微生物的基因突变.ppt

本章重点掌握： 1、微生物遗传变异的特点和基本规律。 2、微生物的选 种、诱变育种原理 及方法 3、菌种保藏的 原理和方法 几个概念 遗传（heredity）：指生物的上一代将自己的一整套遗传因子传递给下一代的行为和功能。 遗传型（genotype）：由称基因型，指某一生物个体所含有的全部遗传因子即基因组所携带的遗传信息。 表型（phenotype）:指某一生物所具有的一切外表特征和内在特性的总和,是遗传型在合适条件下的具体表现。 * 代谢、发育 遗传型 + 环境条件 -----------→ 表型 变异（variation）： 指生物体在某种外因或内因的作用下所引起的遗传物质结构或数量的改变。即遗传型的改变。变异频率一般为10-5—10-10、变化后新性状稳定、可遗传。 饰变（modification）：指不涉及遗传物质结构而只发生在转录、翻译水平上的表型变化。它是不遗传的。 如：粘质沙雷氏菌25℃产深红色灵杆菌素，37℃不产色素，降到25℃恢复产色。 遗传和变异的关系 遗传和变异是一对既互相对立，又同时并存的矛盾。 没有变异,生物界就失去进化的材料，遗传只能是简单的重复； 没有遗传，变异不能积累，变异就失去意义。 遗传只是相对的, 而变异总是绝对的, 正是由于这对矛盾 双方的不断斗争， 才推动生物不断地 向前发展。 微生物的变异性和遗传性的特点 1、大多数微生物为单细胞构造简单，通常为单倍体，而且直接接触外界环境，任何条件的变化，都可影响微生物，从而降低了遗传的保守性。 2、繁殖速度快，可在短时间重复多次，即使变异的频率十分低，也可在短时间内产生大量的变异后代。 3、常见的变异形式是基因突变,它可以涉及到任何性状:形态构造、代谢途径、生理类型等。 4、大多数M为无性繁殖,一旦发生变异很容易在性状上表现和保留出来,有利于筛选好的特性。 第一节 遗传变异的物质基础 一、遗传物质——DNA（有时是RNA） 什么是生物的遗传物质？这个问题在一个时期内一直争论不休。P189 直到大量事实证明脱氧核糖核酸（DNA）是真正的遗传物质后，才算解决。在证明 DNA是生物的遗传物质的大量实验中，有三个经典的实验,即转化实验、噬菌体感染实验、病毒重建实验。 下面分别加以介绍。 （一）经典转化实验 1928年,英国医生Griffith用肺炎链球菌做了3组实验： S：有荚膜，光滑型， 可致病→鼠→败血症→死亡 R：无荚膜，粗糙型，不致病 1、动物实验 （1）活R→小白鼠→未死；热死 S→小白鼠→未死。 （2）活S→小白鼠→死亡； （3）热死S+活R→小白鼠→死亡 →分离出活S。 证明：热死S型能将某些R型转化为活S型，S型菌内一定存在着能进入R型体内的物质。 这种现象称为转化作用。 2、细菌培养实验 热死S菌 —— 培养皿培养 ——不生长； 活R菌 ——培养皿培养——长出R菌； 热死S菌+ 活R菌 ——培养皿培养——长出大量R菌+少量S菌； 3、 S菌的无细胞抽提液实验 S菌无细胞抽提液 + 活R菌 ——培养皿培养——长出大量R菌+少量S菌； 1944年，【美】Avery，Macleod和McCarty又做了实验： 从加热杀死的 S型菌中分离各种物质，如蛋白质、荚膜、多糖、DNA、 RNA等 ——分别与R型菌体外培养—— 只有DNA能使R型菌转化为 S型菌。 证明:DNA是肺炎双球菌的遗传物质。 （二）噬菌体感染实验 1952年Hershey和Chase做了本实验， P191图 根据: DNA含P不含S，蛋白质含S不含P。 方法：用32P标记DNA， 35S标记蛋白质→ 对T2噬菌体示踪→感染大肠杆菌。 结果：经测定只有32P—DNA注射入菌体内，而35S一蛋白质外壳则留在菌体之外。 电子显微镜观察也证实了这一点。 结论： DNA才是遗传物质。 （三） 病毒重建实验 1956-1957年， Fraenkel－Conrat做了本实验 方法：1、TMV