K103 微生物学与操作技术 W6101微生物遗传变异的物质基础 W6101-2微生物遗传变异的物质基础.pptx

微生物的遗传与变异微生物遗传变异的物质基础主讲教师：江苏经贸职业技术学院 何海艳目录页CONTENTS PAGE1遗传与变异概念2遗传变异的物质基础3微生物遗传机制过渡页TRANSITION PAGE遗传与变异概念1遗传概念变异概念一、遗传与变异概念遗传(heredity)：亲代生物的性状在子代得到表现；亲代生物传递给子代一套实现与其相同形状的遗传信息。 特点：具有稳定性。遗传型（genotype）：又称基因型，指某一生物个体所含有的全部基因的总和； 是一种内在可能性或潜力。表型（phenotype）：指生物体所具有的一切外表特征和内在特性的总和; 是一种现实存在，具一定遗传型的生物在一定条件下所表现出的具体性状。 表型是由遗传型所决定但也和环境有关。遗传和变异是生命的最本质特性之一。1.遗传概念2.变异概念代谢遗传型+环境条件表型发育微生物遗传变异的物质基础一、遗传与变异概念变异(variation):生物体在外因或内因的作用下，遗传物质的结构或数量发生改变。变异的特点：a.在群体中以极低的几率出现，（一般为10-6～10-10）；b.形状变化的幅度大； c. 变化后形成的新性状是稳定的，可遗传的。饰变（modification）：指不涉及遗传物质结构改变而只发生在转录、转译水平上的表型变化。特点：a.几乎整个群体中的每一个个体都发生同样的变化；b.性状变化的幅度小；c.因遗传物质不变，故饰变是不遗传的。引起饰变的因素消失后，表型即可恢复。1.遗传概念2.变异概念微生物遗传变异的物质基础过渡页TRANSITION PAGE遗传与变异的物质基础2三个经典实验物质基础存在部位二、遗传与变异的物质基础证明核酸是遗传物质的经典实验之一肺炎双球菌的转化实验1.肺炎双球菌转化实验（1）动物转化实验（2）细菌培养实验（3）S型菌的无细胞抽提液试验（4）S菌中各组分的转化实验2.噬菌体的感染实验3.染色体重建实验微生物遗传变异的物质基础二、遗传与变异的物质基础（1）动物转化实验注射活SⅢ菌1.肺炎双球菌转化实验2.噬菌体的感染实验注射活 R 菌3.染色体重建实验注射死S Ⅲ菌注射死S Ⅲ菌活R Ⅱ菌抽心血分离S Ⅲ菌中的某种物质通过一定的方式转化到活的R菌中，使R Ⅱ菌具有了稳定地产生荚膜的遗传性状。活S Ⅲ菌+活R Ⅱ菌S Ⅲ菌微生物遗传变异的物质基础二、遗传与变异的物质基础（2）细菌体外培养实验1.肺炎双球菌转化实验热死S菌——平皿培养———不生长活 R 菌——平皿培养———长出R菌热死S菌+活 R 菌—————长出大量R菌和10-6S菌2.噬菌体的感染实验3.染色体重建实验（3）S型菌的无细胞抽提液试验活R菌+S菌无细胞抽提液——长出大量R菌和少量S菌以上实验说明：加热杀死的S型细菌细胞内可能存在一种转化物质，它能通过某种方式进入R型细胞并使RII型细胞获得稳定的遗传性状，转变为S型细胞。微生物遗传变异的物质基础二、遗传与变异的物质基础（4） S菌中各组分的转化实验死 S 菌1.肺炎双球菌转化实验抽提2.噬菌体的感染实验DNA荚膜多糖3.染色体重建实验蛋白质脂类DNA+DNA酶以外的酶DNA+DNA酶DNARNA分别与活的R菌共培养R菌R菌 R菌R菌 S菌＋R菌 R菌 S菌＋R菌DNA是遗传物质微生物遗传变异的物质基础10分钟后用捣碎器使空壳脱离10分钟后用捣碎器使空壳脱离离心吸附吸附离心沉淀细胞进一步培养后，可产生大量完整的子代噬菌体沉淀细胞进一步培养后，可产生大量完整的子代噬菌体二、遗传与变异的物质基础证明核酸是遗传物质的经典实验之二噬菌体的感染实验上清液中含15%放射性1.肺炎双球菌转化实验2.噬菌体的感染实验沉淀中含85%放射性3.染色体重建实验含32P-DNA的一组上清液中含75%放射性沉淀中含25%放射性实验证明，进入细菌细胞内部的物质是DNA。DNA包含有产生完整噬菌体的全部信息。微生物遗传变异的物质基础二、遗传与变异的物质基础证明核酸是遗传物质的经典实验之三烟草花叶病毒(TMV)的重建实验1.肺炎双球菌转化实验2.噬菌体的感染实验3.染色体重建实验1956年,H .Fraenkel-Conrat用含RNA的TMV所做著名植物病毒重建实验证明TMV的主要感染成分是其核糖核酸－RNA。 微生物遗传变异的物质基础二、遗传与变异的物质基础遗传物质在微生物细胞内存在的部位1、细胞水平：真核微生物：细胞核；原核微生物：核区。细胞核或核区的数目在不同的微生物中是不同的；2、细胞核水平：真核生物 细胞核 核染色体 原核生物 核区DNA链3、染色体水平：4、核酸水平：核酸种类：DNA、RNA 核酸结构：双链、单链、环状，线状，超螺旋状；DNA长度因种而异；5、基因水平：6、密码子水平：7、核苷酸水