第八章微生物的遗传变异与育种ppt课件.pptxVIP

第八章微生物的遗传变异与育种;遗传与变异的概念;研究微生物遗传的意义;微生物是研究现代遗传学和其它许多主要的生物学基本理论问题中最热衷的研究对象。

对微生物遗传规律的深入研究，不仅促进了现代分子生物学和生物工程学的发展，而且为育种工作提供了丰富的理论基础，促使育种工作从不自觉到自觉、从低效到高效、从随机到定向、从近缘杂交到远缘杂交的方向发展。;第一节遗传变异的物质基础;1928年，Griffith进行了以下几组实验：

（1）动物实验

对小鼠注射活R菌或死S菌————小鼠存活

对小鼠注射活S菌————————小鼠死亡

对小鼠注射活R菌和热死S菌———小鼠死亡

抽取心血分离活的S菌

;（二）噬菌体感染实验;（三）植物病毒的重建实验;选用TMV和霍氏车前花叶病毒（HRV），分别拆分取得各自的RNA和蛋白质，将两种RNA分别与对方的蛋白质外壳重建形成两种杂合病毒：

（1）RNA（TMV）-蛋白质（HRV）

（2）RNA（HRV）-蛋白质（TMV）

用两种杂合病毒感染寄主：

（1）表现TMV的典型症状病分离到正常TMV粒子

（2）表现HRV的典型症状病分离到正常HRV粒子。

上述结果说明，在RNA病毒中，遗传的物质基础也是核酸。;元病毒的发现和思考;第二节微生物的基因组结构;原核生物（大肠杆菌）的基因组;真核生物（啤酒酵母）的基因组;古细菌（詹氏甲烷球菌）的基因组;第三节质粒和转座子;原核生物的质粒;原核生物的质粒;几种代表性质粒：;3.Ti（毒性）质粒（tumoeinducingplasmid）

即诱癌质粒。长200kb，是一种大型质粒。

存在于根癌土壤杆菌（Agrobacteriumtumefaciens）中。赋予宿主引起许多双子叶植物的根癌的特性。

当带有Ti质粒的细菌侵入植物细胞中后，在其细胞中溶解，把细菌的DNA释放至植物细胞中。含有复制子的Ti质粒的小片段与植物细胞中的核染色体发生整合，破坏控制细胞分裂的激素调节系统，从而使它转变成癌细胞。

Ti质粒已成为植物遗传工程研究中的重要载体。一些具有重要形状的外源基因可借DNA重组技术设法插入到Ti质粒中，并进一步使之整合到植物染色体上，以改???该植物的遗传性，达到培育植物优良品种的目的。

;;5.R（抗生素抗性和重金属抗性）因子（resistencefactor）

最初发现于痢疾志贺氏菌（Shigelladysenteriae），后来发现还存在于Salmonella、Vibrio、Bacillus、Pseudomonas和Staphylococcus中。

R因子由相连的两个DNA片段组成，即抗性转移因子（resistencetransforfactor，RTF）和抗性决定因子（r-determinant），RTF控制质粒copy数及复制，抗性决定因子带有抗生素或重金属的抗性基因。

R-因子在细胞内的copy数可从1~2个到几十个，分为严紧型和松弛型两种，经氯霉素处理后，松弛型质粒可达2000~3000个/细胞。;6.降解性（代谢）质粒

如假单胞菌属中发现。它们的降解性质粒可为一系列能降解复杂物质的酶编码，从而能利用一般细菌所难以分解的物质做碳源。这些质粒以其所分解的底物命名，例如有分解CAM（樟脑）质粒，XYL（二甲苯）质粒，SAL（水杨酸）质粒，MDL（扁桃酸）质粒，，NAP（奈）质粒和TOL（甲苯）质粒等。;;;转座因子;插入序列（IS，insertionsequence);转座子（Tn，transposon);Mu噬菌体（即mutatorphage）;转座的遗传效应;第四节基因突变及修复;一、基因突变;(一)基因突变的类型（根据遗传信息的变化）;突变类型

突变株的表型 成因 检出方法

营养缺陷型因突变而丧失合成一 补充培养基

（auxotroph）种或几种生长因子的

能力不能在基本培养

基上生长突变株

抗性突变型因突变而产生了对某 药物培养基

（resistantmutant）种化学药物或致死

物理因子的抗性

条件致死突变型突变后在某种条件下培养条件改变

（conditional可正常生长、繁殖并

lethalmutant）实现其表型，而在另

一条件下