第八章微生物遗传与变异 遗传变异的物质基础 第二节细菌基因转移和重组 第三节真菌的基因重组 第四节微生物的突变 第五节微生物遗传变异应用 第六节菌种退化,复壮和保藏
第八章 微生物遗传与变异 ▪ 第一节 遗传变异的物质基础 ▪ 第二节 细菌基因转移和重组 ▪ 第三节 真菌的基因重组 ▪ 第四节 微生物的突变 ▪ 第五节 微生物遗传变异应用 ▪ 第六节 菌种退化,复壮和保藏
第一节遗传变异的物质基础
第一节 遗传变异的物质基础
遗传: 亲代与子代相似 变异: 亲代与子代、子代间不同个体不完全相同 遗传( inheritance)和变异( variation)是生命的最本质特性之 遗传型:生物的全部遗传因子及基因 表型(表现型) 具有一定遗传型的个体,在特定环境条件 下通过生长发育所表现出来的形态等生物 学特征的总和 表型是由遗传型所决定,但也和环境有关
遗传： 亲代与子代相似 变异： 亲代与子代、子代间不同个体不完全相同 遗传（inheritance）和变异（variation）是生命的最本质特性之一 遗传型： 表型（表现型）： 生物的全部遗传因子及基因 具有一定遗传型的个体，在特定环境条件 下通过生长发育所表现出来的形态等生物 学特征的总和。 表型是由遗传型所决定，但也和环境有关
表型饰变: 表型的差异只与环境有关 特点:暂时性、不可遗传性、表现为全部个体的行为 橘生淮南则为橘,生于淮北则为枳 遗传型变异(基因变异、基因突变): 遗传物质改变,导致表型改变 特点:遗传性、群体中极少数个体的行为 (自发突变频率通常为106-10-9)
表型饰变： 表型的差异只与环境有关 特点：暂时性、不可遗传性、表现为全部个体的行为 橘生淮南则为橘，生于淮北则为枳。 遗传型变异（基因变异、基因突变）： 遗传物质改变，导致表型改变 特点：遗传性、群体中极少数个体的行为 （自发突变频率通常为10-6-10-9）
微生物是遗传学研究中的明星: 微生物细胞结构简单,营养体一般为单倍体,方便建立纯系。 很多常见微生物都易于人工培养,快速、大量生长繁殖。 对环境因素的作用敏感,易于获得各类突变株,操作性强
微生物是遗传学研究中的明星： 微生物细胞结构简单，营养体一般为单倍体，方便建立纯系。 很多常见微生物都易于人工培养，快速、大量生长繁殖。 对环境因素的作用敏感，易于获得各类突变株，操作性强
DNA是遗传变异的物质基础 (一)经典转化实验( transformation): F. Griffith, 研究对象: Streptococcus pneumoniae (肺炎双球菌) Sm型菌株:有荚膜,菌落表面光滑,有致病 性R性 R型菌株:无荚膜,菌落表面粗糙,无致病
▪ （一）经典转化实验（transformation）： F.Griffith， ▪ 研究对象：Streptococcus pneumoniae （肺炎双球菌） ▪ SIII型菌株：有荚膜，菌落表面光滑，有致病 性 ▪ RII型菌株：无荚膜，菌落表面粗糙，无致病 性 二、DNA是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SⅢ菌 小鼠存活 对小鼠注射活SⅢ菌 小鼠死亡 对小鼠注射活R菌和热死SⅢ菌—小鼠死亡 抽取心血 分离 活的SⅢ菌
▪ 1928年，Griffith进行了以下几组实验： ▪ （1）动物实验 对小鼠注射活RII菌或死SIII菌 ————小鼠存活 ▪ 对小鼠注射活SIII菌————————小鼠死亡 ▪ 对小鼠注射活RII菌和热死SIII菌 ———小鼠死亡 抽取心血 ▪ 分离 活的SIII菌
转化试验的∠ Griffith 8 健康 健康 R1型活菌 健康 病死 Sn型活菌 →路 健康 健康 理热死菌 健康 病死 R1型活菌 健康 病死 Co dp 6混合培养 3sn型活菌
Griffith 转化试验 示意 混合培养 RII型活菌 SIII型活菌 SIII型热死菌 RII型活菌 SIII型活菌 健康 健康 健康 健康 健康 健康 健康 病死 病死 病死
(2)细菌培养实验 热死Sm菌 平皿培养 不生长 活R1菌 长出R1菌 热死Sm菌活风,画长出大量R1菌和10sm菌 (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S1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R1型 细胞并使R1型细胞获得稳定的遗传性状,转变为Sm 型细胞
（2）细菌培养实验 （3）S型菌的无细胞抽提液试验 以上实验说明：加热杀死的SIII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RII型 细胞并使RII型细胞获得稳定的遗传性状，转变为SIII 型细胞。 热死SIII菌—————不生长 活 RII 菌—————长出RII菌 热死SIII菌—————长出大量RII菌和10-6SIII菌 活R菌+S菌无细胞抽提液——长出大量R菌和 少量S菌 +活RII菌 平皿培养
194年O. T.Avery、C. M. MacLeod和M。 McCarty从热死S 型S. pneumoniae中提纯了可能作为转化因子的各种成分 并在离体条件下进行了转化试验: ①加s菌DNA n②加S菌DNA及DNA 长出S菌 活R菌③加S菌的DMA和DNA以外的整 ④加s菌的RNA 只有R菌 ⑤加s菌的蛋白质 ⑥加S菌的荚膜多糖 只有S型细菌的DNA才能将S. pneumoniae的R型转化为S 型。且DNA纯度越高,转化效率也越高。说明S型菌株转 移给R型菌株的,是遗传因子
▪①加S菌DNA ▪②加S菌DNA及DNA酶 ▪③加S菌的DNA和DNA酶以外的酶 ▪④加S菌的RNA ▪⑤加S菌的蛋白质 ▪⑥加S菌的荚膜多糖 活R菌 长出S菌 只有R菌 1944年O.T.Avery、C.M.MacLeod和M。McCarty从热死S 型S. pneumoniae中提纯了可能作为转化因子的各种成分， 并在离体条件下进行了转化试验： 只有S型细菌的DNA才能将S. pneumoniae的R型转化为S 型。且DNA纯度越高，转化效率也越高。说明S型菌株转 移给R型菌株的，是遗传因子