第六章 微生物的遗传变异 与菌种选育
第六章 微生物的遗传变异 与菌种选育
❖ 第一节 遗传变异的物质基础 ❖ 第二节 微生物的基因突变 ❖ 第三节 微生物的基因重组 ❖ 第四节 微生物的菌种选育 ❖ 第五节 微生物菌种的保藏和复壮
❖ 第一节 遗传变异的物质基础 ❖ 第二节 微生物的基因突变 ❖ 第三节 微生物的基因重组 ❖ 第四节 微生物的菌种选育 ❖ 第五节 微生物菌种的保藏和复壮
第一节 遗传变异的物质基础 ❖ 种质连续理论：1885年德国生物学家Weissmann提出，他 认为遗传是由种质物质从一代到另一代的传递来实现的，遗 传物质是种质中一种具有特定分子结构的化合物。 ❖ 基因学说：1933年摩尔根（Thomas Hunt Morgan）发 现了染色体，提出了基因学说，使得遗传物质基础的范围缩 小到染色体上。 当时认为决定生物遗传型的染色体和基因，其活性成分是 蛋白质。 ❖ DNA是遗传变异的物质基础的证明：1944年以后，先后利 用微生物为实验对象进行的三个著名实验的论证，才使人们 普遍接受核酸才是真正的遗传物质
第一节 遗传变异的物质基础 ❖ 种质连续理论：1885年德国生物学家Weissmann提出，他 认为遗传是由种质物质从一代到另一代的传递来实现的，遗 传物质是种质中一种具有特定分子结构的化合物。 ❖ 基因学说：1933年摩尔根（Thomas Hunt Morgan）发 现了染色体，提出了基因学说，使得遗传物质基础的范围缩 小到染色体上。 当时认为决定生物遗传型的染色体和基因，其活性成分是 蛋白质。 ❖ DNA是遗传变异的物质基础的证明：1944年以后，先后利 用微生物为实验对象进行的三个著名实验的论证，才使人们 普遍接受核酸才是真正的遗传物质
第一节 遗传变异的物质基础 ❖ 证明核酸是遗传变异物质基础的经典实验 ❖ 肺炎双球菌的转化实验 ❖ 噬菌体的感染实验 ❖ 烟草花叶病毒的拆开与重组实验
第一节 遗传变异的物质基础 ❖ 证明核酸是遗传变异物质基础的经典实验 ❖ 肺炎双球菌的转化实验 ❖ 噬菌体的感染实验 ❖ 烟草花叶病毒的拆开与重组实验
（一）肺炎双球菌的转化实验 ❖ 研究对象：Streptococcus pneumoniae （肺炎双球菌） ❖ S型菌株：有荚膜，菌落表面光滑，有致 病性 ❖ R型菌株：无荚膜，菌落表面粗糙，无致 病性
（一）肺炎双球菌的转化实验 ❖ 研究对象：Streptococcus pneumoniae （肺炎双球菌） ❖ S型菌株：有荚膜，菌落表面光滑，有致 病性 ❖ R型菌株：无荚膜，菌落表面粗糙，无致 病性
（一）肺炎双球菌的转化实验
（一）肺炎双球菌的转化实验
（一）肺炎双球菌的转化实验 ❖ 细菌培养试验 ❖ 热致死S 型菌 培养皿培养 无菌落生长 ❖ ❖ R 型活菌 培养皿培养 培养出R 型菌落 ❖ ❖ 热致死S 型菌 +R 型活菌 培养皿培养 培养出大量R 型和S 型菌落 ❖ R 型活菌 +S 菌抽取提物 培养皿培养 培养出大量R 型和S 型菌落 ❖
（一）肺炎双球菌的转化实验 ❖ 细菌培养试验 ❖ 热致死S 型菌 培养皿培养 无菌落生长 ❖ ❖ R 型活菌 培养皿培养 培养出R 型菌落 ❖ ❖ 热致死S 型菌 +R 型活菌 培养皿培养 培养出大量R 型和S 型菌落 ❖ R 型活菌 +S 菌抽取提物 培养皿培养 培养出大量R 型和S 型菌落 ❖
（一）肺炎双球菌的转化实验 ❖ 推断： ❖ 已经被加热杀死的S型细菌中，存在着使 R型活细菌转变成S型细菌的“转化因子”。 这一“转化因子”究竟是什么物质，当时的 格里菲思并不知道——格里菲思之谜
（一）肺炎双球菌的转化实验 ❖ 推断： ❖ 已经被加热杀死的S型细菌中，存在着使 R型活细菌转变成S型细菌的“转化因子”。 这一“转化因子”究竟是什么物质，当时的 格里菲思并不知道——格里菲思之谜
（一）肺炎双球菌的转化实验 ❖ “转化因子”的本质是什么？ ❖ 1944年，美国科学家艾弗里和他的同事， 应用分子生物学技术，从S型活细菌中提取出 了DNA、蛋白质和多糖等物质，然后将它们 分别加入培养R型细菌的培养基中，结果发 现只有加入DNA，R型细菌才能转化为S型细 菌，DNA的纯度越高，转化的效果就越显著
（一）肺炎双球菌的转化实验 ❖ “转化因子”的本质是什么？ ❖ 1944年，美国科学家艾弗里和他的同事， 应用分子生物学技术，从S型活细菌中提取出 了DNA、蛋白质和多糖等物质，然后将它们 分别加入培养R型细菌的培养基中，结果发 现只有加入DNA，R型细菌才能转化为S型细 菌，DNA的纯度越高，转化的效果就越显著
（一）肺炎双球菌的转化实验 ❖①加S菌DNA ❖②加S菌DNA及DNA酶以外的酶 ❖③加S菌的DNA和DNA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 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
（一）肺炎双球菌的转化实验 ❖①加S菌DNA ❖②加S菌DNA及DNA酶以外的酶 ❖③加S菌的DNA和DNA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 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