第五章 微生物的遗传变异和育种
第五章 微生物的遗传变异和育种
目的要求： 通过本章的学习，使学生掌握细菌基因重组，真菌基因重组 和微生物诱变育种的基本原理和方法。 要求掌握： 1、掌握微生物遗传变异的物质基础以及结构，特点。 2、掌握基因突变的实质，类型，特点和突变的机制。 3、了解各种微生物基因重组的原理和方法。 4、微生物诱变育种的原理和方法，并合理的保存菌种。 重点： 基因突变及修复、细菌的基因重组 难点： 转导，转化，基因表达的调控
目的要求： 通过本章的学习，使学生掌握细菌基因重组，真菌基因重组 和微生物诱变育种的基本原理和方法。 要求掌握： 1、掌握微生物遗传变异的物质基础以及结构，特点。 2、掌握基因突变的实质，类型，特点和突变的机制。 3、了解各种微生物基因重组的原理和方法。 4、微生物诱变育种的原理和方法，并合理的保存菌种。 重 点： 基因突变及修复、细菌的基因重组 难 点： 转导，转化，基因表达的调控
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： 生物的全部遗传因子所携带的遗传信息 (genotype) 表型： 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外表特征和内在特征 (phenotype) 的总和。 遗传型十环境条件 表型 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： (genotype) 表型： (phenotype) 生物的全部遗传因子所携带的遗传信息 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外表特征和内在特征 的总和。 表型是由遗传型所决定，但也和环境有关。 遗传型＋环境条件 表型
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。 物种和代谢类型多样 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。 物种和代谢类型多样 对环境因素的作用敏感，易于获得各类突变株， 操作性强
第一节遗传的物质基础 一、三个证明核酸是遗传物质的经典实验 l、细菌转化实验Bacteria transformation) 肺炎链球菌：S型（菌体具荚膜，菌落表面光滑，有 致病能力) R型（菌体无荚膜， 菌落表面粗糙，无 致病能力)
第一节 遗传的物质基础 1、细菌转化实验(Bacteria transformation ) 肺炎链球菌：S型（菌体具荚膜，菌落表面光滑，有 致病能力） R型（菌体无荚膜，菌落表面粗糙，无 致病能力） 一、三个证明核酸是遗传物质的经典实验
Strain of Colony Cell type Coll type No capsule Smooth (S) Live S Rough网 Live R strain strain a间 Live R strain 00 Heat-kilec S strain Live S and R strains isolated from dead mouse 000 1928,Fred Griffith
1928, Fred Griffith
1928年，F.Griffth的转化实验 加热杀死 把无毒活细菌 有毒细菌 无毒细菌 有毒细菌 与加热杀死的 有毒细菌混合 0 无毒细菌的 从死鼠中分 从死鼠中分离出 菌落（粗糙） 没有菌落出现： 离出无毒和 有毒细菌的菌落 吞噬作用除去了细菌 有毒细菌菌落
1928年，F.Griffth的转化实验
1944年，Averyl的转化实验，确定了转化因子 (1)从活的S菌中抽提各种细胞成分(DNA,蛋白质，荚膜多糖等) (2)对各种生化组分进行转化试验 ①加s渊的DNA ②加S苗的DNA和DNA陈以外的酶 长出S菌 ③加S菌的DNA和DNA醇 活R菌 ④加S陈的RNA ⑤加1S菌的蛋白质 只长R菌 包加S菌的荚膜多糖 实验证明，将R菌转化为S菌的转化因子是DNA!
1944年，Avery的转化实验，确定了转化因子 实验证明，将R菌转化为S菌的转化因子是DNA！
S protein in coat DNA Blender Radioactive Isotope labeled phage treatment Radioactiv Coat protein e 32P DNA Blender treatment Phage Infection Hershey-Chase, Experiment噬 1952 菌体感染试验
• Hershey -Chase, 1952 Phage Infection Experiment 噬 菌体感染试验 Radioactive Isotope labeled phage Radioactiv e
2、噬菌体感染实验 上清液中含 15%放射性 吸附 离心 ※ 10min后 。一沉淀中含 用捣碎器 使空壳脱离 张 85%放射性 32P标记DNA 沉淀细胞进一步 培养后，可产生大 量完整的子代噬菌体 上清液中含 75%放射性 吸附 10min后 离心 沉淀中含 用捣碎器 25%放射性 使空壳脱离 35S标记蛋白质 沉淀细胞进一步 培养后，可产生大 量完整的子代噬菌体 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
2、噬菌体感染实验 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。 32P标记DNA 35S标记蛋白质