第八章微生物遗传变异与育种 第一节遗传变异的物质基础 第二节微生物的基因组结构 第三节质粒和转座因子 ●第四节基因突变及诱变育种 第五节细菌基因转移和重组 第六章真核微生物的遗传学特性 第七章菌种的衰退、复壮与保藏
Ä 第一节 遗传变异的物质基础 Ä 第二节 微生物的基因组结构 Ä 第三节 质粒和转座因子 Ä 第四节 基因突变及诱变育种 Ä 第五节 细菌基因转移和重组 Ä 第六章 真核微生物的遗传学特性 Ä 第七章 菌种的衰退、复壮与保藏 第 八 章 微 生 物 遗 传变异与 育 种
遗传与变异的概念 遗传:亲代将自身一整套遗传因子传递给下一代的行为和功 能, 变异:生物体的遗传物质结构和数量的改变,新性状稳定、可 遗传。 遗传型( genotype):一个生物体所含有的基因的总和。 表型( phenotype):一个生物体所具有的一切外表特征和内 在特性的总和。 饰变( modification):指生物体由于非遗传因素引起的表型改 变,变化发生在转录、转译水平,特点是几乎整个群体 中的每一个个体都发生同样的变化,性状变化的幅度 小,不遗传,引起饰变的因素消失后,表型即可恢复
遗传与变异的概念 遗传：亲代将自身一整套遗传因子传递给下一代的行为和功 能， 变异：生物体的遗传物质结构和数量的改变，新性状稳定、可 遗传。 遗传型（genotype）：一个生物体所含有的基因的总和。 表型（phenotype）：一个生物体所具有的一切外表特征和内 在特性的总和。 饰变（modification）：指生物体由于非遗传因素引起的表型改 变，变化发生在转录、转译水平，特点是几乎整个群体 中的每一个个体都发生同样的变化，性状变化的幅度 小，不遗传，引起饰变的因素消失后，表型即可恢复
第一节遗传的物质基础 证明遗传物质的三个经典实验 转化实验一一一遗传物质是DNA 2.噬菌体感染实验一一一证明DNA是遗传物质,且其 中含有合成蛋白质的遗传信息。 3.植物病毒重建实验一一一遗传物质是RNA
一、证明遗传物质的三个经典实验 1. 转化实验－－－遗传物质是DNA 2. 噬菌体感染实验－－－证明DNA是遗传物质，且其 中含有合成蛋白质的遗传信息 。 3. 植物病毒重建实验－－－遗传物质是RNA。 第一节 遗传的物质基础
1肺炎链球菌转化实验 Heal. led L 5 and A str soled fiom dead 4! Figure l3I Griffith's Transformation Experiments. (a)Mice died of po jected with pathogenic strains of S pneumococci. which have a capsul and form sooth- looking colonies (b) Mice survived when nonpathogenic strain of R pncumoceca which lacks a capsule and forms tough colonies (e) Injection with beat- killed strans of S picumocooci had no effect (d) Injectin with a live R stram and a heal-kuilled S strain gave the mice pneumonia, and live S strain pneumococci could be isolated from the dead mice
1.肺炎链球菌转化实验
2T2噬菌体感染实验( A D. Hershey和 M. Chase1952年 牢 分钟后 离心 25皮 使空壳脱离 细胞 的 图8-2用含3s蛋白质(外壳)的噬菌体作感染实验 上清液中含 15%放射性 吸附 10分钟后 离心 沉淀中含 使空壳脱离 85%放射性 沉淀细胞进 培养后,可产生大 量完整的子代噬菌体 图8-1用含3P-DNA(核心)的噬菌体作感染实验
2. T2噬菌体感染实验（A.D.Hershey和M.Chase 1952年）
3病毒重建实验 (Fraenkel-_ Concat1956年) 生化提取分别获得含RNA的烟草花叶病 毒(TMV)、霍氏车前花叶病毒(HR)蛋白 质外壳和核酸 抗血清处理,证明杂种病毒的蛋 TMV 抗血清 抗血清 白质外壳来自TMV,而非HR 杂种病毒的后代的蛋白质外壳表现 为HR,而非TMV HR 蛋白质 J MRRNA 000 TMV TMV-RNA 蛋白质 遗传物质是核酸(RNA)而非蛋白质 图8-2TMV病毒拆分重建实验
HR 蛋白质 TMV 蛋白质 HR-RNA TMV- RNA 3.病毒重建实验(Fraenkel—Conrat 1956年) 生化提取分别获得含RNA的烟草花叶病 毒(TMV)、霍氏车前花叶病毒(HR)蛋白 质外壳和核酸 抗血清处理，证明杂种病毒的蛋 白质外壳来自TMV ，而非HR 杂种病毒的后代的蛋白质外壳表现 为HR ，而非TMV 遗传物质是核酸（RNA）而非蛋白质
第二节微生物的基因组 概念 基因组( genome): 个物种的单倍体的所有染色体及其所包含的遗传信息的总称 原核生物(如细菌),多为单倍体(在一般情况下只有一条染色体) 真核微生物,多条染色体,例如啤酒酵母有16条染色体。有时为双倍体
第二节 微生物的基因组 一、概念 基因组（genome）： 一个物种的单倍体的所有染色体及其所包含的遗传信息的总称 原核生物（如细菌），多为单倍体（在一般情况下只有一条染色体） 真核微生物，多条染色体，例如啤酒酵母有16条染色体。有时为双倍体
二、微生物基因组结构的特点 1、原核生物(细菌、古生菌)的基因组 1)染色体为双链环状的DNA分子(单倍体); 2)基因组上遗传信息具有连续性; 3)功能相关的结构基因组成操纵子结构; 4)结构基因的单拷贝及rRNA基因的多拷贝; 5)基因组的重复序列少而短;
1、原核生物（细菌、古生菌）的基因组 1）染色体为双链环状的DNA分子（单倍体）； 2）基因组上遗传信息具有连续性； 3）功能相关的结构基因组成操纵子结构； 4）结构基因的单拷贝及rRNA基因的多拷贝； 5）基因组的重复序列少而短； 二、微生物基因组结构的特点
2、真核微生物(啤酒酵母)的基因组 1)典型的真核染色体结构; 2)没有明显的操纵子结构; 3)有间隔区(即非编码区)和内含子序列; 4)重复序列多;
2、真核微生物（啤酒酵母）的基因组 1）典型的真核染色体结构； 2）没有明显的操纵子结构； 3）有间隔区（即非编码区）和内含子序列； 4）重复序列多；
第三节质粒和转座因子 质粒 定义:是一类小型共价闭合环状核外DNA,能独立于细胞核 进行自主复制。可以通过交换掺入细胞核成为附加体;可以从 寄主细胞中消除。 大小:2-100×10Da,含有数个到数十个甚至上百个基因。 性质:质粒是一种复制子,分为严紧型和松弛型,严紧型质粒 的复制受细胞核控制,一般一个寄主细胞内有2~3个;松弛型 质粒的复制不受细胞核控制,在细胞内的数量可以达到10-15 功能:进行细胞间接合并带有一些基因,如产生毒素、抗药 性、降解功能等。 重组:在质粒之间、质粒与染色体之间菌可发生
质 粒 定义：是一类小型共价闭合环状核外DNA，能独立于细胞核 进行自主复制。可以通过交换掺入细胞核成为附加体；可以从 寄主细胞中消除。 大小：2~100×106Da，含有数个到数十个甚至上百个基因。 性质：质粒是一种复制子，分为严紧型和松弛型，严紧型质粒 的复制受细胞核控制，一般一个寄主细胞内有2~3个；松弛型 质粒的复制不受细胞核控制，在细胞内的数量可以达到10-15 个 功能：进行细胞间接合并带有一些基因，如产生毒素、抗药 性、降解功能等。 重组：在质粒之间、质粒与染色体之间菌可发生。 第三节 质粒和转座因子