第七章微生物的遗传变异和育种 遗传和变异是生物体最基本的属性之一，生物子代与亲代之间既相似又不完 全相同。子代与亲代性状相似的现象叫遗传：子代与亲代或子代之间性状不同的 现象叫变异。遗传保证了物种的存在和延续，而变异推动了物种的进化和发展。 生物体的遗传和变异都是通过生物体内在的遗传物质，在适当的环境条件 下，通过代谢和发育表现出来的。这种内在的遗传物质就是生物体的遗传型，它 是指生物的全部遗传因子所携带的遗传信息。这种遗传型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就是该生物体的表型。但是有 的时候，某种微生物的遗传物质没有发生变化，而表型却发生了变化，这种现象 叫做饰变，它是只发生在转录、转译水平上的表型变化，因此是不可遗传的。与 我们想象中不同的是，一般不涉及遗传物质变化仅仅是表型的变化的现象是发生 在各别个体身上，而且变化幅度不会比遗传物质发生变化更大。但是，上面说的 这种饰变往往不是个别现象，而是会发生在群体中的每一个个体上幅度较小的变 化。例如：某些细菌在不同的温度下培养，菌落的颜色不一样。或者在不同H 条件下生长，菌落的形态不同等等。 微生物由于其结构简单，营养体一般都是单倍体，其遗传物质的变化都能在 性状上表现出来：而且繁殖速度快，能在短时间内获得较多的代数和众多的子代： 易得到突变体：易于培养，变异现象普遍且易于识别。因此它是研究遗传与变异 的好材料，尤其在分子遗传学方面，已成为微生物学家最热衷的研究对象。举 个最简单的例子：一个大肠杆菌细胞经过一夜的生长就可形成含有几亿细胞的可 见菌落。即使在相当差的条件下也是如此。所以有关于大肠杆菌遗传学试验通常 只需要一天，而玉米的实验通常要花上几个月。 第一节遗传变异的物质基础 遗传变异的物质基础是什么？1865年，孟德尔认为一种叫做遗传因子的物 质。1903年，苏顿认为是染色体，到1909年。约翰森认为是基因。因此，关于遗 传物质到底是蛋白质还是核酸，曾是生物学中激烈争论的重大问题，直到20世纪 四十年代以后一系列以微生物为对象进行的实验证实：性状是基因决定的即遗传 因子，基因存在与染色体上，染色体是核酸或它与蛋白质的结合物。到1944年以 后，才证实核酸是遗传物质，染色体是它的存在形式