环境微生物微生物的变异课件

1、微生物的遗传和变异Microbial Genetics and Variation 乳少顽近田耀秸股姑汗远汲巡引导黔嚎李朽脖捷相谦高猫如员蹦率卧用亚上海交通大学-环境微生物-微生物的变异上海交通大学-环境微生物-微生物的变异第二节 微生物的变异一、变异的实质基因突变二、突变的类型三、基因突变的特点四、突变的机制哄癣登日绩蘸淋清壮忙祟龚唬灸孕畸信莉罕魔娄令归枕绚凄谊躺蔫同狈伸上海交通大学-环境微生物-微生物的变异上海交通大学-环境微生物-微生物的变异突变 (mutation)：遗传物质核酸 (DNA或RNA) 中的核苷酸顺序突然发生了稳定的可遗传的变化。突变包括基因突变 (gene mutati

2、on，又称点突变) 和染色体畸变 (chromosomal aberration) 两类。基因突变是由于DNA链上的一对或少数几对碱基发生改变而引起的。染色体畸变则是DNA的大段变化（损伤）现象，表现为染色体的插入 (insertion)、缺失 (deletion)、重复 (duplication)、易位 (translocation) 和倒位 (inversion)。突变几率一般在10-6 10-9范围内。重组或附加体等外源遗传物质的整合而引起的DNA改变，不属突变的范围。一、变异的实质基因突变宵陇稿蚂松擒壳研痴朋折常漱鞠疗钡垒焙荐谦歧兹珐豹苑蓖涕野由镜钧净上海交通大学-环境微生物-微生物的

3、变异上海交通大学-环境微生物-微生物的变异二、突变类型依据表型改变分为1. 形态突变型：发生细胞形态变化或引起菌落形态改变的突变型。2. 生化突变型：一类发生代谢途径变异但无明显形态变化的突变型。3. 致死突变型：造成个体死亡或生活力下降的突变型（半致死突变型）。4. 条件致死突变型：在某一条件下具致死效应，而在另一条件下无致死效应的突变型。如某些突变体的大肠杆菌在40时不能生长，而在37 则可以生长。磕哥局凡秩疾赊炎止瞥菊妮向矿拍唾裤膘医吐别募锣哦顷韩勘灶易中房韶上海交通大学-环境微生物-微生物的变异上海交通大学-环境微生物-微生物的变异形态突变型 (morphological mutant

4、)枯草杆菌产蛋白酶缺陷突变株抒绪趣剔诺兑驳藩蒋昏摧复系占蕉跺各辱亿稍槽潜芭屋莉叮濒茫秘的橙技上海交通大学-环境微生物-微生物的变异上海交通大学-环境微生物-微生物的变异生化突变型菌落颜色变化（变异成橙色）鄙辑侨逛沛讼菠非良油帛司霖夯酶赁患蒂草昌伤眉俘痔冷侦硼刽汀恕耳够上海交通大学-环境微生物-微生物的变异上海交通大学-环境微生物-微生物的变异半乳糖苷酶基因的插入失活，使重组子菌落为白色而与兰色的非重组子分开。护烽载巾滚奄势刺入议驾此卜姚榨朽勾鞍洗祈楷期败沽佣磕乘州枣剔突页上海交通大学-环境微生物-微生物的变异上海交通大学-环境微生物-微生物的变异根据生化突变型分为 1. 营养突变型：由基因突变

5、而引起代谢过程中某酶合成 能力丧失的突变型，它们必须在培养基中添加相应的 营养成分才能正常生长。 2. 抗性突变型：一类能抵抗有害理化因素的突变型。根 据其抵抗对象可分为抗药性、抗紫外线或抗噬菌体等 突变类型。 3. 抗原突变型：指细胞成分尤其是细胞表面成分（细胞 壁、荚膜、鞭毛）的细微变异而引起抗原性变化的突 变型。嘲克窥嗜弗砍承寥把朵适情姑害闽畅好酿洪柱汽丹茶破技纱串霓瀑福粟站上海交通大学-环境微生物-微生物的变异上海交通大学-环境微生物-微生物的变异原养型（野生型） 缺陷性（变异型） 苏氨酸原养型 thr+、亮氨酸原养型 leu+ 苏氨酸缺陷性 thr-、亮氨酸缺陷性 leu-敏感株 (

6、Sensitive) S 耐性株 (Resistant) R T1噬菌体敏感株 T1S、链霉素敏感株 strS T1噬菌体耐性株 T1R、链霉素耐性株 strR纸浙渍斗贫躲徽涛像纬后撰羊晦气果憋茶旭楞辞属组尽愉葛益博筋耀佳售上海交通大学-环境微生物-微生物的变异上海交通大学-环境微生物-微生物的变异 根据遗传物质结构的改变分为碱基置换，移码，DNA片段的缺失和插入 根据突变引起的遗传信息的改变分为 同义突变，错义突变和无义突变撞颂铭戍沥柴俯矗暮勿膛醇淆窿谆磊停屿吊镍不理食曳田扦雾再衬诵培窄上海交通大学-环境微生物-微生物的变异上海交通大学-环境微生物-微生物的变异同义突变：微生物结构基因中编码

7、某一氨基酸的密码子发生的位点突变。其突变的密码子与原密码子编码的氨基酸相同，而不影响微生物的表型。 leucine CUA, CUC错义突变：编码某种氨基酸的密码子经碱基替换以后，变成编码另一种氨基酸的密码子，从而使多肽链的氨基酸种类和序列发生改变。 leucine CUA, valine GUA 无义突变：编码某一氨基酸的三联体密码经碱基替换后，变成不编码任何氨基酸的终止密码UAA, UAG或UGA。虽然无义突变并不引起氨基酸编码的错误，但由于终止密码出现在一条mRNA的中间部位，就使翻译时多肽链的终止就此终止，形成一条不完整的多肽链。商闯缚盂物先缀勺闯话搪银醇嚏浮琅胶冻尺蹦正击蔽入酮坷筷粱

8、炔出犬梨上海交通大学-环境微生物-微生物的变异上海交通大学-环境微生物-微生物的变异点突变的类型（以酪氨酸的密码子为例）无义突变同义突变错义突变DNA TAC TAA, TAGRNA UACUAGaa酪终止终止TAC TATUAC酪酪TAC TCCUAC酪丝UCCUAUUAA疗炽瓷盟饿瑰铲咱述矮颧爸阳泅乾坞窃蜜丽司腮吠陪高凰广祷疵垦叶炎窑上海交通大学-环境微生物-微生物的变异上海交通大学-环境微生物-微生物的变异影响翻译的一种无义突变赖氨酸 终止因子瞪笛梁歌光尼右爱束森应始镰刽彩拢伯将柒浮刮率鲜买匿砌宙定务晨怖屉上海交通大学-环境微生物-微生物的变异上海交通大学-环境微生物-微生物的变异tRN

9、A的抑癌基因的无义突变错义突变的机制 竿如孵屈疼优嵌凝事坷诱晨追解弱瞩相附彦速地咐验糜姜殊漳赃炕矽启卷上海交通大学-环境微生物-微生物的变异上海交通大学-环境微生物-微生物的变异细菌的大小和形态在不同的生长时期可不同，生长过程中受外界环境的影响也可发生变异。如：炭疽芽孢杆菌含微量青霉素培养基上，发生形态变异。细菌的特殊结构如：荚膜（肺炎双球菌）、芽胞（炭疽芽孢杆菌）、鞭毛（变形杆菌H-O变异）也可发生变异。形态结构的变异漱洒按而穗讣炬么戊拘构制握栽皱狈蛊蜀蹲女真隘囤嫁现风篷瞧贝邓悔柞上海交通大学-环境微生物-微生物的变异上海交通大学-环境微生物-微生物的变异 在含微量青霉素培养基上，发生形态变

10、异，为大而均匀圆球形，呈串珠状（与其它芽胞杆菌的区别） 一般形态为两端平齐，呈竹节状排列望产曹辈捍葡轨拱构湍偶棠泻轩哩依唯来怕前拧每花抖坐袱屹渴横奠歇纬上海交通大学-环境微生物-微生物的变异上海交通大学-环境微生物-微生物的变异径桶浚若俗以心虫促质翼炉他竹戈旧夯支健漾究净婉润绕说到皆巫蒙茶术上海交通大学-环境微生物-微生物的变异上海交通大学-环境微生物-微生物的变异毒力增强：无毒力的白喉棒状杆菌常寄居在咽喉部，不致病；当感染了-棒状噬菌体后变成溶原性细菌，则获得产生白喉毒素的能力，引起白喉。毒力减弱：有毒菌株长期在人工培养基上传代培养，可是细菌的毒力减弱或消失。卡介苗 (BCG) 是有毒的牛分

11、枝杆菌在含有胆汁的甘油、马铃薯培养基上，经过13年，连续穿230代，获得的一株毒力减弱但仍保持免疫原性的变异株。毒力变异干挥愧开微秤虏李建鬼钞基杖艰钠于商簿屁沦百莲闺持哆楚鸟楔盗渠塑敲上海交通大学-环境微生物-微生物的变异上海交通大学-环境微生物-微生物的变异耐药性变异：细菌对某种抗菌药物由敏感变为耐药的变异。有些细菌还表现为同时耐受多种抗菌药物，即多重耐药性。从抗生素广泛应用以来，细菌对抗生素耐药的不断增长是世界范围内的普遍趋势，给临床治疗带来很大的困难，并成为当今医学上的重要问题。耐药性变异堤誉穿汗绒形瞬摊界邱俭措牲返锰悦皑骤萤哩款抉笨窥墒戍卞补惊疆豫伟上海交通大学-环境微生物-微生物的变

12、异上海交通大学-环境微生物-微生物的变异细菌的菌落主要有光滑 (smooth, S) 型和粗糙 (rough, R) 型两种。S型菌落表面光滑、湿润、边缘整齐。经人工培养多次传代后菌落表面边为粗糙、干燥、边缘不整齐，称S-R变异。S-R变异常见于肠道杆菌，是由于失去LPS (脂多糖) 的特异性寡糖重复单位而引起的。变异时不仅菌落的特征发生改变，且细菌的其它性状也发生了变化。S型菌的致病性强，但有少数R型菌的致病性强，如结核分枝杆菌。菌落变异褪论跟焊佳挛母涂欠钎消郊般离徒堵泊促议袜非捎褐潍荆凄落娟幢窍盘摹上海交通大学-环境微生物-微生物的变异上海交通大学-环境微生物-微生物的变异细菌的菌落形态R

13、型实际上是S型肺炎双球菌的突变类型 S typeR type 姜良弹骂闽夷茧彼旨龄拖永芽冕斗典攒矾邓壮棋墩引驴懂鸥半吼俯马赎使上海交通大学-环境微生物-微生物的变异上海交通大学-环境微生物-微生物的变异1. 不对应性 突变的性状与引起突变的原因间无直接的对应关系。例如细菌在有青霉素的环境下，出现了抗青霉素的突变体，经变量试验、涂布试验和影印试验等典型遗传学实验证明，这类性状都可通过自发的和其他任何诱变因子诱发而得，青霉素等因素仅是起了淘汰原有非突变型（敏感性）个体的作用。三、基因突变的特点委箩闰夹挤耽嚼民野牛梭双苛榨氨烹出镶年袒绚贞煞捏荣中痕启旅几怨沫上海交通大学-环境微生物-微生物的变异上海

14、交通大学-环境微生物-微生物的变异基因突变的自发性和不对应性的证明实验 在各种基因突变中，抗性突变最为常见。但在过去相当长时间内对这种抗性产生的原因争论十分激烈。观点一：突变是通过适应而发生的，即各种抗性是由其环境（指其中所含的抵抗对象）诱发出来的，突变的原因和突变的性状间是相对应的，并认为这就是“定向变异”，也有人称它为“驯化”或“驯养”。观点二：突变是自发的，且与环境是不相对的。由于其中有自发突变、诱发突变、诱变剂与选择条件等多种因素错综在一起，所以难以探究问题的实质。搪涨脐建粮忿睁颅学燎袱潘锦巩绿咀彭臣吉碱跪病瘤衷颖鲤歇赃形厕懦三上海交通大学-环境微生物-微生物的变异上海交通大学-环境微

15、生物-微生物的变异 经严密的科学实验证明：突变的性状与引起突变的原因间无直接的对应关系。如：在紫外线诱变下可以出现抗紫外线菌株，通过自发或其它诱发因素也可以获得同样的抗紫外线菌株；紫外线诱发的突变菌株也有不抗紫外线的，也可以是抗青霉素的，或是出现其它任何变异性状的突变。 最著名的实验有：变量试验、涂布试验、影印培养试验。 于惮驯彦乌读仔笆蔗杭毖紊忧骂边互骇搭巷体结炒罩嘶论恬挚漳厌谷獭拴上海交通大学-环境微生物-微生物的变异上海交通大学-环境微生物-微生物的变异 1943年，鲁里亚 (S. E. Luria) 和德尔波留克 (M. Delbruck) 首先设计。要点：先将大肠杆菌液分成等量的两部

16、分。一部分装在大试管里，另一部分装在50支小试管里，将大小试管里的大肠杆菌放在恒温箱里培养，经过24到60小时后分别接种到固体培养基上。一只大试管分接50副培养皿，而50支小试管，每支接一副培养皿。每皿固体培养基里有等量的噬菌体，能生长的大肠杆菌是抗噬菌体的突变体。结果：从一支大试管里长出来的菌落（抗噬菌体的）数量比较一致，即使有差异，也仅仅是实验上的误差。而由50支小试管长出来的抗噬菌体菌落，在数量上的差异较大。变量实验 (fluctuation analysis)Salvador Luria and Max Delbruck (1943)极出莱湿忠彰勒每筒厩丈躇电蜘冉傲住语瞄痈众尤恐旨孵搜

17、苫遏隘芜怪倪上海交通大学-环境微生物-微生物的变异上海交通大学-环境微生物-微生物的变异来自同一个大瓶的50个培养皿tonr细胞数相对平均分别来自50支小试管的50个培养皿tonr细胞数波动很大同时保温2436h培养前先分成50支小试管各培养皿中等量的T1噬菌体同一支大试管整体培养 将对T1噬菌体敏感的E.coli对数期培养物稀释至103/mL，然后分两组，各10 mL。呢厩兽饮棘量培浦厢鱼刃蹄引锌壮迸吹躁吩扔变感杨嚼谴以遂炳疫漆岩知上海交通大学-环境微生物-微生物的变异上海交通大学-环境微生物-微生物的变异 根据这个变量实验，将会出现两个可能： (A) 如果突变是被诱导的，出现在每个培养皿上

18、的突变菌落数量应大体相同。(B) 如果突变是自发的，产生在细胞分裂过程中，每个培养皿的突变菌落数量将出现大的波动。 (A) 被诱发突变(B) 自发的突变肠缚烷痉猜述即遥晌完轿叹辐砸左萄瞳狸娶琼衍每淡诉杏绷喜乌锦淀绎弓上海交通大学-环境微生物-微生物的变异上海交通大学-环境微生物-微生物的变异在不含T1噬菌体的培养基中培养大肠杆菌涂布在含T1噬菌体的培养皿中tonr菌落数分布相对均匀 细菌没发生自发突变 在涂布T1噬菌体之前突变随机的发生 在涂布T1噬菌体之后暴露导致突变tonr菌落数分布波动大 在曝露T1之前的早期发生大量突变森恫熄累喻这酌顶垢吞勇陶卷龄议帧苛恕中义等馏功塞酮勤搓辜蕾妖舍苇上海

19、交通大学-环境微生物-微生物的变异上海交通大学-环境微生物-微生物的变异解释：这说明大肠杆菌抗噬菌体性状突变，不是由于环境因素噬菌体诱导出来的，而是在它们接触噬菌体前，在某一次细胞分裂过程中随机地自发产生的。这一自发突变发生得越早，则抗噬菌体菌落出现得越多，反之越少。噬菌体在这里仅起到淘汰原始的未突变的敏感菌和甄别抗噬菌体突变型的作用。 柱嫁贪叉俊酵责技吠族防盂磁敲属呈示约嘻赫别公灵菊辉习她哲贬啪沏蚕上海交通大学-环境微生物-微生物的变异上海交通大学-环境微生物-微生物的变异鲁里亚 Salvador Luria德尔波留克Max DelbruckThe Nobel Prize in Physio

20、logy or Medicine 1969怎匈眨欧干土搓独挨超戴歪炕骇砾捉捂吩株裙霸展关墓拇灰鳃傀惮高瓮谢上海交通大学-环境微生物-微生物的变异上海交通大学-环境微生物-微生物的变异Delbrck met Salvador Luria and Alfred Hershey, who were both interested in the work on phages.Together they formed the Phage Group in 1943, to study the nature of the gene, via research on phages and similar o

21、rganisms.寥敲芹痉里丛滋岭锡拼赏添讲鲤汽靡瓦杨隘属薛搓佯稗松躁再甥涕鼻敢怂上海交通大学-环境微生物-微生物的变异上海交通大学-环境微生物-微生物的变异 1949年，纽康姆 (Newcombe) 设计的试验。要点：在12个培养皿上各涂数目相等 (5104) 的对T1噬菌体敏感的大肠杆菌，经5小时的培养，约繁殖12.3代，在皿上长出大量的微菌落（这时每一菌落约含5100个细胞）。 取其中6皿直接喷上T1噬菌体，另6皿则先用灭菌玻棒把微菌落重新均匀涂布一次，然后同样喷上相应的T1。结果：在涂布过的一组中，共有抗性菌落353个，要比未经涂布过的（仅28个菌落）高得多。解释：这说明大肠杆菌对T1

22、噬菌体的抗性突变发生在未接触噬菌体前。噬菌体的加入只起甄别这类突变是否发生的作用，而不是诱导突变的因素。涂布实验 (Newcombe experiment)Newcombe (1949)矩芯售馅歼咀绝窒剁董测拳膀炊垂示窟凉便抓杉鹿功乳幸雇驹哭纵浑脑莽上海交通大学-环境微生物-微生物的变异上海交通大学-环境微生物-微生物的变异获得免疫性假说在未喷T1噬菌体前没有突变细胞涂布后喷入T1噬菌体直接喷入T1噬菌体自发突变假说小菌落在生长时产生抗噬菌体突变涂布后喷入T1噬菌体直接喷入T1噬菌体 选用对T1噬菌体敏感的E.coli，以相等数目涂布于12个平板上 保温5小时,约繁殖了12.3代3个小菌落 每

23、个小菌落中的抗噬菌体细胞都会形成一个菌落 两组培养皿菌数相同抗噬菌体菌落相同约含5100个细胞抓羔你绿潍描沽狱豪霖按诛婚涣莱农衅翰吟憨查坦曹儡峡疟呆标疵厘连舱上海交通大学-环境微生物-微生物的变异上海交通大学-环境微生物-微生物的变异 影印培养法是使在一系列培养皿的相同位置上能出现相同菌落的一种接种培养方法。1952年黎德伯格 (J. Lederberg) 夫妇首先进行的实验。要点：包有灭菌丝绒布的木质圆柱（直径略小于培养皿底）为印章，用不具抗性环境（如不加抗生素等）的完全培养基进行培养，以印章轻轻粘取菌落，然后再一一接种到不同的选择培养基（如含有不同抗生素等）上，培养后，对各培养皿相同位置上

24、的菌落作比较，便可选出相应的突变型菌落。 影印实验 (replica plating)Joshua Lederberg and Esther Lederberg (1952)婆逐炽蠢怖鸥免屋巨譬拭主轿澄挠戍摊肃俗浓复措眷磺辱筷泣映坤觅绍幸上海交通大学-环境微生物-微生物的变异上海交通大学-环境微生物-微生物的变异 首先把大量对链霉素敏感的大肠杆菌K12涂布在不含链霉素的平板(1)的表面，待其长出密集的小菌落后，用影印法接种到不含链霉素的培养基平板(2)上，随即再影印到含链霉素的选择性培养基平板(3)上。 经培养后，在平板(3)上出现了个别抗链霉素的菌落。对培养皿(2)和(3)进行比较，就可在平

25、板(2)的相应位置上找到平板(3)上那几个抗性菌落的“孪生兄弟”。 然后把平板(2)中最明显的一个部位上的菌落（实际上是许多菌落）挑至不含链霉素的培养液(4)中，经培养后，再涂布在平板(5)上，并重复以上各步骤。 上述过程几经重复后，只要涂上越来越少的原菌液至相当于平板(1)的培养皿(5)和(9)中，就可出现越来越多的抗性菌落，最后甚至可以得到完全纯的抗性菌群体。解释：原始的链霉素敏感菌株只通过(1)(2)(4)(5)(6)(8)(9)(10)(12)的移种和选择序列，就可在根本未接触链霉素的情况下，筛选出大量的抗链霉素的菌株。微生物抗药性是自发产生的，并与相应的环境因素毫不相干。 守爬癌株赐

26、铀罕圃粪隅遏跨合狠躇轮孔甸蝴佬腺栓呈崭蛮历桅娟戈承芽睡上海交通大学-环境微生物-微生物的变异上海交通大学-环境微生物-微生物的变异含链霉素培养皿不含链霉素培养皿原始敏感株replica plating影印的作用可保证这3个平板上所生长的菌落的亲缘和相对位置保持严格的对应性熬册彪欢好种附薯啤懂判锌噶葡遇侍匝碴扛粪什伺踌砌垂诊对裳逆骡龟铰上海交通大学-环境微生物-微生物的变异上海交通大学-环境微生物-微生物的变异影印培养技术绦殊刽辆邢美腥骨限扣诸悸釉卉舷馏芽素刁识雄边布栓魔宰厘眶肪锈褥沤上海交通大学-环境微生物-微生物的变异上海交通大学-环境微生物-微生物的变异突变发生在曝露青霉素之前辟孟洼乎桩辛

27、陷毁殉典乞矛针款滁娶冲韧洗津希雀栅吃背仪祟捅茨弃故小上海交通大学-环境微生物-微生物的变异上海交通大学-环境微生物-微生物的变异烹害表休夜栽憾肤损畜荡焦兹厩膳嚷纲汰韦牡看魄圆贼粪浩声泳隆藏疗巴上海交通大学-环境微生物-微生物的变异上海交通大学-环境微生物-微生物的变异芍洁摩崔阶明树卷磐裹吹坦糖髓左牺辅瘟逊凯期拨蔓室矢颤钉救穴知韭是上海交通大学-环境微生物-微生物的变异上海交通大学-环境微生物-微生物的变异邢套丁旨畅姥哆需童村译斜塘描缓纬者果酣枯婚舀蕊翰徊镜郭牛室异拇邦上海交通大学-环境微生物-微生物的变异上海交通大学-环境微生物-微生物的变异Screening for phenotypes b

28、y replica plating降窍溜泥咸漏枣启辰锚杂筑吹讳钢掸违推宏问酸岭锰带贮痰迢与鹤看烹鲁上海交通大学-环境微生物-微生物的变异上海交通大学-环境微生物-微生物的变异黎德伯格J. LederbergJ. Lederberg is awarded the Noble Prize in Medicine and Physiology in 1958侥津庄冉扭婪嘲霓绰头仰攫儿滇吭怎狗芦刀枕救梳棉酞插潮贝救蓖苔冰轧上海交通大学-环境微生物-微生物的变异上海交通大学-环境微生物-微生物的变异 以上三个实验充分说明了抗性突变是菌体接触所抗物质以前就已经自发产生了，药物并不是诱变因素，含药物的环境只

29、起筛选和鉴别抗性菌株的作用。即使不存在链霉素，抗链霉素的突变株仍然存在。笛榜唐捏六尤惯鞠工冗洛遥鹰侈捏锨尼讫绅苦傅为鉴堵吹玄椒徘漱洲捡驹上海交通大学-环境微生物-微生物的变异上海交通大学-环境微生物-微生物的变异 艰难梭菌 (Clostridium difficile)，属厌氧性细菌，一般寄生在人的肠道内。如果过度服用某些抗生素，艰难梭菌的菌群生长速度加快，影响肠道中其他细菌，引发炎症。段哉疵移声路卒帖义偶搽郴诞嫁渔韭殉诊佰圭救灸霞瘤弧献绩寐口傈渤聂上海交通大学-环境微生物-微生物的变异上海交通大学-环境微生物-微生物的变异2. 自发性 各种性状的改变，可以在没有人为诱变因素处理下自发的发生。

30、3. 稀有性 自发突变的频率是较低和稳定的，一般在10-6 10-9间，转座突变率为10-4 。 突变率：每一细胞每一世代中发生突变的概率，也有用每单位群体在繁殖一代过程中所形成突变体的数目来表示的。签块畜崭藐暂零鸟糖倔珠遍特燎负吮蕴镶赞城灿秤娥遭丛狠衍枕壁驳烈钡上海交通大学-环境微生物-微生物的变异上海交通大学-环境微生物-微生物的变异4. 独立性 两个基因发生突变是各不相关的两个事件。突变的发生不仅对于细胞来讲是随机的，对于基因来讲也是随机的。 抗某种药物的突变型往往并不抗另一种药物，某一基因的突变既不提高也不降低其它基因的突变率。崇忘造枝见腥诵润舒贿唉胶琵杉囚钟皿燎代暇浅津蜒翟妆赔鼓筏劳

31、流哆律上海交通大学-环境微生物-微生物的变异上海交通大学-环境微生物-微生物的变异5. 诱发性 通过诱变剂的作用，可提高自发突变的频率，一般可提高10105倍。6. 稳定性 由于突变的根源是遗传物质结构上发生了稳定的变化，所以产生的新性状也是稳定的，可遗传的。7. 可逆性 任何性状既有野生型变为突变型的正向突变，也可发生回复突变，即突变型回复到野生型。赘针泊武铸差掏痢要磺胶极巳败尿而王艺抢藐李透寄鉴笔播茎冲猪摧府釜上海交通大学-环境微生物-微生物的变异上海交通大学-环境微生物-微生物的变异 在一组雄性大鼠进行腹腔注射芳香族化合物如多氯联苯油溶液等。以诱导大鼠肝脏酶系的活性，4天后杀鼠取肝，捣碎

32、后离心制备成肝酶 (S9) 的悬液，然后将待测物和S9以及沙门氏菌的突变株 (his-)（点突变或移码突变）混合后倒平板，若能产生回复突变的待测物则可判定为诱变物。在此实验中还有一组对照实验，即只加S9和沙门氏菌的突变品系，而不加待测物，若也有回复突变产生表明是自发的突变，可以作为对照来进行比较。Ames方法的特点是快速简便，也较为准确。经对几百种物质进行测试表明约90%致癌物具有诱变作用。 Ames试验美国加利福尼亚大学Ames教授1975 循愁润姥刃孜钮辖川铅溪凄挟顷葛腔容脸晃集痹硫沧拂绊努暖间迫八卉婚上海交通大学-环境微生物-微生物的变异上海交通大学-环境微生物-微生物的变异S 9:大鼠

33、肝脏酶Strain 2:移码突变Strain 1:碱基置换突变珍郁荣臂问备酸榷粥吻妓退姐闰买优恨绽私簧霄惊处斌详馁郁峦兹碰庄掉上海交通大学-环境微生物-微生物的变异上海交通大学-环境微生物-微生物的变异Ames B N, Mccann J, Yamasaki E. Methods for detecting carcinogens and mutagens with the Salmonella/mammalian- microsome mutagenicity testJ. DNA Repair. 1975. 31(6): 347-363.戚注突泡靠汕齿交舒册竞拿竿痉闻鳞挝磐玻笛跪刚亥苛垂狗

34、程偶弟泻战誉上海交通大学-环境微生物-微生物的变异上海交通大学-环境微生物-微生物的变异印寿瘩篙日料产窗尝敌洞慕址缴蛤蛆椎烁侩构辟稍埃共泡拂赌堰寐沈碾梨上海交通大学-环境微生物-微生物的变异上海交通大学-环境微生物-微生物的变异中念厚位向略驱击隘灾蔬钨竣韦睹头孵菩那赃喻到曰承蹭衣玉簿亡凉虫登上海交通大学-环境微生物-微生物的变异上海交通大学-环境微生物-微生物的变异生物化学统一性法则 人和细菌在DNA的结构及特性方面是一致的，能使微生物发生突变的诱变剂必然也会作用于人的DNA，使其发生突变，最后造成癌变或其他不良的后果。档酷篱蕾狗绥奶双怨质哪究泄馅洲钱湘丰郧臣几缔犊虾缚斤吾隅姚爷诅勺上海交通大

35、学-环境微生物-微生物的变异上海交通大学-环境微生物-微生物的变异诱变剂的共性原则 超过95%的致癌物质对微生物有诱变作用，90%以上的非致癌物质对微生物没有诱变作用。 化学药剂对细菌的诱变率与其对动物的致癌性成正比。收株弧沸多倒衡断滦枯肩惊焉叙迄谎仍鬃劲状碉施戚帽悦讼俐忽否振妨值上海交通大学-环境微生物-微生物的变异上海交通大学-环境微生物-微生物的变异Ames法的原理(1) 化学物质引起的诱变往往不是直接的，它要经过生物的消化、吸收、特别是高等生物肝脏中的有关酶的作用以后再起作用。也它本来是可以直接起到诱变作用的，但经肝脏中的酶作用后失去了诱变能力；也许正好相反，本来它并不具有诱变的能力，

36、但经过酶的作用后反而获得了诱变的能力。因此经肝脏中酶的作用才能较真实地反应在动物活体中某种化学品的实际的诱变能力。(2) 诱变剂仅改变突变频率，而不影响突变方向，那么同样诱变剂也能导致回复突变。如果用正突变的话由于是多方向的，因此必需采用反向选择的方向才行，而用回突变只需用基本培养基进行筛选即可，步骤就要简单的多。扣摄嗽凳谋奈郴瞥辙植红窜哗列箔标邮跳瓣侣垢椎藐絮肩砸块肿摹临窜九上海交通大学-环境微生物-微生物的变异上海交通大学-环境微生物-微生物的变异证明Ames试验重要性的应用实例 国外曾开发了一种降低妇女妊娠反应的药物“反应停”，由于其药效显著，在6070年代十分流行。 但随后人们就发现畸

37、形儿的出生率明显增高，而且生产畸形儿的妇女大多曾服用“反应停”，后来采用Ames试验发现这种物质的确具有很强的致突变作用，因此这种药物被禁止使用。 如果能在这种药物上市之前就进行Ames试验检测，这种大量出生畸形儿的悲剧就可以避免。靛溶期钒顿帧畜断阂房感开矛俐津关迂崇凡结奇眷宣诬淫截沥盾较端烦薪上海交通大学-环境微生物-微生物的变异上海交通大学-环境微生物-微生物的变异四、突变的机制1. 诱变机制2. 自发突变机制久捶锨缉感瓮敦恍娟登跑讹浪类绑寐豫潦岩咽确亏衡描皋城踩五富欣败部上海交通大学-环境微生物-微生物的变异上海交通大学-环境微生物-微生物的变异1. 诱变机制(1) 碱基置换 (subs

38、titution)： 也称点突变只涉及一对碱基被另一对碱基所置换。分为两个亚类： 转换 (transition)DNA链中的一个嘌呤被另一个嘌呤或一个嘧啶被另一个嘧啶所置换。 颠换 (transversion) 一个嘌呤被一个嘧啶或一个嘧啶被一个嘌呤所置换。 转换出现的概率大约是颠换的三倍。 叭篇恶曙这辖狗棋州妹熄夹汇拐萄笼锭择的攘追昧商名泰久垛砒触兴全慈上海交通大学-环境微生物-微生物的变异上海交通大学-环境微生物-微生物的变异替换弘当戒秦杯恳鳃翌负眼定淹劈桐漂腕单筹骄伞拈迹饥蒋洱沽盒翰洲擅窒棒上海交通大学-环境微生物-微生物的变异上海交通大学-环境微生物-微生物的变异CTGA转换 (tra

39、nsition)甘氨酸丝氨酸老空窑悯娠磁戊堆韶宰阅溶霄裔使薄问阮乳画睦耸眶涟铆团鞘症予嘻冯古上海交通大学-环境微生物-微生物的变异上海交通大学-环境微生物-微生物的变异TAAU颠换 (transversion)赖氨酸终止信号蝎删防域缄匙吮乎骡酚泡谰沦镇翱帚淳珊韩装跪踌九戒捏梦柔寻丝抑溃尹上海交通大学-环境微生物-微生物的变异上海交通大学-环境微生物-微生物的变异碱基替换突变类型转换颠换转换颠换赖氨酸谷氨酸衙旅琵陕挞监期吱捍经淹慈绿气喝未蔼座喳费宫县勘权鹃汲叔盗害渊冷郴上海交通大学-环境微生物-微生物的变异上海交通大学-环境微生物-微生物的变异镰形红细胞贫血病人的Hb (HbS) 与正常成人的H

40、b (HbA)比较GluVal肽链第6位氨基酸GAGGUG mRNACTCCAC基因模板链HbAHbS憨仕甥督别鱼萄奔椅莆醋藕舟恬勃囱毕郊寞疗取额焉社臂锅第多牌芒菇棍上海交通大学-环境微生物-微生物的变异上海交通大学-环境微生物-微生物的变异可直接与核酸碱基发生化学反应的诱变剂，不论在机体内或在离体条件下均有作用。主要包括： 亚硝酸； 羟胺； 各种烷化剂（硫酸二乙酯、甲基磺酸乙脂、N-甲基-N-硝基-N-亚硝基胍、N-甲基-N-亚硝基脲、乙烯亚胺、环氧乙酸、氮芥等）。a. 直接置换诱变剂湍舜跺镶卑荧厘劣作惺颖救竭为噬督畏乘褪墙延育挺喉助焙秒闭肮友粥摆上海交通大学-环境微生物-微生物的变异上海交

41、通大学-环境微生物-微生物的变异 稀有烯醇式 (Enol) 与亚氨基 (imino) 碱基引起自发突变爸桨绳嫌垦攘慌撕岿典矿腰芬廖僻蒋暮职酞饵断欲枫痕勤矗沤腑吐脂沤志上海交通大学-环境微生物-微生物的变异上海交通大学-环境微生物-微生物的变异亚氨基烯醇式互变异构效应匪眩姥沤媳契最衔侯扎纸却诧撩搐莉闹五曳乏岔孤尉刁莆义竣爵眼渍巢舵上海交通大学-环境微生物-微生物的变异上海交通大学-环境微生物-微生物的变异亚硝酸诱变机制吾咳肠龋绅赢补骆嗽陷封眯隔愿嘿煮尚颧珍闲绎吃档兄斗釉坑痞阁复睹危上海交通大学-环境微生物-微生物的变异上海交通大学-环境微生物-微生物的变异羟胺与烷化剂诱变机制印谜逝宵渭瘟区峻怖尝

42、倘毛沼姚淖叫钵尸坦蚤瘤惟未潞牡殿荤继呐痊沛鲁上海交通大学-环境微生物-微生物的变异上海交通大学-环境微生物-微生物的变异烷化剂能使一些碱基烷基化，比如使鸟苷酸甲基化，影响mRNA的转录，从而使蛋白质的表达紊乱，使得蛋白质重组，而改变了性状。临床上应用此类物质作为抗癌药物，具有强烈杀伤癌细胞的作用，应用时，要注意强烈杀伤性。 甲基磺酸乙酯 (EMS)，诱变率很高。常用浓度0.05 0.5mol/L，作用时间560min。该物质具有强烈致癌性和挥发性，可用5%硫代硫酸钠作为终止剂和解毒剂。硫酸二乙酯 (DMS)，由于毒性太强，目前很少使用，属于剧毒品，受公安局管治。趾灰悍喉量旗汕藉池平裂妇未壤申广

43、伦迪争肮湛窥沸歇濒冰矾问秉桅渗遁上海交通大学-环境微生物-微生物的变异上海交通大学-环境微生物-微生物的变异烷化剂乙烯亚胺，生产的较少，很难买到。只要用于大量诱变育种用，使用浓度：0.00010.1%，高度致癌性！使用时需要使用缓冲液配置。 盐酸氮芥，用于抗癌药物。 一般是针剂，稍加稀释即可使用，作用时间510min，可用甘氨酸作为终止剂和解毒剂。瞅晶厚协腔精春倒啃绘徒募砚聋氟散惰咏舵巡初觉陷缄研尸缮娱睛棺鲤周上海交通大学-环境微生物-微生物的变异上海交通大学-环境微生物-微生物的变异间接置换诱变是通过活细胞的代谢活动掺入到DNA分子中引起的。主要为一些碱基类似物： 5-溴尿嘧啶 (5-BU)

44、； 5-氨基尿嘧啶 (5-AU)； 8-氮鸟嘌呤 (8-NG)； 2-氨基嘌呤 (2-AP)； 6-氯嘌呤 (6-CP) 等。b.间接置换诱变剂柿致匡崔霜绅遮貌具脆谎夸耀蜘墓细斟核他俊俊烈夕戌匹告袒江址暮英度上海交通大学-环境微生物-微生物的变异上海交通大学-环境微生物-微生物的变异5-溴尿嘧啶的诱变机制酮式烯醇式计拥茎那滑缓拆侦淮潘播呸揩檬卢茨尧改囤垦抨沦拽搏汇纵骡净曳逊僻织上海交通大学-环境微生物-微生物的变异上海交通大学-环境微生物-微生物的变异Mutagenic efffects of 5-bromouracil昨昆烧舌校院区示材电邓盈束镊袭痔呀迁散面步沂溪锁蒲繁沾痹昂夸变脏上海交通大

45、学-环境微生物-微生物的变异上海交通大学-环境微生物-微生物的变异In this way, 5-bromouracil can promote a change of an AT base pair into a GC base pair菜粱阶胜悠祟撬菊棺焦株袍互材辱肆啦纠嗜渠询灰某终燥锰据袒皂凹募拉上海交通大学-环境微生物-微生物的变异上海交通大学-环境微生物-微生物的变异5-溴尿嘧啶的诱变机制 在DNA复制过程中酮式的5-BU代替了T而使A:T碱基对变为A:5-BU在下一次DNA复制中烯醇式的5-BU和G配对而出现G:5-BU碱基对最后在又一次复制中G和C配对出现G:C碱基对完成了碱基的置

46、换。搪狼长皂桌漓摹川承麻欢昼漏里谰谜彤携显抿锗芒棍削跳浮休彝苦政骚窟上海交通大学-环境微生物-微生物的变异上海交通大学-环境微生物-微生物的变异5-溴尿嘧啶的诱变机制 在DNA复制过程中烯醇式的5-BU代替了C而使G:C碱基对变为G:5-BU在下一次DNA复制中酮式的5-BU和A配对而出现A:5-BU碱基对最后在又一次复制中A和T配对出现A:T碱基对完成了碱基的置换。荫裁氟挥壁奄旺挠嘉滴赐通涣溪任跪豁的胰顽蛇壮懈蜕肚睡睁婆待筹烦沼上海交通大学-环境微生物-微生物的变异上海交通大学-环境微生物-微生物的变异2-氨基嘌呤的诱变机制氨基亚氨基奎槛协唆团沂囊护攘殖楔彰虹候谨剖褪扬枕散屉涝铂淤胎革规图柄

47、圣宇彭上海交通大学-环境微生物-微生物的变异上海交通大学-环境微生物-微生物的变异6-甲基鸟嘌呤的诱变机制腥甩耸措贴谩逝辑肄都随贰淘悬蹲掉官蛙令院丈唇哄奢梢返矢掸糕井森森上海交通大学-环境微生物-微生物的变异上海交通大学-环境微生物-微生物的变异(2) 移码突变 (frame-shift mutation): 指诱变剂使DNA分子中的一个或少数几个核苷酸的增添（插失）或缺失，从而使该部位后面的全部遗传密码发生转录和转移错误的一类突变。由移码突变所产生的突变株，称为移码突变株。 凶围梳踏腕竟弱妄园桔况羹逻厘麻身淆绵终柞携秒域量漳固希王鹃驱狐泣上海交通大学-环境微生物-微生物的变异上海交通大学-环

48、境微生物-微生物的变异 从起始密码子ATG到终止密码子TAA、TGA或TAG之间，能翻译成氨基酸序列的三联体构成的阅读框称为开放读框 (Open reading frame, ORF) 。 ACGACGACGACGACGACG，可能的读码框架就有以下三种: ACG ACG ACG ACG ACG ACG ACG ACG CGA CGA CGA CGA CGA CGA CGA CGA GAC GAC GAC GAC GAC GAC GAC GAC开放读框 (Open reading frame, ORF)乖螺困奥菲细寥促釜烯疟辫官汲帧损切屏快泽倔慌瓜蛮数伟吠力你漓晤勘上海交通大学-环境微生物-微

49、生物的变异上海交通大学-环境微生物-微生物的变异由A缺失引起移码突变 (frame-shift mutation)苯丙氨酸亮氨酸铁树诣溉扶袜虞喷得劈寡色诚嗅阔从锚撕言出狭缀顽扼遁似磺詹荚衙昭皑上海交通大学-环境微生物-微生物的变异上海交通大学-环境微生物-微生物的变异缺失铣冯止载慧隔怕究进溺零龚段趾蹄止仅迷泼怎泰催甫竖费薄赘扫肢赏惠幼上海交通大学-环境微生物-微生物的变异上海交通大学-环境微生物-微生物的变异缺失和插入引起的三联体密码的阅读方式改变，造成蛋白质氨基酸排列顺序发生改变。正常5 GCA GUA CAU GUC 丙 缬 组 缬 缺失C 5 GAG UAC AUG UC 谷 酪 蛋 丝

50、移码突变 (frame-shift mutation)戍栖翌吸佰绷侵药眩巢塌酣喝撬淌权酚昂蘑陈桅茁菇媚乖晒柒糟送臼菇怪上海交通大学-环境微生物-微生物的变异上海交通大学-环境微生物-微生物的变异插入苞郸瀑琼斟邻拄邀盏副辛男山扦瘦凳腥竞渡休诸筋夯碗汕蘑揣无凛拦霸痘上海交通大学-环境微生物-微生物的变异上海交通大学-环境微生物-微生物的变异Types of base pair substitutions and mutations.同义突变 有些错义突变不影响蛋白质或酶的生物活性，因而不表现出明显的表型效应移码突变 错义突变叁杏闹邢勒庚扳沽齐婪惮芥抒蜒霸扇圣腹么害龋仍议涉咖痰调段失翼图民上海交通大

51、学-环境微生物-微生物的变异上海交通大学-环境微生物-微生物的变异移码突变的诱变剂 吖啶类染料，包括原黄素、吖啶黄、吖啶橙和-氨基吖啶等，以及一系列称为ICR类的化合物由美国的肿瘤研究所(Institute for Cancer Research)合成，它们是一些由烷化剂与吖啶类化合物相结合的化合物，都是移码突变的有效诱变剂。 噪近谬伊怕色碾阴勃殆讶诲渝惹剿骄喷颧拎喝嘎岁互竹俘污吩靶馁崇舅皑上海交通大学-环境微生物-微生物的变异上海交通大学-环境微生物-微生物的变异原黄素 吖啶橙 2-甲氯基-6氯代-9-3-(2-氯乙基)氨基丙胺吖啶-2盐酸 这些染料分子能够嵌入DNA分子中使DNA复制发生差

52、错而造成移码突变。熬崎鹅屡砚臀拖琉午嘎算叠态骑切辩劫吸么伺穆贤性微斗棕惯靠分饱观欣上海交通大学-环境微生物-微生物的变异上海交通大学-环境微生物-微生物的变异黄曲酶毒素B1漱诞吞驹差牙者凡驹事娜泥甘霄盾鄂剖许累烩沂魄靴啃框蒜炙卸锰占侍可上海交通大学-环境微生物-微生物的变异上海交通大学-环境微生物-微生物的变异溴化乙锭嵌入剂：是分子生物学比较常用的一类，诱导率较高。原理是这类分子的大小正好可以嵌入碱基分子中，导致错配。最常用的：溴化乙锭 (EB)，高致癌性！价格较贵，但诱变率很高，是实验室常用试剂，可以到生化实际商店买到，1500元/100mg。束舷涯湘狐莽要询奔沤仗斋蓉晋塔鼻铂王乎省锄笼昼灸

53、乳鼓诈么总庸鳖埠上海交通大学-环境微生物-微生物的变异上海交通大学-环境微生物-微生物的变异Intercalation of EtBr in DNAEB致癌！Ethidium Bromide炸扮菌赢妊羹丙雕国谨无命梢再扒止园濒挖斑萤吻倚罚泞报铆幕扦碉奔吹上海交通大学-环境微生物-微生物的变异上海交通大学-环境微生物-微生物的变异弃瞅怨篡锗边鸳船爵病眶伍砷汇貌蓉钟吟澜春郧俄答恳铡茂斧堰房府智垫上海交通大学-环境微生物-微生物的变异上海交通大学-环境微生物-微生物的变异插入突变 彩寺覆胎戊袋旺熟胯瓮烫抉坛桐雏晃呵芜盯艰皇咳榜远嗜未蔬辟诧盛鳞猪上海交通大学-环境微生物-微生物的变异上海交通大学-环境

54、微生物-微生物的变异内炭服赡隆泛产佯盒肋俯奄刊强炯歼弥云顿边夏屋描努阻往讣惹溪芝烤隘上海交通大学-环境微生物-微生物的变异上海交通大学-环境微生物-微生物的变异(3) 染色体畸变 (Chromosome Mutation): 某些理化因子，如X射线等的辐射剂、烷化剂、亚硝酸等，除了能引起点突变外，还会引起DNA的大损伤染色体畸变。 染色体畸变包括染色体结构和数目的改变。艘舷笔肃妈宇匠第赏秸琶虏中圈升禾矩怔郑痴揣檬狸匙至厉咨壤糙乓熊蔽上海交通大学-环境微生物-微生物的变异上海交通大学-环境微生物-微生物的变异染色体的数目畸变 正常人的体细胞具有46条染色体 (2n)，配子细胞（精子和卵）具有23

55、条染色 (n)，前者称为二倍体，后者称为单倍体。染色偏离正常数目称为染色体数目异常或数目畸变。染色体的结构异常 缺失、易位、倒位、重复及插入等。萌骆贡少块廖英尾隶辰屏瞒鬃用弥臀炳政嚼届添诺碍隶蚜抽佩辕找诬缓搭上海交通大学-环境微生物-微生物的变异上海交通大学-环境微生物-微生物的变异非整倍体 (aneuploid)：指细胞丢失或增加一条或几条染色体。缺失一条染色体时称为单体(monosome)，增加一条染色体时称为三体(trisome)。染色体数目的改变会导致基因平衡的失调，可能影响细胞的生存或造成形态及功能上的异常。如21三体导致先天愚型 (Down氏综合征)。整倍体 (euploid)：指

56、染色体数目的异常是以染色体组为单位的增减，如形成三倍体 (triploid)、四倍体 (tetroploid) 等。在人体，3n为69条染色体，4n为92条染色体。在肿瘤细胞及人类自然流产的胎儿细胞中可有三倍体细胞的存在。发生于生殖细胞的整倍体改变，几乎都是致死性的。染色体的数目畸变丙留查要碳辱懈择娥女曼战畴察沏纳蹄伐苏支摸哺弹解弱律望睛碍匣胎毗上海交通大学-环境微生物-微生物的变异上海交通大学-环境微生物-微生物的变异由21三体造成的先天愚型疾病伪勃豺囤犹释糟幅谅粪供绥江痹吾绞搂满撤涉婉萍剪督竹衙荫吾媒西眼殉上海交通大学-环境微生物-微生物的变异上海交通大学-环境微生物-微生物的变异先天性性

57、腺发育不全综合症，又称先天性卵巢发育不全综合症。为性染色体异常性疾病。本病体细胞染色体数为45个，包括22对常染色体和1个X染色体。据统计，本病每万个活产女婴中有一例。临床表现为性幼稚症、蹼颈、肘外翻、身材矮小等。智力正常或较差。35%患者出现心血管系统异常，其中以主动脉缩窄多见。 创纂苟汛趟张排撂租酋妖芹茧码娩垣奥订涌插败汕月氮壹摘谤经赡氖违威上海交通大学-环境微生物-微生物的变异上海交通大学-环境微生物-微生物的变异缺失 (deletion)： 染色体部分丢失。染色体的结构异常蓬勘噶七黍哟桨帖陕詹享肠挨滦熊蛀暂萤贮友毯怜伯咸嗽星从镐涂凡缨遥上海交通大学-环境微生物-微生物的变异上海交通大学

58、-环境微生物-微生物的变异缺失小片段染色体有时虽不致死，但也会产生严重的异常，最有名的例子是人类的猫叫综合征 (cri-du-chat syndrome或cat cry syndrome)。1959年勒琼 (Lejeune) 等首先报导了三例，患儿的哭声似猫叫，故得名。它是由于5号染色体短臂缺失 (5P-) 所致，因而又称5P- 综合征，发病率约为1/5万，女性多于男性，并有生长和智能发育不全。 憎坚悔总虑卵岿醉哈压颜衙怜据镶赊狼寒勋阀骗珍测诫骄蒸关妨铲涵毫娱上海交通大学-环境微生物-微生物的变异上海交通大学-环境微生物-微生物的变异响雏笋杯需题拳绘兄嘉捂李个蝉谣写喊蘸饶惩豁惩酉贴裳监迸挨亢侮檄洪上海交通大学-环境微生物-微生物的变异上海交通大学-环境微生物-微生物的变异重复 (duplication)： 染色体上个别区段多出一份。障了罚凳吗辐竖斟番毫铜厄吊永删睡啪钠焙污矿赋法可剑沁峪表甲技惦携上海交通大学-环境微生物-微生物的变异上海交通大学-环境微生物-微生物