年普通高考全国卷语文试题市公开课获奖课件

主要内容1微生物遗传2微生物变异3微生物基因重组4菌种衰退、复壮和保藏

第4章微生物遗传与变异第1页第1页引言（相关概念）遗传(heredity或inheritance)指生物上一代将自己一整套遗传因子传递给下一代行为或功效，含有极其稳定特性。遗传型(genotype)：又称基因型，指某一生物个体所含有所有遗传因子，即基因总和。遗传型是一个内在也许性或潜力，其实质是遗传物质上所负载特定遗传信息。表型(phenotype)含有一定遗传型个体，在特定外界环境中，通过生长和发育所表现出来种种形态和生理特性总和，即为其表型；即是遗传型在适当环境下详细表现。遗传型+环境条件表型代谢发育第2页第2页变异(variation)：指生物体在某种外因或内因作用下所引起遗传物质结构或数量改变，亦即遗传型改变。变异特点是在群体中以极低几率出现，性状改变幅度极大，改变后性状是稳定、可遗传。饰变(modification)指不包括遗传物质改变，而只发生在转录、转译水平上表型改变，即一样遗传型生物，在不同外界条件下，会展现不同表型，这种表型上差异，只能称为适应或饰变。其特点是整个群体中几乎每一个体都发生一样改变，性状改变幅度较小，遗传物质不变。不是真正变异，是不遗传。引发饰变原因消失后，表型即可恢复。比如：粘质沙雷氏菌：在25℃下培养，产生深红色灵杆菌素；在37℃下培养，不产生色素；假如重新将温度降到25℃，又恢复产色素能力。第3页第3页微生物是遗传学研究中明星微生物细胞结构简朴，营养体普通为单倍体，以便建立纯系。诸多常见微生物都易于人工培养，快速、大量生长繁殖。对环境原因作用敏感，易于取得各类突变株，操作性强。第4页第4页第一节微生物遗传

一、遗传变异物质基础1883-1889年间，Weissmann提出种质连续理论，认为遗传物质是一个含有特定分子结构化合物；20世纪初，发觉了染色体并提出了基因学说，使得遗传物质基础范围缩小到染色体上；1944年后，由于连续利用微生物这一有利试验对象进行了三个著名试验，才以确凿事实证实核酸，尤其是DNA才是遗传变异真正物质基础。典型转化试验、噬菌体感染试验、植物病毒重组试验三个典型试验与遗传物质第5页第5页1、转化试验：肺炎链球菌(Streptococcuspneumoniae)以肺炎链球菌作为研究对象，肺炎链球菌能够使人患肺炎，也能够使小白鼠患败血病而死亡；有荚膜者是致病性，它菌落表面光滑(smooth)，称为S型；有不形成荚膜，无致病性，菌落外观粗糙(rough)，故称R型。Griffith典型转化试验(1928)RII型活菌SIII型活菌SIII型热死菌RII型活菌SIII型活菌混合培养健康健康健康健康健康健康健康病死病死病死第6页第6页Griffith（格里菲斯）转化试验结果(有毒)死细菌中某种物质转移到(无毒)活细菌中，并使之含有毒性，造成小家鼠死亡；他将这种细菌遗传类型转变称为转化，并将引起转化物质称为转化因子(tranformingprinciple)；当初化学与生化分析技术还无法鉴定杀死细菌中成份，因而不知转化因子为何物。第7页第7页离体转化试验1944年，O.T.Avery、C.M.Macleod和M.McCarty从热死S型肺炎链球菌中提纯了也许作为转化因子各种成份，并在离体条件下进行了转化试验。Avery等体外培养试验(1944)分离后S型细胞物质对R型细胞转化第8页第8页离体转化试验结果起源于加热杀死SIII细菌，并使RII细菌转化成为SIII型细菌转化因子是DNA。Avery等人试验事实上表明：决定细菌遗传类型物质是DNA，即证实了DNA就是遗传物质。第9页第9页2、噬菌体感染试验1952年，A.D.Hershey和M.Chase发表了证实噬菌体遗传物质基础著名试验－噬菌体感染试验。首先，他们将E.coli培养在以放射性32P3O4或35S2O4作为磷源或硫源合成培养基中。结果,能够取得含32P-DNA(噬菌体关键)噬菌体或含35S-蛋白质(噬菌体外壳)两种试验用噬菌体。第10页第10页蛋白质外壳在噬菌体感染过程中，其蛋白质外壳未进入宿主细胞。第11页第11页DNA关键进入宿主细胞DNA经增殖、装配后,能产生一大群既有DNA关键又有蛋白质外壳完整噬菌体颗粒。证实：在其DNA中，含有包括合成蛋白质外壳在内整套遗传信息。通过电子显微镜观测也证实了这个论点。从而证实了遗传物质基础是DNA。第12页第12页3、植物病毒重组试验H.Fraenkel-Conrat(1956)用含RNA烟草花叶病毒(TMV)进行了著名植物病毒重建试验。把TMV和HRV（霍氏车前花叶病毒）蛋白质外壳与RNA相分离。用TMVRNA与HRV蛋白质外壳，HRVRNA与TMV蛋白质外壳重建后杂合病毒去感染烟草。第13页第13页植物病毒重组核酸(这里为RNA)是病毒遗传物质。至此,我们可确信无疑地得出结论,只有核酸才是贮存遗传信息真正物质。试验结果第14页第14页三个典型试验结果细胞生物遗传物质是双链DNA；病毒遗传物质能够是单链或双链DNA或RNA，即：ssDNA，dsDNA，ssRNA或dsRNA。第15页第15页朊病毒发觉和思考无论是DNA还是RNA作为遗传物质基础已是无可辨驳事实。但朊病毒发觉对“蛋白质不是遗传物质”定论也带来一些疑云。PrP是含有传染性蛋白质致病因子，迄今未发觉蛋白内有核酸，但已知传染性疾病传播必须有核酸构成遗传物质，才干感染宿主并在宿主体内自然繁殖。那么这是生命界又一特例呢？还是由于当前人们结识和技术所限而尚未揭示生命之谜呢？尚有待于生命科学家去结识和摸索。第16页第16页（一）遗传物质DNA分子结构及其多样性第17页第17页第18页第18页1DNA复制4dNTP第19页第19页2转录3转译(翻译）原核生物只有一个RNA多聚酶；转录后不需加工，直接作为mRNA；mRNA只能存活几分钟、几小时；转录和转译可同时进行，是偶联；第20页第20页第21页第21页微生物基因表示调控调整基因也有转录和转译作用，以其模板生成蛋白质称为阻遏蛋白或变构蛋白。阻遏蛋白作用是能与操纵基因结合，制止了RNA聚合酶向结构基因滑动，即使结构基因失去了合成mRNA能力。先有调整基因决定阻遏蛋白，与操纵基因结合从而制止了基因表示。

基因控制系统操纵子调整基因启动基因操纵基因结构基因第22页第22页

阻遏蛋白也能与培养基中底物(由结构基因转录、转译酶催化分解底物)相结合，当阻遏蛋白与底物结合后，阻遏蛋白从操纵基因分离，从而开放了RNA聚合酶通向结构基因通道，便能转录成mRNA，并转译成蛋白质(酶)。第23页第23页2.1遗传物质在细胞内存在部位和方式－七个水平细胞水平：存在于细胞核或核质体，单核或多核细胞核水平：原与真核生物细胞核结构不同，核外DNA；染色体水平：倍性(真核)和染色体数；核酸水平：在原核中同染色体水平、存在部分二倍体DNA或RNA，复合或裸露，双链或单链；基因水平：具自主复制能力遗传功效单位，长度与信息量，转录——翻译；密码子水平：信息单位，起始和终止；核苷酸水平：突变或互换单位，四种碱基。（二）遗传物质在微生物中存在第24页第24页2.2微生物遗传物质存在形式存在主要形式—染色体染色体外遗传物质真核微生物中细胞器DNA：叶绿体、线粒体、中心粒、毛基体等原核微生物和真核微生物酵母菌：质粒插入序列、转座子、Mu病毒等RNA作为遗传物质朊病毒遗传物质第25页第25页染色体指携带细胞功效所必备基因遗传单元。病毒是非细胞生物，它们全套遗传基因称为基因组，但不足以形成染色体。原核生物染色体常为一个环状DNA分子。真核生物细胞有几条至几十条染色体，各含一个线状DNA分子。第26页第26页真核生物染色体结构细菌染色体DNA大小和结构第27页第27页原核生物质粒游离于原核生物染色体外，含有独立复制能力小型共价闭合环状DNA分子，即cccDNA(circularcovalentlyclosedDNA)，称为质粒。质粒含有超螺旋状结构，携带着一些染色体所没有基因，赋予原核生物一些对其生存必不可少特殊功效。第28页第28页质粒特性自我复制能力，为复制子，单拷贝或多拷贝编码产物赋予细菌一些性状特性可自行丢失与消除（含质粒细胞在正常培养基上遇化学、物理原因处理时，质粒复制受到克制而核染色体复制继续进行，子代细胞中质粒消除）有转移性（能够通过转化、转导或接合作用而由一个细菌细胞转移到另一个细菌细胞中，使两个细胞都成为带有质粒细胞；质粒转移时，它能够单独转移，也能够携带着染色体（片段）一起进行转移，因此它可成为基因工程载体）能够在细胞质中独立于染色体之外独立存在（游离态），也能够通过互换掺入染色体上，以附加体（episome）形式存在）对于细菌生存并不是必要功效多样化功效：进行细胞间接合，并带有一些基因，如产生毒素、抗药性、固氮、产生酶类、降解功效等。第29页第29页质粒主要类型致育因子Fertilityfactor，F因子（制育因子，性因子，约2%核染色体，94.5kb，编码基因约1/3与接合相关）抗性因子Resistancefactor，R因子（抗药性因子，其基因编码物质对抗生素有抗性）Ti因子诱癌质粒，可同植物细胞中核染色体整合，破坏控制细胞分裂激素调整系统，从而使其变成癌细胞。Col因子大肠杆菌素因子，即使大肠杆菌分泌大肠杆菌素巨大质粒分子量200~300×106Da，比普通质粒大几十到几百倍，上面有固氮基因。降解性质粒能够编码许多降解性酶类，使细菌降解特殊物质。只在假单胞菌属中发觉。它们降解性质粒可为一系列能降解复杂物质酶编码，从而能利用普通细菌所难以分解物质做碳源。第30页第30页产细菌素质粒Bacteriocinproductionplasmid毒性质粒Virulenceplasmid代谢质粒Metabolicplasmid(降解质粒)隐秘质粒Crypticplasmid第31页第31页第二节微生物变异

2.1基因突变和突变率基因突变(genemutatiaon)简称突变，是变异一个，指生物体内遗传物质分子结构忽然发生可遗传改变，突变几率普通在10-6～10-9范围内。突变率(mutationrate)：每一细胞在每一世代发生某一性状突变几率，称为突变率，它能够用每一单位群体在每一世代中产生突变株数目来表示。第32页第32页变异基因突变基因重组诱变自发突变点突变染色体畸变碱基置换移码突变转换颠换缺失添加缺失添加易位倒位第33页第33页2.2突变类型凡能用选择性培养基快速选择出来突变型，称为选择性突变株(selectivemutant)，如营养缺点型、抗性突变型和条件致死型等；反之则称为非选择性突变株(non-selectivemutant)，如形态突变型、抗原突变型和产量突变型等。选择性突变非选择性突变(死活突变)营养缺点型抗性突变型条件致死突变型形态突变型抗原突变型产量突变型(非死活突变)第34页第34页2.3突变特点不相应性：突变性状与原因之间无直接相应关系。自发性：突变能够在没有些人为诱变原因处理下自发地产生。稀有性：突变率低且稳定。独立性：各种突变独立发生，不会互相影响。可诱发性：诱变剂可提升突变率。稳定性：变异性状稳定可遗传。可逆性：从原始野生型基因到变异株突变称为正向突变(forwardmutation)，从突变株回到野生型过程则称为回复突变或回变(backmutation或reversemutation)。第35页第35页两种见解一个观点认为，是通过适应而发生，即各种抗性是由其环境(指其中所含抵抗对象)诱发出来，突变原因和突变性状间是相相应，并认为这就是“定向变异”，也有些人称它为“驯化”或“驯养”。另一个见解则认为，基因突变是自发，且与环境是不相正确。由于其中有自发突变、诱发突变、诱变剂与选择条件等各种原因错综在一起，因此难以探究问题实质。第36页第36页基因突变自发性和不相应性1943年，S.E.Luria和M.Delbruck依据统计学原理，设计了变量试验(fluctuationtest)，又称波动试验或彷徨试验；1949年，Newcombe设计了涂布试验(Newcombeexperiment)；1952年，J.Lederberg夫妇发表了著名《平板影印培养法和细菌突变株间接选择》论文，它更加好证实了微生物抗药性是在未接触药物前自发产生。第37页第37页Luria等变量试验敏感于噬菌体T1T1第38页第38页试验要点是：取敏感于噬菌体T1大肠杆菌对数期肉汤培养物，用新鲜培养液稀释成浓度为103个／m1细菌悬液，然后在甲、乙两试管内各装10m1。接着把甲管中菌液先分装在50支小试管中(每管装0.2m1)，保温24—36小时后，即把各支小管菌液分别倒在50个预先涂有T1平板上，经培养后分别计算各皿上所产生抗噬菌体菌落数；乙管中10ml菌液不经分装先整管保温24—36小时，然后才分成50份加到同样涂有Tl平板上，经适当培养后，同样分别计算各皿上产生抗性菌落数。结果发觉，来自甲管50皿中，各皿间抗性菌落数相差极大，而来自乙管则各皿数目基本相同。这就阐明大肠杆菌抗噬菌体性状突变，不是由所抗环境原因——噬菌体诱导出来，而是在它接触到噬菌体前，在某一次细胞分裂过程中随机地自发产生。这一自发突变发生得越早，则抗性菌落出现得越多，反之则越少。噬菌体这里仅起着淘汰原始未突变敏感菌作用。利用这一办法，还可计算出突变率。第39页第39页涂布试验第40页第40页平板影印培养法第41页第41页3基因突变机制3.1自发突变机制(1)背景辐射、环境原因(2)微生物本身有害物质(3)互变异构效应(4)环出效应第42页第42页3.2诱发突变机制诱发突变基因突变第43页第43页一对碱基被另外一对碱基置换。转换(transition)：即DNA链中一个嘌呤被嘌呤或嘧啶被嘧啶所置换。颠换(transversion)：即一个嘌呤被嘧啶或嘧啶被嘌呤所置换。碱基置换第44页第44页碱基转换分子机制——以亚硝酸为例

HNO2胞嘧啶（C）尿嘧啶（U）HNO2腺嘌呤（A）次黄嘌呤（H）HNO2鸟嘌呤（G）黄嘌呤（X）这些反应及形成物均可在DNA复制中产生影响，主要是使碱基对发生转换。第45页第45页第46页第46页腺嘌呤（A）变成次黄嘌呤（H）后引起转换过程：①腺嘌呤氧化脱氨后形成烯醇式次黄嘌呤（He）②He通过互变异构效应形成酮式次黄嘌呤（HK）③DNA复制时，HK与胞嘧啶（C）配对④DNA第二次复制时，C与G正常配对，实现了转换。第47页第47页亚硝酸引起AT-GC转换细节第48页第48页移码突变诱变剂使DNA分子中一个或少数几种核苷酸增长或缺失，从而使后面所有遗传密码发生转录和转译错误。由移码突变所产生突变株，称为移码突变株（frame-shiftmutant）。与染色体畸变相比，移码突变也只能算是DNA分子微小损伤。丫啶类染料，包括原黄素、丫啶黄、丫啶橙和α-氨基丫啶等，以及一系列称为ICR类化合物，都是移码突变有效诱变剂。第49页第49页丫啶类化合物诱发移码突变及其回复突变图示：第50页第50页第51页第51页染色体畸变（chromosomalaberration）一些理化因子，如X射线等辐射及烷化剂、亚硝酸等，除了能引起点突变外，还会引起DNA大损伤（macrolesion）——染色体畸变，它包括：染色体结构上改变：缺失（deletion）重复（duplication）易位（translocation）倒位（inversion）染色体数目的改变第52页第52页分为染色体内畸变和染色体间畸变两类。染色体内畸变：只涉及一条染色体上改变，如发生染色体部分缺失或重复时，其结果可造成基因减少或增长；如发生倒位或易位时，则可造成基因排列顺序改变，但数目却不改变。倒位--------是指断裂下来一段染色体旋转180后，重新插入到本来染色体原位置上，从而使其基因顺序与其它基因顺序相反；易位--------是指断裂下来一小段染色体再顺向或逆向地插入到同一条染色体其它部位上。染色体间畸变：指非同源染色体间易位。第53页第53页第54页第54页转座因子(transposibleelement),跳跃基因(jumpinggene)在染色体组中或染色体组间能改变本身位置一段DNA顺序。染色体畸变几种形式插入序列(insertionsequence)：分子量小，0.7~1.4kb，只能引起转座效应而不含其它任何基因。转座子(Tn,transposon)：分子量为2~25kb，含有几种到十几种基因。能插到受体DNA分子许多位点上。Mu噬菌体(mutatorphage)：是E.Coli一个温和噬菌体，分子量大，约37kb，含20多个基因，能够引起插入突变。第55页第55页诱变剂共性原则很各种化学物质，能以各种机制造成DNA突变；化学药剂对细菌诱变率与其对动物致癌性成正比；超出95%致癌物质对微生物有诱变作用；90%以上非致癌物质对微生物没有诱变作用。诱变剂（mutagen）：凡能提升突变率任何理化因子，就称为诱变剂。种类：诱变剂种类诸多，作用方式多样。即使是同一个诱变剂，也常有几种作用方式。第56页第56页若干诱变剂作用机制及诱变功效

有些人认为，由于它们是一个平面型三环分子，结构与一个嘌呤–嘧啶对十分相同，故能嵌入两个相邻DNA碱基对之间，造成双螺旋部分解开（两个碱基对本来相距0.34nm，当嵌入一个丫啶分子时，就变成0.68nm），从而在DNA复制过程中，会使链上增添或缺失一个碱基，结果就引起了移码突变。

诱变原因 在DNA上初级效应 遗传效应碱基类似物 掺入作用 AT=GC双向转换羟胺 与胞嘧啶起反应 GC→AT转换亚硝酸 A、G、C氧化脱氨作用 AT=GC双向转换交联 缺失 烷化剂 烷化碱基（主要是G） AT=GC双向转换 烷化磷酸基团 AT→TA颠换 丧失烷化嘌呤 GC→CG颠换 糖-磷酸骨架断裂 巨大损伤（缺失、重复、倒位、易位） 丫啶类碱基之间互相作用（双链变形） 码组移动（＋或－） 紫外线 形成嘧啶水合物 GC→AT转换 形成嘧啶二聚体 码组移动（＋或－） 交联 电离辐射 碱基羟基化核降解 AT=GC双向转换DNA降解 码组移动（＋或－） 糖-磷酸骨架断裂 巨大损伤（缺失、重复、倒位、易位） 丧失嘌呤

加热 C脱氨基 CG→TA转换Mu噬菌体 结合到一个基因中间 码组移动 第57页第57页Ames试验美国加利福尼亚大学BruceAmes专家于1966年创造；检测鼠伤寒沙门氏菌(Salmonellatyphmurium)组氨酸营养缺点型菌株(his-)回复突变率；回复突变(reversemutation或backmutation)：突变体失去野生型性状，能够通过第二次突变得到恢复，这种第二次突变称为回复突变。第58页第58页Ames试验操作第59页第59页艾姆氏试验基本办法缺点型菌株营养缺乏型平板37℃2～3天.. ......:.¨.:..:..;.;...¨.:.:.¨.:..:..;.;...¨.:.. .....待测试剂正常回复突变诱变剂诱变艾姆氏试验已成为测试化学物质诱变作用原则办法，其原理是检查待测试剂能否使营养缺点型菌株回复突变增长。

第60页第60页应用实例国外曾开发了一个减少妇女妊娠反应药物“反应停”，由于其药效明显，在60-70年代十分流行；但随后人们就发觉畸形儿出生率明显增高，并且生产畸形儿妇女大多曾服用“反应停”，以后采用Ames试验发觉这种物质确实含有很强致突变作用，因此这种药物被严禁使用；第61页第61页Ames试验补充由于生物体内、体外也许存在差别，可在体外加入哺乳动物(如大鼠)微粒体酶系统，使待测物活化，使Ames试验准确率达80-90%。第62页第62页4DNA损伤修复4.1紫外线对DNA损伤及修复在光照下光解酶转变紫外线诱导胸腺嘧啶二聚体返回单聚体。光照第63页第63页第64页第64页第65页第65页4.2切补修复〔暗修复〕

为把它与光复活作用区分开，切补修复常称为暗修复。它作为许多不同类型DNA损伤修复普遍系统，如嘧啶二聚体和错误碱基配对引发DNA损伤。B、C和基因产物结合形成一个核酸内切酶，它能识别碱基改变所引发DNA螺旋扭曲。uvrABC内切核酸酶在损伤任何一边作一切口，聚合酶I切除和替换损伤部位碱基，DNA连接酶将缺口填补上。

第66页第66页1、由核酸内切酶切开二聚体5’末端，形成3’-OH和5’-P单链缺口2、核酸外切酶从5’-P到3’-OH方向切除二聚体，并扩大缺口。3、DNA聚合酶以另一条互补链为模板，从原有链上暴露3’-OH端起合成缺失片段。4、连接酶将新合成3’-OH与原有5’-P相连接。第67页第67页4.3重组修复(复制后修复)

胸腺嘧啶二聚体不能被复制，不是在此位点阻塞，而是DNA聚合酶能跳过该损伤部位，沿着下面DNA模板，恢复DNA继续合成。在新合成DNA子链上二聚体对面留下一个缺口。由于需要一个完整链作为模板，不能用切补修复来恢复。而这个缺口能由RecA蛋白调控通过与母链DNA螺旋发生重组来填补。母链DNA在二聚体对面应当含有完整序列。尽管重组并不能修复损伤，它确创造了两个新DNA分子，通过切补修复完毕了修复功效。

第68页第68页细胞在不切除二聚体情况下，以带有二聚体这条链为模板合成互补单链，但在每个二聚体附近留有一空隙。通过染色体互换，空隙部位就不在面对着胸腺嘧啶二聚体，而是面对着正常单链，在这种条件下，DNA聚合酶和连接酶起作用将空隙部位进行修复，重组修复中DNA损伤并没有清除，但伴随微生物传代繁殖，损伤百分比逐步减少。第69页第69页4.4SOS修复系统

细胞中有许多基因和操纵子受RecA蛋白协同调控和LexA蛋白阻遏转录。它涉及处理DNA损伤和称为SOS修复系统。为一个倾向差错修复系统，该系统与DNA聚合酶互相作用，使之通过嘧啶二聚体继续复制DNA。3’——5’校正读码能力酶被克制，结果碱基能随机插入二聚体对面，没有准确碱基对(参见C2)，这个机制是紫外线因此致突变主要原因，由于大多数其它系统是准确修复DNA。

SOS—修复系统是由RecA蛋白诱导，由于存在DNA损伤，RecA蛋白构型改变显示出激活态。激活态热RecA蛋白引起LexA蛋白被蛋白水解酶切开，结果LexA蛋白不再作为一个转录阻遏物。只要细胞中存在DNA损伤，SOS修复系统基因就能表示。一旦DNA损伤被消除，RecA蛋白不再有活性，不再作为LexA蛋白水解诱导物，IexA蛋白在细胞中累积，并且克制SOS—修复基因转录。第70页第70页第71页第71页第三节微生物基因重组

3.1原核微生物基因重组主要有：转化(transformation)是指细胞从周围介质中摄取来自不同基因型细胞DNA，使受体基因型或表型发生对应改变过程。转导(transduction)是由噬菌体介导将DNA片段从供体菌转移到受体菌过程。接合(conjugation)在供体细胞和受体细胞直接接触后，质粒从供体细胞向受体细胞转移过程。原生质融合等几个方式第72页第72页3.1.1转化(transformation)转化现象是在1928年由Griffith进行肺炎双球菌研究中发觉。受体菌直接接受供体菌DNA片段而取得部分新遗传性状现象，就称为转化或转化作用。第73页第73页枯草芽孢杆菌自然转化模型：

a）细菌生长在一定培养条件下生长到一定阶段，以枯草芽孢杆菌为例是在葡萄糖基本培养基中培养到对数生长末期到稳定期，细胞向胞外分泌一个小分子蛋白质，称为感受态因子，其分子量为5000到10000道尔顿。

b）当培养液中感受态因子积累到一定浓度后，与细胞表面受体互相作用，通过一系列信号传递系统诱导一些感受态一特异蛋白质(competencespecificprotein)表示，其中一个是自溶素(autolysin)，它表示使细胞表面DNA结合蛋白及核酸酶裸露出来，使其含有与DNA结合活性。

c）DNA以双链形式在细胞表面几种位点上结合并遭到核酸酶切割，核酸内切酶首先切断DNA双链中一条链，被切断链遭到核酸酶降解，成为寡核苷酸释放到培养基中，另一条链与感受态一特异蛋白质结合，并被引导进入细胞，

d）进入细胞外源DNA通过同源重组以置换方式整合进受体染色体DNA，经复制和细胞分裂后形成重组体。第74页第74页3.1.2转染(transfection)假如把噬菌体或其它病毒DNA(或RNA)抽提出来，让它去感染感受态宿主细胞，并进而产生正常噬菌体或病毒后代，这种现象称为转染(transfection)。它与转化不同之处是病毒或噬菌体并非遗传基因供体菌，中间也不发生任何遗传因子互换或整合，最终也不产生含有杂种性质转化子。第75页第75页3.1.3转导(transduction)转导现象是由J.Lederberg等1952年研究鼠伤寒沙门氏菌时发觉。通过完全缺点或部分缺点噬菌体媒介，把供体细胞DNA小片段携带到受体细胞中，通过互换与整合，从而使后者取得前者部分遗传性状现象，称为转导。第76页第76页转导类型依据转导噬菌体起源和性质不同，能够区分为两种类型转导作用。普遍转导因为完全缺点型噬菌体携带了供体菌染色体片段，当它去感染受体菌时，使后者取得这部分遗传性状现象称为普遍性转导完全普遍转导(稳定转导子)，简称完全转导；流产转导(不稳定转导子)；特点：供体任何基因都有可能进入受体细胞局限转导是指经过部分缺点温和噬菌体把供体菌少数特定基因携带到受体菌中并取得表示转导现象低频转导高频转导特点：只传递供体菌少数特定基因第77页第77页3.1.4溶源转变溶源转变(lysogenicconversion)：是一个与转导相同，但本质上却不相同特殊现象，即当温和噬菌体感染其宿主后，发生溶源化，因噬菌体基因整合到宿主核基因组上，而使后者取得除免疫性以外新性状现象，称为溶源转变。当宿主丧失这一噬菌体时，经过溶源转变而取得性状也同时消失。溶源转变与转导有本质上不同，首先是它温和噬菌体不携带任何供体菌基因；其次，这种噬菌体是完整，而不是缺点。第78页第78页3.1.5接合(conjugation)供体菌(“雄”)经过其性菌毛与受体菌(“雌”)相接触，前者经过传递不同长度单链DNA给后者，并在后者细胞中进行双链化或深入与核染色体发生互换、整合，从而使后者取得供体菌遗传性状现象，称为接合。第79页第79页3.1.6原生质体融合(protoplastfusion)经过人为方法，使遗传性状不同两细胞原生质体发生融合，并进而发生遗传重组以产生同时带有双亲性状、遗传稳定融合子(fusant)过程，称为原生质体融合。第80页第80页3.2真核微生物基因重组在真核微生物中，基因重组主要有：有性杂交准性杂交原生质体融合转化等形式第81页第81页3.2.1有性杂交普通指性细胞间接合和随之发生染色体重组，并产生新遗传型后代一个育种技术；第82页第82页3.2.2准性杂交(parasexualhybridization)准性生殖是一个类似有性生殖，但比有性生殖更为原始一个生殖方式，它能够使同种生物两个不同菌株体细胞发生融合，且不以减数分裂方式而造成低频率基因重组并产生重组子。准性生殖常见于一些真菌，尤其是半知菌。第83页第83页3.3微生物遗传变异知识应用诱变育种原生质体融合育种基因工程微生物菌种衰退、复壮和保藏第84页第84页3.3.1诱变育种普通办法1．出发菌株诱变处理：出发菌株选择，诱变剂选择，选择最适诱变剂量2．突变体筛选：初筛、复筛。第85页第85页诱变育种基本规律第86页第86页诱变育种基本过程选择选择适当出发菌株↓制备待处理菌悬液↓诱变处理↓筛选↓保藏和扩大试验第87页第87页出发菌株选择出发菌株——用来育种处理起始菌株。出发菌株应具备：①对诱变剂敏感性高；②含有特定生产性状能力或潜力；出发菌株起源：①自然界直接分离到野生型菌株；②历经生产考验菌株；③已经历多次育种处理菌株。第88页第88页3.3.2原生质体融合育种融合环节：选择亲本、原生质体制备、原生质体融合、原生质体再生、融合子检出与鉴定。第89页第89页3.3.3基因工程(geneengineering)基因工程是指在基因水平上遗传过程，它是用人为办法将所需要某一供体生物遗传物质－DNA大分子提取出来，在离体条件下用适当工具酶进行切割后，把它与作为载体(vactor)DNA分子连接起来，然后与载体一起导入某一更易生长、繁殖受体菌中，让外源遗传物质在其中进行正常复制和表示，从而取得新物种一个育种技术。第90页第90页基因工程基本操作目的基因取得：从适当供体细胞DNA中直接分离；通过反转录酶作用由mRNA合成cDNA；由化学办法合成特定功效基因；载体选择：目的基因与载体DNA体外重组：重组载体引入受体细胞。第91页第91页4菌种衰退、复壮和保藏

4.1菌种衰退(degeneration)菌种衰退和复壮遗传性变异是绝正确，稳定是相正确，退化变异是大量，而进化性变异却是个别，假如不进行自觉、认真人工选择，大量自发突变株就会造成菌种衰退。衰退：菌种在培养或保藏过程中，由于自发突变存在，出现一些原有优良生产性状劣化、遗传标识丢失等现象。第92页第92页常见衰退现象菌落和细胞形态改变；生长速度缓慢，产孢子越来越少；抵抗力、抗不良环境能力削弱等；代谢产物生产能力下降；其对宿主寄生能力下降等。第93页第93页衰退预防控制传代次数；创造良好培养条件；利用不同类型细胞进行接种传代；采取有效菌种保藏方法。第94页第94页4.2复壮(rejuvenation)狭义复壮仅是一个消极办法，指是在菌种已发生衰退情况下，通过