第7章微生物遗传变异与育种课件

第七章微生物的遗传变异和育种第一节遗传变异的物质基础一证明DNA是遗传物质的三个经典实验经典转化实验F.Griffith针对肺炎双球菌（S.pneumoniae）实验已知S.pneumoniae分为两种形式S型：有荚膜的致病菌光滑型R型：无荚膜非致病菌粗糙型以上实验说明，热杀死的S型细菌中具有某种遗传转化能力的物质，能通过某种方式进入R型细菌中，使R型细菌获得表达S型荚膜性状的遗传特性。（4）细胞抽体物离体转化实验充分证明S型细菌的DNA使R细菌转变成了S型细菌。噬菌体感染实验植物病毒重建实验证明RNA同样是遗传物质（一）7个水平1.细胞水平真核微生物和原核微生物的DNA存在于细胞核和核区中。2.细胞核水平：基因组真核微生物：细胞核有核膜包裹，DNA与组蛋白结合成核染色体。原核微生物：细胞核无核膜包裹，DNA呈环状双链松散结构。二遗传物质在微生物细胞内的存在部位和方式3.染色体水平：染色体数和染色体倍数4.核酸水平：核酸种类、核酸结构、DNA长度5.基因水平：基因调控系统操纵子调节基因启动基因操纵基因结构基因二遗传物质在微生物细胞内的存在部位和方式CcpAHPrHisPPpromotorcreboxstructuregene6-p-glc6.密码子水平：mRNA上三个连续的核苷酸序列7.核苷酸水平：AMPTMPGMPCMP（二）核外染色体存在的形式三原核生物的质粒质粒——游离于原核生物核基因组外，具有独立复制能力的小型共价闭合环状的dsDNA分子。严密型复制控制松弛型复制控制

pIC333Tn10B.subtilisST100ST141ST143ST144ST145质粒在基因工程中的应用几种典型质粒介绍（1）F质粒：(性因子)E.coli

中决定性别的质粒（2）R质粒：抗性质粒抗性转移因子：RTF抗性决定子r：包含IS转座因子（3）Col质粒：(大肠杆菌素质粒)编码基因包括：

ColE1和ColIb（7）降解性质粒：存在于假单胞菌属中编码一系列降解复杂物的酶基因（5）Ri质粒：存在于发根农杆菌，诱生毛状根。（6）mega质粒：（巨大质粒），存在于根瘤菌中，编码固氮基因。（4）Ti质粒：(诱癌质粒)，存在于根癌农杆菌中，植物遗传工程的载体。第二节基因突变和诱变育种一基因突变(自发或诱发)（一）突变类型a选择性突变株营养缺陷型抗性突变型条件致死型b非选择性突变株形态突变株抗原突变株产量突变株（二）基因突变机制1.诱发突变（1）碱基的置换：直接引起置换的诱变剂：HNO2、羟胺、烷化剂以HNO2为例:HNO2使碱基发生氧化脱氨作用Hk:CHk:CA:THe:THk:TA:TG:C间接引起置换的诱变剂：碱基类似物以5－BU为例：5－BU是T的碱基类似物A:TA:TA:5-BUkA:TG:5-BUeG:CG:5-BUe（2）移码突变：丫啶类染料（3）染色体畸变：电离辐射引起染色体结构的变化。2.自发突变机制没有人工参与下生物体自然发生的突变，几率10-6～10-10。3.紫外线对DNA的损伤及修复机制（1）光复活作用黑暗中光解酶与二聚体结合，300nm～500nm可见光下被激活，使二聚体分解成单体。（2）切除修复暗修复内切核酸酶外切核酸酶DNA聚合酶DNA连接酶第三节基因重组和杂交育种一原核生物的基因重组（一）转化——受体菌直接吸收供体菌的DNA片段而获得后者部分遗传性状的显现。感受态：受体细胞最能接受外源DNA片段并能实现转化的一种生理状态。转化因子：离体的DNA片段。dsDNA、ssDNA和质粒DNA转化机制（肺炎双球菌）（二）转导转导——通过缺陷噬菌体的媒介，把供体细胞的小片段DNA携带到受体细胞中，通过交换和整合，使后者获得前者部分遗传性状的现象。1.普遍转导：温和噬菌体的“误包”导致。a完全普遍转导b流产普遍转导c局限转导（1）低频转导（LFT）：溶源菌释放的噬菌体所进行的转导。（2）高频转导（HFT）：双重溶源菌进行诱导，产生高频转导裂解物。（三）接合（conjugation）（1）E.coli的4种接合型菌株Hfr与F-菌株间的接合中