医学ppt课件微生物的遗传与变异

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1、第七章.微生物的遗传与变异Chap7microbialheredityandvariation四个基本概念1、遗传型（genotype）：又称基因型指某一生物个体所含有的全部遗传因子即基因组所携带的遗传信息。2、表型(phenotype)：指某一生物个体所具有的一切外表特征和内在特性的总和，是其遗传型在合适环境条件下通过代谢和发育而得到的具体体现。代谢，发育遗传型+环境条件表型（可能性）　（现实性）3、变异(variation)：指生物个体在某种外因或内因的作用下所引起的遗传物质结构或数量的改变，即遗传型的改变。特点：出现几率低、性状

2、变化幅度大、新性状稳定、可遗传。4、饰变(modification)：指外表的修饰性改变，意即一种不涉及遗传物质结构改变而只发生在转录、转译水平上的表型变化。特点：出现几率高、性状变化幅度小、不可遗传。遗传和变异是一切生物最本质的属性之一。第一节　遗传变异的物质基础遗传变异的物质基础的认识过程：达尔文时代：“泛生论”。血里找不到微粒。孟德尔时代：基因，合子中成对。(1866)上世纪初—40年代：染色体与基因行为一致，由核酸和蛋白质组成，最初认为是蛋白质。1944年后：利用微生物进行的三个著名实验，才证实核酸（DNA）是遗传变异的物质基

3、础。一、三个经典实验一）、经典转化实验（分四步）1、动物实验2、细菌培养实验：平板培养1）热死S菌：不长；2）活R菌：长R菌；3）热死S菌+活R菌：长大量R菌，少量（10-6）S菌。3、S菌的无细胞抽提液实验：S菌的无细胞抽提液+活R菌，平板培养：长大量R菌，少量S菌。4、S菌各细胞成分的转化实验：（六组）活R菌+S菌成分，平板培养。（1944年）一）经典转化实验（分四步）S菌各细胞成分的转化实验Scellextract+DNase+RcellRcolonies二）、噬菌体感染实验（两组）（1952年）A.D.Hershey和M.Ch

4、ase，1952年（1）含32P-DNA的一组：放射性85%在沉淀中10分钟后用捣碎器使空壳脱离吸附离心沉淀细胞进一步培养后，可产生大量完整的子代噬菌体上清液中含15%放射性沉淀中含85%放射性沉淀中含25%放射性以35S标记蛋白质外壳做噬菌体感染实验（2）含35S-蛋白质的一组：放射性75%在上清液中10分钟后用捣碎器使空壳脱离吸附离心沉淀细胞进一步培养后，可产生大量完整的子代噬菌体上清液中含75%放射性三、植物病毒的重建实验二、遗传物质在微生物细胞内存在的部位和方式（一）7个水平1、细胞水平：有单核和多核；DNA集中在核（拟核）

5、中。2、细胞核水平：真核有膜，与组蛋白组成染色体；原核无膜。3、染色体水平：真核生物有不同染色体数目。单倍体：大多数微生物、动植物生殖细胞；双倍体：动植物体细胞、少数微生物营养细胞、合子；部分双倍体：原核生物。4、核酸水平：一般DNA，极少数RNA；一般双链，极少单链。5、基因水平：每个基因约含1000碱基对；原核生物：操纵子。6、密码子水平：三联密码子—mRNA上的三个核苷酸顺序。7、核苷酸水平：碱基水平，最低突变或交换单位。少数含稀有碱基。细菌染色体DNA的大小和结构真核生物的染色体结构（二）原核生物的质粒质粒：游离于原核生物核基

6、因组以外，具有独立复制能力的小型共价闭合环状的dsDNA分子，即cccDNA。1.特点：形态上：具有超螺旋结构，分子量在106-108Da间。遗传上：携带有核质体上所没有的基因，使微生物具有一些非生存必需的特殊功能。可自主复制，也可转移；可消除，也可整合和脱离。按其复制行为与核染色体的复制是否同步，分严紧型复制控制（stringentreplicationcontrol)和松弛型复制控制（relaxedreplicationcontrol）。2.质粒在基因工程应用中的操作优点：1）、体积小，便于DNA的分离和操作；2）、呈环状，使其在

7、化学分离过程中能保持性能稳定；3）、有不受核基因组控制的独立复制起始点；4）、拷贝数多，使外源DNA可很快扩增；5）、存在抗药性基因等选择性标记，便于含质粒克隆的检出和选择。3.分离与鉴定：细胞裂解；与蛋白质、RNA、核质体DNA等分离；鉴定（电泳、电镜、离心）。4.种类：五类。（表7-4）典型质粒1、F质粒：F因子，致育因子，性因子。2、R质粒：R因子，抗性质粒。由RTF质粒和抗性决定质粒两片段结合形成。3、Col质粒：产大肠杆菌素因子。4、Ti质粒：诱癌质粒。引起双子叶植物根癌。5、Ri质粒：与Ti质粒相似，诱生毛状根。6、meg

8、a质粒：巨大质粒。含一系列固N基因。7、降解性质粒：只在假单胞菌中发现。第二节　基因突变和诱变育种一、基因突变（genemutation）基因突变简称突变，是变异的一类，泛指细胞内（或病毒粒内）遗传物质的分子结构或数量突