《遗传和变异》PPT课件

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1、第三章微生物的遗传和变异第一节微生物的遗传物质第二节质粒和转座因子第三节微生物的基因突变和基因重组第四节细菌遗传变异的实际意义生物的各项生命活动都有它的物质基础。生物遗传的物质基础是什么呢？根据现代细胞学和遗传学的研究得知，控制生物性状的主要遗传物质是脱氧核糖核酸（DNA）。遗传：亲代与子代相似变异：亲代与子代、子代间不同个体不完全相同遗传（inheritance）和变异（variation）是生命的最本质特性之一遗传型：表型：又称基因型，指生物个体所含有的全部基因的总和。具有一定遗传型的个体，在特定环境条件下通过生长发育

2、所表现出来的外表特征和内在特征的总和。表型是由遗传型所决定，但也和环境有关。第一节遗传变异的物质基础表型饰变:不涉及遗传物质结构改变而只发生在转录、翻译水平的表型改变。表型的差异只与环境等因素有关特点：暂时性、不可遗传性、表现为全部个体的行为变异（基因变异、基因突变）：遗传物质结构或数量的改变，导致表型改变特点：可遗传的、群体中极少数个体的行为（自发突变频率通常为10-6-10-9）粘质沙雷氏菌：在25℃下培养，产生深红色的灵杆菌素；在37℃下培养，不产生色素；如果重新将温度降到25℃，又恢复产色素的能力。第一节遗传变异的

3、物质基础（一）、经典转化实验（二）、噬菌体感染实验（三）、植物病毒的重建实验DNA是遗传物质的证据一、三个经典证明实验(一).经典转化实验实验者：格里菲斯（F.Gruffith，1928)；艾弗里（O.T.Avery等，1944)。致病性：人患肺炎；鼠患败血症。材料：RⅡ型肺炎双球菌，粗糙型无毒SⅢ型肺炎双球菌，光滑型有毒R型(无荚膜)S型(有荚膜)研究对象：Streptococcuspneumoniae（肺炎双球菌）１.将无毒的RⅡ菌注入，小鼠不死，分离到RⅡ菌２.将有毒的SⅢ菌注入，小鼠死，分离到SⅢ菌1928年，Gr

4、iffith进行了以下几组实验：（1）动物实验３.将加热杀死（6５℃）的SⅢ菌注入，小鼠不死，分离不到SⅢ菌４.将无毒的RⅡ菌和加热杀死（６５℃）的SⅢ菌混合注入，小鼠死，分离到SⅢ菌（2）细菌培养实验（3）S型菌的无细胞抽提液试验肺炎链球菌分析：这些活的有毒型细菌是怎么来的呢？（1）是死的变成了活的吗？回答：加热处死，然后体内注射试验说明这不可能的（第三个实验）。（2）是活的无毒型细菌（RⅡ型）回复突变成有毒型细菌（SⅢ型）的吗？回答：这是不可能的（第一个实验）但是，转变是怎么产生的呢？分明是活的无毒型细菌受到了死的有毒

5、型细菌的影响，因为它们是一起注入小家鼠体内的。推测:被加热杀死的S型肺炎双球菌必然含有某种促成以上结果的活性物质怎样影响的呢？　　这个问题，当时的科学水平还不能回答。①加S菌DNA②加S菌DNA及DNA酶以外的酶③加S菌的DNA和DNA酶④加S菌的RNA⑤加S菌的蛋白质⑥加S菌的荚膜多糖活R菌长出S菌只有R菌1944年，美国的生物学家艾弗里（Avery）、麻克里奥（C.M.Macleod）和麦卡第（M.J.McCarty）合作，在格里菲思的肺炎双球菌转化实验的基础上进行了细致的工作。从热死S型中提纯了可能作为转化因子的各

6、种成分，并在离体条件下进行了转化试验：O.T.Avery等试验他们分别用降解DNA、RNA或蛋白质的酶作用于有毒的S型细胞抽提物，选择性地破坏这些细胞成分，然后分别与无毒的R型细胞混合，观察转化现象发生。结果：只有S型细菌的DNA才能将R型转化为S型。且DNA纯度越高，转化效率也越高。说明S型菌株转移给R型菌株的，是遗传因子。O.T.Avery等试验(二)、T2噬菌体的感染实验1952年，美国人候喜（Hershey）和蔡斯（Chase）为了证实T2噬菌体的DNA是遗传物质，他们用32P标记病毒的DNA，用35S标记病毒的蛋

7、白质外壳。然后将这两种不同标记与其宿主大肠杆菌混合。以35S标记蛋白质外壳做噬菌体感染实验上清液中含75%放射性沉淀中含25%放射性（1）含35S-蛋白质的一组：放射性75%在上清液中用含有35S蛋白质的T2噬菌体感染大肠杆菌时，大多数放射活性留在宿主细胞的外边二、噬菌体感染实验（2）含32P-DNA的一组：放射性85%在沉淀中上清液中含15%放射性沉淀中含85%放射性以32P标记DNA做噬菌体感染实验用含有32P-DNA的T2噬菌体与宿主细菌混合时，则发现32PDNA注入宿主细胞，并产生噬菌体后代，这些T2噬菌体后代的蛋

8、白质外壳的组成、形状大小等均与留在细胞外的蛋白质外壳一模一样实验证明：进入细菌细胞内部的物质是DNA。DNA包含有产生完整噬菌体的全部信息1956年，弗朗克-康勒脱(Fraenkel-Conrat)用含RNA的烟草花叶病毒（TMV）和霍氏车前花叶病毒（HRV）进行了著名的植物病毒重建实验。将TMV和HR