微生物的遗传变异和育种待定

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1、第一节遗传变异的物质基础第二节基因突变和诱变育种第三节基因重组和杂交育种第四节基因工程第五节菌种的衰退、复壮和保藏第七章微生物的遗传变异和育种几个概念遗传(heredity)变异(variation)遗传型(genotype)表型(phenotype)饰变(modification)第一节遗传变异的物质基础三个经典实验转化实验噬菌体的感染实验病毒的拆开和重建实验（一）转化实验实验材料：StreptococcuspneumoniaeStreptococcuspneumoniae的几种形态S型和R型转化实验转化实验从活的S菌中抽提各种细胞成分（DNA，蛋白

2、质，荚膜多糖等），并对各组分进行转化试验（二）噬菌体感染实验实验材料：E.coli噬菌体（三）病毒的拆开和重建实验(TMV和HRV)结论核酸是负载遗传信息的真正物质基础二、遗传物质在细胞中的存在方式(一)细胞水平(二)细胞核水平(三)染色体水平(四)核酸水平(五)基因水平(六)密码子水平(七)核苷酸水平核酸的七个水平遗传物质类型核基因组真核生物的原核生物的核外染色体真核生物的原核生物的细胞质基因线粒体叶绿体等共生生物2um质粒等F因子(F质粒)R因子(R质粒)Col质粒Ti质粒巨大质粒降解性质粒等有核膜包裹的真核(DNA+组蛋白)无核膜包裹的核区(环状双链D

3、NA)(二)细胞核水平原核生物的质粒1.质粒的定义指游离于原核生物核基因组以外，具有独立复制能力的小型共价闭合环状的dsDNA分子，即cccDNA(circularcovalentlyclosedDNA)。2.特点超螺旋结构；携带某些特殊功能的基因（核基因组上所缺少），如具有接合、产毒、抗药、固氮或降解环境毒物功能的基因；某些质粒可与核染色体发生整合或脱离—附加体；当用一些理化因素处理时，可使子代细胞中的质粒消除，如丫啶类染料、丝裂霉素、紫外线或高温等因素；具有重组的功能—质粒与质粒间、质粒与染色体之间；有些质粒不表现任何功能—隐蔽性质粒；3.质粒的种类按其

4、复制与核染色体的复制是否同步严紧型质粒(stringentreplicationplasmid)松弛型复制控制质粒(relaxedreplicationplasmid)按其功能接合性质粒：如F质粒抗药性质粒：如R质粒产细菌素的质粒：如Col质粒具有生理功能的质粒：如固氮的mega质粒、降解质粒等产毒质粒：如Ti质粒4.典型质粒简介1）F质粒(Fplasmid)是E.coli等细菌决定性别并有转移功能的质粒。2）R质粒(Rplasmid,resistanceplasmid)3）Col质粒(colplasmid)大肠杆菌素是一类由E.coli某些菌株所产生的细菌

5、素，具有通过复制、转录、转译或能量代谢等方式而专一性地杀死它种肠道菌或同种其他菌株的能力，由Col质粒编码；4）Ti质粒(tumorinducingplasmid)Agrobacteriumtumefaciens（根癌土壤杆菌）从一些双子叶植物的受伤根部侵入，最后在其中溶解，释放出Ti质粒，其上的T-DNA片段与植物细胞中的核染色体组发生整合，合成正常菌株所没有的冠瘿碱类，破坏控制细胞分裂的激素调节系统，从而使它转变成癌细胞。致癌区冠婴碱合成区冠婴碱分解区Ti质粒接合转移区(tra)毒性区(vir)DNA复制区(rep)6个功能区：可遗传变异不可遗传变异--

6、---饰变基因突变染色体畸变生物的变异突变基因重组第二节基因突变和诱变育种一、基因突变（genemutation）（一）定义核酸上一对或几对碱基突然发生的可遗传的变化。DNA、RNA的一级结构DNA一级结构5´3´OHOHOH5´3´RNA一级结构DNA的双螺旋结构的形成5´3´5´3´5´3´5´3´磷酸核糖碱基T-A碱基对C-G碱基对氢键碱基堆集力磷酸基上负电荷被胞内组蛋白或正离子中和碱基处于疏水环境中DNA的双螺旋结构稳定因素（二）基因突变的类型基因突变的类型有哪些？哪些突变型是选择性突变株？哪些是非选择性突变株？为什么？举例说明如何筛选抗性突

7、变株？突变株的表型选择性突变株非选择性突变株营养缺陷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细菌的变异现象形态、结构变异毒力变异耐药性变异菌落变异形态结构变异3-6%食盐鼠疫耶氏菌多形态性陈旧培基物青霉素、溶菌酶正常形态细菌L型变异抗体或补体(部分或完全失去胞壁)特殊结构的变异42-43℃炭疽杆菌失去形成芽胞能力,毒性降低10-20天变形杆菌0.1%石炭酸迁徙生长（H）点状生长、单个菌落（O）鞭毛变异毒力变异β棒状噬菌体白喉棒状杆菌获得白喉毒素增强胆汁、甘油、马铃薯培养基牛分枝杆菌卡介苗减弱13年(230代)耐药性变异细菌对某种抗菌药物有

8、敏感变成耐药的变异称为耐药性变异。金黄色葡萄球菌有些