《微生物遗传变异》PPT课件

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1、第八章微生物的遗传和变异微生物的独特生物学特性个体的体制极其简单营养体一般都是单倍体繁殖速度快易于积累不同的中间代谢产物或终产物菌落形态特征的可见性和多样性环境条件对微生物群体中各个个体作用的直接性和均一性易于形成营养缺陷型各种微生物一般都有相应的病毒存在多种处于进化过程中的原始有性生殖方式.研究微生物遗传的意义微生物是研究现代遗传学和其它许多主要的生物学基本理论问题中最热衷的研究对象对微生物遗传规律的深入研究促进了现代分子生物学和生物工程学的发展为育种工作提供了丰富的理论基础，促使育种工作从不自觉到自觉、从低效到高效、从随机到定向、从近缘杂交到远缘杂交的

2、方向发展三个经典实验转化实验（transformation）噬菌体感染实验植物病毒的重建实验第一节遗传变异研究概述第二节微生物的遗传物质细胞水平细胞核水平染色体水平核酸水平基因水平密码子水平核苷酸水平基因组测序技术双脱氧末端终止法测序核外遗传物质原核微生物真核微生物细胞质2μm质粒R因子COL质粒巨大质粒Ti质粒降解性质粒线粒体叶绿体等F因子把在染色体组中或染色体组间能改变自身位置的一段DNA顺序称作转座因子（transposibleelement），也称作跳跃基因（jumpinggene）或可移动基因（moveablegene）。转座因子主要有三类，即插

3、入序列（IS，insertionsequence）、转座子（Tn，transposon，又称转位子，易位子）和Mu噬菌体（即mutatorphage，诱变噬菌体）第三节细菌的基因转移和重组接合（conjugation）接合通过供体菌和受体菌完整细胞间的直接接触而传递大段DNA的过程称为接合接合子：获得新性状的受体细胞称为接合子接合及其发现研究细菌接合方法的基本原理通过U形管证实：接合需要细胞的直接接触能进行接合的微生物种类细菌：以G--的肠道菌为常见放线菌：链霉菌属、诺卡氏菌属及天蓝色链霉菌大肠杆菌的接合F因子(fertilityfactor)是一种独立于

4、染色体的小型环状DNA具有自主的与染色体进行同步复制和转移到其它细胞中去的能力凡有F因子的菌株称为雄性菌株，其细胞表面产生1~4条中空而细长的丝状物,称为性菌毛根据F因子的有无，将E.coli分为四种F+菌株、F-菌株、Hfr菌株和F’菌株大肠杆菌的接合F因子与接合菌株F+菌株雄性菌株，细胞内存在游离F因子，细胞表面有与F因子数相当的性菌毛具有与雌性菌株相结合且使其获得F因子F-菌株雌性菌株，胞内无F因子和胞表面无性菌毛，但可获得F因子F+菌株和F-菌株结合过程还可接受来自Hfr菌株的一部分或全部染色体信息大肠杆菌的接合F因子与接合菌株Hfr菌株雄性高频重

5、组菌株，胞内存在与染色体整合的F因子与雌性菌株接合可产生高频重组子而得名Hfr菌株和F-菌株结合过程F’菌株由不正常切割而形成特殊F因子，即携带有小段染色体基因F因子传导：利用F’菌株与F–接合可将供体染色体DNA传入F–菌株转化(transformation)转化受体菌直接吸收了来自供体菌的DNA片段，通过交换，把它组合到自己的基因组中，从而获得了供体菌的部分遗传性状的现象受体菌(recipient/receptor):转化基因的接受者供体菌(donor):转化基因的提供者转化子（transformant）转化成功的菌株成为转化子转化因子来自供体菌的具有

6、转化活性的外源DNA片段转化(transformation)转化发生的条件转化因子同源性分子质量大小适宜受体菌需处于感受态感受态出现的因素菌龄感受态因子出现培养条件转化(transformation)转化发生的过程感受态细胞的建立吸附切割入胞重组复制转化子形成DNA的结合与摄取转化子与染色体重组转导（transduction）转导以缺陷噬菌体为媒介，把供体细胞的DNA小片段携带到受体细胞中，通过交换与整合，使后者获得前者部分遗传形状的现象称为转导转导子（transductant）：获得新遗传性状的受体细胞转导噬菌体：携带供体部分遗传物质的噬菌体转导种类普遍

7、性转导局限性转导普遍性转导(generalizedtransduction)定义指供体菌中任何部位的基因都能被某一噬菌体携带并传递给受体菌的转导普遍性转导的类型完全普遍性转导流产普遍性转导普遍性转导(generalizedtransduction)完全普遍传导(completetransduction)进入受体菌的供体菌的DNA片段（误包）与受体菌染色体同源区段配对，通过双交换整合在染色体上，随受体菌的分裂，每个子细胞都含有这个片段特点以其野生型菌株作为供体菌营养缺陷型菌株作为受体菌噬菌体作为转导媒介，对供体菌是烈性噬菌体，对受体菌是温和噬菌体普遍性转导(

8、generalizedtransduction)流产普遍传导(ab