微生物课件―微生物遗传学.ppt

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1、华东理工大学继续教育学院课程——微生物学第七章微生物的遗传变异和育种第二节基因突变和诱变育种第四节基因工程目录第一节遗传变异的物质基础第三节基因重组与杂交育种第五节菌种的衰退、复壮和保藏四个基本概念遗传型（genotype）表型（phenotype）变异（variation）饰变（modification）生物的全部基因遗传型+环境条件→→→→生长发育→→→→形态等生物学特征的总和表型的差异只与环境有关特点：暂时性、不可遗传性、表现为全部个体的行为遗传物质改变特点：遗传性、群体中极少数个体的行为遗传型改变，即发生突变，表型一定改变吗

2、？遗传型相同，表型一定相同吗？遗传型改变，即发生突变，表型一定改变吗？遗传型相同，表型一定相同吗？遗传型和表型Forexample,differencesinthegenotypescanproducedifferentphenotypes.Inthesehousecats,thegenesforearformaredifferent,causingoneofthesecatstohavenormalearsandtheothertohavecurledears.Achangeintheenvironmentalsocanaffec

3、tthephenotype.Althoughweoftenthinkofflamingosasbeingpink,pinknessisnotencodedintotheirgenotype.Thefoodtheyeatmakestheirphenotypewhiteorpink.微生物中的饰变嗜血灵杆菌第一节遗传变异的物质基础a、Griffith经典转化试验：1928年F.Griffith肺炎链球菌Streptococcuspneumoniae1.证明DNA是遗传物质的三个经典实验Ⅰ、动物试验Ⅱ、细菌培养试验Ⅲ、S型菌的无细胞抽提液

4、试验以上实验说明：加热杀死的S型细菌细胞内可能存在一种转化物质，它能通过某种方式进入R型细胞并使R型细胞获得稳定的遗传性状，转变为S型细胞。热死S菌—————不生长活R菌—————长出R菌热死S菌—————长出大量R菌和10-6S菌活R菌+S菌无细胞抽提液——长出大量R菌和少量S菌+活R菌平皿培养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O.T.Avery等人从热死S型S.pneumoniae中提纯了可能作为转化因子的

5、各种成分，并在离体条件下进行了转化试验：只有S型细菌的DNA才能将S.pneumoniae的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。（二）噬菌体感染实验A.D.Hershey和M.Chase，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（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

6、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%放射性结论：噬菌体DNA存在着包括合成蛋白质外壳在内的整套遗传信息c、植物病毒的重建试验1956年H.Fraenkel-Conrat材料:1.烟草花叶病毒TMV2.车前花叶病毒HRV结论：RNA病毒中的遗传物质也是核酸细胞生物的遗传物质是双链DNA病毒的遗传物质可以是单链的或双链的DNA或RNA，即：ssDNA，dsDNA，ssRNA或dsRNA。结论Prusiner朊病毒的发现和思考蛋白质是否是遗传的物质基础Prpsc（具有传染性的蛋白质致病因子）蛋白质折叠2.微生物

7、的基因组一、概念基因组（genome）：一个物种的单倍体的所有染色体及其所包含的遗传信息的总称原核生物（如细菌），多为单倍体（在一般情况下只有一条染色体）真核微生物，多条染色体，例如啤酒酵母有16条染色体。有时为双倍体年限事件1994年美国DOE启动MGP1995年《Science》发表了第一株细菌-流感嗜血杆菌全基因组1995年发表了集胞藻菌株PCC6803的测序和注释1996年《Science》发表了第一个完成的古细菌-詹氏甲烷球菌全基因组序列1996年酵母基因组序列发表1997年大肠杆菌K-12基因组序列发表二、微生物的基因组

8、计划CurrentDirectCost截至2011年4月24日，NCBI上记录了1534个细菌基因组,包括了103个古细菌和1431个真细菌,其中中国科学家完成了44个PubMed检索到的有关基因组学和转录组学的文献数Theliter