第六章微生物遗传与变异ppt课件.ppt

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1、第六章微生物的遗传与变异微生物的遗传内容提要微生物的变异及应用基因重组遗传（保守性、稳定性）:亲代与子代相似“种瓜得瓜种豆得豆”负面：？“劣汰”“优胜”遗传和变异是生命的最本质特性之一正面：继承亲代优点，保持物种延续不适应变化的环境条件而死亡变异（多样性）:亲代与子代、子代间不同个体不完全相同“龙生九子，各不相同”细菌变异形式如：个体形态的变化，菌落形态(光滑型／粗糙型)的变异，营养要求的变异，对温度、pH要求的变异，毒性的变异，抗毒能力的变异，生理生化特性的变异及代谢途径、产物的变异等。第一节微生物的遗传一、遗传和变异的物质基础——DNA生物的各项生

2、命活动都有它的物质基础。生物遗传的物质基础是什么呢？答案是DNA，科学告诉我们，亲代将各种遗传性状通过DNA传递给了子代，子代获得DNA后形成一定的蛋白质，将遗传特性表现出来。哪些人用什么方法最终证明了遗传的物质基础是DNA呢？1.格里菲斯经典转化实验（1928）及埃弗里、麦克劳德、麦卡蒂等人的转化补充实验（1941）。2.赫西和蔡斯大肠杆菌T2噬菌体感染大肠杆菌实验。光滑型（SⅢ）粗糙型（RⅡ）有荚膜菌落光滑分泌毒素致病无荚膜菌落粗糙无毒不致病实验材料：肺炎链球菌（一）格里菲斯经典转化实验老鼠体内提取物培养现象活的SⅢ肺炎链球菌活的RⅡ肺炎链球菌无毒

3、杀死杀死转化现象加热杀死后的破碎细胞混合注射加热杀死后的破碎细胞格里菲斯实验无毒注射注射？？埃弗里、麦克劳德、麦卡蒂转化补充实验从S型肺炎球菌活体上取得蛋白质、荚膜、DNA、RNA，分别与R型肺炎球菌混合后注入到小白鼠体内，结果被注入DNA的小白鼠死亡，其它小白鼠存活。DNA蛋白质多糖RNADNA是遗传物质只有DNA引起R型肺炎球菌转化（二）赫西和蔡斯实验——噬菌体侵染细菌的实验（含S）（含P）含RNA(核糖核酸）的烟草花叶病毒（TMV)进行了植物病毒重建实验。植物病毒蛋白质和RNA可以人为地分开,同时又可把它们重新组合成具感染性的病毒粒子.植物病毒的

4、拆开与重建实验H.Fraenkel-Conrat(1956)TMVHRVHRVTMV原始株拆开重建感染分离纯化TMV---烟草花叶病毒HRV---霍氏车前花叶病毒二、DAN的结构与复制（一）DNA结构最经典的结构：双螺旋结构，沃森、克里克1953年提出。3、每个核苷酸链上都有四个碱基：T——胸腺嘧啶A——腺嘌呤G——鸟嘌呤C——胞嘧啶彼此与另一条核苷酸链上的碱基组成碱基对：T—AA—TG—CC—G1、DNA有两条核苷酸链彼此围绕同一根轴互相盘绕形成，为双螺旋结构。DNA分子结构2、每个单链均由脱氧核糖－磷酸－脱氧核糖－磷酸交替排列构成。特点：1、DNA

5、的存在形式主要是染色体，另外还有质粒。质粒1、定义质粒（plasmid）：一种独立于染色体外，能进行自主复制的细胞质遗传因子，主要存在于各种微生物细胞中。质粒所含的基因对宿主细胞一般是非必需的；在某些特殊条件下，质粒有时能赋予宿主细胞以特殊的机能，从而使宿主得到生长优势。2、结构特点通常以共价闭合环状(covalentlyclosedcircle，简称CCC)的超螺旋双链DNA分子存在于细胞中；也发现有线型双链DNA质粒和RNA质粒；F因子与有性接合有关种类R因子与抗药性有关CoL编码免疫蛋白Ti质粒诱癌质粒降解性质粒：编码降解有害物质的酶用途基因工程

6、中作为目的基因载体2、基因-遗传因子生物体内贮存遗传信息、能进行自我复制能力的遗传功能单位。是DNA分子上的具有特定碱基排列顺序的核苷酸片断。每个细菌约有5000～10000个基因。染色体基因Ⅱ基因ⅠDNA基因是一段DNA原核生物基因调控系统操纵子RPO结构基因启动基因操纵基因调节基因乳糖代谢基因表达调控（环境中没有乳糖时的基因状态）乳糖代谢基因表达调控（环境中具有乳糖时的基因状态）3、遗传信息的传递贮存在DNA上的遗传信息都会转录到RNA上，通过RNA的翻译作用指导蛋白质的合成，最终依靠蛋白质体现遗传性状。DNARNA转录蛋白质翻译（二）DNA的复制

7、微生物为了保证遗传的稳定性，DNA的复制十分精确。复制过程：1.解旋：DNA双链氢键断裂，双链分开；2.复制：以各自双链为模板，进行复制。3.分配：新复制的核苷酸链与原来的一条核苷酸链按照碱基配对原则形成新的双链结构并分给子代。三、DNA的变性和复性（一）DNA变性DNA双链受到外界作用（受热、提高pH），氢键被破坏而形成单链的现象。（二）DNA的复性变性DNA重新形成天然DNA的过程。也称为退火。注意：DNA的复性是随机的。及复性的DNA不可能完全回复到原来状态。四、RNA即核糖核酸。RNA与DNA相似，不同之处是核糖及碱基。RNA的碱基也有四个，为

8、U——尿嘧啶（DNA为T：胸腺嘧啶）A——腺嘌呤G——鸟嘌呤C——胞嘧啶碱基对：U—AA—UG