微生物第6章微生物的遗传变异和育种 ppt课件.ppt

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1、第六章微生物的遗传变异和育种遗传：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和变异variation是生命的最本质特性之一遗传型：表型：生物的全部遗传因子所携带的遗传信息具有一定遗传型的个体，在特定环境条件下通过生长发育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。微生物的遗传变异和育种几个相关概念表型饰变：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型变异（基因变异、基因突变）：遗传物质改变，导致表型改变特点：遗传性、群体中极少数个体的行为（自发突变频率通常为10-6-10-9）Productionofaredp

2、igment(prodigiosin)bySerratiamarcescens.Fromlefttoright:slantculturegrownat25°C,slantculturegrownat37°C,brothculturegrownat25°C,brothculturegrownat37°C.微生物的遗传变异和育种几个相关概念第一节遗传变异的物质基础一、三个证明DNA是遗传物质的经典实验1、经典转化实验肺炎链球菌：S型（菌体具荚膜，菌落表面光滑，有致病能力）R型（菌体无荚膜，菌落表面粗糙，无致病能力）微生物的遗传变异和育种1928年，F.Griffth作了3组实验:微生物的遗传变

3、异和育种1944年，Avery精确重复了转化实验，确定了转化因子实验证明，将R菌转化为S菌的转化因子是DNA微生物的遗传变异和育种2、噬菌体感染实验实验证明，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。微生物的遗传变异和育种3、植物病毒重建实验实验证明，遗传信息的流向与DNA的传递是一致的。微生物的遗传变异和育种（一）遗传物质在7个水平上的形式1、细胞水平2、细胞核水平3、染色体水平4、核酸水平5、基因水平6、密码子水平7、核苷酸水平微生物的遗传变异和育种二、遗传物质在微生物细胞内存在的部位和方式真核微生物：细胞核原核微生物：核区细胞核或核区的数目在不同的微生物中

4、是不同的微生物的遗传变异和育种1、细胞水平真核生物细胞核核染色体原核生物核区DNA链核基因组在核基因组之外，还存在各种形式的核外遗传物质微生物的遗传变异和育种2、细胞核水平染色体是由组蛋白与DNA构成的线状结构染色体的数目在不同的生物中是不同的染色体的倍数在同一生物的不同生活时期是不同的微生物的遗传变异和育种3、染色体水平核酸种类：DNA，RNA核酸结构：双链、单链；环状，线状，超螺旋状DNA长度：因种而异微生物基因组测序工作是在人类基因组计划的促进下开始的，最开始是作为模式生物，后来不断发展，已成为研究微生物学的最有力的手段。微生物的遗传变异和育种4、核酸水平5、基因水平微生物的遗传变异

5、和育种6、密码子水平微生物的遗传变异和育种核苷酸是最小突变单位和交换单位微生物的遗传变异和育种7、核苷酸水平（二）原核生物的质粒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。微生物的遗传变异和育种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；质粒分子的大小范围从1kb左右到1000kb；细菌质粒多在10

6、kb以内）微生物的遗传变异和育种2、结构特点（二）原核生物的质粒3、质粒的类型严谨型质粒(stringentplasmid)：复制行为与核染色体的复制同步，低拷贝数松弛型质粒(relaxedplasmid)：复制行为与核染色体的复制不同步，高拷贝数窄宿主范围质粒(narrowhostrangeplasmid)（只能在一种特定的宿主细胞中复制）广宿主范围质粒(broadhostrangeplasmid)（可以在许多种细菌中复制）微生物的遗传变异和育种（二）原核生物的质粒质粒的优点：（1）体积小，易分离和操作（2）环状，稳定（3）独立复制（4）拷贝数多（5）存在标记位点，易筛选微生物的遗传变异

7、和育种4、质粒在基因工程中的应用（二）原核生物的质粒5、质粒的检测提取所有胞内DNA后电镜观察；超速离心或琼脂糖凝胶电泳后观察；对于实验室常用菌，可用质粒所带的某些特点，如抗药性初步判断。微生物的遗传变异和育种（二）原核生物的质粒6、质粒的主要种类按照质粒所编码的功能和赋予宿主的表型效应分致育因子（Fertilityfactor，F因子）抗性因子（Resistancefactor，R因子）产细菌素的质粒（Bacterio