微生物遗传学 第二章ppt课件.ppt

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1、微生物遗传学第二章第一节、第二节第二章、基因突变第一节、基因突变的类型、符号和规律第二节、诱变剂与诱变机制第三节、自发突变和适应突变第四节、损伤DNA的修复机制第五节、致癌物质的检测第六节、诱变育种与突变型的筛选第一节、基因突变的类型、符号和规律突变的理论意义突变的应用实例：青霉素诱变育种1943年，首次从一只发霉的金黄瓜上分离到青霉菌，青霉素产率仅20μg/mL1948年，经多次x射线和紫外线诱变选出wis48-701菌株，青霉素产率为900μg/mL1949年，用氮芥诱变选出wis49-133菌株，青霉素产率为1800μg/mL1955年，用化学诱

2、变剂处理后，青霉素产率提高为3000μg/mL1965年，青霉素产率8,000μg/mL1972年，青霉素产率28,000μg/mL1990年，青霉素产率300,000μg/mL一、突变类型1.突变的表现型1)形态突变型:包括菌落、孢子、荚膜、色泽、鞭毛、嗜菌斑2）生理生化突变型:包括营养要求、代谢产物生成能力、糖分解能力、温度敏感突变型3）抗性突变型：抗药物、抗嗜菌体、抗紫外线4）条件致死突变型：营养缺陷型（X-）、温度敏感突变型(Ts)对抗生素敏感（Amps）、抑制基因突变型一、突变类型2.遗传信息的改变1）同义突变（samesensemutati

3、on）2）错义突变（misssensemutation）3）无义突变（nonsensemutation）3.遗传物质结构的改变1）遗传物质结构微小的改变（转换、颠换、移码）2）遗传物质结构较大的改变（缺失、重复、倒位、易位）二、基因符号基因命名的规则及要点：1.每一基因座位用3个小写英文字母表示，并用斜体。如：lysine基因为lys,proline基因为pro2)表型相同的不同基因突变，用3个小写英文字母后的大写字母表示。如：proA,proB,lysA,lysB3)同一基因的不同位点突变，用基因符号后的阿拉伯数字表示。如：proA315,proA2

4、0334）如突变位点所属基因还不确切，则大写字母用一短线代替。如：pro-5，lys-1,短线后的数字表示菌株序号。5）基因型的表型用大写字母表示，并加正负号。如：Pro+,Pro－二、基因符号6）抑制基因（suppressor）突变型表示为sup+，野生型表示为sup－7）F因子上的基因要用“；”或“/”与染色体基因分开表示，缺失用“∆”表示，并写在却失基因之前。如：∆uvrB表示与紫外线修复有关的uvrB基因缺失。基因符号实例：E.coliCSH13F’lacZproA+B+;∆（lacZpro）表示：大肠杆菌CSH13菌株染色体上的lacZ和pr

5、o基因缺失,而该菌株的F因子上携带有这两个基因。三、基因突变的一般规律1.随机性就微生物的某一群体而言，基因突变的发生在时间上、个体上、基因上或位点上都有明显的随机性。2.独立性一个基因突变与另一个基因突变之间是互不相关的独立事件。3.稳定性基因突变是遗传物质发生突变的结果。突变型基因与野生型基因一样具有相对稳定的结构，并可以稳定遗传。三、基因突变的一般规律4.可逆性野生型基因突变成突变型基因，称为正向突变；突变型基因变回野生型基因,称为回复突变。回复突变原因有3种：真正的回复突变;基因内抑制；基因间抑制。5.稀有性一般来讲，自发突变率很低。通过理化因

6、素的处理，可以提高突变的频率突变率：每一细胞每一世代或其它规定的单位时间内，发生突变的机率。第二节诱变机制一、天然碱基结构类似物二、化学诱变剂三、辐射四、移码突变五、生物因子的诱变作用六、诱变作用的专一性名词解释可以与DNA分子发生化学反应，并使其结构发生改变的物质，统称为诱变剂。用诱变剂处理细胞得到突变型，则为诱发突变。根据突变诱发机制，化学诱变剂分为碱基置换诱变剂和移码诱变剂。碱基置换诱变剂包括碱基类似物（5－溴尿嘧啶、2－氨基嘌呤）和碱基改造剂（亚硝酸、羟胺、烷化剂）天然碱基结构类似物－5-溴尿嘧啶5-溴尿嘧啶是胸腺嘧啶（T）的甲基集团被溴原子取

7、代后形成的结构类似物，通过分子的互变异构显示出其诱变活性。见图示：化学诱变剂亚硝酸、羟胺、烷化剂(EMS)亚硝酸辐射辐射诱变的特点辐射有直接作用点突变出现的频率与照射剂量呈直线关系，这些剂量关系曲线都通过原点，证明任何一点辐射都足以诱发突变只要总剂量不变，多次照射和一次照射的诱变效果相等。既：少量多次辐射和一次大量辐射的剂量效应相同。平均致死剂量平均每一细胞被击中一次的辐射剂量，此剂量的存活率为37％。依据:波松分布公式P0=e－m假定一次击中就能致死，则m=1P0=e－1=1/2.71=0.37四、移码突变移码突变多发生在碱基重复的DNA序列图示五、

8、生物因子的诱变作用转座因子或称可动的遗传因子，是存在于基因中，具有特定结构的DNA片段，无固定