最新微生物遗传变异和育种课件PPT.ppt

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1、微生物遗传变异和育种变异(variation):生物体在外因或内因的作用下，遗传物质的结构或数量发生改变。饰变（modification）：指不涉及遗传物质结构改变而只发生在转录、转译水平上的表型变化。特点是：细菌的变异现象形态、结构变异毒力变异耐药性变异菌落变异毒力变异增强β棒状噬菌体白喉棒状杆菌获得白喉毒素减弱胆汁、甘油、马铃薯培养基牛分枝杆菌卡介苗13年(230代)耐药性变异细菌对某种抗菌药物有敏感变成耐药的变异称为耐药性变异。金黄色葡萄球菌有些细菌还同时耐受多种抗菌药物，即多重耐药性，甚至产生药物依赖性。含链霉素培基痢疾杆菌依链株长期培养菌落变异在陈旧

2、培养基中长期培养光滑型菌落粗糙型菌落   S            R原因：失去LPS的特异多糖凡游离于原核生物核基因组之外，具有独立复制能力的小型共价闭合环状的双链DNA分子．分子量约为２—100×106D.携带1—100个基因,一个菌细胞可有一至数十个质粒。Structureofabacteriumhighlightingthebacterialplasmid.三、原核生物的质粒2质粒的特点：1、可以在细胞质中独立于染色体之外（即以游离状态）存在，也可以插入到染色体上以附加体(某些可以与染色体发生整合与脱离的质粒）的形式存在；2、在细胞分裂时，可以不依赖于细

3、菌染色体而独立进行自我复制，也可以插入到细菌染色体中与染色体一道进行复制；3、质粒可以通过转化、转导或接合作用而由一个细胞转移到另一个细胞，使两个细胞都成为带有质粒的细胞；4、质粒对于细胞生存并不是必要的。存在范围：很多细菌如E.coli、Shigella、S.aureus、Streptococcuslactis、根癌土壤杆菌等制备：包括增殖、裂解细胞、分离质粒与染色体和蛋白质等成分、去除RNA和蛋白质等步骤。鉴定：电镜观察、电泳、密度梯度离心、限制性酶切图谱等方法3质粒的种类：1、大肠杆菌的F因子2、细菌抗药质粒（R因子）3、大肠杆菌素质粒（Col因子）4、Ti

4、质粒5、降解质粒6、毒性质粒4.1F–因子（fertilityfactor）：又称致育因子或性因子，62×106Dalton，94.5kb，相当于核染色体DNA2%的环状双链DNA，足以编码94个中等大小多肽，含有与质粒复制和转移有关的许多基因和一些转座因子（可以整合到宿主核染色体上的一定部位）。决定性别（F+－雄性；F-－雌性）。tra基因编码性纤毛蛋白；IS2和IS3为插入序列；Tn1000为转座子。插入序列只携带与其转座相关的基因，编码特殊的酶和调节蛋白，不给与细菌表型特征，但其插入会影响读码。转座子携带有能赋予宿主某种遗传特性的基因。R因子由相连的两个DN

5、A片段组成，即抗性转移因子（resistencetransforfactor，RTF）和抗性决定R因子（r-determinant）。RTF为分子量约为11×106Dalton，控制质粒拷贝数及复制和转移。抗性决定因子大小不固定，从几百万到100×106Dalton以上。其上带有各种抗生素的抗性基因。4.2R因子（resistencefactor）产大肠杆菌素因子。大肠杆菌素是由E.coli的某些菌株所分泌的细菌素，能通过抑制复制、转录、转译或能量代谢等而专一地杀死其它肠道细菌。其分子量约4×104~8×104Dalton。大肠杆菌素都是由Col因子编码的。凡带C

6、ol因子的菌株，由于质粒本身编码一种免疫蛋白，从而对大肠杆菌素有免疫作用，不受其伤害。4.3Col因子（colicinogenicfactor）即诱癌质粒。存在于根癌土壤杆菌（Agrobacteriumtumefaciens）中,可引起许多双子叶植物的根癌。当细菌侵入植物细胞中后，在其细胞中溶解，把细菌的DNA释放到植物细胞中。这时，含有复制基因的Ti质粒的T-DNA小片段与植物细胞中的核染色体发生整合，合成正常植株所没有的冠瘿碱类，破坏控制细胞分裂的激素调节系统，从而使它转变成癌细胞。4.4Ti质粒（tumorinducingplasmid）农杆菌限制性酶内切及

7、DNA连接外源基因DNA/CDNA转入培养的植物细胞插入新基因的DNA重建植物体表现出新性状的植株农杆菌Ti质粒转化植物的技术Ti质粒长200kb，是一个大型质粒。当前，Ti质粒已成为植物遗传工程研究中的重要载体。一些具有重要性状的外源基因可借DNA重组技术设法插入到Ti质粒中，并进一步使之整合到植物染色体上，以改变该植物的遗传性，达到培育植物优良品种的目的。降解质粒：具有分解多种特殊有机化合物能力的因子。如分解甲苯的TOL质粒。毒性质粒：携带编码产生毒素基因的质粒，如苏云金杆菌中编码内毒素的质粒，Col质粒也是毒性质粒。第二节基因突变和诱变育种基因突变（muta

8、tion）