微生物学－微生物课件（周长林）微生物的遗传与变异1

微生物学－微生物课件（周长林）微生物的遗传与变异1内容摘要：

微生物学－微生物课件（周长林）微生物的遗传与变异1 第 十 章微生物的遗传与变异遗传（ 和 变异（ 是生命的三大基本特征之一。 1 遗传 生物的亲代特性在子代中重现的现象。 2 变异 子代较亲代在性状上的某些改变。 3 遗传型 基因型，生物体全部基因或遗传因子的总称。 4 表 型 具有一定基因型的个体，在特定环境条件下通过生长发育所表现出来的形态等生物学特征的总和。 5 遗传性变异和表型变异 （ 落，毒力，酶活性，耐药性等）遗传性变异 （ 基因型变异 ） 微生物的基因型发生改变 ， 可遗传。 群体中极少数个体的行为。 不同环境下 ， 相同基因型的微生物表现出不同的表型 ， 是暂时的 、 非遗传性的改变。 通常表现为全部个体的行为。 (橘生淮南则为橘 ， 生于淮北则为枳。 ) 25 培养时产生深红色的灵杆菌素。 内因是决定因素，外因是条件。 微生物细胞结构简单，营养体一般为单倍体，方便建立纯系。 很多常见微生物都易于人工培养，快速、大量生长繁殖。 对环境因素的作用敏感，易于获得各类突变株，操作性强。 微生物是遗传学研究中的重要对象：主要内容 遗传和变异的物质基础 基因突变及菌种选育 基因的转移和重组 菌种的衰退与保藏第一节 遗传和变异的物质基础一、三个经典实验，证明核酸是遗传变异的物质基础：1 经典转化实验（ 噬菌体的感染实验3 植物病毒重建实验肺炎双球菌转化实验1928年， 先发现转化现象。 肺炎双球菌转化实验1944年， 国微生物学家赫尔希（ A·D·菌体的感染实验分别提取获得烟草花叶病毒（ 霍氏车前草花叶病毒（ 白质外壳和核酸（ 抗血清处理证明杂种病毒的蛋白质外壳来自 非 非 传物质是核酸而非蛋白质植物病毒重建实验 （ 1956年， 、遗传物质在微生物中的存在形式（一）核物质 染色体真核生物的遗传物质 核小体 纤丝 螺线管 超螺旋体 染色体核小体由约 2002 5种组蛋白构成；核小体排列成串珠状染色质纤丝（ 10染色质纤丝形成 30螺线管组成伸展的大环状结构（ 300 大环状结构构成复杂的染色质形态。 染色质 纤维状结构，也叫染色丝，由最基本的单位（核小体）成串排列而成。 真核细胞染色体在细胞生活周期中，大部分时间是以染色质的形式存在。 图染色体的包装方式原核生物的遗传物质染色体 /类核 /拟核 /核质 裸露的共价、闭合、环状的 毒的遗传物质 ）染色体外遗传物质 质粒（ 在于许多细菌以及酵母菌等生物中 ,是细胞染色体外能够自我复制的环状 些质粒也可以通过交换掺入染色体上，以附加体（ 形式存在。 真核生物：细胞质基因 （ 线粒体 、 叶绿体 、中心粒 ）1、质粒的基本特性A 共价，闭合，环状，双链 常见的有超螺旋、开环两种存在形式；B 自我复制 (严紧型质粒，松弛型质粒 )；C 不相容性（干扰近缘质粒）；D 非细胞生长所必需；E 质粒可自行消失或人工去除；F 可转移性，质粒可从一个细菌转移到另一个细菌。 （接合型质粒）质粒 对分子质量相同构型不同的质粒 药方面的细菌质粒（ 1） 100性因子， 严紧型复制质粒 ， 既可存在于染色体外 ，也可整合入宿主染色体。 组成（在细胞质中为 移基因群区（ 结合转移 复制起始区重组区 含 与 E. 主复制及不相容性 （ 区 自主复制 根据 将宿主菌分为 F+、 、 2） 抗性因子 /耐药质粒 /传递性抗药质粒）由两个相连的 定耐药性及耐药性是否转移。 组成：药转移因子），含转移基因，类似 致育性。 控制 药决定子或抗药基因），大小不固定，有抗药性，可携带多重抗药基因。 主复制，也可形成一个大的质粒。 常导致抗药性在不同菌间蔓延。 可用作筛选时的理想标记，也可用作基因载体。 霉素； 苄青霉素； 霉素；胺； 那霉素； 霉素（ 3） 大肠杆菌素因子（ 码大肠杆菌素， 由 凡带有 用于肠道内正常菌群的平衡及细菌的分型。 （ 4） 癌质粒） 根癌土壤杆菌含 粒与植物染色体整合，使之转化为癌细胞，植物基因工程的重要载体。 （ 5）巨大质粒（ 根瘤菌中发现的一种质粒，含一系列固氮基因。 （ 6）降解性质粒 在假单孢菌属中发现编码一系列能降解复杂物质的酶。 又称跳跃基因，位于染色体或质粒上的一段能改变自身位置的 泛分布于原核和真核细胞中。 （三）转座因子（ 核生物的转座因子 插入序列 ( 两端有一段反向重复序列（ 仅编码转座酶( 转座子 (含 性基因）。 转座噬菌体（ 随机插入宿主 s)s)转座作用的遗传学效应 转座引起插入突变 转座产生新的基因 转座产生的染色体畸变 调节基因活动的开关 转座引起的生物进化 原核微生物（细菌，放线菌）一个染色体，一个复制起始点 ”复制。 真核微生物多条染色体，多个复制起始点，以半保留的方式同时复制。 复制的中间产物是多个复制叉（ 1）“ ”复制（ 2）“滚环复制”（“ ”复制）三、微生物遗传物质的复制进行独立自主复制的一个完整的核酸序列，构成一个复制单位，叫做复制子。 从复制起始点开始，同时向两个方向按半不连续、半保留方式进行。 大肠杆菌 型滚环模型单向复制的特殊方式。 成的 5端与一种特殊的蛋白质相连，而3端在 另一条链为模板不断延伸，单链尾巴的延伸与双链 像一个环在不断滚动。