《环境工程微生物学》课程PPT教学课件（讲稿）第六章 微生物遗传和变异 第一节 微生物的遗传 第二节 微生物的变异 第三节 菌种保藏

第六章微生物遗传和变异

第六章 微生物遗传和变异

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( inheritance)和变异( variation)是生命的最本质特性之 遗传型 生物的全部遗传因子及基因 表型(表现型):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形态等生物 学特征的总和 表型是由遗传型所决定,但也和环境有关

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（inheritance）和变异（variation）是生命的最本质特性之一 遗传型： 表型（表现型）： 生物的全部遗传因子及基因 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形态等生物 学特征的总和。 表型是由遗传型所决定，但也和环境有关

第一节微生物的遗传 DNA作为遗传物质 train Cell type Foot Cell type Hough (H) LIVe H LIve R strain 分别用降解DNA、RNA、蛋白质的酶 Heat-killed 2 作用于有毒的S型菌细胞抽提物 只有DNA被酶降解破坏的抽提物无转化活性DMA是转化所必需的转化因子 Avery在四十年代以更精密的实验设计重复了以上实验 and a

一、DNA作为遗传物质 第一节 微生物的遗传 Avery在四十年代以更精密的实验设计重复了以上实验 分别用降解DNA、RNA、蛋白质的酶 作用于有毒的S型菌细胞抽提物 只有DNA被酶降解破坏的抽提物无转化活性 DNA是转化所必需的转化因子

上清液中 75%放射 吸附 10分钟后 离心 捣碎器 沉淀中含 使空壳脱离 25%放射性 沉淀细胞进一步培 养后,可产生大量 完整的子代噬菌体 图82用含3s蛋白质(外壳)的噬菌体作感染实验 噬菌体感染实验 上清液中含 15%放射性 吸附 10分钟后 离心 用捣碎器 沉淀中含 使空壳脱离 85%放射性 年 沉淀细胞进一步 培养后,可产生大 量完整的子代噬菌体 图8-1用含3P-DNA(核心)的噬菌体作感染实验

T2 噬菌体感染实验（1952 年）

RNA作为遗传物质 2 生化提取分别获得含RNA的烟草花叶病 毒蛋白质外壳(病毒1)和核酸(病毒2) 抗血清处理,证明杂种病毒的蛋 TMV .. HR 抗血清 抗血清 白质外壳来自病毒1,而非病毒2 杂种病毒的后代的蛋白质外壳表现 为病毒2,而非病毒1 TMV 蛋白质 TMV-RNA ①0 HR-RNA 蛋白质 遗传物质是核酸(RNA)而非蛋白质 图8-2TMV病毒拆分重建实验

二、RNA作为遗传物质 生化提取分别获得含RNA的烟草花叶病 毒蛋白质外壳（病毒1）和核酸（病毒2） 抗血清处理，证明杂种病毒的蛋 白质外壳来自病毒1，而非病毒2 杂种病毒的后代的蛋白质外壳表现 为病毒2，而非病毒1 遗传物质是核酸（RNA）而非蛋白质

第二节微生物的变异 基因突变:一个基因内部遗传结构或DNA序列的任何改变 转换:A←→G,T←→C 碱基置换 颠换:A←→T,A C G←C,G←→T 点突变 缺失: ABC ABA BCA…… 移码突变 (添加:ABCA↓BCAB… 「添加:axdg 缺失: abc efg… 畸变(染色体大损伤)重复: abcabc de 移位: a bc pqr de…… 倒位: abc fed g…

第二节 微生物的变异 基因突变： 一个基因内部遗传结构或DNA序列的任何改变

DNA损伤修复机制 基因突变 前突可以通过DNA复制而成为真正的突变,也可以重新变为原来的结构, 这取决于修复作用和其它多种因素 基因突变是重要的生物学现象,它是一切生物变化的根源,连同 基因转移、重组一起提供了推动生物进化的遗传多变性。 自发突变环境因素的影响,DNA复制过程的偶然错误等 突变 而导致,一般频率较低,通常为106-109。 诱变 某些物理、化学因素对生物体的DNA进行直接 作用,突变以较高的频率产生

基因突变是重要的生物学现象，它是一切生物变化的根源，连同 基因转移、重组一起提供了推动生物进化的遗传多变性。 DNA损伤修复机制 基因突变 突变 自发突变 诱变 环境因素的影响，DNA复制过程的偶然错误等 而导致，一般频率较低，通常为10-6 -10-9 。 某些物理、化学因素对生物体的DNA进行直接 作用，突变以较高的频率产生。 前突可以通过DNA复制而成为真正的突变，也可以重新变为原来的结构， 这取决于修复作用和其它多种因素

基因突变的特点 1、特点 1)非对应性 2)稀有性 3)规律性 4)独立性 5)遗传和回复性 6)可诱变性

1、特点 1）非对应性 2）稀有性 3）规律性 4）独立性 5）遗传和回复性 6）可诱变性 一、基因突变的特点

2、实验证据 如何证明基因突变的非对应性? 三个经典实验 变量实验、涂布实验、影印实验 证明突变的性状与引起突变的原因间无直接对应关系!

证明突变的性状与引起突变的原因间无直接对应关系！ 如何证明基因突变的非对应性？ 三个经典实验 变量实验、涂布实验、影印实验 2、实验证据

变量实验( fluctuation analysis) Salvador luria and max delbruck(1943 大肠杆菌 一(释培养 (培养前先分成50小管) (在同一大管中作整体培养) 日日合 QOOO○ 600a Salvador Luria (1x(o)03(1 )()(7)(1)(7)(4)(5)(4)(7x5 Max Delbruck (抗噬菌体菌落数) (抗噬菌体菌落数) 来自分别的50个小管 来自同一大管的50个平板 的50个平板 The Nobel Prize in Physiology or Medicine 1969

变量实验（fluctuation analysis）Salvador Luria and Max Delbruck（1943） Salvador Luria Max Delbruck The Nobel Prize in Physiology or Medicine 1969