《微生物学》课程教学课件（PPT讲稿）08 微生物遗传与育种（2/2）

(参见P206) 第四节 基因突变及修复 基因突变： 一个基因内部遗传结构或DNA序列的任何改 变，包括一对或少数几对碱基的缺失、插入或置 换，而导致的遗传变化称为基因突变(gene mutation),其发生变化的范围很小，所以又称点 突变(poilt mutation)

第四节 基因突变及修复 （参见 P 206） 基因突变： 一个基因内部遗传结构或DNA序列的任何改 变， 包括一对或少数几对碱基的缺失、插入或置 换，而导致的遗传变化称为基因突变（gene mutation）,其发生变化的范围很小，所以又称点 突变（poilt mutation）

转换： A←→G,T←→C 碱基置换 颠换： A←→T,A←→C G←-→C,G←→T 点突变 个 缺失： ABC ABA BCA. 遗传物质的改变 移码突变 添加： ABC A↓B CAB 添加： abc X defg. 缺失： abc e「g. 畸变（染色体大损伤） 重复： abc abc de. 移位：abc pgr de. 倒位： abc fed g

遗传物质的改变

(参见P206) 自发突变 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10-6109。 突变 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

（参见 P 206） 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

DNA损伤修复机制 基因突变 前突(P207第一段)：DNA复制→一真正的突变： 损伤修复→→原来的结构； 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。(P206最 后一段)

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。（P206最 后一段） DNA损伤修复机制 基因突变 前突（P207第一段）: DNA复制→→真正的突变； 损伤修复→→原来的结构；

基因突变的特点 (参见P209) 1、特点 1)非对应性 突变的发生与环境因子无对应性 2)稀有性 自发突变的频率很低，通常为106109 3) 规律性 大肠杆菌总是以3×108的频率产生抗噬菌体T1的 突变，以1×10的频率产生抗链霉素突变 4)独立性 5)遗传和回复性 6)可诱变性 通过理化因子等诱变剂的诱变作用可 提高自发突变的频率

1、特点 6）可诱变性 一、基因突变的特点 （参见 P 209） 突变的发生与环境因子无对应性 自发突变的频率很低，通常为10-6 -10-9 1）非对应性 2）稀有性 3）规律性 大肠杆菌总是以3×10-8的频率产生抗噬菌体T1的 突变，以1×10-9的频率产生抗链霉素突变 4）独立性 5）遗传和回复性 通过理化因子等诱变剂的诱变作用可 提高自发突变的频率

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 释培养物 这就说明，大肠杆菌抗噬菌体性状的突变， 不是由所抗的环境因素一一噬菌体诱导出来 的，而是在它接触到噬菌体前，在某一次细 胞分裂过程中随机的自发产生的。这一自发 突变发生的越早，则抗性菌落出现的越多， 反之则越少。噬菌体只是起淘汰原始的未突 Salvado 变的敏感菌的作用，利用这一方法，还可计 elbruck 数出突变率。 不日刚的 一的U个平板 的50个 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 这就说明，大肠杆菌抗噬菌体性状的突变， 不是由所抗的环境因素――噬菌体诱导出来 的，而是在它接触到噬菌体前，在某一次细 胞分裂过程中随机的自发产生的。这一自发 突变发生的越早，则抗性菌落出现的越多， 反之则越少。噬菌体只是起淘汰原始的未突 变的敏感菌的作用，利用这一方法，还可计 数出突变率

Newcombe的涂布实验(1949) 自发突变 获得免疫性 在12个琼脂平面上每 个平面棕布5×10大 肠杆菌的噬菌体敏感性 细胞 保温5小时 保温5小时 小菌落生长时产 每个平面有5×10 生抗蜜菌体突变 小蓝落，每个菌落约 在未喷噬菌体T] 含5000个细菌 前没有突变细胞 六个平板重新涂布 直接喷上T1噬菌体 喷入T1 喷入T1 喷入TI 喷入T1 保温 保温 保温 保温 ● 两组平 共长出353个抗性菌落 个 所以将 仅有28个抗性菌落 同样说明该抗性突变发生在未接触噬菌体之前，噬菌体的加入只起选择作用，而 根本不是诱导突变的因素

Newcombe的涂布实验（1949） 六个平板重新涂布 直接喷上T1噬菌体 共长出353个抗性菌落 仅有28个抗性菌落 同样说明该抗性突变发生在未接触噬菌体之前，噬菌体的加入只起选择作用，而 根本不是诱导突变的因素

影印实验（replica plating)Joshua Lederberg and Esther Lederberg(1952 反影印培养法 改生物的抗药 Joshua Lederberg 而且在育种 证明突变的 任八习巴突的际囚兀且按刈必大尔！ tants,as re plating met on the left sl The colonie Lederberg is awarded the Noble Prize in nutrient Medicine and Physiology in 1958 master plat

影印实验（replica plating ）Joshua Lederberg and Esther Lederberg（1952） Joshua Lederberg 此法不仅在微生物遗传理论研究中有重要的应用，而且在育种 实践和其它的研究中均有应用，值得很好的领会。证明突变的 性状与引起突变的原因间无直接对应关系！ J. Lederberg is awarded the Noble Prize in Medicine and Physiology in 1958 1952年，J.Lederberg夫妇发表了一篇著名的《平板影印培养法 和细菌突变株的间接选择》论文，更好的证明了微生物的抗药 性是在未接触药物前自发产生的，与环境无关。 P209

二、 常见的微生物突变类型 (参见P207-209) 基因型 表型 这里主要介绍几种常用的由于基因突变而造成微生物表型变化 的突变型及其分离

二、常见的微生物突变类型 （参见 P 207-209） 基因型 表型 这里主要介绍几种常用的由于基因突变而造成微生物表型变化 的突变型及其分离