海南大学（华南热带农业大学）：《普通微生物学》课程教学课件（PPT讲稿）第七章 微生物的遗传变异和育种

第七章 微生物的遗传变异 和育种

第 七 章 微生物的遗传变异 和育种

教学提示： 1)主要理解遗传物质在细胞内存在的部位和方式、 理解其中的概念、术语（如遗传型、表型、染色 倭、核基因组、基因、操纵字、密码子、碱基对、 质粒、F因子、T质粒等等)。 2)掌握基因突变的特点、重要类型及证明基因突 自发性和不对称性的平板影印实验的原理和应 角 3)了解基因突变的机制并着重了解紫外线对DNA 的损伤及其修复方式。 4)重点掌握从自然界分离微生物和诱变育种的原 理和方法，并着重领会增殖培养、平板分离、诱 变谁螽和透娈操作、筛选友法的设计、以及营养 缺陌型突娄徕的筛选策略等； 5)重点掌握菌种衰退的原因、防治办法、复壮的 方法和菌种保藏的原理、常用方法及其适用范围

教学提示： 1）主要理解遗传物质在细胞内存在的部位和方式、 理解其中的概念、术语（如遗传型、表型、染色 体、核基因组、基因、操纵子、密码子、碱基对、 质粒、F因子、Ti质粒等等）。 2）掌握基因突变的特点、重要类型及证明基因突 变自发性和不对称性的平板影印实验的原理和应 用。 3）了解基因突变的机制并着重了解紫外线对DNA 的损伤及其修复方式。 4）重点掌握从自然界分离微生物和诱变育种的原 理和方法，并着重领会增殖培养、平板分离、诱 变准备和诱变操作、筛选方法的设计、以及营养 缺陷型突变株的筛选策略等； 5）重点掌握菌种衰退的原因、防治办法、复壮的 方法和菌种保藏的原理、常用方法及其适用范围

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： 生物的全部遗传因子所携带的遗传信息 具有一定遗传型的个体，在特定环境条件下通过生长 表型： 发育所表现出来的外表特征和内在特征的总和。 代谢，发育 遗传型+环境条件 表型 可能性)】 (现实性) 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： 生物的全部遗传因子所携带的遗传信息 具有一定遗传型的个体，在特定环境条件下通过生长 发育所表现出来的外表特征和内在特征的总和。 表型是由遗传型所决定，但也和环境有关

表型 表型的差异只与环境等因素有关 饰变：不涉 特点：暂时性、不可遗传性、表现为全部个体的行为 及遗传物质 结构改变而 只发生在转 录、翻译水 Production of a red pigment (prodigiosin)by Serratia 平的表型改 murcescens.From left to right 变。 slant culture grown at 25 C, slant culture grown at 37C, broth culture grown at 25 C -broth culture grown at 37C 变异（基因变异、基因突变）： 遗传物质结构或数量的改变，导致表型改变 特点：这种改变通常是可遗传的、群体中只极少数个体发生（自 发突变频率通常为106-109)

表型 饰变:不涉 及遗传物质 结构改变而 只发生在转 录、翻译水 平的表型改 变。 表型的差异只与环境等因素有关 特点：暂时性、不可遗传性、表现为全部个体的行为 变异（基因变异、基因突变）： 遗传物质结构或数量的改变，导致表型改变 特点：这种改变通常是可遗传的、群体中只极少数个体发生（自 发突变频率通常为10-6-10-9） Production of a red pigment (prodigiosin) by Serratia marcescens. From left to right: slant culture grown at 25°C, slant culture grown at 37°C, broth culture grown at 25°C, broth culture grown at 37°C

微生物是现代遗传学、分子生物学研究中的明星： 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，能快速、大 量地生长繁殖。 物种和代谢类型十分多样」 对环境因素的作用敏感，易于获得各类突变株， 操作性强。 在人类基因组计推动下，微生物又成了了最好的模式生物

微生物是现代遗传学、分子生物学研究中的明星：  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，能快速、大 量地生长繁殖。  物种和代谢类型十分多样.  对环境因素的作用敏感，易于获得各类突变株， 操作性强。 在人类基因组计划推动下,微生物又成了了最好的模式生物

第一节遗传变异的物质基础 1、三个经典实验 证明DNA是遗传物质 1.1经典转化实验 肺炎链球菌：S型（菌体具荚膜，菌落表面光滑，有 致病能力) R型（菌体无荚膜，菌落表面粗糙，无 致病能力)

第一节 遗传变异的物质基础 1、三个经典实验——证明DNA是遗传物质 1.1 经典转化实验 肺炎链球菌：S型（菌体具荚膜，菌落表面光滑，有 致病能力） R型（菌体无荚膜，菌落表面粗糙，无 致病能力）

1928年，F.Griffth作了3组实验： (1)动物试验 加入活R菌或死S茵 +小白鼠（活） 小白鼠 加入活S菌 小白鼠（死） (活) 加人活B油和热死S潮 小白鼠（死） 抽心血分离 活的S南 (2)细菌培养试验 热死s蘭 培养皿培养 一不生长 肺炎链球茵 活R南 培养题培养，长出R出 热死S茵+活R菌 培养皿培养 *长出大址R南+106s菌 (3)S型菌的无细胞抽提液试验 培养皿培养 活闲+3肉的无细胞抽提液 长出大量R苗和少量S随

1928年，F.Griffth作了3组实验:

1944年，Avery精确重复了转化实验，确定了转化因子 (1)从活的S菌中抽提各种细胞成分(DNA,蛋白质，荚膜多糖等)》 (2)对各种生化组分进行转化试验 ①加S渊的DNA ②加S菌的DNA和DNA酶以外的酶 长出S菌 ③加S菌的DNA和DNA醇 活R菌 ④加S南的RNA 同加1S茵的蛋白质 只长R苗 包加S菌的荚膜多椭 实验证明，将R菌转化为S菌的转化因子是DNA

1944年，Avery精确重复了转化实验，确定了转化因子 实验证明，将R菌转化为S菌的转化因子是DNA

1.2噬菌体感染实验 上清液中含 吸附 10nn后 15%放射性 用璃醉器 沉提中含 实验证明，进 使空壳脱腐 5%放射创 入细菌细胞内 部的物质是 沉淀细胞进一 培养后，可产牛人 量完的了代噬菌体 DNA。 DNA包含有 上清激中含 75%故射性 吸附 10min后 产生完整噬菌 用捣碎器 沉淀中斧 使空壳脱商 25%成射性 体的全部信息。 沉淀细胞进一步 培养石，可产生大 量完整的子代壁菌保 图7-1R,o站噬南体的感染实壁 上：用含”PDN斗核心的噬菊体作感牵：下：用含s-蛋白质外壳的赠茵体作感染

1.2 噬菌体感染实验 实验证明，进 入细菌细胞内 部的物质是 DNA。 DNA包含有 产生完整噬菌 体的全部信息

1.3植物病毒重建实验 感染 分 HRV 原始病 杂合的 莲病的 重新分离 毒株 拆开的病毒病毒 地叶 的病在 图7-2T重建实验示意图 实验证明，遗传信息的流向与DNA的传递是一致的

1.3 植物病毒重建实验 实验证明，遗传信息的流向与DNA的传递是一致的