《微生物学》课程教学课件（PPT讲稿）08 微生物遗传与育种（1/2）

第八章 微生物遗传与育种

第八章 微生物遗传与育种

第一节遗传的物质基础 三个经典实验的原理与方法，玩病毒的概念 第二节微生物的基因组结构 原核及真核微生物基因组的基本特征 第三节质粒和转座因子 质粒的基本特征及类型

第一节 遗传的物质基础 第二节 微生物的基因组结构 第三节 质粒和转座因子 三个经典实验的原理与方法，朊病毒的概念 原核及真核微生物基因组的基本特征 质粒的基本特征及类型

第四节 基因突变及修复 基因突变的规律 第五节 细菌基因转移和重组 三种基因水平转移方式及其应用 第六节 微生物育种 第七节 菌种保藏 微生物菌种保藏的基本方法

第四节 基因突变及修复 基因突变的规律 第五节 细菌基因转移和重组 三种基因水平转移方式及其应用 第七节 菌种保藏 微生物菌种保藏的基本方法 第六节 微生物育种

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及基因 表型（表现型）： 遗传型+环境条件→→→→生长发育 →→→→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 遗传型 + 环境条件→→→→生长发育 →→→→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

表型饰变： 表型的差异只与环境有关 特点：暂时性、不可遗传性、表现为全部个体的行为 橘生准南则为橘，生于准北则为枳。 遗传型变异（基因变异、基因突变）： 遗传物质改变，导致表型改变 特点：遗传性、群体中极少数个体的行为 (自发突变频率通常为106-109)

表型饰变： 表型的差异只与环境有关 特点：暂时性、不可遗传性、表现为全部个体的行为 橘生淮南则为橘，生于淮北则为枳。 遗传型变异（基因变异、基因突变）： 遗传物质改变，导致表型改变 特点：遗传性、群体中极少数个体的行为 （自发突变频率通常为10-6-10-9）

微生物遗传学发展简史： 1928年，英国的细菌学家格里菲斯(Griffith)研究肺炎链球菌致 病机制时，发现细菌能从无荚膜的形态转化成有荚膜的形态。第 一个发现转化现象。 1944年，艾弗里(Avery)等人将格里菲斯(Griffith)实验中死菌的 成分加以分析，逐步验证其化学成分，证明DNA是转化的原理。 此后DNA的重要意义才逐渐被认识，分子遗传学的发展才有可能。 由于化学分析存在难以辩解的误差，最后将DNA的角色拍板定案 的是赫希(Hershey)与蔡斯(Chase)所做的决定性实验。放射性同 位素标记示踪实验，确认DNA是转化的基础

微生物遗传学发展简史: 1928年，英国的细菌学家格里菲斯(Griffith) 研究肺炎链球菌致 病机制时，发现细菌能从无荚膜的形态转化成有荚膜的形态。第 一个发现转化现象。 1944年，艾弗里(Avery)等人将格里菲斯(Griffith)实验中死菌的 成分加以分析，逐步验证其化学成分，证明DNA是转化的原理。 此后DNA的重要意义才逐渐被认识，分子遗传学的发展才有可能。 由于化学分析存在难以辩解的误差，最后将DNA的角色拍板定案 的是赫希(Hershey)与蔡斯(Chase)所做的決定性实验。放射性同 位素标记示踪实验，确认DNA是转化的基础

1946年，莱德伯格(Lederberg)和塔特姆(Tatum)发 现大肠杆菌基因可通过接和而转移并有重组现象发生。 随后Hayes于1952年发现接合是因为细菌中有F因子： 次大战期间，卢力亚(A.R.Luria)和德布魯克 (Delbruck)由欧洲逃亡到美国，开创了噬菌体学派，是 分子生物学的开山祖师。细菌的抗药性是来自基因突变 还是对环境的适应性变异，是一个长期争论不休的问题。 他们的变量实验证实了突变的非对应性 1940年代晚期至1950年代早期，通过大量的实验发现细 菌的转导现象。代表人物是赫希Hershey)与蔡斯 (Chase)

二次大战期间，卢力亚 (A. R. Luria) 和德布魯克 (Delbruck)由欧洲逃亡到美国，开创了噬菌体学派，是 分子生物学的开山祖师。细菌的抗药性是来自基因突变 还是对环境的适应性变异，是一个长期争论不休的问题。 他们的变量实验证实了突变的非对应性 1946年，莱德伯格（Lederberg）和塔特姆(Tatum)发 现大肠杆菌基因可通过接和而转移并有重组现象发生。 随后Hayes于1952年发现接合是因为细菌中有F因子。 1940年代晚期至1950年代早期，通过大量的实验发现细 菌的转导现象。 代表人物是赫希(Hershey)与蔡斯 (Chase）

微生物遗传学的贡献： 微生物遗传学解决了当时争论不休的问题，遗传物质是 蛋白质还是核酸。 在微生物遗传学研究中最突出的方法是突变型的筛选和选 择性培养方法的应用。突变型一方面可作为染色体的标记 另一方面可用来割析各种生命活动的遗传控制。微生物遗 传学的迅速发展和便于取得所需要的突变型有着密切关系 系。 微生物遗传学除推进人们对遗传规律的认识以为，也推动 了微生物的代谢、生长发育、免疫机制以及致病性等方面 的认识

微生物遗传学的贡献： 微生物遗传学解决了当时争论不休的问题，遗传物质是 蛋白质还是核酸。 在微生物遗传学研究中最突出的方法是突变型的筛选和选 择性培养方法的应用。突变型一方面可作为染色体的标记， 另一方面可用来剖析各种生命活动的遗传控制。微生物遗 传学的迅速发展和便于取得所需要的突变型有着密切关系 系。 微生物遗传学除推进人们对遗传规律的认识以为，也推动 了微生物的代谢、生长发育、免疫机制以及致病性等方面 的认识

分子遗传学是在微生物遗传学的基础上发展起来的一门遗传学分支。 遗传密码、转录、翻译、信使核糖核酸、转移核糖核酸等都是在微 生物中被发现或证实的。 微生物遗传学还推动了生产的发展。20世纪40年代微生物育种工作 限于诱变处理。随着微生物遗传学的开展，杂交、转导和转化等技入 也应用到育种工作中去。 重组DNA技术在工业、农业和医学上的应用前景更难以估量，而 重组DNA技术也是微生物遗传学研究的产物。微生物遗传学研究 对于医疗卫生事业也做出了重要贡献，在致癌物质的检测方面尤 为突出

重组DNA技术在工业、农业和医学上的应用前景更难以估量，而 重组DNA技术也是微生物遗传学研究的产物。微生物遗传学研究 对于医疗卫生事业也做出了重要贡献，在致癌物质的检测方面尤 为突出。 微生物遗传学还推动了生产的发展。20世纪40年代微生物育种工作仅 限于诱变处理。随着微生物遗传学的开展，杂交、转导和转化等技术 也应用到育种工作中去。 分子遗传学是在微生物遗传学的基础上发展起来的一门遗传学分支。 遗传密码、转录、翻译、信使核糖核酸、转移核糖核酸等都是在微 生物中被发现或证实的

微生物遗传学重要性： 基因的功能是细胞功能的基础，要了解微生物的功 能，必须进行微生物遗传的基础研究。 微生物为遗传现象的研究提供了相对简单的系统， 因此可作为一个有用的工具去解释所有生物的遗传机制。 微生物可用于分离和复制其它生物的特异基因，该 技术称为分子克隆，在分子克隆中，将操作好的外源基 因导入微生物中，外源基因的数目可大量增加

微生物遗传学重要性: ❑ 基因的功能是细胞功能的基础，要了解微生物的功 能，必须进行微生物遗传的基础研究。 ❑ 微生物为遗传现象的研究提供了相对简单的系统， 因此可作为一个有用的工具去解释所有生物的遗传机制。 ❑ 微生物可用于分离和复制其它生物的特异基因，该 技术称为分子克隆，在分子克隆中，将操作好的外源基 因导入微生物中，外源基因的数目可大量增加