微生物的遗传变异.ppt

微生物的遗传变异 第一节 遗传变异的物质基础 第二节 微生物的基因组 基因组：指单倍体细胞中所含的全套遗传物质。包括细胞中的基因及非基因的DNA序列 一、大肠杆菌的基因组 大肠杆菌的基因组 新基因的发现 大肠杆菌基因组的结构特点 1、基因组上的遗传信息具有连续性 2、功能相关的结构基因组成操纵子结构 3、结构基因的单拷贝及rRNA基因的多拷贝 4、基因组的重复序列少而短 二、酿酒酵母的基因组 三、詹氏甲烷球菌的基因组 第三节 微生物的染色体外遗传因子 一、质粒 （一）质粒的主要类型 （二）质粒的特性与应用 1、质粒的特性 质粒的复制：依赖于寄主细胞的复制酶系 质粒的不亲和性：不同质粒不能共存于同一细胞中 质粒的稳定性： 质粒的转移： 2、质粒的应用 广泛应用于基因工程 3、质粒的命名 二、可移动遗传因子 转座因子，细胞中可改变自身位置的一段DNA序列 插入序列 转座子 转座噬菌体 第四节 微生物的突变 微生物在生长发育过程中由于DNA或RNA中的核苷酸的顺序的改变而引起的遗传性状的改变。称为微生物的突变。 二、基因突变的特点 三、基因突变的机制 自发突变 ：自然条件下引起的突变 诱发突变 ：人为诱发 四、诱变剂与致癌物质如：烷化剂、亚硝酸、紫外线、γ射线等 五、DNA损伤的修复 第五节 细菌的基因重组 基因重组：就是两个不同性状的个体细胞，将其中一个细胞内的遗传基因转移到另一个个体细胞并使之发生遗传变异的过程。 真核微生物：在有性繁殖过程中发生在减数分裂时交换。 原核微生物：只是部分遗传物质的转移和重组。 一、转化 二、转导 三、接合 四、细菌基因重组方式的比较 第六节 真菌的基因重组 一、有性生殖 二、准性生殖 第七节 微生物遗传变异知识的应用 营养缺陷型的筛选 二、原生质体融合育种 原生质体融合也能实现基因重组，获得具有新有遗传性状的菌株。 第五节 菌种的衰退、复壮和保藏 二、菌种保藏 * 《微生物学》 微生物的遗传和变异 生命科学与技术学院 * 《微生物学》 微生物的遗传和变异 生命科学与技术学院 细胞水平 核酸水平 一、证明ＤＮＡ是遗传变异物质基础的经典实验 三 个 经 典 实 验 二、遗传物质在细胞中的存在方式 一般DNA在核内或质粒RNA在质中 噬菌体感染实验 病毒拆开与重建实验 转化实验 细胞核水平 染色体水平 基因水平 密码子水平 核苷酸水平 毒性质粒： Col因子： 代谢质粒： 隐秘质粒： F因子：致育因子 R因子：抗性质粒 抗药性、抗重金属 产大肠杆菌素因子 一、微生物突变体的主要类型 主 要 类 型 细胞或菌落形态，孢子，荚膜，菌毛等。 营养缺陷型、抗性突变型，抗原突变型、抗药物、辐射等。 如温度致死 发酵突变型：如发酵乳糖。毒力突变型：毒力增强或减弱；产量突变型：提高或降低。 生化突变型 条件致死突变型 其它突变型 形态突变型 基 因 突 变 的 特 点 变量试验 涂布试验 影印培养试验 稀有性 突变率低，反映了物种和基因的相对稳定性 独立性 一般是独立的，如抗青霉素株和抗链霉素菌株。 可逆性 一般可逆只是回复突变亦很低。 稳定性 即突变的发生和引起突变的条件没有直接的对应性。 随机性 遗传物质结构是稳定的，变遗的性状是稳定的、可遗传的。 DNA分子中有碱基对置换引起是染色体的微小损伤。 转换 颠换 （T、G均能以酮式、烯醇式出现）碱基类似物。 互变异构 化学诱变引起 碱基对的置换 碱基类似物 亚硝酸 点突变 染色体畸变 移码突变 指DNA分子中多了或少了少数几个碱基对而造成的基因突变 。 由于某些理化因素（紫外线、X射线、γ射线、快中子、热、生物诱变因子等）的作用造成DNA分子中碱基对的大损伤，包括染色体的缺失、重复、易位和倒位等。 突 变 类 型 碱基对置换 DNA 损 伤 的 修 复 差错倾向修复 无差错修复 光复活作用 暗修复作用 重组修复 SOS修复 转 化 发现 实质 受体菌直接吸收自供体菌的DNA片段，通过转换将其整合到自己的基因组中，从而获得供体菌部分遗传性状的现象。 游离的DNA片段的转移和重组 吸附 侵入 同源区配对 概念 转化过程 转化条件 感受态 决定转化因子能否进入 限制切割酶系统 核苷酸顺序的相似程度 转化现像是由转化因子引起的.常用CaCl2、cAMP等处理菌体细胞和电击孔等方法提高感受态水平并进行人工转化。 转 导 概念 实质 类型 通过缺陷噬菌体将供体菌的DNA片段携带到受体菌中，使后者获得前者部分遗传性状的现象。 发现 过程 普遍性转导 完全转导 流产转导 局限性转导 1952年辛德和莱德伯格在试验伤寒沙门氏杆菌是否进行接合时发