微生物的遗传和变异.ppt

光复活光复活：光裂合酶在可见光下（300-500nm）会因获得光能而发生解离从而使二聚体重新分解成单体。暗复活：切除修复和重组修复DNA损伤的修复”切除修复：需要三种酶协同作用，不需要可见光的激活。首先在二聚体两侧核酸内切酶作用下造成单链断裂并切除二聚体。DNA聚合酶I作用下修复，最后DNA连接酶缝合新合成的DNA片段和原DNA片段。重组修复：必须在DNA进行复制的情况下进行，所以又称复制后修复。大肠杆菌可以在不切除胸腺二聚体情况下以带有二聚体的这一单链为模板而合成互补单链，但在二聚体附近留下了一个空隙，经过染色体交换，使空隙部分面对正常单链，DNA聚合酶和连接酶将此修复。12SOS修复：DNA大范围损失作为一种求救信号引发设计DNA修复的多种细胞功能参加的诱导作用。正常的SOS系统被LexA蛋白所抑制，DNA损伤时激活RecA蛋白酶活性，使LexA蛋白失活，启动SOS系统。一旦修复完成，SOS系统关闭。SOS系统是一种倾向差错的DNA修复机制，可造成突变。适应性修复：细菌由于长期接触低剂量诱变剂会产生修复蛋白酶，修复DNA上因甲基化而遭受的损伤。壹贰化学诱变；化学诱变可造成碱基对的置换是一类可直接与核酸碱基发生化学反应的诱变剂。可与一个或几个核苷酸发生化学反应，引起DNA复制时碱基配对的转换。直接引起置换的诱变剂颠换（transversion）：嘌呤被嘧啶取代转换（transition）：嘌呤被另一嘌呤或嘧啶被另一嘧啶取代化学诱变对DNA作用形式有三类：亚硝酸可使碱基发生氧化脱氨，使腺嘌呤A转变为次黄嘌呤H，胞嘧啶C变成尿嘧啶U，引起A=T向G-=C转换01DNA第二次复制时，C与G正常配对，实现了转换。腺嘌呤氧化脱氨后形成烯醇式次黄嘌呤（He）He通过互变异构效应形成酮式次黄嘌呤（HK）DNA复制时，HK与胞嘧啶（C）配对020304（2）间接引起置换的诱变剂：这类诱变剂是一些碱基类似物，5-溴尿嘧啶（5-Bu）、5-氨基尿嘧啶（5-Au）、8-氮鸟嘌呤（8-NG）、2-氨基嘌呤（2-AP）等。它们的作用是通过活细胞的代谢活动掺入到DNA分子后引起的，因此是间接的。引起移码突变的诱变剂：由诱变剂引起DNA分子中的一个或少数几个核苷酸的增添、插入或缺失，从而使该部位后面的全部遗传密码发生转录和转译错误的一类突变。两种或多种诱变剂先后使用；同一种诱变剂重复使用；两种或多种诱变剂同时使用3、复合处理及协同效应用某一特定环境长期处理某一微生物群体，不断移种传代，从中选择具有合格性状的自发突变体。因自发突变率低，变异程度低，培育进程很缓慢。环境工程中仍采用定向培育的方法培育菌种——驯化。4、定向培育与驯化:第三节基因重组

杂交

在细胞水平上发生的一种遗传重组方式。有性杂交，一般指性细胞间的接合和随之发生染色体重组，并产生新遗传型后的一种方式。凡能产生有性孢子的酵母菌或霉菌，原则上都可应用与高等动、植物杂交育种相似的有性杂交方法进行育种。基因重组：两个不同性状个体细胞的DNA融合，使基因重新组合，从而发生遗传变异，产生新品种，此过程称为基因重组。0102??亲代的性状在子代表现出来，使子代与亲代有相似的现象，叫遗传。从分子水平上讲，遗传就是遗传信息的复制和表达。亲代与子代及子代各个体之间，无论在形态结构和生理机能方面，总会有差异，这种同类型不同个体之间的差异称为变异。从分子水平讲，是遗传信息发生了变化。?遗传和变异是生物体最本质的属性之一。遗传（heredity或inheritance）变异（variation）遗传型——生物体所携带的全部遗传因子或基因的总称，表型——具有一定遗传性的个体在特定的外界环境中通过生长发育所表现出来的种种形态和生理特征的总和。有些基因结构未发生变化仅表型改变不是变异，只能称适应或饰变（modification）。变异是基因结构发生变化，而且往往是不可逆的变化，此变化可以遗传给子代形成新的品种。遗传是相对的，变异是绝对的；遗传中有变异，变异中有遗传。12第一节?????微生物的遗传一、遗传和变异的物质基础——DNA遗传和变异的物质基础——DNA三个经典实验：转化实验噬菌体用放射性硫跟踪蛋白质表层用放射性磷跟踪核心的DNA侵染搅拌分离细胞中无硫外表有硫细胞中有磷外表无磷2、噬菌体感染实验3、病毒的拆开和重建实验二、DNA的结构与复制（一）DNA结构一级结构：DNA中核苷酸之间的连结方式及其排列顺序。二级结构：双螺旋结构。基本特点：（1）DNA由两天互相平行的脱氧核苷酸长链盘绕