第八章 微生物遗传和变异
第八章微生物遗传与变异

第八章微生物遗传和变异第一节微生物的遗传和变异遗传(heredity):亲代生物的性状在子代得到表现;亲代生物传递给子代一套实现与其相同形状的遗传信息。
特点:具稳定性。
遗传型(genotype):又称基因型,指某一生物个体所含有的全部基因的总和;------是一种内在可能性或潜力。
表型(phenotype):指生物体所具有的一切外表特征和内在特性的总和;------是一种现实存在,是具一定遗传型的生物在一定条件下所表现出的具体性状。
遗传型+ 环境条件= 表型表型是由遗传型所决定,但也和环境有关。
●变异:亲代与子代及子代个体之间,在形态结构和生理特性上的差异。
●微生物的变异分为遗传性变异和非遗传性变异。
●遗传性变异:是细菌的基因结构发生了改变,故又称基因型变异。
常发生于个别的细菌,不受环境因素的影响,变异发生后是不可逆的,产生的新性状可稳定地遗传给后代。
●非遗传性变异:细菌在一定的环境条件影响下产生的变异,其基因结构未改变,称为表型变异。
易受到环境因素的影响,凡在此环境因素作用下的所有细菌都出现变异,而且当环境中的影响因素去除后,变异的性状又可复原,表型变异不能遗传。
●遗传和变异是生物体的最本质的属性之一。
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。
一微生物遗传变异的特点◆个体的体制极其简单;◆营养体一般都是单倍体;◆易于在成分简单的组合培养基上大量生长繁殖;◆繁殖速度快,生活史周转快,容易发生变异;◆易于积累不同的中间代谢产物或终产物;◆菌落形态特征的可见性和多样性;◆环境条件对微生物群体中各个个体作用的直接性和均一性;◆易于形成营养缺陷型;◆各种微生物一般都有相应的病毒;◆存在多种处于进化过程中的原始有性生殖方式;微生物是遗传学研究中的明星:●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,快速、大量生长繁殖。
准性生殖

第八章微生物的遗传与变异一、目的要求掌握和了解微生物遗传变异的基本规律,为培育优良品种打下良好的基础。
二、教学内容1.遗传变异的物质基础2.基因突变3.诱变育种4.基因重组5.基因工程6.菌种退化、复壮和保藏三、重点内容1.基因突变的特点和机制2.诱变育种3.原核微生物的基因生组与真核微生物的准性生殖4.菌种的保藏四、教学方法应用多媒体进行课堂教学遗传和变异是生物体的最本质的属性之一。
遗传就是指子代和亲代相似的现象;变异就是子代与亲代间的差异。
遗传保证了种的存在和延续;而变异则推动了种的进化和发展。
遗传型又称基因型,指某一生物个体所含有全部遗传因子即基因的总和。
它是一种内在潜力,只有在适当的环境条件下,通过自身的发代谢和发育,才能将它具体化,即产生表型。
表型是指某一生物体所具有的一切外表特征及内在特性的总和,是遗传型在合适环境下的具体体现。
变异是指生物体在某种外因或内因的作用下所引起的遗传物质结构或数量的改变。
特点:①几率低(10-5--10-10);②性状的幅度大;③新性状具稳定和遗传性。
饰变是指不涉及遗传物质结构改变而只发生在转录、转译水平上的表型变化。
特点:①个体变化相同;②性状变化的幅度小;③新性状不具遗传性。
如粘质沙雷氏菌,在25℃培养时,可产生深红色的灵杆菌素,这是一种饰变,但当在37℃培养时,则不产生色素,再在25℃下培养时,又恢复产生色素的能力。
由于微生物有一系列非常独特的生物学特性,因而在研究现代遗传学和其他许多重要的生物学基本理论问题中,微生物成为最热衷的研究对象。
如:个体微小,结构简单;营养体一般都是单倍体;繁殖快;易于累积不同的中间代谢物;菌落形态可见性与多样性等。
对微生物遗传规律的深入研究,不仅促进了现代分子生物学和生物工程学的发展,而且还为育种工作提提供了丰富的理论基础,促使育种工作向着不自觉到自觉,从低效到高效,从随机到定向,从近缘杂交到远缘杂交等方向发展。
第一节遗传变异的物质基础遗传变异有无物质基础以及何种物质可承担遗传变异功能的问题,是生物学中的一个重大理论问题。
微生物学第八章微生物的遗传变异和育种课件PPT

原理
DNA只含P不含S,Pr只含S不含P; 用含同位素S35, P32的培养基培养大肠杆菌; 让T2感染上述大肠杆菌使其打上S35 、 P32标记。
上清液
吸附
10分钟后
搅动
离心 沉淀
结果:上清液中含15%放射射性;沉淀中含85%放射性
(3)病毒的拆开及重建实验
1956年,Fraenkel-Conrat证明烟草花叶病毒(TMV) 的主要感染成分是RNA。
变量试验
联密码;64种。
(7)核苷酸水平:最低突变单位或交换单位;A、G、T、C。
基因控制Pr因而控制性状
大肠杆菌基因组
4100个基因,4.7×106bp 遗传信息的连续性 功能相关基因组成操纵子 结构基因单拷贝及rRNA多拷贝 基因的重复序列少而短
酵母菌基因组
染色体 长度Kb 基因数 106 423 172 814 292 136 573 291 染色体 长度Kb 9 10 11 12 13 14 15 16 439 745 666 1078 924 784 1092 948 基因数 231 387 334 550 487 421 571 499
突变(mutation):生物体表型突然发生了可遗 传的变化;包括基因突变和染色体畸变
突变规律研究意义
理论上:基因定位;基因功能研究;
生产上:育种的理论基础。
1.基因突变(gene mutation):DNA链上的
一对或少数几对碱基发生改变而引起的表型改变;分 为自发突变(spontaneous mutation)和诱变 (induced mutation)。
第八章 微生物的遗传变异和育种
遗传性(heredity):亲代生物(parent)通过传递 给子代(offspring)的一套遗传信息而保持其相同形状 的特性,遗传是相对稳定的。 变异性(variation):在遗传物质水平上发生改变, 而引起相应性状发生改变的特性,变异是可以遗传的。 基因型(遗传型、因子型):决定生物遗传性的物质 基础特征,即全部遗传因子特征。 表型(表现型、现象型):在合适的外界环境条件下, 特定遗传性的个体,通过新陈代谢和生长发育所表现出的 种种具体性状。
微生物的遗传和变异ppt课件

指生物体内遗传物质发生数量或结构变化的现象
变异
由突变导致遗传性状改变叫变异
突变率
指每个细胞在每一世代中发生突变的概率 常用的基因突变符号
36
一、概念
突变的类型
基因突变(gene mutation):是由于DNA链上 的一对或少数几对碱基发生改变而引起的
DNA:绝大多数生物的遗传物质 RNA:部分病毒
核酸的组成
真核:DNA总是缠绕着组蛋白,两者一 起构成了复合物——染色体
原核:DNA都是单独存在的
29
核酸水平
核酸结构
DNA:绝大多数是双链,部分病毒是单链
RNA:绝大多数单链,少数是双链
核酸的长度
真核生物的DNA比原核生物的长得多 不同生物间的差别很大
两者的关系
4
研究微生物遗传的意义
微生物是研究现代遗传学和其它许多主要的生 物学基本理论问题中最热衷的研究对象
对微生物遗传规律的深入研究 促进了现代分子生物学和生物工程学的发展 为育种工作提供了丰富的理论基础,促使育 种工作从不自觉到自觉、从低效到高效、从 随机到定向、从近缘杂交到远缘杂交的方向 发展
3组实验
动物试验 细胞培养试验 分离后SⅢ细胞物质对RⅡ细胞转化实验
10
1)动物试验
11
动物实验结果与结论
结果
第一组:活SⅢ型细菌可以使白鼠死亡 第二组:活RⅡ型细菌不使白鼠死亡 第三组:加热杀死后SⅢ细菌,不使白鼠死亡;
加热杀死的SⅢ型和活R型细菌混合可使白鼠死亡
实验(3)结论
只有S型中的DNA才能使R型转化为S型,多糖 和蛋白质都不具备转化能力
微生物学8微生物的遗传变异

微生物的遗传变异
第一节 遗传变异的物质基础
一、证明DNA是遗传变异物质基础的经典实验
三
转化实验
个
经 典
噬菌体感染实验
实
验
病毒拆开与重建实验
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
细胞水平 细胞核水平 染色体水平 核酸水平 基因水平 密码子水平 核苷酸水平
生命科学与技术学院
《微生物学》 微生物的遗传和变异
二、菌种保藏
原理:选择优良菌株(芽孢、孢子等);创造有利于休眠的环境: 低温、干燥、缺O2、缺养等,降低代谢,休眠。
低温保藏法
保 藏
干燥保藏法
隔绝空气保藏法
冰箱4-5度斜面菌种3个月,干 冰(液态氮)-195度,效果好。
砂土管、真空冷冻干燥法
液体石蜡,橡皮塞密封、琼脂 柱穿刺封口等。结合低温采取 综合方法。
生命科学与技术学院
《微生物学》 微生物的遗传和变异
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
F因子:致育因子 R因子:抗性质粒
(二)质粒的特性与应用 1、质粒的特性
Col因子: 毒性质粒:
质粒的复制:依赖于寄主细胞的代复谢制质酶粒系:
质粒的不亲和性:不同质粒不能隐共秘存质于粒同:一细胞中 质粒的稳定性:
生命科学与技术学院
《微生物学》 微生物的遗传和变异
第六节 真菌的基因重组
一、有性生殖 二、准性生殖
生命科学与技术学院
《微生物学》 微生物的遗传和变异
第七节 微生物遗传变异知识的应用
一、诱变育种
出发菌株的
一
诱变处理
微生物学课程习题(下)

微生物学课程习题(下)第八章微生物遗传与变异一.填空1.证明核酸是遗传物质的三个经典实验是肺炎双球菌的转化实验、T2噬菌体感染实验和植物病毒的重建实验。
2.质粒根据分子结构可有CCC型、OC型和L型三种构型。
质粒在细胞中的拷贝数也不尽相同。
有的拷贝数很少,只有一、二个拷贝,称为严紧型质粒,另一些具有较高的拷贝数,约有10个以上,称为松弛型质粒。
3.检测质粒常用的方法有提取所有胞内DNA后电镜观察、超速离心和琼脂糖凝胶电泳。
4.不同碱基变化对遗传信息的改变可分为缺失、添加、易位和倒位四种类型;常见的表型变化的突变型有营养缺陷型、抗药性突变型、条件致死突变型、形态突变型、抗原突变型和产量突变型等。
5.营养缺陷型的筛选一般要经过诱变,淘汰野生型,检出和鉴定营养缺陷型四个环节。
6.基因突变的特点为自发性、不对应性、稀有性、独立性、可诱变性、稳定性、可逆性。
7.普遍性转导可能出现的三种后果是形成转导子、流产转导和转导失败。
8.紫外线照射能使DNA相邻碱基形成胸腺嘧啶二聚体,从而导致DNA复制产生错误,用紫外线诱变微生物后应在红光或暗处条件下进行,以防止光复活现象的产生。
9.原核生物基因重组的类型主要有转化、转导、溶原性转换、接合和原生质体融合等多种,真核微生物则有有性杂交,准性杂交和原生质体融合等多种。
10.原核生物中的转座因子主要有三种类型:插入序列、转座子、转座噬菌体或前噬菌体。
11.微生物菌种保藏的原理是在干燥、避光、缺氧、缺乏营养物质和低温等环境条件下,使其处于代谢不活泼状态。
12. 能在同一细菌中并存的质粒属于不同的不亲和群,而在同一细菌中不能并存的质粒属于同一不亲和群。
三.名词解释1.微生物遗传:在一定的环境条件下,微生物的形态、结构、代谢、繁殖、毒力和对药物的敏感等性状相对稳定,并能代代相传,子代与亲代之间表现出相似性,这种现象称为遗传。
遗传可以使微生物的性状保持相对稳定,而且能够代代相传,使它的种属得以保存。
第八章微生物遗传变异与育种ppt课件

(1)质粒的分子结构
●通常以共价闭合环状(covalently closed circle,简 称CCC)的超螺旋双链DNA分子存在于细胞中;
●也发现有线型双链DNA质粒和RNA质粒; ●质粒分子的大小范围从1kb左右到1000kb; (细菌质粒多在10kb以内)
质粒的检测
变异(variation):生物体在外因或内因的作用下,遗 传物质的结构或数量发生改变.变异的特点:a.在群 体中以极低的几率出现,(一般为10-6~10-10); b. 形状变化的幅度大;c. 变化后形成的新性状是稳定 的,可遗传的.
饰变(modification):指不涉及遗传物质结构改变
而只发生在转录、转译水平上的表型变化.
决定细胞衰老的“生物钟”就是染色体末端的端粒DNA, 它可随着年龄的增长而缩短。
●原核微生物拟核体
与真核生物相比,原核微生物的染色体通常 只有一个核酸分子(DNA或RNA),其遗传信 息的含量比真核生物少得多。病毒染色体只 含一个DNA或者RNA分子,可以是单链也 可以是双链;大多呈环状,少数呈线性分子。 细菌染色体均为环状双链DNA分子。
●产毒素E.coli是引起人类和动物腹泻的主要病原菌之一, 其中许多菌株含有编码一种或多种肠毒素基因的质粒。
●苏云金杆菌含有编码δ内毒素(伴孢晶体中)的质粒 ●根癌土壤杆菌所含Ti质粒是引起双子叶植物冠瘿瘤的致
病因子
Ti质粒的结构及特点
1)致育因子(F因子)
能于染色体外独立增殖的环状DNA分子,其大小约 100kb,这是最早发现的一种与大肠杆菌的有性生殖 现 象有关的质粒。由于这种质粒还可以整合到细菌染色 体上,成为染色体的一部分,又叫作附加体。F质粒整 合到宿主细胞染色体上的菌株叫Hfr.
微生物遗传和变异

微生物的遗传变异和育种遗传 (inheritance) :是发生在亲子之间即上下代间的关系,即指上一代生物如何将自身的一套遗传基因稳定地传递给下一代的行为或功能,它具有极其稳定的保守特性。
变异:指生物体在某种外因或内因的作用下所引起的遗传物质结构或数量的改变,亦即遗传型的改变。
注:遗传和变异是生命的最本质特性之一(1)遗传型:又称基因型,指某一生物个体所含有的全部遗传因子即基因组所携带的遗传信息。
是一种内在的可能性或潜力,其实质是遗传物质上所负载的特定遗传信息。
(2)表现型: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形态等生物学特征的总和。
注:表型是由遗传型所决定,但也和环境有关。
(3)表型饰变:即外表的修饰性改变,是发生在转录、转译水平上的变化,不涉及遗传物质的结构改变。
特点:暂时性、不可遗传性、表现为全部个体的行为(4)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微生物是遗传学研究中的明星:(1)微生物细胞结构简单,营养体一般为单倍体,方便建立纯系。
(2)很多常见微生物都易于人工培养,快速、大量生长繁殖。
(3)对环境因素的作用敏感,易于获得各类突变株,操作性强。
第一节遗传变异的物质基础一、核酸为遗传的物质基础生物分子:糖类、脂类、蛋白质、核酸1、肺炎双球菌实验证明了:DNA是转化所必需的转化因子;2、噬菌体感染实验证明了:遗传物质是核酸(RNA)而非蛋白质;3、植物病毒的重建实验证明了:在RNA病毒中,遗传物质基础也是核酸,只不过是RNA罢了。
通过上述三个实验证明了:只有核酸才是负载遗传信息的真正物质基础二、遗传物质在微生物细胞内存在的部位和方式1、细胞水平:在细胞水平上,真核微生物和原核微生物的大部分DNA都集中在细胞核或核区中。
分为原核微生物基因组、真核微生物基因组。
2、细胞核水平:真核生物的细胞核是有核膜包囊,形态固定的真核,核内的DNA与组蛋白结合在一起形成一种在光学显微镜下能见的核染色体;(1)基因组(genome):一个物种的单倍体内的所有染色体及其所包含的遗传信息的总称。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
F因子的四种细胞形式
a)F-菌株(“雌性”菌株),不含F 因子,没有性菌毛,但可以通过接 合作用接收F因子而变成F+菌株;
b)F+菌株(“雄性”菌株), F因子
独立存在,细胞表面有性菌毛。 c)Hfr菌株,F因子插入到染色体
DNA上,细胞表面有性菌毛。
d)F′菌株,Hfr菌株内的F因子因 不正常切割而脱离染色体时,形成 游离的但携带一小段染色体基因的 F因子,特称为F′因 子。 细胞表面 同样有性菌毛。
1、定义
质粒(plasmid):一种独立于染色体外,能进行自主 复制的细胞质遗传因子,主要存在于各种微生物细胞中。
质粒所含的基因对宿主细胞一般是非必需的;
在某些特殊条件下,质粒有时能赋予宿主细胞以特殊的
机能,从而使宿主得到生长优势。
2、结构特点
(1) 通常以共价闭合环状超螺旋双链 DNA分子存在 (2) 具有自我复制能力; (3) 质粒基因不是生长所必需,但决 定宿主细胞的某些特性; (4) 具有不相容性; (5) 可自行或以人工方法消除 (6) 可从一个细菌转移给另一个细菌
可遗传、自发或诱变产生
狭义:点突变 基因突变 广义:基因突变和染色体畸变 基因突变 突变型(新性状)
野生型(原始性状)
(一)突变类型
营养缺陷型 选择性突变株 突变株的表型 形态突变型 抗性突变型 条件致死突变型
非选择性突变株
抗原突变型 产量突变型
(二)基因突变的特点
1、自发性:各种性状的突变,可以在没有人为诱变因素下自 发发生。 2、不对应性:突变性状与引起突变的原因间无直接对应关系。 3、稀有性:一般在 10 -6 ~10 -10 。 4、独立性:两个基因发生突变是各不相关的两个事件。 5、可诱变性:过诱变剂的作用,可提高自发突变的频率,一 般可提高 10~105 。
第八章 微生物的遗传和变异
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 遗传型: 生物的全部遗传因子所携带的遗传信息
表型:
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。
遗传型 (可能性)
环境条件
代谢,发育
表型 (现实性)
表型饰变:表型的差异只与环境有关
局限转导与普遍转导的主要区别: (a)局限转导中被转导的基因共价地与噬菌体 DNA连接,与噬菌体DNA一起进行复制、包
装以及被导入受体细胞中。而普遍性转导包
装的可能全部是宿主菌的基因。 (b)局限性转导颗粒携带特定的染色体片段并将固 定的个别基因导入受体,故称为局限性转导。 而普遍性转导携带的宿主基因具有随机性。
证明Ames试验重要性的应用实例:
国外曾开发了一种降低妇女妊娠反应的药物“反应停
”,由于其药效显著,在60-70年代十分流行。 但随后人们就发现畸形儿的出生率明显增高,而且生 产畸形儿的妇女大多曾服用“反应停”,后来采用Ames试 验发现这种物质的确具有很强的致突变作用,因此这种药 物被禁止使用。 但如果能在这种药物上市之前就进行Ames试验检测, 那么这种大量出生畸形儿的悲剧完全可以避免。
(二)细菌的转导(transduction)
由噬菌体介导的细菌细胞间进行遗传交换的一种方式
一个细胞的DNA通过病毒载体的感染转移到另一个细胞中
普遍转导 细菌转导的类型:
局限转导
普遍转导(generalized transduction)
噬菌体可以转导供体菌染色体的任何部分到受体细胞中 的转导过程.
转化过程的特点:
a)对核酸酶敏感;
b)不需要活的DNA供体细胞;
c)转化是否成功及转化效率的高低主要取决于转化供体菌 株和转化受体菌株之间的亲源关系; d)通常情况下质粒的自然转化效率要低得多
转染(transfection):
噬菌体DNA被感受态细胞摄取并产生有活性的病毒颗粒 转染的特点:提纯的噬菌体DNA以转化的(而非感染)途径进入细 胞并表达后产生完整的病毒颗粒。
1) F+×F-杂交
理化因子的处理可将F因子消除而使F+菌株变成F-菌株
2)Hfr ×F-杂交
Hfr菌株仍然保持着F+细胞的特征,具 有F性菌毛,并象F+一样与F-细胞进行接合。 所不同的是,当OriT序列被缺刻螺旋酶 识别而产生缺口后,F因子的先导区(leading region)结合着染色体DNA向受体细胞转移。 F因子除先导区以外,其余绝大部分是 处于转移染色体的末端,由于转移过程常被 中断,因此F因子不易转入受体细胞中。 Hfr×F-杂交后的受体细胞(或接合子)大 多数仍然是F-。
3、质粒的主要种类
致育因子(Fertility factor,F因子) 抗性因子(Resistance factor,R因子) 质粒所编码 的功能和赋 予宿主的表 型效应 产细菌素的质粒(Bacteriocin production
plasmid)
毒性质粒(virulence plasmid) 代谢质粒(Metabolic plasmid)
1、建立了感受态的受体细胞 感受态细胞:具有摄取外源DNA能力的细胞
自然感受态的出现是细胞一定生长阶段的生理特性,受细
菌自身的基因控制;
人工感受态则是通过人为诱导的方法,使细胞具有摄取DNA 的能力,或人为地将DNA导入细胞内 2、外源游离DNA分子(转化因子)
转化过程(革兰氏阳性菌的转化模型)
三、菌种的衰退、复壮和保藏
性状稳定的菌种是微生物学工作最重要的基 本要求,否则生产或科研都无法正常进行。 影响微生物菌种稳定性的因素: a)变异; b)污染; c)死亡。
(一)菌种的衰退与复壮
衰退:菌种出现或表现出负变性状
菌种衰退的原因:大量群体中的自发突变
自发突变
纯菌种
不纯菌种
传代增殖
衰退菌种
突变个体
原始个体
菌种的复壮:
1)从衰退的菌种群体中把少数个体再找出来,重新 获得具有原有典型性状的菌种。 a)纯种分离; b)通过寄主体进行复壮;
2)有意识地利用微生物会发生自发突变的特性,在 日常的菌种维护工作中不断筛选“正变”个体。
பைடு நூலகம்
+ -+ --+++
错误
错误 正常 正常 正常
(3)染色体畸变:缺失、重复、插入、易位、倒位
2、自发突变:无人为因素下的低频率突变原因:
(1)背景辐射
(2)有害产物积累
(3)碱基错配
第三节 基因重组
一、原核生物的基因重组 (一)转化
DNA片段 供体菌
受体菌
1928年,Griffith发现肺炎链球菌(Streptococcus pneumoniae)的转化现象,目前已知有二十多个种的细菌具有 自然转化的能力 进行自然转化,需要二方面必要的条件:
3)功能相关的结构基因组成操纵子结构;
4)结构基因的单拷贝及rRNA基因的多拷贝; 5)基因组的重复序列少而短;
2、真核微生物的基因组 1)典型的真核染色体结构;
2)没有明显的操纵子结构;
3)有间隔区(即非编码区)和内含子序列;
4)重复序列多;
3、原核生物和真核生物的基因组比较
(二)原核生物的质粒
普遍性转导的三种后果:
进入受体的外源DNA通过 与细胞染色体的重组交换 而形成稳定的转导子
流产转导
外源DNA被降解,转导失败。
局限转导
温和噬菌体感染
整合到细菌染色体的特定位点上
宿主细胞发生溶源化
溶源菌因诱导而发生裂解时,在 前噬菌体两侧的少数宿主基因因 偶尔发生的不正常切割而连在噬 菌体DNA上 部分缺陷的温和噬菌体 把供体菌的少数特定基因转移到 受体菌中
一、菌种选育 (一)自然选育 (二)诱变选育
以微生物的自然变异作为基础的生产选种的机率并不 很高,一个基因的自然突变频率仅10-6-10-10左右。 诱变育种:以诱发突变为基础的育种,是迄今为止国 内外提高菌种产量、性能的主要手段。 诱变育种的原理是用物理或化学的方法人工诱导基因 发生突变,从而引起菌体发生遗传的变异,在用合理的筛 选方法从群体中筛选出少数具有优良性状的菌株。
隐秘质粒(cryptic plasmid)
4、质粒在基因工程中的应用
质粒的优点: (1)体积小,易分离和操作 (2)环状,稳定 (3)独立复制 (4)拷贝数多 (5)存在标记位点,易筛选 E. coli的pBR322质粒是一个常用的克隆载体
第二节
一、基因突变
基因突变
一个基因内部遗传结构或DNA序列的任何改变、
(三)接合(conjugation)
通过细胞与细胞的直接接触而产生的遗传信息的转 移和重组过程。
接合机制(大肠杆菌的接合机制)
接合作用是由一种被称为F因子 的质粒介导。 F因子的分子量通常为5×107,上 面有编码细菌产生性菌毛及控制接 合过程进行的20多个基因。 F因子为附加体质粒 既可以脱离染色体在细胞内独 立存在,也可插入(整合)到 染色体上
变量实验(fluctuation analysis)
Newcombe的涂布实验(1949)
影印实验(replica plating )
(四)基因突变及其机制
1、诱发突变:物理、化学核生物的因素,提高突 变率的人为的作法
(1)碱基的置换
碱基的置换引起的突变
(2)移码突变:添加或缺失核苷酸,引起阅读错误
特点:暂时性、不可遗传性、表现为全部个体的行为
粘质沙雷氏菌产色素,斜面 和液体在25 ℃培养产生红 色色素,在 37 ℃条件下培 养则不产生色素。 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10-610-9).
第一节
遗传变异的物质基础