第八章微生物的遗传和变异名师编辑PPT课件.ppt

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1、第七章微生物的遗传与变异 v理想的工业用微生物菌种须具备： v遗传性状稳定； v生长速度快，不易被噬菌体等异种微生物污染； v目标产物的产量尽可能接近理论转化率； v目标产物最好能分泌到细胞外，以降低产物抑制并利于分离； v尽可能减少产物类似物的产量，以提高目标产物的产量并利于分离； v培养基成分简单、来源广、价格低廉； v对温度、pH、离子强度、剪切力等环境因素不敏感； v对溶氧的要求低，便于培养及降低能耗。活蛮枫拐联足螺雪巴个呼衔断枷庙慷翠咏乎闸写舶将姓屹押蓉牌饼厢挎曹第八章微生物的遗传和变异第

2、八章微生物的遗传和变异微生物的独特生物学特性：（1）个体的体制极其简单；（2）营养体一般都是单倍体；（3）易于在成分简单的组合培养基上大量生长繁殖；（4）繁殖速度快；（5）易于积累不同的中间代谢产物或终产物；（6）菌落形态特征的可见性和多样性；（7）易于形成营养缺陷型；惕涉我熏牟偿眼鼎髓甚撰妊段汉春颧等轮搂锌毋蜕眯迫彦踪窗首董乒赫案第八章微生物的遗传和变异第八章微生物的遗传和变异 v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

3、热衷的研研究对象究对象。 v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现代分子生物学和生物工程学生物工程学的发展，而且为育种工作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。研究微生物遗传学的意义脾尤蹲勤志春颈班责僚糊贮误览挠驳滔彝犬焊蹬遂蹦庚歹角蹿自谗驶陡慈第八章微生物的遗传和变异第八章微生物的遗传和变异第一节遗传变异的物质基础遗传(heredity)：亲代生物的性状在子代得到表

4、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。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10-610-10）；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。遗传遗传和变异是生物体的最本质的属性之一滚企辉碴浅贵及张噬官忿畅慕泪命掺汗骗欣苏颜绪惊呼赘如靶肛型峻蹬悔第八章微生物的遗传和变异第八章微生物的遗传和变异 19

5、28年，Griffith进行了以下几组实验：（1）动物实验对小鼠注射活RII菌或死SIII菌小鼠存活对小鼠注射活SIII菌小鼠死亡对小鼠注射活RII菌和热死SIII菌小鼠死亡抽取心血分离活的SIII菌一、证明核酸是遗传物质基础的三个经典实验 v（一）经典转化实验（transformation）： v研究对象：Streptococcus pneumoniae（肺炎双球菌） vSIII型菌株：有荚膜，菌落表面光滑，有致病性 vRII型菌株：无荚膜，菌落表面粗糙，无致病性绰圈入抢袜陷驯颓庇硕究予丙祭轴潦捍孝么撼嘶傲妥屋望重甩

6、弘灭稗路睛第八章微生物的遗传和变异第八章微生物的遗传和变异 Griffith 转化试验示意混合培养 RII型活菌 SIII型活菌 SIII型热死菌 RII型活菌 SIII型活菌健康健康健康健康健康健康健康病死病死病死估拒句燥盒浓接彼膏渠甜蔚症呸汾趟赠称腑护箔疾谋蛮兄码擅狡飘肆犯赊第八章微生物的遗传和变异第八章微生物的遗传和变异（2）细菌培养实验（3）S型菌的无细胞抽提液试验以上实验说明：加热杀死的

7、SIII型细菌细胞内可能存在一种转化物质，它能通过某种方式进入RII型细胞并使RII型细胞获得稳定的遗传性状，转变为SIII 型细胞。热死SIII菌不生长活 RII 菌长出RII菌热死SIII菌长出大量RII菌和10-6SIII菌活R菌+S菌无细胞抽提液长出大量R菌和少量S菌 +活RII菌平皿培养熄杜淋恭勒肇淖碎曝掩而杏肉学馒异眠郎哀谋侥咯羚隐刘县坤灭慧湘邪韧第八章微生物的遗传和变异第八章微生物的遗传和变异（二）噬菌体感染实验 vA. D. Hershey和M. C

8、hase， 1952 年（1）含32P-DNA的一组：放射性85%在沉淀中 10分钟后用捣碎器使空壳脱离吸附离心沉淀细胞进一步培养后，可产生大量完整的子代噬菌体上清液中含 15%放射性沉淀中含 85%放射性汰瘩饭挝赤魂配瘩扬仍岛朗墩镀婚勘西考散胁到腻毋辉镍喳脓缴瓦僳绰妇第八章微生物的遗传和变异第八章微生物的遗传和变异沉淀中含 25%放射性以32S标记蛋白质外壳做噬菌体感染实验 v（2）含35S-蛋白质的一组：放射性75% 在上清液中 10分钟后用捣碎器使空

9、壳脱离吸附离心沉淀细胞进一步培养后，可产生大量完整的子代噬菌体上清液中含 75%放射性华避筋疙笆鲤梧颂黑恿仪舍曲泣匠酬巢吝诉羔泰诈饰师状拘买麦铝迸焊妙第八章微生物的遗传和变异第八章微生物的遗传和变异（三）植物病毒的重建实验 v为了证明核酸是遗传物质，H. Fraenkel- Conrat（1956）用含RNA的烟草花叶病毒（TMV）进行了著名的植物病毒重建实验。 v将TMV在一定浓度的苯酚溶液中振荡，就能将其蛋白质外壳与RNA核心相分离。分离后的RNA在没有蛋白质

10、包裹的情况下，也能感染烟草并使其患典型症状，而且在病斑中还能分离出正常病毒粒子。沮沃梗腺看设略矮盒转炎级驼咐深捞痊庭酮喧凌春贯丽鉴磋耗诅家燕兴种第八章微生物的遗传和变异第八章微生物的遗传和变异第二节基因突变和诱变育种 vv一、基因突变一、基因突变 vv突变（突变（ mutationmutation ）：）：指生物体的表型突然发生的可遗传的变化。 v突变体（mutant）：发生了突变的微生物细胞或菌株 v野生型（wild type）：从自然界分离到的任何微生物在其发生突变

11、前的原始菌株习读宣勘摔拴楼抓到般踢阜爹统寒谍嫌猫纽陈霹扯唆脊烹叛凉椰主隔副栽第八章微生物的遗传和变异第八章微生物的遗传和变异诱变育种：是用物理或化学的诱变剂使诱变对象内的遗传物质（DNA）的分子结构发生改变，引起性状变异并通过筛选获得符合要求的变异菌株的一种育种方法。 l诱变育种具有极其重要的实践意义。当前发酵工业和其他微生物生产部门所使用的高产菌株，几乎毫无例外地都是通过诱变育种而明显提高其生产性能的。二、诱变诱变育种逾圾砌末皋惰屈鸥认释溶

12、乓拭蹿页得庇健桥塑皇魂椽琵窥轰纳展佃撼硝耿第八章微生物的遗传和变异第八章微生物的遗传和变异诱变诱变育种的步骤：原始菌种纯纯化斜面/肉汤汤培养单孢单孢子/单细单细胞悬悬液诱变剂处诱变剂处理平板分离移至斜面小试试中试试初筛筛复筛筛计计算存活率观观察形态变态变异，挑单单菌落良种保藏原菌种特性鉴鉴定碾挺捎识息钒介琳循辊杖奄迁绎聪夷负壕课金互障归阅姐巨士畅宅抡祟唇第八章微生物的遗传和变异

13、第八章微生物的遗传和变异诱变育种的基本过程：选择选择合适的出发菌株制备待处理的菌悬液诱变处理筛选保藏和扩大试验俄乍矛妨夏若昧绢锻萌党腆凡竟半短折饺叙拥蘑一檀秦诬看解饵揣泳硒浸第八章微生物的遗传和变异第八章微生物的遗传和变异 1.出发发菌株的选择选择：出发发菌株用来育种处理的起始菌株出发发菌株应应具备备：对诱变剂对诱变剂的敏感性高；具有特定生产产性状的能力或潜力；出发发菌株的来源；自然界直接分离到的野生型菌株：历经历经生产产考验验

14、的菌株：已经历经历多次育种处处理的菌株：府镇谤熬腔营缴尔情门利捣侣艰种仑梭沧轰祈扫去惜舌曾厅柳歉般肋筛荆第八章微生物的遗传和变异第八章微生物的遗传和变异 2.制备细胞悬液要求：菌体处于对数生长期，并使细胞处于同步生长；细胞分散且为单细胞，以避免表型迟延现象（ phenotypic lag）; 方法：玻璃珠打散10-15min; 加.3%吐温80（表面活性剂）用无菌脱脂棉过滤。制备：物理诱变剂生理盐水（0.85%NaCl) 化学诱变剂缓冲液浓度：细菌、放线菌 10

15、8个/ml 霉菌、酵母菌 106个/ml 薪浪矩腆羔慰惊僚誊遥盐惰活钦荐纺讨赶食季革湘逗吁氦筑靠防缔队爱萍第八章微生物的遗传和变异第八章微生物的遗传和变异 3.诱变处理：诱变剂的作用：提高突变的频率扩大产量变异的幅度使产量变异朝着正突变或负突变移动剂量的表示法：不同种类和不同生长阶段的微生物对诱变剂的敏感程度不同，所以在诱变处理前，一般应预先作诱变剂用量对菌体死亡数量的致死曲线，选择合适的处理剂量。致死率是最好的诱变剂相对剂量的表示方法。最适剂量的选择：产量性状的育

16、种中多倾向于低剂量（致死率在7080%）哪请寅脱加小倘牵锗己植啄眶尽标绩何闺湿苯忌黍谋蠕箔抢呀骄砍魁卿靡第八章微生物的遗传和变异第八章微生物的遗传和变异诱变处诱变处理方式：单单一因子处处理：复合因子处处理：两种以上因素先后使用同时时使用单单一因子重复使用稿投冯撅伞盅默拥很挣伏果调客衰特债申僚殴翔孙筋虾疾帖呜礁藐彻矿蒂第八章微生物的遗传和变异第八章微生物的遗传

17、和变异 4. 菌种筛选筛选 4.1 筛选筛选方案：实际实际工作中，为为了提高筛选筛选效率，往往将筛选筛选工作分为为初筛筛和复筛筛两步进进行。初筛筛的目的：删删去明确不符合要求的大部分菌株，把生产产性状类类似的菌株尽量保留下来，使优优良性状的菌株不至于漏网；因此，初筛筛工作以量为为主，测测定的精确性还还在其次；初筛筛手段应应尽可能快速、简单简单。复筛筛的目的：确认认符合要求的菌株；复筛筛以质为质为主，应应精确测测定每个菌株的生产产指标标。筛选是最为艰难的也是最为重要的步骤. 荒颇茅萧瘁瓷黄染喘堆界崖吓惠缓姻泉披喝隙款舀

18、明知蛾岛哇涸诺仟席秋第八章微生物的遗传和变异第八章微生物的遗传和变异可见见，设计设计和采用效率高的筛选筛选方案和方法极其重要。以选育高产突变株为例，诱变育种的基本环节概括如下：谐斜肄测谨敌渔殷莱醚蒂俘瑶坤厌练梗杭措剐褪造溺熟锯速狮硕邦今耿疫第八章微生物的遗传和变异第八章微生物的遗传和变异第一轮：一个出发菌株选出200个菌株选出50株选出5株诱变处理初筛（每瓶一株）复筛（每瓶四株）第二轮： 5

19、个出发菌株选出50株选出5株 40株 40株 40株 40株 40株诱变处理初筛复筛（每瓶一株）（每瓶四株）敏候米馅贮镶逝猫桔睡钻瓢饯换履恒歉稼渺奸渊殊弧跑礁袍解蔬极潘枷吨第八章微生物的遗传和变异第八章微生物的遗传和变异与营养缺陷突变有关的三类遗传型个体：营营养缺陷型：经诱变产经诱变产生的一些合成能力出现现缺陷，而必须须在培养基内加入相应应有机养分才能正常生长长的变变异菌株。如：lys -， bio- 野生型：自然界分离到的任何微生物，在其发发生营营养缺陷突变变

20、前的原始菌株，为该为该微生物的野生型。如：lys + ; bio + ; 原养型：指营营养缺陷型突变变菌株回复突变变或重组组后产产生的菌株，与野生型的表型相同。 4.2营养缺陷型(auxotroph)的筛选台慈丑扔祸棍敷铱幂沾肄眶擒荒候律渊状迎铺漱既妈檬勾洲批胎潭咽嵌荷第八章微生物的遗传和变异第八章微生物的遗传和变异与筛选营养缺陷型突变株有关的三类培养基基本培养基（MM）：凡是能满满足野生型菌株营营养要求的最低成分的合成培养基。完全培养基（CM）：满满足一切营养缺陷型

21、菌株生长长的天然或半合成培养基。补补充培养基（SM）：在MM中有针对针对性地加入一或几种营营养成分以满满足相应应营养缺陷型菌株生长长的合成培养基。领蔼愚谅澄篷禁李雕郸皂欲均倪猾由汪总纹曝钨痞礼替孝间炒嫩预往甸颤第八章微生物的遗传和变异第八章微生物的遗传和变异缺陷型的浓缩：抗生素法原理：青霉素、制霉菌素等抗生素作用于生长长着的微生物细细胞，对对休止态细态细胞无作用。方法：将菌培养在含抗生素的MM基中痊凳足叉加痪侯葡归液邪揭柯弯授

22、隆咆禄凸围终涝源惊梅堂造妒馅槽卓斥第八章微生物的遗传和变异第八章微生物的遗传和变异菌丝过滤丝过滤法 u适用于：丝丝状（放线线菌、霉菌） u原理：基本培养基上只有发发育成菌丝丝；auxo孢孢子可通过滤过滤膜，野生型菌丝丝不能通过过。郴线竞嘻瓣脊侮缺宗谷冤冲愧默樊糙落萝楞檀骆经闽恕磅闪催晓伐孤屋悟第八章微生物的遗传和变异第八章微生物的遗传和变异逐个检出法：缺陷型的检出：蹄悉键位栅

23、瞻望寡较唇腻撵蕴撩旅令窒篱缔耍盗困誊憾绣焙磐烬更瘩拍兄第八章微生物的遗传和变异第八章微生物的遗传和变异影印平板培养法乾贩磐苦些侗忌臣反奇桨幌凳漂蓬描鸟觅粒丝铰律及赎禹士些股锈唱苑叠第八章微生物的遗传和变异第八章微生物的遗传和变异夹层夹层培养法瞧仕瘴野姆葵舔俘伍轰侗丈去湘兆阔固仰牡哑窒现撕铁墨疆智腥恋氧太郭第八

24、章微生物的遗传和变异第八章微生物的遗传和变异生长谱长谱法方法简简便；回变变和污污染不影响结结果测测定物质质可为为粉末或纸纸片缺陷型的鉴定：测定一般应分两阶段：第一阶段：测定是哪类物质的缺陷型；第二节节段：根据第一阶阶段确定的范围围，进进一步确定是哪种具体化合物的缺陷型；鸦透焙抡振梧磕土筋癸购淀汕录绝损厚腿磐斩申帆僧报孟启悠苏跌融斜贰第八章微生物的遗传和变异第八章微生物的遗传和变异缺陷型的应用作为为菌株的遗传标记

25、遗传标记：进进行基因工程、诱变诱变育种、研究代谢过谢过程时时用作亲亲本标记标记；作为为生产产菌种：aa、核苷酸等生产产菌种；作为为aa、维维生素、碱基的测测定菌株。恩姥删旭印诽玻断九畜眷烛恫毁揖捞瘸斟鸵涟算罪付矛潍谷拷陕衷臼钡渍第八章微生物的遗传和变异第八章微生物的遗传和变异第三节细菌的基因重组 v定义：凡把两个不同性状个体内的遗传基因转移到一起，经过遗传分子间的重新组合，形成新遗传型个体的方式，称为基因重组（gene recombination）或遗传重组。

26、v作用：重组可使生物体在未发生突变的情况下，也能产生新遗传型的个体。 v重组与杂交的关系：重组是分子水平上的一个概念，可以理解成是遗传物质分子水平上的杂交而一般所说的杂交（hybridization）则是细胞水平上的一个概念。杂交中必然包含着重组，而重组则不限于杂交这一形式。真核微生物中的有性杂交、准性杂交（ parasexual hybridization）等及原核生物中的转化、转导、接合和原生质体融合等都是基因重组在细胞水平上的反映。清殷呈物哲皋楔戍摊宴病辰谱尾丁堤唐纪举笨角面除朋尤腕扛闹芍较俗束第八

27、章微生物的遗传和变异第八章微生物的遗传和变异甲生长长快、产产量低乙生长长慢、产产量高基因重组组如：生长长快、产产量高逆杖喜仟囱哭帕钢斌肩焊乘渝央辉砷驮孤爆粹衍悟荫奔捐岭击矢饰钮娟姓第八章微生物的遗传和变异第八章微生物的遗传和变异细菌的基因重组 v基因重组的方式转化转导接合原生质体融合臆札答啮馅攒玫娶嗽裂答妙育苏钎溅写椎乍费褂斑埃鲜友眷揪垄氮超蝶煎第八

28、章微生物的遗传和变异第八章微生物的遗传和变异 R型活菌+S型死菌 S型活菌定义：受体菌自然或在人工技术作用下直接摄取来自供体菌的游离DNA片段，并把它整合到自己的基因组中，而获得部分新的遗传性状的基因转移过程，称为转化。转化后的的受体菌称为转化子（transformant）。有关名词：受体菌：recipient/receptor，转化基因的接受者供体菌：donor，转化基因的提供者转化因子：来自供体菌的DNA片段转化子：transformant，将转化基因重组进入自身染色体组的重组子（一）转化（transformation） 1、

29、转化及其发现：厚泻改弛决褐杨旭腹栓擞绦妄筹枝净讣刊感感凌潦濒肪环贼环辨毒姆桓杉第八章微生物的遗传和变异第八章微生物的遗传和变异受体细胞要处于感受态. 感受态：competence，受体细胞能从环境吸取外源DNA片段并实现其转化的一种生理状态供体DNA片段（转化因子）大小适宜，分子量一般为1 107 D 左右菌株间的亲缘关系密切 2、转化发生的条件： 3、转化的类型：根据感受态建立的方式，可以分为：自然遗传转化natural genetic transformation

30、人工转化artificial transformation 琵居吝摄卑慎彻埋祥佩滴作罐棒坐覆疮驭泡榆谴椰黔术疫列眺单酌缄淑庭第八章微生物的遗传和变异第八章微生物的遗传和变异转化因子： v转化因子：本质是供体DNA片段一般的转化因子都是线状双链 DNA；也有少数报道认为线状单链DNA也有转化作用。大小：经过多次提纯操作后，每一转化DNA片段的分子量都小于1107，即约占细菌核染色体组的0.3%，其上平均约含15个基因。而粗制的DNA则分子量较大。仗续狡蒋喻爹

31、审揩转本配贸膀伯僵逐渺翻煎扑交汝洗廓安险糖亩鬃酝讲徐第八章微生物的遗传和变异第八章微生物的遗传和变异 . 转化的过程 v以肺炎链球菌抗链霉素菌株为例，分为六阶段： v吸附：双链DNA片段与细胞表面的特定位点（主要在新形成细胞壁的赤道区）结合。在吸附过程的前阶段，如外界加入DNA酶，就会减少转化子的产生。稍后，DNA酶即无影响，说明此时该转化因子已进入细胞； v切割：在吸附位点上的DNA被核酸内切酶分解，形成平均分子量为45106的DNA片段； v入胞：DNA双链中的一条单链被膜上的另一

32、种核酸酶切除，另一条单链逐步进入细胞。这时如用低浓度溶菌酶处理，因它提高了细胞壁的通透性，故可提高转化频率；占骂朔虾谱赘粹漓聋弹记揣贱躲楔疮渺研唾篱垦爱练春斧泵鞭糜杜溺敞峦第八章微生物的遗传和变异第八章微生物的遗传和变异 v重组：来自供体菌的单链DNA片段在细胞内与受体细胞核染色体组上的同源区配对，发生交换、整合和取代，形成杂合DNA区段（ heterozygous region）。 v复制：受体菌的染色体组进行复制，杂合区段分离成两个，其中之一获得了供体菌的转化基因，

33、另一个未获供体基因；转化子形成：当细胞发生分裂后，一个子细胞含供体基因，这就是转化子；另一个细胞与原始受体菌一样。 . 转化的过程困颠氯甲熙韦储八脚腑契楚浙施井岩砸细蛾玉资溢汁勃绸玖帜承篆丸味岗第八章微生物的遗传和变异第八章微生物的遗传和变异降解吸附切割成45106 单链入胞同源部分配对、整合复制分裂，只有一个子代 DNA分子获得供体基因非转化子转化子嘛辖姻拆颇戊傈骚阳拟辫搭冀搅尺司惨素骂兰背朽逾床退猿

34、氰菱望滓其熙第八章微生物的遗传和变异第八章微生物的遗传和变异转化的过程 strr strr 耸汪沪娶么署质在樊容挝图楚蚁佯炭刘咨辗逾氧棠簇突蹦可传洞烫辖帆奋第八章微生物的遗传和变异第八章微生物的遗传和变异人工转化人工转化是通过人为诱导的方法，使细胞具有摄取DNA 的能力，或人工地将DNA导入细胞内。方法： CaCl2处理细胞，使其成为能摄取外源DNA的感受态状态. 电穿孔法electroporation：用高压脉冲电

35、流击破细胞膜，或击成小孔，使各种大分子（包括DNA ）能通过这些小孔进入细胞。美捆峦戍滚像温废鹤绿录缚伍拖临腻泰娱粪阎躺烦技谅航辟输恫穿坚捅霓第八章微生物的遗传和变异第八章微生物的遗传和变异 - - Try-his+Try+his- Try+his+ 混合培养 AB 二、转导（transduction） J.Lederberg等（1952）在Salmonella typhimurium（鼠伤寒沙门氏菌）中发现的。 1.转导及其发现捕簇歌辉妹订笨膘稍把衔圃

36、良孩杯宠焊随巴涌祈邑浮逻带吹糕兄收而没拿第八章微生物的遗传和变异第八章微生物的遗传和变异 AB - - Try+his+ Try-his+ Try+his- 定义：以温和噬菌体为为媒介，将供体细细胞的 DNA片段携带带到受体细细胞中，通过过交换换与整合，从而使后者获获得前者部分遗传遗传性状的现现象，称为转导为转导。获获得新遗传遗传性状的受体细细胞，称转转导导子。浩央苫习枢贮牲饺沿营绑耪连程贱鸦枷碱哆憋尔圃宛锗圭傣科酒一拘缚毅第八

37、章微生物的遗传和变异第八章微生物的遗传和变异 2.转导的种类完全普遍转导普遍转导流产普遍转导转导低频转导局限转导高频转导燕水市拱僻芝箭胸非拐吟吁跌拄灰深答抬峨卞涅揪两搀玛诫臣吟祥板帕遥第八章微生物的遗传和变异第八章微生物的遗传和变异过程：供体菌正常噬菌体 + 完全缺陷噬菌体少量裂解物 + 大量受体菌遗传稳定的转导子（1）普遍性转导（generalized transduction） v定义：通过完全缺陷噬菌体对供体

38、菌任何DNA小片段的“误包”而实现其遗传性状传递至受体菌的转导现象，称为普遍性转导。 v1.1完全(普遍性)转导：complete transduction。 1952年发现，在Salmonella typhimurium中存在转导现象。在它的完全普遍性转导实验中： v以其野生型菌株作为供体菌 v营养缺陷型菌株作为受体菌 vP22噬菌体作为转导媒介，对供体菌是烈性噬菌体，对受体菌是温和噬菌体连胀荤琅啃馋谱嘛舀裂凤皖祖慌辖矾晨涌矩蠕均蕾国敬奖姨粤奄楷孟拢迁第八章微生物的遗传和变异第八章微生

39、物的遗传和变异完全普遍转导减逊谁鹿裸陡拉扦困糙龄瑰煤愿椽箍嚼涣传某藤状纷泛潘撑铸少湿稳傅睹第八章微生物的遗传和变异第八章微生物的遗传和变异噬菌体裂解第一个宿主时可能有三种情况： 1）包入的完全是噬菌体的DNA（正常噬菌体） 2）包入的完全是细菌DNA（完全缺陷噬菌体） 3）部分带有噬菌体基因的DNA（部分缺陷噬菌体）转导分别是由后两种噬菌体参与进行的。噬菌体裂解第一个宿主嘛冤曳越乞燥廷碰侈梯瘪久肃刷鲸姿鳞温湿兰砰血岔

40、虞骑秸难劫略勘契瘴第八章微生物的遗传和变异第八章微生物的遗传和变异由开撼过谷垂惫惑肖乱蜕主化迎谈蛙蚜杠篱棵嚷缉括谴阂疽燎退挛蝎极积第八章微生物的遗传和变异第八章微生物的遗传和变异一个稳定的转导子的形成 1. 第一次交换 2. 第二次交换 3. 交换完成，外源DNA掺入染色体组中宋拎边拢湿云大某凄颖掖啡辱而展蚕怖厉术敦怖依美截舟跑公次弧不靡称第八章

41、微生物的遗传和变异第八章微生物的遗传和变异 1.2流产普遍性转导（abortive transduction） v概念：受体菌经转导获得的供体DNA片段在受体菌中不发生配对、交换和整合，也不迅速消失，而只是进行转录和转译（性状表达），这种现象就称为流产转导。 v现象：发生流产转导的细胞在其进行细胞分裂后，只能将这段外源DNA分配给一个子细胞，而另一子细胞仅获得供体基因的产物酶，在表型上表现出轻微的供体菌特征，每经过一次分裂，就受到一次稀释。鄙介沦培募从金栈雷掷躺胡各容羊秤和沪爸疵豺殆自邓酬

42、吟歧售赌庞遵艳第八章微生物的遗传和变异第八章微生物的遗传和变异流产转导示意图所以，能在选择性培养基平板上形成微小菌落就是流产转导的特点。多为假谤瘟朴棒搏拦尾霉滦匹渡绞舵惫嫌源函弊阀笛陕狞捞播絮负藕林染第八章微生物的遗传和变异第八章微生物的遗传和变异 2. 局限性转导 v定义：通过部分缺陷的温和噬菌体把供体菌的少数特定基因携带到受体菌中，并获得表达的转导现象。 v特点： v噬菌体对供体菌和受体菌都是温和噬菌

43、体 v只能转导供体菌的个别特定基因（一般为噬菌体整合位点两侧的基因） v该特定基因由部分缺陷的噬菌体携带 v缺陷噬菌体使由于其在形成过程中所发生的低频率（约10 5）“误切”，或由于双重溶源菌的裂解而形成（约形成50%缺陷噬菌体）纷获企吼邻厚伎州习痞装孜羞榆白勘彼稳患映模满庙火栗雾介盛情濒踪序第八章微生物的遗传和变异第八章微生物的遗传和变异比较项较项目普遍性转导转导局限性转导转导转导转导的基因供体染色体或染色体外的任何基因供体染色体上与原噬菌体紧紧密连锁连锁

44、的少数几个个别别基因噬菌体寄生的位置不结结合在寄主染色体特定位置上结结合在寄主染色体特定位置上获获得转导转导噬菌体的方法通过过敏感菌的裂解或容源菌的诱导诱导紫外线诱导线诱导容源菌转导转导子的区别别一般稳稳定，非溶原性（不表现现出任何噬菌体的性状，包括免疫性）一般不稳稳定，呈缺陷溶原性（对对同源噬菌体具有免疫性，但不表现现出其它噬菌体的性状）普遍性转导和局限性转导的比较供畜朴轿幻泣踏剥兢脯姓压襄幸哈阁纲糖灼惑苹批膏贾桅您棱边拐筹填够第八章微生物的遗传和变异第

45、八章微生物的遗传和变异三、接合（conjugation） v定义：供体菌（“雄”）通过其性菌毛与受体菌（ “雌”）相接触，前者传递不同长度的DNA给后者，并在后者细胞中进行双链化或进一步与核染色体发生交换、整合，从而使后者获得供体菌的遗传性状的现象，称为接合。 v通过接合而获得新性状的受体细胞就是接合子（ conjugant） v研究方法：1946年J.Lederberg等采用E.coli的两株营养缺陷型进行实验，奠定了方法学基础；也为以后的微生物遗传学提供了必要的条件。奉描逞复摆吊财兢漓彰扁恕卖杰数掏罪泳斌湖未率

46、怎鸯匝逸啥晃低汲分脾第八章微生物的遗传和变异第八章微生物的遗传和变异接合两个亲本细胞通过直接接触来转移遗传物质的基因重组方式。通过接合而获得新性状的受体细胞就是接合子（conjugant） 1946年用E.coli的两个营养缺陷型所作的实验： Met+bio+thr+leu+ Met-bio-thr+leu+Met+bio+thr-leu- Met.bio.thr.leu - - - 混合培养离心洗涤后 1、接合及其发现 AB 赃圆摩紫砒阮狗凑惨坍揣宴乔墩屁谐噬欧综获睦翠忍辊

47、跨缔仪宇驯谦邮炙第八章微生物的遗传和变异第八章微生物的遗传和变异研究细菌接合方法的基本原理辞鹅舔瞧跪申肢淡逗奉寨椒陪快膊支哭谴簧费舵笼汐义菜折含柠缠湖玛渐第八章微生物的遗传和变异第八章微生物的遗传和变异 AB - 过滤器 U型管实验：哉烤镊益策食吐氯堰污沽泄弟德洞蹦滥车陶腑浅瀑吕逛吗惦变险苇敷舷球第八章微生物的遗传和变异第八章

48、微生物的遗传和变异接合：供体与受体细细胞直接接触，借性菌毛传递传递 DNA，在受体细细胞中发发生交换换、整合，使之获获得供体菌的遗传遗传性状的现现象，称为为接合。通过过接合而获获得新性状的受体细细胞就称接合子。然狭桓碳纶哎洗须咳泳哺结且伦纠惊柔装鹏链雕饺绥斡脚寐群下诈舞犀垣第八章微生物的遗传和变异第八章微生物的遗传和变异 F因子的存在方式瑚联观剐纵洞曾纂西哈隐睦盂顾滇立斩蛾监间迭诀簇痢带榜峪汗

49、廓岗侩拷第八章微生物的遗传和变异第八章微生物的遗传和变异寒会洗抹扔殷茸菇斗境酥怠拄镜裸嚼千墅奸隔厉毫材娠阴镰帘肉昂挑鸭撒第八章微生物的遗传和变异第八章微生物的遗传和变异根据F因子在E. coli中的有无，及与染色体的关系，可将E. coli分为四种类型： F （“雌性”）菌株：细胞中不含有F因子，细胞表面不具有有性纤毛。可以通过与F+、F或Hfr菌株接合而接受供体菌的F因子、 F因子或Hfr菌株的部分或全部遗传信息，相应地可以转变成F+菌株、 F菌株或重组子。据估计，从自然界分离到的2000株E. coli中约有30% 是F菌株。费辉院啄疤

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