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《全國(guó)生物學(xué)競(jìng)賽：第七章《微生物的遺傳變異和育種》輔導(dǎo)課件7》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫(kù)。
1、第七章微生物的遺傳變異和育種遺傳和變異是生物體最本質(zhì)的屬性之一。在遺傳性適宜的環(huán)境條件下時(shí)，通過代謝和發(fā)育才能使其后代轉(zhuǎn)化為與親代相同的具體性狀。對(duì)微生物遺傳變異規(guī)律的深入研究，不僅促進(jìn)了現(xiàn)代生物學(xué)的發(fā)展，而且還為微生物育種工作提供了豐富的理論基礎(chǔ)。第一節(jié)微生物的遺傳與變異概述遺傳性：又稱基因型，指某一生物個(gè)體所含有的全部遺傳因子即基因組所攜帶的遺傳信息。表型：指某一生物個(gè)體所具有的一切外表特征和內(nèi)在特性的總和，是其遺傳型在合適環(huán)境條件下通過代謝和發(fā)育而得到的具體表現(xiàn)。變異：指生物體在某種外因或內(nèi)因的作用下所引起的
2、遺傳物質(zhì)結(jié)構(gòu)或數(shù)量的改變，亦即遺傳型的改變。變化后的新性狀是穩(wěn)定的、可遺傳的。飾變：指外表的修飾性改變，即一種不涉及遺傳物質(zhì)結(jié)構(gòu)改變而只發(fā)生在轉(zhuǎn)錄、轉(zhuǎn)譯水平上的表型變化。飾變是不遺傳的。例如，粘質(zhì)沙雷氏菌，在25℃下培養(yǎng)時(shí)，會(huì)產(chǎn)生一種深紅色的靈桿菌素，把菌落染成似鮮血那樣。可是，當(dāng)培養(yǎng)在37℃下時(shí)，群體中所有細(xì)胞都不產(chǎn)色素。如果重新降溫至25℃，產(chǎn)色素能力又得到恢復(fù)。只有遺傳型的改變，即生物體遺傳物質(zhì)結(jié)構(gòu)上發(fā)生的變化，才稱為變異。第二節(jié)遺傳變異的物質(zhì)基礎(chǔ)（一）、核酸－－遺傳變異的物質(zhì)基礎(chǔ)（3個(gè)經(jīng)典實(shí)驗(yàn)）1、經(jīng)典轉(zhuǎn)化
3、實(shí)驗(yàn)Griffith是第一個(gè)發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)化現(xiàn)象的，雖然當(dāng)時(shí)還不知道稱之為轉(zhuǎn)化因子的本質(zhì)是什么，但是他的工作為后來Avery等人進(jìn)一步揭示轉(zhuǎn)化因子的實(shí)質(zhì)，確立DNA為遺傳物質(zhì)奠定了重要基礎(chǔ)。結(jié)論活的、非致病性的R型從已被殺死的SⅢ型中獲得了遺傳物質(zhì)，使其產(chǎn)生膜 成為致病性的SⅢ型。Griffith將這種現(xiàn)象稱為轉(zhuǎn)化(transformation)2、噬菌體感染實(shí)驗(yàn)1952年，Hershey和Chase證實(shí)了DNA是噬菌體的遺傳物質(zhì)基礎(chǔ)的著名實(shí)驗(yàn)。T2噬菌體的實(shí)驗(yàn)3、植物病毒重建實(shí)驗(yàn)1956年Fraenkel-Conrat
4、等用含RNA的煙草花葉病毒進(jìn)行了病毒重建實(shí)驗(yàn)，證實(shí)了RNA是遺傳物質(zhì)。(1)用表面活性劑處理標(biāo)準(zhǔn)TMV，得到它的蛋白質(zhì)；(2)從TMV的變種HR通過弱堿處理得到它的RNA；(3)通過重建獲得雜種病毒；(4)證實(shí)雜種病毒的蛋白質(zhì)外殼是來自TMV標(biāo)準(zhǔn)株。(5)雜種病毒感染煙草產(chǎn)生HR所特有的病斑，說明雜種病毒的感染特性是由HR的RNA所決定，而不是二者的融合特征(6)從病斑中一再分離得到的子病毒的蛋白質(zhì)外殼是HR蛋白質(zhì)，而不是標(biāo)準(zhǔn)株的蛋白質(zhì)外殼。以上實(shí)驗(yàn)結(jié)果說明雜種病毒的感染特征和蛋白質(zhì)的特性是由它的RNA所決定，而不
5、是由蛋白質(zhì)所決定，遺傳物質(zhì)是RNA。（二）、核酸的結(jié)構(gòu)與復(fù)制1、DNA的結(jié)構(gòu)（A、T、C、G）2、RNA的結(jié)構(gòu)（A、U、C、G）3、核酸的復(fù)制－－半保留復(fù)制真核微生物的核內(nèi)DNA與組蛋白結(jié)合成為染色體。原核微生物的DNA不與蛋白質(zhì)結(jié)合，呈松散的核質(zhì)體狀態(tài)存在。（三）、遺傳物質(zhì)在細(xì)胞內(nèi)存在的方式遺傳性變異是由基因結(jié)構(gòu)發(fā)生改變所致，主要通過基因突變、基因損傷后的修復(fù)、基因的轉(zhuǎn)移與重組來實(shí)現(xiàn)。第三節(jié)基因突變和誘變育種基因突變又稱點(diǎn)突變，DNA鏈上的一對(duì)突變或少數(shù)幾對(duì)堿基發(fā)生改變。(堿基置換、移碼突變)染色體畸變DNA的大
6、段變化(損傷)現(xiàn)象(添加、缺失、易位、倒位)基因重組：把兩個(gè)不同性狀個(gè)體內(nèi)的遺傳基因轉(zhuǎn)移到一起，經(jīng)過遺傳分子的重新組合后，形成新遺傳型個(gè)體的方式，稱為基因重組(原核生物、真核生物)遺傳性變異（一）基因突變的類型1、營(yíng)養(yǎng)缺陷型2、抗性突變型3、條件致死突變型4、形態(tài)突變型5、抗原突變型6、其他突變型如毒力、糖發(fā)酵能力、代謝產(chǎn)物的種類和產(chǎn)量以及對(duì)某種藥物的依賴性突變型等。一、基因突變（二）基因突變的特點(diǎn)(7個(gè)特點(diǎn))1不對(duì)應(yīng)性2自發(fā)性3稀有性4獨(dú)立性5誘變性6穩(wěn)定性7可逆性1、不對(duì)應(yīng)性即突變的性狀與引起突變的原因間無(wú)直接
7、的對(duì)應(yīng)關(guān)系。例如，細(xì)菌在有青霉素的環(huán)境下，出現(xiàn)了抗青霉素的突變體；在紫外線的作用下，出現(xiàn)了抗紫外線的突變體；在較高的培養(yǎng)溫度下，出現(xiàn)了耐高溫的突變體等。表面上看來，會(huì)認(rèn)為正是由于青霉素、紫外線或高溫的"誘變"，才產(chǎn)生了相對(duì)應(yīng)的突變性狀。事實(shí)恰恰相反，這類性狀都可通過自發(fā)的或其任何誘變因子誘發(fā)而行。這里的青霉素、紫外線或高僅是起著淘汰原有非突變型(敏感型)個(gè)體的作用。2、自發(fā)性各種性狀的突變，可以在沒有人為的誘變因素處理下自發(fā)地發(fā)生。"自發(fā)突變"決不意味著這種突變是沒有原因的，而只是說明人們對(duì)它們還沒有很好認(rèn)識(shí)而已。
8、3、稀有性自發(fā)突變雖可隨時(shí)發(fā)生，但突變的頻率是較低和穩(wěn)定的，一般在10-6~10-9間。所謂突變率，一般指每一細(xì)胞在每一世代中發(fā)生某一性狀突變的機(jī)率。例如，突變率為1×10-8者，就意味著當(dāng)108個(gè)細(xì)胞群體分裂成2×108個(gè)細(xì)胞時(shí)，平均會(huì)形成一個(gè)突變體。4、獨(dú)立性突變的發(fā)生一般是獨(dú)立的，即在某一群體中，既可發(fā)生抗青霉素的突變型，也可發(fā)生抗鏈霉素或任何其他藥物
