《微生物遗传》PPT课件
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《微生物遗传》课件
微生物遗传育种与改良
04
自然选育
利用自然变异选择有益的变异体，通过遗传稳定性和生产性状的鉴定，培育出新的菌种。
微生物遗传学应用
05
工业发酵是微生物遗传学应用的重要领域之一，通过利用微生物的遗传特性，实现大规模生产各类发酵产品，如酒精、醋酸、酵母、抗生素等。
工业发酵中，通过遗传育种和基因工程手段改良微生物菌种，提高发酵效率和产物质量，降低生产成本。
详细描述
总结词
介绍基因表达的概念、基因表达的调控机制以及基因表达的改变对微生物的影响。
详细描述
基因表达是DNA中的遗传信息转录为RNA并翻译为蛋白质的过程。基因表达受到多种因素的调控，包括DNA的甲基化、染色质构象以及转录和翻译水平的调控。基因表达的改变可能影响微生物的生长、代谢和致病性等方面。
微生物基因突变与重组
19世纪末期
遗传学奠基人摩尔根提出基因概念，为遗传学的发展奠定了基础。
20世纪初期
DNA双螺旋结构发现，开启了分子生物学时代。
20世纪50年代
人类基因组计划启动，推动了基因组学的发展。
20世纪70年代
微生物遗传物质基础
02
介绍DNA的基本结构，包括碱基、磷酸和脱氧核糖，以及DNA的双螺旋结构。
总结词
工业发酵的微生物菌种通常具有特殊生理功能和代谢途径，通过研究其遗传机制，有助于发现新的发酵产品和工艺。
生物制药是利用微生物或其代谢产物作为药物成分，治疗和预防人类疾病的领域。
通过遗传工程手段，可以改良微生物细胞工厂，高效表达具有药效的蛋白质或其他活性分子。
生物制药中，对微生物的遗传特性和表达调控机制的研究，有助于发现和开发新的药物候选分子。
生物环保是利用微生物的降解和转化能力，处理和治理环境污染的领域。
04
自然选育
利用自然变异选择有益的变异体，通过遗传稳定性和生产性状的鉴定，培育出新的菌种。
微生物遗传学应用
05
工业发酵是微生物遗传学应用的重要领域之一，通过利用微生物的遗传特性，实现大规模生产各类发酵产品，如酒精、醋酸、酵母、抗生素等。
工业发酵中，通过遗传育种和基因工程手段改良微生物菌种，提高发酵效率和产物质量，降低生产成本。
详细描述
总结词
介绍基因表达的概念、基因表达的调控机制以及基因表达的改变对微生物的影响。
详细描述
基因表达是DNA中的遗传信息转录为RNA并翻译为蛋白质的过程。基因表达受到多种因素的调控，包括DNA的甲基化、染色质构象以及转录和翻译水平的调控。基因表达的改变可能影响微生物的生长、代谢和致病性等方面。
微生物基因突变与重组
19世纪末期
遗传学奠基人摩尔根提出基因概念，为遗传学的发展奠定了基础。
20世纪初期
DNA双螺旋结构发现，开启了分子生物学时代。
20世纪50年代
人类基因组计划启动，推动了基因组学的发展。
20世纪70年代
微生物遗传物质基础
02
介绍DNA的基本结构，包括碱基、磷酸和脱氧核糖，以及DNA的双螺旋结构。
总结词
工业发酵的微生物菌种通常具有特殊生理功能和代谢途径，通过研究其遗传机制，有助于发现新的发酵产品和工艺。
生物制药是利用微生物或其代谢产物作为药物成分，治疗和预防人类疾病的领域。
通过遗传工程手段，可以改良微生物细胞工厂，高效表达具有药效的蛋白质或其他活性分子。
生物制药中，对微生物的遗传特性和表达调控机制的研究，有助于发现和开发新的药物候选分子。
生物环保是利用微生物的降解和转化能力，处理和治理环境污染的领域。
《微生物遗传》PPT课件
（Streptococcus pneumoniae）转化试验。 ②1952年，A. D. Hershy、M. Chase的噬菌体感染实验。 ③1956年，H. Fraenkel-Conrat的TMV拆开和重建实验。
1、经典转化实验 肺炎链球菌： S型（菌体具荚膜，菌落表面光滑，有致病能力） R型（菌体无荚膜，菌落表面粗糙，无致病能力）
（二）遗传物质存在的部位
真核微生物：细胞核 原核微生物：核区 细胞核或核区的数目在不同的微生物中是不同的
细胞核水平
真核生物 原核生物
细胞核 核区
核染色体 DNA链
核基因组
在核基因组之外，还存在各种形式的核外遗传物质
核基因组 遗 传 物 质 类 核外染色体 型
线粒体
细胞质基因 叶绿体
（质体） 中心体
原核及真核微生物基因组的基本特征
第三节 原核微生物的基因重组
三种基因水平转移方式及其应用
第四节 真核微生物的基因重组 准性生殖
第五节 基因突变和诱变育种 基因突变的规律
第六节 微生物与基因工程 基因工程的基本过程和基本技术
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（inheritance）和变异（variation）是生命的最本质特性之一
微生物遗传与变异
要点：
1、细菌基因重组的原理和方法。 2、真菌基因重组的原理和方法。 3、微生物诱变育种的原理和方法。 4、基因工程的基本原理 5、基因表达的调控
重点：
细菌的基因重组
难点：
低频转导，高频转导，准性生殖
第一节 遗传的物质基础
三个经典Байду номын сангаас验的原理与方法，朊病毒的概念
第二节 微生物的基因组结构
1、经典转化实验 肺炎链球菌： S型（菌体具荚膜，菌落表面光滑，有致病能力） R型（菌体无荚膜，菌落表面粗糙，无致病能力）
（二）遗传物质存在的部位
真核微生物：细胞核 原核微生物：核区 细胞核或核区的数目在不同的微生物中是不同的
细胞核水平
真核生物 原核生物
细胞核 核区
核染色体 DNA链
核基因组
在核基因组之外，还存在各种形式的核外遗传物质
核基因组 遗 传 物 质 类 核外染色体 型
线粒体
细胞质基因 叶绿体
（质体） 中心体
原核及真核微生物基因组的基本特征
第三节 原核微生物的基因重组
三种基因水平转移方式及其应用
第四节 真核微生物的基因重组 准性生殖
第五节 基因突变和诱变育种 基因突变的规律
第六节 微生物与基因工程 基因工程的基本过程和基本技术
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（inheritance）和变异（variation）是生命的最本质特性之一
微生物遗传与变异
要点：
1、细菌基因重组的原理和方法。 2、真菌基因重组的原理和方法。 3、微生物诱变育种的原理和方法。 4、基因工程的基本原理 5、基因表达的调控
重点：
细菌的基因重组
难点：
低频转导，高频转导，准性生殖
第一节 遗传的物质基础
三个经典Байду номын сангаас验的原理与方法，朊病毒的概念
第二节 微生物的基因组结构
微生物的遗传和变异完美PPT课件
以亲代DNA分子的两条链为模 板合成各自的互补链，形成两个 子代的DNA分子的过程称为复制 ，这个过程是半保留复制即合成 新的DNA分子时，子代DNA的一 条链来自亲代，另一条链为新合 成的互补链。
14
三、DNA的变性和复性
（一）DNA变性 DNA的双螺旋由氢键维持，当天然双螺旋DNA受
热或其他因素作用下，两条链之间的结合力被破坏而分 开成为单链DNA，即称为DNA变性。
35
（2）DNA损伤的修复 ①光复活和暗复活
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
36
②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。
38
2、化学诱变
• 化学诱变可造成碱基对的置换 • 转换（transition）：嘌呤被另一嘌呤或嘧啶被另一 嘧啶取代。 • 颠换（transversion）：嘌呤被嘧啶取代。
化学诱变对DNA的作用形式有三类： （1）直接引起置换的诱变剂
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。
• 细胞生长周期的某个阶段，DNA双螺旋解开 成为转录模板，在RNA聚合酶催化下，合成 mRNA。
23
复
转录
制
DNA
RNA
• 转录——以DNA为模板，按碱基配对原则（dAU、dT-A、dG-C、dC-G)合成RNA链。
24
不对称转录—— 只能以双链中固定的一条链（模板链） 为模板转录RNA
14
三、DNA的变性和复性
（一）DNA变性 DNA的双螺旋由氢键维持，当天然双螺旋DNA受
热或其他因素作用下，两条链之间的结合力被破坏而分 开成为单链DNA，即称为DNA变性。
35
（2）DNA损伤的修复 ①光复活和暗复活
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
36
②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。
38
2、化学诱变
• 化学诱变可造成碱基对的置换 • 转换（transition）：嘌呤被另一嘌呤或嘧啶被另一 嘧啶取代。 • 颠换（transversion）：嘌呤被嘧啶取代。
化学诱变对DNA的作用形式有三类： （1）直接引起置换的诱变剂
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。
• 细胞生长周期的某个阶段，DNA双螺旋解开 成为转录模板，在RNA聚合酶催化下，合成 mRNA。
23
复
转录
制
DNA
RNA
• 转录——以DNA为模板，按碱基配对原则（dAU、dT-A、dG-C、dC-G)合成RNA链。
24
不对称转录—— 只能以双链中固定的一条链（模板链） 为模板转录RNA
《微生物遗传与变异》课件
倒位突变
指DNA分子中一段碱基对的倒位，导致基因 结构的改变。
基因突变机制
自发突变
指在没有任何外界因素的影响 下，DNA复制过程中偶然出 现的差错导致的基因突变。
诱变因素
指某些物理、化学、生物因素 可以诱导基因突变的产生，如 紫外线、X射线、化学诱变剂
等。
修复缺陷
指DNA损伤修复过程中的缺 陷可以导致基因突变的产生。
基因重组也可以帮助微生物抵 抗抗生素等外部压力，提高生 存能力。
04 微生物基因表达调控
基因表达调控概念
基因表达调控是生物体内基因表达的调节控制过程，是生物体内基因活动的一个重 要环节。
基因表达调控主要发生在转录水平，即RNA聚合酶通过转录起始、延伸、终止等过 程控制基因的表达。
基因表达调控对于生物体的生长、发育、代谢以及应激反应等生理过程具有重要意 义。
表观遗传修饰
表观遗传修饰是指DNA序列不变的情况下，基因表达的可遗传变化， 包括DNA甲基化、组蛋白修饰等。表观遗传修饰可以影响转录因子的 活性，从而调控基因的表达。
基因表达调控对微生物的影响
微生物的适应性
基因表达调控是微生物适应环境变化的重要机制。通过调控特定基因的表达，微生物可以适应不同的生长条件、营养 需求以及环境压力。
遗传物质
携带遗传信息的物质， 可以是DNA或RNA。
微生物遗传学重要性
基础研究
01
揭示生命本质，探索生物进化机制。
应用研究
02
改良微生物菌种，提高工业生产效率。
疾病控制
03
研究病原微生物的遗传特性，为疾病防治提供依据。
微生物遗传学发展历程
19世纪
孟德尔遗传定律的发现，奠定遗传学基础。
指DNA分子中一段碱基对的倒位，导致基因 结构的改变。
基因突变机制
自发突变
指在没有任何外界因素的影响 下，DNA复制过程中偶然出 现的差错导致的基因突变。
诱变因素
指某些物理、化学、生物因素 可以诱导基因突变的产生，如 紫外线、X射线、化学诱变剂
等。
修复缺陷
指DNA损伤修复过程中的缺 陷可以导致基因突变的产生。
基因重组也可以帮助微生物抵 抗抗生素等外部压力，提高生 存能力。
04 微生物基因表达调控
基因表达调控概念
基因表达调控是生物体内基因表达的调节控制过程，是生物体内基因活动的一个重 要环节。
基因表达调控主要发生在转录水平，即RNA聚合酶通过转录起始、延伸、终止等过 程控制基因的表达。
基因表达调控对于生物体的生长、发育、代谢以及应激反应等生理过程具有重要意 义。
表观遗传修饰
表观遗传修饰是指DNA序列不变的情况下，基因表达的可遗传变化， 包括DNA甲基化、组蛋白修饰等。表观遗传修饰可以影响转录因子的 活性，从而调控基因的表达。
基因表达调控对微生物的影响
微生物的适应性
基因表达调控是微生物适应环境变化的重要机制。通过调控特定基因的表达，微生物可以适应不同的生长条件、营养 需求以及环境压力。
遗传物质
携带遗传信息的物质， 可以是DNA或RNA。
微生物遗传学重要性
基础研究
01
揭示生命本质，探索生物进化机制。
应用研究
02
改良微生物菌种，提高工业生产效率。
疾病控制
03
研究病原微生物的遗传特性，为疾病防治提供依据。
微生物遗传学发展历程
19世纪
孟德尔遗传定律的发现，奠定遗传学基础。
微生物遗传新ppt课件
1.遗传信息的连续性 大肠杆菌和其它原核生物中基因 组DNA 绝大部分用来编
码蛋白质、RNA；用作为复制起点、启动子、终止子和 一些由调节蛋白识别
2.功能相关的结构基因组成操纵子结构
大肠杆菌总共有2584个操纵子，基因组测序推测出2192个
操纵子。其中73%只含一个基因，16.6%含有2个基因，
操纵子结构，有间隔区或内含子序列。酵母菌基因组最显著的特点是高 度重复， tRNA基因在每个染色体上至少是4个，多则30多个，总共约有 250个拷贝(大肠 杆菌约60个拷贝)。rRNA基因只位于ⅩⅠⅠ号染色体的 近端粒处，每个长9137bp，有100～200个拷贝。酵母基因组全序列测定 完成后，在其基因组上还发现了许多较高同源性的DNA重复序 列，并 称之为遗传丰余(genetic redundancy)。酵母基因组的高度重复或遗传丰 余是进化的策略，所有现存的生物在自然的不断选择下 ，总是以合适 的结构特征来完成其生命过程。也许是在份数这么多的丰余基因中，如 果有少数基因突变而失去功能的话，可不影响生命的生存；也许是为了 适应复杂多变的环境，多余的基因可使生物体能够在不同的环境中分别 使用多个功能相同或者相似的基因产物，做到有备无患。因此从这个意 义上讲酵母确实比细菌和病毒“进步”且“富有”，而细菌和病毒( 许 多病毒基因组上的基因是重叠的)似乎更“聪明”，知道如何尽量经济 和有效地利用其有限的遗传资源。
类突变株，操作性强。大多是无性生殖， 变异易保留。
4
微生物的变异性和遗传性的特点
1、大多数微生物为单细胞构造简单，通常为单 倍体，而且直接接触外界环境，任何条件的变 化，都可影响微生物，从而降低了遗传的保守 性。
2、繁殖速度快，可在短时间重复多次，即使变异 的频率十分低，也可在短时间内产生大量的变 异后代。
微生物遗传学课件
基因组学定义
基因组学是研究生物体基因组的学科，包括基因的发现、基因组结构、基因表达调 控以及基因组进化的研究。
基因组学研究旨在揭示生物体的遗传信息，以及这些信息如何影响生物体的表型和 功能。
基因组学研究对于理解生命的本质、疾病的发生和发展机制以及新药的研发等方面 具有重要意义。
基因组学研究方法
基因组测序
生物修复
生物修复
利用微生物对环境污染进行治理和修复的 技术，具有处理效果好、成本低等优点。
生物修复的应用
在土壤、水体、空气等污染治理领域广泛 应用，有效解决了许多环境问题，改善了
人类生存环境。
生物修复的原理
通过微生物对污染物的降解、转化和富集 等作用，将污染物转化为无害或低毒性的 物质，降低其对环境和人体健康的危害。
程，涉及到多种酶的参与。
转座重组
指DNA分子内部的转座元件在不 同位置之间移动的重组过程。转 座重组需要转座酶的催化，实现 DNA片段在不同位置的复制和移
动。
Hale Waihona Puke 突变与重组在微生物遗传学中的应用
基因工程
通过突变和重组技术，可以对微 生物进行基因敲除、敲入和基因 修饰，实现基因表达的调控和代
谢途径的改造。
微生物遗传学课件
目 录
• 微生物遗传学概述 • 微生物基因组学 • 微生物突变与重组 • 微生物基因表达调控 • 微生物进化与系统发育 • 微生物遗传学应用
01 微生物遗传学概述
微生物遗传学定义
微生物遗传学定义
微生物遗传学是一门研究微生物遗传、变异和演化的科学，主要关注微生物的基因组结构 、基因表达调控、基因突变与进化等基本问题。
通过调节翻译起始和翻译过程 来控制蛋白质的合成，如核糖 体结合位点的选择和mRNA的 稳定性等。
微生物遗传-幻灯片
双重溶源菌中，正常λ噬菌体称为辅助噬菌体，因为 它帮助缺陷噬菌体整合和繁殖。
双重溶原菌在紫外辐射等因子的诱导下,原噬菌体容 易被切割下来，产生等量的缺陷噬菌体和正常噬菌体， 该裂解物称为高频率转导裂解物，用这样的裂解物去 感染细菌，将比低频率转导裂解物产生多得多的转导 子。这一过程称为高频转导。
大肠杆菌的低频转导和高频转导比较：
由转导作用而获得供体细胞部分遗传性状的重组受体 细胞称为转导子 （transductant）
携带供体部分遗传物质（DNA片段）的噬菌体称为 转导噬菌体。
细菌转导的二种类型：
普遍性转导 局限性转导
1、普遍性转导（generalized transduction）
通过极少数完全缺陷噬菌体对供体菌基因组上任何小片段 DNA进行误包，而将其遗传性状传递给受体菌的现象，称普遍 性转导。 (1) 意外的发现
溶源转变与转导的不同？
a）噬菌体不携带任何供体菌的基因； b）这种噬菌体是完整的，而不是缺陷的；
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
1.接合现象的发现和证实
1946年，Joshua Lederberg 和Edward L.Taturm 细菌的多重营养缺陷型杂交实验
诱导溶源性大肠杆菌而产生的细胞裂解 产物中，除含有正常的噬菌体外，还有少数 （10-6）转导噬菌体颗粒，因此，用诱导λ 溶源性菌株得来的噬菌体进行转导时的转导 频率不过10-6 ，称为低频转导。
高频转导(HFT):
如果细菌染色体中整合有一个正常的λ噬菌体时，
缺陷λ噬菌体也能整合到同一细菌染色体上（因为正常 λ噬菌体整合后，产生两个细菌/噬菌体杂合att位点，缺 陷λ噬菌体可以在该位点插入），这种细菌称为双重溶 源菌.
双重溶原菌在紫外辐射等因子的诱导下,原噬菌体容 易被切割下来，产生等量的缺陷噬菌体和正常噬菌体， 该裂解物称为高频率转导裂解物，用这样的裂解物去 感染细菌，将比低频率转导裂解物产生多得多的转导 子。这一过程称为高频转导。
大肠杆菌的低频转导和高频转导比较：
由转导作用而获得供体细胞部分遗传性状的重组受体 细胞称为转导子 （transductant）
携带供体部分遗传物质（DNA片段）的噬菌体称为 转导噬菌体。
细菌转导的二种类型：
普遍性转导 局限性转导
1、普遍性转导（generalized transduction）
通过极少数完全缺陷噬菌体对供体菌基因组上任何小片段 DNA进行误包，而将其遗传性状传递给受体菌的现象，称普遍 性转导。 (1) 意外的发现
溶源转变与转导的不同？
a）噬菌体不携带任何供体菌的基因； b）这种噬菌体是完整的，而不是缺陷的；
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
1.接合现象的发现和证实
1946年，Joshua Lederberg 和Edward L.Taturm 细菌的多重营养缺陷型杂交实验
诱导溶源性大肠杆菌而产生的细胞裂解 产物中，除含有正常的噬菌体外，还有少数 （10-6）转导噬菌体颗粒，因此，用诱导λ 溶源性菌株得来的噬菌体进行转导时的转导 频率不过10-6 ，称为低频转导。
高频转导(HFT):
如果细菌染色体中整合有一个正常的λ噬菌体时，
缺陷λ噬菌体也能整合到同一细菌染色体上（因为正常 λ噬菌体整合后，产生两个细菌/噬菌体杂合att位点，缺 陷λ噬菌体可以在该位点插入），这种细菌称为双重溶 源菌.
微生物遗传新ppt课件
*
代谢、发育
遗传型 + 环境条件 -----------→ 表型
变异variation—遗传型的改变。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。 变异频率一般为10-5—10-10、变化后新性状稳定、可 遗传。
适应或饰变modification—表型的改变。指不涉及遗传 物质结构而只发生在转录、翻译水平上的表型变化。 它是不遗传的。
5×104个菌落 5000个细菌/菌落
重新涂布后 喷入T1保温
喷入T1保温
6个平板共353个菌落
6个平板共28个菌落
2021精选ppt
20
影印培养试验
证明微生物的抗药性突变是在接触药物前自发产生 的，且这一突变与相应的药物毫不相干。
E.coli
原始敏 感菌种
无药
影 培养基 印 培 养 含药
培养基
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的结构特征来完成其生命过程。也许是在份数这么多的丰余基因中，如
果有少数ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ因突变而失去功能的话，可不影响生命的生存；也许是为了
适应复杂多变的环境，多余的基因可使生物体能够在不同的环境中分别
使用多个功能相同或者相似的基因产物，做到有备无患。因此从这个意 义上讲酵母确实比细菌和病毒“进步”且“富有”，而细菌和病毒( 许 多病毒基因组上的基因是重叠的)似乎更“聪明”，知道如何尽量经济 和有效地利用其有限的遗传资源。
脉孢菌属(Neurospora) 果蝇(Drosophila melanogaster) Nicotiana tobacum(一种烟草)
拟南芥菜(Arabidopsis thaliana)
人(human)
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吸附
10分钟后 用捣碎器 使空壳脱离
离心
上清液中含 75%放射性
沉淀中含 25%放射性
沉淀细胞进一步培 养后，可产生大量 完整的子代噬菌体
（2）含35S-蛋白质的一组：放射性75%在上清液中
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（三）植物病毒的重建实验
为 了 证 明 核 酸 是 遗 传 物 质 ， H. FraenkelConrat （ 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。
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DNA是遗传变异的物质基础的证明：
1944年以后，先后有利用微生物为实验对象进行的 三个著名实验的论证：
1、肺炎球菌的转化试验； 2、噬菌体感染试验； 3、病毒的拆开与重建试验。
才使人们普遍接受核酸才是真正的遗传物质。
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一、证明核酸是遗传物质基础的三个经典实验
（一）经典转化实验（transformation）：F.Griffith，
代谢
遗传型 + 环境条件
发育
表型
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。
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3
遗传与变异的概念
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。特点是：a.几乎整个群体 中的每一个个体都发生同样的变化；b.性状变化的幅度小；c. 因遗传物质不变，故饰变是不遗传的。引起饰变的因素消失 后，表型即可恢复。
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遗传与变异的概念
遗传和变异是生物体的最本质的属性之一。 遗传(heredity)：上一代生物如何将自身的一整套遗传基因稳定
地传递给子代的 行为或功能，它具有及其稳定（保守） 的特性。
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。
第八章 微生物的遗传变异与育种
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第八章 微生物的遗传变异与育种
研究微生物遗传学的意义:
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，不仅促进 了现代分子生物学和生物工程学的发展，而且 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。
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（二）噬菌体感染实验 A. D. Hershey和M. Chase， 1952年
吸附
10分钟后 用捣碎器 使空壳脱离
离心
上清液中含 15%放射性
沉淀中含 85%放射性
沉淀细胞进一步培 养后，可产生大量 完整的子代噬菌体
（1）含32P-DNA的一组：放射性85%在沉淀中
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以35S标记蛋白质外壳做噬菌体感染实验
但染色体是由核酸和蛋白质两种长链高分子组成。20多种 氨基酸经过不同排列组合，可以演变出的蛋白质数目几乎可 以达到一个天文数字，而核酸的组成却简单得多，一般仅由4 种不同的核苷酸组成，它们通过排列核组合只能产生较少种 类的核酸，因此当时认为决定生物遗传型的染色体和基因， 起活性成分是蛋白质。
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研究对象：Streptococcus pneumoniae（肺炎双球菌） SIII型菌株：有荚膜，菌落表面光滑，有致病性 RII型菌株：无荚膜，菌落表面粗糙，无致病性
1928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
例如：粘质沙雷氏菌：在25℃下培养，产生深红色的灵 杆菌素；在37℃下培养，不产生色素；如果重新将温度 降到25℃，又恢复产色素的能力。
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第一节 遗传变异的物质基础
遗传物质是什么？
种质连续理论：1883~1889年间Weissmann提出。认为遗传物质 是一种具有特定分子结构的化合物。
基因学说：1933年摩尔根（Thomas Hunt Morgan）发现了染色 体，并证明基因在染色体上呈直线排列，提出了基因学说， 使得遗传物质基础的范围缩小到染色体上。
活R菌
①加S菌DNA ②加S菌DNA及DNA酶以外的酶 ③加S菌的DNA和DNA酶 ④加S菌的RNA ⑤加S菌的蛋白质 ⑥加S菌的荚膜多糖
长出S菌 只有R菌
只有S型细菌的DNA才能将S. pneumoniae的R型转化为S
型。且DNA纯度越高，转化效率也越高。说明S型菌株转
移给R型菌株的，是遗传因子。
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。
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活R菌+S菌无细胞抽提液——长出大量R菌和 少量S菌
以上实验说明：加热杀死的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。
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1944年O.T.Avery、C.M.MacLeod和M. McCarty从热 死S型S. pneumoniae中提纯了可能作为转化因子的各种成 分，并在离体条件下进行了转化试验：
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
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Griffith
转化试验示意
Hale Waihona Puke RII型活菌健康SIII型活菌
健康 健康
SIII型热死菌
健康
RII型活菌
健康
混合培养 SIpIIp型t课活件菌
健康 病死 健康 病死 病死
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（2）细菌培养实验
热死SIII菌——平皿—培养——不生长 活 RII 菌—————长出RII菌 热死SIII菌——+活—RII—菌 —长出大量RII菌和10-6SIII菌 （3）S型菌的无细胞抽提液试验