微生物的遗传和变异
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③（A+T）/（G+C）在两条单链和双链中的比值相等。
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（4）基因——遗传因子 基因（Gene,Mendelian factor）是指携带有遗传信息的
DNA或RNA序列，也称为遗传因子，是控制性状的基本遗传 单位。基因通过指导蛋白质的合成来表达自己所携带的遗传 信息，从而控制生物个体的性状表现。
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（1）规则的双螺旋结构： ①DNA分子是由两条平行的脱氧核苷酸长链盘旋而成的； ②DNA分子中的脱氧核糖和磷酸交替连结，排列在外侧； ③碱基排列在内侧，两条链上的碱基通过氢键连结起来，形成 碱基对，讲清A与T之间以双键相连，C与G之间以叁键相连。
（2）碱基互补配对原则：
A-T；C-G。彼此互补配对。由氢键连接的碱基组合。
1953年2月，沃森、克里克通过维尔金斯看到了富兰克 琳在1951年11月拍摄的一张十分漂亮的DNA晶体X射线衍射 照片，这一下激发了他们的灵感。他们不仅确认了DNA一定 是螺旋结构，而且分析得出了螺旋参数。他们采用了富兰克 琳和威尔金斯的判断，并加以补充：磷酸根在螺旋的外侧构 成两条多核苷酸链的骨架，方向相反；碱基在螺旋内侧，两 两对应。
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证明DNA为遗传物质的三个经典实验 1、转化实验
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2、噬菌体感染实验
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3 病毒的拆开和重组实验
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二、DNA的结构与复制
（一） DNA的结构
1952年，奥地利裔美国生物化学家查伽夫测定了DNA中 4种碱基的含量，发现其中腺膘呤与胸腺嘧啶的数量相等， 鸟膘呤与胞嘧啶的数量相等。这使沃森、克里克立即想到4 种碱基之间存在着两两对应的关系，形成了腺膘呤与胸腺嘧 啶配对、鸟膘呤与胞嘧啶配对的概念。
根据原初功能（即基因的产物）基因可分为： ①编码蛋白质的基因 ②操纵区 ③调节基因
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3、遗传信息的传递
DNA通过转录作用，将其所携带的遗传信息（基因） 传递给 mRNA, 在三种 RNA（mRNA、tRNA和rRNA）的 共同作用下，完成蛋白质的合成。
生物的遗传信息从 DNA传递给 mRNA的过程称为转录。 根据 mRNA链上的遗传信息合成蛋 白质的过程，被称为翻 译和 表达。1958年Crick将生物遗传信息的这种传递方式称 为中心法则。
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如果升高温度使DNA变性，以温度对紫外吸收作图，可得到 一条曲线，称为溶解曲线，当温度升高到一定范围时，DNA 溶液在260nm处的吸光度突然明显上升至最高值。由此说明 DNA变性是在一个很窄的温度范围内发生，增色效应是爆发 式的。从而也说明当达到一定温度时，DNA双螺旋几乎是同 时解开的。通常人们把50%DNA分子发生变性的温度称为变 性温度（即熔解曲线中点对应的温度），由于这一现象和结 晶的融解相类似，故又称融点或融解温度（melting temperature, Tm）。因此Tm是指消光值上升到最大消光值一 半时的温度。
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核酸是由很多单核苷酸聚合形成的多聚核苷酸。
DNA的一级结构即是指四种核苷酸（dAMP、dCMP、 dGMP、dTMP）按照一定的排列顺序，通过磷酸二酯键连 接形成的多核苷酸，由于核苷酸之间的差异仅仅是碱基的不 同，故又可称为碱基顺序。
核苷酸之间的连接方式是：一个核苷酸的5′位磷酸与下 一位核苷酸的3′-OH形成3′，5′磷酸二酯键，构成不分支的线 性大分子，其中磷酸基和戊糖基构成DNA链的骨架，可变部 分是碱基排列顺序。
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三、DNA的变性和复性
（一）DNA的变性
DNA变性是指双螺旋之间氢键断裂，双螺旋解开，形成单链 无规则线团，因而发生性质改变（如粘度下降，沉降速度增加， 浮力上升，紫外吸收增加等），称为DNA变性。
加热、改变DNA溶液的pH、或受有机溶剂（如乙醇、尿素、 甲酰胺及丙酰胺等）等理化因素的影响，均可使DNA变性。
第六章 微生物的遗传和变异
第一节 微生物的遗传 第二节 微生物的变异 第三节 基因重组 第四节 遗传工程技术在环境保护中的应用
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遗传和变异是一切生物最本质的属性
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。
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中心法则 (central dogma)
① DNA序列是遗传信息的贮存者， 通过自主复制得到永存；
② DNA通过转录生成RNA; ③ 含遗传信息的mRNA通过翻译
生成蛋白质来控制生命现象； ④同时某些RNA可以通过逆转录
将遗传信息传到DNA； ⑤ 某些RNA自身还可进行复制使
其遗传信息得以永存。
变异：子代与亲代之间出现了不同程度的变化与差异， 这种现象称为变异。
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第一节 微生物的遗传
一、遗传和变异的物质基础——DNA
微生物的遗传物质的化学本质是DNA，DNA构成微生物 特定的基因组从而传递遗传信息。微生物的基因组是指微生 物的染色体和染色体以外的遗传物质所携带的基因（也就是 我们说的质粒）的总称。所以说微生物的遗传和变异的物质 基础是染色体和核外的质粒。
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（2）半保留复制实验证据（Meselson-Stahl）
1958年Meselson &
[15N-14N]
stahl用同位素（15N） ห้องสมุดไป่ตู้踪标记加密度梯
度离心技术实验,该
[15N-14N]
[14N]
实验跟踪了生长了
[15N]
三代的大肠杆菌，
[15N-14N]
证明了DNA是采取
半保留的方式进行
复制。
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（3）根据DNA双链中碱基之间的关系，总结相关的公式或 结论，如：
①在双链中A=T，C=G；A+G=T+C，即嘌呤数=嘧啶数。 （A+G）/（T+C）=1，从而得出在所有双链DNA中，它们 的比值都是相等的，即（A+G）/（T+C）在双链中的比值 是定值。
②（A+G）/（T+C）在DNA的两条单链中的比值互为倒 数。
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（二）DNA的复制
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（1） 半保留复制
DNA在复制时，两条链解开分 别作为模板，在DNA聚合酶的 催化下按碱基互补的原则合成 两条与模板链互补的新链，以 组成新的DNA分子。这样新形 成的两个DNA分子与亲代DNA 分子的碱基顺序完全一样。由 于子代DNA分子中一条链来自 亲代，另一条链是新合成的， 这种复制方式称为半保留复制 (semiconsertive replication)。
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（4）基因——遗传因子 基因（Gene,Mendelian factor）是指携带有遗传信息的
DNA或RNA序列，也称为遗传因子，是控制性状的基本遗传 单位。基因通过指导蛋白质的合成来表达自己所携带的遗传 信息，从而控制生物个体的性状表现。
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（1）规则的双螺旋结构： ①DNA分子是由两条平行的脱氧核苷酸长链盘旋而成的； ②DNA分子中的脱氧核糖和磷酸交替连结，排列在外侧； ③碱基排列在内侧，两条链上的碱基通过氢键连结起来，形成 碱基对，讲清A与T之间以双键相连，C与G之间以叁键相连。
（2）碱基互补配对原则：
A-T；C-G。彼此互补配对。由氢键连接的碱基组合。
1953年2月，沃森、克里克通过维尔金斯看到了富兰克 琳在1951年11月拍摄的一张十分漂亮的DNA晶体X射线衍射 照片，这一下激发了他们的灵感。他们不仅确认了DNA一定 是螺旋结构，而且分析得出了螺旋参数。他们采用了富兰克 琳和威尔金斯的判断，并加以补充：磷酸根在螺旋的外侧构 成两条多核苷酸链的骨架，方向相反；碱基在螺旋内侧，两 两对应。
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证明DNA为遗传物质的三个经典实验 1、转化实验
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2、噬菌体感染实验
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3 病毒的拆开和重组实验
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二、DNA的结构与复制
（一） DNA的结构
1952年，奥地利裔美国生物化学家查伽夫测定了DNA中 4种碱基的含量，发现其中腺膘呤与胸腺嘧啶的数量相等， 鸟膘呤与胞嘧啶的数量相等。这使沃森、克里克立即想到4 种碱基之间存在着两两对应的关系，形成了腺膘呤与胸腺嘧 啶配对、鸟膘呤与胞嘧啶配对的概念。
根据原初功能（即基因的产物）基因可分为： ①编码蛋白质的基因 ②操纵区 ③调节基因
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3、遗传信息的传递
DNA通过转录作用，将其所携带的遗传信息（基因） 传递给 mRNA, 在三种 RNA（mRNA、tRNA和rRNA）的 共同作用下，完成蛋白质的合成。
生物的遗传信息从 DNA传递给 mRNA的过程称为转录。 根据 mRNA链上的遗传信息合成蛋 白质的过程，被称为翻 译和 表达。1958年Crick将生物遗传信息的这种传递方式称 为中心法则。
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如果升高温度使DNA变性，以温度对紫外吸收作图，可得到 一条曲线，称为溶解曲线，当温度升高到一定范围时，DNA 溶液在260nm处的吸光度突然明显上升至最高值。由此说明 DNA变性是在一个很窄的温度范围内发生，增色效应是爆发 式的。从而也说明当达到一定温度时，DNA双螺旋几乎是同 时解开的。通常人们把50%DNA分子发生变性的温度称为变 性温度（即熔解曲线中点对应的温度），由于这一现象和结 晶的融解相类似，故又称融点或融解温度（melting temperature, Tm）。因此Tm是指消光值上升到最大消光值一 半时的温度。
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核酸是由很多单核苷酸聚合形成的多聚核苷酸。
DNA的一级结构即是指四种核苷酸（dAMP、dCMP、 dGMP、dTMP）按照一定的排列顺序，通过磷酸二酯键连 接形成的多核苷酸，由于核苷酸之间的差异仅仅是碱基的不 同，故又可称为碱基顺序。
核苷酸之间的连接方式是：一个核苷酸的5′位磷酸与下 一位核苷酸的3′-OH形成3′，5′磷酸二酯键，构成不分支的线 性大分子，其中磷酸基和戊糖基构成DNA链的骨架，可变部 分是碱基排列顺序。
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三、DNA的变性和复性
（一）DNA的变性
DNA变性是指双螺旋之间氢键断裂，双螺旋解开，形成单链 无规则线团，因而发生性质改变（如粘度下降，沉降速度增加， 浮力上升，紫外吸收增加等），称为DNA变性。
加热、改变DNA溶液的pH、或受有机溶剂（如乙醇、尿素、 甲酰胺及丙酰胺等）等理化因素的影响，均可使DNA变性。
第六章 微生物的遗传和变异
第一节 微生物的遗传 第二节 微生物的变异 第三节 基因重组 第四节 遗传工程技术在环境保护中的应用
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遗传和变异是一切生物最本质的属性
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。
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中心法则 (central dogma)
① DNA序列是遗传信息的贮存者， 通过自主复制得到永存；
② DNA通过转录生成RNA; ③ 含遗传信息的mRNA通过翻译
生成蛋白质来控制生命现象； ④同时某些RNA可以通过逆转录
将遗传信息传到DNA； ⑤ 某些RNA自身还可进行复制使
其遗传信息得以永存。
变异：子代与亲代之间出现了不同程度的变化与差异， 这种现象称为变异。
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第一节 微生物的遗传
一、遗传和变异的物质基础——DNA
微生物的遗传物质的化学本质是DNA，DNA构成微生物 特定的基因组从而传递遗传信息。微生物的基因组是指微生 物的染色体和染色体以外的遗传物质所携带的基因（也就是 我们说的质粒）的总称。所以说微生物的遗传和变异的物质 基础是染色体和核外的质粒。
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（2）半保留复制实验证据（Meselson-Stahl）
1958年Meselson &
[15N-14N]
stahl用同位素（15N） ห้องสมุดไป่ตู้踪标记加密度梯
度离心技术实验,该
[15N-14N]
[14N]
实验跟踪了生长了
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三代的大肠杆菌，
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证明了DNA是采取
半保留的方式进行
复制。
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（3）根据DNA双链中碱基之间的关系，总结相关的公式或 结论，如：
①在双链中A=T，C=G；A+G=T+C，即嘌呤数=嘧啶数。 （A+G）/（T+C）=1，从而得出在所有双链DNA中，它们 的比值都是相等的，即（A+G）/（T+C）在双链中的比值 是定值。
②（A+G）/（T+C）在DNA的两条单链中的比值互为倒 数。
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（二）DNA的复制
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（1） 半保留复制
DNA在复制时，两条链解开分 别作为模板，在DNA聚合酶的 催化下按碱基互补的原则合成 两条与模板链互补的新链，以 组成新的DNA分子。这样新形 成的两个DNA分子与亲代DNA 分子的碱基顺序完全一样。由 于子代DNA分子中一条链来自 亲代，另一条链是新合成的， 这种复制方式称为半保留复制 (semiconsertive replication)。