水处理微生物学课件
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水处理微生物PPT课件
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水生植物
挺水植物 ：荷花
漂浮植物：凤眼莲
漂浮植物：水葫芦
常见的沉水植物眼子菜
挺水植物：芦苇
第4页/共14页
第二章 原核微生物
• 细菌是一类单细胞，个体小，结
构简单，没有真正的细胞核的原
核生物。
球
• 细胞的大小是几个纳米，一点水
菌
里就有成千上个细菌。
• 细菌的形态：球菌、杆菌、螺旋 菌。
（变形虫、太阳虫、辐射变形虫） • （2）鞭毛类：一根或一根以上，运动器官 • 二、微型后生动物：多细胞无脊椎动物 • （1）轮虫 • （2）甲壳类动物（水蚤剑水蚤） • （3）其他小动物（线虫、昆虫及其幼虫）
原
线
生
虫
动 物
水蚤
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第四章 微生物的生理特性
• 微生物细胞的化学成分
• 细菌本身无色半透明状须进行染 色方可用显微镜观测……（革兰 氏染色）
• 革兰氏染色的步骤：结晶紫—碘 酒—酒精—蕃红。
杆菌
螺旋菌
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鞭毛 菌毛
鞭毛：细长，多曲的附属物。 是细胞的运动细胞。 蛋白质较高，糖、脂类
量极少
直菌 、毛伞 数，毛 量其、 多特线 、点毛 蛋是、 白纤纤 质细毛 高、、 。中须
• 特点： 1、利用腐生性营养方式获取碳源 2、贮藏的养料量肝糖量而不是淀粉 3、如有细胞壁，产生的是几丁质 4、以产生大量无性或有性孢子方式来繁殖 5、陆生性较强
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真核生物与原核生物比较：
项目
真核生物
细胞大小 若有壁，其主要成分 细胞器 鞭毛结构
细胞质
细胞核
《水处理微生物学》课件
兼性微生物
兼性微生物既可以在有氧生物
1 污水中的细菌、真菌和病毒
污水中常见的微生物包括细菌、真菌和病毒，它们对水质有显著影响。
2 自然界中的微生物
自然界中的微生物也参与了水处理过程，发挥着重要的生态功能。
微生物在不同的水处理过程中的作用
1
生物处理过程
2 膜技术在水处理中的
应用
膜技术在水处理中的应用 不断发展，提供了更高效 的水处理方法。
3 微生物与纳米技术的
结合
微生物与纳米技术的结合 可以创造出新的水处理技 术和材料。
总结
水处理微生物学的重要性和未来发展趋势，微生物在水处理过程中的作用和对水质的影响是研究的重点。
微生物群落结构的变化可以反映出水质的变化，为水处理提供指标。
水处理微生物的监测方法
1 监测微生物群落的水平
通过分子生物学方法监测微生物群落的组成和多样性。
2 监测微生物数量和活性的方法
通过培养和测定微生物数量以及活性来监测微生物的变化。
微生物处理技术发展趋势
1 生物反应器的优化
通过优化生物反应器的设 计和运行，提高水处理的 效率和效果。
微生物通过降解有机物、氮转化和磷去
物理或化学处理过程中的微生物
2
除等方式参与生物处理过程，提高水质。
作用
微生物在物理或化学处理过程中发挥着 辅助或协同的作用，提高处理效果。
水处理微生物对水质的影响
1 水处理微生物对水质指标的影响
水处理微生物可以影响水质指标，如溶解氧、pH值和浊度等。
2 微生物群落结构对水质指标的影响
《水处理微生物学》PPT 课件
水处理微生物学是研究微生物在水处理中的作用和重要性的科学领域。
兼性微生物既可以在有氧生物
1 污水中的细菌、真菌和病毒
污水中常见的微生物包括细菌、真菌和病毒，它们对水质有显著影响。
2 自然界中的微生物
自然界中的微生物也参与了水处理过程，发挥着重要的生态功能。
微生物在不同的水处理过程中的作用
1
生物处理过程
2 膜技术在水处理中的
应用
膜技术在水处理中的应用 不断发展，提供了更高效 的水处理方法。
3 微生物与纳米技术的
结合
微生物与纳米技术的结合 可以创造出新的水处理技 术和材料。
总结
水处理微生物学的重要性和未来发展趋势，微生物在水处理过程中的作用和对水质的影响是研究的重点。
微生物群落结构的变化可以反映出水质的变化，为水处理提供指标。
水处理微生物的监测方法
1 监测微生物群落的水平
通过分子生物学方法监测微生物群落的组成和多样性。
2 监测微生物数量和活性的方法
通过培养和测定微生物数量以及活性来监测微生物的变化。
微生物处理技术发展趋势
1 生物反应器的优化
通过优化生物反应器的设 计和运行，提高水处理的 效率和效果。
微生物通过降解有机物、氮转化和磷去
物理或化学处理过程中的微生物
2
除等方式参与生物处理过程，提高水质。
作用
微生物在物理或化学处理过程中发挥着 辅助或协同的作用，提高处理效果。
水处理微生物对水质的影响
1 水处理微生物对水质指标的影响
水处理微生物可以影响水质指标，如溶解氧、pH值和浊度等。
2 微生物群落结构对水质指标的影响
《水处理微生物学》PPT 课件
水处理微生物学是研究微生物在水处理中的作用和重要性的科学领域。
水处理微生物PPT课件
有效pH值范围 1~14
5~14
1~12
弱碱性 0~7
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9
离子交换平衡
选择系数大于1，说明该树脂对B+的亲合力大与对
A+的亲合力，即有利于进行离子交换反应。
一般常温低浓度下：
①原子价、电荷数越大的离子，对树脂的亲和力越大；
②对相同价数的离子，原子序数越大，水合离子的半径
越小，亲和力越大。
⑶ 进风口高于水面距离＞25cm，伸入内壁，防止水溅入风口
⑷ 通风管有一定坡向水面的坡度
⑸ 防止出水管不通，使水漫入鼓风机
⑹ 设备防腐
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36
固定床软化系统的设计计算
物料平衡关系式： Fh·q＝QT·Ht
Q＝ηqo ＝ {ηr －（1－ηs）}qo
η：树脂实际利用率 ηr ：树脂再生程度，再生度 ηs ：树脂饱和程度，饱和度
比耗：n
mol / mol （再生剂 / 工作交换容量）
再生1mol所需质量：R＝n·MB 再生剂摩尔质量
G＝q·R＝q·n·MB （g / L） q:树脂工作交换容量
每台离子交换器再生一次所需要再生剂的总量等于：
式中α——工业用酸或盐的浓度或纯度，%
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32
除二氧化碳器 1 ．原理：
因为PO43-＞SO42-＞NO3-＞Cl-＞F-＞HCO3-＞HSiO3-
2）.生容易：NaOH，NaHCO3，Na2CO3，NH4OH都可，实 际值是理论值的1.2～1.4倍。
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44
3）.交换容量大
可做强碱阴床前的预处理
4）.抗有机污染强，吸附后容易洗脱 可做强碱阴床前的预处理
水处理微生物学课件-3
门、硅藻门、甲藻门、红藻门及褐藻门
1、裸藻门
特点：
（1）不具有细胞壁 （2）有鞭毛，能运动 （3）多数具有叶绿体
（4）繁殖方式为纵裂
（4）环境恶化，裸藻失去鞭毛形成
胞囊
生长环境
生长在有机物丰富 的静止水体或缓慢的流 水中，对温度的适应范 围广，大量繁殖时形成 绿色、红色或褐色的水 华
是水体富营养化的指示生物
二、真核藻类构造
具有真核，细胞壁由纤维素与果胶质组成；
藻类的运动主要靠鞭毛进行；
藻类细胞中大都有叶绿体，叶绿体有各种形状； 藻类借光合色素进行光合作用，光和色素不同， 藻类呈现不同颜色。
三、藻类生理特征
藻类进行植物型光合作用，光能自养
以水作为供氢体并释放氧气
CO2 + 2H2O [CH2O]+ H2O+ O2
三种营养方式
异养吸收：通过细胞表面自周围环境中吸收可溶性营养物质
异养方式多样，凡从活的动物、植物吸收养分的 称为寄生(Parasitism)；
从死的动、植物体或其他无生命的有机物中吸取 养分的称为腐生(saprophytism)； 从活的有机体吸取养分，同时又提供该活体有利 的生活条件，从而彼此间互相受益、互相依赖的称 为共生(symbiosis)。
单细胞：衣藻
不同形状的绿藻
团藻 刺松藻
错综根枝藻
绿管浒苔
与人类生活的关系
小球藻和栅藻富含蛋白质，可作为食品
绿藻鸡汤竹荪卷 芥末绿藻珊瑚花 脆皮绿藻乳酪
绿藻是藻类生理生化研究的材 料及宇宙航行的供氧体
绿藻在水体自净中起净化和指 示生物作用
3、硅藻门
硅藻为单细胞，形体像小 盒，由上壳和下壳组成； 硅藻的细胞壁由硅质和果 胶质组成； 细胞内有一个核和两个以 上的色素体。
1、裸藻门
特点：
（1）不具有细胞壁 （2）有鞭毛，能运动 （3）多数具有叶绿体
（4）繁殖方式为纵裂
（4）环境恶化，裸藻失去鞭毛形成
胞囊
生长环境
生长在有机物丰富 的静止水体或缓慢的流 水中，对温度的适应范 围广，大量繁殖时形成 绿色、红色或褐色的水 华
是水体富营养化的指示生物
二、真核藻类构造
具有真核，细胞壁由纤维素与果胶质组成；
藻类的运动主要靠鞭毛进行；
藻类细胞中大都有叶绿体，叶绿体有各种形状； 藻类借光合色素进行光合作用，光和色素不同， 藻类呈现不同颜色。
三、藻类生理特征
藻类进行植物型光合作用，光能自养
以水作为供氢体并释放氧气
CO2 + 2H2O [CH2O]+ H2O+ O2
三种营养方式
异养吸收：通过细胞表面自周围环境中吸收可溶性营养物质
异养方式多样，凡从活的动物、植物吸收养分的 称为寄生(Parasitism)；
从死的动、植物体或其他无生命的有机物中吸取 养分的称为腐生(saprophytism)； 从活的有机体吸取养分，同时又提供该活体有利 的生活条件，从而彼此间互相受益、互相依赖的称 为共生(symbiosis)。
单细胞：衣藻
不同形状的绿藻
团藻 刺松藻
错综根枝藻
绿管浒苔
与人类生活的关系
小球藻和栅藻富含蛋白质，可作为食品
绿藻鸡汤竹荪卷 芥末绿藻珊瑚花 脆皮绿藻乳酪
绿藻是藻类生理生化研究的材 料及宇宙航行的供氧体
绿藻在水体自净中起净化和指 示生物作用
3、硅藻门
硅藻为单细胞，形体像小 盒，由上壳和下壳组成； 硅藻的细胞壁由硅质和果 胶质组成； 细胞内有一个核和两个以 上的色素体。
课件：水处理微生物学-微污染及深度处理
（PHB）），逆浓度梯度过量吸磷（贮备厌氧状态能源——多聚磷酸 盐颗粒(即异染颗粒) ）；
厌氧时：正相反——不繁殖，释放磷酸盐于体外（产生能量供其储
备消耗好氧状态能源——PHB）。
有机基质 产酸菌
乙酸 聚P
厌氧区
部分回流 做种
P PHB
好氧区
水中P
大部分 （P）去除
聚聚P聚P聚PP
PHB
聚P
聚磷菌
聚磷菌
传统生物脱氮工艺
去碳
硝化
反硝化
甲醇
硝化（好氧）→反硝化（厌氧） 外碳源？
甲醇
利用进水
进水
中的BOD
好氧 脱碳 硝化 滤池
厌氧 反硝 化 滤池
出水
两级滤池法工艺流程
补充反硝化菌的碳源！
生物脱氮工艺（A/O）
硝化（好氧）→反硝化（厌氧）
生物除磷
常规二级生物处理中，微生物 中含磷量为1.5%~2.3%，排放剩余 污泥的除磷率为10%~30%。 “超量吸磷”
（BOD：N：P）100：5：1——微生物除碳的 同时吸收磷元素用以合成细胞物质和合成ATP 等，但只去除污水中约19％左右的磷。某些高 含磷废水中残留的磷还相当高，故需用除磷工 艺处理。
1．微生物除磷原理
依靠聚磷菌（兼性厌氧菌）聚磷，再从水中除去这 些细菌。
好氧时：大量繁殖（消耗好氧状态能源——聚β-羟基丁二酸
O2 聚磷菌
聚磷菌
2．工艺简介
常见的脱磷工艺如下图所示
进
出
水
水
部分污泥回流接种
厌氧 放磷
好氧 聚磷
沉淀 脱磷
剩余污 泥处理
生物除磷工艺
A/O工艺
生物脱氮除磷组合工艺
厌氧时：正相反——不繁殖，释放磷酸盐于体外（产生能量供其储
备消耗好氧状态能源——PHB）。
有机基质 产酸菌
乙酸 聚P
厌氧区
部分回流 做种
P PHB
好氧区
水中P
大部分 （P）去除
聚聚P聚P聚PP
PHB
聚P
聚磷菌
聚磷菌
传统生物脱氮工艺
去碳
硝化
反硝化
甲醇
硝化（好氧）→反硝化（厌氧） 外碳源？
甲醇
利用进水
进水
中的BOD
好氧 脱碳 硝化 滤池
厌氧 反硝 化 滤池
出水
两级滤池法工艺流程
补充反硝化菌的碳源！
生物脱氮工艺（A/O）
硝化（好氧）→反硝化（厌氧）
生物除磷
常规二级生物处理中，微生物 中含磷量为1.5%~2.3%，排放剩余 污泥的除磷率为10%~30%。 “超量吸磷”
（BOD：N：P）100：5：1——微生物除碳的 同时吸收磷元素用以合成细胞物质和合成ATP 等，但只去除污水中约19％左右的磷。某些高 含磷废水中残留的磷还相当高，故需用除磷工 艺处理。
1．微生物除磷原理
依靠聚磷菌（兼性厌氧菌）聚磷，再从水中除去这 些细菌。
好氧时：大量繁殖（消耗好氧状态能源——聚β-羟基丁二酸
O2 聚磷菌
聚磷菌
2．工艺简介
常见的脱磷工艺如下图所示
进
出
水
水
部分污泥回流接种
厌氧 放磷
好氧 聚磷
沉淀 脱磷
剩余污 泥处理
生物除磷工艺
A/O工艺
生物脱氮除磷组合工艺
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到的具体表现。是一种现实性。
遗传型 （可能性）
+
环境条件
代谢，发育 表型 （现实性）
5
变异
任何一种生物的亲代和子代以及个体之间，在形态结 构和生理机能方面都有所差异，这种现象叫做变异。
特点：
遗传是相对的，变异是绝对的 性状变化幅度大 新性状稳定、可遗传
6
7
请大家想一想，与遗传 变异有关的俗语或谚语 有哪些？
➢ 最经典的结构：双 螺旋结构。
➢ 沃森、克里克 1953年提出。
沃森（左）和克里克与DNA分子双螺旋结构2模5 型
26
➢ 双螺旋结构模型
（1）两条走向相反的多核苷酸链，以右手方向沿同一轴心平行 盘绕成双螺旋，螺旋直径为2nm。 （2）脱氧核苷酸链（DNA）是由脱氧核苷酸按一定顺序排列组成
磷酸
脱氧 核糖
遗传具有保守性 优点：保障优良性状稳定遗传； 缺点：环境变化，无法适应而死亡。
3
金 丝 猴 的 后 代 仍 然 是 金 丝 猴
4
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。
表型
指某一生物体所具有的一切外表特征和内在特性的综 合，是其遗传性在合适环境条件下通过代谢和发育而得
9
生物的遗传物质：
含DNA的生物：
如真核生物、原 核生物和只含 DNA的病毒等
以DNA为遗 传物质
仅含RNA的生物： 以RNA为遗
传物质 如流感病毒、
爱滋病病毒、
烟草花叶病毒 等
动植物
蓝藻
细菌
噬菌体 噬菌体
流感病毒 艾滋病毒 烟草花叶病毒 流感病毒 艾滋病毒 烟草花叶10病毒
哪些人用什么方法最终证明了 遗传的物质基础？
17
多糖
DNA RNA
蛋白质
只有DNA引起R型肺炎球菌转化，DNA是其遗传物质
18
（3）赫西和蔡斯实验——噬菌体侵染细菌的实验
（含P） （含S）
19
用放射性同位素35S标记外壳蛋白质
细菌内无放射性
20
用放射性同位素32P标记内部DNA
细菌内有放射性 表明DNA是遗传物质
21
（4）植物病毒的重建试验
S型菌 （光滑、有毒性）
12
将R型活菌注入小鼠体内
一段时间后
13
将S型活菌注入小鼠体内
一段时间后
14
将灭活的S型菌注入小菌与灭活的S型菌注入小鼠体内
一段时间后
16
（2）埃弗里、麦克劳德、麦卡蒂转化补充实验
从S型肺炎球菌活体上取得蛋白质、 荚膜、DNA、RNA，分别与R型肺炎球 菌混合后注入到小白鼠体内 结果被注入DNA的小白鼠死亡，其它 小白鼠存活。
正常 花叶病
红蓝箭头表示遗传信息的走向
TMV重建试验
23
课堂 小结
核酸是一切生物的遗传物质，核酸包括脱氧 核糖核酸（DNA）和核糖核酸（RNA），绝大多数 生物都是以DNA作为遗传物质的，只有少数病毒 的遗传信息贮存在RNA上，因此DNA是主要的遗 传物质。
24
二、核酸的结构 1、 DNA的结构
碱碱GACT基基
27
4种脱 氧核 苷酸
A
A——腺嘌呤
G
G——鸟嘌呤
C
C——胞嘧啶
磷酸
脱氧 核糖
T
T——胸腺嘧啶
碱基
28
磷酸
脱氧 核糖
碱基
A
T
T
A
G
C
C
G
➢每个单链均由脱氧核糖－磷酸－脱氧核糖－磷酸交替排列构成。
➢两条核苷酸链靠碱基对之间的氢键连接：T—A A—T G—C C—G
➢A与T之间有2个氢键，G与C之间有3个氢键。
36
➢ RNA种类
mRNA：以DNA的一条单链为模板，在RNA聚合酶的催化下，按碱基 互补原则合成的。由于传达了DNA的遗传信息，故称信使RNA tRNA：存在于细胞质里，在蛋白质合成过程中起转移氨基酸的作用 rRNA：与蛋白质形成核糖体，作为蛋白质的合成场所，(核糖体RNA) 反义RNA：起调节作用，主要决定mRNA的翻译速度
包围。 ✓ 原核生物中DNA与很少量的蛋
染色体
細胞
白结合，以单独裸露状态存在无
核膜包围，单纯由一条DNA细丝
构成环状的染色体
DNA
蛋白质
32
2、RNA的结构
RNA与DNA相似，不同之处是核糖及碱基。
规则的双螺旋结构
脱氧核苷酸
腺嘌呤（A） 鸟嘌呤（G）
胞嘧啶（C） 胸腺嘧啶（T）
脱氧核糖 磷酸
通常呈单链结构
核糖核苷酸
腺嘌呤（A） 鸟嘌呤（G）
胞嘧啶（C） 尿嘧啶（U）
核糖 磷酸
33
磷酸
DNA
脱氧 核糖
碱碱GACT基基
磷酸
RNA
核糖
碱碱GACT基基
34
4种核苷 酸
A
G
C
U
磷酸
核糖
碱基
35
磷酸 核糖 碱基
A
U
U
A
G
C
C
G
➢通常是单链，由核糖－磷酸－核糖－磷酸交替排列构成。 ➢两条核苷酸链靠碱基对之间的氢键连接：U—A A—U G—C C—G
H.Fraenkel-Conrat（1956）用含RNA的 烟草花叶病毒（TMV）进行植物病毒重建实 验：
将TMV放在一定浓度的苯酚溶液中振荡，就 能将它的蛋白质外壳和RNA核心分离，发现 裸露的RNA能感染烟草，而蛋白质不感染烟 草。
选用一株与TMV近缘的霍氏车前花叶病毒 HRV进行实验。
22
1.种瓜得瓜，种豆得豆； 2.龙生龙，凤生凤，老鼠儿子会打洞； 3.虎父无犬子； 4.一母生九子，母子十不同。
8
第一节 微生物的遗传
一、遗传的物质基础 一切生物遗传变异的物质基础是核酸，包括脱氧核糖
核酸（DNA）和核糖核酸（RNA）， 含有DNA的微生物中遗传物质是DNA，不含DNA只含
RNA的微生物中，遗传物质是RNA。
第八章 微生物的遗传与变异
1
内容提要
遗传、变异、遗传型、表型等概念 遗传变异的物质基础 三个经典实验 DNA的结构及性质 ➢ 遗传信息的传递和表达 微生物突变的实质和类型 基因重组
2
几个重要概念：遗传、遗传型、表型、变异
遗传
指每种微生物所具备的亲代性状在子代重现，使其子代的性 状与亲代基本上一致的现象。
29
30
（3）一个DNA分子可包含几 十万到几百万个碱基对，每个 碱基之间间距为0.34nm。每10 个碱基组成一个螺旋，螺距 3.4nm。
碱基之间一一对应，顺序 固定，可以保证遗传的稳定性。
如果受到干扰，个别碱基 排列顺序发生变化，会导致微 生物死亡或变异。
31
➢ DNA的存在形式
✓ 真核生物中DNA与组蛋白结合成染色体，少的几个，多的几十个，被核膜
（1）格里菲斯经典转化实验（1928） （2）埃弗里、麦克劳德、麦卡蒂等人的转化补 充实验（1941）。 （3）赫西和蔡斯大肠杆菌T2噬菌体感染大肠杆 菌实验。 （4）H.Fraenkel-Conrat植物病毒的重建实验
11
（1）格里菲斯——肺炎双球菌转化实验
R型菌 （粗糙、无毒性）
多 糖 类 荚 膜
遗传型 （可能性）
+
环境条件
代谢，发育 表型 （现实性）
5
变异
任何一种生物的亲代和子代以及个体之间，在形态结 构和生理机能方面都有所差异，这种现象叫做变异。
特点：
遗传是相对的，变异是绝对的 性状变化幅度大 新性状稳定、可遗传
6
7
请大家想一想，与遗传 变异有关的俗语或谚语 有哪些？
➢ 最经典的结构：双 螺旋结构。
➢ 沃森、克里克 1953年提出。
沃森（左）和克里克与DNA分子双螺旋结构2模5 型
26
➢ 双螺旋结构模型
（1）两条走向相反的多核苷酸链，以右手方向沿同一轴心平行 盘绕成双螺旋，螺旋直径为2nm。 （2）脱氧核苷酸链（DNA）是由脱氧核苷酸按一定顺序排列组成
磷酸
脱氧 核糖
遗传具有保守性 优点：保障优良性状稳定遗传； 缺点：环境变化，无法适应而死亡。
3
金 丝 猴 的 后 代 仍 然 是 金 丝 猴
4
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。
表型
指某一生物体所具有的一切外表特征和内在特性的综 合，是其遗传性在合适环境条件下通过代谢和发育而得
9
生物的遗传物质：
含DNA的生物：
如真核生物、原 核生物和只含 DNA的病毒等
以DNA为遗 传物质
仅含RNA的生物： 以RNA为遗
传物质 如流感病毒、
爱滋病病毒、
烟草花叶病毒 等
动植物
蓝藻
细菌
噬菌体 噬菌体
流感病毒 艾滋病毒 烟草花叶病毒 流感病毒 艾滋病毒 烟草花叶10病毒
哪些人用什么方法最终证明了 遗传的物质基础？
17
多糖
DNA RNA
蛋白质
只有DNA引起R型肺炎球菌转化，DNA是其遗传物质
18
（3）赫西和蔡斯实验——噬菌体侵染细菌的实验
（含P） （含S）
19
用放射性同位素35S标记外壳蛋白质
细菌内无放射性
20
用放射性同位素32P标记内部DNA
细菌内有放射性 表明DNA是遗传物质
21
（4）植物病毒的重建试验
S型菌 （光滑、有毒性）
12
将R型活菌注入小鼠体内
一段时间后
13
将S型活菌注入小鼠体内
一段时间后
14
将灭活的S型菌注入小菌与灭活的S型菌注入小鼠体内
一段时间后
16
（2）埃弗里、麦克劳德、麦卡蒂转化补充实验
从S型肺炎球菌活体上取得蛋白质、 荚膜、DNA、RNA，分别与R型肺炎球 菌混合后注入到小白鼠体内 结果被注入DNA的小白鼠死亡，其它 小白鼠存活。
正常 花叶病
红蓝箭头表示遗传信息的走向
TMV重建试验
23
课堂 小结
核酸是一切生物的遗传物质，核酸包括脱氧 核糖核酸（DNA）和核糖核酸（RNA），绝大多数 生物都是以DNA作为遗传物质的，只有少数病毒 的遗传信息贮存在RNA上，因此DNA是主要的遗 传物质。
24
二、核酸的结构 1、 DNA的结构
碱碱GACT基基
27
4种脱 氧核 苷酸
A
A——腺嘌呤
G
G——鸟嘌呤
C
C——胞嘧啶
磷酸
脱氧 核糖
T
T——胸腺嘧啶
碱基
28
磷酸
脱氧 核糖
碱基
A
T
T
A
G
C
C
G
➢每个单链均由脱氧核糖－磷酸－脱氧核糖－磷酸交替排列构成。
➢两条核苷酸链靠碱基对之间的氢键连接：T—A A—T G—C C—G
➢A与T之间有2个氢键，G与C之间有3个氢键。
36
➢ RNA种类
mRNA：以DNA的一条单链为模板，在RNA聚合酶的催化下，按碱基 互补原则合成的。由于传达了DNA的遗传信息，故称信使RNA tRNA：存在于细胞质里，在蛋白质合成过程中起转移氨基酸的作用 rRNA：与蛋白质形成核糖体，作为蛋白质的合成场所，(核糖体RNA) 反义RNA：起调节作用，主要决定mRNA的翻译速度
包围。 ✓ 原核生物中DNA与很少量的蛋
染色体
細胞
白结合，以单独裸露状态存在无
核膜包围，单纯由一条DNA细丝
构成环状的染色体
DNA
蛋白质
32
2、RNA的结构
RNA与DNA相似，不同之处是核糖及碱基。
规则的双螺旋结构
脱氧核苷酸
腺嘌呤（A） 鸟嘌呤（G）
胞嘧啶（C） 胸腺嘧啶（T）
脱氧核糖 磷酸
通常呈单链结构
核糖核苷酸
腺嘌呤（A） 鸟嘌呤（G）
胞嘧啶（C） 尿嘧啶（U）
核糖 磷酸
33
磷酸
DNA
脱氧 核糖
碱碱GACT基基
磷酸
RNA
核糖
碱碱GACT基基
34
4种核苷 酸
A
G
C
U
磷酸
核糖
碱基
35
磷酸 核糖 碱基
A
U
U
A
G
C
C
G
➢通常是单链，由核糖－磷酸－核糖－磷酸交替排列构成。 ➢两条核苷酸链靠碱基对之间的氢键连接：U—A A—U G—C C—G
H.Fraenkel-Conrat（1956）用含RNA的 烟草花叶病毒（TMV）进行植物病毒重建实 验：
将TMV放在一定浓度的苯酚溶液中振荡，就 能将它的蛋白质外壳和RNA核心分离，发现 裸露的RNA能感染烟草，而蛋白质不感染烟 草。
选用一株与TMV近缘的霍氏车前花叶病毒 HRV进行实验。
22
1.种瓜得瓜，种豆得豆； 2.龙生龙，凤生凤，老鼠儿子会打洞； 3.虎父无犬子； 4.一母生九子，母子十不同。
8
第一节 微生物的遗传
一、遗传的物质基础 一切生物遗传变异的物质基础是核酸，包括脱氧核糖
核酸（DNA）和核糖核酸（RNA）， 含有DNA的微生物中遗传物质是DNA，不含DNA只含
RNA的微生物中，遗传物质是RNA。
第八章 微生物的遗传与变异
1
内容提要
遗传、变异、遗传型、表型等概念 遗传变异的物质基础 三个经典实验 DNA的结构及性质 ➢ 遗传信息的传递和表达 微生物突变的实质和类型 基因重组
2
几个重要概念：遗传、遗传型、表型、变异
遗传
指每种微生物所具备的亲代性状在子代重现，使其子代的性 状与亲代基本上一致的现象。
29
30
（3）一个DNA分子可包含几 十万到几百万个碱基对，每个 碱基之间间距为0.34nm。每10 个碱基组成一个螺旋，螺距 3.4nm。
碱基之间一一对应，顺序 固定，可以保证遗传的稳定性。
如果受到干扰，个别碱基 排列顺序发生变化，会导致微 生物死亡或变异。
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➢ DNA的存在形式
✓ 真核生物中DNA与组蛋白结合成染色体，少的几个，多的几十个，被核膜
（1）格里菲斯经典转化实验（1928） （2）埃弗里、麦克劳德、麦卡蒂等人的转化补 充实验（1941）。 （3）赫西和蔡斯大肠杆菌T2噬菌体感染大肠杆 菌实验。 （4）H.Fraenkel-Conrat植物病毒的重建实验
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（1）格里菲斯——肺炎双球菌转化实验
R型菌 （粗糙、无毒性）
多 糖 类 荚 膜