水处理微生物学课件
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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？
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
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
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
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。
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
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。
（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
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
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。
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
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
➢ 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
Байду номын сангаас
脱氧 核糖
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？
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型菌注入小鼠体内
一段时间后
15
将R型活菌与灭活的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。
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
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？
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
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
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。
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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
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
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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。
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
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。
（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
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
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。
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
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
➢ 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
Байду номын сангаас
脱氧 核糖
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？
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型菌注入小鼠体内
一段时间后
15
将R型活菌与灭活的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。
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