常见于分解代谢途径如

环境微生物学
（2）细菌培养实验 热死SIII菌—————不生长 活 RII 菌—————长出RII菌 热死SIII菌—————长出大量RII菌和10-6SIII菌 +活RII菌 （3）S型菌的无细胞抽提液试验 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。
表型饰变：表型的差异只与环境有关 特点：暂时性、不可遗传性、表现为全部个体的行为
Production of a red pigment (prodigiosin) by Serratia marcescens. From left to right: slant culture grown at 25°C, slant culture grown at 37°C, broth culture grown at 25°C, broth culture grown at 37°C.
上清液中含 75%放射性
吸附
10分钟后 用捣碎器 使空壳脱离
离心
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
Байду номын сангаас
（2）含35S-蛋白质的一组：放射性75%在上清液中
环境微生物学
3. 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。
环境微生物学
（一）遗传物质分子结构及其多样性
1.4种碱基：A CGT (dAMP、dGMP、dCMT和dTMP)
2.结构模型：双螺旋
环境微生物学
二、遗传物质在微生物细胞内存在的部位和方式
1.主要形式—染色体
真核生物的染色体
原核生物的染色体
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2.细胞器DNA：叶绿体、线粒体等
3.质粒
1）质粒特点： 相对分子质量小，
环境微生物学
平皿培养
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：

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
遗传型变异（基因变异、基因突变）：
特点：遗传性、群体中极少数个体的行为（自发突变频率通常为10-6-10-9）
环境微生物学
第一节 微生物的遗传
一、微生物遗传变异的物质基础 3个证明DNA是遗传物质的经典实验
1、经典转化实验
2、噬菌体感染实验 3、植物病毒重建实验
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1. 经典转化实验（transformation）：F.Griffith， 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
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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TMV
HRV
选 用 TMV 和 霍 氏 车 前 花 叶 病 毒 （ HRV ），分别拆分取得各自的 RNA 和蛋白质，将两种 RNA 分别 与对方的蛋白质外壳重建形成两 种杂合病毒：
（1）RNA（TMV）蛋白质 （HRV） – （2）RNA（HRV）蛋白质 （TMV） 用两种杂合病毒感染寄主： – （1）表现TMV的典型症状病分离 到正常TMV粒子 – （2）表现HRV的典型症状病分离 到正常HRV粒子。 上述结果说明，在RNA病毒中，遗传 的物质基础也是核酸。
–


HRV
TMV
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4）质粒分类 抗药型质粒（R因子） 抗生素产生质粒 降解性质粒 大肠杆菌素质粒（Col因子） 性质粒（F因子） 致瘤性质粒（包括Ti质粒和Sym质粒） 杀伤性质粒（RNA） 酵母2um质粒 其他质粒
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4.转座因子 概念：是存在于细菌染色体或质粒DNA分子上的一段特 异性核苷酸序列片段，它能在DNA分子中移动，不断改 变它们在基因组的位置，能从一个基因组转移到另一 个基因组中。 插入序列（IS，跳跃基因） 转座子（TN） 某些病毒 ABCDEFG IS
第 四 章 微生物的遗传与变异
环境微生物学
遗传和变异是生命的最本质特性之一
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 遗传型： 生物的全部遗传因子所携带的遗传信息 具有一定遗传型的个体，在特定环境条件下通过生 表型： 长发育所表现出来的外表特征和内在特征的总和。
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2. 噬菌体感染实验
A.
D. Hershey和M. Chase， 1952年
10分钟后 用捣碎器 使空壳脱离 离心 上清液中含 15%放射性
吸附
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
携带信息量小
可转移，可整合，可重组，可消除
2）构型：线状，环状，超螺旋
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3）细菌质粒与真核生物含DNA的细胞器的异同 同 自体复制 消失后不会再出现 含有的DNA量信息量少 异 质粒不会与其他物质一起构成复杂结构 质粒DNA功能更多样化 质粒并非细胞生存必须 质粒可转移
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。
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2. 噬菌体感染实验
A.
D. Hershey和M. Chase 1952年
（ 1）首先，将大肠杆菌培养在以放射性 32P或 35S 的培养基中培养，获得含32P、35S的两种噬菌体。