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文檔簡介

1、關(guān)于微生物遺傳變異第一張,PPT共九十五頁,創(chuàng)作于2022年6月遺傳:親代與子代相似變異:親代與子代、子代間不同個體不完全相同遺傳(inheritance)和變異(variation)是生命的最本質(zhì)特性之一遺傳型:表型:生物的全部遺傳因子所攜帶的遺傳信息具有一定遺傳型的個體,在特定環(huán)境條件下通過生長發(fā)育所表現(xiàn)出來的外表特征和內(nèi)在特征的總和。表型是由遺傳型所決定,但也和環(huán)境有關(guān)。第二張,PPT共九十五頁,創(chuàng)作于2022年6月表型飾變:表型的差異只與環(huán)境有關(guān)特點:暫時性、不可遺傳性、表現(xiàn)為全部個體的行為遺傳型變異(基因變異、基因突變):遺傳物質(zhì)改變,導(dǎo)致表型改變特點:遺傳性、群體中極少數(shù)個體的行為

2、(自發(fā)突變頻率通常為10-6-10-9)粘質(zhì)沙雷氏菌25C的斜面培養(yǎng)基;37C的斜面培養(yǎng)基;25C的液體培養(yǎng)基;37C的液體培養(yǎng)基.第三張,PPT共九十五頁,創(chuàng)作于2022年6月第一節(jié) 遺傳變異的物質(zhì)基礎(chǔ)一、三個證明DNA是遺傳物質(zhì)的經(jīng)典實驗(一) 經(jīng)典轉(zhuǎn)化實驗肺炎鏈球菌: S型(菌體具莢膜,菌落表面光滑,有 致病能力) R型(菌體無莢膜,菌落表面粗糙,無 致病能力)第四張,PPT共九十五頁,創(chuàng)作于2022年6月小鼠注入活的S型菌株,小鼠死亡,說明S型菌株有致病性。1928年,F(xiàn).Griffth作了3組實驗:1、動物試驗第五張,PPT共九十五頁,創(chuàng)作于2022年6月小鼠注入活的R型菌株,小鼠存

3、活,說明R型菌株不具有致病性。第六張,PPT共九十五頁,創(chuàng)作于2022年6月小鼠注入熱致死的S型菌株,小鼠存活,說明熱致死的S型菌株不具有致病性。第七張,PPT共九十五頁,創(chuàng)作于2022年6月說明R型菌株和S型菌株之間有轉(zhuǎn)化現(xiàn)象。小鼠注入活的R型菌株和熱致死的S型菌株,小鼠死亡。第八張,PPT共九十五頁,創(chuàng)作于2022年6月實驗證明,R菌和S菌之間有轉(zhuǎn)化現(xiàn)象2、細(xì)菌培養(yǎng)實驗3、S型菌的無細(xì)胞抽提液試驗以上實驗說明:加熱殺死的S型細(xì)菌細(xì)胞內(nèi)可能存在一種轉(zhuǎn)化物質(zhì),它能通過某種方式進(jìn)入R型細(xì)胞使其轉(zhuǎn)變?yōu)镾型細(xì)胞。熱死S菌不生長活 R菌長出R菌熱死S菌+活R菌長出大量R菌和10-6S菌活R菌+S菌無細(xì)

4、胞抽提液長出大量R菌和少量S菌平皿培養(yǎng)肺炎鏈球菌第九張,PPT共九十五頁,創(chuàng)作于2022年6月1944年,Avery精確重復(fù)了轉(zhuǎn)化實驗,確定了轉(zhuǎn)化因子實驗證明,將R菌轉(zhuǎn)化為S菌的轉(zhuǎn)化因子是DNA加S菌DNA加S菌DNA及DNA酶以外的酶加S菌的DNA和DNA酶加S菌的RNA加S菌的蛋白質(zhì)加S菌的莢膜多糖活R菌長出S菌只有R菌只有S型細(xì)菌的DNA才能將R型轉(zhuǎn)化為S型第十張,PPT共九十五頁,創(chuàng)作于2022年6月(二)噬菌體感染實驗(A. D. Hershey和M. Chase)以32P標(biāo)記核酸做噬菌體感染實驗(1)含32P-DNA的一組:放射性85%在沉淀中10分鐘后用搗碎器使空殼脫離吸附離心沉

5、淀細(xì)胞進(jìn)一步培養(yǎng)后,可產(chǎn)生大量完整的子代噬菌體上清液中含15%放射性沉淀中含85%放射性第十一張,PPT共九十五頁,創(chuàng)作于2022年6月沉淀中含25%放射性以35S標(biāo)記蛋白質(zhì)外殼做噬菌體感染實驗(2)含35S-蛋白質(zhì)的一組:放射性75%在上清液中10分鐘后用搗碎器使空殼脫離吸附離心沉淀細(xì)胞進(jìn)一步培養(yǎng)后,可產(chǎn)生大量完整的子代噬菌體上清液中含75%放射性證明遺傳物質(zhì)是DNA而不是蛋白質(zhì)第十二張,PPT共九十五頁,創(chuàng)作于2022年6月(三)植物病毒重建實驗實驗證明,在RNA病毒中遺傳物質(zhì)是RNA通過三個具有歷史意義的經(jīng)典試驗證明:只有核酸才是負(fù)載遺傳信息的真正物質(zhì)。第十三張,PPT共九十五頁,創(chuàng)作于

6、2022年6月二、遺傳物質(zhì)在微生物細(xì)胞內(nèi)存在的部位和方式(一)遺傳物質(zhì)在7個水平上的形式1、細(xì)胞水平2、細(xì)胞核水平3、染色體水平4、核酸水平5、基因水平6、密碼子水平7、核苷酸水平第十四張,PPT共九十五頁,創(chuàng)作于2022年6月(二)原核生物的質(zhì)粒1、定義質(zhì)粒(plasmid):凡游離于原核生物核基因組以外,具有獨立復(fù)制的能力的小型共價閉合環(huán)狀的dsDNA分子。質(zhì)粒所含的基因?qū)λ拗骷?xì)胞一般是非必需的;在某些特殊條件下,質(zhì)粒有時能賦予宿主細(xì)胞以特殊的機能,從而使宿主得到生長優(yōu)勢。第十五張,PPT共九十五頁,創(chuàng)作于2022年6月2、結(jié)構(gòu)特點通常以共價閉合環(huán)狀簡稱CCC)的超螺旋雙鏈DNA分子存在于

7、細(xì)胞中;質(zhì)粒分子的大小范圍從1kb左右到1000kb; (細(xì)菌質(zhì)粒多在10kb以內(nèi))第十六張,PPT共九十五頁,創(chuàng)作于2022年6月1 SC構(gòu)型:共價閉合環(huán)形DNA(cccDNA)2 OC構(gòu)型:開環(huán)DNA(ocDNA)3 L構(gòu)型:線形分子(LDNA)質(zhì)粒DNA分子具有三種不同的構(gòu)型:第十七張,PPT共九十五頁,創(chuàng)作于2022年6月在瓊脂糖凝膠電泳中,不同構(gòu)型的同一種質(zhì)粒DNA,電泳遷移速度不同。超螺旋線形開環(huán) 第十八張,PPT共九十五頁,創(chuàng)作于2022年6月3、質(zhì)粒的類型嚴(yán)謹(jǐn)型質(zhì)粒(stringent plasmid):復(fù)制行為與核染色體的復(fù)制同步,低拷貝數(shù)松弛型質(zhì)粒(relaxed plas

8、mid):復(fù)制行為與核染色體的復(fù)制不同步,高拷貝數(shù)窄宿主范圍質(zhì)粒(narrow host range plasmid)(只能在一種特定的宿主細(xì)胞中復(fù)制)廣宿主范圍質(zhì)粒(broad host range plasmid)(可以在許多種細(xì)菌中復(fù)制)第十九張,PPT共九十五頁,創(chuàng)作于2022年6月4、質(zhì)粒在基因工程中的應(yīng)用質(zhì)粒的優(yōu)點:(1)相對分子量小,易分離和操作(2)環(huán)狀,穩(wěn)定(3)獨立復(fù)制(4)拷貝數(shù)多(5)存在標(biāo)記位點,易篩選E. coli的pBR322質(zhì)粒第二十張,PPT共九十五頁,創(chuàng)作于2022年6月5、質(zhì)粒的檢測 提取所有胞內(nèi)DNA后電鏡觀察; 超速離心或瓊脂糖凝膠電泳后觀察; 對于實

9、驗室常用菌,可用質(zhì)粒所帶的某些特點, 如抗藥性初步判斷。第二十一張,PPT共九十五頁,創(chuàng)作于2022年6月6、質(zhì)粒的主要種類質(zhì)粒所編碼的功能和賦予宿主的表型效應(yīng)致育因子(Fertility factor,F(xiàn)因子)抗性因子(Resistance factor,R因子)Col質(zhì)粒(colicin plasmid)Ti質(zhì)粒(tumor inducing plasmid)Ri質(zhì)粒(rot inducing plasmid) 降解性質(zhì)粒(degradative plasmid)Mega質(zhì)粒(mega plasmid)第二十二張,PPT共九十五頁,創(chuàng)作于2022年6月第二節(jié) 基因突變和誘變育種一、基因突變

10、 指細(xì)胞內(nèi)(或病毒粒內(nèi))遺傳物質(zhì)的分子結(jié)構(gòu)或數(shù)量突然發(fā)生的可遺傳的變化,可自發(fā)或誘導(dǎo)產(chǎn)生?;蛲蛔儶M義:點突變廣義:基因突變和染色體畸變野生型(原始性狀)基因突變突變型(新性狀)第二十三張,PPT共九十五頁,創(chuàng)作于2022年6月(一)突變類型1、根據(jù)突變的原因分為自發(fā)突變誘發(fā)突變2、根據(jù)突變株的 表型分為營養(yǎng)缺陷型抗性突變型條件致死突變型選擇性突變株非選擇性突變株形態(tài)突變型抗原突變型產(chǎn)量突變型第二十四張,PPT共九十五頁,創(chuàng)作于2022年6月(二)突變率某一細(xì)胞在每一世代中發(fā)生某一性狀突變的幾率。 (三)基因突變的特點 1、自發(fā)性 2、不對應(yīng)性 3、稀有性 4、獨立性 5、可誘變性 6、穩(wěn)定性

11、 7、可逆性第二十五張,PPT共九十五頁,創(chuàng)作于2022年6月(四)基因突變及其機制基因突變自發(fā)突變誘發(fā)突變點突變轉(zhuǎn)換:AG T C顛換:A T A C G C C T堿基置換移碼突變?nèi)笔В篈BC ABABCA.添加: ABC ABCABCA.染色體畸變?nèi)笔?abc ghijkl添加重復(fù):abc abc def插入:abc pqr def易位(轉(zhuǎn)座)abc pqr ghi.倒位:abc fed ghi.第二十六張,PPT共九十五頁,創(chuàng)作于2022年6月1、誘發(fā)突變:是通過人為的方法,利用物理、化學(xué)和生物的因素顯著提高突變頻率的作法.(1)堿基的置換包括轉(zhuǎn)換和顛換第二十七張,PPT共九十五頁,創(chuàng)

12、作于2022年6月堿基的置換引起的突變同義突變 :密碼子雖然改變,然而所編碼的氨基酸還是原來的氨基酸,那么這一密碼子稱為同義密碼子,這樣的突變?yōu)橥x突變或沉默突變。它對該蛋白質(zhì)的功能沒有影響.無義突變:由于某一堿基的替換,使原來編碼某一氨基酸的密碼子突變成為終止密碼子UAA、UGA、UAG中的一種,致使肽鍵的合成提前終止,肽鍵縮短,成為沒有活性的多肽片段。錯義突變:在基因中由于堿基對的替換,使mRNA分子中編碼某一氨基酸的密碼子變成編碼另一氨基酸的密碼子。酪氨酸酪氨酸天冬氨酸第二十八張,PPT共九十五頁,創(chuàng)作于2022年6月(2)移碼突變:指誘變劑會使DNA序列中的一個或少數(shù)幾個核苷酸發(fā)生增添

13、(插入),從而使該處后面的全部遺傳密碼的閱讀框架發(fā)生改變,并進(jìn)一步引起轉(zhuǎn)錄和翻譯錯誤的一類突變。第二十九張,PPT共九十五頁,創(chuàng)作于2022年6月(3)染色體畸變:某些強烈理化因子(電離輻射和烷化劑、亞硝酸)等引起的DNA分子的大損傷。包括:缺失、重復(fù)、插入、易位、倒位第三十張,PPT共九十五頁,創(chuàng)作于2022年6月2、自發(fā)突變:是指生物體在無人為干預(yù)下自然發(fā)生的低頻率突變.原因: (1)背景輻射和環(huán)境因素(2)有害產(chǎn)物積累(3)堿基錯配(4)由轉(zhuǎn)座子引起的插入或缺失第三十一張,PPT共九十五頁,創(chuàng)作于2022年6月(五)紫外線對DNA的損傷及其修復(fù)嘧啶嘧啶二聚體UV1、光復(fù)活作用嘧啶二聚體嘧

14、啶光解酶黑暗光照第三十二張,PPT共九十五頁,創(chuàng)作于2022年6月2、切除修復(fù)1、由核酸內(nèi)切酶切開二聚體的5末端,形成3-OH和5-P的單鏈缺口2、核酸外切酶從5-P到3-OH方向切除二聚體,并擴大缺口。3、DNA聚合酶以另一條互補鏈為模板,從原有鏈上暴露的3-OH端起合成缺失片段。4、連接酶將新合成的3-OH與原有的5-P相連接。第三十三張,PPT共九十五頁,創(chuàng)作于2022年6月3、重組修復(fù)這是一種越過損傷而進(jìn)行的修復(fù),通過復(fù)制后,經(jīng)染色體減緩,使子鏈上的空隙并不為不再對著嘧啶二聚體,而是面對正常的單鏈,在這種情況下,DNA聚合酶和連接酶便能起作用,把空隙部分進(jìn)行修復(fù)。第三十四張,PPT共九

15、十五頁,創(chuàng)作于2022年6月4、SOS修復(fù)是一種旁路系統(tǒng),它允許新生的DNA鏈越過嘧啶二聚體而生長。第三十五張,PPT共九十五頁,創(chuàng)作于2022年6月二、突變與育種(一)自發(fā)突變與育種: 從生產(chǎn)中選育 定向培育優(yōu)良菌株(二)誘變育種1、誘變育種的基本環(huán)節(jié)第三十六張,PPT共九十五頁,創(chuàng)作于2022年6月2、誘變育種的原則(1)使用簡便有效的誘變劑誘變劑物理因素化學(xué)因素紫外線激光離子束X射線r射線快中子烷化劑(NTG)堿基類似物吖啶化合物第三十七張,PPT共九十五頁,創(chuàng)作于2022年6月(2)選用優(yōu)良的出發(fā)菌株(3)處理單細(xì)胞或單孢子懸浮液(4)使用最佳誘變劑量(5)充分利用復(fù)合處理協(xié)同效應(yīng)(6

16、)利用和創(chuàng)造形態(tài)、生理與產(chǎn)量間的相關(guān)指標(biāo)(7)設(shè)計高效率篩選方案(8)創(chuàng)造新型、高效篩選方法第三十八張,PPT共九十五頁,創(chuàng)作于2022年6月3、誘變育種的基本過程:選擇合適的出發(fā)菌株制備待處理的菌懸液誘變處理篩選保藏和擴大試驗第三十九張,PPT共九十五頁,創(chuàng)作于2022年6月出發(fā)菌株的選擇:出發(fā)菌株用來育種處理的起始菌株 出發(fā)菌株應(yīng)具備: 對誘變劑的敏感性高; 具有特定生產(chǎn)性狀的能力或潛力; 出發(fā)菌株的來源; 自然界直接分離到的野生型菌株: 歷經(jīng)生產(chǎn)考驗的菌株: 已經(jīng)歷多次育種處理的菌株:第四十張,PPT共九十五頁,創(chuàng)作于2022年6月2)制備細(xì)胞懸液要求: 菌體處于對數(shù)生長期,并使細(xì)胞處于

17、同步生長; 細(xì)胞分散且為單細(xì)胞方法: 玻璃珠打散10-15min; 加.3%吐溫80(表面活性劑) 用無菌脫脂棉過濾。 制備: 物理誘變劑生理鹽水(0.85%NaCl) 化學(xué)誘變劑緩沖液 濃度: 細(xì)菌、放線菌 108個/ml 霉菌、酵母菌 106個/ml第四十一張,PPT共九十五頁,創(chuàng)作于2022年6月誘變處理:誘變劑的作用: 提高突變的頻率 擴大產(chǎn)量變異的幅度 使產(chǎn)量變異朝著正突變或負(fù)突變移動選擇誘變劑的種類:在選用理化因子作誘變劑時,在同樣效果下,應(yīng)選用最方便的因素;而在同樣方便的情況下,則應(yīng)選擇最高效的因素。在物理誘變劑中,尤以紫外線為最方便,而在化學(xué)誘變劑中,一般可選用誘變效果最為顯著

18、的“超誘變劑”,如NTG。第四十二張,PPT共九十五頁,創(chuàng)作于2022年6月誘變處理方式: 單一因子處理:重復(fù)使用 復(fù)合因子處理: 兩種以上因素先后使用 同時使用 第四十三張,PPT共九十五頁,創(chuàng)作于2022年6月菌種篩選實際工作中,為了提高篩選效率,往往將篩選工作分為初篩和復(fù)篩兩步進(jìn)行。初篩的目的:刪去明確不符合要求的大部分菌株,把生產(chǎn)性狀類似的菌株盡量保留下來,使優(yōu)良性狀的菌株不至于漏網(wǎng);因此,初篩工作以量為主,測定的精確性還在其次;初篩手段應(yīng)盡可能快速、簡單。復(fù)篩的目的:確認(rèn)符合要求的菌株;復(fù)篩以質(zhì)為主,應(yīng)精確測定每個菌株的生產(chǎn)指標(biāo)。篩選是最為艱難的也是最為重要的步驟.第四十四張,PPT

19、共九十五頁,創(chuàng)作于2022年6月定義:兩個獨立基因組內(nèi)的遺傳基因,通過一定的途經(jīng)轉(zhuǎn)移在一起,形成新的穩(wěn)定基因組的過程稱為基因重組或遺傳重組。作用:重組可使生物體在未發(fā)生突變的情況下,也能產(chǎn)生新遺傳型的個體。第三節(jié) 基因重組和雜交育種第四十五張,PPT共九十五頁,創(chuàng)作于2022年6月一、原核生物的基因重組(一)轉(zhuǎn)化 受體菌直接攝取供體菌的DNA片段,而獲得后者部分遺傳性狀的的現(xiàn)象,稱為轉(zhuǎn)化。供體菌受體菌DNA片段1928年,Griffith發(fā)現(xiàn)肺炎鏈球菌(Streptococcus pneumoniae)的轉(zhuǎn)化現(xiàn)象,目前已知有二十多個種的細(xì)菌具有自然轉(zhuǎn)化的能力第四十六張,PPT共九十五頁,創(chuàng)作于

20、2022年6月1、建立了感受態(tài)的受體細(xì)胞感受態(tài)細(xì)胞:具有攝取外源DNA能力的細(xì)胞 自然感受態(tài)的出現(xiàn)是細(xì)胞一定生長階段的生理特性,受細(xì)菌 自身的基因控制; 人工感受態(tài)則是通過人為誘導(dǎo)的方法,使細(xì)胞具有攝取DNA的 能力,或人為地將DNA導(dǎo)入細(xì)胞內(nèi)2、外源游離DNA分子(轉(zhuǎn)化因子)進(jìn)行自然轉(zhuǎn)化,需要二方面必要的條件:第四十七張,PPT共九十五頁,創(chuàng)作于2022年6月轉(zhuǎn)化過程(革蘭氏陽性菌的轉(zhuǎn)化模型)第四十八張,PPT共九十五頁,創(chuàng)作于2022年6月指用提純的病毒核酸( DNA或RNA)去感染其宿主細(xì)胞或其原生質(zhì),可增殖出一群病毒的后代,這種現(xiàn)象稱為轉(zhuǎn)染(transfection)。轉(zhuǎn)染(trans

21、fection):第四十九張,PPT共九十五頁,創(chuàng)作于2022年6月(二)細(xì)菌的轉(zhuǎn)導(dǎo)(transduction)以缺陷噬菌體為媒介,將供體細(xì)胞的DNA片段攜帶到受體細(xì)胞中,通過交換與整合,從而使后者獲得前者部分遺傳性狀的現(xiàn)象,稱為轉(zhuǎn)導(dǎo)。細(xì)菌轉(zhuǎn)導(dǎo)的類型:普遍轉(zhuǎn)導(dǎo)局限轉(zhuǎn)導(dǎo)完全普遍轉(zhuǎn)導(dǎo)流產(chǎn)普遍轉(zhuǎn)導(dǎo)低頻轉(zhuǎn)導(dǎo)高頻轉(zhuǎn)導(dǎo)溶源轉(zhuǎn)變第五十張,PPT共九十五頁,創(chuàng)作于2022年6月(三)接合(conjugation)通過細(xì)胞與細(xì)胞的直接接觸而產(chǎn)生的遺傳信息的轉(zhuǎn)移和重組過程1946年,Joshua Lederberg Edward L.Taturm細(xì)菌的多重營養(yǎng)缺陷型雜交實驗中間平板上長出的原養(yǎng)型菌落是兩菌株之間發(fā)

22、生了遺傳交換和重組所致。第五十一張,PPT共九十五頁,創(chuàng)作于2022年6月(四)原生質(zhì)體融合通過人為的方法,使遺傳性狀不同的兩個細(xì)胞的原生質(zhì)體進(jìn)行融合,即以獲得兼有雙親遺傳性狀的穩(wěn)定重組子第五十二張,PPT共九十五頁,創(chuàng)作于2022年6月(一)有性雜交一般指不同遺傳型的兩性細(xì)胞間發(fā)生的接合和隨之進(jìn)行的染色體重組,進(jìn)而產(chǎn)生新遺傳型后代的一種育種技術(shù)。細(xì)胞( )細(xì)胞()有性接合 染色體重組 新遺傳型能產(chǎn)生有性孢子的酵母菌、霉菌和蕈菌都可以進(jìn)行有性雜交二、真核微生物的基因重組主要有:有性雜交、準(zhǔn)性雜交、原生質(zhì)體融合和遺傳轉(zhuǎn)化第五十三張,PPT共九十五頁,創(chuàng)作于2022年6月(二)準(zhǔn)性雜交同種生物的兩

23、個不同的體細(xì)胞發(fā)生融合,以有絲分裂的方式而導(dǎo)致低頻率的基因重組并產(chǎn)生重組子的雜交方式。細(xì)胞( )細(xì)胞()準(zhǔn)性接合 基因重組 新遺傳型菌絲聯(lián)結(jié) 質(zhì)配 核配 有絲分裂交換 單倍體雜合子半知菌的準(zhǔn)性生殖第五十四張,PPT共九十五頁,創(chuàng)作于2022年6月第四節(jié) 基因工程 特點:可設(shè)計性、穩(wěn)定性、遠(yuǎn)緣性、風(fēng)險性一、基因工程的概念和特點定義:是指人們利用分子生物學(xué)的理論和技術(shù),自覺設(shè)計、操縱、改造和重建細(xì)胞的遺傳核心-基因,從而使生物體的遺傳性狀發(fā)生定向變異,以最大限度地滿足人類活動的需要。第五十五張,PPT共九十五頁,創(chuàng)作于2022年6月獲得目的基因選擇基因載體體外重組外源基因?qū)耄?xì)菌、植物、動物、基

24、因槍)篩選和鑒定 工程菌或工程細(xì)胞的大規(guī)模培養(yǎng)二、基因工程的基本操作第五十六張,PPT共九十五頁,創(chuàng)作于2022年6月第五節(jié) 菌種的衰退、復(fù)壯和保藏性狀穩(wěn)定的菌種是微生物學(xué)工作最重要的基本要求,否則生產(chǎn)或科研都無法正常進(jìn)行。影響微生物菌種穩(wěn)定性的因素:a)變異;b)污染; c)死亡。第五十七張,PPT共九十五頁,創(chuàng)作于2022年6月一、菌種的衰退與復(fù)壯菌種衰退的原因:大量群體中的自發(fā)突變純菌種自發(fā)突變不純菌種突變個體傳代增殖原始個體衰退菌種衰退:菌種出現(xiàn)或表現(xiàn)出負(fù)變性狀菌種衰退的具體表現(xiàn):1、原有的形態(tài)、性狀變得不典型了2、生長速度變慢,產(chǎn)生孢子變少3、代謝產(chǎn)物生產(chǎn)能力下降4、致病菌對宿主的侵

25、襲力的下降5、對外界不良條件包括低溫、高溫等抵抗力下降第五十八張,PPT共九十五頁,創(chuàng)作于2022年6月1)從衰退的菌種群體中把少數(shù)個體再找出來,重新獲得具有原有典型性狀的菌種。 a)純種分離; b)通過寄主體進(jìn)行復(fù)壯; c)淘汰已衰退的個體2)有意識地利用微生物會發(fā)生自發(fā)突變的特性,在日常的菌種維護(hù)工作中不斷篩選“正變”個體。菌種的復(fù)壯:第五十九張,PPT共九十五頁,創(chuàng)作于2022年6月二、防止衰退的措施1)減少傳代次數(shù);2)創(chuàng)造良好的培養(yǎng)條件;3)利用不易衰退的細(xì)胞后代4)采用有效的菌種保藏方法;第六十張,PPT共九十五頁,創(chuàng)作于2022年6月基本方法培養(yǎng)基傳代培養(yǎng)(斜面、平板)寄主傳代培

26、養(yǎng)低溫(液氮、低溫冰箱)干燥(沙土管、真空干燥)生活態(tài)休眠態(tài)第六十一張,PPT共九十五頁,創(chuàng)作于2022年6月三、菌種保藏目的:在一定時間內(nèi)使菌種不死、不變、不亂,以供研究、生產(chǎn)、交換之用基本原則:1、挑選典型菌種的優(yōu)良純種2、盡量使用分生孢子、芽孢等休眠體3、創(chuàng)造有利于休眠的保藏環(huán)境(如干燥、低溫) 4、盡可能多的采用不同的手段保藏一些比較重要的微生物菌株第六十二張,PPT共九十五頁,創(chuàng)作于2022年6月第六十三張,PPT共九十五頁,創(chuàng)作于2022年6月遺傳變異和育種物質(zhì)基礎(chǔ):DNA或RNA存在的部位和方式質(zhì)粒定義構(gòu)型優(yōu)點種類基因突變:定義和特點以及分類遺傳變異和育種DNA損傷的修復(fù)機制誘變

27、育種的原則誘變育種的基本過程知識結(jié)構(gòu)基因重組和雜交育種原核生物的基因重組真核微生物的基因重組基因工程概念基本操作菌種的衰退、復(fù)壯和保藏第六十四張,PPT共九十五頁,創(chuàng)作于2022年6月1、已 知 DNA 的 堿 基 序 列 為 CATCATCAT, 什 么 類 型 的 突 變 可 使 其 突 變 為:CTCATCAT ( ) A.缺 失 B. 插 入 C.顛 換 D.轉(zhuǎn) 換2、已 知 DNA 的 堿 基 序 列 為 CATCATCAT, 什 么 類 型 的 突 變 可 產(chǎn) 生 如 下 堿 基 序 列 的 改 變:CACCATCAT ?( )A. 缺 失 B. 插 入 C. 顛 換 D. 轉(zhuǎn) 換

28、3、不 需 要 細(xì) 胞 與 細(xì) 胞 之 間 接 觸 的 基 因 重 組 類 型 有( )A. 接 合 和 轉(zhuǎn) 化 B. 轉(zhuǎn) 導(dǎo) 和 轉(zhuǎn) 化C. 接 合 和 轉(zhuǎn) 導(dǎo) D. 接 合4、轉(zhuǎn) 化 現(xiàn) 象 不 包 括 ( )A. DNA 的 吸 收 B. 感 受 態(tài) 細(xì) 胞 限 制 修 飾 系 統(tǒng) D. 細(xì) 胞 與 細(xì) 胞 的 接 觸 5、以 下 堿 基 序 列 中 哪 個 最 易 受 紫 外 線 破 壞?A. AGGCAA B. CTTTGAC. GUAAAU D. CGGAGA第六十五張,PPT共九十五頁,創(chuàng)作于2022年6月6、一 個 大 腸 桿 菌 (E.coli) 的 突 變 株, 不 同 于

29、 野 生 型 菌 株, 它 不 能 合 成 精 氨 酸, 這 一 突 變 株 稱 為:A. 營 養(yǎng) 缺 陷 型 B. 溫 度 依 賴 型C. 原 養(yǎng) 型 D.抗 性 突 變 型7、在 普 遍 性 轉(zhuǎn) 導(dǎo) 中, 同 源 DNA 分 子 的 交 換 要 求:轉(zhuǎn) 座 子 B. 插 入 序 列C. DNA 鏈 的 斷 裂 和 重 新 連 接反 轉(zhuǎn) 錄8、抗藥性質(zhì)粒(R因子)在醫(yī)學(xué)上很重要是因為它們:( )A.可引起某些細(xì)菌性疾病 B.攜帶對某些抗生素的特定抗性基因 C.將非致病細(xì)菌轉(zhuǎn)變?yōu)橹虏【?D.可以將真核細(xì)胞轉(zhuǎn)變?yōu)榘┘?xì)胞9、證明核酸是遺傳物質(zhì)的三個經(jīng)典實驗是_、_和_;而證明基因突變自發(fā)性和不對應(yīng)

30、性的三個經(jīng)典實驗又是_、_和_。10、質(zhì)粒根據(jù)分子結(jié)構(gòu)可有_、_和_三種構(gòu)型 第六十六張,PPT共九十五頁,創(chuàng)作于2022年6月1、細(xì)胞水平真核微生物:細(xì)胞核原核微生物:核區(qū)細(xì)胞核或核區(qū)的數(shù)目在不同的微生物中是不同的第六十七張,PPT共九十五頁,創(chuàng)作于2022年6月2、細(xì)胞核水平真核生物 細(xì)胞核 核染色體原核生物 核區(qū) DNA鏈核基因組在核基因組之外,還存在各種形式的核外遺傳物質(zhì)第六十八張,PPT共九十五頁,創(chuàng)作于2022年6月3、染色體水平染色體是由組蛋白與DNA構(gòu)成的線狀結(jié)構(gòu)染色體的數(shù)目在不同的生物中是不同的染色體的倍數(shù)在同一生物的不同生活時期是不同的第六十九張,PPT共九十五頁,創(chuàng)作于2

31、022年6月4、核酸水平核酸種類:DNA,RNA核酸結(jié)構(gòu):雙鏈、單鏈; 環(huán)狀,線狀,超螺旋狀DNA長度:因種而異第七十張,PPT共九十五頁,創(chuàng)作于2022年6月5、基因水平基因是生物體內(nèi)一切具有自主復(fù)制能力的最小遺傳功能單位第七十一張,PPT共九十五頁,創(chuàng)作于2022年6月6、密碼子水平第七十二張,PPT共九十五頁,創(chuàng)作于2022年6月7、核苷酸水平核苷酸是最小突變單位和交換單位第七十三張,PPT共九十五頁,創(chuàng)作于2022年6月(1)致育因子(Fertility factor,F(xiàn)因子)又稱F質(zhì)粒,其大小約100kb,決定性別并有轉(zhuǎn)移能力攜帶F質(zhì)粒的菌株稱為F+菌株(相當(dāng)于雄性)無F質(zhì)粒的菌株稱

32、為F-菌株(相當(dāng)于雌性)。存在狀態(tài)游離狀態(tài)(F+)與染色體相結(jié)合的 (Hfr)第七十四張,PPT共九十五頁,創(chuàng)作于2022年6月(2)抗性因子(Resistance factor,R因子)包括抗藥性和抗重金屬二大類,簡稱R質(zhì)粒。抗性質(zhì)粒在細(xì)菌間的傳遞是細(xì)菌產(chǎn)生抗藥性的重要原因之一。R質(zhì)粒抗性轉(zhuǎn)移因子(RTF):轉(zhuǎn)移和復(fù)制基因抗性決定因子:抗性基因第七十五張,PPT共九十五頁,創(chuàng)作于2022年6月R100質(zhì)粒(89kb)可使宿主對下列藥物及重金屬具有抗性:汞(mercuric ion ,mer)磺胺(Sulfonamide, Sul)、鏈霉素(Streptomycin, Str)、夫西地酸(fu

33、sidic acid,fus)、氯霉素(Chlorampenicol, Cml)、四環(huán)素(tetracycline,tet )并且負(fù)責(zé)這些抗性的基因是成簇地存在于抗性質(zhì)粒上。第七十六張,PPT共九十五頁,創(chuàng)作于2022年6月大腸菌素是一種細(xì)菌蛋白,只殺死近緣且不含Col質(zhì)粒的菌株,而宿主不受其產(chǎn)生的細(xì)菌素的影響。 (3) Col質(zhì)粒(大腸桿菌素質(zhì)粒)第七十七張,PPT共九十五頁,創(chuàng)作于2022年6月(4)誘癌質(zhì)粒(Ti質(zhì)粒)是引起雙子葉植冠癭瘤的致病因子。是一種200kb的環(huán)狀質(zhì)粒。包括:毒性區(qū)、接合轉(zhuǎn)移區(qū)、復(fù)制起始區(qū)和T-DNA區(qū)4部分第七十八張,PPT共九十五頁,創(chuàng)作于2022年6月(5)

34、 Ri質(zhì)粒(rot inducing plasmid是在發(fā)根土壤桿菌細(xì)胞中存在的一種染色體外自主復(fù)制的環(huán)形雙鏈DNA分子。可侵染雙子葉植物的根部,幷誘生大量毛狀的不定根。 在實踐中成為外源基因的良好載體第七十九張,PPT共九十五頁,創(chuàng)作于2022年6月(6)降解性質(zhì)粒(degradative plasmid)將復(fù)雜的有機化合物降解成能被其作為碳源和能源利用的簡單形式,環(huán)境保護(hù)方面具有重要的意義。只存在于假單胞菌屬具有降解一些有毒化合物,如芳香簇化合物(苯)、農(nóng)藥、辛烷和樟腦等的能力。第八十張,PPT共九十五頁,創(chuàng)作于2022年6月(7) mega質(zhì)粒(mega plasmid)巨大質(zhì)粒根瘤菌屬中存在的與共生固氮有關(guān)的大型質(zhì)粒,分子量為2310 8. 第八十一張,PPT共九十五頁,創(chuàng)作于2022年6月基因突變自發(fā)性和不對應(yīng)性的實驗證明三個經(jīng)典實驗變量實驗涂布實驗影印實驗證明突變是自

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