教案八

第七章病毒

一、病毒的概念

病毒是一類沒有細(xì)胞結(jié)構(gòu)但有遺傳復(fù)制等生命特征，主要由核酸和蛋白質(zhì)組

成的大分子生物，是比細(xì)菌更小的專性細(xì)胞內(nèi)寄生的微生物，大多數(shù)能通過細(xì)菌

過濾器。其特點(diǎn)：

1）不具有細(xì)胞結(jié)溝，具有一般化學(xué)大分子的特征。

2）一種病毒的毒粒內(nèi)只含有一種核酸，DNA或者RNA。

3）大部分病毒沒有酶或酶系極不完全，不含催化能量代謝的酶，不能進(jìn)行

獨(dú)立的代謝作用。

4）嚴(yán)格的活細(xì)胞內(nèi)寄生，沒有自身的核糖體，沒有個(gè)體生長，也不進(jìn)行二

均分裂，必須依賴宿主細(xì)胞進(jìn)行自身的核酸復(fù)制，形成子代。

5）個(gè)體微小，在電子顯微鏡下才能看見。

6）對大多數(shù)抗生素不敏感，對干擾素敏感。

非細(xì)胞生物病毒：至少含核酸和蛋白質(zhì)二種組分

亞病毒類病毒：只含具侵染性的RNA組分。

衛(wèi)星病毒：具有核酸基因組，借助于Help病毒

衛(wèi)星RNA：只含不具侵染性的RNA,借助于Help病毒

玩病毒：只含蛋白質(zhì)

一.、病毒的分類

病毒兒乎可以感染所有的細(xì)胞生物，并具有宿主特異性。根據(jù)寄主細(xì)胞的不

同可分為：動(dòng)物病毒、植物病毒和噬菌體。

病毒的分離純化因其宿主不同而異。噬菌體標(biāo)本經(jīng)過適當(dāng)稀釋再接種細(xì)菌平

板，經(jīng)過一定時(shí)間培養(yǎng)，在細(xì)菌菌苔上可形成圓形局部透明區(qū)域，即噬斑（forming

）如同對細(xì)菌計(jì)數(shù)一樣，形成的噬菌斑也可用于對噬菌體的

unitofplaques,pfuo

數(shù)目進(jìn)行估算。

三、病毒的結(jié)構(gòu)

病毒細(xì)胞外感染形式稱為毒粒。它由自主復(fù)制的遺傳物質(zhì)和蛋白質(zhì)外殼組成,

有些病毒還含有脂質(zhì)和糖類。蛋白質(zhì)外殼保護(hù)遺傳物質(zhì)免遭環(huán)境破壞，遺傳物質(zhì)

從一個(gè)宿主細(xì)胞傳遞給另一個(gè)宿主細(xì)胞。一種毒粒內(nèi)只含有一種核酸DNA或RNA；

病毒的蛋白質(zhì)可分為結(jié)構(gòu)蛋白和非結(jié)構(gòu)蛋白。

裸露的二十面體毒粒；

毒粒由4種主要結(jié)構(gòu)類型裸露的螺旋毒粒；

有包膜的二十面體毒粒；

有包膜的螺旋毒粒；

四、病毒的復(fù)制周期

病毒感染敏感宿主細(xì)胞后，病毒核酸進(jìn)入細(xì)胞，通過其復(fù)制與表達(dá)產(chǎn)生子代

病毒基因組和新的蛋白質(zhì)，然后由這些新合成的病毒組分裝配（assembly）成子

代毒粒，并以一定方式釋放到細(xì)胞外。

病毒的復(fù)制周期依據(jù)其發(fā)生的事件順序可分為5個(gè)階段:吸附、侵入、脫殼、

病毒大分子的合成（包括病毒基因組的表達(dá)和復(fù)制）、裝配和釋放。

五、病毒生長曲線

以適量的病毒接種于標(biāo)準(zhǔn)培養(yǎng)的高濃度的敏感細(xì)胞，待病毒吸附后，離心除

去未吸附的病毒，或以抗病毒抗血清處理病毒一細(xì)胞培養(yǎng)物以建立同步感染，然

后繼續(xù)培養(yǎng)并定時(shí)取樣測定培養(yǎng)物中的病毒效價(jià)，并以感染時(shí)間為橫坐標(biāo)，病毒

的感染效價(jià)為縱坐標(biāo)，繪制出病毒特征性的繁殖曲線，即一步生長曲線。

病毒生長曲線分為三個(gè)階段

（1）吸附期：游離的噬菌體吸附到宿主細(xì)胞。

（2）潛伏期：從噬菌體吸附細(xì)胞到釋放出新噬曲體的最短時(shí)期。

（3）裂解期：隨著菌體不斷破裂，新噬菌體數(shù)目增加，直到最高值。

在潛伏期的前一段，受染細(xì)胞內(nèi)檢測不到感染性病毒，后一階段，感染性病

毒在受染細(xì)胞內(nèi)的數(shù)量急劇增加。自病毒在受染細(xì)胞內(nèi)消失到細(xì)胞內(nèi)出現(xiàn)新的感

染性病毒的時(shí)間為隱蔽期。不同病毒的隱蔽期長短不同，例如，DNA動(dòng)物病毒的

隱蔽期為5?20小時(shí)，RNA動(dòng)物病毒為2?10小時(shí)。隱蔽期病毒在細(xì)胞內(nèi)存在的

動(dòng)力學(xué)曲線呈線性函數(shù)，而非指數(shù)關(guān)系，從而證明子代病毒顆粒是由新合成的病

毒基因組與蛋白質(zhì)經(jīng)裝配成熟，而不是通過雙分裂方式產(chǎn)生。

病毒的非增殖性感染(non-productiveinfection)：病毒進(jìn)入敏感細(xì)胞后的某

一階段受阻，結(jié)果導(dǎo)致病毒感染的不完全循環(huán)。在此過程中，由于病毒與細(xì)胞的

相互作用，雖然亦可能導(dǎo)致細(xì)胞發(fā)生某些變化，甚至產(chǎn)生細(xì)胞病變，但在受染細(xì)

胞內(nèi)，不產(chǎn)生有感染性的病毒子代。

六、整合的病毒基因組

感染宿主細(xì)胞后能在細(xì)胞內(nèi)正常復(fù)制并最終殺死細(xì)胞，形成裂解循環(huán)(lytic

cycle),即烈性噬菌體：感染宿主細(xì)胞后不能完成復(fù)制循環(huán)，噬菌體基因組長期

存在于宿主細(xì)胞內(nèi)，沒有成熟噬菌體產(chǎn)生。這一現(xiàn)象稱做溶源性(lysogeny)現(xiàn)

象，即溫和噬菌體或稱溶源性噬菌體(lysogenicphage)；在大多數(shù)情況下，溫和

噬菌體的基因組都整合于宿主染色體中(如人噬菌體)，亦有少數(shù)是以質(zhì)粒形成

存在(如P1噬菌體)。整合到細(xì)菌染色體或以質(zhì)粒形式存在的溫和噬菌體基因組

稱作前(原)噬菌體(Prophage)。在原噬菌體階段，噬菌體的復(fù)制被抑制，宿主

細(xì)胞正常地生長繁殖，而噬菌體基因組與宿主細(xì)菌染色體同步復(fù)制，并隨細(xì)胞分

裂而傳遞給子代細(xì)胞。溶源性細(xì)菌經(jīng)自發(fā)裂解或誘發(fā)裂解，進(jìn)入裂解循環(huán)。細(xì)胞

中含有以原噬菌體狀態(tài)存在的溫和噬菌體基因組的細(xì)菌稱做溶源性細(xì)菌

(lysogenicbacteria)

七、亞病毒因子

凡在核酸和蛋白質(zhì)2種成分中，只含其中之一的分子病原體，成為亞病毒因

子。包括類病毒、衛(wèi)星病毒、衛(wèi)星RNA、骯病毒。

1、類病毒：小分子RNA,能在敏感細(xì)胞內(nèi)自我復(fù)制，不需要輔助病毒，沒

有蛋白質(zhì)外殼，不形成病毒顆粒。如馬鈴薯紡錘性塊莖類病毒。

2、衛(wèi)星病毒：具有核酸基因組，但依賴于輔助病毒提供復(fù)制酶進(jìn)行復(fù)制，

并且編碼殼體蛋白。如腺聯(lián)病毒；衛(wèi)星煙草壞死病毒。

3、衛(wèi)星RNA：必須依賴于輔助病毒進(jìn)行復(fù)制的小分子單鏈RNA片斷，它們

被包裝在輔助病毒的殼體內(nèi)，與輔助病毒基因組無同源性，對輔助病毒復(fù)制是非

必需的。

4、骯病毒：一類引起哺乳動(dòng)物亞急性海綿樣腦病的致病因子，引起人與動(dòng)

物的致死性中樞神經(jīng)系統(tǒng)的疾病。具有不同于病毒生物學(xué)性質(zhì)和理化性質(zhì)。

骯病毒是亞病毒的一種，具有傳染性的蛋白質(zhì)致病因子，迄今為止尚為發(fā)現(xiàn)

該蛋白內(nèi)含有核酸。其致病作用是由于動(dòng)物體內(nèi)正常的蛋白質(zhì)PrPc改變折疊狀

態(tài)為PrPsc所致，而這二種蛋白質(zhì)的一級結(jié)構(gòu)并沒有改變。

Prusiner(1982)提出羊搔癢病因子是一種蛋白質(zhì)侵染顆粒(proteinaceous

infectiousparticle),并將之稱做Priono

第八章微生物的遺傳

四個(gè)基本概念：

遺傳型：又稱基因型，指某一生物個(gè)體所含有的全部遺傳因子即基因組所攜

帶的遺傳信息。

表型：指某一生物體所具有的一切外表特征和內(nèi)在特性的總和，是其遺傳型

在合適環(huán)境條件下通過代謝和發(fā)育而得到的具體體現(xiàn)。

變異：指生物體在某種外因或內(nèi)因的作用下所引起的遺傳物質(zhì)結(jié)構(gòu)或數(shù)量的

改變，亦即遺傳型的改變。

飾變：指外表的修飾性改變，亦即一種不涉及遺傳物質(zhì)結(jié)構(gòu)改變而只發(fā)生在

轉(zhuǎn)錄、轉(zhuǎn)譯水平上的表型變化。

模式生物：TMV、E.coli、酵母、擬蘭介、煙草、斑馬魚、小鼠…

第一節(jié)遺傳變異的物質(zhì)結(jié)構(gòu)

一、三個(gè)經(jīng)典實(shí)驗(yàn)：證實(shí)核酸尤其是DNA是生物遺傳物質(zhì)基礎(chǔ)

（一）經(jīng)典轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)：1928年F.Griffith完成

經(jīng)典轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)的延伸實(shí)驗(yàn)：

（1）1944年，Avery、Macleod、McCarty完成

（2）用提純的S型肺炎雙球菌各種成分與R型混合，轉(zhuǎn)化，證實(shí)DNA決定

S型性狀轉(zhuǎn)移至R型，p.190

（二）噬菌體感染實(shí)驗(yàn):1952年Hershey,Chase完成

（二）植物病毒的重建實(shí)驗(yàn)：1956年F.Conrat完成

二、遺傳物質(zhì)在微生物細(xì)胞內(nèi)存在的部位和方式（一）七個(gè)水平

1.細(xì)胞水平：細(xì)胞核數(shù)目不同，單核、多核（部分霉菌、放線菌菌絲）

2.細(xì)胞核水平：真核、原核、核基因、細(xì)胞器基因、質(zhì)粒、共生生物基因

（草履蟲卡巴粒）

3.染色體水平：基因組大?。╞p數(shù)、基因數(shù)）、單倍染色體數(shù)目、染色體倍

4.核酸水平：DNA、RNA、ss、ds、環(huán)狀、起螺旋、DNA長度（基因組大

小bp數(shù)、基因組計(jì)劃）

5.基因水平：最小遺傳功能單位、核甘酸片段、真核（內(nèi)含子、外顯子）、

原核（操縱子、調(diào)節(jié)基因、啟動(dòng)子、結(jié)構(gòu)基因、操縱基因、增強(qiáng)子）

6.密碼子水平：三聯(lián)體密碼；

7.核甘酸水平：A、T、C、G

（二）原核生物的質(zhì)粒

1.定義：

凡游離于原核生物核基因組以外，具有獨(dú)立復(fù)制能力的小型共價(jià)閉合環(huán)狀的

dsDNA分子,B|JcccDNA（circular、covalently^closed）;（后發(fā)現(xiàn)線狀質(zhì)粒）

2.特點(diǎn):自主復(fù)制性（嚴(yán)緊型、松弛型），轉(zhuǎn)移性（轉(zhuǎn)移、消除、整合），特殊

功能性（所攜帶基因種類多，抗藥、降解、產(chǎn)毒…）

3.質(zhì)粒在基因工程中的應(yīng)用：載體

質(zhì)粒作載體的優(yōu)點(diǎn)：體積小、環(huán)狀（分離中穩(wěn)定）、不受核基因組控制、拷

貝多、存在選擇性基囚（抗藥）、可改造（多克隆位點(diǎn)、強(qiáng)啟動(dòng)子）。

4.質(zhì)粒的分離與鑒定：

分離過程（細(xì)胞的裂解、蛋白質(zhì)和RNA的去除、質(zhì)粒與染色體DNA的分離）

鑒定（電鏡、瓊脂糖電泳、聚丙烯酰胺PAGE電泳、密度梯度離心）

5.質(zhì)粒的種類：根據(jù)目前研究與了解的可大致分5類：

6.典型質(zhì)粒簡介：

（1）F質(zhì)粒：F因子，性因子，lOOkb,存在于大腸菌、假單胞、嗜血菌、

鏈球菌等中，決定菌體性別和Hfr菌株

第二節(jié)基因突變和誘變育種

一、基因突變：點(diǎn)突變、染色體畸變，幾率?。?06-109）,野生型與突變

型

（一）突變類型：按突變后表現(xiàn)性狀分,

1.營養(yǎng)缺陷型：因突變喪失部分合成能力，不能在基本培養(yǎng)基上生長；有用

的研究材料

2.抗性突變型：對化學(xué)藥物、抗生素抗性發(fā)生變化；有用的研究材料

3.條件致死突變型：主要是溫度敏感突變株

4.形態(tài)突變型、抗原突變型、產(chǎn)量突變型（高產(chǎn)量為正變株，低產(chǎn)量為負(fù)變

株）

（二）突變率

突變率：某一細(xì)胞（或病毒粒）在每一世代中發(fā)生某一個(gè)性狀突變的幾率。

微生物自發(fā)的突變率很低（104-1010）

（三）基因突變的特點(diǎn)

基因突變一般有七個(gè)特點(diǎn)：自發(fā)性、不對應(yīng)性（突變性狀與突變原因無因果

關(guān)系）、稀有性、獨(dú)立性、可誘變性、穩(wěn)定性（突變后的新遺傳性狀是穩(wěn)定的）、

可逆性（正向突變、回復(fù)突變）

（四）基囚突變自發(fā)性和不對應(yīng)性的實(shí)驗(yàn)證明：

主要是證明突變是隨機(jī)、自發(fā)、不確定性，而不是因環(huán)境誘因發(fā)生的“馴養(yǎng)

論”

l.Luria等的變量實(shí)驗(yàn)：波動(dòng)實(shí)驗(yàn)、彷徨實(shí)驗(yàn)

2.Newcombe的涂布實(shí)驗(yàn)：

3.Lederberg等的影印培養(yǎng)法：證實(shí)抗藥突變是自發(fā)、接觸藥物前、與藥物

無關(guān)

（五）基因突變及其機(jī)制

1.誘發(fā)突變：

誘發(fā)突變：通過人為的方法，利用物理、化學(xué)或生物因素顯著提高基因突變

頻率的手段，包括：

（1）堿基的置換：轉(zhuǎn)換、顛換，可引起3種突變（錯(cuò)義、無義、同義）

（2）移碼突變：

（3）染色體畸變：DNA分子大損傷，包括：缺失、重復(fù)、插入、易位、倒

位、染色體數(shù)目變化；轉(zhuǎn)座、轉(zhuǎn)座因子（插入序列、轉(zhuǎn)座子、轉(zhuǎn)座噬菌體）、轉(zhuǎn)

座因子特點(diǎn)、轉(zhuǎn)座酶基因、靶序列

2.自發(fā)突變：

自發(fā)突變：生物體在無人工干預(yù)下自然發(fā)生的低頻率突變，原因包括：射

線、有害代謝物、復(fù)制出錯(cuò)；自發(fā)突變頻率10-6

（六）紫外線對DNA的損傷及其修復(fù)：

DNA損傷類型和機(jī)體自身修復(fù)方法很多，研究多的是UV損傷及其機(jī)體相對

應(yīng)的兩種主要修復(fù)作用

1.光復(fù)活作用：經(jīng)UV照射后的微生物立即暴露于可見光下時(shí)，就可出現(xiàn)死

亡率明顯降低的現(xiàn)象，稱為光復(fù)活作用

例子：對照組：8X106個(gè)/mlE.coli-*uv->100個(gè)/mlE.coli

實(shí)驗(yàn)組：8X106個(gè)/mlE.coli—UV-360~490nm可見光，30minf2

X106個(gè)/mLE.coli

原理：UV照射一產(chǎn)生喀咤二聚體（使DNA損傷）一黑暗中被光裂合酶結(jié)

合一可見光下光裂合前得到激發(fā)一可分解喀咤二聚體成單體一DNA被修復(fù)，光

裂合酶被釋放

用途：利用UV照射誘變育種一需在紅光下照射和操作一黑暗中培養(yǎng)

2.切除修復(fù)：又稱暗修復(fù)，不依賴可見光，只通過酶切作用去除喀咤二聚體，

隨后重新合成一段DNA鏈的核酸修復(fù)方式。原理：有四種酶參與

二、突變與育種

（-）自發(fā)突變與育種

1.生產(chǎn)中育種：突變率10-6左右，如抗噬菌體的自發(fā)突變株的分離

2.定向培育優(yōu)良菌株：利用微生物的自發(fā)突變，并采用特定的選擇條件，通

過對微生物的不斷移植以選育出較優(yōu)良菌株的方法。如卡介苗的培育

(二)誘變育種:

利用物理、化學(xué)等誘變劑處理均勻而分散的微生物細(xì)胞群，在促進(jìn)其突變率

顯著提高的基礎(chǔ)上，采用簡便、快速、和高效的篩選方法，從中挑選出少數(shù)符合

目的的突變株；包括：誘變、篩選二環(huán)節(jié)。

1.誘變育種的基本環(huán)節(jié)

2.誘變育種中的幾個(gè)原則

(1)選擇簡便有效的誘變劑

物理因素：紫外線、激光、離子束、X射線等

化學(xué)因素：烷化劑(亞硝基胭NTG)、堿基類似物和口丫咤化合物

三致：致突變、致畸變、致癌變

艾姆氏試驗(yàn)(Amestest)：利用細(xì)菌營養(yǎng)缺陷型的回復(fù)突變來檢測環(huán)境或食

品中是否存在化學(xué)致癌劑的簡便有效方法。

(2)挑選優(yōu)良的出發(fā)菌株：

有利于提高育種效率，挑選原則取決于經(jīng)驗(yàn)

(3)處理單細(xì)胞或單抱子懸液：

使每個(gè)細(xì)胞均勻接觸誘變劑并防長出不純菌落，表型延遲

(4)選用最適的誘變劑量

在產(chǎn)量性狀的誘變育種中，凡在提高誘變率的基礎(chǔ)上，既能擴(kuò)大變異幅度,

又能促使變異移向正變范圍的劑量，就是合適的劑量。見圖：

(5)充分利用復(fù)合處理的協(xié)同效應(yīng)：

復(fù)合處理的方法：同種誘變劑的重復(fù)使用、兩種或多種誘變劑的先后使用、

兩種或多種誘變劑的同時(shí)使用

(6)利用和創(chuàng)造形態(tài)、生理與產(chǎn)量間的相關(guān)指標(biāo)：

如通過蛋白酶水解圈的大小、淀粉酶變色圈的大小等來估計(jì)某突變株代謝產(chǎn)

物量大小

（7）設(shè)計(jì)高效篩選方案：

一般分為初篩和復(fù)篩

（8）創(chuàng)造新型篩選方法：

3.三類突變株的篩選方法:生產(chǎn)與實(shí)驗(yàn)室常用

（1）產(chǎn)量突變株的篩選：篩選高產(chǎn)量突變株

瓊脂塊培養(yǎng)法篩選產(chǎn)量高10倍的突變株：

（2）抗藥性突變株的篩選：梯度平板法

（3）營養(yǎng)缺陷型突變株的篩選

①與篩選營養(yǎng)缺陷型突變株有關(guān)的3類培養(yǎng)基

基本培養(yǎng)基（MM）：僅能滿足某微生物的野生型菌株生長所需要的最低成

分的組合培養(yǎng)基

完全培養(yǎng)基（CM）：凡能滿足一切營養(yǎng)缺陷型菌株?duì)I養(yǎng)需要的天然或半組

合培養(yǎng)基；等于MM+補(bǔ)充營養(yǎng)全面的物質(zhì)

補(bǔ)充培養(yǎng)基（SM）：凡能滿足相應(yīng)的營養(yǎng)缺陷型菌株生長需要的組合或半

組合培養(yǎng)基；等于MM+補(bǔ)充特定的營養(yǎng)物

②與篩選營養(yǎng)缺陷型突變株有關(guān)的3類遺傳型個(gè)體：

野生型：從自然界分離到的任何微生物在其發(fā)生人為營養(yǎng)缺陷突變前的原始

菌株；能在MM上生長

營養(yǎng)缺陷型：野生型菌株經(jīng)誘變劑處理后，由于發(fā)生了喪失某醉合成能力的

突變，因而只能在加有該酶合成產(chǎn)物的培養(yǎng)基中才能生長

原養(yǎng)型：營養(yǎng)缺陷型突變株經(jīng)回復(fù)突變或重組后產(chǎn)生的菌株，具營養(yǎng)要求在

表型上與野生型相同

③營養(yǎng)缺陷型的篩選方法：

一般經(jīng)過誘變、淘汰野生型（濃縮過程：抗生素法、菌絲過濾法）、檢出缺

陷型（夾層培養(yǎng)法、限量補(bǔ)充培養(yǎng)法、逐個(gè)檢出法、影印平板法）和鑒定營養(yǎng)缺

陷型等4個(gè)環(huán)節(jié)

（4）鑒定缺陷型：生長譜法：誘變菌體混合MM倒平板，劃區(qū)，特定營養(yǎng)

液（濾紙片）加入，觀察有無生長

第三節(jié)基因重組和雜交育種

基因重組（遺傳重組、重組）：兩個(gè)獨(dú)立基因組內(nèi)的遺傳基因，通過一定的

途徑轉(zhuǎn)移到一起，形成新的穩(wěn)定基因組的過程；核酸分子水平概念

細(xì)胞水平雜交：包含基因重組，但還包括有性雜交、準(zhǔn)性雜交、原生質(zhì)體融

合等

一、原核生物的基因重組

特點(diǎn)：片段性、單向性、轉(zhuǎn)移機(jī)制多樣（接合、轉(zhuǎn)化、轉(zhuǎn)導(dǎo)）

1.轉(zhuǎn)化（transformation）：

定義；直接吸收供體菌DNA片段而獲得遺傳性狀，后代稱為轉(zhuǎn)化子（轉(zhuǎn)化

因子DNA本質(zhì)的證實(shí)奠定了分子遺傳學(xué)基礎(chǔ)）

2.能進(jìn)行轉(zhuǎn)化的微生物的種類：十分普遍，

原核生物中有：Staphylococcuspneumoniae（肺炎鏈球菌）、Neisseria（奈瑟

氏球菌屬）、Bacillus（芽抱桿菌）等

真核生物中有：Saccharomycescerevisiae（釀酒酵母）、Neurosporacrassa（ft

糙脈胞霉）、Asperg川usnlger（黑曲霉）等

人工促使：E.coli、原生質(zhì)體

3.感受態(tài)：指受體細(xì)胞最易接受外源DNA并能實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)化的一種生理狀態(tài)（常

出現(xiàn)在生長指數(shù)期后期、穩(wěn)定期；感受態(tài)細(xì)胞比例、維持時(shí)間不同等還受CAMP.

Ca2+濃度影響）

調(diào)節(jié)感受態(tài)的一類蛋白質(zhì)即感受態(tài)因子，包活3種主要成分：膜相關(guān)DNA

結(jié)合蛋白、細(xì)胞壁自溶素、幾種核酸酶

4.轉(zhuǎn)化因子

轉(zhuǎn)化因子的本質(zhì)是離體的DNA片段（15kb、dsDNA、ssDNA,質(zhì)粒DNA）

5.轉(zhuǎn)化過程，見圖：

6.轉(zhuǎn)染(transfection)：

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)體，可增

殖出一群正常病毒后代的現(xiàn)象

（二）轉(zhuǎn)導(dǎo)：通過缺陷噬菌體的媒介，把供體細(xì)胞的小片段DNA攜帶到受

體細(xì)胞中，通過交換與整合，使后者獲得前者部分遺傳性狀的現(xiàn)象

轉(zhuǎn)導(dǎo)子：通過轉(zhuǎn)導(dǎo)獲得新性狀的重組細(xì)菌細(xì)胞

L普遍轉(zhuǎn)導(dǎo)：通過極少數(shù)完全缺陷噬菌體對供體菌基因組上任何小片段DNA

進(jìn)行“誤包”，而將其遺傳性狀傳遞給受體菌的現(xiàn)象分為兩種：

（1）完全普遍轉(zhuǎn)導(dǎo)或普遍轉(zhuǎn)導(dǎo)、完全轉(zhuǎn)導(dǎo)

2.局限轉(zhuǎn)導(dǎo)：通過部分缺陷的溫和噬菌體把供體菌的少數(shù)特定基因攜帶到

受體菌中，并與后者的基因組整合、重組，形成轉(zhuǎn)導(dǎo)子的現(xiàn)象

特點(diǎn)：由部分缺陷的溫和噬菌體執(zhí)行、只攜芍傳遞整合位點(diǎn)兩側(cè)基因、由低

頻誤切造成、由UV誘導(dǎo)溶源菌產(chǎn)生缺陷的溫和噬菌體

根據(jù)轉(zhuǎn)導(dǎo)子出現(xiàn)頻率分為兩種：

（1）低頻轉(zhuǎn)導(dǎo)（LFT）：溶源菌釋放的缺陷的溫和噬菌體進(jìn)行的轉(zhuǎn)導(dǎo)，頻率

低（10-4—10-6）,代表是E.coli的X噬菌體

（2）高頻轉(zhuǎn)導(dǎo)（HFT）：裂解雙重溶源菌（同時(shí)感染有正常噬菌體和缺陷噬菌

體的宿主菌），得到含有等量正常、缺陷噬菌體的混合噬菌體液（缺陷噬菌體得

到同等復(fù)制），這種混合病毒液具有高頻轉(zhuǎn)導(dǎo)功能（含有50%缺陷噬菌體，轉(zhuǎn)導(dǎo)

率為50%）

3.溶源轉(zhuǎn)變：當(dāng)正常的溫和噬菌體感染其宿主而使其發(fā)生溶源化時(shí)，因噬菌

體基因整合到宿主的核基因組上，而使宿主獲得了除免疫性外的新遺傳性狀的現(xiàn)

象

與局限轉(zhuǎn)導(dǎo)區(qū)別：

（1）新性狀由正常噬菌體本身基因組提供；（2）新性狀是宿主菌溶源化時(shí)

的表型，而非遺傳穩(wěn)定的轉(zhuǎn)導(dǎo)子；（3）新性狀隨正常噬菌體消失而消失

典型例子：Corynebacteriumdiphtheriae（白喉棒桿菌）不產(chǎn)生白喉毒素的菌

株，在被B溫和噬菌體感染而發(fā)生溶源化時(shí)，就變成產(chǎn)毒的菌株

（三）接合：

1.定義：供體菌（“雄性”）通過性菌毛與受體菌（“雌性”）直接接觸，把F

質(zhì)?；蚱鋽y帶的不同長度的核基因組片段傳遞給后者，使后者獲得若干新遺傳性

狀的現(xiàn)象。

2.能進(jìn)行接合的微生物種類：

（1）細(xì)菌中G-普遍,如：E.coli、Serratia（沙雷氏菌屬）、Vibrio（弧菌屬）、

Azotobacter（固氮菌屬）、Plebsiella（假單胞菌屬）

（2）放線菌中如Streptomyces（鏈霉菌屬）、Nocardia（諾卡氏菌屬）

（3）接合還可發(fā)生在不同屬菌種間，研究多的是E.coli,

3.E.coli的4種接合型菌株

（1）F+菌株：即雄性菌株，指細(xì)胞內(nèi)存在一至幾個(gè)F質(zhì)粒，并在細(xì)胞表面

著生一至幾個(gè)性菌毛的菌株

（2）「-菌株；即雌性菌株，指細(xì)胞無「質(zhì)粒、細(xì)胞表面也無性菌毛的菌株

F質(zhì)?？赏ㄟ^性菌毛由F+菌株接合進(jìn)入F-菌株，使之變成F+菌株，接合轉(zhuǎn)

移過程為“滾環(huán)模型”

（3）Hfr菌株（高頻重組菌株）：Hfr菌株中F質(zhì)粒已整合入菌體染色體，

因其與F-菌株相接合后，發(fā)生基因重組的頻率要比單純用F+與F-接合后的頻率

高出數(shù)百倍而得名

Hfr菌株與F-菌株的接合及接合中斷實(shí)驗(yàn)，Hfr菌株最先進(jìn)入F-菌株的基囚

是位于F質(zhì)粒性別基因附近的菌體染色體基因，絕大多數(shù)情況F質(zhì)粒并不能進(jìn)入

F-菌株，所以接合子仍是F?菌株。

（4）F'菌株：當(dāng)Hfr菌株細(xì)胞內(nèi)的F質(zhì)粒因不正常切離而脫離核染色體組

時(shí)，可重新形成游離的、但攜帶整合位點(diǎn)鄰近一小段核染色體基因的特殊F質(zhì)粒

（F'質(zhì)粒、F'因子）

初生F'菌株：Hfr菌株變成F'菌株；次生F'菌株：F'菌株經(jīng)接合將F-菌株

變成F'菌株，同時(shí)產(chǎn)生F質(zhì)粒轉(zhuǎn)導(dǎo)、F因子轉(zhuǎn)導(dǎo)、性導(dǎo)；

（5）4種接合型菌株的相互關(guān)系。

（四）原生質(zhì)體的融合：

通過人為的方法，使遺傳性狀不同的兩個(gè)細(xì)胞的原生質(zhì)體進(jìn)行融合，借以獲

得兼有雙親遺傳性狀的穩(wěn)定重組子（融合子）的過程

二、真核微生物的基因重組

真核微生物基因重組方式：有性雜交、準(zhǔn)性雜交原生質(zhì)體融合、轉(zhuǎn)化等

（一）有性雜交：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)生新遺傳性狀后代的一種育種技術(shù)

有性雜交方式相似高等生物，包括：產(chǎn)生有性抱子的酵母、霉菌、蕈（xun）

菌。

（二）準(zhǔn)性雜交：在同種而不同菌株的體細(xì)胞間發(fā)生的融合，不借助減數(shù)分

裂而導(dǎo)致低頻基因重組并產(chǎn)生重組子，是一種比有性雜交更為原始的兩性生殖方

式；是在自然條件下真核微生物體細(xì)胞自發(fā)的一種原生質(zhì)體融合，主要存在于半

知菌類（如：構(gòu)巢曲霉），這類菌單倍體才穩(wěn)定

準(zhǔn)性雜交過程：菌絲聯(lián)結(jié)、異核體、核融合（核配）、體細(xì)胞內(nèi)染色體交換

（有絲分裂交換）、單倍體雜合子

2.準(zhǔn)性雜交過程

3.準(zhǔn)性雜交育種：

第四節(jié)菌種的衰退、復(fù)壯和保藏

一、菌種的衰退與復(fù)壯

1.衰退（degeneration）：指由于自發(fā)突變的結(jié)果，而使某物種原有的一系

列生物學(xué)性狀發(fā)生量變或質(zhì)變的現(xiàn)象

衰退的具體表現(xiàn)：原有形態(tài)性狀變化、生長速度變慢、代謝產(chǎn)物生產(chǎn)能力下

降、致病菌對宿主侵染力下降、對外界環(huán)境抵抗力下降等

2.復(fù)壯：（狹義）一種消極的措施，指在菌種已發(fā)生衰退的情況下，通過純

種分離和測定典型性狀、生產(chǎn)性能等指標(biāo)，從一衰退的群體中篩選出少數(shù)尚未退

化的個(gè)體，以達(dá)到恢復(fù)原菌株固有的性狀的相應(yīng)措施

（廣義）一種積極的措施，在菌種的典型特征或生產(chǎn)性狀尚未衰退前，就經(jīng)

常有意識地采取純種分離和生產(chǎn)性狀的測定工作，以期從中選擇到自發(fā)的正變個(gè)

體

（一）衰退的防止

1.控制傳代次數(shù)

2.創(chuàng)造良好的培養(yǎng)條件

3.利用不易衰退的細(xì)胞傳代：用抱子傳代

4.采用有效的菌種保藏方法

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