第八章微生物的遗传变异与育种 第一节遗传变异的物质基础 第二节微生物的基因组结构 第三节质粒和转座因子 第四节基因突变及修复 第五节基因重组 第六节微生物育种 第七节菌种的衰退、复壮与保藏
第八章 微生物的遗传变异与育种 ➢ 第一节 遗传变异的物质基础 ➢ 第二节 微生物的基因组结构 ➢ 第三节 质粒和转座因子 ➢ 第四节 基因突变及修复 ➢ 第五节 基因重组 ➢ 第六节 微生物育种 ➢ 第七节 菌种的衰退、复壮与保藏
遗传与变异的概念 遗传和变异是生物体的最本质的属性之 ◆遗传:亲代将自身一整套遗传因子传递给下一代的行为 和功能, ◆变异:生物体的遗传物质结构和数量的改变,在群体中 以极低的几率(1035~106)出现,性状变化幅度大;新 性状稳定、可遗传。 ◆遗传型( genotype):一个生物体所含有的基因的总和 表型( phenotype):一个生物体所具有的一切外表特征 和内在特性的总和。 饰变( modification):指生物体由于非遗传因素引起的 表型改变,变化发生在转录、转译水平,特点是几乎整 个群体中的每一个个体都发生同样的变化,性状变化的 幅度小,不遗传,引起饰变的因素消失后,表型即可恢 复。举例: Serratia marcescens的红色素在25℃和37℃ 的变化
遗传与变异的概念 遗传和变异是生物体的最本质的属性之一。 ❖ 遗传：亲代将自身一整套遗传因子传递给下一代的行为 和功能， ❖ 变异：生物体的遗传物质结构和数量的改变，在群体中 以极低的几率（10-5~10-6）出现，性状变化幅度大；新 性状稳定、可遗传。 ❖ 遗传型（genotype）：一个生物体所含有的基因的总和。 ❖ 表型（phenotype）：一个生物体所具有的一切外表特征 和内在特性的总和。 ❖ 饰变（modification）：指生物体由于非遗传因素引起的 表型改变，变化发生在转录、转译水平，特点是几乎整 个群体中的每一个个体都发生同样的变化，性状变化的 幅度小，不遗传，引起饰变的因素消失后，表型即可恢 复。举例：Serratia marcescens 的红色素在25℃和37℃ 的变化
研究微生物遗传的意义 微生物的独特生物学特性: (1)个体的体制极其简单; (2)营养体一般都是单倍体; (3)易于在成分简单的组合培养基上大量生长繁殖; (4)繁殖速度快; (5)易于积累不同的中间代谢产物或终产物; (6)菌落形态特征的可见性和多样性; (7)环境条件对微生物群体中各个个体作用的直接性 和均一性; (8)易于形成营养缺陷型; (9)各种微生物一般都有相应的病毒; (10)存在多种处于进化过程中的原始有性生殖方式;
研究微生物遗传的意义 微生物的独特生物学特性： （1） 个体的体制极其简单； （2） 营养体一般都是单倍体； （3） 易于在成分简单的组合培养基上大量生长繁殖； （4） 繁殖速度快； （5） 易于积累不同的中间代谢产物或终产物； （6） 菌落形态特征的可见性和多样性； （7） 环境条件对微生物群体中各个个体作用的直接性 和均一性； （8） 易于形成营养缺陷型； （9） 各种微生物一般都有相应的病毒； （10） 存在多种处于进化过程中的原始有性生殖方式；
研究微生物遗传学的意义 今微生物是研究现代遗传学和其它许多主要的生 物学基本理论问题中最热衷的研究对象。 ◆对微生物遗传规律的深入研究,不仅促进了现 代分子生物学和生物工程学的发展,而且为育 种工作提供了丰富的理论基础,促使育种工作 从不自觉到自觉、从低效到高效、从随机到定 向、从近缘杂交到远缘杂交的方向发展
❖微生物是研究现代遗传学和其它许多主要的生 物学基本理论问题中最热衷的研究对象。 ❖对微生物遗传规律的深入研究，不仅促进了现 代分子生物学和生物工程学的发展，而且为育 种工作提供了丰富的理论基础，促使育种工作 从不自觉到自觉、从低效到高效、从随机到定 向、从近缘杂交到远缘杂交的方向发展。 研究微生物遗传学的意义
第一节遗传变异的物质基础 ◆种质连续理论:1883~1889年间 Weissmann提出。认为遗 传物质是一种具有特定分子结构的化合物。 今基因学说:二十世纪初发现了染色体并提出基因学说,使 得遗传物质基础的范围缩小到染色体上。 染色体由核酸和蛋白质两种长链髙分子组成。20多种氨基酸 经过不同排列组合,可以演变出的蛋白质数目几乎可以达到 一个天文数字,而核酸的组成却简单得多,一般仅由4种不 同的核苷酸组成,它们通过排列组合只能产生较少种类的核 酸,因此当时认为决定生物遗传型的染色体和基因,起活性 成分是蛋白质。 必DNA是遗传变异的物质基础的证明:1944年以后,利 用微生物为实验对象进行的三个著名实验(肺炎球菌的转化 试验、噬菌体感染试验、病毒的拆开与重建试验)
第一节 遗传变异的物质基础 ❖种质连续理论：1883~1889年间Weissmann提出。认为遗 传物质是一种具有特定分子结构的化合物。 ❖基因学说：二十世纪初发现了染色体并提出基因学说，使 得遗传物质基础的范围缩小到染色体上。 染色体由核酸和蛋白质两种长链高分子组成。20多种氨基酸 经过不同排列组合，可以演变出的蛋白质数目几乎可以达到 一个天文数字，而核酸的组成却简单得多，一般仅由4种不 同的核苷酸组成，它们通过排列组合只能产生较少种类的核 酸，因此当时认为决定生物遗传型的染色体和基因，起活性 成分是蛋白质。 ❖DNA是遗传变异的物质基础的证明：1944年以后，利 用微生物为实验对象进行的三个著名实验（肺炎球菌的转化 试验、噬菌体感染试验、病毒的拆开与重建试验）