《食品微生物学》教案 (第14次课1学时) 一、授课题日 微生物的遗传与育种 一第1节微生物遗传变异的物质基础 二、教学日的和要求 掌握微生物遗传变异的物质基础及其结构、特点，了解在细胞中的存在方式。 三、教学重点和难点 遗传物质在细胞中的存在形式 四、教学过程 教学内容：遗传物质化学本质的确证、存在形式 教学办法：结合生物化学理论采用对比法进行讨论总结 辅导手段：采用PPT辅助教学，充分利用图示。 板书： 第5章微生物的遗传与育种 第1节微生物遗传的物质基础 二、遗传物质的存在形式 三大经典实验 1、染色体 1、肺炎链球菌的转化实验 2、质粒 2、噬菌体感染实验 3、烟草花叶病毒的拆开与重建 学时分配： 导入(2min) 三大经典实验(15min 遗传物质的存在形式(30min) 小结(3min) 五、作业 课后3 六、主要参考资料 微生物学教程，周德庆，1993，高等教有出版社 食品微生物学，何国庆、英民，2002，中国农业大学出版社 武汉大学微生物学教学网站 七、课后记
导入：以遗传变异物质基础一三大经典试验回顾入手导入。 第6章微生物的遗传与菌种选育 6.1微生物遗传变异的物质基础 6.1.1DNA(或RNA)是遗传信息的携带者 回顾三大经典实验，重点强调实验设计思路。如细菌转化实验中，经过动物实验、细 菌培养、大分子物质检测等过程，步步深入，最终得出结论。 6.1.2遗传物质的存在形式 结合学生已学知识，采用列表对比原核生物与真核生物遗传物质的区别 一，染色体(chromosome) 原核生物：核区，无核膜包裹，DNA裸露，不与蛋白形成复合体：染色体组成(DNA、 RNA、蛋白质)：往往贝有一条染色体，大多数以双链、共价闭合的环状形式存在。原核 生物的基因调控系统是由一个操纵子(operon)和它的调节基因regulator g ene)组成的 真核生物的染色体：核膜包裹，线性DNA与组蛋白结合形成染色体：染色体不止 个，每个染色体中含有1个线性DNA分子：细胞分裂中期呈棍棒状，静止期为颗粒状 染色体基本组成单位为核小体。真核生物基因结构一般无操纵子结构：存在大量不编码疗 列和重复序列：转录和转移在细胞中有空问问隔：基因被许多无编码功能的内含子阻隔， 使编码序列变成不连续的外显子。 两种生物染色体DNA复制区别： 复制子大小、数量上养异：复制起点、复制速度、方向上养异 DNA病毒：复制部位：寄主细胞核或细胞质中。病毒DNA可转录两类RNA RNA病毒：大多为线性，包括正链RNA病毒、负链RNA病毒、反转录RNA病毒 双链RNA病毒 二、质粒(plasmid) 存在于各种微生物细胞中、独立于染色体外、能进行自主复制的遗传因子。 1、特点 2
可自戊复制、稳定遗传：非必需：可转移：可整合：可重组：可消除 2、质粒的分离和鉴定 分离的步骤：细胞培养一细胞裂解蛋白质和RNA的去除一质粒DNA与染色体DNA 的分离（关键步骤） 质粒的鉴定：电镜：琼脂糖凝胶电泳确定分子量：聚丙烯酰胺凝胶电冰：密度梯度离 心：质粒的限制性酶切图谱一质粒DNA经限制性内切酶水解后，从凝胶电泳谱上出现 的区带数日，测出不同区带的大小，这样既可画出该质粒的限制性酶切图谱 3、质粒的大小和复制 1-200kb,个别大质粒可以达到800-1000kb 复制方式：日型、滚环型、线型 4、质粒的分子结构 SC构型、OC构型、L构型 5、质粒的主要类型 据质粒所编码的功能和赋予宿主的表型效应分类： 致育因子(Fertility factor,F因子)：控制细菌致育性，大小相当于和染色体DNA2% 的环状双链DNA,足以编码94个中等大小的多肽，其中1/3基因与接合作用有关。 F质粒在细胞问结合转染时，并不是整个质粒移动，F复制为滚环复制，被取代的解 开的单链通过性纤毛推入F(脐状此行细菌)，再合成一条互补的新DNA链，并随之恢 身成一条环状双阵F因子。 抗性因子(Resistance factor,R因子)：如图RIO0质粒由两部分组成，抗性决定子和 转移区。抗性决定子部分两侧是由相同的插入序列组成，转移区基因具有调控质粒自身复 制、质粒在细胞中的拷贝数及转移等功能 补充基因的符号表示方法，解释课件质粒基因图谱。 产细菌素的质粒(Bacteriocin production plasmid) 毒性质粒(virulence plasmid) f代谢质粒(Metabolic plasmid) 隐秘质粒(cryptic plasmid) 3
《食品微生物学》教案 (第14次课1学时) 一、授课题日 微牛物的基因室变 二、教学日的和要求 掌握基因突变的实质、类型、特点和突变机制：了解微生物诱变育种的步骤和方法， 掌握营养缺陷型菌株的筛选原理、方法 三、教学重点和难点 (1)微生物的基因突变的实质、类型 (②)营养缺陷型菌株的筛选原理、方法 四、教学主程 教学内容：基因突变与遗传育科 教学办法：结合实验、学科研究前沿引导探究 辅导手段：PPT辅助教学，充分利用操作步骤图说明 板书： 第四节基因突变与遗传有种 、基因突变 二、突变与有种 1、概念 1、自发突变与自然育种 营养缺陷型菌 .2类型 2诱发突变与诱交有种 株筛选 .-.-.-...-.-..-.-.- 学时分配： 导入(2min) 基因突变(20min 宽变与有种(25in】 小结(3min) 五、作业 课后7、9、10 六、主要参考资料 微生物学教程，周德庆，1993，高等教有出版社 华中农业大学微生物学精品课程 七、课后记 4
6.2基因突变 6.2.1基因突变 一、概念 突变(mutation)变异的一种，指生物体内遗传物质的分子结构或数量突然发生的可 遗传性变化。突变率常在l0-10’范围内。从突变涉及的范围分为基因突变(gene mutation) 和染色体畸变(chromosome aberration)。 基因突变只涉及一个或几个核甘酸碱基的改变，包括置换、缺失、重复等 转换→嘧啶之问或嘌岭之问的交换。颠换一嘧啶与嘌岭之间交换。 染色体畸变涉及一大段核苷酸或染色体的突变，变化范围较大，出现大量DNA的置 换、缺失、重复。缺失、重复导致基因的减少或增加：易位、倒位导致基因排序改变，倒 位是断裂后染色体片断旋转180°后重新插入原位置，易位是断裂下米的一段染色体顺向 或逆向插入同一染色体上其它部位。染色体何畸变是非同一染色体问易位。 二、基因突变的类型 【、从基因突变的效应来分： 同义突变、错义突变、无义突变（结合实例说明） 2、按突变所带米的表型改变来分： 形态突变型：醋酸杆菌最适生长温度30-37℃，G,短杆状，相互连接，若温度升高， 细胞伸长，温度降低，成柠檬状。猪丹毒杆菌纤细胞小杆菌G,短小，两头齐，松散存 在，适官环境：动物体内，离开动物体呈细长丝。 致死突变型、条件突变型 生化突变型：包括营养缺陷突变型：由原营养型转变而来。基因突变后，某种酶丧失， 而成为必须添加某种成分才能生长。 抗性突变型：如抗药性变异，药物低浓度长时问刺激，通过改变代谢途径或合成一种 具有抗药性酶的办法增强药性，有些可遗传。 3、按突变条件和原因分：自发突变（在没有人为参与条件下发生的突变，影响条件 如射线、温度、自身代谢产物等)、诱发突变 6.2.2突变与育种 一、自发突变与自然育种 1、自发突变的特点 自发性、稀有性、诱变性、突变的结果与原因之间的不对应性、独立性、稳定性、可 5