第七章微生物的遺傳變異和育種演示文稿

第七章微生物的遺傳變異和育種演示文稿本文檔共160頁(yè)；當(dāng)前第1頁(yè)；編輯于星期三\9點(diǎn)35分（優(yōu)選）第七章微生物的遺傳變異和育種本文檔共160頁(yè)；當(dāng)前第2頁(yè)；編輯于星期三\9點(diǎn)35分4.掌握誘發(fā)突變、自發(fā)突變的機(jī)制，熟練掌握紫外線對(duì)DNA的損傷和修復(fù)機(jī)制。5.了解誘變育種的基本環(huán)節(jié)、原則，熟練掌握產(chǎn)量突變株、抗藥性突變株、營(yíng)養(yǎng)缺陷型突變株的篩選方法和基本原理，掌握艾姆氏實(shí)驗(yàn)的原理。6.掌握原核生物基因重組方式的種類及各類型的基本機(jī)制、相關(guān)概念等，靈活運(yùn)用這些知識(shí)來(lái)解決一些實(shí)際問(wèn)題。掌握準(zhǔn)性雜交的定義、過(guò)程和生物學(xué)意義。7.掌握菌種衰退的原因；掌握復(fù)壯的定義和方法；了解菌種保藏原理；掌握常見(jiàn)菌種保藏方法、特點(diǎn)以及國(guó)際著名菌種保藏機(jī)構(gòu)的名稱。本文檔共160頁(yè)；當(dāng)前第3頁(yè)；編輯于星期三\9點(diǎn)35分1、遺傳：指上一代生物如何將自身的一整套遺傳基因穩(wěn)定地傳遞給下一代的行為或功能。2、遺傳型：即基因型，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。3、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(guò)代謝和發(fā)育而得到的具體體現(xiàn)。4、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，即遺傳型的改變。5、飾變：指外表的修飾性改變，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。本文檔共160頁(yè)；當(dāng)前第4頁(yè)；編輯于星期三\9點(diǎn)35分微生物的遺傳和變異的特點(diǎn)：①、微生物的代謝作用旺盛，有極高的繁殖速度；生活史周轉(zhuǎn)快；環(huán)境因素可在短期內(nèi)重復(fù)影響其生長(zhǎng)和繁殖，易發(fā)生變異，又能迅速產(chǎn)生大量后代，有利于自然選擇和人工選擇。②、微生物細(xì)胞體積小，面積大，與外界環(huán)境能直接接觸。當(dāng)環(huán)境條件變化劇烈時(shí)，大多數(shù)個(gè)體易死亡而淘汰，個(gè)別細(xì)胞則發(fā)生變異而適應(yīng)新環(huán)境。③、大多數(shù)微生物均進(jìn)行無(wú)性繁殖，而且營(yíng)養(yǎng)體多為單倍體，因而便于建立純系及長(zhǎng)期保存大量品系。如果一旦發(fā)生變異，也能夠迅速在性狀上反映出來(lái)。本文檔共160頁(yè)；當(dāng)前第5頁(yè)；編輯于星期三\9點(diǎn)35分第一節(jié)遺傳變異的物質(zhì)基礎(chǔ)第二節(jié)基因突變和誘變育種

第三節(jié)基因重組和雜交育種第四節(jié)菌種的衰退、復(fù)壯和保藏本文檔共160頁(yè)；當(dāng)前第6頁(yè)；編輯于星期三\9點(diǎn)35分第一節(jié)遺傳變異的物質(zhì)基礎(chǔ)一、證明遺傳物質(zhì)基礎(chǔ)的三個(gè)經(jīng)典實(shí)驗(yàn)1、經(jīng)典轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)創(chuàng)立人：英國(guó)人Griffith于1928年首次發(fā)現(xiàn)這一現(xiàn)象。研究對(duì)象：肺炎鏈球菌S型和R型。過(guò)程：①動(dòng)物實(shí)驗(yàn)；②細(xì)菌培養(yǎng)試驗(yàn)；③S型菌的無(wú)細(xì)胞抽提液試驗(yàn)；④離體轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)。本文檔共160頁(yè)；當(dāng)前第7頁(yè)；編輯于星期三\9點(diǎn)35分①動(dòng)物實(shí)驗(yàn)本文檔共160頁(yè)；當(dāng)前第8頁(yè)；編輯于星期三\9點(diǎn)35分②細(xì)菌培養(yǎng)試驗(yàn)S型死菌體內(nèi)有一種物質(zhì)能引起R型活菌轉(zhuǎn)化產(chǎn)生S型菌，這種轉(zhuǎn)化的物質(zhì)（轉(zhuǎn)化因子）是什么?本文檔共160頁(yè)；當(dāng)前第9頁(yè)；編輯于星期三\9點(diǎn)35分③S型菌的無(wú)細(xì)胞抽提液試驗(yàn)活R菌+S菌無(wú)細(xì)胞抽提液長(zhǎng)出大量R菌和少量S菌本文檔共160頁(yè)；當(dāng)前第10頁(yè)；編輯于星期三\9點(diǎn)35分④離體轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)1)從活的S菌中抽提各種細(xì)胞成分（DNA,蛋白質(zhì)，莢膜多糖等）；2)對(duì)各組分進(jìn)行轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)：S型菌株細(xì)胞內(nèi)存在的能將肺炎鏈球菌的R型轉(zhuǎn)化為S型的物質(zhì)是DNA，且其轉(zhuǎn)化能力與所用的DNA的純度成正比。本文檔共160頁(yè)；當(dāng)前第11頁(yè)；編輯于星期三\9點(diǎn)35分2、噬菌體感染實(shí)驗(yàn)創(chuàng)立人：美國(guó)人HersheyANDChase于1952年研究對(duì)象：噬菌體T2過(guò)程：本文檔共160頁(yè)；當(dāng)前第12頁(yè)；編輯于星期三\9點(diǎn)35分本文檔共160頁(yè)；當(dāng)前第13頁(yè)；編輯于星期三\9點(diǎn)35分3、植物病毒的重建實(shí)驗(yàn)創(chuàng)立人：ConratANDSinger于1956年創(chuàng)立研究對(duì)象：TMVANDHRV過(guò)程：本文檔共160頁(yè)；當(dāng)前第14頁(yè)；編輯于星期三\9點(diǎn)35分關(guān)于朊病毒：

朊病毒（又稱毒朊）是一類侵染動(dòng)物、并在宿主細(xì)胞內(nèi)復(fù)制的小分子無(wú)免疫性的疏水蛋白質(zhì)。純化的感染因子稱為朊病毒蛋白（PrP）。

PrP是具有傳染性的蛋白質(zhì)致病因子，迄今未發(fā)現(xiàn)蛋白內(nèi)有核酸，但已知的傳染性疾病的傳播必須有核酸組成的遺傳物質(zhì)，才能感染宿主并在宿主體內(nèi)自然繁殖。那么這是生命界的又一特例呢？還是因?yàn)槟壳叭藗兊恼J(rèn)識(shí)和技術(shù)所限而尚未揭示的生命之謎呢？

本文檔共160頁(yè)；當(dāng)前第15頁(yè)；編輯于星期三\9點(diǎn)35分這種傳染性蛋白質(zhì)顆粒是宿主細(xì)胞基因組基因編碼的蛋白質(zhì)分子的異構(gòu)體，具有促使正常蛋白質(zhì)分子變構(gòu)成異構(gòu)體的催化活性，從而造成朊病毒可以在宿主細(xì)胞中自身增殖的現(xiàn)象。

本文檔共160頁(yè)；當(dāng)前第16頁(yè)；編輯于星期三\9點(diǎn)35分二、遺傳物質(zhì)在微生物細(xì)胞內(nèi)存在的部位和方式（一）細(xì)胞水平集中在細(xì)胞核或核區(qū)。（二）細(xì)胞核水平1、核基因組又稱染色體基因組或基因組，是一個(gè)物種的單倍體的所有染色體及其所包含的遺傳信息的總稱。（1）原核生物的基因組1)小，為雙鏈的DNA分子，一般具有單一的復(fù)制起點(diǎn)；2)基因組上遺傳信息具有連續(xù)性；3)功能相關(guān)的基因構(gòu)成操縱子或形成重疊基因，且常轉(zhuǎn)錄為多順?lè)醋觤RNA。4)基因組的重復(fù)序列少而短；5)結(jié)構(gòu)基因的單拷貝及rRNA基因的多拷貝。

本文檔共160頁(yè)；當(dāng)前第17頁(yè)；編輯于星期三\9點(diǎn)35分（2）真核微生物的基因組1)典型的染色體結(jié)構(gòu)，大，具有許多復(fù)制起點(diǎn)；2)一個(gè)基因組包含若干染色體，一般不呈環(huán)狀；3)功能上密切相關(guān)的基因集中程度不如原核生物，很少有關(guān)于操縱子的報(bào)道，一般為單順?lè)醋樱?)基因不連續(xù)，分外顯子和內(nèi)含子；外顯子：DNA序列中被轉(zhuǎn)錄成為mRNA的片段稱為外顯子。內(nèi)含子：在成熟mRNA上未反應(yīng)出的DNA區(qū)段稱為內(nèi)含子。5)有大量重復(fù)序列，有很多是不編碼序列。本文檔共160頁(yè)；當(dāng)前第18頁(yè)；編輯于星期三\9點(diǎn)35分2、核外染色體（1）原核細(xì)胞的染色體外染色體：主要指質(zhì)粒①定義：游離于核基因組外，具有獨(dú)立復(fù)制能力的小型共價(jià)閉合環(huán)狀DNA分子，即cccDNA稱為質(zhì)粒。②性質(zhì)1)不相容性：親緣關(guān)系較近的質(zhì)粒在同一寄主細(xì)胞中不能穩(wěn)定復(fù)制。2)可傳遞性：質(zhì)粒可在不同菌株間發(fā)生轉(zhuǎn)移，與核染色體整合、脫離等。3)可被消除性：在一些理化因子作用下，質(zhì)粒的復(fù)制受到抑制而核染色體的復(fù)制仍繼續(xù)進(jìn)行，從而使子代細(xì)胞中的質(zhì)粒消除。4)可重組性：在質(zhì)粒與質(zhì)粒之間、質(zhì)粒與染色體之間可發(fā)生重組。本文檔共160頁(yè)；當(dāng)前第19頁(yè)；編輯于星期三\9點(diǎn)35分③質(zhì)粒的分子結(jié)構(gòu)：1)具有麻花狀的超螺旋結(jié)構(gòu)，大小相當(dāng)于核基因組的1%。2)質(zhì)粒攜帶著某些染色體上所沒(méi)有的基因，使細(xì)菌等原核生物被賦予了某些對(duì)其生存并非必不可少的特殊功能。3)質(zhì)粒是一種獨(dú)立存在于細(xì)胞內(nèi)的復(fù)制子。a.嚴(yán)緊型復(fù)制控制：其復(fù)制行為與核染色體的復(fù)制同步。b.松弛型復(fù)制控制：其復(fù)制行為與核染色體的復(fù)制不同步。本文檔共160頁(yè)；當(dāng)前第20頁(yè)；編輯于星期三\9點(diǎn)35分④質(zhì)粒的種類a.接合性質(zhì)粒b.抗性質(zhì)粒：是使其宿主微生物對(duì)抗生素、化學(xué)藥物或重金屬離子等殺菌劑表現(xiàn)出抗性的質(zhì)粒。c.產(chǎn)細(xì)菌素和抗生素質(zhì)粒

細(xì)菌素：是細(xì)菌產(chǎn)生的一般只能抑制或殺死種內(nèi)不同亞種或菌株中敏感細(xì)菌的特殊多肽類代謝產(chǎn)物。d.具有生理功能的質(zhì)粒利用乳糖、蔗糖、尿素、固氮等；降解辛烷、樟腦、萘、水楊酸等；產(chǎn)色素；結(jié)瘤和共生固氮。e.產(chǎn)毒質(zhì)粒本文檔共160頁(yè)；當(dāng)前第21頁(yè)；編輯于星期三\9點(diǎn)35分⑤典型質(zhì)粒簡(jiǎn)介1)F因子(fertilityfactor)：又稱致育因子或性因子。功能：決定細(xì)菌的性別，同時(shí)還具有轉(zhuǎn)移能力。結(jié)構(gòu)：tra轉(zhuǎn)移區(qū)：與質(zhì)粒轉(zhuǎn)移和性菌毛合成有關(guān)。轉(zhuǎn)座因子：可整合到宿主染色體的一定部位，導(dǎo)致基因重組。本文檔共160頁(yè)；當(dāng)前第22頁(yè)；編輯于星期三\9點(diǎn)35分2)R因子(resistancefactor)：又稱R質(zhì)粒a.結(jié)構(gòu)：由兩個(gè)相連的DNA片段組成——RTF和r決定因子。

RTF功能：RTF即抗性轉(zhuǎn)移因子。含調(diào)節(jié)DNA復(fù)制和拷貝數(shù)的基因以及轉(zhuǎn)移基因，具有轉(zhuǎn)移功能。r決定因子功能：r決定因子即抗性決定因子。無(wú)轉(zhuǎn)移功能，含各種抗性因子。b.作用：引起致病菌對(duì)多種抗生素的抗性，對(duì)傳染病的防治造成危害；R質(zhì)?？捎米鼍旰Y選時(shí)的選擇性標(biāo)記或改造成外源基因的克隆載體。本文檔共160頁(yè)；當(dāng)前第23頁(yè)；編輯于星期三\9點(diǎn)35分3)Col因子(colicinogenicfactors):即產(chǎn)大腸桿菌素因子。4)Ti質(zhì)粒(tumorinducingplasmid)：即誘癌質(zhì)粒。是植物遺傳工程的主要載體。5)巨大質(zhì)粒(mega質(zhì)粒)：發(fā)現(xiàn)于根瘤菌屬中，上面有一系列固氮基因。

本文檔共160頁(yè)；當(dāng)前第24頁(yè)；編輯于星期三\9點(diǎn)35分（2）真核生物核外DNA1）細(xì)胞質(zhì)基因：指線粒體和葉綠體等DNA，其結(jié)構(gòu)與原核細(xì)胞的DNA相似，亦能編碼結(jié)構(gòu)蛋白。2）共生生物：如卡巴顆粒。3）2u質(zhì)粒：存在于釀酒酵母的細(xì)胞核中，不能與核基因組整合。本文檔共160頁(yè)；當(dāng)前第25頁(yè)；編輯于星期三\9點(diǎn)35分（三）染色體水平1、染色體數(shù)不同物種，其染色體數(shù)目差別很大，但對(duì)同一物種來(lái)說(shuō)，染色體的數(shù)目是恒定的。本文檔共160頁(yè)；當(dāng)前第26頁(yè)；編輯于星期三\9點(diǎn)35分2、染色體倍數(shù)：指同一細(xì)胞中相同染色體的套數(shù)。(1)整倍體：指染色體的數(shù)目變異呈成套數(shù)目的改變，改變后的染色體數(shù)目是整倍數(shù)的（或者說(shuō)細(xì)胞內(nèi)含有完整即成套的染色體）。①單倍體：細(xì)胞核中含有一個(gè)完整染色體組的稱為單倍體。②二倍體：細(xì)胞核中含有二個(gè)完整染色體組的稱為二倍體。③多倍體：細(xì)胞核中含有超過(guò)兩個(gè)染色體組的稱為多倍體。(2)非整倍體：是整倍體中缺少或額外增加一條或n條染色體的變異型。本文檔共160頁(yè)；當(dāng)前第27頁(yè)；編輯于星期三\9點(diǎn)35分（四）核酸水平1、核酸種類：大多DNA，少數(shù)RNA。2、DNA結(jié)構(gòu)：

(1)一級(jí)結(jié)構(gòu)：四種脫氧核糖核苷酸即脫氧腺嘌呤核苷酸、脫氧鳥(niǎo)嘌呤核苷酸、脫氧胞嘧啶核苷酸和脫氧胸腺嘧啶核苷酸，通過(guò)3’、5’—磷酸二酯鍵連接起來(lái)的直線形或環(huán)形多聚體。(2)二級(jí)結(jié)構(gòu)：指兩條多核苷酸鏈反向平行盤繞而生成的雙螺旋結(jié)構(gòu)。①DNA分子是由兩條互相平行的脫氧核苷酸長(zhǎng)鏈盤繞而成的；②DNA中脫氧核糖和磷酸交替連接，排在外側(cè)，構(gòu)成基本骨架，堿基排列在內(nèi)側(cè)；③兩條鏈上的堿基通過(guò)氫鍵相結(jié)合，形成堿基對(duì)，其組成按堿基互補(bǔ)配對(duì)原則即A與T結(jié)合，G與C結(jié)合。本文檔共160頁(yè)；當(dāng)前第28頁(yè)；編輯于星期三\9點(diǎn)35分本文檔共160頁(yè)；當(dāng)前第29頁(yè)；編輯于星期三\9點(diǎn)35分(3)高級(jí)結(jié)構(gòu)：指DNA雙螺旋進(jìn)一步扭曲盤繞所形成的特定空間結(jié)溝。超螺旋結(jié)構(gòu)是DNA高級(jí)結(jié)構(gòu)的主要形式，可分為正超螺旋與負(fù)超螺旋兩大類。3、DNA長(zhǎng)度：即基因組的大小用bp、kb、Mb表示。本文檔共160頁(yè)；當(dāng)前第30頁(yè)；編輯于星期三\9點(diǎn)35分（五）基因水平1、基因概念基因是一個(gè)含有特定遺傳信息的核苷酸序列，是遺傳物質(zhì)的最小功能單位。2、種類(1)結(jié)構(gòu)基因和調(diào)節(jié)基因：編碼蛋白質(zhì)的基因結(jié)構(gòu)基因→各種結(jié)構(gòu)蛋白和催化各種生化反應(yīng)的酶；調(diào)節(jié)基因→阻遏蛋白或激活蛋白。(2)核糖體RNA基因(rDNA)與轉(zhuǎn)譯RNA基因(tDNA)：無(wú)翻譯產(chǎn)物的基因(3)啟動(dòng)子與操縱基因：不轉(zhuǎn)錄的DNA區(qū)段本文檔共160頁(yè)；當(dāng)前第31頁(yè)；編輯于星期三\9點(diǎn)35分3、原核生物基因調(diào)控系統(tǒng)(1)操縱子：功能相關(guān)的幾個(gè)基因前后相連，在加上一個(gè)共同的調(diào)節(jié)基因和一組共同的控制位點(diǎn)（啟動(dòng)子、操縱基因等）在基因轉(zhuǎn)錄時(shí)協(xié)同動(dòng)作，包含這些結(jié)構(gòu)基因和控制區(qū)的整個(gè)核苷酸序列就稱為操縱子。1)啟動(dòng)子：是一種能被依賴于DNA的RNA聚合酶的結(jié)合部位，也是轉(zhuǎn)錄的起始點(diǎn)。2)操縱基因：是位于啟動(dòng)基因和結(jié)構(gòu)基因之間的一段堿基順序，能與阻遏物相結(jié)合，以此來(lái)決定結(jié)構(gòu)基因的轉(zhuǎn)錄是否能進(jìn)行。3)結(jié)構(gòu)基因：是決定某一多肽的DNA模板，可根據(jù)其上的堿基順序轉(zhuǎn)錄出對(duì)應(yīng)的mRNA,然后再可通過(guò)核糖體而翻譯出相應(yīng)的酶。4)調(diào)節(jié)基因：一般位于相應(yīng)操縱子的附近，用于編碼組成型調(diào)節(jié)蛋白。本文檔共160頁(yè)；當(dāng)前第32頁(yè)；編輯于星期三\9點(diǎn)35分(2)操縱子模型的基本內(nèi)容在調(diào)節(jié)基因產(chǎn)物的作用下，通過(guò)操縱基因控制結(jié)構(gòu)基因的轉(zhuǎn)錄，從而發(fā)生酶的誘導(dǎo)或阻遏。本文檔共160頁(yè)；當(dāng)前第33頁(yè)；編輯于星期三\9點(diǎn)35分4、基因的命名——三字命名法(1)基因名稱一般用三個(gè)小寫字母表示，三個(gè)英文字母取自表示該基因特性的一個(gè)或一組英文單詞的前三個(gè)字母；

例：賴氨酸基因：lysine——lys——Lys（基因）（基因產(chǎn)物）與核糖體中較大蛋白質(zhì)亞基有關(guān)的基因

ribosomalproteinlarge——rpl(2)產(chǎn)生同一突變型表型的不同基因，用三個(gè)字母后面所加的斜體大寫字母表示；例：組氨酸基因——his;各組氨酸基因——hisA；hisB本文檔共160頁(yè)；當(dāng)前第34頁(yè)；編輯于星期三\9點(diǎn)35分(3)同一基因的不同突變位點(diǎn)用基因符號(hào)后面的阿拉伯?dāng)?shù)字表示；例：色氨酸基因——trp

各個(gè)色氨酸基因——trpA;trpB

基因trp各位點(diǎn)的突變型——trpA23;trpA46(4)抗性基因，一般把“抗”用大寫R注在基因符號(hào)右上角。(5)突變型基因的表示方法是在基因符號(hào)的右上角加-。(6)當(dāng)染色體上存在有缺失時(shí)，可用△表示，缺失部分放在△符號(hào)的括號(hào)中。例：△(lac,pro)表示從乳糖發(fā)酵基因到脯氨酸基因這一段染色體發(fā)生了缺失。本文檔共160頁(yè)；當(dāng)前第35頁(yè)；編輯于星期三\9點(diǎn)35分（六）密碼子水平1、三聯(lián)子密碼——遺傳的信息單位

mRNA上每三個(gè)核苷酸翻譯成蛋白質(zhì)多肽鏈上的一個(gè)氨基酸，這三個(gè)核苷酸就叫密碼，又稱三聯(lián)子密碼。2、遺傳密碼的性質(zhì)1)密碼的簡(jiǎn)并性：指一種以上密碼子編碼同一個(gè)氨基酸的現(xiàn)象。2)密碼的通用性：所有的生物共用一套密碼。3)密碼子與反密碼子的相互作用——擺動(dòng)學(xué)說(shuō)（或稱變偶假說(shuō)）在密碼子和反密碼子的配對(duì)中，前兩對(duì)嚴(yán)格遵守堿基配對(duì)原則，第三對(duì)堿基有一定的自由度可以“擺動(dòng)”，因而使某些tRNA可以識(shí)別一個(gè)以上的密碼子。本文檔共160頁(yè)；當(dāng)前第36頁(yè)；編輯于星期三\9點(diǎn)35分3、密碼子的使用規(guī)律1）原核生物中大部分以AUG為起始密碼子，少數(shù)使用GUG；真核生物則全部為AUG；終止密碼子為UAA、UAG、UGA。2）密碼不重疊。3）密碼間無(wú)間隔。本文檔共160頁(yè)；當(dāng)前第37頁(yè)；編輯于星期三\9點(diǎn)35分第二節(jié)基因突變和誘變育種一、基因突變簡(jiǎn)稱突變，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。（一）類型1、根據(jù)表型劃分本文檔共160頁(yè)；當(dāng)前第38頁(yè)；編輯于星期三\9點(diǎn)35分選擇性突變—具有選擇性標(biāo)記，可通過(guò)某種環(huán)境條件使它們得到優(yōu)勢(shì)生長(zhǎng)，從而取代原始菌株。非選擇性突變—無(wú)選擇性標(biāo)記，而只有一些性狀的數(shù)量差別，如菌落大小、顏色深淺、代謝物產(chǎn)量等。(1)營(yíng)養(yǎng)缺陷型：某一野生型菌株由于發(fā)生基因突變而喪失合成一種或幾種生長(zhǎng)因子的能力，因而無(wú)法在基本培養(yǎng)基上正常生長(zhǎng)繁殖的變異類型，稱為營(yíng)養(yǎng)缺陷型。它們可在加有某生長(zhǎng)因子的基本培養(yǎng)基平板上選出。(2)抗性突變型：由于基因突變而使原始菌株產(chǎn)生了對(duì)某種化學(xué)藥物或致死物理因子抗性的變異類型。它們可在加有相應(yīng)藥物或用相應(yīng)物理因子處理的培養(yǎng)基平板上選出。本文檔共160頁(yè)；當(dāng)前第39頁(yè)；編輯于星期三\9點(diǎn)35分

(3)條件致死突變型：某菌株或病毒經(jīng)基因突變后，在某種條件下可正常地生長(zhǎng)、繁殖并實(shí)現(xiàn)其表型，而在另一種條件下卻無(wú)法生長(zhǎng)、繁殖的突變類型，稱為條件致死突變型。Ts突變株(溫度敏感突變株)：是一類典型的條件致死突變株，指可在某一溫度下生長(zhǎng)而在另一溫度下不生長(zhǎng)的突變株。(4)形態(tài)突變型：指由于突變而產(chǎn)生的個(gè)體或菌落形態(tài)所發(fā)生改變。(5)抗原突變型：指由于基因突變而引起的抗原結(jié)構(gòu)發(fā)生突變的變異類型。(6)產(chǎn)量突變型：通過(guò)基因突變而獲得的在有用代謝產(chǎn)物產(chǎn)量上明顯有別于原始菌株的突變株，稱為產(chǎn)量突變型。若產(chǎn)量高于原始菌株者，稱為正變株，反之則稱負(fù)變株。

本文檔共160頁(yè)；當(dāng)前第40頁(yè)；編輯于星期三\9點(diǎn)35分2、根據(jù)突變起因分本文檔共160頁(yè)；當(dāng)前第41頁(yè)；編輯于星期三\9點(diǎn)35分(1)自發(fā)突變：1)自發(fā)突變：是指在沒(méi)有人工參與下生物體自然發(fā)生的突變。稱它為“自發(fā)”，決不意味著這種突變是沒(méi)有原因的，而只是說(shuō)明人們對(duì)它還沒(méi)有很好的或很具體的認(rèn)識(shí)而已。2）自發(fā)突變的原因：①背景輻射和環(huán)境因素引起；②微生物自身有害代謝產(chǎn)物引起；③DNA復(fù)制中的錯(cuò)誤；這種錯(cuò)誤的概率約10-6；④由轉(zhuǎn)座因子引起的插入或缺失。(2)誘發(fā)突變簡(jiǎn)稱誘變，是指通過(guò)人為的方法，利用物理、化學(xué)或生物因素顯著提高基因自發(fā)突變頻率的手段。本文檔共160頁(yè)；當(dāng)前第42頁(yè)；編輯于星期三\9點(diǎn)35分（二）突變率1、概念：指某一個(gè)細(xì)胞（或病毒粒）每一個(gè)世代中發(fā)生某一性狀突變的概率。也是突變?cè)诿總€(gè)細(xì)胞生存的單位生物學(xué)時(shí)間（世代）內(nèi)發(fā)生的概率。2、測(cè)定：應(yīng)用選擇培養(yǎng)法來(lái)直接測(cè)定突變率。本文檔共160頁(yè)；當(dāng)前第43頁(yè)；編輯于星期三\9點(diǎn)35分（三）基因突變的特點(diǎn)1、自發(fā)性：各種性狀的突變，可以在沒(méi)有人為的誘變因素處理下自發(fā)地產(chǎn)生。2、不對(duì)應(yīng)性：指突變的性狀與引起突變的原因間無(wú)直接的對(duì)應(yīng)關(guān)系。3、稀有性：自發(fā)突變雖可隨時(shí)發(fā)生，但其突變率卻是極低和穩(wěn)定的，一般在l0-6~10-9之間。4、獨(dú)立性：突變的發(fā)生一般是獨(dú)立的，某一基因的突變率不受它種基因突變率的影響。5、可誘變性：自發(fā)突變的頻率可因誘變劑的影響而大為提高。6、穩(wěn)定性：基因突變后的新性狀是穩(wěn)定的。7、可逆性：由原始的野生型基因變異為突變型基因的過(guò)程，稱為正向突變，相反的過(guò)程則稱為回復(fù)突變或回變。任何性狀都可發(fā)生正向突變，也都可發(fā)生回復(fù)突變。本文檔共160頁(yè)；當(dāng)前第44頁(yè)；編輯于星期三\9點(diǎn)35分（四）基因突變的自發(fā)性和不對(duì)應(yīng)性的證明突變是通過(guò)適應(yīng)而產(chǎn)生的，突變的原因與性狀間是相對(duì)應(yīng)的。突變是自發(fā)的，與環(huán)境是不相對(duì)應(yīng)的。

PK本文檔共160頁(yè)；當(dāng)前第45頁(yè)；編輯于星期三\9點(diǎn)35分1、變量實(shí)驗(yàn)（1）實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：E.coli對(duì)于phageT1的抗性變異波動(dòng)實(shí)驗(yàn)。

本文檔共160頁(yè)；當(dāng)前第46頁(yè)；編輯于星期三\9點(diǎn)35分（2）原理：通過(guò)小試管中抗性細(xì)菌數(shù)的波動(dòng)情況證明細(xì)菌抗性的來(lái)歷。如果抗藥性的出現(xiàn)是由于細(xì)菌對(duì)于藥物所發(fā)生的適應(yīng)性的反應(yīng)，那么分裝在許多小試管中的樣品將出現(xiàn)大致相等數(shù)目的細(xì)菌；如果抗藥性的出現(xiàn)是由于基因突變，由于突變?cè)跁r(shí)間上的隨機(jī)性，不同試管中的抗性細(xì)菌數(shù)將會(huì)表現(xiàn)高度波動(dòng)。本文檔共160頁(yè)；當(dāng)前第47頁(yè)；編輯于星期三\9點(diǎn)35分（3）結(jié)果：從來(lái)自同一個(gè)培養(yǎng)物的大試管取樣測(cè)定的抗性菌落數(shù)比較接近，而來(lái)自不同培養(yǎng)物(20支小試管)的樣品的抗性菌落數(shù)的數(shù)值卻相差很大。比較二者的平均值雖然相近，但后者的方差遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于前者。（4）結(jié)論：E.coli抗噬菌體性狀的突變，不是由環(huán)境因素——噬菌體誘導(dǎo)出來(lái)的，而是在它接觸到噬菌體前，在某一次細(xì)胞分裂過(guò)程中隨機(jī)地自發(fā)產(chǎn)生的。這種自發(fā)突變發(fā)生得越早，則抗性菌落出現(xiàn)得越多，反之則越少。噬菌體在這里僅起著淘汰原始的未突變的敏感菌和甄別抗噬菌體突變型的作用。本文檔共160頁(yè)；當(dāng)前第48頁(yè)；編輯于星期三\9點(diǎn)35分2、涂布實(shí)驗(yàn)（1）實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：本文檔共160頁(yè)；當(dāng)前第49頁(yè)；編輯于星期三\9點(diǎn)35分（2）實(shí)驗(yàn)原理：若抗性是在接觸噬菌體以后產(chǎn)生的，那么噴噬菌體以前的重新涂布無(wú)非使細(xì)菌所處的位置發(fā)生改變，而不會(huì)因?yàn)橥坎即蟠蟮馗淖兗?xì)菌對(duì)于噬菌體的反應(yīng)，因此兩組培養(yǎng)皿上出現(xiàn)的抗性菌落數(shù)應(yīng)相等；若抗性發(fā)生在接觸噬菌體以前，那么在噴上噬菌體以前某些菌落中的抗性突變型細(xì)菌已經(jīng)分裂若干次，在不經(jīng)重新涂布的培養(yǎng)皿上形成一個(gè)菌落，在重新涂布的培養(yǎng)皿上出現(xiàn)若干菌落。（3）結(jié)果：重新涂布的培養(yǎng)皿上出現(xiàn)的抗性菌落多余未經(jīng)重新涂布的。（4）結(jié)論：抗性突變的發(fā)生在接觸噬菌體之前。本文檔共160頁(yè)；當(dāng)前第50頁(yè)；編輯于星期三\9點(diǎn)35分3、影印培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)（1）實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：本文檔共160頁(yè)；當(dāng)前第51頁(yè)；編輯于星期三\9點(diǎn)35分（2）實(shí)驗(yàn)原理：通過(guò)蓋印章的方式，在未接觸抗性因素的條件下篩選出的抗性突變株。由于實(shí)驗(yàn)過(guò)程中沒(méi)有接觸過(guò)抗性因素，所以直接證明了基因突變的自發(fā)性。（3）結(jié)果：得到越來(lái)越多的抗性菌落，最終甚至可以得到純的抗性菌株細(xì)胞群。。（4）結(jié)論：基因突變的自發(fā)性。本文檔共160頁(yè)；當(dāng)前第52頁(yè)；編輯于星期三\9點(diǎn)35分（五）突變機(jī)制1、點(diǎn)突變：即狹義的基因突變，指DNA的單個(gè)堿基發(fā)生替換所引起的突變。（1）堿基置換：一對(duì)堿基被另一對(duì)堿基所置換。1）轉(zhuǎn)換：即DNA鏈中的一個(gè)嘌呤被另一個(gè)嘌呤或是一個(gè)嘧啶被另一個(gè)嘧啶所置換2）顛換：即DNA鏈中的一個(gè)嘌呤被另一個(gè)嘧啶或是一個(gè)嘧啶被另一個(gè)嘌呤所置換。本文檔共160頁(yè)；當(dāng)前第53頁(yè)；編輯于星期三\9點(diǎn)35分例如1：堿基類似物通過(guò)互變異構(gòu)現(xiàn)象引起轉(zhuǎn)換實(shí)現(xiàn)誘變。本文檔共160頁(yè)；當(dāng)前第54頁(yè)；編輯于星期三\9點(diǎn)35分例如2：亞硝酸鹽、羥胺和各種烷化劑。亞硝酸可直接作用于正在復(fù)制或末復(fù)制的DNA分子，脫去堿基中的氨基變成酮基，改變堿基氫鍵的電位，引起轉(zhuǎn)換而發(fā)生變異。本文檔共160頁(yè)；當(dāng)前第55頁(yè)；編輯于星期三\9點(diǎn)35分例如3：DNA復(fù)制中的錯(cuò)誤——互變異構(gòu)效應(yīng)：由于堿基T、G發(fā)生了酮式至烯酵式或C、A發(fā)生了氨基式至亞氨基式的互變異構(gòu)效應(yīng)而引起堿基置換，造成突變。本文檔共160頁(yè)；當(dāng)前第56頁(yè)；編輯于星期三\9點(diǎn)35分例如4：DNA發(fā)生損傷，脫氨基——轉(zhuǎn)換，脫嘌呤——顛換本文檔共160頁(yè)；當(dāng)前第57頁(yè)；編輯于星期三\9點(diǎn)35分(2)移碼突變：指DNA分子中的一個(gè)或少數(shù)幾個(gè)核苷酸的增添(插入)或缺失，從而使該部位后面的全部遺傳密碼發(fā)生轉(zhuǎn)錄和轉(zhuǎn)譯錯(cuò)誤的一類突變。由移碼突變所產(chǎn)生的突變株，稱為移碼突變株。1)由于在DNA分子的編碼區(qū)插入或缺失非3的整數(shù)倍個(gè)(1個(gè)、2個(gè)或4個(gè))核苷酸而導(dǎo)致閱讀框架位移，導(dǎo)致翻譯出來(lái)的蛋白質(zhì)的氨基酸序列與野生型完全不同。2)如果插入或缺失的堿基正好是3個(gè)或其整倍數(shù)，那么在翻譯出的多肽上可能是多一個(gè)、幾個(gè)或少一個(gè)、幾個(gè)氨基酸，而不完全打亂整個(gè)氨基酸序列。本文檔共160頁(yè)；當(dāng)前第58頁(yè)；編輯于星期三\9點(diǎn)35分本文檔共160頁(yè)；當(dāng)前第59頁(yè)；編輯于星期三\9點(diǎn)35分本文檔共160頁(yè)；當(dāng)前第60頁(yè)；編輯于星期三\9點(diǎn)35分例如1：吖啶類化合物本文檔共160頁(yè)；當(dāng)前第61頁(yè)；編輯于星期三\9點(diǎn)35分例如2：DNA復(fù)制中的錯(cuò)誤——環(huán)出效應(yīng)：DNA上個(gè)別堿基對(duì)的局部解離和錯(cuò)誤退火而導(dǎo)致環(huán)狀突出，引起移碼突變。本文檔共160頁(yè)；當(dāng)前第62頁(yè)；編輯于星期三\9點(diǎn)35分2、染色體畸變指染色體的結(jié)構(gòu)和數(shù)目的改變。是DNA分子大范圍的損傷。（1）染色體結(jié)構(gòu)變異1）缺失指染色體丟失了一個(gè)片段，使之位于這個(gè)片段上的基因也隨之丟失。2）重復(fù)：一個(gè)染色體上某一片段出現(xiàn)兩份或兩份以上，使位于這些片段上的基因多了一份或幾份。缺失和重復(fù)都起因于染色體上基因數(shù)目的變化。本文檔共160頁(yè)；當(dāng)前第63頁(yè)；編輯于星期三\9點(diǎn)35分本文檔共160頁(yè)；當(dāng)前第64頁(yè)；編輯于星期三\9點(diǎn)35分3）倒位在同一染色體上某一個(gè)片段作180°的顛倒，造成染色體上基因順序的重排。如果顛倒的片段包括著絲粒在內(nèi)的倒位稱為臂間倒位，不包括著絲粒的倒位稱為臂內(nèi)倒位。4）易位一個(gè)染色體臂的一段移接到另一非同源染色體的臂上的結(jié)構(gòu)變異。最常見(jiàn)的是相互易位，非同源染色體間相互交換染色體片段，造成染色體間基因的重排。倒位和易位都起因于染色體上基因排列位置的變化。本文檔共160頁(yè)；當(dāng)前第65頁(yè)；編輯于星期三\9點(diǎn)35分本文檔共160頁(yè)；當(dāng)前第66頁(yè)；編輯于星期三\9點(diǎn)35分轉(zhuǎn)座因子和轉(zhuǎn)座轉(zhuǎn)座因子：存在于細(xì)胞內(nèi)，位于染色體或質(zhì)粒上的一段特殊、可移動(dòng)的DNA序列。轉(zhuǎn)座：DNA序列通過(guò)非同源重組的方式，從染色體某一部位轉(zhuǎn)移到同一染色體上另一部位或其他染色體上某一部位的現(xiàn)象，稱為轉(zhuǎn)座。轉(zhuǎn)座因子的種類：插入序列IS：0.7-1.4kb，只能引起轉(zhuǎn)座效應(yīng)，不含其它基因。轉(zhuǎn)座子Tn：2-2.5kb，含有幾個(gè)至十幾個(gè)基因。轉(zhuǎn)座噬菌體：37kb，含有20多個(gè)基因。

本文檔共160頁(yè)；當(dāng)前第67頁(yè)；編輯于星期三\9點(diǎn)35分（2）染色體數(shù)目改變1）倍數(shù)性改變2）非整倍性改變本文檔共160頁(yè)；當(dāng)前第68頁(yè)；編輯于星期三\9點(diǎn)35分（六）紫外線對(duì)DNA的損傷及機(jī)體對(duì)損傷DNA的修復(fù)紫外線作用：同鏈DNA的相鄰T間形成共價(jià)T二聚體，阻礙堿基間正常配對(duì)，從而引起突變或死亡。(1)光復(fù)活(2)切除修復(fù)(3)重組修復(fù)(4)SOS修復(fù)本文檔共160頁(yè)；當(dāng)前第69頁(yè)；編輯于星期三\9點(diǎn)35分(1)光復(fù)活：光復(fù)活是專一地針對(duì)紫外線引起的DNA損傷而形成的嘧啶二聚體在損傷部位就地修復(fù)的修復(fù)途徑，是在可見(jiàn)光(300一600nm)的活化之下，由光復(fù)活酶（PR酶）又稱光解酶，催化嘧啶二聚體分解成為單體的過(guò)程。本文檔共160頁(yè)；當(dāng)前第70頁(yè)；編輯于星期三\9點(diǎn)35分(2)切除修復(fù)：又稱核苷酸外切修復(fù)，是紫外線等輻射物質(zhì)所造成的損傷部位被取代的暗修復(fù)系統(tǒng)。此系統(tǒng)是在幾種酶的協(xié)同作用下，先在損傷的任一端打開(kāi)磷酸二酯鍵，然后外切掉一段寡核苷酸；留下的缺口由修復(fù)性合成來(lái)填補(bǔ)，再由連接酶將其連接起來(lái)。本文檔共160頁(yè)；當(dāng)前第71頁(yè)；編輯于星期三\9點(diǎn)35分(3)重組修復(fù)：是一種越過(guò)損傷部位而進(jìn)行修復(fù)的途徑，它必須在DNA進(jìn)行復(fù)制的情況下進(jìn)行，故又稱復(fù)制后修復(fù)。發(fā)生在DNA復(fù)制過(guò)程或復(fù)制之后，不切除DNA損傷部位的修復(fù)。DNA鏈在復(fù)制時(shí)，受損的模板作用消失，互補(bǔ)單鏈（新鏈）里留下空隙，產(chǎn)生誘導(dǎo)信號(hào)，recA基因被誘導(dǎo)，產(chǎn)生大量重組蛋白，與新鏈缺口結(jié)合，引起子鏈和母鏈交換。交換后母鏈缺口通過(guò)聚合作用，以對(duì)側(cè)子鏈為模板合成DNA片段填充，連接酶連接新舊鏈完成復(fù)制。本文檔共160頁(yè)；當(dāng)前第72頁(yè)；編輯于星期三\9點(diǎn)35分(4)SOS修復(fù)是在DNA受損傷的范圍較大而且復(fù)制受到抑制時(shí)出現(xiàn)的一種修復(fù)作用。一種能夠引起誤差修復(fù)的緊急呼救修復(fù)，是在無(wú)模板DNA情況下合成酶的誘導(dǎo)修復(fù)。正常情況下有關(guān)酶系無(wú)活性，DNA受損傷而復(fù)制又受到抑制情況下發(fā)出信號(hào)，激活有關(guān)酶系，對(duì)DNA損傷進(jìn)行修復(fù)，其中DNA多聚酶起重要作用，在無(wú)模板情況下，進(jìn)行DNA修復(fù)再合成，并將DNA片段插入受損DNA空隙處。本文檔共160頁(yè)；當(dāng)前第73頁(yè)；編輯于星期三\9點(diǎn)35分二、突變與育種菌種工作包括三方面：選種、育種、復(fù)壯和保藏。選種—從自然界和生產(chǎn)中選擇符合需要菌種。育種—進(jìn)一步提高已有菌種某種性能，使更符合要求。選育新菌種可從幾方面著手：1）從原有菌株入手進(jìn)行各種遺傳改造工作。2）根據(jù)文獻(xiàn)資料報(bào)導(dǎo)的微生物種屬，向國(guó)內(nèi)外菌種保藏機(jī)構(gòu)索取同種或同屬菌株，從中尋求符合要求者。3）根據(jù)所需菌種特性、嗜好或工藝要求，從特定的生態(tài)環(huán)境中以特定方法重新分離自然菌株。本文檔共160頁(yè)；當(dāng)前第74頁(yè)；編輯于星期三\9點(diǎn)35分（一）自發(fā)突變與育種1、生產(chǎn)育種在利用微生物進(jìn)行大生產(chǎn)的過(guò)程中由于微生物會(huì)以10-6左右的突變率進(jìn)行自發(fā)突變，從而分離出生產(chǎn)性狀優(yōu)于原菌株的優(yōu)良菌株。2、定向育種

用某一特定環(huán)境長(zhǎng)期處理某一微生物群體，同時(shí)不斷地進(jìn)行移種傳代，以達(dá)到積累和選擇合適的自發(fā)突變體的一種古老育種方法。（二）誘變育種利用物理或化學(xué)誘變劑處理均勻分散的微生物細(xì)胞群，促進(jìn)其突變率大幅度提高，然后設(shè)法采用簡(jiǎn)便、快速、高效的篩選方法，從中挑選少數(shù)符合目的的突變株，以供生產(chǎn)科研之用。本文檔共160頁(yè)；當(dāng)前第75頁(yè)；編輯于星期三\9點(diǎn)35分基本步驟：原種（出發(fā)菌株）→純化→斜面→同步培養(yǎng)→離心洗滌→振蕩打散→過(guò)濾→菌懸液→誘變處理→平板分離→斜面→

（活菌計(jì)數(shù)）（計(jì)數(shù)）（變異率）斜面→斜面→保藏及擴(kuò)大試驗(yàn)（初篩）（復(fù)篩）（再?gòu)?fù)篩）誘變育種基本步驟本文檔共160頁(yè)；當(dāng)前第76頁(yè)；編輯于星期三\9點(diǎn)35分1、出發(fā)菌株的選擇(1)對(duì)出發(fā)菌株的要求生長(zhǎng)快，營(yíng)養(yǎng)要求粗放，發(fā)育早，產(chǎn)孢子多，對(duì)誘變劑敏感性高，已能積累少量產(chǎn)品或前體物的菌株。(2)出發(fā)菌株的選擇1)選取自然界新分離的野生型菌株，它們對(duì)誘變因素敏感，容易發(fā)生變異；2)選取生產(chǎn)中由于自發(fā)突變或長(zhǎng)期在生產(chǎn)條件下馴化而篩選得到的菌株，與野生型菌株較相象，容易達(dá)到較好的誘變效果；3)選取每次誘變處理都有一定提高的菌株，往往多次誘變可能效果迭加，積累更多的提高。本文檔共160頁(yè)；當(dāng)前第77頁(yè)；編輯于星期三\9點(diǎn)35分2、出發(fā)菌株的純化(1)目的：獲得遺傳性狀基本一致的，并且穩(wěn)定的變種。(2)原因：遺傳背景復(fù)雜的菌種誘變后負(fù)變率將增加；誘變史長(zhǎng)的菌株，采用強(qiáng)烈誘變劑處理，又不進(jìn)行純化分離，誘變效果差。(3)純種分離方法：常用劃線分離法和稀釋分離法。本文檔共160頁(yè)；當(dāng)前第78頁(yè)；編輯于星期三\9點(diǎn)35分3、同步培養(yǎng)（前培養(yǎng)）(1)目的：獲得生理狀態(tài)一致的培養(yǎng)物。(2)原因：突變率高，重現(xiàn)性也好。(3)方法：1)細(xì)菌一般要求培養(yǎng)至對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期；2)霉菌處理使用分生孢子，應(yīng)該將分生孢子在液體培養(yǎng)基中短時(shí)間培養(yǎng)，使孢子孵化，處于活化狀態(tài)，并恰好未形成菌絲體。本文檔共160頁(yè)；當(dāng)前第79頁(yè)；編輯于星期三\9點(diǎn)35分4、單細(xì)胞(或單孢子)懸液的制備(1)目的獲得單細(xì)胞(或單孢子)、均勻的懸液。(2)原因一方面分散狀態(tài)的細(xì)胞可以均勻地接觸誘變劑，還可減少分離現(xiàn)象發(fā)生。另一方面又可避免長(zhǎng)出不純菌落。(3)方法1)菌齡：對(duì)數(shù)期細(xì)胞、剛成熟的孢子或活化的孢子。2)菌懸液濃度：一般真菌孢子或酵母菌細(xì)胞懸浮液的濃度為106個(gè)/mL、放線菌或細(xì)菌的濃度為108個(gè)／mL左右。3)菌懸液的配制方法：離心洗滌前培養(yǎng)物，用冷生理鹽水或緩沖液制備菌懸液，放在盛有玻璃珠的三角瓶?jī)?nèi)振蕩10min，令其分散，用無(wú)菌脫脂棉或?yàn)V紙過(guò)濾。通過(guò)菌體計(jì)數(shù)，調(diào)整菌懸液的濃度供誘變處理。本文檔共160頁(yè)；當(dāng)前第80頁(yè)；編輯于星期三\9點(diǎn)35分5、誘變處理(1)誘變劑種類的選擇常用誘變劑有兩大類：物理誘變劑和化學(xué)誘變劑。

常用的物理誘變劑：紫外線、x射線、γ射線(如Co60等)、等離子、快中子、α射線、β射線、超聲波等。常用的化學(xué)誘變劑：堿基類似物、烷化劑、羥胺、吖定類化合物等。本文檔共160頁(yè)；當(dāng)前第81頁(yè)；編輯于星期三\9點(diǎn)35分(2)最適誘變劑量的選擇1)誘變劑劑量的表示方式a.UV的劑量指強(qiáng)度與作用時(shí)間的乘積。b.化學(xué)誘變劑常以在一定外界條件下誘變劑的濃度和作用時(shí)間的乘積來(lái)表示。c.在育種實(shí)踐中，常以殺菌率來(lái)作誘變劑的相對(duì)劑量。本文檔共160頁(yè)；當(dāng)前第82頁(yè)；編輯于星期三\9點(diǎn)35分2)最適誘變劑量的確定a.確定依據(jù)誘變的最適劑量，應(yīng)該使所希望得到的突變株在存活群體中占有最大的比例。b.確定方法通過(guò)比較劑量—存活率曲線和劑量—誘變率曲線，找到某誘變劑的劑量—存活率—誘變率三者的最佳結(jié)合點(diǎn)，即為誘變劑的最適劑量。①劑量—存活率曲線以誘變劑的劑量為橫坐標(biāo)，以細(xì)胞存活率的對(duì)數(shù)值為縱坐標(biāo)繪制的曲線。②劑量—誘變率曲線以誘變劑的劑量為橫坐標(biāo)，以誘變后獲得的突變細(xì)胞數(shù)為縱坐標(biāo)繪制的曲線。本文檔共160頁(yè)；當(dāng)前第83頁(yè)；編輯于星期三\9點(diǎn)35分c.紫外誘變的方法①紫外燈應(yīng)先預(yù)熱20~30min②將10m1菌懸液放在直徑為9cm的培養(yǎng)皿中，液層厚度約為2mm，啟動(dòng)磁力攪拌器，使用15w功率紫外燈管，照射距離為30cm左右，照射時(shí)間以幾秒至數(shù)十分鐘為宜，具芽孢的菌株需處理10min左右。③設(shè)計(jì)一個(gè)照射不同時(shí)間梯度的實(shí)驗(yàn)，根據(jù)不同時(shí)間照射的死亡率，作出照射時(shí)間與死亡率的曲線，這樣就可以選擇適當(dāng)?shù)恼丈鋭┝?。?shí)驗(yàn)中避免光復(fù)活現(xiàn)象：實(shí)驗(yàn)時(shí)，為了避免光復(fù)活現(xiàn)象，處理過(guò)程應(yīng)在暗室的紅光下操作，處理完畢后，將盛菌懸液的器皿用黑布包起來(lái)培養(yǎng)，然后再進(jìn)行分離篩選。本文檔共160頁(yè)；當(dāng)前第84頁(yè)；編輯于星期三\9點(diǎn)35分(3)誘變劑的處理方式1)單因子處理采用單一誘變劑處理出發(fā)菌株。2)復(fù)合因子處理指兩種以上誘變因子共同誘發(fā)菌體突變。①兩種或多種誘變劑先后使用。②同一種誘變劑的重復(fù)使用。③兩種或多種誘變劑的同時(shí)使用。本文檔共160頁(yè)；當(dāng)前第85頁(yè)；編輯于星期三\9點(diǎn)35分(4)誘變劑的處理方法1)直接處理方法將菌懸液用物理、化學(xué)因子處理，然后涂平板分離突變株。2)生長(zhǎng)過(guò)程處理適用于誘變作用強(qiáng)的而殺菌率較低的誘變劑，或在分裂過(guò)程中只對(duì)DNA起作用的誘變劑，如NTG、LiCl、秋水仙堿等。①將誘變劑加入培養(yǎng)基涂平板。②先把培養(yǎng)基制成平板，將一定濃度的誘變劑和菌體加入平板。③搖瓶振蕩培養(yǎng)處理本文檔共160頁(yè)；當(dāng)前第86頁(yè)；編輯于星期三\9點(diǎn)35分6、后培養(yǎng)后培養(yǎng)是指誘變后的菌懸液不直接分離于平板，而是立即轉(zhuǎn)移到營(yíng)養(yǎng)豐富的培養(yǎng)基中培養(yǎng)數(shù)代。(1)方法將誘變處理后的菌體轉(zhuǎn)移到適宜的培養(yǎng)條件下，培養(yǎng)幾小時(shí)，讓突變細(xì)胞繁殖幾代。(2)目的1)誘變處理后發(fā)生的突變，通過(guò)修復(fù)、繁殖，即DNA的復(fù)制，才能形成一個(gè)穩(wěn)定突變體。2)根據(jù)突變體表型延遲現(xiàn)象，通過(guò)后培養(yǎng)，使表型都得到充分表達(dá)。(3)后培養(yǎng)的培養(yǎng)基：一般培養(yǎng)基中加入足量的酪素水解物、酵母膏等富含特種氨基酸、生長(zhǎng)因子和ATP的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。本文檔共160頁(yè)；當(dāng)前第87頁(yè)；編輯于星期三\9點(diǎn)35分7、突變株的分離與篩選(1)篩選方案：本文檔共160頁(yè)；當(dāng)前第88頁(yè)；編輯于星期三\9點(diǎn)35分(2)篩選方法1)隨機(jī)篩選也稱搖瓶篩選。該法主要是隨機(jī)挑選的平板菌落進(jìn)行搖瓶篩選。2)平板菌落預(yù)篩是在培養(yǎng)皿或特制玻璃框平板上進(jìn)行的，是用于誘變后從試樣小檢出突變體的一種瓊脂平板篩選法。常用的方法有紙片培養(yǎng)顯色法、透明圈法、瓊脂塊培養(yǎng)法等。本文檔共160頁(yè)；當(dāng)前第89頁(yè)；編輯于星期三\9點(diǎn)35分(3)產(chǎn)物活性測(cè)定1)瓊脂平板空洞法該法是在特制的玻璃框瓊脂平板上進(jìn)行的，以檢驗(yàn)菌或底物與一定量的瓊脂制成平板，用專制的打孔器取出瓊脂塊，在留下的圓孔中加入發(fā)酵液，或用圓濾紙片浸透發(fā)酵液直接覆于瓊脂平板上，在適合溫度下培養(yǎng)一定時(shí)間，測(cè)量圓孔或?yàn)V紙片周圍形成的抑菌圈或水解圈，根據(jù)活性團(tuán)的大小挑選高產(chǎn)菌株。2)紙片法本文檔共160頁(yè)；當(dāng)前第90頁(yè)；編輯于星期三\9點(diǎn)35分(4)搖瓶數(shù)據(jù)的調(diào)整和有關(guān)菌株特性的觀察分析對(duì)搖瓶發(fā)酵液的測(cè)試數(shù)據(jù)要盡量應(yīng)用生物學(xué)統(tǒng)計(jì)方法來(lái)處理。在分離、篩選的整個(gè)試驗(yàn)過(guò)程中，每個(gè)階段都要周密地觀察菌株特性，誘變后分離在平板上的菌落生長(zhǎng)情況，如生長(zhǎng)快慢、菌落形態(tài)、大小、顏色等，要一一詳細(xì)記錄。菌落移入試管斜面后的生長(zhǎng)情況、接入到搖瓶種子和發(fā)酵培養(yǎng)基后，其培養(yǎng)過(guò)程中的糖、氮利用、生長(zhǎng)速度、pH變化、顏色、強(qiáng)度等，都要及時(shí)觀察，結(jié)合鏡檢、測(cè)定產(chǎn)物活性，進(jìn)行詳細(xì)記錄。綜合菌落的形態(tài)特征、培養(yǎng)特征及生化特征作為初篩時(shí)挑選菌落的依據(jù)。對(duì)篩選過(guò)程中搖瓶產(chǎn)量數(shù)據(jù)的分布作全面分析，以便幫助判斷誘變劑、誘變劑量及篩選條件的選擇是否恰當(dāng)。本文檔共160頁(yè)；當(dāng)前第91頁(yè)；編輯于星期三\9點(diǎn)35分(5)培養(yǎng)基和培養(yǎng)條件的調(diào)整利用單因子法、正交實(shí)驗(yàn)法、均勻設(shè)計(jì)、響應(yīng)面法等方法進(jìn)行培養(yǎng)基和培養(yǎng)條件的優(yōu)化，以充分發(fā)揮高產(chǎn)菌株的高產(chǎn)性能。本文檔共160頁(yè)；當(dāng)前第92頁(yè)；編輯于星期三\9點(diǎn)35分（三）三類突變株的篩選方法1、產(chǎn)量突變株的篩選——瓊脂塊培養(yǎng)法本文檔共160頁(yè)；當(dāng)前第93頁(yè)；編輯于星期三\9點(diǎn)35分2、抗性突變株的篩選——梯度平板法梯度平板法是定向篩選抗藥性突變株的一種有效方法。通過(guò)制備瓊脂表面存在藥物濃梯度的平板、在其上涂布誘變處理后的細(xì)胞懸液、經(jīng)培養(yǎng)后再?gòu)钠渖线x取抗藥性菌落等步驟，就可定向篩選到相應(yīng)抗藥性突變株。在篩選抗代謝藥物的抗性菌株以取得相應(yīng)代謝物的高產(chǎn)菌株方面，此法能達(dá)到定向培育的效果。實(shí)例：定向培育抗異煙肼的吡多醇高產(chǎn)突變株本文檔共160頁(yè)；當(dāng)前第94頁(yè)；編輯于星期三\9點(diǎn)35分3、營(yíng)養(yǎng)缺陷型突變株的篩選營(yíng)養(yǎng)缺陷型突變株在科學(xué)研究和生產(chǎn)實(shí)踐上具有極其重要的意義：在科學(xué)實(shí)驗(yàn)中：①它們既可作為研究代謝途徑和雜交(包括半知菌的準(zhǔn)性雜交、細(xì)菌的接合和各種細(xì)胞的融合等)、轉(zhuǎn)化、轉(zhuǎn)導(dǎo)、轉(zhuǎn)座等遺傳規(guī)律所不可缺少的遺傳標(biāo)記菌種；②可作為氨基酸、維生素或堿基等物質(zhì)生物測(cè)定中的試驗(yàn)菌種；在生產(chǎn)實(shí)踐中：①它們既可直接用作發(fā)酵生產(chǎn)氨基酸、核苷酸等有益代謝產(chǎn)物的菌種；②也可作為對(duì)生產(chǎn)菌種進(jìn)行雜交育種、重組育種和利用基因工程育種時(shí)所不可缺少的親本遺傳標(biāo)志和雜交種的選擇性標(biāo)志。本文檔共160頁(yè)；當(dāng)前第95頁(yè)；編輯于星期三\9點(diǎn)35分(1)與篩選營(yíng)養(yǎng)缺陷型突變株有關(guān)的三類培養(yǎng)基1）基本培養(yǎng)基（MM[—]）僅能滿足某微生物的野生型菌株生長(zhǎng)所需要的最低成分的組合培養(yǎng)基，稱基本培養(yǎng)基。2）完全培養(yǎng)基（CM[+]）凡可滿足一切營(yíng)養(yǎng)缺陷型菌株?duì)I養(yǎng)需要的天然或半組合培養(yǎng)基，稱完全培養(yǎng)基。3）補(bǔ)充培養(yǎng)基（SM[A]或[B]）凡只能滿足相應(yīng)的營(yíng)養(yǎng)缺陷型突變株生長(zhǎng)需要的組合或半組合培養(yǎng)基，稱補(bǔ)充培養(yǎng)基。本文檔共160頁(yè)；當(dāng)前第96頁(yè)；編輯于星期三\9點(diǎn)35分(2)與營(yíng)養(yǎng)缺陷型突變有關(guān)的三類遺傳型個(gè)體1）野生型[A+B+]

指從自然界分離到的任何微生物在其發(fā)生人為營(yíng)養(yǎng)缺陷突變前的原始菌株。2）營(yíng)養(yǎng)缺陷型[A-B+]、[A+B-]

野生型菌株經(jīng)誘變劑處理后，由于發(fā)生了喪失某酶合成能力的突變，因而只能在加有該酶合成產(chǎn)物的培養(yǎng)基中才能生長(zhǎng)，這類突變菌株稱為營(yíng)養(yǎng)缺陷型突變株，或簡(jiǎn)稱營(yíng)養(yǎng)缺陷型。3）原養(yǎng)型[A+B+]

一般指營(yíng)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，其營(yíng)養(yǎng)要求在表型上與野生型相同，遺傳型均用[A+B+]表示。本文檔共160頁(yè)；當(dāng)前第97頁(yè)；編輯于星期三\9點(diǎn)35分本文檔共160頁(yè)；當(dāng)前第98頁(yè)；編輯于星期三\9點(diǎn)35分(3)營(yíng)養(yǎng)缺陷型的篩選方法——四個(gè)環(huán)節(jié)：誘變、淘汰野生型、檢出和鑒定營(yíng)養(yǎng)缺陷型。1）誘變劑處理2）濃縮缺陷型①抗生素法青霉素法：主要適用于細(xì)菌原理：青霉素能抑制細(xì)菌細(xì)胞壁的生物合成，因而能殺死生長(zhǎng)繁殖著的細(xì)菌，但不能殺死處于休止?fàn)顟B(tài)的細(xì)菌。在只能使野生型正常生長(zhǎng)而不能使?fàn)I養(yǎng)缺陷型生長(zhǎng)的基本培養(yǎng)基中，野生型則被殺死而缺陷型則不被殺死，于是缺陷型就得到了濃縮。本文檔共160頁(yè)；當(dāng)前第99頁(yè)；編輯于星期三\9點(diǎn)35分方法步驟：i.細(xì)菌誘變；

ii.將處理后的細(xì)菌放在完全培養(yǎng)基中培養(yǎng)以使突變型充分表現(xiàn)；

iii.將細(xì)菌轉(zhuǎn)入不含氮源物質(zhì)的基本培養(yǎng)基中培養(yǎng)，以使?fàn)I養(yǎng)缺陷型菌株內(nèi)所吸收的完全培養(yǎng)基成分充分消耗，以便停止生長(zhǎng)繁殖；

iv.轉(zhuǎn)入含有無(wú)機(jī)氮源和青霉素的基本培養(yǎng)基中培養(yǎng)，野生型正常生長(zhǎng)而營(yíng)養(yǎng)缺陷型不能生長(zhǎng)，從而使缺陷型得到濃縮。本文檔共160頁(yè)；當(dāng)前第100頁(yè)；編輯于星期三\9點(diǎn)35分制霉菌素法：適用于真菌。原理：制霉菌素屬于大環(huán)內(nèi)酯類抗生素，可與真菌細(xì)胞膜上的甾醇作用，從而引起膜的損傷。因?yàn)樗荒軞⑺郎L(zhǎng)繁殖著的酵母菌或霉菌，故也可用于淘汰相應(yīng)的野生型菌株和“濃縮”營(yíng)養(yǎng)缺陷型菌株。本文檔共160頁(yè)；當(dāng)前第101頁(yè)；編輯于星期三\9點(diǎn)35分②菌絲過(guò)濾法菌絲過(guò)濾法適用于絲狀生長(zhǎng)的真菌或放線菌。原理：在基本培養(yǎng)基中、野生型的孢子能發(fā)芽成菌絲，而營(yíng)養(yǎng)缺陷型的孢子則不能。因此，將誘變劑處理后的孢子在基本培養(yǎng)基中培養(yǎng)一段時(shí)間后，再用擦鏡紙等合適濾紙過(guò)濾。如此重復(fù)數(shù)次后，就可去除大部分野生型個(gè)體，同樣也就達(dá)到了“濃縮”營(yíng)養(yǎng)缺陷型的目的。差別殺菌法：芽孢遠(yuǎn)比營(yíng)養(yǎng)體耐熱，利用溫度的差異可以濃縮缺陷型。此方法僅適用于形成芽孢的細(xì)菌。饑餓法：當(dāng)微生物發(fā)生某一營(yíng)養(yǎng)型缺陷時(shí)，在不補(bǔ)充該缺陷物質(zhì)的培養(yǎng)條件下會(huì)自行死亡?？墒侨绻摷?xì)胞在發(fā)生一種缺陷型突變的同時(shí)又發(fā)生了另一種類型的突變，這一細(xì)胞反而有可能因暫時(shí)避免死亡而被檢出。本文檔共160頁(yè)；當(dāng)前第102頁(yè)；編輯于星期三\9點(diǎn)35分3）檢出缺陷型①夾層培養(yǎng)法本文檔共160頁(yè)；當(dāng)前第103頁(yè)；編輯于星期三\9點(diǎn)35分②限量補(bǔ)充培養(yǎng)法把誘變處理后的細(xì)胞接種在含有微量（0.01％以下)蛋白胨的基本培養(yǎng)基上，野生型細(xì)胞就迅速長(zhǎng)成較大的菌落，而營(yíng)養(yǎng)缺陷型則生長(zhǎng)緩慢，并只能形成微小的菌落。③逐個(gè)檢出法細(xì)胞誘變處理平板涂布在完全培養(yǎng)基上接種針或滅菌牙簽轉(zhuǎn)接培養(yǎng)觀察本文檔共160頁(yè)；當(dāng)前第104頁(yè)；編輯于星期三\9點(diǎn)35分④影印平板法本文檔共160頁(yè)；當(dāng)前第105頁(yè)；編輯于星期三\9點(diǎn)35分4）鑒定缺陷型可借生長(zhǎng)譜法進(jìn)行。生長(zhǎng)譜法是指在混有供試菌的平板表面點(diǎn)加微量營(yíng)養(yǎng)物，視某營(yíng)養(yǎng)物的周圍有否長(zhǎng)菌來(lái)確定該供試菌的營(yíng)養(yǎng)要求的一種快速、直觀的方法。本文檔共160頁(yè)；當(dāng)前第106頁(yè)；編輯于星期三\9點(diǎn)35分（四）Ames實(shí)驗(yàn)利用細(xì)菌營(yíng)養(yǎng)缺陷型的回復(fù)突變檢出環(huán)境或食品中是否存在化學(xué)致癌劑的一種簡(jiǎn)便有效方法。1、誘變的生物化學(xué)統(tǒng)一性任何能改變核酸結(jié)構(gòu)的因素，都可引起核酸生物學(xué)功能的改變；凡能引起核酸其他功能改變的因素，一般也能引起突變。

本文檔共160頁(yè)；當(dāng)前第107頁(yè)；編輯于星期三\9點(diǎn)35分2、篩選簡(jiǎn)單模型研究高等生物的突變（癌癥）(1)化學(xué)物質(zhì)對(duì)核酸結(jié)構(gòu)的改變和對(duì)生物的三致作用(2)致突變因素，一般都有致突致癌致畸效應(yīng)（三致作用），反之亦然(3)對(duì)原核生物有效的因素，則對(duì)非細(xì)胞生物和真核生物也有效(4)能引起易鑒出的選擇性突變的因素，也能引起難以檢出的非選擇性突變(5)凡能引起負(fù)變的因素，也可引起正變(6)凡能引起回復(fù)突變的因素，一般也能引起正向突變本文檔共160頁(yè)；當(dāng)前第108頁(yè)；編輯于星期三\9點(diǎn)35分3、Ames實(shí)驗(yàn)原理：根據(jù)誘變劑的共性原則，即：化學(xué)試劑對(duì)細(xì)菌的誘變率與其對(duì)動(dòng)物的致癌性成正比，利用細(xì)菌營(yíng)養(yǎng)缺陷型的回復(fù)突變來(lái)檢測(cè)食品或環(huán)境中是否存在致癌劑。鼠傷寒沙門氏菌的組氨酸缺陷型(his-)菌株在基本培養(yǎng)基[-]的平板上不能生長(zhǎng)，如發(fā)生回復(fù)突變則能生長(zhǎng)。本文檔共160頁(yè)；當(dāng)前第109頁(yè)；編輯于星期三\9點(diǎn)35分4、方法本文檔共160頁(yè)；當(dāng)前第110頁(yè)；編輯于星期三\9點(diǎn)35分第三節(jié)基因重組和雜交育種基因重組：凡把兩個(gè)不同性狀個(gè)體內(nèi)的遺傳基因轉(zhuǎn)移到起，經(jīng)過(guò)遺傳分子間的重新組合，形成新遺傳型個(gè)體的方式，稱為基因重組或遺傳重組。雜交：兩個(gè)性狀不同的菌株或變種之間進(jìn)行細(xì)胞結(jié)合，遺傳物質(zhì)交換重新組合成新的性狀。本文檔共160頁(yè)；當(dāng)前第111頁(yè)；編輯于星期三\9點(diǎn)35分一、原核生物的基因重組特點(diǎn)：（1）片段性（2）單向性（3）轉(zhuǎn)移機(jī)制獨(dú)特而多樣本文檔共160頁(yè)；當(dāng)前第112頁(yè)；編輯于星期三\9點(diǎn)35分（一）轉(zhuǎn)化1、轉(zhuǎn)化的發(fā)現(xiàn)

F.Grifith所做肺炎球菌對(duì)小鼠的感染實(shí)驗(yàn)以及10年后Averry等在體外實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)化。2、定義受體菌直接吸收了來(lái)自供體菌的DNA片段，通過(guò)交換，把它組合到自己的基因組中，從而獲得供體菌部分遺傳性狀的現(xiàn)象。轉(zhuǎn)化后的受體菌，稱轉(zhuǎn)化子，供體菌的DNA片段稱為轉(zhuǎn)化因子。本文檔共160頁(yè)；當(dāng)前第113頁(yè)；編輯于星期三\9點(diǎn)35分3、感受態(tài)（1）定義感受態(tài)即受體菌最易接收外源DNA片段并實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)化的生理狀態(tài)。（2）特點(diǎn)1）表示細(xì)胞具有攝取外源DNA的能力；2）自然轉(zhuǎn)化的感受態(tài)細(xì)胞受感受態(tài)因子調(diào)節(jié)；

是調(diào)節(jié)感受態(tài)的一類特異蛋白，它可以催化外來(lái)DNA片段的吸收或降解細(xì)胞表面某種成分，讓細(xì)胞表面的DNA受體顯露出來(lái)。它包括三種主要成分：與膜相關(guān)的DNA結(jié)合蛋白、細(xì)胞壁自溶素和幾種核酸酶。

3)是細(xì)胞群體在某個(gè)生長(zhǎng)階段的一種特性，大多與生長(zhǎng)周期有關(guān)。4)是反映細(xì)胞個(gè)體之間遺傳信息交流的一種程度。本文檔共160頁(yè)；當(dāng)前第114頁(yè)；編輯于星期三\9點(diǎn)35分4、轉(zhuǎn)化機(jī)制（1）轉(zhuǎn)化發(fā)生的條件1)受體細(xì)胞處于感受態(tài)。2)受體細(xì)胞吸附的轉(zhuǎn)化因子，必須是雙鏈的DNA，且DNA分子的相對(duì)分子質(zhì)量不小于3×105

。轉(zhuǎn)化不需兩個(gè)細(xì)胞直接接觸本文檔共160頁(yè)；當(dāng)前第115頁(yè)；編輯于星期三\9點(diǎn)35分（2）轉(zhuǎn)化的過(guò)程1)感受態(tài)的出現(xiàn)2)DNA的結(jié)合與進(jìn)入①G+本文檔共160頁(yè)；當(dāng)前第116頁(yè)；編輯于星期三\9點(diǎn)35分②G-3)DNA的整合（重組）進(jìn)入細(xì)胞的外源DNA通過(guò)同源重組以置換的方式整合進(jìn)受體染色體DNA，經(jīng)復(fù)制和細(xì)胞分裂后形成重組體。本文檔共160頁(yè)；當(dāng)前第117頁(yè)；編輯于星期三\9點(diǎn)35分本文檔共160頁(yè)；當(dāng)前第118頁(yè)；編輯于星期三\9點(diǎn)35分（3）影響轉(zhuǎn)化效率的因素：1)受體細(xì)胞的感受態(tài)——決定轉(zhuǎn)化因子能否被吸收進(jìn)入受體細(xì)胞；2)受體細(xì)胞的限制酶系統(tǒng)和其他核酸酶——決定轉(zhuǎn)化因子在整合前是否被分解；3)受體和供體染色體的同源性——決定轉(zhuǎn)化因子的整合。

本文檔共160頁(yè)；當(dāng)前第119頁(yè)；編輯于星期三\9點(diǎn)35分6、轉(zhuǎn)染(1)定義：把噬菌體或其他病毒DNA（RNA）提取出來(lái)，用它去感染感受態(tài)的宿主細(xì)胞，并產(chǎn)生正常噬菌體或病毒后代。(2)轉(zhuǎn)染和轉(zhuǎn)化：作為轉(zhuǎn)染的病毒核酸，并不是作為供體基因的功能，被感染的宿主也決不是能形成轉(zhuǎn)化子的受體菌。(3)轉(zhuǎn)染和病毒感染：1）轉(zhuǎn)染中進(jìn)入宿主細(xì)胞的是DNA，而在病毒感染中則是完整的病毒顆粒；2）轉(zhuǎn)染是轉(zhuǎn)化途徑，而病毒感染是復(fù)制途徑。本文檔共160頁(yè)；當(dāng)前第120頁(yè)；編輯于星期三\9點(diǎn)35分（二）接合

1、細(xì)菌基因重組的發(fā)現(xiàn)和證實(shí)

A菌株：bio-met-thr+leu+(需要生物素和硫氨酸)B菌株：bio+met+thr-leu-（需要蘇氨酸和異亮氨酸）

本文檔共160頁(yè)；當(dāng)前第121頁(yè)；編輯于星期三\9點(diǎn)35分（1）轉(zhuǎn)化作用的排除——Davis的U形管試驗(yàn)結(jié)果：基本培養(yǎng)基平板上未長(zhǎng)出原養(yǎng)型菌落。結(jié)論：混合培養(yǎng)得到的重組子不是轉(zhuǎn)化的結(jié)果；重組子的出現(xiàn)需要兩親本細(xì)胞的直接接觸。本文檔共160頁(yè)；當(dāng)前第122頁(yè)；編輯于星期三\9點(diǎn)35分（2）互養(yǎng)的排除

將基因型A-B+Tls和A+B-Tlr兩種細(xì)菌在基本培養(yǎng)基上混合培養(yǎng)，接觸較短的一段時(shí)間以后，噴上噬菌體Tl，把A-B+Tls細(xì)菌殺死。經(jīng)培養(yǎng)以后仍有原養(yǎng)型菌落出現(xiàn)，這說(shuō)明原養(yǎng)型菌落的出現(xiàn)并非由于互養(yǎng)。

（3）回復(fù)突變的排除用雙重營(yíng)養(yǎng)缺陷型菌株A-B-C+D+和A+B+C-D-混合培養(yǎng)，結(jié)果仍出現(xiàn)原養(yǎng)型菌落。兩個(gè)基因同時(shí)回復(fù)突變，則其可能性只有＜10-16(10-8×10-8)，這種幾率在平板上是很難檢測(cè)到的，所以混合培養(yǎng)能出現(xiàn)10-5——10-6頻率的菌落一定是重組的結(jié)果。本文檔共160頁(yè)；當(dāng)前第123頁(yè)；編輯于星期三\9點(diǎn)35分（4）基因重組的證實(shí)1)原養(yǎng)型細(xì)菌的三種可能性：異核體、雜合二倍體、單倍重組體。

異核體和雜合二倍體在繼續(xù)培養(yǎng)過(guò)程中或多或少會(huì)出現(xiàn)分離現(xiàn)象，也就是說(shuō)在原養(yǎng)型的后代中或多或少會(huì)出現(xiàn)缺陷型細(xì)菌。可是，營(yíng)養(yǎng)缺陷型細(xì)菌的混合培養(yǎng)中出現(xiàn)的原養(yǎng)型菌落的基因是穩(wěn)定的，所以這種原養(yǎng)型可能就是單倍重組體。本文檔共160頁(yè)；當(dāng)前第124頁(yè)；編輯于星期三\9點(diǎn)35分2）雜交子代類型的分析A-B-C+D+1ac-smrT1s×A+B+C-D-lac+smsTlr雜交本文檔共160頁(yè)；當(dāng)前第125頁(yè)；編輯于星期三\9點(diǎn)35分2、接合的定義：供體菌（“雄性”）通過(guò)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(zhǎng)度的核基因組片段傳遞給后者，使后者獲得獲得若干新遺傳性狀的現(xiàn)象，稱為接合。通過(guò)接合而獲得新遺傳性狀的受體細(xì)胞稱為接合子。3、F質(zhì)粒（1）F質(zhì)粒的特性1）是一種附加體2）可傳遞3）可消除4）是一種遺傳性狀5）是合成性菌毛基因的載體，也是決定細(xì)菌性別的物質(zhì)基礎(chǔ)。本文檔共160頁(yè)；當(dāng)前第126頁(yè)；編輯于星期三\9點(diǎn)35分（2）E.coliF質(zhì)粒的4種存在方式及相互聯(lián)系1）根據(jù)大腸桿菌細(xì)胞內(nèi)有無(wú)F質(zhì)粒及F質(zhì)粒在細(xì)胞內(nèi)的存在狀態(tài)可將細(xì)胞分為4種類型：F-、F+、Hfr及F’。①F+菌株：即“雄性”菌株，指細(xì)胞內(nèi)含有一至幾個(gè)F質(zhì)粒，而且F質(zhì)粒以自主復(fù)制形式存在。F+菌株細(xì)胞表面著生一至幾條性菌毛。②F-菌株：即“雌性”菌株，指細(xì)胞內(nèi)不含F(xiàn)質(zhì)粒，細(xì)胞表面也無(wú)性菌毛的菌株。③Hfr菌株：即高頻重組菌株，是指F質(zhì)粒通過(guò)同源重組整合到宿主的染色體上，隨著宿主染色體的復(fù)制而復(fù)制。④F’菌株：攜帶了宿主的一部分染色體的F質(zhì)粒稱為F’質(zhì)粒。凡攜帶F’質(zhì)粒的菌株稱為初生F’菌株；通過(guò)F’菌株與F-菌株的接合可使后者也成為F’菌株，即為次生F’菌株。

本文檔共160頁(yè)；當(dāng)前第127頁(yè)；編輯于星期三\9點(diǎn)35分2)E.coli四種接合型菌株的聯(lián)系本文檔共160頁(yè)；當(dāng)前第128頁(yè)；編輯于星期三\9點(diǎn)35分①F+xF-雜交→2F+

本文檔共160頁(yè)；當(dāng)前第129頁(yè)；編輯于星期三\9點(diǎn)35分②Hfr×F-a.過(guò)程：結(jié)果仍是Hfr細(xì)胞和F-細(xì)胞本文檔共160頁(yè)；當(dāng)前第130頁(yè)；編輯于星期三\9點(diǎn)35分b.意義——接合中斷法接合中斷法（即中斷雜交）：就是將兩個(gè)菌株在培養(yǎng)液中進(jìn)行通風(fēng)培養(yǎng)，每隔一定時(shí)間取樣，把菌液放入組織搗碎器里攪拌以中斷雜交，經(jīng)過(guò)稀釋接種到鑒別培養(yǎng)基上，待形成菌落后鑒定它們的基因型。原理：Hfr×F-雜交中的DNA轉(zhuǎn)移過(guò)程存在著嚴(yán)格的順序性，所以，在實(shí)驗(yàn)室中可以每隔一定時(shí)間利用強(qiáng)烈攪拌等措施，使接合細(xì)胞對(duì)中斷其接合，以獲得呈現(xiàn)不同數(shù)量Hfr性狀的F-接合子。根據(jù)這一原理，就可選用幾種有特定整合位點(diǎn)的Hfr菌株，使其與F-菌株進(jìn)行接合，并在不同時(shí)間使接合中斷，最后根據(jù)F-中出現(xiàn)Hfr菌株中各種性狀的時(shí)間早晚(用分鐘表示)，畫出