第 五 章
微 生
概
物
的述
遗
传
8、饰变(modification) 指不涉 及遗传物质结构改变，只发生在 转录、转译水平上的表型变化。
特点：每一个体都发生同样的变 化;性状变化的幅度小；因遗传 物质不变故饰变是不遗传的。
例子：粘质沙雷氏菌(Serratia mar cescens)在 25℃下培养时会产生 深红色的灵杆菌素，在37℃时不 产生色素。
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微 生
概
物
的述
遗
传
插入序列是一类分子量很小的遗传 成分，大小一般为750-1500bp,其 编码容量只有1-2种多肽，可以调 节自身的转座，一般没有表型标 记。
转座因子（transposon,TN）是能够 插入染色体或质粒不同位点的一 般DNA序列，一般大小为几kb。在 原核、真核微生物中都有。
一、与之相关的几个概念
1、遗传(heredity) 生物的上一 代将自己的遗传因子传递给下 一代的行为或功能，具有极其 稳定的特性。
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微 生
概
物
的述
遗
传
2、基因（gene）是一切具有自主复制能力的遗传功能单位，核酸链上具有一定 核酸数量和排列顺序，贮存遗传信息的核酸片段，能控制特定生化反应的最 小遗传单元。eg.某种蛋白的合成是由一段特定的DNA碱基序列决定的，这就 构成一个基因。各个基因在细胞中不是单独存在的，而是有序地排列在一些 遗传成分上，如染色体和质粒。
第 五 章
微基 生因 物突 的变 遗及 传修
复
突变株筛选
1、根据突变株类型分离 鉴定和分离突变株时，
根据突变株基因的特殊性质 ，一般分成三类：
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复
1）有毒化合物抗性突变株 • 如对抗生素或对噬菌体侵染的抗性。这些突变株能通过在有毒药剂
或噬菌体存在下生长来选择。只有抗性突变株才生长。
局限性转导
原噬菌体
gal
bio
gal bio
gal bio
gal
bio
bio
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微 生
F质粒与接合
• 质粒的类型
1、致育因子(fertility factor, F因子) 又称F质粒，一种与大肠杆菌的类似有性生殖现象（接合作用）有关的 质粒。
携带F质粒的菌株称为F+菌株（相当于雄性），F质粒的菌株称为F-菌株( 相当于雌性)。
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复
2）营养缺陷型突变株
• 突变株不能合成生长所必需的 基本化合物如一个氨基酸或维 生素。这些突变株不能直接分 离，但能通过影印培养法(replic a plating)筛选。
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复
3）不能利用特殊底物如乳 糖和麦芽糖生长的突变株 ，可以通过影印培养法鉴 别。
第五章
6、表微型生(p物he的no遗typ传e)
某一生物体所具有的一切外
概 表特征及内在特性的总和，是
遗传型在合适环境条件下的具
述 体体现。是一种现实性。
遗传型＋环境条件代谢 表型 发育
第 五 章
微 生
概
物
的述
遗
传
7、 变异（Variation） 是生物体 在某种外因或内因作用下引起 的遗传物质结构改变，亦即遗 传型的改变。特点：几率极低( 一般为10-5~10-6)；性状变化幅度 大；变化后的新性状是稳定的 、可遗传的。
转化作用
单链DNA进入细 胞
与受体DN A的同源部
份配对
供体DNA与受体 DNA形成共价键， 交换下一小段单
链受体DNA
第
五 章
基
微因
生的
物 的 遗 传
转 移 和 重
组
2、感受态 (compentence)
• 细胞吸收DNA进行转化的能力取决于细胞所处的特殊生理状态，即细菌 细胞的感受态。
• 感受态与细胞表面存在DNA的受体有关。其它细菌，如大肠杆菌，在冷 的条件下通过化学方法处理，可以诱导建立感受态。
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复
• 多位点突变可以是碱基序列的 缺失、插入、倒位、置换(包括 易位)和重复以及在基因组中发 生重组或转座的结果。
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复
2、点突变
• 点突变中由一个嘌呤变为另一个嘌 呤(A↔G)或一个嘧啶变为另一个嘧 啶(C↔T)称为转换(transition)，嘌 呤变为嘧啶和嘧啶变为嘌呤称为颠 换(transversions)。遗传型上一个碱 基的改变在表型上的效应取决于突 变的性质和在基因组点突变发生的 位置，有四种点突变类型：
概
物
的述
遗
传
3、染色体外的遗传成分
① 质粒：原核微生物的染色体外的遗传成分是质粒；
②真核微生物的主要是在线粒体、叶绿体等细胞器上（细胞器基因组）。
③转座因子：具有在染色体上不同部位间移动能力的遗传成分，原核和真 核细胞都有，在遗传变异中起重要作用。现已知有三类可转移的因子： 插入序列、转座子和某些病毒
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复
1.自发突变:
自发突变是指由内因引起的变异，如DNA复 制和修复中的错误。在自然条件下发生的 。是常规选种的依据。
2.诱发突变
人为施加诱因：物理的（如紫外线和其它射线）和化学（许多化学诱变剂 是作用于DNA本身及其复制的过程）的因素，而发生的突变。是诱变育种 的依据。
第 五 章
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复
9、野生型：从自然界分离获得的菌株。 10、突变型（或突变体）：野生型菌株发生了基因突变，且变化了的碱 基在复制后稳定地存在于子代中，则成为突变型。 11、营养缺陷型：需要某种生长因子（如氨基酸或维生素）的突变体。 12、原养型：恢复到原来的表现后称为原养型。
三、微生物的育种
第 五 章
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复
基因突变的机制
1、基因突变(gene mutation)
一个基因内部结构或DNA序列的任何改变，改变一对或少数几对碱基 的缺失、插入或置换，而导致的遗传变化称为基因突变。
第 五 章
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复
• DNA序列范围的改变从单个碱基 改变通常称为点突变(point muta tions)，到基因组大范围的重排 ，有时称为多位点突变，其中包 括DNA链上短的一段序列或长的 一段序列改变，从而影响许多基 因。
F质粒整合到宿主细胞染色体上的菌株称为高频重组菌株, 简称Hfr)
物
的
遗
传
第
五 章
• 由于F因子能以游离状态(F+)和
以与染色体相结合的状态(Hfr
微
)存在于细胞中，所以又称之
生
普遍性转导噬菌体包括许多温和噬菌体和某些烈性噬菌体。
第
五 章
基
微因
生的
物 的 遗 传
转 移 和 重
组
在受体菌中的可能存在状况：
➢ 若携带的是细菌染色体DNA，可能与受体细胞内染色体通过遗传重组，整合 到受体菌染色体上；
➢ 若携带的是质粒DNA，可能会在受体细胞中自我复制而稳定保留下来；
➢ 若携带含转座子的DNA片段，可能整合到受体细胞染色体或质粒上。
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微 生
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物
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遗
传
此外，DNA或RNA病毒也可以看成是 一类染色体外遗传成分，它们不 但控制自身的复制，而且在微生
物细胞之间进行转移。
第 五 章
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复
一、基因突变
（一）基因突变的机制 （二）自发突变和诱变 （三）突变株筛选技术
二、微生物的基因重组与杂交
（一）原核生物的基因重组方式 （二）真核微生物的基因重组方式 （三）原生质体融合 （四）基因转座
第
五 章
基
微因
生的
物 的 遗 传
转 移 和 重
组
原核生物的基因重组方式
一、转 化 二、转 导
三、F质粒与接合
第
五 章
基
微因
生的
物 的 遗 传
转 移on）
1、转化
转化是从周围培养基吸收游离的DNA片段，整合到自己染色体基因组的 结果。许多细菌如芽孢杆菌属、链球菌属、奈瑟氏球菌属和嗜血菌属(嗜 血杆菌属Haemophilus)能够自然发生转化作用。
第 五 章
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复
2、影印培养法
• 用于筛选大量特殊突变菌落的一个方法。细菌铺制成平板，在所含营养 成分的培养基上亲本和突变株均能生长，采用一个稀释度使单个菌落能 在平板上看到；培养后，用一个无菌的丝绒布包裹的圆柱章的圆垫转移 上述菌落至可以检出突变株的培养基平板上。
第 五 章
第 五
章 第一节 概 述
微
生 第二节 微生物的变异
物 的
与遗传重组
遗
传
第 五 章
微 生
概
物
的述
遗
传
第一节 概 述
一、与之相关的几个概念 二、微生物遗传的特点
第 五 章
微 生
概
物
的述
遗
传
• 遗传(heredity或inhertiance)和变 异(Variation)是生物体最本质的 属性之一。
第
五 章
基
微因
生的
物 的 遗 传
转 移 和 重
组
转 导 (Transduction)
利用噬菌体为媒介，将供体菌的部份转移到受体菌内的现象。绝大多数细 菌均有噬菌体，转导作用较普遍。 可分为普遍性转导 和局限性转导。