《廈大微生物課件 第七章微生物遺傳變異與育種》由會員分享，可在線閱讀，更多相關《廈大微生物課件 第七章微生物遺傳變異與育種（103頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。
1、 微生物遺傳學研究意義微生物遺傳學研究意義1 1） 微生物學的主要分支微生物學的主要分支2 2）為生命遺傳現(xiàn)象的解釋提供依據(jù)）為生命遺傳現(xiàn)象的解釋提供依據(jù)3 3）是分子生物學發(fā)展的基礎學科）是分子生物學發(fā)展的基礎學科4 4）促進工業(yè)微生物菌種的選育）促進工業(yè)微生物菌種的選育 .1 .1 遺傳變異的物質(zhì)基礎遺傳變異的物質(zhì)基礎 一、證明遺傳物質(zhì)的三個典型實驗一、證明遺傳物質(zhì)的三個典型實驗 -細菌轉化實驗細菌轉化實驗 -噬菌體感染實驗噬菌體感染實驗 -植物病毒的重建實驗植物病毒的重建實驗 1 1、細菌轉化實驗、細菌轉化實驗 - - 動物試驗動物試驗 (Grifith,1928)(Grifith,19
2、28)-細菌培養(yǎng)實驗細菌培養(yǎng)實驗S S（死）（死）+R+R（活）（活） S S（ 少量活）少量活） +R+R（活）（活）S S（無細胞提取液）（無細胞提取液）+R+R（活）（活） S S（ 少量活）少量活） +R+R（活）（活）-細菌培養(yǎng)試驗（細菌培養(yǎng)試驗（AveryAvery，19441944）2 2噬菌體感染實驗噬菌體感染實驗 (Hershey;Chase,1952)(Hershey;Chase,1952)3 3植物病毒的重建實驗植物病毒的重建實驗 (Fraenkel-Conrat,1956)(Fraenkel-Conrat,1956)二、遺傳物質(zhì)在細胞內(nèi)的存在部位和方式二、遺傳物質(zhì)在細胞
3、內(nèi)的存在部位和方式（一）真核與原核微生物遺傳物質(zhì)比較（一）真核與原核微生物遺傳物質(zhì)比較 原核與真核微生物原核與真核微生物基因組大小細菌染色體數(shù)目與形狀細菌染色體結構細菌染色體結構真核微生物染色體結構 (示核小體） 真核生物基因結構真核微生物基因表達控制（二）原核生物的質(zhì)粒（二）原核生物的質(zhì)粒 質(zhì)粒：質(zhì)粒： 游離于染色體外，游離于染色體外，獨立復制，獨立復制，環(huán)狀、環(huán)狀、共價、共價、閉合閉合dsDNAdsDNA分子，分子， 即即 cccDNAcccDNA。 質(zhì)粒的特點質(zhì)粒的特點1 1）大?。海┐笮。捍筚|(zhì)粒：大質(zhì)粒：60kb60kb、1/cell1/cell小質(zhì)粒：小質(zhì)粒： 10-20/cell1
4、0-20/cell2 2）自主復制能力：）自主復制能力： 型復制、滾環(huán)復制型復制、滾環(huán)復制 數(shù)量控制：嚴緊型數(shù)量控制：嚴緊型 ；松弛型；松弛型3 3）轉移性：）轉移性：TraTra區(qū)基因：區(qū)基因：附加體：附加體：某些質(zhì)粒既可整某些質(zhì)粒既可整合進宿主染色體，又可與合進宿主染色體，又可與染色體脫離，稱之染色體脫離，稱之。 4）質(zhì)粒的消除：）質(zhì)粒的消除： -理化因子理化因子 -原生質(zhì)體誘導法原生質(zhì)體誘導法5 5）不相容性：）不相容性： 兩種親緣關系相近的質(zhì)粒不能穩(wěn)定地存兩種親緣關系相近的質(zhì)粒不能穩(wěn)定地存在于同一個細胞中。在于同一個細胞中。（G-G-菌的部分不相容群）菌的部分不相容群）質(zhì)粒的遺傳表型質(zhì)
5、粒的遺傳表型1 1） F F質(zhì)粒（致育因子）質(zhì)粒（致育因子） TraTra基因：編碼轉移相基因：編碼轉移相關關蛋白；合成性纖毛蛋白；合成性纖毛 2 2）R R質(zhì)粒（抗藥因子）質(zhì)粒（抗藥因子） -RTF-RTF基因（抗性轉移因子）基因（抗性轉移因子） -抗性決定子抗性決定子 （抗抗生素、抗藥、抗種金屬）（抗抗生素、抗藥、抗種金屬）3 3）ColCol質(zhì)粒（大腸桿菌素因子）質(zhì)粒（大腸桿菌素因子） -產(chǎn)大腸桿菌素產(chǎn)大腸桿菌素 細菌素：由細菌質(zhì)粒編碼產(chǎn)生的只能細菌素：由細菌質(zhì)粒編碼產(chǎn)生的只能 抑制或殺滅近緣細菌或同種抑制或殺滅近緣細菌或同種 不同菌株的蛋白質(zhì)。不同菌株的蛋白質(zhì)。 ColCol質(zhì)粒類型：
6、質(zhì)粒類型： -非接合型：松弛型非接合型：松弛型 -接合型：嚴緊型接合型：嚴緊型4 4）TiTi質(zhì)粒質(zhì)粒：合成冠癭堿、大型質(zhì)粒：合成冠癭堿、大型質(zhì)粒5 5）RiRi質(zhì)粒質(zhì)粒：產(chǎn)生根毛、大型質(zhì)粒：產(chǎn)生根毛、大型質(zhì)粒7 7）降解質(zhì)粒）降解質(zhì)粒：降解、接合：降解、接合8 8）致病性質(zhì)粒：）致病性質(zhì)粒： 溶血素、腸毒素（）溶血素、腸毒素（）9 9）共生固氮質(zhì)粒：）共生固氮質(zhì)粒： -結瘤基因（結瘤基因（nodnod） -固氮基因（固氮基因（nifnif）1010）隱蔽質(zhì)粒：）隱蔽質(zhì)粒： - - 未有明確表型未有明確表型工程質(zhì)粒工程質(zhì)粒-pBR322-pBR322主要特點：主要特點：1 1）分子量?。┓肿恿?/p>
7、小2 2）穩(wěn)定、松弛型復制穩(wěn)定、松弛型復制3 3）可大量擴增可大量擴增4 4）容易分離）容易分離5 5）可攜帶小于）可攜帶小于10kb10kb外源外源DNADNA6 6）帶有帶有2 2個選擇標記個選擇標記 ; 7; 7）多個單一酶切位點多個單一酶切位點 8 8）容易轉化）容易轉化利用選擇標記鑒別攜帶外源片段的轉化子利用選擇標記鑒別攜帶外源片段的轉化子 (雙抗菌素對照篩選）雙抗菌素對照篩選）建議讀物 .2 .2 基因突變和誘變育種基因突變和誘變育種 一、基因突變一、基因突變野生型菌株：從自然界分離獲得的菌株，野生型菌株：從自然界分離獲得的菌株， 稱之為稱之為?；九囵B(yǎng)基基本培養(yǎng)基(MM)(MM)
8、：滿足野生型菌株生長最：滿足野生型菌株生長最 低營養(yǎng)要求的合成培養(yǎng)基。低營養(yǎng)要求的合成培養(yǎng)基。（一）突變類型（一）突變類型營養(yǎng)缺陷型：野生型菌株由于突變而喪失營養(yǎng)缺陷型：野生型菌株由于突變而喪失 了了 某種營養(yǎng)合成能力，而無法在基本培某種營養(yǎng)合成能力，而無法在基本培 養(yǎng)基上生長的變異類型。養(yǎng)基上生長的變異類型。 表示：表示：基基 因：因：hishis+ +，his his - - ； 表表 型：型：His His + + ，His His - - 抗性突變型：抗性突變型：野生型菌株由于突變而產(chǎn)了對某些化學藥物野生型菌株由于突變而產(chǎn)了對某些化學藥物或致死物理因子抗性變異類型?；蛑滤牢锢硪蜃涌剐宰?/p>
9、異類型。表示：表示：基基 因：因： strstrr r、strstrs s； tettetr r、tettets s； 表表 型：型：Str Str r r ， Str Str s s 條件致死突變型：條件致死突變型：某些菌株或病毒經(jīng)基因突變后，在某種條件某些菌株或病毒經(jīng)基因突變后，在某種條件可生長并實現(xiàn)表型，而在另一條件卻無法生可生長并實現(xiàn)表型，而在另一條件卻無法生長繁殖的突變類型。長繁殖的突變類型。(如溫度敏感突變株：如溫度敏感突變株：Ts）形態(tài)突變株形態(tài)突變株抗原突變株抗原突變株產(chǎn)量突變株產(chǎn)量突變株突變株類型劃分：突變株類型劃分： -選擇性突變株：營養(yǎng)缺陷型、抗性選擇性突變株：營養(yǎng)缺陷型
10、、抗性 突變型、條件致死突變型突變型、條件致死突變型 -非選擇突變株：形態(tài)、抗原、產(chǎn)量非選擇突變株：形態(tài)、抗原、產(chǎn)量 突變型突變型（二）突變率及其撿出（二）突變率及其撿出突變率：突變率：某一細胞在每一世代中發(fā)生突變的幾率。常用某一細胞在每一世代中發(fā)生突變的幾率。常用單位群體中每一世代產(chǎn)生的突變株的數(shù)目來表單位群體中每一世代產(chǎn)生的突變株的數(shù)目來表示。示。突變株的撿出及突變率的計算突變株的撿出及突變率的計算 撿出方法：撿出方法：1）選擇性突變株）選擇性突變株-營養(yǎng)缺陷型營養(yǎng)缺陷型 -抗藥性突變抗藥性突變回復突變回復突變:（三）基因突變的自發(fā)性與不對稱性（三）基因突變的自發(fā)性與不對稱性 突變的自發(fā)性
11、：基因可自發(fā)產(chǎn)生突變。突變的自發(fā)性：基因可自發(fā)產(chǎn)生突變。 （輻射、自身有害物質(zhì)、堿基配對錯誤）（輻射、自身有害物質(zhì)、堿基配對錯誤）突變的不對應性：突變性狀與引起突變突變的不對應性：突變性狀與引起突變 的環(huán)境因素無直接對應關系。的環(huán)境因素無直接對應關系。平板影印培養(yǎng)試驗平板影印培養(yǎng)試驗 (Lederberg)(Lederberg)（四）基因突變及其機制（四）基因突變及其機制1 1、誘發(fā)突變、誘發(fā)突變 ( (點突變點突變, , 畸變畸變) )1) 1)點突變點突變(1)(1)堿基置換堿基置換 -轉換轉換 -顛換顛換可能的可能的突變型：突變型：錯義突變錯義突變無義突變無義突變同義突變同義突變 相關的
12、誘變劑相關的誘變劑直接引起置換：直接引起置換： 亞硝酸、亞硝基胍、羥胺、烷化劑亞硝酸、亞硝基胍、羥胺、烷化劑 間接引起置換：間接引起置換： 堿基類似物堿基類似物（5 5BU, 5-AU)BU, 5-AU)(2(2）移碼突變）移碼突變 DNADNA序列中插入或缺失少數(shù)核苷酸，從序列中插入或缺失少數(shù)核苷酸，從而使該處后面遺傳密碼的閱讀框架發(fā)生改變而使該處后面遺傳密碼的閱讀框架發(fā)生改變的突變。的突變。 2 2）染色體畸變?nèi)旧w畸變 DNADNA分子的大段損傷，包括缺失、重復、分子的大段損傷，包括缺失、重復、 插入、易位（轉座）和倒拉等。插入、易位（轉座）和倒拉等。轉座：轉座：DNADNA分子通過非同
13、源重組方式，分子通過非同源重組方式， 從染色體的某一部位轉移到另一部位的從染色體的某一部位轉移到另一部位的 現(xiàn)象?，F(xiàn)象。 轉座因子轉座因子 凡具有轉座作用的凡具有轉座作用的DNA序列均稱之序列均稱之。 特點：特點：-轉座作用轉座作用-末端重復序列末端重復序列-轉座酶基因轉座酶基因轉座因子類型轉座因子類型插入序列插入序列轉座子轉座子(或稱或稱復合轉座子）復合轉座子）轉座噬菌體轉座噬菌體 a）插入序列）插入序列 (IS) b） 轉座子轉座子(Tn)轉座機理轉座機理轉座子的遺傳效應和生物學意義轉座子的遺傳效應和生物學意義（復制型轉座）（復制型轉座）遺傳效應遺傳效應1）插入突變）插入突變2）DNADN
14、A重排重排意義：意義：進化，獲得突進化，獲得突變株，抗藥性變株，抗藥性鑒定必須基因鑒定必須基因 （五）紫外線對（五）紫外線對DNADNA的損傷及其修復的損傷及其修復1 1損傷的機理：損傷的機理： 形成胸腺嘧啶二聚體形成胸腺嘧啶二聚體2、修復作用、修復作用 1）光復活作用）光復活作用光解酶光解酶-二聚體復合二聚體復合物為光激活物為光激活 2.2.暗修復作用：暗修復作用： 3 3、重組修復、重組修復 4 4、SOSSOS修復修復 二、二、 突變與育種突變與育種（一）自發(fā)突變與育種（一）自發(fā)突變與育種( (定向培育）定向培育）（二）誘變育種（二）誘變育種1 1、基本原則（應考慮的問題）、基本原則（應
15、考慮的問題）1 1） 誘變劑的選擇誘變劑的選擇 ( (有效性有效性, ,安全性，簡便性安全性，簡便性) )誘變劑誘變效果測定誘變劑誘變效果測定（回復突變率的測定）（回復突變率的測定）-艾姆氏試艾姆氏試 驗驗( (檢測三致物質(zhì)）檢測三致物質(zhì)）2 2）出發(fā)菌株）出發(fā)菌株3 3）誘變菌株的狀態(tài)）誘變菌株的狀態(tài) -處理單胞（孢）懸液處理單胞（孢）懸液 -選擇單倍體或單核細胞選擇單倍體或單核細胞4 4）劑量：低劑量；）劑量：低劑量； ( (表示方法表示方法) )5 5）提高檢出效率）提高檢出效率 -利用形態(tài)特征利用形態(tài)特征 -鑒別培養(yǎng)基鑒別培養(yǎng)基利用鑒別培養(yǎng)基檢出突變株利用鑒別培養(yǎng)基檢出突變株 -蛋白酶
16、高活性菌株的檢出蛋白酶高活性菌株的檢出 （酪蛋白為（酪蛋白為NN源，加源，加HgClHgCl2 2觀察透明圈）觀察透明圈） -淀粉酶高活性菌株的檢出淀粉酶高活性菌株的檢出 （淀粉為（淀粉為C C源，加源，加I I2 2液觀察透明圈）液觀察透明圈） -有機酸高產(chǎn)菌株的檢出有機酸高產(chǎn)菌株的檢出 （培養(yǎng)基加（培養(yǎng)基加CaCOCaCO3 3觀察透明圈）觀察透明圈）6 6）設計高效的）設計高效的 篩選方案篩選方案 -初篩（數(shù)量、初篩（數(shù)量、 定性）定性） -復篩（質(zhì)量、復篩（質(zhì)量、 定量）定量）7 7）創(chuàng)新性的）創(chuàng)新性的 篩選方法篩選方法 2 2、營缺型的篩選、營缺型的篩選（1 1）三種基本培養(yǎng)基）三種
17、基本培養(yǎng)基基本培養(yǎng)基基本培養(yǎng)基- :- :滿足野生型菌株生長滿足野生型菌株生長 最低營養(yǎng)要求的組合培養(yǎng)基。最低營養(yǎng)要求的組合培養(yǎng)基。完全培養(yǎng)基完全培養(yǎng)基+ + ：滿足所有營缺型菌株滿足所有營缺型菌株 生長營養(yǎng)要求的天然或半組合培養(yǎng)基。生長營養(yǎng)要求的天然或半組合培養(yǎng)基。補充培養(yǎng)基補充培養(yǎng)基AA，B B ：滿足相應營缺型滿足相應營缺型 菌株生長營養(yǎng)要求的組合或半組合培養(yǎng)基。菌株生長營養(yǎng)要求的組合或半組合培養(yǎng)基。（2 2）三類遺傳型個體）三類遺傳型個體野生型：從自然界分離獲得的菌株不論野生型：從自然界分離獲得的菌株不論 營養(yǎng)狀況如何，均稱為營養(yǎng)狀況如何，均稱為。（A+B + ）營缺型：野生型菌株經(jīng)誘
18、變由于代謝障礙，營缺型：野生型菌株經(jīng)誘變由于代謝障礙，而必須添加某種物質(zhì)才能生長的突變株。而必須添加某種物質(zhì)才能生長的突變株。 （A+B - ） （A-B + ） 原養(yǎng)型：營缺型回復突變后的菌株。原養(yǎng)型：營缺型回復突變后的菌株。 （A+B + ） 基本基基本基 完全基完全基 補充基補充基野生型野生型 + + + + +營缺型營缺型 + + + +原養(yǎng)型原養(yǎng)型 + + + + +（3 3）篩選步驟）篩選步驟 1）誘變）誘變 2）淘汰野生型：抗生素法、菌絲過濾法）淘汰野生型：抗生素法、菌絲過濾法 3）檢出：）檢出： 夾層培養(yǎng)法；限量補充法夾層培養(yǎng)法；限量補充法 逐個檢出法；影印平板法逐個檢出法；影
19、印平板法 夾層培養(yǎng)法夾層培養(yǎng)法（4 4）鑒定缺陷型）鑒定缺陷型( (生長譜法生長譜法) )1 1）制備基本）制備基本 培養(yǎng)基；培養(yǎng)基；2 2）加充分洗）加充分洗 滌菌懸液；滌菌懸液；3 3）加待測營）加待測營 養(yǎng)物；養(yǎng)物；4 4）觀察生長。）觀察生長。 定位（點）誘變定位（點）誘變盒式誘變 寡核苷酸引物誘變Strain improvement for fermentation and biocatalysis processes by genetic engineering technology建議讀物.3 .3 基因重組基因重組 基因重組（遺傳重組）：基因重組（遺傳重組）： 兩個獨立基因組內(nèi)
20、的遺傳物兩個獨立基因組內(nèi)的遺傳物 質(zhì)，通過一定的途徑轉移到一質(zhì)，通過一定的途徑轉移到一起，形成新的穩(wěn)定的基因組過程。起，形成新的穩(wěn)定的基因組過程。遺傳工程遺傳工程 -基因重組技術基因重組技術 經(jīng)典、同源、生物自然屬性、經(jīng)典、同源、生物自然屬性、 體內(nèi)體內(nèi) -DNA重組技術：重組技術： 分子水平、同分子水平、同- 異源、體外異源、體外一、原核生物的基因重組一、原核生物的基因重組 （一）轉化（一）轉化 受體菌直接吸收供體菌游離的受體菌直接吸收供體菌游離的DNADNA片段而獲得部分遺傳性狀的現(xiàn)片段而獲得部分遺傳性狀的現(xiàn)象。象。1 1、轉化的基本條件、轉化的基本條件（1 1）感受態(tài)：）感受態(tài)： 受體菌
21、最容易接受外源受體菌最容易接受外源DNA DNA 片段并能實現(xiàn)片段并能實現(xiàn)轉化的一種生理狀態(tài)。轉化的一種生理狀態(tài)。 影響因素：影響因素： -遺傳因素（感受態(tài)因子遺傳因素（感受態(tài)因子; ;種屬的特異性；）種屬的特異性；） -外部因素（外部因素（CAMPCAMP、聚乙二醇、二價陽、聚乙二醇、二價陽 離子離子-低溫低滲低溫低滲CaClCaCl處理、培養(yǎng)條件）處理、培養(yǎng)條件） 轉化頻率：轉化頻率：0.10.11%1%（很低），最高（很低），最高10%10%，質(zhì)粒，質(zhì)粒 為良好的轉化因子。為良好的轉化因子。 濃度：濃度： 1010-5-5 ug/ml ug/ml結構：一般轉化因子都是線狀雙鏈結構：一般轉
22、化因子都是線狀雙鏈DNADNA，少數(shù)為，少數(shù)為 線狀單鏈線狀單鏈DNADNA。大?。好恳晦D化大?。好恳晦D化DNADNA片段分子量約片段分子量約 1 110107 7， 約占約占 染色體組染色體組0.3%0.3%，平均，平均 1515個基因。個基因。（2 2）轉化因子）轉化因子轉化因子轉化因子非交換非交換 2 2、轉化過程、轉化過程 1 1）酶解和吸收單鏈）酶解和吸收單鏈2 2）同源區(qū)配對、）同源區(qū)配對、 整合整合3 3）復）復 制制4 4）形成轉化子）形成轉化子3.3.轉染轉染(Tranfection)(Tranfection)提純的病毒提純的病毒DNADNA或或RNARNA進入宿主細胞進入宿
23、主細胞并增殖出正常的病毒后代現(xiàn)象。并增殖出正常的病毒后代現(xiàn)象。 If DNA from a virus is used as the If DNA from a virus is used as the cloning vector, the process is called cloning vector, the process is called transfection.transfection. (Introduction to microbiology, John L. Ingraham )(Introduction to microbiology, John L. Ingraha
24、m ) （二）轉導（二）轉導 完全缺陷或部分缺陷噬菌體為媒介完全缺陷或部分缺陷噬菌體為媒介, ,使使受體細胞獲得供體細胞部分遺傳性狀的現(xiàn)受體細胞獲得供體細胞部分遺傳性狀的現(xiàn)象。象。1 1、普遍轉導、普遍轉導 完全缺陷噬菌體對供體任何完全缺陷噬菌體對供體任何DNADNA小片小片段進行段進行“誤包誤包”, ,而將其遺傳性狀傳遞給而將其遺傳性狀傳遞給受體菌的現(xiàn)象，包括完全普遍轉導和流產(chǎn)受體菌的現(xiàn)象，包括完全普遍轉導和流產(chǎn)普遍轉導兩種類型。普遍轉導兩種類型。 完全轉導完全轉導 ( (形成轉導子形成轉導子) )感染復數(shù)：感染的噬菌體數(shù)感染復數(shù)：感染的噬菌體數(shù)/ /被感染細胞數(shù)被感染細胞數(shù)流產(chǎn)轉導：流產(chǎn)轉
25、導：( (僅形成一個轉導子僅形成一個轉導子, , 產(chǎn)生小菌落產(chǎn)生小菌落) )經(jīng)轉導進入受體菌的供體菌經(jīng)轉導進入受體菌的供體菌DNADNA片段片段，在受體菌內(nèi)不交換、整合、在受體菌內(nèi)不交換、整合、復制，也不迅速消失，僅進行轉錄、翻譯、性狀表達轉導現(xiàn)象。復制，也不迅速消失，僅進行轉錄、翻譯、性狀表達轉導現(xiàn)象。 、局限轉導、局限轉導 部分缺陷的溫和噬菌體把供體菌少數(shù)特定的基因部分缺陷的溫和噬菌體把供體菌少數(shù)特定的基因攜帶到受體菌中并獲得表達的轉導現(xiàn)象。攜帶到受體菌中并獲得表達的轉導現(xiàn)象。 A A、低頻轉導（）、低頻轉導（）噬菌體感染噬菌體感染）誘導裂解）誘導裂解）不正常切離（低頻轉）不正常切離（低頻
26、轉導裂解物）導裂解物）（ dgal、 dbio）形成局限轉導子）形成局限轉導子B B、高頻轉導（）、高頻轉導（） 1 1）概念）概念低頻轉導低頻轉導(LFT)(LFT)裂解物：溶源裂解物：溶源噬菌體感染后，噬菌體感染后， 帶少數(shù)局限轉導噬菌體帶少數(shù)局限轉導噬菌體的細胞的細胞裂解物。裂解物。雙重溶源菌：同時感染有正常噬菌體雙重溶源菌：同時感染有正常噬菌體 和缺陷噬菌體的受體菌。和缺陷噬菌體的受體菌。 ( (來源：來源：LFTLFT裂解物以高的感染復數(shù)感染宿主裂解物以高的感染復數(shù)感染宿主) )雙重溶源菌雙重溶源菌2 2）高頻轉導：在局限轉導中，用雙重溶源）高頻轉導：在局限轉導中，用雙重溶源菌誘導后
27、產(chǎn)生的高頻轉導裂解物轉導受體菌菌誘導后產(chǎn)生的高頻轉導裂解物轉導受體菌可獲得的高達可獲得的高達 50% 50% 的轉導子，稱之的轉導子，稱之。3）過程：）過程：1）雙重溶源菌）雙重溶源菌2）誘導，獲得高頻轉導裂解物）誘導，獲得高頻轉導裂解物（3 3）溶源轉變）溶源轉變 溫和噬菌體溫和噬菌體 感染宿主后，宿主通過感染宿主后，宿主通過溶源化而獲得免疫性以外新性狀的現(xiàn)溶源化而獲得免疫性以外新性狀的現(xiàn)象。象。白喉毒素：白喉毒素：白喉桿菌的白喉桿菌的-噬菌體帶有噬菌體帶有“TOX”TOX”基因基因（三）接合（三）接合 接合：通過細胞間的直接接觸接合：通過細胞間的直接接觸, ,由質(zhì)由質(zhì)粒介導的遺傳物質(zhì)轉移的
28、現(xiàn)象粒介導的遺傳物質(zhì)轉移的現(xiàn)象. . 接合子：通過接合接合子：通過接合 而獲得新的遺傳而獲得新的遺傳 性狀的受體細胞。性狀的受體細胞。 存在方式存在方式: :四種接合型菌株四種接合型菌株1 1、F F - - 2 2、 F F+ + 菌株菌株OritOrit：起始子：起始子3 3、HfrHfr菌株：菌株：高頻重組菌株，高頻重組菌株， F F+ +整合在染色體上整合在染色體上 成為附加體的狀態(tài)，若與成為附加體的狀態(tài)，若與F F - -接合，有很高的重組接合，有很高的重組 頻率。頻率。1 1）細胞接觸）細胞接觸2 2）HfrHfr斷裂、斷裂、 轉移、轉移、 復制復制3 3）接合中斷）接合中斷4 4
29、）形成接合子）形成接合子利用利用接合中斷法繪制染色體圖譜接合中斷法繪制染色體圖譜中斷雜交試驗中斷雜交試驗基因測序基因測序 （鳥槍法）（鳥槍法） 4 4、 F F 菌株菌株（質(zhì)粒帶有部分（質(zhì)粒帶有部分染色體片斷的菌染色體片斷的菌株）株）初生初生F F 菌株菌株次生次生F F 菌株菌株建議讀物建議讀物基因水平轉移是細菌進化的主要動力 微生物功能基因組學 （四）原生質(zhì)體融合（四）原生質(zhì)體融合 通過人為方法通過人為方法, ,使遺傳性狀不同的兩使遺傳性狀不同的兩個個細胞的原生質(zhì)體融合細胞的原生質(zhì)體融合, ,繼而遺傳重組繼而遺傳重組, ,借借以獲得兼有雙親性狀以獲得兼有雙親性狀, ,遺傳性穩(wěn)定的融遺傳性穩(wěn)
30、定的融合子的過程。合子的過程。 主要步驟：主要步驟： 1 1）選擇親本）選擇親本2 2）制備原生質(zhì)體）制備原生質(zhì)體3 3）促融）促融4 4）原生質(zhì)體再生）原生質(zhì)體再生5 5）融合子檢出）融合子檢出6 6）篩選）篩選MetabolicengineeringbygenomeshulfflingG.StephanopoulosNature biotechnology 2002, 20, 666-建議讀物：建議讀物：總結：總結：.5 .5 菌種衰退、復壯和保藏菌種衰退、復壯和保藏菌種衰退現(xiàn)象：形態(tài)、生長速度、代謝產(chǎn)物、致病性、抗逆性等復壯：通過分離純化和測定，從衰復壯：通過分離純化和測定，從衰 退群體中篩選未退化的個體。退群體中篩選未退化的個體。菌種菌種衰退的防止：1）減少傳代次數(shù)2）良好培養(yǎng)條件3）利用不易衰退的細胞傳代4）菌種的有效保藏菌種的有效保藏菌種保藏相關問題：菌種保藏相關問題：1 1保藏條件：低溫、干燥、無氧、低保藏條件：低溫、干燥、無氧、低 營養(yǎng)、保護劑營養(yǎng)、保護劑2 2、菌種的有效管理、菌種的有效管理 保藏機構：保藏機構：ATCCATCC、CCTCCCCTCC3 3、有效的保藏方法、有效的保藏方法 常用保藏方法比較：常用保藏方法比較： 謝謝！
廈大微生物課件 第七章微生物遺傳變異與育種
