微生物的遗传和变异课件.pptx

1、一是作为领导干部一定要树立正确的权力观和科学的发展观，权力必须为职工群众谋利益，绝不能为个人或少数人谋取私利第六章第六章 微生物的遗传和变异微生物的遗传和变异杨毅红一是作为领导干部一定要树立正确的权力观和科学的发展观，权力必须为职工群众谋利益，绝不能为个人或少数人谋取私利不被了解的大多数v微生物无处不在，尽管科学家们在不断的努力，但绝大多数微生物是无法再实验室培养的。对这一类微生物我们该如何研究呢？一是作为领导干部一定要树立正确的权力观和科学的发展观，权力必须为职工群众谋利益，绝不能为个人或少数人谋取私利主要内容主要内容p第一节第一节 微生物微生物的遗传的遗传p第二节第二节 微生物微生物的变异

2、的变异p第三节第三节 基因基因重组重组p第四节第四节 突变体突变体的检测与筛选的检测与筛选p第五节第五节 分子遗传学分子遗传学技术在环境工程和技术在环境工程和环境保护中的应用环境保护中的应用一是作为领导干部一定要树立正确的权力观和科学的发展观，权力必须为职工群众谋利益，绝不能为个人或少数人谋取私利p遗传（保守性、稳定性）:亲代与子代相似“种瓜得瓜种豆得豆”负面负面：？遗传和变异是生命的最本质特性之一正面正面： 不适应变化的环境条件而死亡一是作为领导干部一定要树立正确的权力观和科学的发展观，权力必须为职工群众谋利益，绝不能为个人或少数人谋取私利细菌变异形式如：个体形态的变化，菌落形态(光滑型粗糙

3、型)的变异，营养要求的变异，对温度、pH要求的变异，毒性的变异，抗毒能力的变异，生理生化特性的变异及代谢途径、产物的变异等。一是作为领导干部一定要树立正确的权力观和科学的发展观，权力必须为职工群众谋利益，绝不能为个人或少数人谋取私利遗传：亲代的性状在子代表现出来，使子代与亲代有相似的现象。变异：亲代与子代及子代各个体之间，无论在形态结构和生理机能方面，总会有差异，这种同类型不同个体之间的差异称为变异。一是作为领导干部一定要树立正确的权力观和科学的发展观，权力必须为职工群众谋利益，绝不能为个人或少数人谋取私利一是作为领导干部一定要树立正确的权力观和科学的发展观，权力必须为职工群众谋利益，绝不能为

4、个人或少数人谋取私利一是作为领导干部一定要树立正确的权力观和科学的发展观，权力必须为职工群众谋利益，绝不能为个人或少数人谋取私利一、遗传和变异的物质基础生物的各项生命活动都有它的物质基础。生物遗传的物质基础是什么呢？答案：科学告诉我们，亲代将各种遗传性状通过DNA传递给了子代，子代获得DNA后形成一定的蛋白质，将遗传特性表现出来。一是作为领导干部一定要树立正确的权力观和科学的发展观，权力必须为职工群众谋利益，绝不能为个人或少数人谋取私利哪些人用什么方法最终证明了遗传的物质基础是DNA呢？1.格里菲斯经典转化实验（1928）及埃弗里、麦克劳德、麦卡蒂等人的转化补充实验（1941）。2.赫西和蔡斯

5、大肠杆菌T2噬菌体感染大肠杆菌实验。3.植物病毒的拆开与重建实验一是作为领导干部一定要树立正确的权力观和科学的发展观，权力必须为职工群众谋利益，绝不能为个人或少数人谋取私利光滑型（S）粗糙型（R）有 荚 膜菌落光滑分泌毒素致病无 荚 膜菌落粗糙无 毒不致病实验材料： 肺炎链球菌（一）格里菲斯经典转化实验一是作为领导干部一定要树立正确的权力观和科学的发展观，权力必须为职工群众谋利益，绝不能为个人或少数人谋取私利老鼠体内提取物培养现象活的S 肺炎链球菌活的R 肺炎链球菌 无毒杀死 杀死 加热杀死后的破碎细胞混合注射加热杀死后的破碎细胞无毒注射注射一是作为领导干部一定要树立正确的权力观和科学的发展观

6、，权力必须为职工群众谋利益，绝不能为个人或少数人谋取私利从S型肺炎球菌活体上取得蛋白质、荚膜、DNA、RNA，分别与R型肺炎球菌混合后注入到小白鼠体内，结果被注入DNA的小白鼠死亡，其它小白鼠存活。一是作为领导干部一定要树立正确的权力观和科学的发展观，权力必须为职工群众谋利益，绝不能为个人或少数人谋取私利DNA蛋白质多糖RNADNA是遗传物质只有DNA引起R型肺炎球菌转化一是作为领导干部一定要树立正确的权力观和科学的发展观，权力必须为职工群众谋利益，绝不能为个人或少数人谋取私利 （二）赫西和蔡斯实验噬菌体侵染细菌的实验（含S）（含P）一是作为领导干部一定要树立正确的权力观和科学的发展观，权力必

7、须为职工群众谋利益，绝不能为个人或少数人谋取私利蛋白质分子中只含硫不含磷，DNA只含磷不含硫一是作为领导干部一定要树立正确的权力观和科学的发展观，权力必须为职工群众谋利益，绝不能为个人或少数人谋取私利用放射性同位素35S标记外壳蛋白质细菌内无放射性一是作为领导干部一定要树立正确的权力观和科学的发展观，权力必须为职工群众谋利益，绝不能为个人或少数人谋取私利用放射性同位素32P标记内部DNA细菌内有放射性一是作为领导干部一定要树立正确的权力观和科学的发展观，权力必须为职工群众谋利益，绝不能为个人或少数人谋取私利一是作为领导干部一定要树立正确的权力观和科学的发展观，权力必须为职工群众谋利益，绝不能为

8、个人或少数人谋取私利含RNA(核糖核酸）的烟草花叶病毒（TMV)进行了植物病毒重建实验。植物病毒蛋白质和RNA可以人为地分开,同时又可把它们重新组合成具感染性的病毒粒子.植物病毒的拆开与重建实验H.Fraenkel-Conrat(1956) 一是作为领导干部一定要树立正确的权力观和科学的发展观，权力必须为职工群众谋利益，绝不能为个人或少数人谋取私利TMVHRVHRVTMV原始株 拆开 重建 感染 分离纯化 TMV- 烟草花叶病毒HRV- 霍氏车前花叶病毒结论：烟草花叶病毒中的遗传物质是RNA，而不是蛋白质。一是作为领导干部一定要树立正确的权力观和科学的发展观，权力必须为职工群众谋利益，绝不能为

9、个人或少数人谋取私利综上所述v 核酸是一切生物的遗传物质，核酸包括脱氧核糖核酸（DNA）和核糖核酸（RNA），绝大多数生物都是以DNA作为遗传物质的，因此DNA是主要的遗传物质。 一是作为领导干部一定要树立正确的权力观和科学的发展观，权力必须为职工群众谋利益，绝不能为个人或少数人谋取私利二、DAN的结构与复制p（一）DNA的结构1. DNA的存在形式2. 基因-遗传因子3. 遗传信息的传递p（二）DNA的复制一是作为领导干部一定要树立正确的权力观和科学的发展观，权力必须为职工群众谋利益，绝不能为个人或少数人谋取私利（一）DNA结构 最经典的结构：双螺旋结构，沃森、克里克1953年提出。一是作为

10、领导干部一定要树立正确的权力观和科学的发展观，权力必须为职工群众谋利益，绝不能为个人或少数人谋取私利沃森（左）和克里克与DNA分子双螺旋结构模型一是作为领导干部一定要树立正确的权力观和科学的发展观，权力必须为职工群众谋利益，绝不能为个人或少数人谋取私利DNA有两条核苷酸链彼此围绕同一根轴互相盘绕形成。每个单链均由脱氧核糖磷酸脱氧核糖磷酸交替排列构成。每个核苷酸链上都有四个碱基：T胸腺嘧啶 A腺嘌呤G鸟嘌呤 C胞嘧啶彼此与另一条核苷酸链上的碱基组成碱基对：TA AT GC CG一是作为领导干部一定要树立正确的权力观和科学的发展观，权力必须为职工群众谋利益，绝不能为个人或少数人谋取私利一是作为领导

11、干部一定要树立正确的权力观和科学的发展观，权力必须为职工群众谋利益，绝不能为个人或少数人谋取私利脱氧核糖碱基A G C T 碱基基本单位脱氧核苷酸一是作为领导干部一定要树立正确的权力观和科学的发展观，权力必须为职工群众谋利益，绝不能为个人或少数人谋取私利AGCT脱氧核糖磷酸碱基腺嘌呤脱氧核苷酸腺嘌呤脱氧核苷酸鸟嘌呤脱氧核苷酸鸟嘌呤脱氧核苷酸胞嘧啶脱氧核苷酸胞嘧啶脱氧核苷酸 胸腺嘧啶脱氧核苷酸胸腺嘧啶脱氧核苷酸一是作为领导干部一定要树立正确的权力观和科学的发展观，权力必须为职工群众谋利益，绝不能为个人或少数人谋取私利ATGCATGC一是作为领导干部一定要树立正确的权力观和科学的发展观，权力必须为

12、职工群众谋利益，绝不能为个人或少数人谋取私利p一个DNA分子可包含几十万到几百万个碱基对，每个碱基之间间距为0.34nm。每10个碱基组成一个螺旋，螺距3.4nm。p碱基之间一一对应，顺序固定，所以可以保证遗传的稳定性，但是，如果收到干扰，个别碱基排列顺序发生变化，都会导致微生物死亡或变异。一是作为领导干部一定要树立正确的权力观和科学的发展观，权力必须为职工群众谋利益，绝不能为个人或少数人谋取私利1 1. . DNADNA的存在形式的存在形式主要是染色体，另外还有质粒一是作为领导干部一定要树立正确的权力观和科学的发展观，权力必须为职工群众谋利益，绝不能为个人或少数人谋取私利生物体内贮存、能进行

13、能力的遗传功能单位。p是DNA分子上的具有特定碱基排列顺序的核苷酸片断。p每个细菌约有500010000个基因。一是作为领导干部一定要树立正确的权力观和科学的发展观，权力必须为职工群众谋利益，绝不能为个人或少数人谋取私利3. 遗传信息的传递贮存在DNA上的遗传信息都会转录到RNA上，通过RNA的翻译作用指导蛋白质的合成，最终依靠蛋白质体现遗传性状。一是作为领导干部一定要树立正确的权力观和科学的发展观，权力必须为职工群众谋利益，绝不能为个人或少数人谋取私利（二）DNA的复制半保留复制微生物为了保证遗传的稳定性，DNA的复制十分精确。复制过程：p1.解旋：DNA双链氢键断裂，双链分开；p2.复制：

14、以各自双链为模板，进行复制。p3.分配：新复制的核苷酸链与原来的一条核苷酸链按照碱基配对原则形成新的双链结构并分给子代。一是作为领导干部一定要树立正确的权力观和科学的发展观，权力必须为职工群众谋利益，绝不能为个人或少数人谋取私利DNA半保留式的复制方式一是作为领导干部一定要树立正确的权力观和科学的发展观，权力必须为职工群众谋利益，绝不能为个人或少数人谋取私利1868年的某天瑞士的生物化学家米歇尔(Miescher)研究一个病人的绷带，小心地将绷带上粘着的病人伤口处的物质洗下来。洗脱物中含有许多脓细胞。他向其中加入酒精，将细胞中的脂肪类物质除去，之后又加入含有胃蛋白酶的提取液清除各种杂蛋白，这样

15、，他就可以拿到纯的浓细胞的细胞核了。于是米歇尔开始研究这些核。结果他意外地发现核中有一种从未认识到的新物质，并起名为“核素”。这就是现在我们知道的DNA。经过后人的研究，核素为酸性物质，含有三种成分：糖、磷酸、有机碱。又发现糖少了一个氧。称之为脱氧核糖。米歇尔的发现一是作为领导干部一定要树立正确的权力观和科学的发展观，权力必须为职工群众谋利益，绝不能为个人或少数人谋取私利三、三、DNADNA的变性和复性的变性和复性（一）（一）DNA的变性的变性F 概念概念当天然双链当天然双链DNADNA受热或其他因素的作用受热或其他因素的作用下，两条链之间的结合力被破坏而分开成单链下，两条链之间的结合力被破坏

16、而分开成单链DNADNA，即称为，即称为DNADNA变性变性。F导致导致DNA变性的因素变性的因素 加热加热80 100，完全解链，完全解链 提高提高pH pH11.3，完全变性，完全变性 变性试剂变性试剂尿素和甲硫胺尿素和甲硫胺一是作为领导干部一定要树立正确的权力观和科学的发展观，权力必须为职工群众谋利益，绝不能为个人或少数人谋取私利DNA的解链曲线一是作为领导干部一定要树立正确的权力观和科学的发展观，权力必须为职工群众谋利益，绝不能为个人或少数人谋取私利F概念概念变性变性DNADNA在适当条件下，分开的在适当条件下，分开的两条单链分子按照碱基互补原则重新恢复两条单链分子按照碱基互补原则重新

17、恢复天然的双螺旋构象的现象。天然的双螺旋构象的现象。F复性的复性的DNADNA是随机结合的，只能部分是随机结合的，只能部分保持原有性状。保持原有性状。（二）（二）DNA的复性的复性（退火）（退火）一是作为领导干部一定要树立正确的权力观和科学的发展观，权力必须为职工群众谋利益，绝不能为个人或少数人谋取私利注意：DNA的复性是随机的。及复性的DNA不可能完全回复到原来状态。一是作为领导干部一定要树立正确的权力观和科学的发展观，权力必须为职工群众谋利益，绝不能为个人或少数人谋取私利一是作为领导干部一定要树立正确的权力观和科学的发展观，权力必须为职工群众谋利益，绝不能为个人或少数人谋取私利四、四、RN

18、ARNA2 2、RNARNA的种类的种类 mRNAmRNA（信使（信使RNARNA） tRNAtRNA（转运（转运RNARNA） rRNArRNA（核糖体（核糖体RNARNA） 反义反义RNARNA（调节（调节DNADNA复制、转录和翻译）复制、转录和翻译）一是作为领导干部一定要树立正确的权力观和科学的发展观，权力必须为职工群众谋利益，绝不能为个人或少数人谋取私利pmRNA：信使RNA，带有氨基酸的信息密码（三联密码子），用于翻译氨基酸。ptRNA：转移RNA，带有与mRNA互补的反密码子，能识别氨基酸和mRNA的密码。prRNA：与蛋白质形成核糖体，作为蛋白质的合成场所。(核糖体RNA)p反

19、义RNA：起调节作用，主要决定mRNA的翻译速度。一是作为领导干部一定要树立正确的权力观和科学的发展观，权力必须为职工群众谋利益，绝不能为个人或少数人谋取私利1966年，Nirenberg和Khorana 全部遗传密码字典 64个密码子 61个负责20种氨基酸翻译， 3个无义密码子 1968年 诺贝尔奖五、遗传密码五、遗传密码一是作为领导干部一定要树立正确的权力观和科学的发展观，权力必须为职工群众谋利益，绝不能为个人或少数人谋取私利六、微生物生长与蛋白质合成DNADNA通过转录作用，将通过转录作用，将其所携带的遗传信息传其所携带的遗传信息传递给递给 mRNA, mRNA, 在三种在三种RNAR

20、NA（mRNAmRNA、tRNAtRNA和和rRNArRNA）的共同作用）的共同作用下，完成蛋白质的合成。下，完成蛋白质的合成。p微生物的生长主要是微生物的生长主要是蛋白质蛋白质的合成的合成一是作为领导干部一定要树立正确的权力观和科学的发展观，权力必须为职工群众谋利益，绝不能为个人或少数人谋取私利 细胞将某特定段DNA链进行复制。 DNA双链打开后，以单链为模板，按照碱基配对原则复制RNA。将DNA上的信息转给RNA。蛋白质合成的过程一是作为领导干部一定要树立正确的权力观和科学的发展观，权力必须为职工群众谋利益，绝不能为个人或少数人谋取私利 由tRNA完成。通过反密码子与mRNA密码子的互补，

21、tRNA破译氨基酸的密码，进而将所需氨基酸送到核糖体处。 按照特定的碱基顺序密码送到核糖体的氨基酸按照顺序连接在一起，在酶的作用下形成多肽链，进而形成蛋白质，最终将遗传信息表达出来。蛋白质合成的过程一是作为领导干部一定要树立正确的权力观和科学的发展观，权力必须为职工群众谋利益，绝不能为个人或少数人谋取私利TCATG A TT AAG T AC T A A T DNA的平面结构图细胞核中一是作为领导干部一定要树立正确的权力观和科学的发展观，权力必须为职工群众谋利益，绝不能为个人或少数人谋取私利AG T AC T A A T ACGU游离的核糖核苷酸游离的核糖核苷酸DNA 解旋，一条链为模板合成R

22、NA细胞核中ACGU一是作为领导干部一定要树立正确的权力观和科学的发展观，权力必须为职工群众谋利益，绝不能为个人或少数人谋取私利AG T AC T A A T DNA与RNA的碱基互补配对细胞核中聚合酶ACGU游离的核糖核苷酸ACGUUU一是作为领导干部一定要树立正确的权力观和科学的发展观，权力必须为职工群众谋利益，绝不能为个人或少数人谋取私利AG T AC T A A T DNA与RNA的碱基互补配对细胞核中聚合酶ACGACGUUUU一是作为领导干部一定要树立正确的权力观和科学的发展观，权力必须为职工群众谋利益，绝不能为个人或少数人谋取私利 细胞质 核孔DNAmRNA在细胞核中合成 细胞核内

23、UCAUG A UUAAG T AC T A A T mRNA一是作为领导干部一定要树立正确的权力观和科学的发展观，权力必须为职工群众谋利益，绝不能为个人或少数人谋取私利UCAUG A UUAAG T AC T A A T UCAUG A UUA 细胞核内一是作为领导干部一定要树立正确的权力观和科学的发展观，权力必须为职工群众谋利益，绝不能为个人或少数人谋取私利 密码子 密码子 密码子 密码子 mRNA上决定一个氨基酸的三个相邻的碱基UCAUG A UAmRNAU一是作为领导干部一定要树立正确的权力观和科学的发展观，权力必须为职工群众谋利益，绝不能为个人或少数人谋取私利AA UAC UAUG

24、亮氨酸 天冬氨酸 异亮氨酸 氨基酸（原料）一是作为领导干部一定要树立正确的权力观和科学的发展观，权力必须为职工群众谋利益，绝不能为个人或少数人谋取私利 tRNA的一端运载着氨基酸 反密码子反密码子 亮氨酸UAA天冬氨酸AC U 异亮氨酸AUG一是作为领导干部一定要树立正确的权力观和科学的发展观，权力必须为职工群众谋利益，绝不能为个人或少数人谋取私利 核糖体UCAUG A UAmRNAU 亮氨酸UAA天冬氨酸AC U 异亮氨酸AUG一是作为领导干部一定要树立正确的权力观和科学的发展观，权力必须为职工群众谋利益，绝不能为个人或少数人谋取私利细胞质中 核糖体UCAUG A UA U 亮氨酸UAA一是

25、作为领导干部一定要树立正确的权力观和科学的发展观，权力必须为职工群众谋利益，绝不能为个人或少数人谋取私利细胞质中 核糖体UCAUG A UAmRNAU 亮氨酸UAA天冬氨酸AC U 异亮氨酸AUG一是作为领导干部一定要树立正确的权力观和科学的发展观，权力必须为职工群众谋利益，绝不能为个人或少数人谋取私利细胞质中 核糖体UCAUG A UAmRNAU 亮氨酸UAA天冬氨酸AC U 异亮氨酸AUG缩合一是作为领导干部一定要树立正确的权力观和科学的发展观，权力必须为职工群众谋利益，绝不能为个人或少数人谋取私利 亮氨酸天冬氨酸 异亮氨酸以mRNA为模板形成了有一定氨基酸顺序的蛋白质 细胞质中UCAUG

26、 A UAmRNAU一是作为领导干部一定要树立正确的权力观和科学的发展观，权力必须为职工群众谋利益，绝不能为个人或少数人谋取私利原核微生物和真核微生物转录过程的区别 真核微生物真核微生物RNARNA的转录是在的转录是在细胞核内细胞核内进行的，而进行的，而蛋白质的合成则是在细胞质内进行的。所以，蛋白质的合成则是在细胞质内进行的。所以，RNARNA转录后首先必须从核内运输到细胞质内，才转录后首先必须从核内运输到细胞质内，才能指导蛋白质的合成。能指导蛋白质的合成。 真核微生物一个真核微生物一个mRNAmRNA分子一般只含有一个基因，分子一般只含有一个基因，编码一条多肽链；编码一条多肽链； 原核微生物

27、的一个原核微生物的一个mRNAmRNA分子分子通常含有多个基因。通常含有多个基因。一是作为领导干部一定要树立正确的权力观和科学的发展观，权力必须为职工群众谋利益，绝不能为个人或少数人谋取私利 在原核微生物中只有一种在原核微生物中只有一种RNARNA聚合酶，催化所聚合酶，催化所有有RNARNA的合成；而在真核微生物中则有的合成；而在真核微生物中则有RNARNA聚聚合酶合酶、RNARNA聚合酶聚合酶和和RNARNA聚合酶聚合酶三种不三种不同酶，分别催化不同种类型同酶，分别催化不同种类型RNARNA的合成。的合成。 原核生物中原核生物中RNARNA聚合酶可以直接起始转录合成聚合酶可以直接起始转录合成

28、RNA RNA ，真核生物则不能独立转录，真核生物则不能独立转录RNA RNA 。 在真核在真核生物中，三种生物中，三种RNARNA聚合酶都必须在蛋白质转录聚合酶都必须在蛋白质转录因子的协助下才能进行因子的协助下才能进行RNARNA的转录。另外，的转录。另外，RNARNA聚合酶对转录启动子的识别，也比原核生聚合酶对转录启动子的识别，也比原核生物更加复杂。物更加复杂。一是作为领导干部一定要树立正确的权力观和科学的发展观，权力必须为职工群众谋利益，绝不能为个人或少数人谋取私利七七、微生物的细胞分裂微生物的细胞分裂DNA复制复制蛋白质合成蛋白质合成核物质核物质蛋白质蛋白质均匀分配均匀分配形成形成 横

29、隔膜横隔膜子细胞子细胞子细胞子细胞一是作为领导干部一定要树立正确的权力观和科学的发展观，权力必须为职工群众谋利益，绝不能为个人或少数人谋取私利第二节第二节 微生物的变异微生物的变异一是作为领导干部一定要树立正确的权力观和科学的发展观，权力必须为职工群众谋利益，绝不能为个人或少数人谋取私利内容提要p一、变异的实质基因突变p二、突变的类型v (一）自发突变v（二）诱发突变 1. 物理诱变2. 化学诱变3. 复合处理及其协同效应4. 定向培育和驯化一是作为领导干部一定要树立正确的权力观和科学的发展观，权力必须为职工群众谋利益，绝不能为个人或少数人谋取私利变异：变异：微生物在形态或生理生化或其他方面的

30、性状发微生物在形态或生理生化或其他方面的性状发生改变。生改变。基因突变：基因突变：DNADNA中核苷酸序列发生可遗传的改变中核苷酸序列发生可遗传的改变基因突变可以是基因突变可以是DNADNA序列中单个核苷酸或碱基发生改序列中单个核苷酸或碱基发生改变（变（点突变点突变），也可以是一段核酸序列的改变（移），也可以是一段核酸序列的改变（移码突变等）。码突变等）。一、变异的实质一、变异的实质一是作为领导干部一定要树立正确的权力观和科学的发展观，权力必须为职工群众谋利益，绝不能为个人或少数人谋取私利v基因型：生物DNA所包含的遗传信息。v表现型：生物体展现出的特征。v突变总是基因型改变，这种改变会不会反

31、映在表现型，取决于突变的类型一是作为领导干部一定要树立正确的权力观和科学的发展观，权力必须为职工群众谋利益，绝不能为个人或少数人谋取私利 一种碱基被另一种替换突变体正常体正常体一是作为领导干部一定要树立正确的权力观和科学的发展观，权力必须为职工群众谋利益，绝不能为个人或少数人谋取私利 同义突变 错义突变一是作为领导干部一定要树立正确的权力观和科学的发展观，权力必须为职工群众谋利益，绝不能为个人或少数人谋取私利v 镰状细胞贫血症是一种血液疾病，可导致细胞形成特殊的形状，从而改变其携带血红蛋白的能力。v正常细胞正常细胞 镰刀形细胞镰刀形细胞它是最早认识的一种它是最早认识的一种分子病。流行于非洲，分

32、子病。流行于非洲，死亡率极高，大部分死亡率极高，大部分患者童年时就夭折，患者童年时就夭折，活过童年的寿命也不活过童年的寿命也不长，它是由于遗传基长，它是由于遗传基因突变导致血红蛋白因突变导致血红蛋白分子结构的突变。分子结构的突变。 错义突变的例子镰状细胞贫血症一是作为领导干部一定要树立正确的权力观和科学的发展观，权力必须为职工群众谋利益，绝不能为个人或少数人谋取私利突变类型及其对生物的影响突变类型突变类型对生物的影响对生物的影响点突变点突变DNA中单个碱基改变，但由mRNA上密码子决定的氨基酸没改变对蛋白质无影响，“沉默突变”DNA改变，由mRNA上密码子决定的氨基酸也改变一个氨基酸被另一个氨

33、基酸代替，蛋白质发生变化，有可能明显改变蛋白质的功能。DNA改变，在mRNA中产生一个终止子合成对生物无用的多肽链，同时阻止正常蛋白质的合成。移码突变移码突变在DNA中移除或插入一个或多个碱基改变整个密码子的序列，根本上改变氨基酸的序列；可能引入终止密码子和产生无用的多肽，取代正常的蛋白质。一是作为领导干部一定要树立正确的权力观和科学的发展观，权力必须为职工群众谋利益，绝不能为个人或少数人谋取私利二、基因突变的类型二、基因突变的类型v按照突变的条件和原因划分：突变类型自发突变 诱发突变 多因素低剂量的诱变 互变异构效应：G-T、A-C 物理诱变 化学诱变 定向培育和驯化 一是作为领导干部一定要

34、树立正确的权力观和科学的发展观，权力必须为职工群众谋利益，绝不能为个人或少数人谋取私利v在微生物生长繁殖过程中，个别基因自发突变的概率极低。如细菌突变型频率：1 10-41 10-10 (饥饿时，大肠杆菌的增大，从而，因一些有利的突变而增加其生存的机会。)v为了更快和更多地获得突变体，可用诱发突变达到目的。根据育种目标，从突变株中筛选出某些优良性状的突变株.v诱变剂一是作为领导干部一定要树立正确的权力观和科学的发展观，权力必须为职工群众谋利益，绝不能为个人或少数人谋取私利1. 物理诱变v紫外辐射、紫外辐射、X射线、射线、射线、快中子、射线、快中子、射线和激射线和激光等。光等。v以紫外线为例，物

35、理诱变机制和以紫外线为例，物理诱变机制和DNA的损伤修复的损伤修复v机制：机制：DNA链上碱基对紫外辐射敏感，链上碱基对紫外辐射敏感，DNA强烈强烈吸收紫外辐射引起吸收紫外辐射引起DNA结构的变化。结构的变化。 如：如：DNA链断裂，链断裂，DNA分子内和分子间交联，核分子内和分子间交联，核酸与蛋白质交联，酸与蛋白质交联，G、C的水合作用及的水合作用及(双链扭曲变形，不能正常配对双链扭曲变形，不能正常配对)一是作为领导干部一定要树立正确的权力观和科学的发展观，权力必须为职工群众谋利益，绝不能为个人或少数人谋取私利胸腺嘧啶二聚体胸腺嘧啶二聚体一是作为领导干部一定要树立正确的权力观和科学的发展观，

36、权力必须为职工群众谋利益，绝不能为个人或少数人谋取私利光复活：光复活：紫外线紫外线照射后的微生物立即暴露于可见光照射后的微生物立即暴露于可见光下，可明显降低死亡率的现象。光复活下，可明显降低死亡率的现象。光复活酶（酶（光裂合酶）光裂合酶）与二聚体结合，在可见光下获得能量，使二聚体解聚，与二聚体结合，在可见光下获得能量，使二聚体解聚，受损伤的受损伤的DNA得到修复得到修复。暗复活暗复活：受损伤的：受损伤的DNA也可能在黑暗时被修复成正也可能在黑暗时被修复成正常常DNA。某些细菌。某些细菌不被复活的不被复活的DNA或是变异，或是死亡或是变异，或是死亡DNA损伤的修复一是作为领导干部一定要树立正确的

37、权力观和科学的发展观，权力必须为职工群众谋利益，绝不能为个人或少数人谋取私利紫外辐射对DNA的破坏和DNA的修复一是作为领导干部一定要树立正确的权力观和科学的发展观，权力必须为职工群众谋利益，绝不能为个人或少数人谋取私利日光浴者会招致紫外线引起的二聚体，如果得不到修复，就会引起皮肤癌。着色性干皮病是一种遗传性疾病，缺失正常修复紫外线损伤DNA所需的酶。一是作为领导干部一定要树立正确的权力观和科学的发展观，权力必须为职工群众谋利益，绝不能为个人或少数人谋取私利如如经经DNA修复后有缺陷修复后有缺陷，DNA就会发就会发生突变生突变发展成癌细胞发展成癌细胞一是作为领导干部一定要树立正确的权力观和科学

38、的发展观，权力必须为职工群众谋利益，绝不能为个人或少数人谋取私利v尽管光复活有利于细菌的生存，但却给微生物学家出了难题。v紫外诱变的培养物必须培养在黑暗环境中，以维持突变。一是作为领导干部一定要树立正确的权力观和科学的发展观，权力必须为职工群众谋利益，绝不能为个人或少数人谋取私利2. 化学诱变在分子水平上改变DNA的碱基序列，诱变剂包括：p（1）碱基类似物：会掺入到DNA正常碱基的位置，导致配对错误。v咖啡因：会导致新生儿突变，因此往往建议孕妇避免或限制摄入咖啡因。一杯咖啡中大约含有100150毫克咖啡因。 国外资料表明，咖啡因有造成胎儿腭裂以及其他畸形的危险。即使每天只摄取150毫克以下的咖

39、啡因，但分娩出低体重儿的危险却增加1.5倍。一是作为领导干部一定要树立正确的权力观和科学的发展观，权力必须为职工群众谋利益，绝不能为个人或少数人谋取私利p(2)烷化剂和脱氨基剂v烷化剂：能将烷基加合到其他分子上的物质，从而改变碱基形状，导致碱基错配。 乙烯亚胺乙烯亚胺(EI)(EI)、硫酸二乙酯、硫酸二乙酯(DES) (DES) 、甲基磺酸乙酯、甲基磺酸乙酯(EMS)(EMS)、 亚硝基甲脲亚硝基甲脲(NMU)(NMU)等。等。最臭名昭著的烷化剂：芥子气。在第一次世界大最臭名昭著的烷化剂：芥子气。在第一次世界大战中曾被用于一次战壕战，数千名士兵死于其手。战中曾被用于一次战壕战，数千名士兵死于其

40、手。一是作为领导干部一定要树立正确的权力观和科学的发展观，权力必须为职工群众谋利益，绝不能为个人或少数人谋取私利德军在第一次世界大战中，首先在比利时的伊普尔地区对英法联军使用，并引起交战各方纷纷效仿。当时身为巴伐利亚步兵班长的希特勒作为参战士兵曾被英军的芥子气炮弹毒伤，眼睛暂时失明。据统计，在第一次世界大战中共有12000吨芥子气被消耗于战争用途；因毒气伤亡的人数达到130万，其中88.9%是因芥子气中毒。芥子气在第一次世界大战中被称为“毒气之王”。一是作为领导干部一定要树立正确的权力观和科学的发展观，权力必须为职工群众谋利益，绝不能为个人或少数人谋取私利v脱氨基试剂：能从含氮碱基中脱去一个氨

41、基（-NH2）。如：HNO2。硝酸盐和亚硝酸盐有时被添加到食品中，如给热狗和冷盘上色、调味或抑菌。其在体内形成亚硝胺，这种脱氨基剂经动物实验证实，可致畸、致癌、致突变。一是作为领导干部一定要树立正确的权力观和科学的发展观，权力必须为职工群众谋利益，绝不能为个人或少数人谋取私利p(3) 吖啶衍生物：导致移码突变。v奎纳克林（疟疾平）是一种治疗疟疾的吖啶衍生物药品，它可以引发疟原虫的突变，但突变也可能发生在服用药物的人类宿主。一是作为领导干部一定要树立正确的权力观和科学的发展观，权力必须为职工群众谋利益，绝不能为个人或少数人谋取私利复合处理及其协同效应突变率普遍比单独处理的高：v（1）两种或多种诱

42、变剂先后使用；v（2）同一种诱变剂重复使用；v（3）两种或多种诱变剂同时使用。一是作为领导干部一定要树立正确的权力观和科学的发展观，权力必须为职工群众谋利益，绝不能为个人或少数人谋取私利 人为用某一种特定环境长期处理某一微生物群人为用某一种特定环境长期处理某一微生物群体，同时不断将它们进行移种传代，以达到累积和体，同时不断将它们进行移种传代，以达到累积和选择合适的自发突变体。选择合适的自发突变体。 环境工程中常用这种方法培育新菌种。环境工程中常用这种方法培育新菌种。一是作为领导干部一定要树立正确的权力观和科学的发展观，权力必须为职工群众谋利益，绝不能为个人或少数人谋取私利细菌的与细菌的变异v选

43、育选育筛选与定向培育筛选与定向培育v筛选筛选“众里挑一众里挑一”n定向培育n定向培育一是作为领导干部一定要树立正确的权力观和科学的发展观，权力必须为职工群众谋利益，绝不能为个人或少数人谋取私利 (1)细菌的筛选方法细菌的筛选方法v 原理：优胜劣汰原理：优胜劣汰v 方式：方式：选择性培养基（天然选择性培养基（天然+人工）人工）v 天然天然特殊区域采样特殊区域采样v例如例如 筛选能降解石油的细菌筛选能降解石油的细菌？石油降解菌选择性培养基一是作为领导干部一定要树立正确的权力观和科学的发展观，权力必须为职工群众谋利益，绝不能为个人或少数人谋取私利一是作为领导干部一定要树立正确的权力观和科学的发展观，

44、权力必须为职工群众谋利益，绝不能为个人或少数人谋取私利 （2）细菌的驯化）细菌的驯化v渐变诱导法渐变诱导法( (休眠的酶基因复活休眠的酶基因复活+ +自然突变自然突变) )v方法：方法：待降解物通常为有机毒物或惰性物。选择性培养基（待降解物，如石油）浓度升高5死: 操作简便，驯化的潜力有限，慢。一是作为领导干部一定要树立正确的权力观和科学的发展观，权力必须为职工群众谋利益，绝不能为个人或少数人谋取私利n诱变剂：温度、紫外线、核辐射、酸、碱、化学诱变剂等等。 突变突变诱变法诱变法引起基因突变的因素一是作为领导干部一定要树立正确的权力观和科学的发展观，权力必须为职工群众谋利益，绝不能为个人或少数人

45、谋取私利评价评价v诱变法诱变法潜力要远大于诱导法，但操作复杂潜力要远大于诱导法，但操作复杂。在在实际诱变中，往往要经过几次不同诱变方法的诱变处理实际诱变中，往往要经过几次不同诱变方法的诱变处理以及大量繁琐的筛选分离工作才有可能获得理想的突变以及大量繁琐的筛选分离工作才有可能获得理想的突变体。最后这些突变体将会在实验室小试、中试的基础上体。最后这些突变体将会在实验室小试、中试的基础上被投放到生产实践中。被投放到生产实践中。v 参见参见 环境微生物学技术手册环境微生物学技术手册一是作为领导干部一定要树立正确的权力观和科学的发展观，权力必须为职工群众谋利益，绝不能为个人或少数人谋取私利v通常生产上更

46、多利用的是通常生产上更多利用的是诱导法诱导法。v污泥培养初期逐步提高污水比例污泥培养初期逐步提高污水比例，有些菌种不能，有些菌种不能适应被适应被淘汰淘汰( (筛选筛选) )，能产生，能产生诱导诱导酶的菌株及自发酶的菌株及自发突变体中能来降解此类废水的菌种能够生存而被突变体中能来降解此类废水的菌种能够生存而被保留下来，且能力逐步提高，使废水达到预期的保留下来，且能力逐步提高，使废水达到预期的排放标准；排放标准；一是作为领导干部一定要树立正确的权力观和科学的发展观，权力必须为职工群众谋利益，绝不能为个人或少数人谋取私利第三节 基因重组p概念：不同性状的细胞，使基因重新组合，导致遗传变异，产生新品种

47、的过程。p形式形式v 自发基因重组与人工基因重组自发基因重组与人工基因重组v 自发基因重组自发基因重组a. a. 真核生物为真核生物为杂交杂交；v 精卵细胞质融合过程中所有遗传物质的重组精卵细胞质融合过程中所有遗传物质的重组b. 原核生物为转化、转导、接合；部分遗传物质的转移和重组一是作为领导干部一定要树立正确的权力观和科学的发展观，权力必须为职工群众谋利益，绝不能为个人或少数人谋取私利提问：要获取国外的某些先进技术提问：要获取国外的某些先进技术（部分基因）（部分基因）有有哪些途径？哪些途径？一是作为领导干部一定要树立正确的权力观和科学的发展观，权力必须为职工群众谋利益，绝不能为个人或少数人谋

48、取私利p 转化转化v 供体细菌研碎物中的供体细菌研碎物中的DNADNA片段直接吸收进入活的受体细菌并片段直接吸收进入活的受体细菌并发生基因重新组合的方式发生基因重新组合的方式。n受体细菌获得了供体细菌的部分遗传性状“转运同化”n格里菲斯实验（证明DNA是生命遗传物质的经典实验之一）。一是作为领导干部一定要树立正确的权力观和科学的发展观，权力必须为职工群众谋利益，绝不能为个人或少数人谋取私利p接合接合：直接接触进行基直接接触进行基因转移因转移 （合作）（合作） p转导转导（间谍窃取）（间谍窃取） v间谍？间谍？v噬菌体噬菌体细菌病毒细菌病毒v 通过噬菌体的携带而通过噬菌体的携带而转转移移导导手手

49、的基因重组现象称为的基因重组现象称为转导。转导。v 转导是转导是19511951年辛德尔年辛德尔(Zinder)(Zinder)和和莱德贝尔格莱德贝尔格(1Jederberg)(1Jederberg)在研究在研究鼠沙门氏伤寒杆菌重组时发现的。鼠沙门氏伤寒杆菌重组时发现的。一是作为领导干部一定要树立正确的权力观和科学的发展观，权力必须为职工群众谋利益，绝不能为个人或少数人谋取私利特点：利用温和噬菌体做载体，将供体特定基因携带给受体细胞，使后者得到前者部分遗传性状的现象。注意：受体细胞和供体细胞，靠的是的媒介作用。极少数噬菌体在成熟过程中包裹了宿主的DNA片段一是作为领导干部一定要树立正确的权力观

50、和科学的发展观，权力必须为职工群众谋利益，绝不能为个人或少数人谋取私利LA-2A- B+LA-22A+ B-LA-2是是能能合合成色氨酸成色氨酸（B+）但）但 不不能能合成组氨合成组氨酸酸（A-）的）的沙门氏伤寒沙门氏伤寒杆菌杆菌 指导色氨指导色氨酸合成的基酸合成的基因因超微烧结玻璃板细菌不能通过，细菌不能通过，噬菌体可以通过LA-22 是是 合成合成色氨酸色氨酸 （B-）但）但 能能合成组氨酸合成组氨酸 （A+）的的沙门氏伤寒杆菌沙门氏伤寒杆菌一些细胞中含有繁一些细胞中含有繁殖速度较慢的殖速度较慢的 温和温和噬菌体噬菌体 P-22 不能不能一是作为领导干部一定要树立正确的权力观和科学的发展观