微生物的遺傳

關(guān)于微生物的遺傳第1頁，共96頁，2023年，2月20日，星期四1、遺傳變異的物質(zhì)基礎(chǔ)。2、基因突變與損傷修復(fù)和基因重組。3、誘變與雜交育種的理論依據(jù)與一般方法。4、微生物菌種選育基本內(nèi)容第2頁，共96頁，2023年，2月20日，星期四微生物遺傳的物質(zhì)基礎(chǔ)微生物的變異、基因突變、染色體畸變、突變類型、自發(fā)突變、誘發(fā)突變、堿基置換、移碼突變、DNA損傷的修復(fù)、誘變育種、定向培育、基因重組、原核微生物基因重組方式、真核微生物基因重組、基因工程主要知識點(diǎn)第3頁，共96頁，2023年，2月20日，星期四第八章

微生物的遺傳概述遺傳變異的物質(zhì)基礎(chǔ)基因突變及修復(fù)

基因轉(zhuǎn)移和重組

第4頁，共96頁，2023年，2月20日，星期四第八章

微生物的遺傳遺傳(heredity或inhertiance)和變異(Variation)是生物體最本質(zhì)的屬性之一。與之相關(guān)的幾個概念1、遺傳(heredity)

生物的上一代將自己的遺傳因子傳遞給下一代的行為或功能，具有極其穩(wěn)定的特性。概

述第5頁，共96頁，2023年，2月20日，星期四第八章

微生物的遺傳2、遺傳型(genotype)某一生物所含有的遺傳信息即DNA中正確的核苷酸序列。生物體通過這個核苷酸序列控制蛋白質(zhì)或RNA的合成，一旦功能性蛋白質(zhì)合成，可調(diào)控基因表達(dá)。概

述第6頁，共96頁，2023年，2月20日，星期四第八章

微生物的遺傳遺傳型是一種內(nèi)在可能性或潛力，其實(shí)質(zhì)是遺傳物質(zhì)上所負(fù)載的特定遺傳信息。具有某遺傳型的生物只有在適當(dāng)?shù)沫h(huán)境條件下通過自身的代謝和發(fā)育，才能將它具體化，即產(chǎn)生表型。概

述第7頁，共96頁，2023年，2月20日，星期四第八章

微生物的遺傳3表型(phenotype)

某一生物體所具有的一切外表特征及內(nèi)在特性的總和，是遺傳型在合適環(huán)境條件下的具體體現(xiàn)。是一種現(xiàn)實(shí)性。概

述第8頁，共96頁，2023年，2月20日，星期四第八章

微生物的遺傳4變異（Variation）是生物體在某種外因或內(nèi)因作用下引起的遺傳物質(zhì)結(jié)構(gòu)改變，亦即遺傳型的改變。特點(diǎn)：幾率極低(一般為10-5~10-6)；性狀變化幅度大；變化后的新性狀是穩(wěn)定的、可遺傳的。概

述第9頁，共96頁，2023年，2月20日，星期四第八章

微生物的遺傳5飾變(modification)指不涉及遺傳物質(zhì)結(jié)構(gòu)改變，只發(fā)生在轉(zhuǎn)錄、轉(zhuǎn)譯水平上的表型變化。特點(diǎn)：每一個體都發(fā)生變化性狀變化的幅度?。灰蜻z傳物質(zhì)不變故飾變是不遺傳的。例子：粘質(zhì)沙雷氏菌(Serratiamarcescens)在25℃下培養(yǎng)時會產(chǎn)生深紅色的靈桿菌素，在37℃時不產(chǎn)生色素。概

述第10頁，共96頁，2023年，2月20日，星期四第八章

微生物的遺傳2.遺傳變異的物質(zhì)基礎(chǔ)2.1三個經(jīng)典實(shí)驗(yàn)2.2微生物細(xì)胞的遺傳物質(zhì)遺傳變異的物質(zhì)基礎(chǔ)第11頁，共96頁，2023年，2月20日，星期四2.1三個經(jīng)典實(shí)驗(yàn)Griffith轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)第12頁，共96頁，2023年，2月20日，星期四第八章

微生物的遺傳2.1三個經(jīng)典實(shí)驗(yàn)T2噬菌體的感染實(shí)驗(yàn)35S蛋白質(zhì)32PDNA遺傳變異的物質(zhì)基礎(chǔ)第13頁，共96頁，2023年，2月20日，星期四第14頁，共96頁，2023年，2月20日，星期四第八章

微生物的遺傳2.1三個經(jīng)典實(shí)驗(yàn)植物病毒重建實(shí)驗(yàn)TMV-RNA+HRV-衣殼HRV-RNA+TMV-衣殼核酸是遺傳信息的載體。遺傳變異的物質(zhì)基礎(chǔ)第15頁，共96頁，2023年，2月20日，星期四第八章

微生物的遺傳2.2微生物細(xì)胞的遺傳物質(zhì)遺傳變異的物質(zhì)基礎(chǔ)E.coli第16頁，共96頁，2023年，2月20日，星期四2.2.1遺傳信息的傳遞第17頁，共96頁，2023年，2月20日，星期四2.2.1遺傳信息的傳遞：DNA復(fù)制第18頁，共96頁，2023年，2月20日，星期四2.2.2遺傳信息的傳遞：DNA轉(zhuǎn)錄第19頁，共96頁，2023年，2月20日，星期四2.2.3遺傳信息的傳遞：翻譯mRNAistranslatedincodons(3

nucleotides)TranslationofmRNAbeginsatthestartcodon:AUGTranslationendsataSTOPcodon:UAA,UAG,UGA第20頁，共96頁，2023年，2月20日，星期四2.2.3遺傳信息的傳遞：翻譯第21頁，共96頁，2023年，2月20日，星期四2.2.3遺傳信息的傳遞：翻譯第22頁，共96頁，2023年，2月20日，星期四2.2.3遺傳信息的傳遞：翻譯第23頁，共96頁，2023年，2月20日，星期四2.2.3遺傳信息的傳遞：翻譯第24頁，共96頁，2023年，2月20日，星期四2.2.3遺傳信息的傳遞：翻譯第25頁，共96頁，2023年，2月20日，星期四2.2.3遺傳信息的傳遞：翻譯第26頁，共96頁，2023年，2月20日，星期四2.2.3遺傳信息的傳遞：翻譯第27頁，共96頁，2023年，2月20日，星期四2.2.3遺傳信息的傳遞：翻譯第28頁，共96頁，2023年，2月20日，星期四2.2.3遺傳信息的傳遞：翻譯第29頁，共96頁，2023年，2月20日，星期四2.2.3遺傳信息的傳遞：翻譯第30頁，共96頁，2023年，2月20日，星期四第八章

微生物的遺傳3.基因突變及修復(fù)（P271）一、基因突變(一)突變株的表型(二)突變株的篩選二、基因突變的分子基礎(chǔ)三、DNA的修復(fù)機(jī)制

基因突變及修復(fù)第31頁，共96頁，2023年，2月20日，星期四第八章

微生物的遺傳(一)突變株的表型（P274）營養(yǎng)缺陷型抗性突變條件致死突變型形態(tài)突變型抗原突變型產(chǎn)量突變型基因突變及修復(fù)第32頁，共96頁，2023年，2月20日，星期四第八章

微生物的遺傳(二)突變株篩選1.根據(jù)突變株類型分離

鑒定和分離突變株時，根據(jù)突變株基因的特殊性質(zhì)，一般分成三類：基因突變及修復(fù)第33頁，共96頁，2023年，2月20日，星期四第八章

微生物的遺傳1)有毒化合物抗性突變株

如對抗生素或?qū)κ删w侵染的抗性。這些突變株能通過在有毒藥劑或噬菌體存在下生長來選擇。只有抗性突變株才生長?；蛲蛔兗靶迯?fù)第34頁，共96頁，2023年，2月20日，星期四第八章

微生物的遺傳2)營養(yǎng)缺陷型突變株

突變株不能合成生長所必需的基本化合物如一個氨基酸或維生素。這些突變株不能直接分離，但能通過影印培養(yǎng)法(replicaplating)篩選?；蛲蛔兗靶迯?fù)第35頁，共96頁，2023年，2月20日，星期四第八章

微生物的遺傳3)不能利用特殊底物如乳糖和麥芽糖生長的突變株，可以通過影印培養(yǎng)法鑒別?；蛲蛔兗靶迯?fù)第36頁，共96頁，2023年，2月20日，星期四第八章

微生物的遺傳2.影印培養(yǎng)法

用于篩選大量特殊突變菌落的一個方法。細(xì)菌鋪制成平板，在所含營養(yǎng)成分的培養(yǎng)基上親本和突變株均能生長，采用一個稀釋度使單個菌落能在平板上看到；培養(yǎng)后，用一個無菌的絲絨布包裹的圓柱章的圓墊轉(zhuǎn)移上述菌落至可以檢出突變株的培養(yǎng)基平板上?；蛲蛔兗靶迯?fù)第37頁，共96頁，2023年，2月20日，星期四第38頁，共96頁，2023年，2月20日，星期四第八章

微生物的遺傳二、基因突變的分子基礎(chǔ)(P274)1.基因突變(genemutation)一個基因內(nèi)部結(jié)構(gòu)或DNA序列的任何改變，改變一對或少數(shù)幾對堿基的缺失、插入或置換，而導(dǎo)致的遺傳變化稱為基因突變?；蛲蛔兗靶迯?fù)第39頁，共96頁，2023年，2月20日，星期四第八章

微生物的遺傳DNA序列范圍的改變從單個堿基改變通常稱為點(diǎn)突變(pointmutations)，到基因組大范圍的重排，有時稱為多位點(diǎn)突變(染色體畸變)，其中包括DNA鏈上短的一段序列或長的一段序列改變，從而影響許多基因?；蛲蛔兗靶迯?fù)第40頁，共96頁，2023年，2月20日，星期四第八章

微生物的遺傳多位點(diǎn)突變可以是堿基序列的缺失、插入、倒位、置換(包括易位)和重復(fù)以及在基因組中發(fā)生重組或轉(zhuǎn)座的結(jié)果?；蛲蛔兗靶迯?fù)第41頁，共96頁，2023年，2月20日，星期四第42頁，共96頁，2023年，2月20日，星期四第八章

微生物的遺傳2.點(diǎn)突變

點(diǎn)突變中由一個嘌呤變?yōu)榱硪粋€嘌呤(A?G)或一個嘧啶變?yōu)榱硪粋€嘧啶(C?T)稱為轉(zhuǎn)換(transition)，嘌呤變?yōu)猷奏ず袜奏ぷ優(yōu)猷堰史Q為顛換(transversions)。遺傳型上一個堿基的改變在表型上的效應(yīng)取決于突變的性質(zhì)和在基因組點(diǎn)突變發(fā)生的位置，有四種點(diǎn)突變類型：基因突變及修復(fù)第43頁，共96頁，2023年，2月20日，星期四第八章

微生物的遺傳1）同義突變(same-sensemutations)由于基因密碼的冗余[性]；同樣的氨基酸插入蛋白質(zhì)，結(jié)果表型上沒有看出變化。2）錯義突變(mis-sensemutations)指不同的氨基酸插入蛋白質(zhì)的多肽鏈中，多肽鏈相應(yīng)氨基酸改變的結(jié)果，視蛋白質(zhì)的基本部分或非基本部分改變而定。前者蛋白質(zhì)功能改變或喪失，后者表型上沒有觀察到變化。基因突變及修復(fù)第44頁，共96頁，2023年，2月20日，星期四第八章

微生物的遺傳3）無義突變(nonsensemutations)是指堿基序列改變?yōu)榘被峤K止密碼子(UAA，UAG，UGA)。蛋白質(zhì)合成超前停止，導(dǎo)致一個截短的蛋白質(zhì)產(chǎn)生。4）移碼突變(frameshiftmutations)是DNA序列上缺失或插入1~2個核苷酸，引起從該突變點(diǎn)后翻譯閱讀框移位和變成一個完全改變的氨基酸序列。

基因突變及修復(fù)第45頁，共96頁，2023年，2月20日，星期四第46頁，共96頁，2023年，2月20日，星期四第八章

微生物的遺傳2.自發(fā)突變（Spontaneousmutation）2.1不經(jīng)誘變劑處理而自然發(fā)生的突變，稱為自發(fā)突變基因突變及修復(fù)第47頁，共96頁，2023年，2月20日，星期四第八章

微生物的遺傳基因突變及修復(fù)2.2自發(fā)突變的原因

突變可因許多原因增加，包括DNA復(fù)制時DNA聚合酶產(chǎn)生的誤差，DNA的物理損傷，重組和轉(zhuǎn)座。然而，DNA受大量DNA修復(fù)系統(tǒng)保護(hù)，會使其突變率減至最小程度。第48頁，共96頁，2023年，2月20日，星期四第八章

微生物的遺傳基因突變及修復(fù)1)自發(fā)突變的一個主要原因是由于堿基存在不同的構(gòu)型稱為互變異構(gòu)體，使其能形成不同的堿基對。第49頁，共96頁，2023年，2月20日，星期四第八章

微生物的遺傳基因突變及修復(fù)通常,氨基式腺嘌呤(A)與胸腺嘧啶(T)配對當(dāng)DNA復(fù)制到這一位置瞬間時轉(zhuǎn)變?yōu)橄∮械膩啺被?A＊)(互變異構(gòu)現(xiàn)象，tautoomerism)，會與胞嘧啶(C)堿基配對假如在下一次復(fù)制周期前不被修復(fù)A-T堿基對將變?yōu)镃-G堿基對

第50頁，共96頁，2023年，2月20日，星期四第八章

微生物的遺傳基因突變及修復(fù)第51頁，共96頁，2023年，2月20日，星期四第八章

微生物的遺傳基因突變及修復(fù)2)自發(fā)突變的另一個主要原因是轉(zhuǎn)座因子，它可以隨機(jī)插入基因組，引起突變，而且假如有兩個或多個拷貝，作為同源重組的位點(diǎn)，能導(dǎo)致基因組區(qū)段缺失、重復(fù)和倒位。第52頁，共96頁，2023年，2月20日，星期四第八章

微生物的遺傳基因突變及修復(fù)3)DNA復(fù)制時自發(fā)突變也能由DNA鏈在短的重復(fù)核苷酸序列處向外環(huán)出而引起。導(dǎo)致插入或缺失一小段DNA，從而對DNA分子造成實(shí)際的損傷。第53頁，共96頁，2023年，2月20日，星期四第八章

微生物的遺傳基因突變及修復(fù)3誘發(fā)突變和誘變劑P2796.1誘發(fā)突變通過人為利用物理、化學(xué)或生物因子的方法提高基因突變頻率的手段。6.2誘變劑堿基類似物(baseanalogs)如5-溴尿嘧啶和2-氨基嘌呤，當(dāng)DNA復(fù)制時摻人DNA分子，類似自發(fā)突變的堿基互變異構(gòu)移位，但以高頻率導(dǎo)致突變。第54頁，共96頁，2023年，2月20日，星期四第八章

微生物的遺傳基因突變及修復(fù)DNA分子嵌入劑(插入染料)是扁平的三個環(huán)的類似于堿基對形狀的化合物，它們能插入DNA分子，引起螺旋結(jié)構(gòu)變型，DNA復(fù)制時導(dǎo)致環(huán)出及插入和缺失堿基。溴化乙啶和丫啶橙是這類試劑的典型代表。第55頁，共96頁，2023年，2月20日，星期四第八章

微生物的遺傳基因突變及修復(fù)修飾DNA的化學(xué)藥品是改變DNA中堿基的化合物，導(dǎo)致下一次復(fù)制周期時錯誤配對。HNO2引起含NH2基團(tuán)的堿基(AGC)氧化脫氨，氨基變?yōu)橥?，改變配對性質(zhì)造成轉(zhuǎn)換突變。NH2OH與胞嘧啶發(fā)生反應(yīng)，引起GC→AT轉(zhuǎn)換。EMS和NTG作用于鳥嘌呤的N-7位和腺嘌呤的N-3位，造成堿基錯誤配對。第56頁，共96頁，2023年，2月20日，星期四第八章

微生物的遺傳基因突變及修復(fù)電離輻射可能引起DNA損傷。紫外線引起的主要損傷是形成嘧啶二聚體，最普通的是胸腺嘧啶二聚體，相鄰堿基問引起DNA螺旋的扭曲畸變。它本身不是導(dǎo)致突變的，但突變發(fā)生后，當(dāng)細(xì)胞用傾向錯誤的修復(fù)系統(tǒng)(SOS修復(fù)系統(tǒng))盡力修復(fù)此損傷時，會導(dǎo)致高頻率的突變。第57頁，共96頁，2023年，2月20日，星期四第八章

微生物的遺傳基因突變及修復(fù)生物誘變因子實(shí)驗(yàn)室中常用轉(zhuǎn)座因子作為誘變因子，例Tn,Mu具有抗生素抗性標(biāo)記，可容易分離到所需的突變基因。當(dāng)DNA序列已知時，現(xiàn)在經(jīng)常采用的體外誘變辦法是精確改變DNA序列(定位誘變)。以化學(xué)合成的一個突變序列的拷貝代替野生型基因組的序列。第58頁，共96頁，2023年，2月20日，星期四第八章

微生物的遺傳基因突變及修復(fù)第59頁，共96頁，2023年，2月20日，星期四第八章

微生物的遺傳基因突變及修復(fù)三、DNA的修復(fù)機(jī)制P277DNA的損傷對細(xì)胞可能是致死的，因此在細(xì)胞內(nèi)存在大量的DNA修復(fù)系統(tǒng)去修復(fù)誘變劑引起的損傷。第60頁，共96頁，2023年，2月20日，星期四第八章

微生物的遺傳基因突變及修復(fù)1、光復(fù)活

在光照下光解酶轉(zhuǎn)變紫外線誘導(dǎo)的胸腺嘧啶二聚體返回單聚體。在依賴于光的修復(fù)機(jī)制中，光解酶與黃素腺嘌呤二核苷酸(FAD)能切割相鄰嘧啶間的環(huán)丁烷環(huán)恢復(fù)為原來的單聚體。這是對付紫外線損傷的第一線防御。第61頁，共96頁，2023年，2月20日，星期四第八章

微生物的遺傳基因突變及修復(fù)2、切補(bǔ)修復(fù)〔暗修復(fù)〕切補(bǔ)修復(fù)常稱為暗修復(fù)。它作為許多不同類型的DNA損傷修復(fù)的普遍系統(tǒng)，如嘧啶二聚體和錯誤堿基配對引起的DNA損傷。第62頁，共96頁，2023年，2月20日，星期四第八章

微生物的遺傳基因突變及修復(fù)第63頁，共96頁，2023年，2月20日，星期四第八章

微生物的遺傳基因突變及修復(fù)3、重組修復(fù)(復(fù)制后修復(fù))這是一種越過損傷而進(jìn)行的修復(fù)，不將損傷堿基除去，通過復(fù)制后經(jīng)染色體交換，使子鏈上的空位不再面對嘧啶二聚體，對著單鏈，由DNA聚合酶和連接酶對空隙部分進(jìn)行修復(fù)。第64頁，共96頁，2023年，2月20日，星期四第八章

微生物的遺傳基因突變及修復(fù)第65頁，共96頁，2023年，2月20日，星期四第八章

微生物的遺傳基因突變及修復(fù)4、SOS修復(fù)系統(tǒng)

細(xì)胞中有許多基因和操縱子受RecA蛋白協(xié)同調(diào)控和LexA蛋白阻遏轉(zhuǎn)錄。它涉及處理DNA損傷和稱為SOS修復(fù)系統(tǒng)。第66頁，共96頁，2023年，2月20日，星期四第八章

微生物的遺傳基因的轉(zhuǎn)移和重組微生物基因的轉(zhuǎn)移和重組

一、轉(zhuǎn)化（P242）二、轉(zhuǎn)導(dǎo)（P246）三、F質(zhì)粒與接合（P249）四、真核生物基因重組（P257）五、微生物的育種（P289）第67頁，共96頁，2023年，2月20日，星期四第八章

微生物的遺傳基因的轉(zhuǎn)移和重組轉(zhuǎn)化（Transformation）1、轉(zhuǎn)化

轉(zhuǎn)化是從周圍培養(yǎng)基吸收游離的DNA片段，整合到自己染色體基因組的結(jié)果。許多細(xì)菌如芽孢桿菌屬、鏈球菌屬、奈瑟氏球菌屬和嗜血菌屬(嗜血桿菌屬Haemophilus)能夠自然發(fā)生轉(zhuǎn)化作用。第68頁，共96頁，2023年，2月20日，星期四TransformationRecombinationLegitimate,homologousorgeneralrecA,recBandrecCgenesSignificance

PhasevariationinNeiseseriaRecombinantDNAtechnologyStepsUptakeofDNAGram+Gram-第69頁，共96頁，2023年，2月20日，星期四第八章

微生物的遺傳基因的轉(zhuǎn)移和重組2、感受態(tài)(compentence)細(xì)胞吸收DNA進(jìn)行轉(zhuǎn)化的能力取決于細(xì)胞所處的特殊生理狀態(tài)，即細(xì)菌細(xì)胞的感受態(tài)。感受態(tài)與細(xì)胞表面存在DNA的受體有關(guān)。其它細(xì)菌，如大腸桿菌，在冷的條件下通過化學(xué)方法處理，可以誘導(dǎo)建立感受態(tài)。第70頁，共96頁，2023年，2月20日，星期四第八章

微生物的遺傳基因的轉(zhuǎn)移和重組3、DNA的吸收和命運(yùn)結(jié)合和轉(zhuǎn)移進(jìn)入受體細(xì)胞的DNA片段可以是特異的序列或者非特異的序列，其差異取決于種。在大多數(shù)情況下，雙鏈DNA轉(zhuǎn)變成單鏈DNA進(jìn)入受體細(xì)胞。亦發(fā)現(xiàn)流感嗜血菌(流感桿菌或流感嗜血桿菌Haemophilusinfluenzae)吸收完整的雙鏈DNA。進(jìn)入的DNA通過重組整合至受體菌染色體上。第71頁，共96頁，2023年，2月20日，星期四第八章

微生物的遺傳基因的轉(zhuǎn)移和重組轉(zhuǎn)導(dǎo)

(Transduction)1、普遍性轉(zhuǎn)導(dǎo)普遍性轉(zhuǎn)導(dǎo)是當(dāng)噬菌體裝配時偶然出現(xiàn)的錯誤，是替代噬菌體DNA包裝了一段寄主(供體)染色體DNA進(jìn)入噬菌體頭部的結(jié)果。這種“誤包”的轉(zhuǎn)導(dǎo)噬菌體，能侵染新的宿主(受體)，并注入此段DNA，非噬菌體的DNA，除非通過重組將這段DNA整合到宿主(受體)染色體上，否則將丟失。第72頁，共96頁，2023年，2月20日，星期四GeneralizedTransductionReleaseofphagePhagereplicationanddegradationofhostDNAAssemblyofphagesparticlesInfectionofrecipientLegitimaterecombinationInfectionofDonor第73頁，共96頁，2023年，2月20日，星期四第八章

微生物的遺傳基因的轉(zhuǎn)移和重組2、局限性轉(zhuǎn)導(dǎo)(SpecializedTransduction)某些溶源性噬菌體可整合至宿主染色體上。通常當(dāng)一個噬菌體被誘導(dǎo)后，以非常精確的方式從染色體上切離形成一個完全的噬菌體基因組。極少數(shù)的原噬菌體發(fā)生不精確的切離(誤切)，鄰近噬菌體位點(diǎn)上的一小段染色體被切離，而一小段噬菌體的DNA遺留在染色體上。

第74頁，共96頁，2023年，2月20日，星期四第八章

微生物的遺傳基因的轉(zhuǎn)移和重組切離的噬菌體可被正常復(fù)制、包裝進(jìn)噬菌體頭部和釋放去感染其它的細(xì)胞。含有這段染色體DNA的噬菌體顆粒感染受體細(xì)胞后，整個噬菌體DNA可整合在染色體上形成溶源化，或通過重組作用與染色體DNA整合。第75頁，共96頁，2023年，2月20日，星期四SpecializedTransduction

LysogenicPhageExcisionoftheprophagegalbiogalbiogalbiogalbiobiogalReplicationandreleaseofphageInfectionoftherecipientLysogenizationoftherecipientLegitimaterecombinationalsopossible第76頁，共96頁，2023年，2月20日，星期四第八章

微生物的遺傳基因的轉(zhuǎn)移和重組F質(zhì)粒與接合

1、接合(conjugation)接合是同通過質(zhì)粒使遺傳物質(zhì)在兩個細(xì)菌細(xì)胞間轉(zhuǎn)移的機(jī)制。一個含有接合質(zhì)粒(F+，致育性)的細(xì)胞與不含有接合質(zhì)粒(F-)的細(xì)胞借助于細(xì)胞表面的性菌毛形成交配個體。性菌毛收縮，拉兩個細(xì)胞接觸，從含有質(zhì)粒的細(xì)胞(供體)DNA轉(zhuǎn)移到受體。第77頁，共96頁，2023年，2月20日，星期四ElectronMicrographofEscherichiacoliwithaConjugationPilus第78頁，共96頁，2023年，2月20日，星期四第八章

微生物的遺傳基因的轉(zhuǎn)移和重組2、DNA轉(zhuǎn)移

轉(zhuǎn)移的起始點(diǎn)在質(zhì)粒DNA一條鏈的一個缺口位點(diǎn)稱作oriT上，DNA以單鏈形式轉(zhuǎn)移，通過滾環(huán)模型形式復(fù)制。完整鏈作為DNA合成的模板，而缺口鏈被替代和轉(zhuǎn)移進(jìn)入受體細(xì)胞，一旦在受體細(xì)胞中與之互補(bǔ)的DNA鏈合成，形成新的F因子。第79頁，共96頁，2023年，2月20日，星期四F+F-F+F-F+F+F+F+第80頁，共96頁，2023年，2月20日，星期四第81頁，共96頁，2023年，2月20日，星期四第八章

微生物的遺傳基因的轉(zhuǎn)移和重組3、F’因子F因子從染色體上切離是與整合相反的一個過程。通常這是一個精確切離的過程，但偶爾會出現(xiàn)偏差，質(zhì)粒選出一段相鄰的染色體形成一個F’因子。F’因子可將染色體基因轉(zhuǎn)移到受體細(xì)胞中。第82頁，共96頁，2023年，2月20日，星期四HfrF’F+Hfr第83頁，共96頁，2023年，2月20日，星期四第84頁，共96頁，2023年，2月20日，星期四第八章

微生物的遺傳基因的轉(zhuǎn)移和重組真核生物基因重組

絲狀真菌通過準(zhǔn)性生殖進(jìn)行基因重組的。準(zhǔn)性生殖(parasexualreproduction)指不經(jīng)過減數(shù)分裂就能導(dǎo)致基因重組的生殖過程。真菌菌絲通過相互接觸時，通過菌絲間的連接，細(xì)胞核可混合在一起而形成異核體(具有二種或二種以上不同基因型的核的細(xì)胞)，并可以百萬分之一的概率發(fā)生核融合而形成二倍體（或雜合二倍體）。第85頁，共96頁，2023年，2月20日，星期四第八章

微生物的遺傳基因的轉(zhuǎn)移和重組微生物的育種

目的是為了要人為地使某種微生物的代謝產(chǎn)物過量積累，把生物合成的代謝途徑朝人們所希望的方向加以引導(dǎo)，或者使細(xì)胞內(nèi)發(fā)生基因的重新組合優(yōu)化遺傳性狀，實(shí)現(xiàn)人為控制微生物，獲得我們所需要的高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)和低耗的菌種。第86頁，共96頁，2023年，2月20日，星期四第八章

微生物的遺傳基因的轉(zhuǎn)移和重組1、誘變育種（P289）指利用各種誘變劑處理微生物細(xì)胞，提高基因的隨機(jī)突變頻率，通過一定的篩選方法獲得所需要的高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)菌株。一般通過營養(yǎng)缺陷型突變株、抗阻遏和抗反饋突變型、抗性突變型（抗生素抗性突變株、條件抗性突變）來篩選。第87頁，共96頁，