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微生物遗传变异微生物遗传变异微生物的独特生物学特性微生物的独特生物学特性个体的体制极其简单个体的体制极其简单个体的体制极其简单个体的体制极其简单营养体一般都是单倍体营养体一般都是单倍体营养体一般都是单倍体营养体一般都是单倍体繁殖速度快繁殖速度快繁殖速度快繁殖速度快易于积累不同的中间代谢产物或终产物易于积累不同的中间代谢产物或终产物易于积累不同的中间代谢产物或终产物易于积累不同的中间代谢产物或终产物菌落形态特征的可见性和多样性菌落形态特征的可见性和多样性菌落形态特征的可见性和多样性菌落形态特征的可见性和多样性环境条件对微生物群体中各个个体作用的直接性和环境条件对微生物群体中各个个体作用的直接性和环境条件对微生物群体中各个个体作用的直接性和环境条件对微生物群体中各个个体作用的直接性和均一性均一性均一性均一性易于形成营养缺陷型易于形成营养缺陷型易于形成营养缺陷型易于形成营养缺陷型各种微生物一般都有相应的病毒各种微生物一般都有相应的病毒各种微生物一般都有相应的病毒各种微生物一般都有相应的病毒存在多种处于进化过程中的原始有性生殖方式存在多种处于进化过程中的原始有性生殖方式存在多种处于进化过程中的原始有性生殖方式存在多种处于进化过程中的原始有性生殖方式.核外遗传物质核外遗传物质 原核微生物原核微生物真核微生物真核微生物细胞质细胞质2 2m m质粒质粒R R因子因子COLCOL质粒质粒巨大质粒巨大质粒TiTi质粒质粒降解性质粒降解性质粒线粒体线粒体叶绿体等叶绿体等F F因子因子把在染色体组中或染色体组间能改变自身位置的一段DNA顺序称作转座因子（transposibleelement），也称作跳跃基因（jumpinggene）或可移动基因（moveablegene）。转座因子主要有三类，即插入序列（IS，insertionsequence）、转座子（Tn，transposon，又称转位子，易位子）和Mu噬菌体（即mutatorphage，诱变噬菌体）第三节第三节 细菌的基因转移和重组细菌的基因转移和重组接合（接合（conjugationconjugation）接合接合uu通过供体菌和受体菌完整细胞间的通过供体菌和受体菌完整细胞间的通过供体菌和受体菌完整细胞间的通过供体菌和受体菌完整细胞间的直接接触直接接触直接接触直接接触而传而传而传而传递大段递大段递大段递大段DNADNADNADNA的过程称为接合的过程称为接合的过程称为接合的过程称为接合uu接合子：获得新性状的受体细胞称为接合子接合子：获得新性状的受体细胞称为接合子接合子：获得新性状的受体细胞称为接合子接合子：获得新性状的受体细胞称为接合子接合及其发现接合及其发现uu研究细菌接合方法的基本原理研究细菌接合方法的基本原理研究细菌接合方法的基本原理研究细菌接合方法的基本原理uu通过通过通过通过U U U U形管证实：接合需要细胞的直接接触形管证实：接合需要细胞的直接接触形管证实：接合需要细胞的直接接触形管证实：接合需要细胞的直接接触能进行接合的微生物种类能进行接合的微生物种类uu细菌：以细菌：以细菌：以细菌：以GG-的肠道菌为常见的肠道菌为常见的肠道菌为常见的肠道菌为常见uu放线菌：放线菌：放线菌：放线菌：链霉菌属链霉菌属链霉菌属链霉菌属、诺卡氏菌属及诺卡氏菌属及诺卡氏菌属及诺卡氏菌属及天蓝色链霉菌天蓝色链霉菌天蓝色链霉菌天蓝色链霉菌 大肠杆菌的接合大肠杆菌的接合F F因子因子(fertility factor)(fertility factor)vv是一种独立于染色体的小型环状是一种独立于染色体的小型环状是一种独立于染色体的小型环状是一种独立于染色体的小型环状DNA DNA DNA DNA vv具有自主的与染色体进行同步复制和转移到具有自主的与染色体进行同步复制和转移到具有自主的与染色体进行同步复制和转移到具有自主的与染色体进行同步复制和转移到 其其其其它细胞中去的能力它细胞中去的能力它细胞中去的能力它细胞中去的能力vv凡有凡有凡有凡有F F F F因子的菌株称为雄性菌株，其细胞表面产因子的菌株称为雄性菌株，其细胞表面产因子的菌株称为雄性菌株，其细胞表面产因子的菌株称为雄性菌株，其细胞表面产生生生生1414条中空而细长的丝状物条中空而细长的丝状物条中空而细长的丝状物条中空而细长的丝状物,称为性菌毛称为性菌毛称为性菌毛称为性菌毛vv根据根据根据根据F F F F因子的有无，将因子的有无，将因子的有无，将因子的有无，将E.coliE.coliE.coliE.coli分为四种分为四种分为四种分为四种t tF F F F+菌株菌株菌株菌株 、F F F F-菌株、菌株、菌株、菌株、HfrHfrHfrHfr菌株和菌株和菌株和菌株和FFFF菌株菌株菌株菌株 大肠杆菌的接合大肠杆菌的接合F F因子与接合菌株因子与接合菌株uuF F F F+菌株菌株菌株菌株vv雄性菌株，细胞内存在游离雄性菌株，细胞内存在游离雄性菌株，细胞内存在游离雄性菌株，细胞内存在游离F F F F因子，细胞表因子，细胞表因子，细胞表因子，细胞表面有与面有与面有与面有与F F F F因子数相当的性因子数相当的性因子数相当的性因子数相当的性菌毛菌毛菌毛菌毛vv具有与雌性菌株相结合且使其获得具有与雌性菌株相结合且使其获得具有与雌性菌株相结合且使其获得具有与雌性菌株相结合且使其获得F F F F因子因子因子因子uuF F F F-菌株菌株菌株菌株vv雌性菌株，胞内无雌性菌株，胞内无雌性菌株，胞内无雌性菌株，胞内无F F F F因子和胞表面无性菌毛，因子和胞表面无性菌毛，因子和胞表面无性菌毛，因子和胞表面无性菌毛，但可获得但可获得但可获得但可获得F F F F因子因子因子因子vvF F F F+菌株和菌株和菌株和菌株和F F F F-菌株菌株菌株菌株结合过程结合过程结合过程结合过程vv还可接受来自还可接受来自还可接受来自还可接受来自HfrHfrHfrHfr菌株的一部分或全部染色菌株的一部分或全部染色菌株的一部分或全部染色菌株的一部分或全部染色体信息体信息体信息体信息 大肠杆菌的接合大肠杆菌的接合F F因子与接合菌株因子与接合菌株uuHfrHfrHfrHfr菌株菌株菌株菌株vv雄性高频重组菌株，胞内存在与染色体整雄性高频重组菌株，胞内存在与染色体整雄性高频重组菌株，胞内存在与染色体整雄性高频重组菌株，胞内存在与染色体整 合的合的合的合的F F F F因子因子因子因子vv与雌性菌株接合可产生高频重组子而得名与雌性菌株接合可产生高频重组子而得名与雌性菌株接合可产生高频重组子而得名与雌性菌株接合可产生高频重组子而得名 vv HfrHfrHfrHfr菌株和菌株和菌株和菌株和F F F F-菌株菌株菌株菌株结合过程结合过程结合过程结合过程uuFFFF菌株菌株菌株菌株vv由不正常切割而形成特殊由不正常切割而形成特殊由不正常切割而形成特殊由不正常切割而形成特殊F F F F因子，即携带有因子，即携带有因子，即携带有因子，即携带有小段染色体基因小段染色体基因小段染色体基因小段染色体基因 vvF F F F因子传导：利用因子传导：利用因子传导：利用因子传导：利用FFFF菌株与菌株与菌株与菌株与F F F F接合可将供体接合可将供体接合可将供体接合可将供体染色体染色体染色体染色体DNADNADNADNA传入传入传入传入F F F F 菌株菌株菌株菌株 转化转化(transformation)(transformation)转化转化uu受体菌直接吸收了来自供体菌的受体菌直接吸收了来自供体菌的受体菌直接吸收了来自供体菌的受体菌直接吸收了来自供体菌的DNADNADNADNA片段，通过片段，通过片段，通过片段，通过交换，把它组合到自己的基因组中，从而获得交换，把它组合到自己的基因组中，从而获得交换，把它组合到自己的基因组中，从而获得交换，把它组合到自己的基因组中，从而获得了了了了供体菌供体菌供体菌供体菌的部分遗传性状的现象的部分遗传性状的现象的部分遗传性状的现象的部分遗传性状的现象vv受体菌受体菌受体菌受体菌(recipient/receptor)(recipient/receptor)(recipient/receptor)(recipient/receptor):转化基因的接受者转化基因的接受者转化基因的接受者转化基因的接受者vv供体菌供体菌供体菌供体菌(donor)(donor)(donor)(donor):转化基因的提供者转化基因的提供者转化基因的提供者转化基因的提供者uu转化子（转化子（转化子（转化子（transformanttransformanttransformanttransformant ）vv转化成功的菌株成为转化子转化成功的菌株成为转化子转化成功的菌株成为转化子转化成功的菌株成为转化子uu转化因子转化因子转化因子转化因子vv来自供体菌的具有转化活性的外源来自供体菌的具有转化活性的外源来自供体菌的具有转化活性的外源来自供体菌的具有转化活性的外源DNADNADNADNA片段片段片段片段转化转化(transformation)(transformation)转化发生的条件转化发生的条件uu转化因子转化因子转化因子转化因子vv同源性同源性同源性同源性vv分子质量大小适宜分子质量大小适宜分子质量大小适宜分子质量大小适宜uu受体菌受体菌受体菌受体菌vv需处于感受态需处于感受态需处于感受态需处于感受态vv感受态出现的因素感受态出现的因素感受态出现的因素感受态出现的因素uu菌龄菌龄菌龄菌龄uu感受态因子出现感受态因子出现感受态因子出现感受态因子出现uu培养条件培养条件培养条件培养条件 转化转化(transformation)(transformation)转化发生的过程转化发生的过程uu感受态细胞的建立感受态细胞的建立感受态细胞的建立感受态细胞的建立uu吸附吸附吸附吸附uu切割切割切割切割uu入胞入胞入胞入胞uu重组重组重组重组uu复制复制复制复制uu转化子形转化子形转化子形转化子形成成成成DNA的结合与摄取转化子与染色体重组转导转导（transductiontransduction）转导转导uu以缺陷噬菌体为媒介，把供体细胞的以缺陷噬菌体为媒介，把供体细胞的以缺陷噬菌体为媒介，把供体细胞的以缺陷噬菌体为媒介，把供体细胞的DNADNADNADNA小片段小片段小片段小片段携带到受体细胞中，通过交换与整合，使后者获携带到受体细胞中，通过交换与整合，使后者获携带到受体细胞中，通过交换与整合，使后者获携带到受体细胞中，通过交换与整合，使后者获得前者部分遗传形状的现象称为转导得前者部分遗传形状的现象称为转导得前者部分遗传形状的现象称为转导得前者部分遗传形状的现象称为转导uu转导子（转导子（转导子（转导子（transductanttransductanttransductanttransductant）：获得新遗传性状的受）：获得新遗传性状的受）：获得新遗传性状的受）：获得新遗传性状的受体细胞体细胞体细胞体细胞uu转导噬菌体：携带供体部分遗传物质的噬菌体转导噬菌体：携带供体部分遗传物质的噬菌体转导噬菌体：携带供体部分遗传物质的噬菌体转导噬菌体：携带供体部分遗传物质的噬菌体转导种类转导种类uu普遍性转导普遍性转导普遍性转导普遍性转导uu局限性转导局限性转导局限性转导局限性转导普遍性转导普遍性转导(generalized transduction)(generalized transduction)(generalized transduction)(generalized transduction)定义定义uu指供体菌中任何部位的基因都能被某一噬菌体指供体菌中任何部位的基因都能被某一噬菌体指供体菌中任何部位的基因都能被某一噬菌体指供体菌中任何部位的基因都能被某一噬菌体携带并传递给受体菌的转导携带并传递给受体菌的转导携带并传递给受体菌的转导携带并传递给受体菌的转导普遍性转导的类型普遍性转导的类型uu完全普遍性转导完全普遍性转导完全普遍性转导完全普遍性转导uu流产普遍性转导流产普遍性转导流产普遍性转导流产普遍性转导普遍性转导普遍性转导(generalized transduction)(generalized transduction)(generalized transduction)(generalized transduction)完全普遍传导完全普遍传导(complete transduction)(complete transduction)uu进入受体菌的供体菌的进入受体菌的供体菌的进入受体菌的供体菌的进入受体菌的供体菌的DNADNADNADNA片段（误包）与受体片段（误包）与受体片段（误包）与受体片段（误包）与受体菌染色体同源区段配对，通过双交换整合在染菌染色体同源区段配对，通过双交换整合在染菌染色体同源区段配对，通过双交换整合在染菌染色体同源区段配对，通过双交换整合在染色体上，随受体菌的分裂，每个子细胞都含有色体上，随受体菌的分裂，每个子细胞都含有色体上，随受体菌的分裂，每个子细胞都含有色体上，随受体菌的分裂，每个子细胞都含有这个片段这个片段这个片段这个片段特点特点uu以其野生型菌株作为供体菌以其野生型菌株作为供体菌以其野生型菌株作为供体菌以其野生型菌株作为供体菌uu营养缺陷型菌株作为受体菌营养缺陷型菌株作为受体菌营养缺陷型菌株作为受体菌营养缺陷型菌株作为受体菌uu噬菌体作为转导媒介，对供体菌是烈性噬菌体，噬菌体作为转导媒介，对供体菌是烈性噬菌体，噬菌体作为转导媒介，对供体菌是烈性噬菌体，噬菌体作为转导媒介，对供体菌是烈性噬菌体，对受体菌是温和噬菌体对受体菌是温和噬菌体对受体菌是温和噬菌体对受体菌是温和噬菌体普遍性转导普遍性转导(generalized transduction)(generalized transduction)流产普遍传导流产普遍传导(abortive transduction)(abortive transduction)uu进入受菌体的供体菌进入受菌体的供体菌进入受菌体的供体菌进入受菌体的供体菌DNADNADNADNA片段不与受菌体染色体片段不与受菌体染色体片段不与受菌体染色体片段不与受菌体染色体整合，也不能复制，仅能转录而得到表达整合，也不能复制，仅能转录而得到表达整合，也不能复制，仅能转录而得到表达整合，也不能复制，仅能转录而得到表达特点特点uu细胞进行分裂时细胞进行分裂时细胞进行分裂时细胞进行分裂时,只能将这段只能将这段只能将这段只能将这段DNADNADNADNA分配给一个子分配给一个子分配给一个子分配给一个子细胞，另一子细胞只获得供体基因的产物细胞，另一子细胞只获得供体基因的产物细胞，另一子细胞只获得供体基因的产物细胞，另一子细胞只获得供体基因的产物-酶酶酶酶 uu能在选择性培养基平板上形成微小菌落能在选择性培养基平板上形成微小菌落能在选择性培养基平板上形成微小菌落能在选择性培养基平板上形成微小菌落 uu供体菌供体菌供体菌供体菌DNADNADNADNA片段不与受体菌染色体整合片段不与受体菌染色体整合片段不与受体菌染色体整合片段不与受体菌染色体整合uu不可自我复制不可自我复制不可自我复制不可自我复制局限性转导局限性转导(specialized transduction(specialized transduction)定义定义定义定义uu通过某些部分缺陷的温通过某些部分缺陷的温通过某些部分缺陷的温通过某些部分缺陷的温和噬菌体（脱落宿主染色和噬菌体（脱落宿主染色和噬菌体（脱落宿主染色和噬菌体（脱落宿主染色体时错误切割），将供体体时错误切割），将供体体时错误切割），将供体体时错误切割），将供体菌的少数特定基因携带到菌的少数特定基因携带到菌的少数特定基因携带到菌的少数特定基因携带到受体菌的转导受体菌的转导受体菌的转导受体菌的转导vv当它感染宿主细胞并整当它感染宿主细胞并整当它感染宿主细胞并整当它感染宿主细胞并整合在宿主的核基因组上合在宿主的核基因组上合在宿主的核基因组上合在宿主的核基因组上时，可使宿主细胞成为时，可使宿主细胞成为时，可使宿主细胞成为时，可使宿主细胞成为一个局限转导子（即获一个局限转导子（即获一个局限转导子（即获一个局限转导子（即获得了供体菌的得了供体菌的得了供体菌的得了供体菌的galgalgalgal或或或或biobiobiobio基因），而不是一个溶基因），而不是一个溶基因），而不是一个溶基因），而不是一个溶源菌，因而对源菌，因而对源菌，因而对源菌，因而对噬菌体噬菌体噬菌体噬菌体不具有免疫性。不具有免疫性。不具有免疫性。不具有免疫性。局限性转导局限性转导(specialized transduction(specialized transduction)特点特点uu仅转导供体菌少量特定基因仅转导供体菌少量特定基因仅转导供体菌少量特定基因仅转导供体菌少量特定基因uu该特定基因由部分缺陷温和噬菌体携带该特定基因由部分缺陷温和噬菌体携带该特定基因由部分缺陷温和噬菌体携带该特定基因由部分缺陷温和噬菌体携带uu缺陷温和噬菌体是由于误切所致，或由于缺陷温和噬菌体是由于误切所致，或由于缺陷温和噬菌体是由于误切所致，或由于缺陷温和噬菌体是由于误切所致，或由于双重溶双重溶双重溶双重溶源菌的裂解而形成源菌的裂解而形成源菌的裂解而形成源菌的裂解而形成 uu局限转导噬菌体的产生要通过局限转导噬菌体的产生要通过局限转导噬菌体的产生要通过局限转导噬菌体的产生要通过UVUVUVUV等因素对溶源菌等因素对溶源菌等因素对溶源菌等因素对溶源菌的诱导并引起裂解后才产生的诱导并引起裂解后才产生的诱导并引起裂解后才产生的诱导并引起裂解后才产生局限性转导局限性转导(specialized transduction(specialized transduction)根据转导频率的高低可分为根据转导频率的高低可分为uu低频转导低频转导低频转导低频转导(low(low frequancyfrequancy transduction,LFT)transduction,LFT)vv通过溶原菌释放的噬菌体所进行的转导，只能形成通过溶原菌释放的噬菌体所进行的转导，只能形成通过溶原菌释放的噬菌体所进行的转导，只能形成通过溶原菌释放的噬菌体所进行的转导，只能形成极少数的转导子极少数的转导子极少数的转导子极少数的转导子 uu高频转导高频转导高频转导高频转导(high(high frequancyfrequancy transduction,HFT)transduction,HFT)vv通过双重溶原菌（正常噬菌体或者辅助噬菌体通过双重溶原菌（正常噬菌体或者辅助噬菌体通过双重溶原菌（正常噬菌体或者辅助噬菌体通过双重溶原菌（正常噬菌体或者辅助噬菌体+缺陷缺陷缺陷缺陷噬菌体）释放的噬菌体所进行的转导，形成的转导噬菌体）释放的噬菌体所进行的转导，形成的转导噬菌体）释放的噬菌体所进行的转导，形成的转导噬菌体）释放的噬菌体所进行的转导，形成的转导子的频率很高子的频率很高子的频率很高子的频率很高比较项目比较项目比较项目比较项目普遍性转导普遍性转导普遍性转导普遍性转导局限性转导局限性转导局限性转导局限性转导转导的基因转导的基因转导的基因转导的基因供体染色体或染色供体染色体或染色供体染色体或染色供体染色体或染色体外的任何基因体外的任何基因体外的任何基因体外的任何基因供体染色体上与原噬菌体紧供体染色体上与原噬菌体紧供体染色体上与原噬菌体紧供体染色体上与原噬菌体紧密连锁的少数几个个别基因密连锁的少数几个个别基因密连锁的少数几个个别基因密连锁的少数几个个别基因噬菌体寄生噬菌体寄生噬菌体寄生噬菌体寄生的位置的位置的位置的位置不结合在寄主染色不结合在寄主染色不结合在寄主染色不结合在寄主染色体特定位置上体特定位置上体特定位置上体特定位置上结合在寄主染色体特定位置结合在寄主染色体特定位置结合在寄主染色体特定位置结合在寄主染色体特定位置上上上上获得转导噬获得转导噬获得转导噬获得转导噬菌体的方法菌体的方法菌体的方法菌体的方法通过敏感菌的裂解通过敏感菌的裂解通过敏感菌的裂解通过敏感菌的裂解或容源菌的诱导或容源菌的诱导或容源菌的诱导或容源菌的诱导紫外线诱导容源菌紫外线诱导容源菌紫外线诱导容源菌紫外线诱导容源菌转导子的区转导子的区转导子的区转导子的区别别别别一般稳定，非溶原一般稳定，非溶原一般稳定，非溶原一般稳定，非溶原性（不表现出任何性（不表现出任何性（不表现出任何性（不表现出任何噬菌体的性状，包噬菌体的性状，包噬菌体的性状，包噬菌体的性状，包括免疫性）括免疫性）括免疫性）括免疫性）一般不稳定，呈缺陷溶原性一般不稳定，呈缺陷溶原性一般不稳定，呈缺陷溶原性一般不稳定，呈缺陷溶原性（对同源噬菌体具有免疫性，（对同源噬菌体具有免疫性，（对同源噬菌体具有免疫性，（对同源噬菌体具有免疫性，但不表现出其它噬菌体的性但不表现出其它噬菌体的性但不表现出其它噬菌体的性但不表现出其它噬菌体的性状）状）状）状）普遍性转导和局限性转导的比较普遍性转导和局限性转导的比较普遍性转导和局限性转导的比较普遍性转导和局限性转导的比较真核微生物的基因重组真核微生物的基因重组有性生殖有性生殖 准性生殖准性生殖有性生殖有性生殖定义定义uu一般指一般指一般指一般指性细胞性细胞性细胞性细胞之间的结合和随之发生的染色体之间的结合和随之发生的染色体之间的结合和随之发生的染色体之间的结合和随之发生的染色体重组，并产生新遗传型后代的一种育种技术重组，并产生新遗传型后代的一种育种技术重组，并产生新遗传型后代的一种育种技术重组，并产生新遗传型后代的一种育种技术产生于两个单倍体核之间产生于两个单倍体核之间uu通过质配、核配、减数分裂通过质配、核配、减数分裂通过质配、核配、减数分裂通过质配、核配、减数分裂酿酒酵母的基因重组酿酒酵母的基因重组uu酿酒酵母的生活酿酒酵母的生活酿酒酵母的生活酿酒酵母的生活史史史史 准性生殖准性生殖（parasexual eproductionparasexual eproduction）定义定义uu同种生物的两个不同的同种生物的两个不同的同种生物的两个不同的同种生物的两个不同的体细胞体细胞体细胞体细胞发生融合，不经发生融合，不经发生融合，不经发生融合，不经减数分裂的方式而导致低频率的基因重组并产减数分裂的方式而导致低频率的基因重组并产减数分裂的方式而导致低频率的基因重组并产减数分裂的方式而导致低频率的基因重组并产生重组子的杂交方式生重组子的杂交方式生重组子的杂交方式生重组子的杂交方式基本过程基本过程uu菌丝连接菌丝连接菌丝连接菌丝连接uu形成异核体形成异核体形成异核体形成异核体uu核融合核融合核融合核融合 uu体细胞交体细胞交体细胞交体细胞交换换换换 第三节第三节 微生物的突变微生物的突变概念概念基因突变体的主要类型基因突变体的主要类型基因突变的特点基因突变的特点基因突变的机制基因突变的机制一、概念一、概念突变突变(mutation)(mutation)uu指生物体内遗传物质发生数量或结构变化的现象指生物体内遗传物质发生数量或结构变化的现象指生物体内遗传物质发生数量或结构变化的现象指生物体内遗传物质发生数量或结构变化的现象变异变异uu由突变导致遗传性状改变叫变异由突变导致遗传性状改变叫变异由突变导致遗传性状改变叫变异由突变导致遗传性状改变叫变异突变率突变率uu指每个细胞在每一世代中发生突变的概率指每个细胞在每一世代中发生突变的概率指每个细胞在每一世代中发生突变的概率指每个细胞在每一世代中发生突变的概率 uu常用的基因突变符号常用的基因突变符号常用的基因突变符号常用的基因突变符号his+his+his+his+，his-his-his-his-一、概念一、概念突变的类型突变的类型uu基因突变基因突变基因突变基因突变(gene mutation(gene mutation(gene mutation(gene mutation）：是由于）：是由于）：是由于）：是由于DNADNADNADNA链上链上链上链上的一对或少数几对碱基发生改变而引起的的一对或少数几对碱基发生改变而引起的的一对或少数几对碱基发生改变而引起的的一对或少数几对碱基发生改变而引起的 uu染色体畸变染色体畸变染色体畸变染色体畸变(chromosomal aberration)(chromosomal aberration)(chromosomal aberration)(chromosomal aberration)：是：是：是：是DNADNADNADNA的大段变化的大段变化的大段变化的大段变化(损伤损伤损伤损伤)现象现象现象现象表型表型(phenotype)(phenotype)uu是指可以观察或检测到的个体性状或特征，是是指可以观察或检测到的个体性状或特征，是是指可以观察或检测到的个体性状或特征，是是指可以观察或检测到的个体性状或特征，是特定的基因型在一定环境条件下的表现特定的基因型在一定环境条件下的表现特定的基因型在一定环境条件下的表现特定的基因型在一定环境条件下的表现一、概念一、概念基因型（基因型（genotype)genotype)uu指储存在遗传物质中的信息，即指储存在遗传物质中的信息，即指储存在遗传物质中的信息，即指储存在遗传物质中的信息，即DNADNADNADNA碱基序列碱基序列碱基序列碱基序列野生型野生型uu未发生突变的从自然界分离到菌株未发生突变的从自然界分离到菌株未发生突变的从自然界分离到菌株未发生突变的从自然界分离到菌株突变体突变体uu野生株经突变后带有新的遗传性状的菌株（增野生株经突变后带有新的遗传性状的菌株（增野生株经突变后带有新的遗传性状的菌株（增野生株经突变后带有新的遗传性状的菌株（增加或缺失）加或缺失）加或缺失）加或缺失）自发突变与诱发突变自发突变与诱发突变自发突变自发突变uu在自然条件下自发进行的突变（在自然条件下自发进行的突变（在自然条件下自发进行的突变（在自然条件下自发进行的突变（10101010-9-9-9-910101010-6-6-6-6）诱发突变诱发突变uu是通过物理、化学或生物的因素而引起的加是通过物理、化学或生物的因素而引起的加是通过物理、化学或生物的因素而引起的加是通过物理、化学或生物的因素而引起的加速突变速突变速突变速突变随机性随机性各种性状的突变可以在没有任何人为的诱变因各种性状的突变可以在没有任何人为的诱变因素处理的情况下，可以发生在生物的任何个素处理的情况下，可以发生在生物的任何个体的发育时期及任何基因上体的发育时期及任何基因上特点特点uu自发性、随机性和不对应性自发性、随机性和不对应性自发性、随机性和不对应性自发性、随机性和不对应性.三个经典实验三个经典实验uu变量试验变量试验变量试验变量试验uu涂布试验涂布试验涂布试验涂布试验uu平板影印培养试验平板影印培养试验平板影印培养试验平板影印培养试验自发突变的原因自发突变的原因自发突变自发突变uu引起自发突变的原因引起自发突变的原因引起自发突变的原因引起自发突变的原因vv由背景辐射和环境因素引起由背景辐射和环境因素引起由背景辐射和环境因素引起由背景辐射和环境因素引起vv由微生物自身有害代谢产物引起由微生物自身有害代谢产物引起由微生物自身有害代谢产物引起由微生物自身有害代谢产物引起vv由由由由DNADNADNADNA复制过程中碱基配对错误引起复制过程中碱基配对错误引起复制过程中碱基配对错误引起复制过程中碱基配对错误引起低剂量诱变因素的长期综合诱变效应 诱发突变的原因诱发突变的原因诱发突变诱发突变uu诱变剂：诱变剂：诱变剂：诱变剂：凡具有诱变效应的任何因素凡具有诱变效应的任何因素凡具有诱变效应的任何因素凡具有诱变效应的任何因素uu诱变剂的种类诱变剂的种类诱变剂的种类诱变剂的种类vv物理因素：物理因素：物理因素：物理因素：UVUVUVUV、激光、离子束、激光、离子束、激光、离子束、激光、离子束、X X X X射线、射线、射线、射线、射线、快中子射线、快中子射线、快中子射线、快中子vv化学因素：亚硝酸、烷化剂、碱基类似化学因素：亚硝酸、烷化剂、碱基类似化学因素：亚硝酸、烷化剂、碱基类似化学因素：亚硝酸、烷化剂、碱基类似物、吖啶类化合物物、吖啶类化合物物、吖啶类化合物物、吖啶类化合物二、突变体的主要类型二、突变体的主要类型形态突变型形态突变型生化突变型生化突变型条件致死突变型条件致死突变型致死突变型致死突变型二、突变体的主要类型二、突变体的主要类型形态突变型形态突变型uu指突变引起细胞指突变引起细胞指突变引起细胞指突变引起细胞形态变化形态变化形态变化形态变化或引起或引起或引起或引起菌落形态菌落形态菌落形态菌落形态改变改变改变改变vv形态变化：形态变化：形态变化：形态变化：细菌的鞭毛、芽孢或荚膜的有细菌的鞭毛、芽孢或荚膜的有细菌的鞭毛、芽孢或荚膜的有细菌的鞭毛、芽孢或荚膜的有无无无无vv菌落形态：外形的光滑、粗糙和颜色的变菌落形态：外形的光滑、粗糙和颜色的变菌落形态：外形的光滑、粗糙和颜色的变菌落形态：外形的光滑、粗糙和颜色的变异异异异生化突变型生化突变型uu指一类发生代谢途径变异但没有明显形态变化指一类发生代谢途径变异但没有明显形态变化指一类发生代谢途径变异但没有明显形态变化指一类发生代谢途径变异但没有明显形态变化的突变型的突变型的突变型的突变型uu常见有：营养缺陷型、抗性突变型常见有：营养缺陷型、抗性突变型常见有：营养缺陷型、抗性突变型常见有：营养缺陷型、抗性突变型 发酵突变型、毒力突变型发酵突变型、毒力突变型发酵突变型、毒力突变型发酵突变型、毒力突变型生化突变型生化突变型vv营养缺陷型营养缺陷型由基因突变而引起代谢过程中某种酶合成能力由基因突变而引起代谢过程中某种酶合成能力由基因突变而引起代谢过程中某种酶合成能力由基因突变而引起代谢过程中某种酶合成能力丧失的突变型，必须在原有培养基中添加细胞丧失的突变型，必须在原有培养基中添加细胞丧失的突变型，必须在原有培养基中添加细胞丧失的突变型，必须在原有培养基中添加细胞不能合成的营养成分才能正常生长不能合成的营养成分才能正常生长不能合成的营养成分才能正常生长不能合成的营养成分才能正常生长类型：氨基类型：氨基类型：氨基类型：氨基酸酸酸酸、维生素和嘌呤嘧啶缺陷、维生素和嘌呤嘧啶缺陷、维生素和嘌呤嘧啶缺陷、维生素和嘌呤嘧啶缺陷型型型型vv抗性突变型抗性突变型是一类能抵抗有害理化因素的突变型是一类能抵抗有害理化因素的突变型是一类能抵抗有害理化因素的突变型是一类能抵抗有害理化因素的突变型 类型：抗药性、抗紫外线和抗噬菌体等类型：抗药性、抗紫外线和抗噬菌体等类型：抗药性、抗紫外线和抗噬菌体等类型：抗药性、抗紫外线和抗噬菌体等.生化突变型生化突变型vv发酵突变型发酵突变型指从不能利用到能够利用某种营养物质的突指从不能利用到能够利用某种营养物质的突指从不能利用到能够利用某种营养物质的突指从不能利用到能够利用某种营养物质的突变型变型变型变型vv毒力突变型毒力突变型指突变后致病能力增强或减弱的突变型指突变后致病能力增强或减弱的突变型指突变后致病能力增强或减弱的突变型指突变后致病能力增强或减弱的突变型.vv产量突变型产量突变型指产生某种代谢产物的能力增强或减弱的突指产生某种代谢产物的能力增强或减弱的突指产生某种代谢产物的能力增强或减弱的突指产生某种代谢产物的能力增强或减弱的突变型变型变型变型二、突变体的主要类型二、突变体的主要类型条件致死突变型条件致死突变型uu指在某种条件下具有致死效应，而在另一条件指在某种条件下具有致死效应，而在另一条件指在某种条件下具有致死效应，而在另一条件指在某种条件下具有致死效应，而在另一条件没有致死效应的突变型没有致死效应的突变型没有致死效应的突变型没有致死效应的突变型uu如温度敏感突变株如温度敏感突变株如温度敏感突变株如温度敏感突变株致死突变型致死突变型uu由于基因突变造成菌体死亡或生活能力下降由于基因突变造成菌体死亡或生活能力下降由于基因突变造成菌体死亡或生活能力下降由于基因突变造成菌体死亡或生活能力下降uu双倍体生物能够以杂合子的形式存活下来，一双倍体生物能够以杂合子的形式存活下来，一双倍体生物能够以杂合子的形式存活下来，一双倍体生物能够以杂合子的形式存活下来，一旦形成纯合子，则发生死亡旦形成纯合子，则发生死亡旦形成纯合子，则发生死亡旦形成纯合子，则发生死亡 第六节第六节 微生物遗传变异的应用微生物遗传变异的应用诱变育种诱变育种原生质体融合育种原生质体融合育种基因工程基因工程诱变育种诱变育种自发突变与育种自发突变与育种 诱变育种诱变育种 营养缺陷型的筛选营养缺陷型的筛选自发突变与育种自发突变与育种生产中选育菌种生产中选育菌种uu自发突变与丰富实际经验和细致观察及抓住良自发突变与丰富实际经验和细致观察及抓住良自发突变与丰富实际经验和细致观察及抓住良自发突变与丰富实际经验和细致观察及抓住良机，选育优良的生产菌株机，选育优良的生产菌株机，选育优良的生产菌株机，选育优良的生产菌株定向选育定向选育 p235p235uu选用某一特定因素，长期处理某一微生物的培选用某一特定因素，长期处理某一微生物的培选用某一特定因素，长期处理某一微生物的培选用某一特定因素，长期处理某一微生物的培养物，同时不断地连续传代，以达到累积相应养物，同时不断地连续传代，以达到累积相应养物，同时不断地连续传代，以达到累积相应养物，同时不断地连续传代，以达到累积相应自发突变株自发突变株自发突变株自发突变株uu被动的育种方法，费时费力，而且结果难以预被动的育种方法，费时费力，而且结果难以预被动的育种方法，费时费力，而且结果难以预被动的育种方法，费时费力，而且结果难以预测，育种过程缓慢测，育种过程缓慢测，育种过程缓慢测，育种过程缓慢诱变育种诱变育种诱变育种诱变育种uu是通过人工的方法处理微生物使之发生突变，并是通过人工的方法处理微生物使之发生突变，并是通过人工的方法处理微生物使之发生突变，并是通过人工的方法处理微生物使之发生突变，并运用合理的筛选程序和方法，把适合人类需要的运用合理的筛选程序和方法，把适合人类需要的运用合理的筛选程序和方法，把适合人类需要的运用合理的筛选程序和方法，把适合人类需要的优良菌种筛选出来的过程优良菌种筛选出来的过程优良菌种筛选出来的过程优良菌种筛选出来的过程实践意义实践意义提高生产性能与改善产品质量提高生产性能与改善产品质量提高生产性能与改善产品质量提高生产性能与改善产品质量扩大品种与简化生产工艺扩大品种与简化生产工艺扩大品种与简化生产工艺扩大品种与简化生产工艺方法简便易行、条件和设备要求简单方法简便易行、条件和设备要求简单方法简便易行、条件和设备要求简单方法简便易行、条件和设备要求简单诱变育种的一般方法诱变育种的一般方法出发菌株的诱变处理出发菌株的诱变处理 出发菌株的挑选、敏感期和合适对象的选出发菌株的挑选、敏感期和合适对象的选择、诱变剂的选择、诱变剂量的选择择、诱变剂的选择、诱变剂量的选择突变体的筛选突变体的筛选 初筛、复筛初筛、复筛出发菌株的诱变处理出发菌株的诱变处理出发菌的选择原则出发菌的选择原则vv具有优良性状的菌株具有优良性状的菌株具有优良性状的菌株具有优良性状的菌株vv对诱变剂敏感的菌株对诱变剂敏感的菌株对诱变剂敏感的菌株对诱变剂敏感的菌株vv以单倍体纯种为出发菌以单倍体纯种为出发菌以单倍体纯种为出发菌以单倍体纯种为出发菌诱变剂的选择原则诱变剂的选择原则vv在同样效果下选用最方便在同样效果下选用最方便在同样效果下选用最方便在同样效果下选用最方便的的的的vv在同样方便的情况下选择最高效的因素在同样方便的情况下选择最高效的因素在同样方便的情况下选择最高效的因素在同样方便的情况下选择最高效的因素vv充分利用复合处理的协同作用充分利用复合处理的协同作用充分利用复合处理的协同作用充分利用复合处理的协同作用出发菌株的诱变处理出发菌株的诱变处理选用最适的诱变剂量选用最适的诱变剂量vv剂量：一般指强度与作用时间的乘积剂量：一般指强度与作用时间的乘积剂量：一般指强度与作用时间的乘积剂量：一般指强度与作用时间的乘积vv表示方法：表示方法：表示方法：表示方法：常采用杀菌