第6章-微生物遗传与变异课件.ppt

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1、第六章第六章 微生物的遗传和变异微生物的遗传和变异主要内容主要内容1微生物的遗传微生物的遗传2微生物的变异微生物的变异3基因重组基因重组4突变体的检测与筛选突变体的检测与筛选5分子遗传学技术在环境工程和环境保护分子遗传学技术在环境工程和环境保护中的应用中的应用 一一.遗传与变异的物质基础遗传与变异的物质基础DNA第一节第一节 微生物的遗传微生物的遗传证据证据证据证据1 1：l l19281928年年年年格里菲斯格里菲斯格里菲斯格里菲斯肺炎链球肺炎链球肺炎链球肺炎链球菌转化实验菌转化实验菌转化实验菌转化实验l l19411941年艾弗里年艾弗里年艾弗里年艾弗里肺炎链球菌肺炎链球菌肺炎链球菌肺炎链

2、球菌转化补充实验转化补充实验转化补充实验转化补充实验证据证据证据证据2 2：l l19521952年赫西和蔡斯年赫西和蔡斯年赫西和蔡斯年赫西和蔡斯大肠杆大肠杆大肠杆大肠杆菌菌菌菌T2T2噬菌体感染大肠杆菌实噬菌体感染大肠杆菌实噬菌体感染大肠杆菌实噬菌体感染大肠杆菌实验验验验l基本组成元素：基本组成元素：C、H、O、N、Pl基本单位基本单位：脱氧核苷酸脱氧核苷酸（一）（一）（一）（一）DNA的结构的结构的结构的结构二、二、DNA的结构与复制的结构与复制lDNA的分子组成的分子组成:l l DNA的平面结构的平面结构的平面结构的平面结构：脱氧核苷酸长链脱氧核苷酸长链脱氧核苷酸长链脱氧核苷酸长链 l

3、 lDNA的空间结构的空间结构的空间结构的空间结构:双螺旋结构双螺旋结构1、DNA的存在形式的存在形式uu 真核微生物真核微生物uu原核微生物原核微生物DNA+组蛋白组蛋白组蛋白组蛋白染色体染色体染色体染色体+核膜核膜核膜核膜真核真核真核真核DNA+少量蛋白少量蛋白少量蛋白少量蛋白环状染色体环状染色体环状染色体环状染色体拟核拟核拟核拟核2、基因、基因遗传因子遗传因子l l基因基因是具有固定的起点和终点的核苷酸或密是具有固定的起点和终点的核苷酸或密是具有固定的起点和终点的核苷酸或密是具有固定的起点和终点的核苷酸或密码的线性序列码的线性序列码的线性序列码的线性序列。是编码多肽、。是编码多肽、。是编

4、码多肽、。是编码多肽、tRNAtRNA或或或或rRNArRNA的多的多的多的多核苷酸序列。核苷酸序列。核苷酸序列。核苷酸序列。F基因按功能可分为三种基因按功能可分为三种a.结构基因结构基因结构基因结构基因编码蛋白质或酶的结构编码蛋白质或酶的结构编码蛋白质或酶的结构编码蛋白质或酶的结构b.操纵区操纵区操纵区操纵区“开关开关开关开关”，操纵结构基因的表达操纵结构基因的表达操纵结构基因的表达操纵结构基因的表达c.调节基因调节基因调节基因调节基因编码调节蛋白，与操纵区结合，控制编码调节蛋白，与操纵区结合，控制编码调节蛋白，与操纵区结合，控制编码调节蛋白，与操纵区结合，控制结构基因表达结构基因表达结构基

5、因表达结构基因表达大肠杆菌乳糖操纵子的结构及调节大肠杆菌乳糖操纵子的结构及调节RPO结构基因3个Z、Y、A：结构基因：结构基因P：启动子启动子O：操纵基因操纵基因R：调节基因调节基因 Z Y A-半乳糖苷酶半乳糖苷酶-半乳糖苷酶半乳糖苷酶透过酶透过酶-半乳糖苷酶半乳糖苷酶乙酰氨基转移酶乙酰氨基转移酶RPOZ Y A阻遏蛋白阻抑蛋白封闭操纵区，结构基因不表达阻抑蛋白封闭操纵区，结构基因不表达RPOZ Y A阻遏蛋白诱导物与阻抑蛋白结合，阻抑蛋白不能诱导物与阻抑蛋白结合，阻抑蛋白不能封闭操纵区，结构基因得以表达封闭操纵区，结构基因得以表达诱导物 3、遗传信息的传递、遗传信息的传递中心法则中心法则（

6、二）（二）DNA的复制的复制半保留复制半保留复制三、三、DNA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作用下，两条链之间的结合力被破坏而分开成单链开成单链DNADNA，即称为，即称为DNADNA变性变性。F导致导致导致导致DNA变性的因素变性的因素变性的因素变性的因素加热加热加热加热8080 100100，完全解链，完全解链，完全解链，完全解链提高提高提高提高pHpH pHpH11.311.3，完全变性，完全变性，完全变性，完全变性变性试剂变性试剂变性试剂变性试剂尿素和

7、甲硫胺尿素和甲硫胺尿素和甲硫胺尿素和甲硫胺（G+C）%=（Tm-69.3）2.44（二）（二）DNA的复性的复性（退火）（退火）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，只能部分保是随机结合的，只能部分保持原有性状。持原有性状。四、四、RNA1 1、RNARNA和和和和DNADNA组成的组成的组成的组成的区别区别区别区别核糖代替脱氧核糖核糖代替脱氧核糖核糖代替脱氧核糖核糖代替脱氧核糖尿嘧啶（尿嘧啶（尿嘧啶（尿

8、嘧啶（U U）代替胸腺）代替胸腺）代替胸腺）代替胸腺嘧啶（嘧啶（嘧啶（嘧啶（T T）2 2、RNARNA的种类的种类的种类的种类mRNAmRNA（信使（信使（信使（信使RNARNA）tRNAtRNA（转运（转运（转运（转运RNARNA）rRNArRNA（核糖体（核糖体（核糖体（核糖体RNARNA）反义反义反义反义RNARNA（调节调节DNA复制、转录和翻译复制、转录和翻译）五、微生物的生长五、微生物的生长1.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uu平衡生长平衡生长：当微生物的生长进入对数期，当微生物的生长进入对数期，细胞中全部的生化组成都以相同的速率进细胞中全部的生化组

9、成都以相同的速率进行合成，这个过程称为平衡生长。行合成，这个过程称为平衡生长。2.蛋白质蛋白质合成过程合成过程DNA复制复制DNA转录转录tRNA翻译翻译蛋白质合成蛋白质合成l原核微生物的转录过程n n转录的酶转录的酶RNA聚合酶聚合酶 RNA RNA聚合酶组成：聚合酶组成：聚合酶组成：聚合酶组成：2222+1.亚基亚基亚基亚基解开前方解开前方解开前方解开前方DNADNADNADNA双螺旋、恢复后面的双螺旋、恢复后面的双螺旋、恢复后面的双螺旋、恢复后面的DNADNADNADNA双螺旋；双螺旋；双螺旋；双螺旋；亚基亚基亚基亚基催化磷酸二酯键的形成；催化磷酸二酯键的形成；催化磷酸二酯键的形成；催化

10、磷酸二酯键的形成；亚基亚基亚基亚基与与与与DNADNADNADNA非模板链结合；非模板链结合；非模板链结合；非模板链结合；亚基亚基亚基亚基识别识别识别识别DNADNADNADNA转录的起始部位，从而引导转录的起始部位，从而引导转录的起始部位，从而引导转录的起始部位，从而引导全酶结合上去。全酶结合上去。全酶结合上去。全酶结合上去。亚基：在全酶中存在，功能不清楚。亚基：在全酶中存在，功能不清楚。亚基：在全酶中存在，功能不清楚。亚基：在全酶中存在，功能不清楚。核心酶核心酶全酶全酶 转录起始转录起始转录延长阶段转录延长阶段亚基脱落亚基脱落起始起始：RNA聚合酶与聚合酶与DNA模板的启动子模板的启动子(

11、promoter)结合结合-35-10Pribnowbox(普里布诺盒普里布诺盒)n n转录过程转录过程 延长：延长：在在RNA聚合酶催化下，以模板链为模板按聚合酶催化下，以模板链为模板按5 3方向方向合成互补的合成互补的RNA链。链。553353RNA聚合酶聚合酶DNARNA终止终止：RNA聚合酶到达转录终止区，则停止转录。聚合酶到达转录终止区，则停止转录。l终止子终止子能够使能够使RNA转录停止的转录停止的DNA序列序列。l终止的方式：终止的方式：（1）依赖于依赖于（Rho）因子因子的终止的终止（2）不依赖于不依赖于 （Rho）因子因子的终止的终止（1）依赖于依赖于 因子因子的终止的终止R

12、NARNA聚合酶（2）不依赖于不依赖于 因子因子的终止的终止茎环茎环/发发夹结构夹结构细菌细菌mRNA多数不用加工，转录与翻译是偶联的。多数不用加工，转录与翻译是偶联的。少数多顺反子信使少数多顺反子信使RNA（一种能作为两种或多种多肽链翻译模板的一种能作为两种或多种多肽链翻译模板的信使信使RNA）必须由内切酶切成较小的单位，然后翻译。）必须由内切酶切成较小的单位，然后翻译。如核糖体大亚基蛋白与如核糖体大亚基蛋白与RNA聚合酶的聚合酶的亚基基因组成亚基基因组成混合操纵子，转录后需经混合操纵子，转录后需经RNA酶酶III切开，各自翻译。切开，各自翻译。因为因为RNA聚合酶的合成水平低得多，切开有利

13、于各自聚合酶的合成水平低得多，切开有利于各自的翻译调控。的翻译调控。n转录后加工转录后加工l真核微生物的转录过程n n转录的酶转录的酶3种种RNA聚合酶聚合酶 酶酶位置位置产物产物相对活性相对活性RNA聚合酶聚合酶核仁核仁rRNA(5.8S、18S、28S)50%70%RNA聚合酶聚合酶核质核质mRNA20%40%RNA聚合酶聚合酶核质核质tRNA,5SrRNA10%n n转录过程转录过程起始起始RNA聚聚合合酶酶接接合合在在起起始始位位点点附附近近，由由转转录录因因子子（TF）协协助助识识别别启启动子。动子。目目前前已已知知RNA聚聚合合酶酶至至少少有有六六种种不不同同的的蛋蛋白白因因子子参

14、参与与转转录录复复合合体体的的形形成成。这这些些蛋蛋白白因因子子被被称称为为转转录录因因子子（trans-criptional factor,TF)。包包括括 TFA，TFB，TFD，TFE，TFF，TF-I。延长延长终止终止 真核生物转录终止的机制，目前了解尚不真核生物转录终止的机制，目前了解尚不多，而且多，而且3种种RNA聚合酶的转录终止不完全相聚合酶的转录终止不完全相同。同。RNA聚合酶聚合酶催化的转录有催化的转录有18 bp的终止子序列，可被辅助因的终止子序列，可被辅助因子识别。子识别。RNA聚合酶聚合酶II和和III催化转录的终止子，可能有与原核生物不催化转录的终止子，可能有与原核生

15、物不依赖依赖因子的终止子相似的结构和终止机制，即有富含因子的终止子相似的结构和终止机制，即有富含GC的茎的茎-环结构环结构(stem-loop structure)和连续的和连续的U。由于成熟的由于成熟的mRNA 3端已被切除了一段并加入了端已被切除了一段并加入了poly A尾，尾，具体的转录终止点目前尚未认识。具体的转录终止点目前尚未认识。n n转录后加工转录后加工a.加帽加帽：转录转录合成合成前体前体RNA（hn RNA）在磷酸酶的）在磷酸酶的作用下，将作用下，将5-端的端的磷酸基水解，然后磷酸基水解，然后再加上鸟苷三磷酸，再加上鸟苷三磷酸，形成形成GpppN的结构，的结构，再对再对G进行

16、甲基化进行甲基化;b.加尾加尾：这一过程也是细胞核内完成，首先：这一过程也是细胞核内完成，首先由核酸外切酶切去由核酸外切酶切去3-端一些过剩的核苷端一些过剩的核苷酸，然后再加入酸，然后再加入polyA。c.剪接剪接：核内小核内小RNA（snRNA）与蛋白质结合形）与蛋白质结合形成小核核糖核蛋白颗粒（成小核核糖核蛋白颗粒（snRNP），可识别内含），可识别内含子和外显子的交接位点，从而将内含子切割下来，子和外显子的交接位点，从而将内含子切割下来，并准确地将各外显子拼接好，成为完好的具有功并准确地将各外显子拼接好，成为完好的具有功能的能的mRNA。外显子外显子原核微生物和真核微生物转录过程的区别

17、真核微生物真核微生物RNARNA的转录是在细胞核内进行的转录是在细胞核内进行的，而蛋白质的合成则是在细胞质内进行的，而蛋白质的合成则是在细胞质内进行的。所以，的。所以，RNARNA转录后首先必须从核内运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。输到细胞质内，才能指导蛋白质的合成。真核微生物一个真核微生物一个mRNAmRNA分子一般只含有一分子一般只含有一个基因，编码一条多肽链；个基因，编码一条多肽链；原核微生物的原核微生物的一个一个mRNAmRNA分子通常含有多个基因。分子通常含有多个基因。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，催聚合酶，催化所有化所有

18、RNARNA的合成；而在真核微生物中则的合成；而在真核微生物中则有有RNARNA聚合酶聚合酶、RNARNA聚合酶聚合酶和和RNARNA聚聚合酶合酶三种不同酶，分别催化不同种类型三种不同酶，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聚合酶可以直接起始转录合成合成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。在真核生物中，三种在真核生物中，三种RNARNA聚合酶聚合酶都必须在蛋白质转录因子的协助下才能进都必须在蛋白质转录因子的协助下才能进行行RNARNA的转录。另外，的转录。另外，RNARNA聚合酶对转录聚合

19、酶对转录启动子的识别，也比原核生物更加复杂。启动子的识别，也比原核生物更加复杂。六、微生物的细胞分裂六、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 横隔膜横隔膜子细胞子细胞子细胞子细胞第二节第二节 微生物的变异微生物的变异一、变异的实质一、变异的实质基因突变基因突变 生物生物DNADNA碱基系列的任何改变，包括一碱基系列的任何改变，包括一对或少数几对碱基的缺失、插入或置换，而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导致的遗传变化称为基因突变基因突变。二、基因突变的类型二、基因突变的类型（一）（一）自发突变自发突变：指某种生

20、物在自然条件下，没有人工指某种生物在自然条件下，没有人工参与而发生的基因突变。参与而发生的基因突变。（二）（二）诱发突变诱发突变：是指利用物理或化学因素处理生物群是指利用物理或化学因素处理生物群体，促使少数个体细胞的体，促使少数个体细胞的DNADNA分子结构发生突变，在分子结构发生突变，在基因内部碱基配对发生差别，引起生物的遗传性状基因内部碱基配对发生差别，引起生物的遗传性状发生突变。发生突变。l物理诱变物理诱变l化学诱变化学诱变l复合处理及协同效应复合处理及协同效应l定向培育和驯化定向培育和驯化l定向培育（驯化）定向培育（驯化）人为用某一种特定环境长期处理某一微人为用某一种特定环境长期处理某

21、一微生物群体，同时不断将它们进行移种传代，生物群体，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。以达到累积和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。第三节第三节 基因重组基因重组 基因重组基因重组：两个不同性状的个体细胞的两个不同性状的个体细胞的DNA融合，使基因重新组合，从而发生遗传变异，产融合，使基因重新组合，从而发生遗传变异，产生新品种的过程。生新品种的过程。基因重组包括基因重组包括杂交杂交、转化转化和和转导转导等方法。等方法。一、杂交一、杂交（hybridization）细菌有性生殖细菌有性生殖通通过过双双亲亲细细胞胞

22、的的融融合合，使使整整套套染染色色体体的的基基因因重重组组，或或是是通通过双亲细胞的部分沟通，使部分染色体基因重组的现象。过双亲细胞的部分沟通，使部分染色体基因重组的现象。二、转化二、转化（Transformation）受受体体细细胞胞直直接接吸吸收收供供体体细细胞胞的的DNA片片段段，并并把把它它整整合合到到自自己的基因组里，从而获得供体细胞部分遗传性状的现象。己的基因组里，从而获得供体细胞部分遗传性状的现象。n n受体细菌获得了供体细菌的部分遗传性状受体细菌获得了供体细菌的部分遗传性状受体细菌获得了供体细菌的部分遗传性状受体细菌获得了供体细菌的部分遗传性状“转运同化转运同化转运同化转运同化

23、”n n目目目目前前前前发发发发现现现现自自自自然然然然状状状状态态态态下下下下许许许许多多多多其其其其它它它它细细细细菌菌菌菌、放放放放线线线线菌菌菌菌、真真真真菌菌菌菌和和和和高高高高等等等等动动动动植植植植物物物物中中中中都都都都也有转化现象。也有转化现象。也有转化现象。也有转化现象。通过温和噬菌体的媒介作用，把供体细胞内特定的基因通过温和噬菌体的媒介作用，把供体细胞内特定的基因（DNA片段）携带至受体细胞中，使后者获得前者部分片段）携带至受体细胞中，使后者获得前者部分遗传性状的现象。遗传性状的现象。三、转导三、转导（Transduction）转导是转导是1952年年ND津德和津德和J莱

24、德伯格在研究莱德伯格在研究鼠沙门氏伤鼠沙门氏伤寒杆菌寒杆菌重组时发现的。重组时发现的。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，噬菌体可以通过转转导导能合成色氨酸能合成色氨酸能合成色氨酸能合成色氨酸间间谍谍侵入、重组侵入、重组侵入、重组侵入、重组“转转移、移、导导手手”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

25、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 不能不能第四节第四节 突变体的检测与筛选突变体的检测与筛选一、突变体的检测一、突变体的检测 1、直接检测表现型、直接检测表现型2、间接检测法、间接检测法通过控制培养条件获得突通过控制培养条件获得突变体（如变体（如Ames实验）。实验）。二、突变体的筛选二、突变体的筛选 筛选方法：筛选方法：创造一种只允许突变体生长，创造一种只允许突变体生长，抑制原养型菌生长的培养基或生长环境条件。抑制原养型菌生长的培养基或生长环境条件。第五节第五节 分子遗传学技术在环境工程和分子遗传学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、遗

26、传工程在环境一、遗传工程在环境保护中的应用保护中的应用遗传工程是遗传工程是70年代初发展起来的生物技术。年代初发展起来的生物技术。定定义义：对对遗遗传传物物质质进进行行改改造造（人人工工干干预预下下的的杂杂交交、转化、接合、转导）的技术。转化、接合、转导）的技术。特特点点：类类似似工工程程设设计计那那样样有有很很高高的的预预见见性性、精精确确性与严密性性与严密性。应用：应用：质粒育种质粒育种（一）质粒育种简介（一）质粒育种简介1、质粒：、质粒：原核微生物中，游离于核基因组外，原核微生物中，游离于核基因组外，具有独立复制能力的小型共价闭合环状具有独立复制能力的小型共价闭合环状DNA分子。分子。2

27、、质粒的类型、质粒的类型接合性质粒接合性质粒抗药性质粒抗药性质粒产细菌素和抗生素质粒产细菌素和抗生素质粒具生理功能的质粒（如降解质粒）具生理功能的质粒（如降解质粒）产毒质粒产毒质粒3、质粒育种、质粒育种 将两种或多种微生物通过细胞结合或融将两种或多种微生物通过细胞结合或融合技术，使供体菌的质粒转移到受体菌内，合技术，使供体菌的质粒转移到受体菌内，使受体菌保留自身功能质粒，同时获得供体使受体菌保留自身功能质粒，同时获得供体菌的功能质粒，即培育具有两种或多种功能菌的功能质粒，即培育具有两种或多种功能质料的新品种的过程。质料的新品种的过程。（二）质粒育种技术在环境保护中的应用（二）质粒育种技术在环境

28、保护中的应用（1）多功能超级细菌的构建多功能超级细菌的构建F降解芳烃、萜烃、多环芳烃和脂烃降解芳烃、萜烃、多环芳烃和脂烃（2）解烷抗汞质粒菌的构建解烷抗汞质粒菌的构建F降解辛烷、乙烷、癸烷和耐高浓度汞降解辛烷、乙烷、癸烷和耐高浓度汞（3）脱色工程菌的构建脱色工程菌的构建F分解两种偶氮染料分解两种偶氮染料（4）Q5T工程菌的构建工程菌的构建F在低温下降解甲苯和二甲苯在低温下降解甲苯和二甲苯二、基因工程技术二、基因工程技术1、基因工程（、基因工程（gene engineering）的概念）的概念 是根据人们的科研或生产需要，在分子水平上，是根据人们的科研或生产需要，在分子水平上，用人工方法提取或合

29、成不同生物的遗传物质（用人工方法提取或合成不同生物的遗传物质（DNA片段），在体外切割，拼接形成重组片段），在体外切割，拼接形成重组DNA，然后将，然后将重组重组DNA与载体的遗传物质重新组合，再将其引入与载体的遗传物质重新组合，再将其引入到没有该到没有该DNA的受体细胞中，进行复制和表达，生的受体细胞中，进行复制和表达，生产出符合人类需要的产品或创造出生物的新性状，产出符合人类需要的产品或创造出生物的新性状，并使之稳定地遗传给下一代。并使之稳定地遗传给下一代。从供体细胞选择获取含目的基因的从供体细胞选择获取含目的基因的DNA片段片段将目的将目的DNA片段和质粒在体外重组片段和质粒在体外重组将

30、重组体转入受体细胞将重组体转入受体细胞重组体克隆的筛选与鉴定重组体克隆的筛选与鉴定外源基因表达产物的分离与提纯外源基因表达产物的分离与提纯2、基因工程的操作步骤、基因工程的操作步骤3、基因工程在环境保护中的应用、基因工程在环境保护中的应用F超级细菌的构建超级细菌的构建F在原核微生物与动物之间、动物与在原核微生物与动物之间、动物与植物之间的转基因工程，有利于环境植物之间的转基因工程，有利于环境保护。保护。1、PCR技术简介技术简介l PCRDNA多聚酶链式反应技术。多聚酶链式反应技术。l PCR的原理的原理：利用适宜的引物、利用适宜的引物、DNA聚合聚合酶、酶、4种脱氧核苷酸（种脱氧核苷酸（dN

31、TP）以及合适的反应）以及合适的反应条件使靶条件使靶DNA的拷贝数在短时间内（几小时）的拷贝数在短时间内（几小时）在体外增加百万倍以上，从而容易对靶在体外增加百万倍以上，从而容易对靶DNA序列进行分析。序列进行分析。三、三、PCR技术技术加热变性加热变性将双链将双链DNADNA加热（加热（94949595）变性为两条单链变性为两条单链DNADNA，作为扩增模板；，作为扩增模板；退火退火单链单链DNADNA溶液温度下降至溶液温度下降至5555，引，引物物DNADNA碱基与单链模板碱基与单链模板DNADNA碱基互补配对；碱基互补配对；延伸延伸72 72 温度下，由合成酶（温度下，由合成酶（DNA

32、DNA 高高温多聚酶）催化，从引物开始合成目的基因；温多聚酶）催化，从引物开始合成目的基因；电泳电泳将扩增产物进行琼脂糖凝胶电泳观将扩增产物进行琼脂糖凝胶电泳观察察 2、PCR的操作步骤的操作步骤P C R操作流程95 0 0 C55 0 0 C72 0 0 CDNA互补双链复制起点DNA合成l研究特定环境中微生物区系的组成、研究特定环境中微生物区系的组成、结构，分析种群动态；结构，分析种群动态；l环境中特定微生物的监测（分类、环境中特定微生物的监测（分类、鉴定）。鉴定）。3、PCR技术在环境保护中的应用技术在环境保护中的应用四四.分子遗传学综合技术分子遗传学综合技术在环境微生物中的应用在环境微生物中的应用16SRNA序序列列分分析析技技术术：从微生物样品中提取16SRNA的基因片段，通过克隆、测序或酶切、探针杂交，获得16SRNA序列信息，再与16SRNA数据库中的序列数据或其它数据进行对照比较，确定其在进化树中的位置，从而鉴定样品中可能存在的微生物种类。