微生物的遗传变异和育种 (2)课件.ppt

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1、关于微生物的遗传变关于微生物的遗传变异和育种异和育种(2)第1页，此课件共32页哦(一一)转化作用的发现转化作用的发现有荚膜，致病有荚膜，致病肺炎链球菌肺炎链球菌一、转化一、转化第2页，此课件共32页哦第3页，此课件共32页哦(二二)自然转化作用自然转化作用1.感受态的出现感受态的出现感受态：感受态：细菌能从周围环细菌能从周围环境中吸取境中吸取DNA的生理状态的生理状态称为称为，是细菌生长到某，是细菌生长到某一特定阶段的一种生理特一特定阶段的一种生理特性，这时细菌表面出现许性，这时细菌表面出现许多双链多双链DNA结合位点。感结合位点。感受态的出现与遗传和环境受态的出现与遗传和环境都有关系。都有

2、关系。DNA结合结合蛋白蛋白核酸酶核酸酶感受态特有的单感受态特有的单链链DNA结合蛋白结合蛋白第4页，此课件共32页哦(二二)自然转化作用自然转化作用2.双链双链DNA的结合和进入的结合和进入3.DNA的整合的整合第5页，此课件共32页哦(三三)人工转化人工转化1.大肠杆菌的转化大肠杆菌的转化(Ca2+介导的转化介导的转化)大肠杆菌大肠杆菌50100mmol/L Ca2+感受态感受态外源外源DNA42 热激热激转化子转化子冰浴冰浴2040min第6页，此课件共32页哦质粒携带外源质粒携带外源DNA进进入细胞的转化过程入细胞的转化过程第7页，此课件共32页哦(三三)人工转化人工转化2.PEG介导

3、的转化介导的转化枯草芽孢杆菌枯草芽孢杆菌等渗溶液等渗溶液质粒质粒DNA转化子转化子溶菌酶溶菌酶PEG第8页，此课件共32页哦(三三)人工转化人工转化3.电转化电转化电场脉冲使细胞膜形成小孔，外源电场脉冲使细胞膜形成小孔，外源DNA片段趁机进入细胞的过程。片段趁机进入细胞的过程。第9页，此课件共32页哦(一一)普遍性转导普遍性转导通过极少数通过极少数完全缺完全缺陷噬菌体陷噬菌体对供体对供体菌基因组上菌基因组上任何任何小片段小片段DNA进行进行“误包误包”，而将其，而将其遗传性状递给受体遗传性状递给受体菌的现象。菌的现象。二、转导二、转导第10页，此课件共32页哦(二二)局限性转导局限性转导通过通

4、过部分缺陷噬菌部分缺陷噬菌体体把供体菌的把供体菌的少数少数特定基因特定基因携带到受体携带到受体菌中，并与后者的基菌中，并与后者的基因组整合、重组，形因组整合、重组，形成转导子的现象。成转导子的现象。二、转导二、转导第11页，此课件共32页哦三、接合三、接合(一一)接合现象的发现与证实接合现象的发现与证实第12页，此课件共32页哦第13页，此课件共32页哦Two E.coli in an early stage of conjugation第14页，此课件共32页哦(二二)F因子的结构及存在状态因子的结构及存在状态F因子，又称因子，又称F质粒，是质粒，是E.coli等细菌决定等细菌决定性别并有转

5、移能力的质粒。性别并有转移能力的质粒。大小大小:100kb，形状：形状：cccDNAtra：30kb，转移区，转移区oriT：转移起始点：转移起始点oriS：复制起始点：复制起始点rep：复制酶基因：复制酶基因inc：不相容群不相容群IS:转座因子转座因子基因：基因：1.F因子的遗传结构因子的遗传结构第15页，此课件共32页哦The F plasmidIS:插入序列插入序列：Tn1000tra基因：编码性菌毛合基因：编码性菌毛合成与接合所需的蛋白成与接合所需的蛋白rep：编码：编码DNA复制复制的蛋白的蛋白oriV:环状环状DNA复制复制的起点的起点oriT:滚环复制及接合滚环复制及接合时基因

6、转移的起点时基因转移的起点第16页，此课件共32页哦E.Coli的的4种接合类型种接合类型F+菌株菌株F-菌株菌株Hfr菌株菌株F菌株菌株P.230.第17页，此课件共32页哦2.F因子在因子在E.coli细胞中的存在状态细胞中的存在状态第18页，此课件共32页哦(三三)F因子与接合作用因子与接合作用1.F+F-2.HfrF-3.FF-第19页，此课件共32页哦第20页，此课件共32页哦55traYZ内切酶内切酶oriT第21页，此课件共32页哦基因发生基因发生高频重组高频重组第22页，此课件共32页哦第23页，此课件共32页哦初生初生F次生次生F第24页，此课件共32页哦四、四、转座因子转座

7、因子转座因子转座因子是细胞中能改变自身位置的一段是细胞中能改变自身位置的一段DNA序列。它序列。它可从染色体的一个位置转移到另一个位置，或者从可从染色体的一个位置转移到另一个位置，或者从质粒转移到染色体上。质粒转移到染色体上。转转座座因因子子插入序列（插入序列（IS)转座子（转座子（Tn)Mu噬菌体噬菌体第25页，此课件共32页哦 美国学者美国学者Barbara MeClitock首先首先在玉米中发现，获在玉米中发现，获1983年度诺贝尔奖。年度诺贝尔奖。细胞中能改变自身位置的一细胞中能改变自身位置的一段段DNA序列序列（如，从染色体如，从染色体或质粒上的一个位点转移到或质粒上的一个位点转移到

8、另一个位点，或在两个复制另一个位点，或在两个复制子之间转移子之间转移），广泛存在于，广泛存在于原核与真核细胞。原核与真核细胞。第26页，此课件共32页哦(1).转座因子的类型和特点转座因子的类型和特点类型类型 插入序列插入序列(IS)转座子转座子(Tn)特殊病毒特殊病毒（Mu）特点特点(IS,Tn)*携带编码转座酶携带编码转座酶（tansposase）的基因的基因*两端具有反向重复序列两端具有反向重复序列(inverted terminal repeat,ITR)第27页，此课件共32页哦第28页，此课件共32页哦插入序列插入序列（insertionsequence）IS IS 为最简单的转座

9、因子为最简单的转座因子只含编码转座所必须的转座酶的基因只含编码转座所必须的转座酶的基因分子大小在分子大小在250bp 250bp 1600bp1600bp左右左右分布在细菌染色体、质粒及某些噬菌体分布在细菌染色体、质粒及某些噬菌体DNADNA具有反向末端重复重复序列具有反向末端重复重复序列（10-40bp）第29页，此课件共32页哦转座子转座子(transposon，Tn)又称易位子；又称易位子；含有与转座有关的基因和末端反向重复序列；含有与转座有关的基因和末端反向重复序列；中间携带一个或几个结构基因；中间携带一个或几个结构基因；复合转座子复合转座子 compound transposon（类型（类型 I）:末端顺向或反向重复，连同抗性基因一起转座末端顺向或反向重复，连同抗性基因一起转座第30页，此课件共32页哦Tn3的遗传结构的遗传结构复杂转座子复杂转座子complex transposon（类型（类型II）：）：两端为短的反向重复（两端为短的反向重复（30-50bp），中），中间编码转座功能和药物抗性基因或其他基因间编码转座功能和药物抗性基因或其他基因第31页，此课件共32页哦感感谢谢大大家家观观看看第32页，此课件共32页哦