微生物遗传与育种

第八章,微生物的遗传与育种,8.1微生物的遗传育种的物质基础,8.1.1遗传物质DNA（RNA）高等动物和植物的染色体的化学分析结果说明染色体由蛋白质和核酸组成，而且主要是脱氧核糖核酸（DNA）8.1.1.1转化试验转化实验是一个品系的微生物另一品系的微生物的遗传物质，从而获得后一品系的某些遗传性状的现象。,格里菲思实验,8.1.1.3噬菌体感染试验,用32P和35S标记T2，并把这些标记噬菌体进行感染实验，就可以分别测定DNA和蛋白质的功用。,8.1.2脱氧核糖核酸（DNA）的分子结构,8.1.2.1DNA的碱基组成组成DNA的碱基有：腺嘌呤A、鸟嘌呤G、胞嘧啶C和胸腺嘧啶T四种碱基。而且A=TG=CA+G=C+T8.1.2.2DNA的一级结构,8.1.2.3DNA的二级结构,目前公认的DNA的双螺旋结构的建立，主要的根据有两方面：一是DNA碱基组成的定量分析；二是对DNA纤维和DNA晶体的X光衍射分析。,8.1.2.4DNA的三级结构,DNA的三级结构是指DNA双螺旋的进一步扭曲。其中，超螺旋是DNA三级结构的一种最常见的形式。,8.1.3DNA的复制,8.1.3.1DNA的半保留复制在此过程中，每个子代分子的一条链来自亲代DNA，另一条链则是新合成的，这种复制方式叫的半保留复制。,8.1.3.2复制的起点和单位,基因组能单独进行复制的单位称为复制子。每个复制子都含有控制复制的起点，可能还有终止复制的终点。复制是在起始阶段进行控制的，一旦复制开始，它即继续下去，直到复制子完成复制。,8.1.3.3DNA的不连续复制,生物体内DNA的两条链都能作为模板，同时合成出两条新的互补链。当DNA复制时，一条是连续的，另一条是不连续的，因此叫半不连续复制。,DNA的一条链以不连续方式合成,8.1.4核糖核酸（RNA）,8.1.4.1RNA的结构RNA也是无分支的线形多聚核糖和苷酸，主要由四种核苷酸组成：腺嘌呤A、鸟嘌呤G、胞嘧啶C和尿嘧啶U。这些核苷酸中的戊糖不是脱氧核糖，而是核糖。,8.1.4.2RNA的类型,动物、植物核微生物主要有三种RNA，即核糖体RNA（rRNA），转运RNA（tRNA）和信史RNA（mRNA）。tRNA约占全部RNA的15，在蛋白质合成过程中具有转运氨基酸的作用。,右图：tRNA的三级结构mRNA：mRNA是以DNA为模板合成的，mRNA又是蛋白质合成的模板。真核细胞mRNA5-末端有一特殊结构：rRNA：rRNA含量大，占细胞RNA总量80，是构成核糖体的骨架。,8.1.5遗传单位基因,8.2遗传信息的储存和传递,8.2.1中心法则,DNA,转录,逆转录,RNA,蛋白质,8.2.2遗传密码,8.2.2.1遗传密码及其破译遗传密码是由核苷酸组成的三连体，即三个有顺序的核苷酸对应一个氨基酸。,mRNA中的核苷酸有四种，三个一组可有64种排列方式，这是能将20种氨基酸全部包括在内的最低比例。,8.2.2.2遗传密码的基本特性,a.密码是无标点的b.密码不重叠c.密码具有兼并性d.密码是近于完全通用的,8.2.3RNA及其在参与遗传信息传递中的功能,8.2.3.116SrRNA16SrRNA在蛋白质生物合成的起始延伸与终止起着活性作用。,8.2.3.2mRNA的功能,8.2.3.3tRNA的功能,8.2.4蛋白石的生物合成,蛋白质合成的生物机制,8.2.5基因表达的调控,8.2.5.2翻译水平的调控,8.3基因突变与遗传育种,8.3.1微生物的变异现象生物体遗传物质的结构的变化叫变异。,8.3.2基因突变,突变性可分为以下几类1.形态突变型2.致死突变型3.条件致死突变型4.生化突变型,8.3.3微生物的基因重组,凡是两个不同性状个体内的遗传基因转移道一起，经过遗传分子的从新组合后，