水處理生物學(xué)第七章

水處理生物學(xué)第七章第1頁，課件共111頁，創(chuàng)作于2023年2月第二節(jié)微生物的遺傳遺傳、變異、遺傳型、表（現(xiàn)）型等概念遺傳變異的物質(zhì)基礎(chǔ)三個經(jīng)典實驗DNA的結(jié)構(gòu)及性質(zhì)第2頁，課件共111頁，創(chuàng)作于2023年2月指上一代生物如何將自身的一整套遺傳基因傳遞給下一代的行為或功能。遺傳遺傳具有保守性優(yōu)點：保障優(yōu)良性狀穩(wěn)定遺傳；缺點：環(huán)境變化，無法適應(yīng)而死亡。幾個重要概念：遺傳、遺傳型、表型、變異、飾變

微生物將其生長發(fā)育所需要的營養(yǎng)類型和環(huán)境條件，以及對這些營養(yǎng)和外界環(huán)境條件產(chǎn)生的一定反應(yīng)，或出現(xiàn)的一定性狀(例如：生態(tài)、生理生化特性等)傳給后代，并相對穩(wěn)定地一代一代傳下去。第3頁，課件共111頁，創(chuàng)作于2023年2月金絲猴的后代仍然是金絲猴第4頁，課件共111頁，創(chuàng)作于2023年2月遺傳型又稱基因型，指某一生物個體所含有的全部遺傳因子即基因組所攜帶的遺傳信息。是一種內(nèi)在的可能性或潛力。表（現(xiàn)）型

指某一生物體所具有的一切外表特征和內(nèi)在特性的綜合，是其遺傳性在合適環(huán)境條件下通過代謝和發(fā)育而得到的具體表現(xiàn)。是一種現(xiàn)實性。遺傳型（可能性）+環(huán)境條件表型（現(xiàn)實性）代謝，發(fā)育第5頁，課件共111頁，創(chuàng)作于2023年2月指生物體在某種外因或內(nèi)因的作用下所引起的遺傳物質(zhì)結(jié)構(gòu)或數(shù)量的改變，也是遺傳型的改變。特點：出現(xiàn)幾率低性狀變化幅度大新性狀穩(wěn)定、可遺傳變異第6頁，課件共111頁，創(chuàng)作于2023年2月飾變外表的修飾性改變，即一種不涉及遺傳物質(zhì)結(jié)構(gòu)改變而只發(fā)生在轉(zhuǎn)錄、轉(zhuǎn)譯水平上的表型變化。

特點：性狀變化的幅度小不遺傳第7頁，課件共111頁，創(chuàng)作于2023年2月微生物遺傳變異的應(yīng)用遺傳是相對的，變異是絕對的。利用物理因素、化學(xué)藥物處理微生物提高其變異頻率，可獲得具有優(yōu)異特性的變異菌株。工業(yè)廢水生物處理中，可以用含有某些污染物的廢水篩選、培養(yǎng)菌種，使其適應(yīng)并有高效降解其中污染物能力。馴化第8頁，課件共111頁，創(chuàng)作于2023年2月一、遺傳和變異的物質(zhì)基礎(chǔ)—DNA1866年－奧地利孟德爾發(fā)表論文《植物雜交實驗》，提出分離律、自由配合律等遺傳定律。1879年－德國生物學(xué)家弗來明在細胞核內(nèi)發(fā)現(xiàn)了染色質(zhì)1903年－美國細胞學(xué)家薩頓發(fā)現(xiàn)，細胞染色體的活動方式，與孟德爾所描述的遺傳因子極為類似。1909年－丹麥的丹麥的植物遺傳學(xué)家約翰遜開始以“基因”取代“遺傳因子”1910年－美國遺傳學(xué)家摩根通過果蠅的研究，證明了基因存在染色體上真正確立遺傳物質(zhì)：1944年后的3個著名實驗。第9頁，課件共111頁，創(chuàng)作于2023年2月哪些人用什么方法最終證明了遺傳的物質(zhì)基礎(chǔ)？1.格里菲斯（F.Griffith）經(jīng)典轉(zhuǎn)化實驗（1928）及埃弗里、麥克勞德、麥卡蒂等人的轉(zhuǎn)化補充實驗（1941）。2.赫西和蔡斯大腸桿菌T2噬菌體感染大腸桿菌實驗。3.法朗克---康勒特H.Fraenkel-Conrat植物病毒的重建實驗第10頁，課件共111頁，創(chuàng)作于2023年2月R型菌（粗糙、無毒性）S型菌（光滑、有毒性）多糖類莢膜格里菲斯——肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實驗第11頁，課件共111頁，創(chuàng)作于2023年2月將R型活菌注入小鼠體內(nèi)一段時間后第12頁，課件共111頁，創(chuàng)作于2023年2月將S型活菌注入小鼠體內(nèi)一段時間后第13頁，課件共111頁，創(chuàng)作于2023年2月將滅活的S型菌注入小鼠體內(nèi)一段時間后第14頁，課件共111頁，創(chuàng)作于2023年2月將R型活菌與滅活的S型菌注入小鼠體內(nèi)一段時間后細菌發(fā)生轉(zhuǎn)化，性狀的轉(zhuǎn)化可以遺傳。第15頁，課件共111頁，創(chuàng)作于2023年2月埃弗里、麥克勞德、麥卡蒂轉(zhuǎn)化補充實驗

從S型肺炎球菌活體上取得蛋白質(zhì)、莢膜、DNA、RNA，分別與R型肺炎球菌混合后注入到小白鼠體內(nèi)結(jié)果被注入DNA的小白鼠死亡，其它小白鼠存活。第16頁，課件共111頁，創(chuàng)作于2023年2月DNA蛋白質(zhì)多糖RNA只有DNA引起R型肺炎球菌轉(zhuǎn)化，DNA是其遺傳物質(zhì)第17頁，課件共111頁，創(chuàng)作于2023年2月

赫西和蔡斯實驗——噬菌體侵染細菌的實驗（含S）（含P）第18頁，課件共111頁，創(chuàng)作于2023年2月用放射性同位素35S標(biāo)記外殼蛋白質(zhì)細菌內(nèi)無放射性第19頁，課件共111頁，創(chuàng)作于2023年2月用放射性同位素32P標(biāo)記內(nèi)部DNA細菌內(nèi)有放射性表明DNA是遺傳物質(zhì)第20頁，課件共111頁，創(chuàng)作于2023年2月植物病毒的重建試驗法朗克---康勒特（

H.Fraenkel-Conrat）1965用含RNA的煙草花葉病毒（TMV）進行植物病毒重建實驗：將TMV放在一定濃度的苯酚溶液中振蕩，就能將它的蛋白質(zhì)外殼和RNA核心分離，發(fā)現(xiàn)裸露的RNA能感染煙草，而蛋白質(zhì)不感染煙草。選用一株與TMV近緣的霍氏車前花葉病毒HRV進行實驗。第21頁，課件共111頁，創(chuàng)作于2023年2月TMV重建試驗紅藍箭頭表示遺傳信息的走向正常花葉病第22頁，課件共111頁，創(chuàng)作于2023年2月上述三個實驗可以證明核酸是遺傳物質(zhì)。第23頁，課件共111頁，創(chuàng)作于2023年2月課堂小結(jié)

核酸是一切生物的遺傳物質(zhì)，核酸包括脫氧核糖核酸（DNA）和核糖核酸（RNA），絕大多數(shù)生物都是以DNA作為遺傳物質(zhì)的，因此DNA是主要的遺傳物質(zhì)。

第24頁，課件共111頁，創(chuàng)作于2023年2月如流感病毒、愛滋病病毒、煙草花葉病毒等以RNA為遺傳物質(zhì)僅含RNA的生物：噬菌體流感病毒艾滋病毒煙草花葉病毒含DNA的生物：以DNA為遺傳物質(zhì)如真核生物、原核生物和只含DNA的病毒等生物的遺傳物質(zhì)：藍藻細菌動植物噬菌體流感病毒艾滋病毒煙草花葉病毒第25頁，課件共111頁，創(chuàng)作于2023年2月二、DAN的結(jié)構(gòu)與復(fù)制（一）DNA結(jié)構(gòu)最經(jīng)典的結(jié)構(gòu)：雙螺旋結(jié)構(gòu)。沃森、克里克1953年提出。第26頁，課件共111頁，創(chuàng)作于2023年2月沃森（左）和克里克與DNA分子雙螺旋結(jié)構(gòu)模型第27頁，課件共111頁，創(chuàng)作于2023年2月第28頁，課件共111頁，創(chuàng)作于2023年2月DNA有兩條核苷酸鏈彼此圍繞同一根軸互相盤繞形成，為雙螺旋結(jié)構(gòu)。每個單鏈均由脫氧核糖－磷酸－脫氧核糖－磷酸交替排列構(gòu)成。每個核苷酸鏈上都有四個堿基：T——胸腺嘧啶A——腺嘌呤G——鳥嘌呤C——胞嘧啶彼此與另一條核苷酸鏈上的堿基組成堿基對：T—AA—TG—CC—G1.DNA的結(jié)構(gòu)第29頁，課件共111頁，創(chuàng)作于2023年2月AGCT脫氧核糖磷酸堿基第30頁，課件共111頁，創(chuàng)作于2023年2月ATGCATGC第31頁，課件共111頁，創(chuàng)作于2023年2月

一個DNA分子可包含幾十萬到幾百萬個堿基對，每個堿基之間間距為0.34nm。每10個堿基組成一個螺旋，螺距3.4nm。堿基之間一一對應(yīng)，順序固定，可以保證遺傳的穩(wěn)定性。如果受到干擾，個別堿基排列順序發(fā)生變化，會導(dǎo)致微生物死亡或變異。第32頁，課件共111頁，創(chuàng)作于2023年2月2.DNA的存在形式

主要在細胞核(真核生物)、擬核（原核生物）中，以染色體形式存在，酸性。帶負電荷，原核生物的負電荷被Mg2＋離子和有機堿（精胺、亞精胺和腐胺）中和，真核生物被堿性蛋白質(zhì)（組蛋白和魚精蛋白）所中和。另外還有質(zhì)粒、細胞器等。第33頁，課件共111頁，創(chuàng)作于2023年2月存在染色體上，是一切生體內(nèi)儲存遺傳信息的、有自我復(fù)制能力的遺傳功能單位?；蛱貏e是指在DNA序列上，能夠表現(xiàn)出功能的部分基因按功能可分三類：結(jié)構(gòu)基因、操縱區(qū)、調(diào)控基因在人類的所有染色體上，約存在30,000個基因有時單一個基因便能控制一種性狀的表現(xiàn)，然而，大部分的生理性狀，都是由一系列相關(guān)的基因一同調(diào)控而表現(xiàn)3.基因第34頁，課件共111頁，創(chuàng)作于2023年2月4.遺傳信息的傳遞

貯存在DNA上的遺傳信息都會轉(zhuǎn)錄到RNA上，通過RNA的翻譯作用指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成，最終依靠蛋白質(zhì)體現(xiàn)遺傳性狀。遺傳信息流動的方向:中心法則第35頁，課件共111頁，創(chuàng)作于2023年2月轉(zhuǎn)錄作用DNA轉(zhuǎn)錄形成mRNA翻譯作用核糖體第36頁，課件共111頁，創(chuàng)作于2023年2月三、遺傳物質(zhì)在微生物細胞中的存在形式D是遺傳物NA質(zhì)，而細胞中的DNA主要集中在細胞核的染色體上。此外，遺傳物質(zhì)還可以以質(zhì)粒等形式存在于細胞核外。1.染色體（1）真核生物的染色體。真核生物的染色體主要由DNA和組蛋白構(gòu)成，其次含有少量非組蛋白和RNA。（2）原核生物的染色體。原核生物的染色體一般是裸露的DNA或RNA分子。它們大多是雙鏈的，呈環(huán)狀或線狀。第37頁，課件共111頁，創(chuàng)作于2023年2月真核生物的染色體原核生物的染色體染色體的形態(tài)第38頁，課件共111頁，創(chuàng)作于2023年2月原核生物的染色體一條環(huán)狀雙螺旋DNA長鏈，附著在橫隔中介體或細胞膜上。細菌基因組中的基因結(jié)構(gòu)是連續(xù)的，其排列緊密。幾乎無內(nèi)含子，僅有的內(nèi)含子序列也不編碼蛋白。第39頁，課件共111頁，創(chuàng)作于2023年2月2質(zhì)粒(P132)質(zhì)粒(Plasmid)是一種染色體外的穩(wěn)定遺傳因子,大小從1-200kb不等,為雙鏈、閉環(huán)的DNA分子,并以超螺旋狀態(tài)存在于宿主的細胞質(zhì)中。是一類小型閉合環(huán)狀核外雙螺旋DNA分子，能獨立于細胞核進行自主復(fù)制。上面攜帶有數(shù)個到數(shù)十個甚至上百個基因廣義質(zhì)粒是染色體外能夠進行自主復(fù)制的遺傳單位，包括真核生物的細胞器和細菌細胞中染色體以外的脫氧核糖核酸(DNA)分子?，F(xiàn)在習(xí)慣上用來專指細菌、酵母菌和放線菌等生物中染色體以外的DNA分子。質(zhì)粒主要發(fā)現(xiàn)于細菌、放線菌和真菌細胞（酵母菌）中，它具有自主復(fù)制和轉(zhuǎn)錄能力,能在子代細胞中保持恒定的拷貝數(shù),并表達所攜帶的遺傳信息。性質(zhì)：①可以在細胞質(zhì)中獨立于染色體之外獨立存在（游離態(tài)），也可以通過交換摻入染色體上，以附加體（episome）的形式存在；②質(zhì)粒是一種復(fù)制子（replicon），根據(jù)自我復(fù)制能力的不同，可把質(zhì)粒復(fù)制的控制形式分為嚴(yán)緊型和松弛型兩種，嚴(yán)緊型質(zhì)粒的復(fù)制受細胞核控制，與染色體DNA復(fù)制相伴隨,一般一個寄主細胞內(nèi)只有少數(shù)幾個（1~5）個拷貝；松弛型質(zhì)粒的復(fù)制不受細胞核控制，在染色體DNA復(fù)制停止的情況下仍可以進行復(fù)制，在細胞內(nèi)的數(shù)量可以達到10~200個或更多。第40頁，課件共111頁，創(chuàng)作于2023年2月③可以通過轉(zhuǎn)化、轉(zhuǎn)導(dǎo)或接合作用而由一個細菌細胞轉(zhuǎn)移到另一個菌細胞中，使兩個細胞都成為帶有質(zhì)粒的細胞；質(zhì)粒轉(zhuǎn)移時，它可以單獨轉(zhuǎn)移，也可以攜帶著染色體（片段）一起進行轉(zhuǎn)移，所以它可成為基因工程的載體。④編碼的基因產(chǎn)物能賦予細菌某些特性（非細菌生命活動不可缺少的）對于細菌的生存并不是必要的。⑤質(zhì)?？勺孕衼G失與消除，質(zhì)粒的丟失不會影響宿主細胞的生存，宿主細胞丟失的是由質(zhì)粒攜帶的遺傳信息所編碼的（控制）的某些表現(xiàn)性狀。⑥質(zhì)粒的相容性與不相容性兩種結(jié)構(gòu)相似密切相關(guān)的質(zhì)粒不能穩(wěn)定共存于一個宿主菌的現(xiàn)象稱為質(zhì)粒的不相容性。幾種不同的質(zhì)粒同時共存于一個菌細胞內(nèi)則稱相容性。⑦可重組性。不同來源的質(zhì)粒之間，質(zhì)粒與染色體之間的基因可以發(fā)生重組，形成新的質(zhì)粒。⑧功能多樣化第41頁，課件共111頁，創(chuàng)作于2023年2月幾種重要的質(zhì)粒致育質(zhì)粒（F質(zhì)粒）耐藥質(zhì)粒毒力質(zhì)粒（Vi質(zhì)粒）細菌素質(zhì)粒代謝質(zhì)粒（降解質(zhì)粒）第42頁，課件共111頁，創(chuàng)作于2023年2月致育質(zhì)粒（F質(zhì)粒）與有性生殖有關(guān)帶有F質(zhì)粒的為雄性菌，能長出性菌毛；無F質(zhì)粒的為雌性菌，無性菌毛第43頁，課件共111頁，創(chuàng)作于2023年2月第44頁，課件共111頁，創(chuàng)作于2023年2月耐藥性質(zhì)粒（R因子）編碼細菌對抗菌藥物或重金屬鹽類的耐藥性?？赏ㄟ^細菌間接合進行傳遞的稱接合性耐藥質(zhì)粒，又稱R質(zhì)粒不能通過接合傳遞的非接合性耐藥質(zhì)粒，但可通過噬菌體傳遞。第45頁，課件共111頁，創(chuàng)作于2023年2月細菌的耐藥性與染色體基因突變和R質(zhì)粒的接合轉(zhuǎn)移等相關(guān)。R質(zhì)粒耐藥傳遞因子（RTF）耐藥（r）決定子這兩部分可以單獨存在，也可結(jié)合在一起，但單獨存在時無接合傳遞R質(zhì)粒的功能。第46頁，課件共111頁，創(chuàng)作于2023年2月毒力質(zhì)粒（Vi質(zhì)粒）編碼與該菌致病性有關(guān)的毒力因子。如致病性的大腸埃希菌產(chǎn)生的耐熱性腸毒素是由ST質(zhì)粒編碼的。細菌粘附定植在腸粘膜表面是由K質(zhì)粒決定的。代謝質(zhì)粒（降解質(zhì)粒）編碼產(chǎn)生相關(guān)的代謝酶。沙門菌發(fā)酵乳糖的能力通常是由質(zhì)粒決定的第47頁，課件共111頁，創(chuàng)作于2023年2月細菌素質(zhì)粒編碼各種細菌產(chǎn)生的細菌素。Col質(zhì)粒編碼大腸埃希菌產(chǎn)生大腸菌素其他質(zhì)粒第48頁，課件共111頁，創(chuàng)作于2023年2月3細胞器DNA4

轉(zhuǎn)位（座）因子是存在于細菌染色體或質(zhì)粒DNA分子上的一段特異性核苷酸序列片段，它能在DNA分子中移動，不斷改變它們在基因組的位置，能從一個基因組轉(zhuǎn)移到另一個基因組中。插入序列（insertionsequence,IS）是最小的轉(zhuǎn)位因子，長度不超過2kb，不攜帶任何已知與插入功能無關(guān)的基因區(qū)域，往往是插入后與插入點附近的序列共同起作用，可能是原細胞正常代謝的調(diào)節(jié)開關(guān)之一。轉(zhuǎn)座子（transposon,Tn）長度一般超過2kb，除攜帶與轉(zhuǎn)位有關(guān)的基因外，還攜帶耐藥性基因、抗金屬基因、毒素基因及其他結(jié)構(gòu)基因等。因此當(dāng)Tn插入某一基因時，一方面可引起插入基因失活產(chǎn)生基因突變，另一方面可因帶入耐藥性基因而使細菌獲得耐藥性。轉(zhuǎn)座子可能與細菌的多重耐藥性有關(guān)。第49頁，課件共111頁，創(chuàng)作于2023年2月轉(zhuǎn)座噬菌體或前噬菌體是一些具有轉(zhuǎn)座功能的溶原性噬菌體，當(dāng)整合到細菌染色體上，能改變?nèi)茉约毦哪承┥飳W(xué)性狀，如白喉棒狀桿菌、肉毒梭菌等的外毒素就是由轉(zhuǎn)座噬菌體的有關(guān)基因所編碼的。另外，轉(zhuǎn)座噬菌體從細菌染色體分離脫落時，可能連帶有細菌的DNA片段，故它還可能在遺傳物質(zhì)轉(zhuǎn)移過程中起載體作用。5RNA作為遺傳物質(zhì)6朊病毒的遺傳物質(zhì)（蛋白侵染因子）第50頁，課件共111頁，創(chuàng)作于2023年2月二、遺傳物質(zhì)的復(fù)制雙鏈DNA的復(fù)制（半保留復(fù)制）岡崎片斷第51頁，課件共111頁，創(chuàng)作于2023年2月RNA的分子結(jié)構(gòu)

DNA和RNA的分子結(jié)構(gòu)和復(fù)制第52頁，課件共111頁，創(chuàng)作于2023年2月三、基因表達的調(diào)控生物的遺傳信息是以基因的形式儲藏在細胞內(nèi)的DNA(或RNA)分子中的。隨著個體的發(fā)育，DNA有序地將遺傳信息，通過轉(zhuǎn)錄和翻譯的過程轉(zhuǎn)變成蛋白質(zhì)，執(zhí)行各種生理生化功能，完成生命的全過程。從DNA到蛋白質(zhì)的過程，叫做基因表達(geneexpression)，對這個過程的調(diào)節(jié)就稱為基因表達調(diào)控(generegulation或genecontrol)。通過基因表達，DNA中的遺傳信息即可用以決定細胞的表型和生物形狀。但是，基因的表達隨著組織細胞及個體發(fā)育的階段的不同，隨著內(nèi)外環(huán)境的變化的不同，而表現(xiàn)為不同的基因的表達。第53頁，課件共111頁，創(chuàng)作于2023年2月基因(gene):有遺傳功能的DNA片斷，是一段DNA分子，編碼一種多肽鏈或RNA.基因組(genome)：指一個細胞或病毒所攜帶的全部遺傳信息或整套基因。基因表達(geneexpression)：在一定調(diào)節(jié)機制控制下，基因經(jīng)過轉(zhuǎn)錄及翻譯，產(chǎn)生具有特異生物學(xué)功能的蛋白質(zhì)分子的過程。簡單地說，基因表達就是基因的轉(zhuǎn)錄和翻譯過程。第54頁，課件共111頁，創(chuàng)作于2023年2月基因表達調(diào)控在兩個水平上體現(xiàn)(1)轉(zhuǎn)錄水平上的調(diào)控(transcriptionalregulation);(2)轉(zhuǎn)錄后水平上的調(diào)控(post-transcriptionalregulation)，包括①mRNA加工成熟水平上的調(diào)控(differentialprocessingofRNAtranscript);②翻譯水平上的調(diào)控(differentialtranslationofmRNA)。第55頁，課件共111頁，創(chuàng)作于2023年2月大多數(shù)基因的表達產(chǎn)物是蛋白質(zhì),部分基因如tRNA和rRNA基因表達產(chǎn)物是RNA。表達多肽和蛋白質(zhì)取決于精確的轉(zhuǎn)錄、翻譯及翻譯后的加工等步驟，而表達tRNA和rRNA則僅需要轉(zhuǎn)錄過程。蛋白產(chǎn)物賦予細胞一定的功能或表型，或使生物體獲得一定的遺傳性狀，而tRNA和rRNA則在蛋白質(zhì)的合成過程中起逢重要的作用?；虮磉_過程體現(xiàn)了中心法則的內(nèi)容，即遺傳信息的流向是從DNA到蛋白質(zhì)。第56頁，課件共111頁，創(chuàng)作于2023年2月對于原核生物，以營養(yǎng)狀況(nutritionalstatus)和環(huán)境因素(environmentalfactor)為主要的基因表達影響因素。在真核生物尤其是高等真核生物中，激素水平(hormonelevel)和發(fā)育階段(developmentalstage)是基因表達調(diào)控的最主要手段，而營養(yǎng)和環(huán)境因素的影響力大為下降。在轉(zhuǎn)錄水平上對基因表達調(diào)控取決于DNA的結(jié)構(gòu)、RNA聚合酶的功能、蛋白因子及其他小分子配基的相互作用。第57頁，課件共111頁，創(chuàng)作于2023年2月大腸桿菌乳糖操縱子的正負調(diào)控一、操縱子與操縱子模型原核生物基因表達調(diào)控主要發(fā)生在轉(zhuǎn)錄水平，轉(zhuǎn)錄調(diào)控的基本單元是操縱子。1、操縱子的概念：根據(jù)操縱子學(xué)說，很多功能上相關(guān)的結(jié)構(gòu)基因在染色體上串連排列，由一個共同的控制區(qū)來操縱這些基因的轉(zhuǎn)錄。包含這些結(jié)構(gòu)基因和控制區(qū)的整個核苷酸序列就稱為操縱子（operon）。第58頁，課件共111頁，創(chuàng)作于2023年2月2、操縱子結(jié)構(gòu)由啟動子（P）、操縱基因（O）、調(diào)節(jié)基因、結(jié)構(gòu)基因所組成。第59頁，課件共111頁，創(chuàng)作于2023年2月1、在正轉(zhuǎn)錄調(diào)控系統(tǒng)中，調(diào)節(jié)基因的產(chǎn)物是激活蛋白(activator)，激活蛋白結(jié)合與DNA的啟動子及RNA聚合酶后，轉(zhuǎn)錄才會進行。（1）在正控誘導(dǎo)系統(tǒng)中，誘導(dǎo)物的存在使激活蛋白處于活性狀態(tài)，轉(zhuǎn)錄進行。（2）在正控阻遏系統(tǒng)中，效應(yīng)物分子的存在使激活蛋白處于非活性狀態(tài)，轉(zhuǎn)錄不進行。二、正調(diào)控與負調(diào)控第60頁，課件共111頁，創(chuàng)作于2023年2月2、在負轉(zhuǎn)錄調(diào)控系統(tǒng)中，調(diào)節(jié)基因的物質(zhì)是阻遏蛋白(repressor)－－阻止結(jié)構(gòu)基因轉(zhuǎn)錄。其作用部位是操縱區(qū)。它與操縱區(qū)結(jié)合，轉(zhuǎn)錄受阻。（1）負控誘導(dǎo)系統(tǒng)－－阻遏蛋白不與誘導(dǎo)物結(jié)合時，阻遏蛋白與操縱區(qū)相結(jié)合，結(jié)構(gòu)基因不轉(zhuǎn)錄，阻遏蛋白結(jié)合上誘導(dǎo)物時，阻遏蛋白與操縱區(qū)分離，結(jié)構(gòu)基因轉(zhuǎn)錄。第61頁，課件共111頁，創(chuàng)作于2023年2月（2）負控阻遏系統(tǒng)－－阻遏蛋白與效應(yīng)物結(jié)合時，結(jié)構(gòu)基因不轉(zhuǎn)錄。第62頁，課件共111頁，創(chuàng)作于2023年2月調(diào)控模式1、可誘導(dǎo)負調(diào)控2、可誘導(dǎo)正調(diào)控3、可阻遏負調(diào)控4、可阻遏正調(diào)控第63頁，課件共111頁，創(chuàng)作于2023年2月第64頁，課件共111頁，創(chuàng)作于2023年2月大腸桿菌乳糖操縱子的負調(diào)控（一）大腸桿菌的乳糖利用系統(tǒng)大腸桿菌的乳糖代謝需要有β-半乳糖苷酶（β-galactosidase）的催化。這種酶能把乳糖水解為半乳糖和葡萄糖.另外有半乳糖苷透性酶和巰基半乳糖苷轉(zhuǎn)乙酰酶。三種酶協(xié)同作用，使得乳糖得以分解和利用。第65頁，課件共111頁，創(chuàng)作于2023年2月項目功能結(jié)構(gòu)基因3個不同結(jié)構(gòu)基因能夠產(chǎn)生3種不同的酶.操縱基因是結(jié)構(gòu)基因的開關(guān).通過對RNA聚合酶阻抑與否來控制結(jié)構(gòu)基因的轉(zhuǎn)錄或停止.啟動子是RNA聚合酶與DNA結(jié)合的部位,可識別轉(zhuǎn)錄起始點.調(diào)節(jié)基因能產(chǎn)生阻抑物.通過阻抑物與操縱基因的結(jié)合與否來控制操縱基因的關(guān)閉和開啟乳糖操縱子的結(jié)構(gòu)和功能第66頁，課件共111頁，創(chuàng)作于2023年2月（二）乳糖操縱子的調(diào)控機制1、沒有乳糖時，具有活性的阻遏物和操縱基因結(jié)合，轉(zhuǎn)錄不能進行。2、有乳糖時，乳糖與阻遏物結(jié)合，使阻遏物發(fā)生構(gòu)象變化而失活，不能與操縱子結(jié)合，結(jié)構(gòu)基因正常轉(zhuǎn)錄，進而再翻譯出蛋白質(zhì)。第67頁，課件共111頁，創(chuàng)作于2023年2月原核生物基因表達的調(diào)控乳糖代謝基因表達調(diào)控圖解：(沒有乳糖時)

Ｒ

Ｐ

Ｏ

lacZlacY

lacA調(diào)節(jié)基因啟動子操縱基因結(jié)構(gòu)基因RNA聚合酶信使RNA轉(zhuǎn)錄翻譯阻抑物與操縱基因結(jié)合，結(jié)構(gòu)基因轉(zhuǎn)錄受阻．阻抑物第68頁，課件共111頁，創(chuàng)作于2023年2月原核生物基因表達的調(diào)控乳糖代謝基因表達調(diào)控圖解：(有乳糖時)

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lacA調(diào)節(jié)基因啟動子操縱基因結(jié)構(gòu)基因RNA聚合酶信使RNA轉(zhuǎn)錄翻譯阻抑物與乳糖結(jié)合后構(gòu)象發(fā)生了改變，因而不能與操縱基因結(jié)合，使得結(jié)構(gòu)基因進行轉(zhuǎn)錄。阻抑物乳糖轉(zhuǎn)錄半乳糖苷酶酶酶乳糖分解代謝調(diào)控過程是一個自我調(diào)控過程

第69頁，課件共111頁，創(chuàng)作于2023年2月四、大腸桿菌乳糖操縱子的正調(diào)控1、葡萄糖敏感操縱子有一些控制某一種糖如乳糖、半乳糖、阿拉伯糖和麥芽糖等分解代謝的操縱子，當(dāng)培養(yǎng)基含有葡萄糖時，會阻止這些操縱子的功能，稱為葡萄糖敏感操縱子。例如：當(dāng)大腸桿菌生長的培養(yǎng)基中既有葡萄糖又有乳糖的條件，只利用葡萄糖，而不利用乳糖。換句話說，只要在培養(yǎng)基中有葡萄糖存在，便可抑制了利用其他各種酶的產(chǎn)生，稱為分解物阻遏。第70頁，課件共111頁，創(chuàng)作于2023年2月2、CAP-cAMP調(diào)控另外一種起調(diào)節(jié)作用的誘導(dǎo)物為cAMP（環(huán)化腺苷酸）分析一組實驗幾種情況：（1）當(dāng)培養(yǎng)基中含用大量葡萄糖時，cAMP水平明顯下降。（2）當(dāng)以乳糖為唯一碳源時，β-半乳糖苷酶的合成增加。第71頁，課件共111頁，創(chuàng)作于2023年2月（3）當(dāng)有乳糖和葡萄糖為碳源時，如果加入cAMP，β-半乳糖苷酶的合成速率大大提高。結(jié)論：

cAMP濃度能影響到β-半乳糖苷酶的合成速率。主要是cAMP能激活CAP（分解物基因激活蛋白），起轉(zhuǎn)錄因子的作用。

第72頁，課件共111頁，創(chuàng)作于2023年2月3、lac操縱子的正調(diào)控機制（1）cAMP-CAP復(fù)合物與DNA結(jié)合，改變DNA結(jié)構(gòu)，促進RNA聚合酶和啟動子結(jié)合，使轉(zhuǎn)錄能力增強。（2）cAMP-CAP復(fù)合物的形成取決于AMP的濃度，當(dāng)以葡萄糖為能源時，由于其抑制腺苷酸環(huán)化酶的活性，ATP不能轉(zhuǎn)化為cAMP，cAMP濃度下降，不能形成cAMP-CAP復(fù)合物，乳糖結(jié)構(gòu)基因不能被轉(zhuǎn)錄。因為細胞中有葡萄糖作為能源，就沒有必要需要對乳糖利用的幾種酶了。第73頁，課件共111頁，創(chuàng)作于2023年2月第74頁，課件共111頁，創(chuàng)作于2023年2月在原核生物中，大多數(shù)基因表達通過操縱子模型進行調(diào)控，其順式作用元件主要由啟動基因、操縱基因和調(diào)節(jié)基因組成。在真核生物中，與基因表達調(diào)控有關(guān)的順式作用元件主要有啟動子（promoter）、增強子（enhancer）和沉默子（silencer）。真核生物中基因表達的調(diào)控機制較原核生物復(fù)雜得多，許多細節(jié)還未弄清楚。就人類染色體DNA而言，就有30億個堿基對，估計約有5萬個基因。第75頁，課件共111頁，創(chuàng)作于2023年2月乳糖操縱子調(diào)控方式的比較負調(diào)控正調(diào)控調(diào)節(jié)蛋白阻遏蛋白CAP變構(gòu)物別乳糖，乳糖cAMP與變構(gòu)物結(jié)合無活性有活性基因位點

O基因CAP位點結(jié)合于基因位點基因關(guān)閉基因開放未結(jié)合于基因位點

基因開放基因關(guān)閉不與變構(gòu)物結(jié)合

有活性無活性第76頁，課件共111頁，創(chuàng)作于2023年2月四、RNA信使RNA(mRNA)、轉(zhuǎn)移RNA(tRNA)、和核糖體RNA(rRNA)是細胞質(zhì)中參與蛋白質(zhì)合成的三類主要的RNA。此外還有小分子細胞核RNA(snRNA)、染色質(zhì)RNA(chRNA)、反義RNA、翻譯控制RNA(tcRNA)、雙鏈RNA(dsRNA)、細胞質(zhì)小分子RNA(scRNA)、具有催化活性的RNA及各種病毒RNA等。五、遺傳密碼（P212）指與mRNA互補的RNA分子Ⅰ類反義RNA直接作用于靶mRNA的SD序列和(或)部分編碼區(qū)，直接抑制翻譯，或與靶mRNA結(jié)合形成雙鏈RNA，從而易被RNA酶Ⅲ降解；Ⅱ類反義RNA與mRNA的非編碼區(qū)結(jié)合，引起mRNA構(gòu)象變化，抑制翻譯；Ⅲ類反義RNA則直接抑制靶mRNA的轉(zhuǎn)錄。第77頁，課件共111頁，創(chuàng)作于2023年2月第三節(jié)微生物的變異微生物的變異（variation）即是微生物子代的表型特征與其親代的表型特征發(fā)生較大的差異，這種差異是由于子代的基因發(fā)生了突變（mutation）所引起的，即遺傳物質(zhì)DNA或RNA病毒和噬菌體中的RNA中的核苷酸序列發(fā)生了一種穩(wěn)定的和可遺傳的變化。微生物表型的變異不是基因的改變，只有微生物基因結(jié)構(gòu)發(fā)生改變才能引起遺傳性變異。第78頁，課件共111頁，創(chuàng)作于2023年2月突變包括基因突變（genemutation）或稱點突變（pointmutation）和染色體畸變（chromosomalaberration）兩大類型。基因突變是由于DNA鏈上的一對或少數(shù)幾對堿基發(fā)生改變而引起的。染色體畸變則是DNA的大段變化(損傷)現(xiàn)象,表現(xiàn)為染色體的插入(insertion)、缺失(deletion)、重復(fù)(duplication)、易位(translocation)和倒位(inversion)。由于重組或附加體等外源遺傳物質(zhì)的整合而引起的DNA改變,則不屬突變的范圍。突變幾率一般在10-6～10-9范圍內(nèi)。第79頁，課件共111頁，創(chuàng)作于2023年2月（一）基因突變1基因突變的類型基因突變的類型極為多樣。人們可從不同的角度進行分類,并給以不同的名稱。按突變體表型特征,可把突變分成以下幾種類型:①形態(tài)突變型--指突變引起細胞形態(tài)變化或引起菌落形態(tài)改變。如細菌的鞭毛、芽孢或莢膜的有無,菌落的大小、外形的光滑(S型)、粗糙(R型)和顏色等的變異;放線菌或真菌產(chǎn)孢子的多少、外形或顏色的變異等。②生化突變型--指一類發(fā)生代謝途徑變異但形態(tài)沒有明顯變化的突變型。該突變型可進一步細分為營養(yǎng)缺陷型、抗性突變型和抗原突變型3種類型。----營養(yǎng)缺陷型--是一類重要的生化突變型。由基因突變而引起代謝過程中某酶合成能力喪失的突變型,必須在原有培養(yǎng)基中添加細胞不能合成的營養(yǎng)成分才能正常生長。----抗性突變型--是一類能抵抗有害理化因素的突變型。據(jù)其抵抗的對象可分抗藥性、抗紫外線或抗噬菌體等突變類型。它在遺傳學(xué)基本理論的研究中十分有用,常作為選擇性標(biāo)記菌種。第80頁，課件共111頁，創(chuàng)作于2023年2月抗原突變型--指細胞成分尤其是細胞表面成分(細胞壁、莢膜、鞭毛)的細微改變而引起抗原性變化的突變型。③致死突變型--由于基因突變而導(dǎo)致個體死亡的突變型。④條件致死突變型--某菌株或病毒經(jīng)基因突變后,在某種條件下可正常生長、繁殖并實現(xiàn)其表型,而在另一條件下卻無法生長、繁殖的突變類型。例如：溫度敏感突變株(temperature-sensitivemutant,Ts突變株)是一類典型的條件致死突變株。例如,E.coli的某些菌株可在37℃下正常生長,卻不能在42℃下生長等。某些T4噬菌體突變株在25℃下有感染力,而在37℃下則失去感染力等。產(chǎn)生Ts突變的原因是突變引起了某些重要蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)和功能改變,以致在某特定的溫度下能發(fā)揮其功能,而在另一溫度(一般為較高溫度)下則該功能喪失。第81頁，課件共111頁，創(chuàng)作于2023年2月其他突變型--如毒力、糖發(fā)酵能力、代謝產(chǎn)物的種類和產(chǎn)量以及對某種藥物的依賴性突變型等。----以上分類僅是為了討論方便而提出的。實際上,它們之間是密切聯(lián)系或是交叉的。如果從研究者能否在巨大群體中迅速檢出和分離出個別突變體的目的來看,則只有選擇性突變和非選擇性突變兩類。前者具有選擇性標(biāo)記,可通過某種環(huán)境條件使它們得到優(yōu)勢生長,從而取代原始菌株。例如營養(yǎng)缺陷型或抗性突變型等;后者沒有選擇性標(biāo)記,而只有一些性狀的數(shù)量差別。例如菌落大小、顏色深淺及代謝產(chǎn)物量的多少等。第82頁，課件共111頁，創(chuàng)作于2023年2月2.基因突變的特點整個生物界,由于它們的遺傳物質(zhì)是相同的,所以顯示在遺傳變異的本質(zhì)上都遵循著同樣的規(guī)律,這在基因突變的水平上尤為明顯。以下以細菌的抗藥性為例說明基因突變的一般特點。不對應(yīng)性--即突變的性狀與引起突變的原因間無直接的對應(yīng)關(guān)系。自發(fā)性--各種性狀的突變,可以在沒有人為的誘變因素處理下自發(fā)產(chǎn)生。

稀有性--指自發(fā)突變的頻率較低,而且穩(wěn)定,一般在10-6～10-9間。所謂突變率,一般指每一細胞在每一世代中發(fā)生某一性狀突變的機率,也可用單位群體在繁殖一代過程中所形成突變體的數(shù)目表示。第83頁，課件共111頁，創(chuàng)作于2023年2月

獨立性--突變的發(fā)生一般是獨立的,即在某一群體中,既可發(fā)生抗青霉素的突變型,也可發(fā)生抗鏈霉素或任何其他藥物的抗藥性。某一基因的突變,即不提高也不降低其他任何基因的突變率。突變不僅對某一細胞是隨機的,且對某一基因也是隨機的。

可誘變性--通過誘變劑的作用,可提高自發(fā)突變的頻率,一般可提高10～105倍。

穩(wěn)定性--由于突變的根源是遺傳物質(zhì)結(jié)構(gòu)上發(fā)生了穩(wěn)定的變化。所以產(chǎn)生的新性狀也是穩(wěn)定和可遺傳的。

可逆性--由原始的野生型基因變異為突變型基因的過程稱為正向突變(forwardmutation),相反的過程則稱為回復(fù)突變或回變(backmutation或reversemutation)。實驗證明,任何性狀既有正向突變，也可發(fā)生回復(fù)突變第84頁，課件共111頁，創(chuàng)作于2023年2月3突變的機制

基因突變的原因是多種多樣的,它可以是自發(fā)的或誘發(fā)的。誘變又可分為點突變和畸變。

突變自發(fā)發(fā)生（自發(fā)突變）人為誘變促其發(fā)生（誘變）

野生型：沒有發(fā)生突變的基因（首次從自然界分離的存在于細菌中的形式）

突變型：相對應(yīng)某一性狀的野生型基因發(fā)生突變。誘變機制--凡能顯著提高突變頻率的理化因子,都可稱為誘變劑(mutagen)它們的各種具體類型概括如下第85頁，課件共111頁，創(chuàng)作于2023年2月各種突變的堿基序列變化簡示如圖第86頁，課件共111頁，創(chuàng)作于2023年2月----在DNA鏈上增添或缺失一、二、或四、五個堿基時,均可引起移碼突變,而增添或缺失三或六個時,則不影響讀碼,只引起短的缺失或增添(插入)。染色體畸變(chromosomalaberration)某些理化因子,如X射線等的輻射及烷化劑、亞硝酸等,除了能引起點突變外,還會引起DNA的大損傷(macrolesion)——染色體畸變,它既包括染色體結(jié)構(gòu)上的缺失(deletion)、重復(fù)(duplication)、插入(insertion)、易位(translocation)和倒位(inversion),也包括染色體數(shù)目的變化。第87頁，課件共111頁，創(chuàng)作于2023年2月若干誘變劑的作用機制及誘變功能誘變因素在DNA上的初級效應(yīng)遺傳效應(yīng)遺傳效應(yīng)堿基類似物摻入作用AT與GC轉(zhuǎn)換羥胺與胞嘧啶起反應(yīng)GC→AT轉(zhuǎn)換亞硝酸A、G、C的氧化脫氨作用

交聯(lián)AT與GC轉(zhuǎn)換

缺失烷化劑烷化堿基(主要是G)

烷化磷酸基團

喪失烷化的嘌呤

糖-磷酸骨架的斷裂AT與GC轉(zhuǎn)換

AT→TA顛換

GC→CG顛換

巨大損傷(缺失、重復(fù)、倒位、易位)吖啶類堿基之間的相互作用(雙鏈變形)碼組移動(+或-)紫外線形成嘧啶的水合物

形成嘧啶的二聚體

交聯(lián)GC→AT轉(zhuǎn)換

碼組移動(+或-)電離輻射堿基的羥基化和降解

DNA降解

糖-磷酸骨架的斷裂

喪失嘌呤AT與GC轉(zhuǎn)換

碼組移動(+或-)

巨大損傷(缺失、重復(fù)、倒位、易位)加熱C脫氨基CG→TA轉(zhuǎn)換Mu噬菌體結(jié)合到一個基因中間碼組移動（誘變噬菌體）第88頁，課件共111頁，創(chuàng)作于2023年2月

基因突變規(guī)律：（1）

突變率自然突變率約為每一世代10-10~10-6。如誘導(dǎo)細菌突變，可使誘導(dǎo)突變率提高10~1000倍（用高溫、紫外線、X射線、烷化劑等理化因素）。由于突變的幾率一般都極低，因此，必須采用檢出選擇性突變株的手段，尤其是采用檢出營養(yǎng)缺陷型的恢復(fù)突變株（backmutant或reversemutant）或抗性突變株特別是抗藥性突變株的方法來加以確定第89頁，課件共111頁，創(chuàng)作于2023年2月（2）

突變與選擇突變是隨機的，不定向的。要從菌群中找出個別突變菌，必須將菌群放在一種利于突變菌而不利于其他菌生長的環(huán)境中，才能將突變株選擇出來。突變是細菌在接觸抗生素之前已經(jīng)發(fā)生，而且突變發(fā)生越早，產(chǎn)生抗性突變株的比例就越多。第90頁，課件共111頁，創(chuàng)作于2023年2月普通培養(yǎng)基含抗生素培養(yǎng)基第91頁，課件共111頁，創(chuàng)作于2023年2月（二）DNA損傷修復(fù)修復(fù)機制對細菌的生命活動極其重要。但損傷修復(fù)本身也會出現(xiàn)錯誤。如切除損傷的DNA片段時，會同時切掉正常DNA序列；DNA損傷后的修復(fù)會發(fā)生差錯，造成細菌的變異。第92頁，課件共111頁，創(chuàng)作于2023年2月（三）基因的轉(zhuǎn)移與重組基因轉(zhuǎn)移：供體菌外源性的遺傳物質(zhì)

受體菌外源性遺傳物質(zhì)：供體菌染色體DNA片段，可轉(zhuǎn)移的質(zhì)粒DNA及噬菌體的基因等。第93頁，課件共111頁，創(chuàng)作于2023年2月基因重組：被轉(zhuǎn)移的基因在受體菌胞質(zhì)中能自行復(fù)制與表達，或與受體菌DNA整合在一起，稱為基因重組。凡把兩個不同性狀個體內(nèi)的遺傳基因轉(zhuǎn)移到一起,經(jīng)過遺傳物質(zhì)分子重新組合,形成新遺傳型個體的方式,稱基因重組。重組可使生物體在未發(fā)生突變的情況下,產(chǎn)生新遺傳型個體

基因重組使受體菌獲得供體菌的某些特性。第94頁，課件共111頁，創(chuàng)作于2023年2月在原核微生物中,基因重組主要有轉(zhuǎn)化、轉(zhuǎn)導(dǎo)、接合和原生質(zhì)體融合4種形式。轉(zhuǎn)化(transformation)--受體菌直接吸收了來自供體菌的DNA片段,通過交換,把它整合到自己的基因組中,從而獲得了供體菌的部分遺傳性狀的現(xiàn)象稱為轉(zhuǎn)化。轉(zhuǎn)化后的受體菌,稱為轉(zhuǎn)化子。來自供體的DNA片段稱為轉(zhuǎn)化因子,其一般是雙鏈DNA片段。轉(zhuǎn)導(dǎo)(transduction)--通過缺陷噬菌體的媒介,把供體細胞的DNA片段攜帶到受體細胞中,從而使后者獲得了前者部分遺傳性狀的現(xiàn)象,稱為轉(zhuǎn)導(dǎo)。獲得新遺傳性狀的受體細胞,稱為轉(zhuǎn)導(dǎo)子。接合(conjugation)--通過供體菌和受體菌完整細胞間的直接接觸而傳遞大段DNA的過程稱為接合(有時也稱“雜交”)。原生質(zhì)體融合（protoplastfusion）--通過人為方法，使遺傳性狀不同的兩細胞的原生質(zhì)體發(fā)生融合，并進而發(fā)生遺傳重組以產(chǎn)生同時帶有雙親性狀的遺傳性穩(wěn)定的融合子（fusant）的過程，稱為原生質(zhì)體融合。（P233）第95頁，課件共111頁，創(chuàng)作于2023年2月1.轉(zhuǎn)化供體菌裂解游離的DNA片段被受體菌直接攝取，使受體菌獲得新的性狀第96頁，課件共111頁，創(chuàng)作于2023年2月第97頁，課件共111頁，創(chuàng)作于2023年2月轉(zhuǎn)化的條件：（1）轉(zhuǎn)化的DNA片段的分子量要小于1*107，最多不超過10~20個基因。（2）受體菌只有進入感受態(tài)時才能攝取外源DNA。第98頁，課件共111頁，創(chuàng)作于2023年2月感受態(tài)的細菌：①表面有一種吸附DNA的受體；②感受態(tài)細菌一般出現(xiàn)在對數(shù)生長期的后期（維持幾分鐘至3~4h）。細菌的感受態(tài)可用人工誘導(dǎo)的轉(zhuǎn)化程序形成。人工感受態(tài)的轉(zhuǎn)化系統(tǒng)最適用于質(zhì)粒和噬菌體的DNA。第99頁，課件共111頁，創(chuàng)作于2023年2月2.接合細菌通過性菌毛相互連接溝通，將遺傳物質(zhì)（主要是質(zhì)粒DNA）從供體菌轉(zhuǎn)移給受體菌的方式。通過接合方式轉(zhuǎn)移的質(zhì)粒稱為接合性質(zhì)粒。第100頁，課件共111頁，創(chuàng)作于2023年2月（1）F質(zhì)粒的接合F+菌接合

F-菌F+菌F+菌（獲得F質(zhì)粒）第101頁，課件共111頁，創(chuàng)作于2023年2月（2）R質(zhì)粒的接合細菌的耐藥性與染色體基因突變和R質(zhì)粒的接合轉(zhuǎn)移等相關(guān)。R質(zhì)粒耐藥傳遞因子（RTF）耐藥（r）決定子這兩部分可以單獨存在，也可結(jié)合在一起，但單獨存在時無接合傳遞R質(zhì)粒的功能。第102頁，課件共111頁，創(chuàng)作于2023年2月3.轉(zhuǎn)導(dǎo)以溫和噬菌體為載體，將供體菌的一段DNA轉(zhuǎn)移到受體菌內(nèi)，使受體菌獲得新的性狀。供體菌一段DNA溫和噬菌體受體菌

獲得新性狀第103頁，課件共111頁，創(chuàng)作于2023年2月4.

原生質(zhì)體融合概念：通過人為方法，使遺傳性狀不同的兩細胞的原生質(zhì)體發(fā)生融合，并進而發(fā)生遺傳重組以產(chǎn)生同時帶有雙親性狀的遺傳性穩(wěn)定的融合子（fusant）的過程，稱為原生質(zhì)體融合。適用范圍：各種生物細胞都能進行原生質(zhì)體融合，包括各種原核生物、真核微生物以及高等動植物和人體的不同細胞。意義：70年代后發(fā)展的一種育種新技術(shù)，繼轉(zhuǎn)化、轉(zhuǎn)導(dǎo)和接合之后一種更有效的轉(zhuǎn)移遺傳物質(zhì)的手段。原生質(zhì)體融合不僅能在不同菌株或種間進行，還能做到屬間、科間甚至更遠緣的微生物或高等生物細胞間的融合。發(fā)展點：有關(guān)原生質(zhì)體融合的遺傳機制，尚未研究清楚，目前還在探索中。第104頁，課件共111頁，創(chuàng)作于2023年2月原生質(zhì)體融合的主要步驟選擇親株 →→制備原生質(zhì)體→→原生質(zhì)體融合→→原生質(zhì)體再生 →→篩選優(yōu)良性狀的融合重組子第105頁，課件共111頁，創(chuàng)作于2023年2月第四節(jié)：遺傳工程20世紀(jì)70年代初，在生命科學(xué)發(fā)展史上發(fā)生了一個偉大事件，美國科學(xué)S.Cohen第一次將兩個不同的質(zhì)粒加以拼接，組合成一個雜合質(zhì)粒，并將其引入到大腸桿菌體內(nèi)進行表達。