1、微生物的遗传变异和育种第 七 章1 1 1 1 遗传的物质基础基因突变和诱变育种基因重组和杂交育种基因工程菌种的衰退复壮和保藏1 一、三个经典实验转化实验噬菌体感染实验植物病毒的重建实验第一节 遗传变异的物质基础证明核酸是微生物遗传物质1、转化实验光滑型( S) 粗糙型( R)有 荚 膜、菌 落 光 滑分 泌 毒 素、致 病无 荚 膜、菌 落 粗 糙无 毒、不 致 病S S S 三 个 血 清 型 R R R 三 个 血 清 型1928年, 英 F.Griffith 首先发现转化现象。实验材料 : 肺炎链球菌方法动物实验细菌培养实验S型菌无细胞抽提液试验转化实验( 1) : 动物实验活的 S菌
2、加活 R菌和热死 S菌加活 S菌加活 R菌或死 S菌抽血分离健康小白鼠存活死亡死亡 杀死 无菌落生长 体外培养 活菌 体外培养 菌落 菌落(多) 菌落(少) 体 外 混合培养 杀死 活菌 转化实验 ( 2): 细菌培养实验活 R菌 S菌无细胞抽提液+转化实验( 3) : S型菌无细胞抽提液试验大量 R菌落和少量 S菌落1944年, O . T . Avery等人将 S菌的糖类、脂类、蛋白质、核酸等提纯后分别与 R活菌混合进行转化实验,结果:结论 :转化因子是 DNA, DNA 是细菌遗传信息的载体 。活 R菌 + S菌 DNA S菌落S菌 Pr或S菌 多糖 R菌落活 R菌 +DNA含 P不含
3、S; Pr含 S不含 P。原理:步骤2、 噬菌体感染实验1952年, A. D . Hershey和 M. Chase, 同位素标记 。结论 : 噬菌体侵入细菌细胞内的仅仅是 DNA,蛋白质外壳留在细胞外;而子代噬菌体既有噬菌体 DNA,又有噬菌体蛋白质外壳,证明 DNA是噬菌体遗传信息的载体。用 35S-蛋白质标记 的噬菌体感染细菌:放射性(蛋白质外壳)主要在无细胞上清液中。用 32P-DNA标记 的噬菌体感染细菌:放射性 (噬菌体 DNA)主要在沉淀物中 (细菌细胞内 )。结果步骤:用含同位素 35S 或 32P的培养基培养大肠杆菌,再让T2感染上述大肠杆菌使噬菌体标记同位素用 32P用
4、35S获得含 35S-蛋白质外壳的 T2 获得含 32P-核心的 T2吸附10分钟后搅动,外壳脱离细胞离心不含大肠杆菌细胞的上清液吸附离心不含大肠杆菌细胞的上清液大肠杆菌细胞沉淀物( 放射性物质多 )大肠杆菌细胞沉淀物( 放射性物质多 )3、植物病毒的重建实验1956年, H. Fraenkel - Conrat利用含 RNA的 TMV进行植物病毒的重建实验。方法结论 :证明 RNA是 RNA病毒遗传信息的载体。TMVTMV原始株 拆开 重建 感染 分离纯化 HRVHRV遗传物质存在部位核染色体核 外染色体真核生物细胞器原核生物质粒二、 遗传物质在微生物细胞内的存在部位和方式(一)遗传物质在细胞内存在的七个水平:自学1、细胞水平 2、细胞核水平3、染色体水平 4、核酸水平5、基因水平 6、密码字水平7、核苷酸水平P192 197