1、微生物的遗传变异微生物的遗传变异和育种和育种一是作为领导干部一定要树立正确的权力观和科学的发展观，权力必须为职工群众谋利益，绝不能为个人或少数人谋取私利一是作为领导干部一定要树立正确的权力观和科学的发展观，权力必须为职工群众谋利益，绝不能为个人或少数人谋取私利遗传与变异的概念遗传与变异的概念：亲代将自身一整套遗传因子传递给下一代的行：亲代将自身一整套遗传因子传递给下一代的行为和功能，为和功能，：生物体的遗传物质结构和数量的改变，在群体：生物体的遗传物质结构和数量的改变，在群体中以中以极低的几率极低的几率（1010-5-5 1010-6-6）出现，性状变化幅）出现，性状变化幅度大；新性状稳定、可
2、遗传。度大；新性状稳定、可遗传。遗传遗传保证了微生物保证了微生物种的相对稳定性、种的存在种的相对稳定性、种的存在和延续和延续，而，而变异变异则推动了则推动了种的进化和发展种的进化和发展。遗传和变异是生物体的最本质的属性之一。遗传和变异是生物体的最本质的属性之一。遗传物质改变，导致表型改变。遗传物质改变，导致表型改变。这种改变稳定，具有可遗传性这种改变稳定，具有可遗传性一是作为领导干部一定要树立正确的权力观和科学的发展观，权力必须为职工群众谋利益，绝不能为个人或少数人谋取私利一是作为领导干部一定要树立正确的权力观和科学的发展观，权力必须为职工群众谋利益，绝不能为个人或少数人谋取私利（1）遗传型遗
3、传型（genotype）又称又称基因型基因型，指某一生物个体所含有的全部遗传因指某一生物个体所含有的全部遗传因子，即子，即基因的总和基因的总和。遗传型是一种内在可能性或潜力，。遗传型是一种内在可能性或潜力，其实质是遗传物质上所负载的其实质是遗传物质上所负载的特定遗传信息特定遗传信息。（2）表型表型（phenotype）又称又称表现型表现型，指某一生物体所具有的一切外表特征，指某一生物体所具有的一切外表特征和内在特性的总和，是其遗传型在合适环境下通过代谢和内在特性的总和，是其遗传型在合适环境下通过代谢和发育而得到的具体表现。和发育而得到的具体表现。表型的实现是由生物体的遗传型和环境条件共同作用的
4、结果。表型的实现是由生物体的遗传型和环境条件共同作用的结果。一是作为领导干部一定要树立正确的权力观和科学的发展观，权力必须为职工群众谋利益，绝不能为个人或少数人谋取私利一是作为领导干部一定要树立正确的权力观和科学的发展观，权力必须为职工群众谋利益，绝不能为个人或少数人谋取私利（modification）：）：指生物体由于指生物体由于非遗传因素非遗传因素引起的表型改变引起的表型改变，变，变化发生在转录、转译水平，特点是几乎整个群化发生在转录、转译水平，特点是几乎整个群体中的每一个个体都发生同样的变化，性状变体中的每一个个体都发生同样的变化，性状变化的幅度小，化的幅度小，不遗传不遗传，引起饰变的因
5、素消失后，引起饰变的因素消失后，表型即可恢复。举例：表型即可恢复。举例：Serratia marcescens 的红的红色素在色素在25和和37的变化的变化。特点：特点：暂时性、不可遗传性、表现为全部个体的行为。暂时性、不可遗传性、表现为全部个体的行为。其表型的差异只与其表型的差异只与环境环境有关有关一是作为领导干部一定要树立正确的权力观和科学的发展观，权力必须为职工群众谋利益，绝不能为个人或少数人谋取私利一是作为领导干部一定要树立正确的权力观和科学的发展观，权力必须为职工群众谋利益，绝不能为个人或少数人谋取私利Production of a red pigment(prodigiosin)b
6、y Serratia marcescens.From left to right:slant culture grown at 25C,slant culture grown at 37C,broth culture grown at 25C,broth culture grown at 37C.Serratia marcescens 的红色素在的红色素在25和和37的变化。的变化。一是作为领导干部一定要树立正确的权力观和科学的发展观，权力必须为职工群众谋利益，绝不能为个人或少数人谋取私利一是作为领导干部一定要树立正确的权力观和科学的发展观，权力必须为职工群众谋利益，绝不能为个人或少数人谋取私
7、利一是作为领导干部一定要树立正确的权力观和科学的发展观，权力必须为职工群众谋利益，绝不能为个人或少数人谋取私利一是作为领导干部一定要树立正确的权力观和科学的发展观，权力必须为职工群众谋利益，绝不能为个人或少数人谋取私利研究微生物遗传的意义研究微生物遗传的意义微生物的独特生物学特性：微生物的独特生物学特性：（1 1）个体极其简单；个体极其简单；（2 2）营养体一般都是单倍体；营养体一般都是单倍体；（3 3）易于在成分简单的组合培养基上大量生长繁殖；易于在成分简单的组合培养基上大量生长繁殖；（4 4）繁殖速度快；繁殖速度快；（5 5）易于积累不同的中间代谢产物或终产物；易于积累不同的中间代谢产物或
8、终产物；（6 6）菌落形态特征的可见性和多样性；菌落形态特征的可见性和多样性；（7 7）环境条件对微生物群体中各个个体作用的直接性和环境条件对微生物群体中各个个体作用的直接性和均一性；均一性；（8 8）易于形成营养缺陷型；易于形成营养缺陷型；（9 9）各种微生物一般都有相应的病毒；各种微生物一般都有相应的病毒；（1010）存在多种处于进化过程中的原始有性生殖方式；存在多种处于进化过程中的原始有性生殖方式；微生物细胞结构简单，营养体一般为单微生物细胞结构简单，营养体一般为单倍体，方便建立纯系。倍体，方便建立纯系。很多常见微生物都易于人工培养，快速、很多常见微生物都易于人工培养，快速、大量生长繁殖
9、大量生长繁殖。对环境因素的作用敏感，易于获得各类对环境因素的作用敏感，易于获得各类突变株，操作性强。突变株，操作性强。微生物是遗传学研究中的明星！微生物是遗传学研究中的明星！模式生物（模式生物（model organism）一是作为领导干部一定要树立正确的权力观和科学的发展观，权力必须为职工群众谋利益，绝不能为个人或少数人谋取私利一是作为领导干部一定要树立正确的权力观和科学的发展观，权力必须为职工群众谋利益，绝不能为个人或少数人谋取私利 微生物是研究现代遗传学和其它许多主要微生物是研究现代遗传学和其它许多主要的的生物学基本理论问题生物学基本理论问题中最热衷的中最热衷的。对微生物遗传规律的深入研
10、究，不仅促进对微生物遗传规律的深入研究，不仅促进了了和和的发展，而且的发展，而且为为提供了丰富的理论基础，促使育种提供了丰富的理论基础，促使育种工作从不自觉到自觉、从低效到高效、从随机工作从不自觉到自觉、从低效到高效、从随机到定向、从近缘杂交到远缘杂交的方向发展。到定向、从近缘杂交到远缘杂交的方向发展。一是作为领导干部一定要树立正确的权力观和科学的发展观，权力必须为职工群众谋利益，绝不能为个人或少数人谋取私利一是作为领导干部一定要树立正确的权力观和科学的发展观，权力必须为职工群众谋利益，绝不能为个人或少数人谋取私利遗传变异的物质基础遗传变异的物质基础一是作为领导干部一定要树立正确的权力观和科学
11、的发展观，权力必须为职工群众谋利益，绝不能为个人或少数人谋取私利一是作为领导干部一定要树立正确的权力观和科学的发展观，权力必须为职工群众谋利益，绝不能为个人或少数人谋取私利3个经典实验证明遗传的物质基础个经典实验证明遗传的物质基础是核酸还是蛋白是核酸还是蛋白（一）（一）经典转化实验经典转化实验（二）（二）噬菌体感染实验噬菌体感染实验（三）（三）植物病毒的重建实验植物病毒的重建实验DNADNA作为遗传物质作为遗传物质RNARNA作为遗传物质作为遗传物质一是作为领导干部一定要树立正确的权力观和科学的发展观，权力必须为职工群众谋利益，绝不能为个人或少数人谋取私利一是作为领导干部一定要树立正确的权力观
12、和科学的发展观，权力必须为职工群众谋利益，绝不能为个人或少数人谋取私利1928年，英国科学家Griffith进行了以下几组实验：（1）小白鼠体内实验小白鼠体内实验（一）经典转化实验（一）经典转化实验（transformation）：研究对象：Streptococcus pneumoniae（肺炎双球菌）S型菌株：有致病性，菌落表面光滑，有荚膜 R型菌株：无致病性，菌落表面粗糙，无荚膜一是作为领导干部一定要树立正确的权力观和科学的发展观，权力必须为职工群众谋利益，绝不能为个人或少数人谋取私利一是作为领导干部一定要树立正确的权力观和科学的发展观，权力必须为职工群众谋利益，绝不能为个人或少数人谋取私
13、利（2 2）细菌培养试验）细菌培养试验热死热死S 型型菌菌不生长不生长活活R 型型菌菌长出长出R型型菌菌热死热死S 型菌型菌+活活R 型菌型菌长出大量长出大量R型菌型菌 +10-6S型菌型菌培养皿培养培养皿培养培养皿培养培养皿培养培养皿培养培养皿培养一是作为领导干部一定要树立正确的权力观和科学的发展观，权力必须为职工群众谋利益，绝不能为个人或少数人谋取私利一是作为领导干部一定要树立正确的权力观和科学的发展观，权力必须为职工群众谋利益，绝不能为个人或少数人谋取私利（3 3）S 型菌的无细胞抽提液试验型菌的无细胞抽提液试验活菌活菌型型菌的无细胞提取液菌的无细胞提取液培养皿培养培养皿培养 长出大量长
14、出大量型型菌和菌和少量少量型型菌菌F.Griffith将这种现象称为将这种现象称为转化转化（transformation)，并将，并将引起转化的物质称为引起转化的物质称为转化因子转化因子(transforming factor)。一是作为领导干部一定要树立正确的权力观和科学的发展观，权力必须为职工群众谋利益，绝不能为个人或少数人谋取私利一是作为领导干部一定要树立正确的权力观和科学的发展观，权力必须为职工群众谋利益，绝不能为个人或少数人谋取私利（1）从活的）从活的S菌中抽提各种细胞成分菌中抽提各种细胞成分（DNA，RNA,蛋白蛋白质，荚膜多糖等）质，荚膜多糖等）（2）对各组分进行转化试验）对各组
15、分进行转化试验1944年，年，O.T.Avery等从热死的等从热死的S型型S.pneumoniae 中提纯了可能作中提纯了可能作为转化因子的各种成分，在离体条件下进行了更精密的转化实验。为转化因子的各种成分，在离体条件下进行了更精密的转化实验。只有只有S型细菌的型细菌的DNA才能将才能将S.Pneumoniae的的R型转化为型转化为S型，且型，且DNA纯度越高，转化效率越高。纯度越高，转化效率越高。结论：结论：DNADNA是转化所必需的转化因子是转化所必需的转化因子（二）（二）噬菌体感染实验噬菌体感染实验 1952年年，A.D.Hershey和和M.Chase发表了发表了证明证明DNA是噬菌体
16、的遗传物质基础的著名是噬菌体的遗传物质基础的著名实验实验噬菌体感染实验噬菌体感染实验实验材料实验材料:吸附吸附10 min后后 用捣碎器用捣碎器使空壳脱离使空壳脱离离心离心上清液中含上清液中含15%放射性放射性 沉淀中含沉淀中含85%放射性放射性用含用含32P-DNA标记的噬菌体作感染实验标记的噬菌体作感染实验沉淀细胞进一沉淀细胞进一步培养后，可步培养后，可产生大量完整产生大量完整的子代噬菌体的子代噬菌体吸附吸附10 min后后 用捣碎器用捣碎器使空壳脱离使空壳脱离离心离心上清液中含上清液中含75%放射性放射性 沉淀中含沉淀中含25%放射性放射性沉淀细胞进一步培沉淀细胞进一步培养后，可产生大量
17、养后，可产生大量完整的子代噬菌体完整的子代噬菌体用含用含35S-蛋白质标记的噬菌体作感染实验蛋白质标记的噬菌体作感染实验在在DNA中存在着包括中存在着包括合成蛋白质外壳在内合成蛋白质外壳在内的整套遗传信息。的整套遗传信息。实验证明，进入细菌细胞实验证明，进入细菌细胞内部的物质是内部的物质是DNA。（三）（三）植物病毒的重建实验植物病毒的重建实验 有些动物病毒、植物病毒以及某些噬菌体有些动物病毒、植物病毒以及某些噬菌体只由只由RNA和蛋白质组成，为了证明核酸和蛋白质组成，为了证明核酸RNA是是遗传物质，遗传物质，H.Fraenkel-Conrat（1956）用含用含RNA的烟草花叶病毒（的烟草花
18、叶病毒（tobacco mosaic virus,TMV）进行了著名的进行了著名的植物病毒重建实验植物病毒重建实验。将将TMV在一定浓度的苯酚溶液中振荡，在一定浓度的苯酚溶液中振荡，就能将其蛋白质外壳与就能将其蛋白质外壳与RNA核心相分离。核心相分离。分分离后的离后的RNA在没有蛋白质包裹的情况下，在没有蛋白质包裹的情况下，也也能感染烟草并使其患典型症状能感染烟草并使其患典型症状，而且在，而且在病斑病斑中还能分离出正常病毒粒子中还能分离出正常病毒粒子，而而TMV的蛋白的蛋白质部分不能感染烟草质部分不能感染烟草。一是作为领导干部一定要树立正确的权力观和科学的发展观，权力必须为职工群众谋利益，绝不
19、能为个人或少数人谋取私利一是作为领导干部一定要树立正确的权力观和科学的发展观，权力必须为职工群众谋利益，绝不能为个人或少数人谋取私利植物病毒重建实验植物病毒重建实验实验证明，遗传信息的流向与实验证明，遗传信息的流向与RNA的传递是一致的的传递是一致的病斑的特性是典病斑的特性是典型的型的HRV病班。病班。病斑的特性是典病斑的特性是典型的型的HTV病班。病班。一是作为领导干部一定要树立正确的权力观和科学的发展观，权力必须为职工群众谋利益，绝不能为个人或少数人谋取私利一是作为领导干部一定要树立正确的权力观和科学的发展观，权力必须为职工群众谋利益，绝不能为个人或少数人谋取私利朊病毒的发现和思考朊病毒含
20、有微量的核酸，仍未发现？朊病毒仅由蛋白质构成朊病毒的遗传物质为蛋白质？一是作为领导干部一定要树立正确的权力观和科学的发展观，权力必须为职工群众谋利益，绝不能为个人或少数人谋取私利一是作为领导干部一定要树立正确的权力观和科学的发展观，权力必须为职工群众谋利益，绝不能为个人或少数人谋取私利微生物的基因和基因组结构微生物的基因和基因组结构一是作为领导干部一定要树立正确的权力观和科学的发展观，权力必须为职工群众谋利益，绝不能为个人或少数人谋取私利一是作为领导干部一定要树立正确的权力观和科学的发展观，权力必须为职工群众谋利益，绝不能为个人或少数人谋取私利基因研究历史基因研究历史 从遗传学史的角度看，基因
21、概念大致分以下几个阶段：从遗传学史的角度看，基因概念大致分以下几个阶段：基因（基因（gene）是什么是什么?是实体，其物质基础是是实体，其物质基础是DNA（或（或RNA）；）；是是一个含有特定遗传信息的一个含有特定遗传信息的DNA分子区段分子区段；是遗传信息传递和性状分化发育的依据；是遗传信息传递和性状分化发育的依据；基因是可分的，根据功能不同，分为：基因是可分的，根据功能不同，分为：编码蛋白质的基因编码蛋白质的基因 结构基因（结构蛋白，酶）结构基因（结构蛋白，酶）调节基因（阻遏蛋白或激活蛋白）调节基因（阻遏蛋白或激活蛋白）无翻译产物的基因无翻译产物的基因 tRNA基因（简称基因（简称 tDN
22、A）rRNA基因（简称基因（简称rDNA）不转录的不转录的DNA区段区段 启动子（启动子（promotor）操纵基因（操纵基因（operator）基因是一个含有特定遗传信息的核苷酸序列，它基因是一个含有特定遗传信息的核苷酸序列，它是遗传的功能单位。是遗传的功能单位。一是作为领导干部一定要树立正确的权力观和科学的发展观，权力必须为职工群众谋利益，绝不能为个人或少数人谋取私利一是作为领导干部一定要树立正确的权力观和科学的发展观，权力必须为职工群众谋利益，绝不能为个人或少数人谋取私利现代基因阶段现代基因阶段一是作为领导干部一定要树立正确的权力观和科学的发展观，权力必须为职工群众谋利益，绝不能为个人或
23、少数人谋取私利一是作为领导干部一定要树立正确的权力观和科学的发展观，权力必须为职工群众谋利益，绝不能为个人或少数人谋取私利原核生物的基因结构原核生物的基因结构一是作为领导干部一定要树立正确的权力观和科学的发展观，权力必须为职工群众谋利益，绝不能为个人或少数人谋取私利一是作为领导干部一定要树立正确的权力观和科学的发展观，权力必须为职工群众谋利益，绝不能为个人或少数人谋取私利真核生物的基因结构真核生物的基因结构真核细胞基因结构示意图真核细胞基因结构示意图一是作为领导干部一定要树立正确的权力观和科学的发展观，权力必须为职工群众谋利益，绝不能为个人或少数人谋取私利一是作为领导干部一定要树立正确的权力观
24、和科学的发展观，权力必须为职工群众谋利益，绝不能为个人或少数人谋取私利外显子和内含子外显子和内含子真核细胞基因结构的主要特点编码区是间隔的、不连续的。外显子在编码区能够编码蛋白质的序列内含子在编码区不能够编码蛋白质的序列真核细胞中，外显子和内含子数目不同蛋白质碱基外显子内含子氨基酸-球蛋白球蛋白170017003 32 2146146凝血因子凝血因子18600186002626252525522552基因组（基因组（genome）：）：一个物种的单倍体的所有染色体及其所包含一个物种的单倍体的所有染色体及其所包含的遗传信息的总称。的遗传信息的总称。微生物的基因组一般较小。微生物的基因组一般较小。
25、v原核生物在一般情况下只有一条染色体，原核生物在一般情况下只有一条染色体，多为单倍体。多为单倍体。v真核微生物有多条染色体，例如啤酒酵母真核微生物有多条染色体，例如啤酒酵母有有16条染色体。有时为双倍体。条染色体。有时为双倍体。一是作为领导干部一定要树立正确的权力观和科学的发展观，权力必须为职工群众谋利益，绝不能为个人或少数人谋取私利一是作为领导干部一定要树立正确的权力观和科学的发展观，权力必须为职工群众谋利益，绝不能为个人或少数人谋取私利原核生物（大肠杆菌）的基因组原核生物（大肠杆菌）的基因组紧密缠绕的环状双链紧密缠绕的环状双链DNADNA分子分子遗传信息的连续性遗传信息的连续性功能相关的结
26、构基因组成功能相关的结构基因组成操纵子结构操纵子结构结构基因的单拷贝及结构基因的单拷贝及rRNArRNA基因的多拷贝基因的多拷贝基因组的重复序列少而短基因组的重复序列少而短一是作为领导干部一定要树立正确的权力观和科学的发展观，权力必须为职工群众谋利益，绝不能为个人或少数人谋取私利一是作为领导干部一定要树立正确的权力观和科学的发展观，权力必须为职工群众谋利益，绝不能为个人或少数人谋取私利古细菌（詹氏甲烷球菌）的基因组古细菌（詹氏甲烷球菌）的基因组古细菌的基因组结构类似于细菌，即在环形古细菌的基因组结构类似于细菌，即在环形DNADNA分子上功分子上功能相关的基因组成操纵子结构，基本无内含子序列。能
27、相关的基因组成操纵子结构，基本无内含子序列。负责信息传递功能的基因（复制、转录和翻译）类似于真负责信息传递功能的基因（复制、转录和翻译）类似于真核生物，其转录起始系统基本上与真核生物一样，而与核生物，其转录起始系统基本上与真核生物一样，而与细菌截然不同。此外，细菌截然不同。此外，RNARNA聚合酶、启动子结构、翻译聚合酶、启动子结构、翻译机制、核小体等也与真核生物接近。机制、核小体等也与真核生物接近。一是作为领导干部一定要树立正确的权力观和科学的发展观，权力必须为职工群众谋利益，绝不能为个人或少数人谋取私利一是作为领导干部一定要树立正确的权力观和科学的发展观，权力必须为职工群众谋利益，绝不能为
28、个人或少数人谋取私利真核生物（啤酒酵母）的基因组真核生物（啤酒酵母）的基因组基因组大基因组大DNADNA与组蛋白构成染色质的复杂结构与组蛋白构成染色质的复杂结构有间隔子或内含子序列有间隔子或内含子序列没有明显的操纵子结构没有明显的操纵子结构含有含有大量的重复序列大量的重复序列（低度、中度和高度重复）（低度、中度和高度重复）基因组基因组大部分在细胞核内大部分在细胞核内 质粒（质粒（plasmid）：）：转座子（转座子（transposable element）：）：质粒和转座子是细胞中除染色体以外的质粒和转座子是细胞中除染色体以外的另外二类遗传因子。另外二类遗传因子。一是作为领导干部一定要树立正
29、确的权力观和科学的发展观，权力必须为职工群众谋利益，绝不能为个人或少数人谋取私利一是作为领导干部一定要树立正确的权力观和科学的发展观，权力必须为职工群众谋利益，绝不能为个人或少数人谋取私利一、原核生物的质粒一、原核生物的质粒定义定义：是一类小型共价闭合环状核外：是一类小型共价闭合环状核外DNADNA，能独立于染色体进，能独立于染色体进行自主复制。可以通过交换掺入染色体成为附加体；可以行自主复制。可以通过交换掺入染色体成为附加体；可以从寄主细胞中消除。从寄主细胞中消除。近年来也发现了线性双链近年来也发现了线性双链DNADNA质粒和质粒和RNARNA质粒质粒大小大小：1-1000kb1-1000k
30、b，含有数个到数十个甚至上百个基因。，含有数个到数十个甚至上百个基因。构型构型：DNADNA的两条多核苷酸链彼此螺旋缠绕，每条链上两个核的两条多核苷酸链彼此螺旋缠绕，每条链上两个核苷酸末端通过共价键连接，形成没有游离末端的闭合环状苷酸末端通过共价键连接，形成没有游离末端的闭合环状链，叫链，叫 共价、闭合、环状共价、闭合、环状DNA(covalently closed circle DNA(covalently closed circle DNA,cccDNA)DNA,cccDNA),通常呈现负超螺旋构型，如果两条多核苷酸通常呈现负超螺旋构型，如果两条多核苷酸链中只有一条保持完整的环状结构，另一
31、条链出现有链中只有一条保持完整的环状结构，另一条链出现有1 1至数至数个缺口时，称为开环个缺口时，称为开环DNA,OCDNA,OC型，若双链断裂形成线状分子，型，若双链断裂形成线状分子，称为称为L L型。型。功能功能：进行细胞间接合并带有一些基因，如产生毒素、抗药性、：进行细胞间接合并带有一些基因，如产生毒素、抗药性、降解功能等。降解功能等。重组重组：在质粒之间、质粒与染色体之间均可发生。：在质粒之间、质粒与染色体之间均可发生。一是作为领导干部一定要树立正确的权力观和科学的发展观，权力必须为职工群众谋利益，绝不能为个人或少数人谋取私利一是作为领导干部一定要树立正确的权力观和科学的发展观，权力必
32、须为职工群众谋利益，绝不能为个人或少数人谋取私利cccDNAocDNAl DNA 对于由于三种构型同时存在时造成的多带现象（提对于由于三种构型同时存在时造成的多带现象（提取质粒时造成或自然存在），可以进行特异性单酶切，取质粒时造成或自然存在），可以进行特异性单酶切，使其成为一条带。使其成为一条带。质粒的凝胶电泳检测质粒的凝胶电泳检测二、质粒的分子结构二、质粒的分子结构1 1.结构结构通常以通常以共价闭合环状共价闭合环状(covalently closed circle，简简称称CCC)的超螺旋双链的超螺旋双链DNA分子存在于细胞中；分子存在于细胞中；2.质粒的特点质粒的特点:在某些特殊条件下，
33、质粒有时能赋予宿主细在某些特殊条件下，质粒有时能赋予宿主细胞以特殊的机能，从而使宿主得到生长优势。胞以特殊的机能，从而使宿主得到生长优势。质粒所含的基因对宿主细胞一般是非必需的；质粒所含的基因对宿主细胞一般是非必需的；致育因子（致育因子（Fertility factor，F因子）因子）抗性因子（抗性因子（Resistance factor，R因子）因子）Col质粒（质粒（colicin plasmid，Col plasmid）毒性质粒（毒性质粒（virulence plasmid）代谢质粒（代谢质粒（Metabolic plasmid）隐秘质粒（隐秘质粒（cryptic plasmid）根据质
34、粒所编码的功能和赋予宿主的表型效根据质粒所编码的功能和赋予宿主的表型效应分类应分类:三、质粒的主要类型三、质粒的主要类型一是作为领导干部一定要树立正确的权力观和科学的发展观，权力必须为职工群众谋利益，绝不能为个人或少数人谋取私利一是作为领导干部一定要树立正确的权力观和科学的发展观，权力必须为职工群众谋利益，绝不能为个人或少数人谋取私利（一）（一）F质粒质粒（F plasmid）又称又称F因子、因子、致育因子致育因子（fertility factor）或性因子（或性因子（sex factor），），其大小约其大小约100 kb，为为cccDNA，这是最早（这是最早（1946年）发现的一种年）发现
35、的一种在大肠杆菌的在大肠杆菌的有性生殖现象有性生殖现象（接合作用）接合作用）中中起主要作用的质粒。起主要作用的质粒。存在于肠细菌属、假单胞菌属、嗜血杆菌、奈瑟存在于肠细菌属、假单胞菌属、嗜血杆菌、奈瑟氏球菌、链球菌等细菌中，决定性别。氏球菌、链球菌等细菌中，决定性别。一是作为领导干部一定要树立正确的权力观和科学的发展观，权力必须为职工群众谋利益，绝不能为个人或少数人谋取私利一是作为领导干部一定要树立正确的权力观和科学的发展观，权力必须为职工群众谋利益，绝不能为个人或少数人谋取私利携带携带F质粒的菌株称为质粒的菌株称为F+菌株（具有性菌毛，相当于菌株（具有性菌毛，相当于雄性），无雄性），无F质粒
36、的菌株称为质粒的菌株称为F-菌株（相当于雌性）。菌株（相当于雌性）。F+菌株能通过接合作用将因子转入菌株能通过接合作用将因子转入F-菌株并使之成为菌株并使之成为F+菌株。菌株。一是作为领导干部一定要树立正确的权力观和科学的发展观，权力必须为职工群众谋利益，绝不能为个人或少数人谋取私利一是作为领导干部一定要树立正确的权力观和科学的发展观，权力必须为职工群众谋利益，绝不能为个人或少数人谋取私利F因子能以游离状态存因子能以游离状态存在于细胞中在于细胞中，也可以整也可以整合到宿主染色体上。合到宿主染色体上。F因子整合到宿主染色体上再回复成自主状态时，因子整合到宿主染色体上再回复成自主状态时，有时可将其
37、相邻的染色体基因一起切割下来，而成有时可将其相邻的染色体基因一起切割下来，而成为携带某一染色体基因的因子，因此将这些携带为携带某一染色体基因的因子，因此将这些携带不同基因的因子统称为不同基因的因子统称为F因子因子。一是作为领导干部一定要树立正确的权力观和科学的发展观，权力必须为职工群众谋利益，绝不能为个人或少数人谋取私利一是作为领导干部一定要树立正确的权力观和科学的发展观，权力必须为职工群众谋利益，绝不能为个人或少数人谋取私利（二）抗性因子（二）抗性因子（Resistance factor，R因子）因子）也称抗药性质粒，主要包括抗药性和抗重金属二大类，简称也称抗药性质粒，主要包括抗药性和抗重金
38、属二大类，简称R质粒。质粒。抗性质粒在细菌间的传递是细菌产生抗药性的重要原因之一抗性质粒在细菌间的传递是细菌产生抗药性的重要原因之一。R质粒一般由两个相连的质粒一般由两个相连的DNA片段组成片段组成含调节含调节DNA复制和拷贝数的基因以及转移基因，复制和拷贝数的基因以及转移基因，相对分子质量约相对分子质量约11107，具有转移功能；具有转移功能；抗性转移因子（抗性转移因子（resistance transfer factor，RTF）抗性决定因子（抗性决定因子（r-determinant）大小很不固定，相对分子质量从几百万至大小很不固定，相对分子质量从几百万至111110108 8以上，无转移
39、功以上，无转移功能，含各种抗性基因，如抗青霉素、氨苄青霉素、氯霉素、链霉素、能，含各种抗性基因，如抗青霉素、氨苄青霉素、氯霉素、链霉素、卡那霉素和磺胺等基因。卡那霉素和磺胺等基因。一是作为领导干部一定要树立正确的权力观和科学的发展观，权力必须为职工群众谋利益，绝不能为个人或少数人谋取私利一是作为领导干部一定要树立正确的权力观和科学的发展观，权力必须为职工群众谋利益，绝不能为个人或少数人谋取私利 又称又称Col因子（因子（colicinogenic factor，col factor），因其首先发现于大肠杆菌中而得名，这类质粒编码的因其首先发现于大肠杆菌中而得名，这类质粒编码的基因使宿主产生基因
40、使宿主产生细菌素细菌素（bacteriocin），是一种细菌），是一种细菌蛋白，只能杀死近缘且不含蛋白，只能杀死近缘且不含Col质粒的菌株，不具有质粒的菌株，不具有很广的杀菌谱。很广的杀菌谱。（三三）Col质粒质粒（colicin plasmid，col plasmid）一般都位于质粒或转座子上，一般都位于质粒或转座子上，细菌素可以杀死同种但不携带该质粒的菌株细菌素可以杀死同种但不携带该质粒的菌株。一是作为领导干部一定要树立正确的权力观和科学的发展观，权力必须为职工群众谋利益，绝不能为个人或少数人谋取私利一是作为领导干部一定要树立正确的权力观和科学的发展观，权力必须为职工群众谋利益，绝不能为个
41、人或少数人谋取私利细菌素一般根据产生菌的种类进行命名：细菌素一般根据产生菌的种类进行命名：大肠杆菌大肠杆菌（E.coli）产生的细菌素为产生的细菌素为colicins（大肠杆菌素），大肠杆菌素），Col质粒名称来质粒名称来源于此。源于此。此外还有绿脓杆菌素、巨杆菌素、此外还有绿脓杆菌素、巨杆菌素、枯草杆菌素、乳酸菌素、根瘤菌素等。枯草杆菌素、乳酸菌素、根瘤菌素等。一是作为领导干部一定要树立正确的权力观和科学的发展观，权力必须为职工群众谋利益，绝不能为个人或少数人谋取私利一是作为领导干部一定要树立正确的权力观和科学的发展观，权力必须为职工群众谋利益，绝不能为个人或少数人谋取私利 大肠杆菌素是一种
42、由大肠杆菌素是一种由E.coli的某些菌株所分泌的细菌蛋白，的某些菌株所分泌的细菌蛋白，具有通过抑制复制、转录、转译或能量代谢等而专一地杀死具有通过抑制复制、转录、转译或能量代谢等而专一地杀死不含不含Col因子的近缘的其它肠道细菌的作用。因子的近缘的其它肠道细菌的作用。凡带凡带Col因子的菌株，由于质粒本身编码一种免疫蛋白，从因子的菌株，由于质粒本身编码一种免疫蛋白，从而对大肠杆菌素有免疫作用，不受其伤害。而对大肠杆菌素有免疫作用，不受其伤害。有些有些G+细菌也产生细菌素，如用于食品保藏的细菌也产生细菌素，如用于食品保藏的Nisin ColE1研究得很多，并被广泛地用于重组研究得很多，并被广泛
43、地用于重组DNA 的研究和用于的研究和用于体外复制系统上。体外复制系统上。一是作为领导干部一定要树立正确的权力观和科学的发展观，权力必须为职工群众谋利益，绝不能为个人或少数人谋取私利一是作为领导干部一定要树立正确的权力观和科学的发展观，权力必须为职工群众谋利益，绝不能为个人或少数人谋取私利(四四)毒性质粒（毒性质粒（virulence plasmid）许多致病菌的致病性是由其所携带的质粒引起的，许多致病菌的致病性是由其所携带的质粒引起的，这些质粒具有编码毒素的基因，其产物对宿主（动物、这些质粒具有编码毒素的基因，其产物对宿主（动物、植物）造成伤害。植物）造成伤害。产毒素大肠杆菌是引起人类和动物
44、腹泻的主要病原菌之一，产毒素大肠杆菌是引起人类和动物腹泻的主要病原菌之一，其中许多菌株含有为一种或多种肠毒素编码的质粒；其中许多菌株含有为一种或多种肠毒素编码的质粒；苏云金芽孢杆菌含有编码苏云金芽孢杆菌含有编码内毒素内毒素(伴孢晶体中伴孢晶体中)的质粒；的质粒；根癌土壤杆菌所含根癌土壤杆菌所含Ti质粒是引起双子叶植物冠瘿瘤的致病质粒是引起双子叶植物冠瘿瘤的致病因子。因子。一是作为领导干部一定要树立正确的权力观和科学的发展观，权力必须为职工群众谋利益，绝不能为个人或少数人谋取私利一是作为领导干部一定要树立正确的权力观和科学的发展观，权力必须为职工群众谋利益，绝不能为个人或少数人谋取私利 有些微生
45、物对人、动植物有致病性，其中有些致病性也是由有些微生物对人、动植物有致病性，其中有些致病性也是由质粒决定的，如根癌农杆菌中的质粒决定的，如根癌农杆菌中的致瘤性质粒致瘤性质粒即诱癌质粒。长即诱癌质粒。长200kb，是一种大型质粒。，是一种大型质粒。存在于根癌土壤杆菌（存在于根癌土壤杆菌（Agrobacterium tumefaciens）中。）中。赋予宿主引起许多双子叶植物的根癌的特性。赋予宿主引起许多双子叶植物的根癌的特性。当带有当带有Ti质粒的细菌侵入植物细胞中后，在其细胞中质粒的细菌侵入植物细胞中后，在其细胞中溶解，把细菌的溶解，把细菌的DNA释放至植物细胞中。含有复制子释放至植物细胞中。
46、含有复制子的的Ti质粒的小片段与植物细胞中的核染色体发生整合，质粒的小片段与植物细胞中的核染色体发生整合，破坏控制细胞分裂的激素调节系统，从而使它转变成破坏控制细胞分裂的激素调节系统，从而使它转变成癌细胞。癌细胞。Ti质粒已成为植物遗传工程研究中的重要载体。一些质粒已成为植物遗传工程研究中的重要载体。一些具有重要性状的外源基因可借具有重要性状的外源基因可借DNA重组技术设法插入重组技术设法插入到到Ti质粒中，并进一步使之整合到植物染色体上，以质粒中，并进一步使之整合到植物染色体上，以改变该植物的遗传性，达到培育植物优良品种的目的。改变该植物的遗传性，达到培育植物优良品种的目的。一是作为领导干部
47、一定要树立正确的权力观和科学的发展观，权力必须为职工群众谋利益，绝不能为个人或少数人谋取私利一是作为领导干部一定要树立正确的权力观和科学的发展观，权力必须为职工群众谋利益，绝不能为个人或少数人谋取私利这些质粒以其所分解的底物命名，例如有分解这些质粒以其所分解的底物命名，例如有分解CAM（樟脑）质（樟脑）质粒，粒，XYL（二甲苯）质粒，（二甲苯）质粒，SAL（水杨酸）质粒，（水杨酸）质粒，MDL（扁（扁桃酸）质粒，桃酸）质粒，NAP（萘）质粒和（萘）质粒和TOL（甲苯）质粒等。（甲苯）质粒等。(五五)代谢质粒（代谢质粒（metabolic plasmid）质粒上携带有有利于微生物生存的基因，如质
48、粒上携带有有利于微生物生存的基因，如能降解某些基质的酶能降解某些基质的酶，进行共生固氮，或产生抗，进行共生固氮，或产生抗生素（某些放线菌）等。生素（某些放线菌）等。如降解质粒，如降解质粒，编码一系列能降解复杂物质的酶，编码一系列能降解复杂物质的酶，将复将复杂的有机化合物降解成能被其作为碳源和能源利用的杂的有机化合物降解成能被其作为碳源和能源利用的简单形式。简单形式。尤其是对一些有毒化合物的降解，在环境尤其是对一些有毒化合物的降解，在环境保护方面具有重要的意义。保护方面具有重要的意义。一是作为领导干部一定要树立正确的权力观和科学的发展观，权力必须为职工群众谋利益，绝不能为个人或少数人谋取私利一是
49、作为领导干部一定要树立正确的权力观和科学的发展观，权力必须为职工群众谋利益，绝不能为个人或少数人谋取私利（六）隐秘质粒（六）隐秘质粒（cryptic plasmid）在应用上，很多隐秘质粒被加以改造作为在应用上，很多隐秘质粒被加以改造作为基因工程的载体（一般加上抗性基因）。基因工程的载体（一般加上抗性基因）。隐秘质粒不显示任何表型效应，它们的存在隐秘质粒不显示任何表型效应，它们的存在只有通过物理的方法，例如用凝胶电泳检测细胞只有通过物理的方法，例如用凝胶电泳检测细胞抽提液等方法才能发现。抽提液等方法才能发现。它们存在的生物学意义，目前几乎不了解。它们存在的生物学意义，目前几乎不了解。2m质粒质
50、粒 大多数酵母菌含有一种长大多数酵母菌含有一种长2m的质粒，属隐秘质粒。的质粒，属隐秘质粒。-长为长为2 m的的6kb的环状双链的环状双链DNA分子；分子；-位于酵母细胞核内，位于酵母细胞核内，50100拷贝；拷贝；-只携带与复制和重组有关的只携带与复制和重组有关的4 个基因，无遗传表型；个基因，无遗传表型；-质粒上有两个质粒上有两个600bp长的长的IR，被一个，被一个2.7kb区域和一个区域和一个2.3kb小区域所间隔；小区域所间隔；-两个两个IR上都有一个专一重组位点上都有一个专一重组位点(FRT)，经过重组，可使，经过重组，可使质粒互变异构成质粒互变异构成A型和型和B型。型。2m质粒是
