第八章 真核微生物

第八章微生物的遗传与变异一、目的要求掌握和了解微生物遗传变异的基本规律，为培育优良品种打下良好的基础。

二、教学内容1．遗传变异的物质基础2．基因突变3．诱变育种4．基因重组5．基因工程6．菌种退化、复壮和保藏三、重点内容1．基因突变的特点和机制2．诱变育种3．原核微生物的基因生组与真核微生物的准性生殖4．菌种的保藏四、教学方法应用多媒体进行课堂教学遗传和变异是生物体的最本质的属性之一。

遗传就是指子代和亲代相似的现象；变异就是子代与亲代间的差异。

遗传保证了种的存在和延续；而变异则推动了种的进化和发展。

遗传型又称基因型，指某一生物个体所含有全部遗传因子即基因的总和。

它是一种内在潜力，只有在适当的环境条件下，通过自身的发代谢和发育，才能将它具体化，即产生表型。

表型是指某一生物体所具有的一切外表特征及内在特性的总和，是遗传型在合适环境下的具体体现。

变异是指生物体在某种外因或内因的作用下所引起的遗传物质结构或数量的改变。

特点：①几率低（10-5--10-10）；②性状的幅度大；③新性状具稳定和遗传性。

饰变是指不涉及遗传物质结构改变而只发生在转录、转译水平上的表型变化。

特点：①个体变化相同；②性状变化的幅度小；③新性状不具遗传性。

如粘质沙雷氏菌，在25℃培养时，可产生深红色的灵杆菌素，这是一种饰变，但当在37℃培养时，则不产生色素，再在25℃下培养时，又恢复产生色素的能力。

由于微生物有一系列非常独特的生物学特性，因而在研究现代遗传学和其他许多重要的生物学基本理论问题中，微生物成为最热衷的研究对象。

如：个体微小，结构简单；营养体一般都是单倍体；繁殖快；易于累积不同的中间代谢物；菌落形态可见性与多样性等。

对微生物遗传规律的深入研究，不仅促进了现代分子生物学和生物工程学的发展，而且还为育种工作提提供了丰富的理论基础，促使育种工作向着不自觉到自觉，从低效到高效，从随机到定向，从近缘杂交到远缘杂交等方向发展。

第一节遗传变异的物质基础遗传变异有无物质基础以及何种物质可承担遗传变异功能的问题，是生物学中的一个重大理论问题。

真核微生物真核微生物是一类微小生物，其细胞内包含有真核细胞核，与原核微生物和古细菌这两类微生物有着明显的区别。

在微生物界中，真核微生物的种类繁多，包括原生生物、真菌、原生质虫和植物中的叶绿体和线粒体等。

这些微生物在自然界中起着重要的生态和生理作用。

真核微生物的特点真核微生物最显著的特点就是其细胞内含有真核细胞核。

这个细胞核内包裹着遗传物质DNA，由核膜与胞质分开。

真核微生物的细胞形态多样，有些是单细胞的原生生物，有些则是多细胞形式的真菌或植物等。

真核微生物的细胞质中含有各种细胞器，如内质网、高尔基体、溶酶体等，这些结构可以帮助细胞完成不同的生命活动。

真核微生物的分类真核微生物种类繁多，从单细胞的原生生物到复杂多细胞的真菌、植物等都属于这一类微生物。

在原生生物中，可分为鞭毛虫、纤毛虫、滑动虫等；在真菌中，又可以细分为子囊菌、担子菌、子囊菌和接合菌等类群；而植物中的叶绿体和线粒体也是真核微生物的重要组成部分。

真核微生物的生态作用真核微生物在自然界中扮演着重要的生态角色。

像原生生物可以分解腐殖质，参与生物脱氮、脱磷循环等过程；真菌可以分解植物残体，促进有机物的分解和矿质化；叶绿体和线粒体则参与植物的光合作用和细胞呼吸过程。

这些微生物不仅在生态系统的物质循环中起到重要作用，还对环境的稳定和平衡发挥着关键作用。

总结真核微生物是一类细胞内含有真核细胞核的微生物，种类繁多，包括原生生物、真菌、叶绿体和线粒体等。

它们在自然界中扮演着重要的生态和生理作用，参与各种物质循环过程，维持环境的稳定和平衡。

对于真核微生物的研究不仅有助于深化对微生物世界的认识，还可以为生态环境的保护和生物技术的发展提供重要参考。

真核微生物的特征与分类真核微生物是一类单细胞或多细胞的微生物，与细菌和古菌不同，它们具有真核细胞核和细胞器。

本文将介绍真核微生物的特征和分类。

一、特征1. 真核细胞核：真核微生物的最显著特征是其细胞核的存在。

真核细胞核包含DNA，并由核膜包围，与其它细胞结构分隔开来。

2. 细胞器：真核微生物内部存在多种细胞器，如线粒体、叶绿体等。

这些细胞器具有特定的功能，参与细胞的代谢和能量转化。

3. 基因组的复杂性：真核微生物的基因组比细菌和古菌更为复杂。

真核微生物的基因组通常包含多个染色体，并具有丰富的遗传信息。

4. 膜系统：真核微生物细胞内存在复杂的膜系统，包括内质网、高尔基体等。

这些膜系统参与物质的转运和合成。

二、分类真核微生物的分类主要根据其细胞结构、生活方式和系统发育关系。

以下是常见的几类真核微生物：1. 原生生物：原生生物是真核微生物的一个重要类群，包括种类繁多的单细胞真核生物。

原生生物可以分为原藻类、原虫类和变形虫类等。

它们的细胞结构和形态各异，生活方式多样。

2. 真菌：真菌是一类以菌丝体为主要形态的真核微生物。

真菌可以分为担子菌门、子囊菌门、接合菌门等多个门类。

真菌对环境适应性强，广泛存在于陆地和水域中。

3. 海藻：海藻是一类以海洋为生活环境的真核微生物。

它们可以进行光合作用，产生氧气，并在海洋食物链中起到重要作用。

海藻可以分为硅藻、甲藻、褐藻等。

4. 酵母菌：酵母菌是真核微生物中的一个特殊类群，其特点是单细胞和可进行发酵作用。

酵母菌可以分为酿酒酵母、产酸酵母等不同类型。

5. 纤毛虫类：纤毛虫类是一类具有纤毛结构的真核微生物。

它们利用纤毛的运动产生水流，用以觅食和呼吸。

纤毛虫可以分为植物纤毛虫和原生动物纤毛虫。

总结：真核微生物具有真核细胞核、细胞器、复杂的基因组和膜系统等特征。

其分类主要依据细胞结构、生活方式和系统发育关系。

常见的真核微生物包括原生生物、真菌、海藻、酵母菌和纤毛虫类等。

对真核微生物的了解有助于我们更好地理解微生物世界的多样性和生态功能。

第八章微生物的遗传概述：遗传(heredity or inheritanc® 和变异(variation)是生物体的最本质的属性之一。

遗传即生物的亲代将一整套遗传因子传递给子代的行为或功能。

变异指生物体在某种外因或内因的作用下所引起的遗传物质结构或数量的改变。

基因型(ge no type某一生物个体所含有的全部基因的总和。

表型(phe no type)某一生物所具有的一切外表特征及内在特性的总和。

饰变( modification)不涉及遗传物质结构改变而发生在转录、翻译水平上的表型变化。

8.1遗传变异的物质基础8.1.1三个经典实验1. 经典转化实验：1928年F.Griffith以Streptococcus pneumoniae为研究对象进行转化(transformation)实验。

1944年O.T.Avery等人进一步研究得出DNA是遗传因子。

S strun A2. 噬菌体感染实验：1952年Alfred D.Hershey和Martha Chase用32P标记病毒的DNA，用35S标记病毒的蛋白质外壳，证实了T2噬菌体的DNA是遗传物质。

3.植物病毒的重建实1956年H.Fraenkel-Conrat用含RNA的烟草花叶病毒（tobacco mosaic virus,TMV）与TMV 近源的霍氏车前花叶病毒（Holmes ribgrass mosaic virus,HRV）所进行的拆分与重建实验证明，RNA也是遗传的物质基础。

8.2微生物的基因组结构：基因组（genome是指存在于细胞或病毒中的所有基因。

细菌在一般情况下是一套基因，即单倍体（haploid）;真核微生物通常是有两套基因又称二倍体（diploid ）。

基因组通常是指全部一套基因。

由于现在发现许多非编码序列具有重要的功能，因此目前基因组的含义实际上是指细胞中基因以及非基因的DNA序列的总称，包括编码蛋白质的结构基因、调控序列以及目前功能还尚不清楚的DNA序列。

1、真核微生物的定义及类群。

定义：是由真核细胞构成，细胞中有明显的细胞核、完整的细胞器的一类微生物。

类群：显微藻类、原生动物、菌物界[粘菌、假菌、真菌（藻菌纲、子囊菌纲、担子菌纲、半知菌类或酵母菌、霉菌、蕈菌）]2、真菌的定义、特征、分类及各类群的特点、细胞结构及细胞壁的主要成分。

定义：是一类不含叶绿素，行腐生或寄生生活，细胞壁一般含有几丁质的真核微生物。

特征：（1）无叶绿素，不能进行光合作用。

营养方式既不同于植物，属于异养型，但又不同于动物，以腐生、寄生方式获取营养；（2）以产生大量有性或无性孢子进行繁殖；（3）少数为单细胞（酵母菌），大多为多细胞构成的菌丝体，有细胞内分化；（4）具有几丁质或纤维素的细胞壁；（5）生活史与高等动植物相反，真菌的二倍体阶段历时短暂；（6）陆生性强，分布极为广泛；（7）种类多，数量很大，现已知有10万多种，分为三纲一类。

分类：按传统习惯分为酵母菌、霉菌、蕈菌。

按分类学分为藻菌纲、子囊菌纲、担子菌纲、半知菌类。

各类群的特点：藻菌纲——菌丝无隔，单细胞，有性孢子为接合孢子、卵孢子，无性孢子为孢囊孢子、游动孢子。

子囊菌纲——菌丝有隔或单细胞，无性孢子主要为分生孢子、芽孢子，有性生殖产生子囊孢子。

担子菌纲——菌丝体发达、有隔，有性孢子为担孢子。

半知菌类——菌丝有隔，无性孢子为分生孢子，未见有性生殖或未发现有性繁殖。

细胞结构：细胞壁、细胞膜、细胞质（细胞质基质 + 细胞器，膜边体是真菌细胞所特有的细胞器）、细胞核。

细胞壁的主要成分：多糖（低等真菌——纤维素酵母菌——葡聚糖高等真菌——几丁质）、另有少量的蛋白质和脂类。

3、假菌丝、菌丝体、子实体、生活史、无性孢子、有性孢子、质配、核配、酵母菌、霉菌、蕈菌、单细胞蛋白（SCP）。

假菌丝：是指有的酵母菌繁殖产生的子细胞与母细胞连在一起形成类似有隔的、藕节状的细胞串。

菌丝体：由许多菌丝互相交织而形成。

有营养菌丝体和气生菌丝体之分。

子实体：是指在其里面或上面可产生无性或有性孢子，有一定形状和构造的菌丝体组织。