【正文】 細胞也將失去質(zhì)?？刂频谋硇托誀睢? 。 與染色體的 DNA比較，質(zhì)粒 DNA具有較強的耐堿性。 （ 4）質(zhì)粒的類型 質(zhì)粒按功能和賦予宿主的表型效應(yīng) 接合質(zhì)粒 (Fertility factor， F因子 ) 抗性質(zhì)粒 (Resistance factor， R因子 ) 細菌素質(zhì)粒 (Bacteriocin plasmid) 毒性質(zhì)粒 (Virulence plasmid) 代謝質(zhì)粒 (Metabolic plasmid) 典型質(zhì)粒： F質(zhì)粒： F因子、致育因子或性因子，是大腸桿菌等細菌決定性別并有轉(zhuǎn)移能力的質(zhì)粒。 R質(zhì)粒： R因子。 1957年，日本出現(xiàn)經(jīng)抗生素治愈的痢疾病人中，可分離到同時對許多抗生素或化學(xué)治療劑如鏈霉素、氯霉素、四環(huán)素或磺胺等呈抗藥性的痢疾志賀氏菌。且這種抗藥基因可傳遞。 Col質(zhì)粒：大腸桿菌素質(zhì)粒或產(chǎn)大腸桿菌素因子。 細菌素：許多細菌都能產(chǎn)生抑制或殺死其它近緣細菌或同種不同菌株的代謝產(chǎn)物，因為它是由質(zhì)粒編碼的蛋白質(zhì)，且不像抗生素具有很廣的殺菌譜，所以稱細菌素。 大腸桿菌素是一類由大腸桿菌某些菌株所產(chǎn)生的細菌素，具有專一地殺死其它種腸道菌或同種其它菌株的能力。大腸桿菌素由 Col質(zhì)粒編碼。 Ti質(zhì)粒：即誘癌質(zhì)粒或冠癭質(zhì)粒。 降解性質(zhì)粒：只在假單胞菌中發(fā)現(xiàn)。可為降解一系列復(fù)雜有機物的酶編碼，用于污水處理、環(huán)境保護等方面。并可通過遺傳工程手段構(gòu)建具有數(shù)種降解質(zhì)粒的菌株稱“超級菌”。 根癌土壤桿菌或根癌農(nóng)桿菌從一些雙子葉植物的受傷根部侵入根部細胞后，在其中溶解并釋放出 Ti質(zhì)粒，其上的 T－ DNA片段會與植物細胞的核基因組整合，合成正常植株所沒有的冠癭堿類，破壞控制細胞分裂的激素調(diào)節(jié)系統(tǒng)，從而使它轉(zhuǎn)為癌細胞。 因 T－ DNA片段可攜帶任何外源基因整合到植物基因組中，所以是當(dāng)前植物基因工程中使用最廣、效果最佳的克隆載體。 第二節(jié) 基因突變和誘變育種 一 .基因突變 二 .突變與育種 一 .基因突變 基因突變 (Gene mutation) 是指生物體內(nèi)遺傳物質(zhì)的分子結(jié)構(gòu)突然發(fā)生可遺傳的變化。 根據(jù)突變的原因又可將其分為自發(fā)突變 (Spontaneous mutation)和誘發(fā)突變 (Induced mutation)兩種類型。 突變株的表型 選擇性突變株 非選擇性突變株 營養(yǎng)缺陷型 抗性突變型 條件致死突變型 形態(tài)突變型 抗原突變型 產(chǎn)量突變型 按突變后突變株能否在選擇性培養(yǎng)基上被迅速篩選出劃分為 選擇性突變株（ Selective mutant） 和非選擇性突變株（ Nonselective mutant）。 (1)營養(yǎng)缺陷型 (Auxotroph) 是指某一野生型菌株因發(fā)生基因突變而喪失合成一種或幾種生長因子的能力，因而無法在基本培養(yǎng)基上正常生長繁殖的變異類型。 (2)抗性突變型 (Resisant mutant) 是指野生型菌株因發(fā)生基因突變，而產(chǎn)生的對某種化學(xué)藥物或致死物理因子的抗性變異類型。 可在加有相應(yīng)藥物或用相應(yīng)物理因子處理的培養(yǎng)基平板上選出，如抗藥性菌株等。 可在加有相應(yīng)營養(yǎng)物質(zhì)的基本培養(yǎng)基平板上選出。 (3)條件致死突變型 (Conditional lethal mutant) 是指菌株或病毒經(jīng)基因突變后，在某種條件下可正常生長繁殖并呈現(xiàn)其固有的表型，而在另一條件下卻無法生長繁殖的突變類型。 Ts突變株即溫度敏感突變株，如大腸桿菌的某些菌株在 37℃ 可正常生長，不能在 42℃ 下生長。原因是突變使某些重要蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)功能改變，以致出現(xiàn) 37℃ 可生長而 42℃ 下不能生長的特點。 (4)形態(tài)突變型 (Morphological mutant) 是指由于基因突變而使個體或菌落形態(tài)發(fā)生的變異類型。 如細菌莢膜鞭毛的有無、霉菌或放線菌孢子著色的變化，菌落表面的粗糙或光滑等。 (6)產(chǎn)量突變型 是指由于基因突變而引起細胞抗原結(jié)構(gòu)發(fā)生變異的類型。 是指通過基因突變而產(chǎn)生的在代謝產(chǎn)物產(chǎn)量上明顯有別于原始菌株的突變類型。若產(chǎn)量高于原始菌株者稱正變株，反之為負變株。 如細胞壁缺陷變異（ L型細菌等），莢膜或鞭毛成分的變異等。 (5)抗原突變型 (Antigenic mutant) 在生產(chǎn)實踐上篩選高產(chǎn)正變株十分重要。 (Mutation rate) 每一個細胞在每一世代中發(fā)生某一性狀突變的幾率，稱為突變率。 一般突變是獨立發(fā)生的，某一基因的突變不會影響其他基因的突變率。同一細胞中同時發(fā)生兩個基因突變的幾率是極低的。 由于遺傳的物質(zhì)基礎(chǔ)相同，微生物在遺傳變異的特點上與其他生物一樣遵循同樣的規(guī)律。比如細菌的耐藥性可借三種方式產(chǎn)生：即基因突變、質(zhì)粒轉(zhuǎn)移和生理適應(yīng)。 如每次分裂中，青霉素抗性的突變率為 108，鏈霉素抗性的突變率為 106，則在同一細胞中兩種突變同時發(fā)生的幾率為 1014。臨床上據(jù)此可聯(lián)合用藥提高療效。 （ 1）不對應(yīng)性： 突變性狀與引起突變的原因間無直接的對應(yīng)關(guān)系。 （ 2）自發(fā)性： 各種性狀的突變，可在沒有人為的誘變因素處理下自發(fā)地產(chǎn)生。 （ 3）稀有性： 自發(fā)突變的頻率極低，一般 106~109。 （ 4）獨立性： 在某一群體中，突變是隨機的，獨立發(fā)生的，任何性狀都可發(fā)生基因突變，并且該基因的突變不會影響其他基因的突變率。 （ 5）可誘變性： 利用誘變劑處理，可以提高突變率 10~105倍 。 （ 6）穩(wěn)定性： 由于突變造成遺傳物質(zhì)在結(jié)構(gòu)上發(fā)生穩(wěn)定的變化，所產(chǎn)生的新的變異性狀也是穩(wěn)定的、可遺傳的。 （ 7）可逆性： 任何性狀既可發(fā)生正向突變，也可發(fā)生回復(fù)突變。 又稱波動試驗或彷徨試驗，是 1943年 Luria和 Delbruck根據(jù)統(tǒng)計學(xué)原理設(shè)計的實驗 (獲 1969年諾貝爾生理學(xué)獎 ): (1)變量實驗（ Fluctuation test） Salvador Luria Max Delbruck 結(jié)果說明 ： ，不是由噬菌體誘導(dǎo)出來的，而是在它接觸噬菌體前，在細胞分裂過程中隨機地自發(fā)產(chǎn)生的。而且自發(fā)突變發(fā)生得越早，抗性菌落數(shù)就越多，反之則越少。噬菌體在這里僅起著淘汰原始的 未 突變的敏感菌和甄別抗噬菌體突變型的作用。利用這一方法還可計算出突變率。 (2)涂布試驗（ Newbe experiment） 1949年， Newbe設(shè)計了一種與變量試驗相似，但方法更為簡便的涂布試驗。采用固體平板培養(yǎng)法。 結(jié)果：在涂布過的一組中，共長出抗性菌落 353個，比未經(jīng)涂布過的（僅 28個菌落）高得多。證實抗性突變發(fā)生在未接觸噬菌體之前。 (3)平板影印培養(yǎng)試驗（ Replica plating） 1952年， J. Lederberg夫婦設(shè)計了一種平板影印培養(yǎng)法，可更好地證明微生物的抗藥性是在未接觸藥物前自發(fā)產(chǎn)生的，這一突變與相應(yīng)的藥物環(huán)境毫不相干。平板影印培養(yǎng)法實質(zhì)上是一種 通過蓋印章的方式，達到 在一系列 平板 的相同位置上重現(xiàn)相同遺傳型菌落的接種培養(yǎng)法。 Joshua Lederberg 結(jié)果證實：原始的鏈霉素敏感菌株在根本未接觸鏈霉素的情況下，也可產(chǎn)生大量抗鏈霉素的突變株。 基因突變的原因多種多樣，包括自發(fā)突變和誘發(fā)突變，誘變又可分為點突變和畸變。突變的類型概括如下： （ 1）誘變的機制 凡能提高突變率的任何理化因子，都稱為誘變劑。誘變的類型多樣，常見： 堿基置換 移碼突變 染色體畸變 堿基置換（ Substituttion） 堿基置換是指一對堿基被另一對堿基所取代 。 置換又可分為兩類： （ transition） ： A? G， T? C （ transversion） ： A? T， A? C； G? C， G? T 亞硝基胍 、 硫酸二乙酯等可與堿基發(fā)生化學(xué)反應(yīng)而直接引起轉(zhuǎn)換 （ 少數(shù)是顛換 ） 。 5BU（ 5溴尿嘧啶 ） 等是一些堿基的類似物 ，可通過活細胞的代謝活動摻入到 DNA分子中而間接引起置換 。 移碼突變（ frameshift or Phaseshift mutation） 是指 誘變劑使 DNA分子增添或缺失一個或少數(shù)幾個核苷酸 ，