微生物遗传学笔记

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1、第四部分微生物遗传学第八章微生物的遗传与变异遗传(heredity):亲代生物的性状在子代得到表现；亲代生物传递给子代一套实现与其相同形状的遗传信息。特点：具稳定性。遗传型（genotype）:又称基因型，指某一生物个体所含有的全部基因的总和；是一种内在可能性或潜力。表型（phenotype）：指生物体所具有的一切外表特征和内在特性的总和;是一种现实存在，是具一定遗传型的生物在一定条件下所表现出的具体性状。变异(variation):生物体在外因或内因的作用下，遗传物质的结构或数量发生改变。变异的特点：a.在群体中以极低的几率出现，（一

2、般为10-6～10-10）；b.形状变化的幅度大；c.变化后形成的新性状是稳定的，可遗传的。第一节遗传变异的物质基础种质连续理论：1883-1889年间Weissmann提出。认为遗传物质是一种具有特定分子结构的化合物。基因学说：1933年摩尔根（ThomasHuntMorgan）发现了染色体，并证明基因在染色体上呈直线排列，提出了基因学说，使得遗传物质基础的范围缩小到染色体上。但染色体是由核酸和蛋白质两种长链高分子组成。20多种氨基酸经过不同排列组合，可以演变出的蛋白质数目几乎可以达到一个天文数字，而核酸的组成却简单得多，一般仅由4种

3、不同的核苷酸组成，它们通过排列核组合只能产生较少种类的核酸，因此当时认为决定生物遗传型的染色体和基因，起活性成分是蛋白质。一、证明核酸是遗传物质基础的三个经典实验（一）经典转化实验（transformation）F.Griffith，研究对象：肺炎双球菌(Streptococcuspneumoniae)SIII型菌株：有荚膜，菌落表面光滑，有致病性RII型菌株：无荚膜，菌落表面粗糙，无致病性1928年，Griffith进行了以下几组实验：（1）动物实验（2）细菌培养实验（3）S型菌的无细胞抽提液试验（二）噬菌体感染实验（三）植物病毒的重

4、建实验二.朊病毒发现的思考三、遗传物质在细胞内的存在部位和方式核酸存在的七个水平细胞水平：存在于细胞核或核质体，单核或多核细胞核水平:原与真核生物的细胞核结构不同，核外DNA染色体水平:倍性(真核)和染色体数核酸水平：在原核中同染色体水平、存在部分二倍体DNA或RNA，复合或裸露，双链或单链基因水平：具自主复制能力的遗传功能单位，长度与信息量，转录——翻译密码子水平：信息单位,起始和终止,核苷酸水平：突变或交换单位，四种碱基第二节微生物的基因组结构基因组：细胞中基因以及非基因的DNA序列的总称，包括结构基因、调控序列以及目前功能未知的D

5、NA序列。一.原核生物（大肠杆菌）的基因组紧密缠绕的环状双链DNA分子，基因组的重复序列少而短二.真核生物（啤酒酵母）的基因组三.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DNA分子上功能相关的基因组成操纵子结构，无内含子序列。第三节质粒和转座子一.原核生物的质粒(一)概述1.定义：是一类小型共价闭合环状核外DNA，能独立于细胞核进行自主复制。可以通过交换掺入细胞核成为附加体；可以从寄主细胞中消除。近年来也发现了线性双链DNA质粒和RNA质粒2.大小:2-100×106Da,含有数个到数十个甚至上百个基因。3.

6、性质：质粒是一种复制子，分为严紧型和松弛型，严紧型质粒的复制受细胞核控制，一般一个寄主细胞内有2-3个；松弛型质粒的复制不受细胞核控制，在细胞内的数量可以达到10-15个6.存在范围：很多细菌如E.coli、Shigella、S.aureus、StreptococcuslactisAgrobacteriumtumefaciensetal7.制备：包括增殖、裂解细胞、分离质粒与染色体和蛋白质等成分、去除RNA和蛋白质等步骤。8.鉴定：电镜观察、电泳、密度梯度离心、限制性酶切图谱等方法4.功能：进行细胞间接合并带有一些基因，如产生毒素、抗药

7、性、降解功能等。5.重组：在质粒之间、质粒与染色体之间菌可发生。(二)几种代表性质粒：1.F-因子（fertilityfactor）致育因子/性因子，62×106Dalton，94.5kb，相当于核染色体DNA2%的环状双链DNA，足以编码94个中等大小多肽，其中1/3基因（tra区）与接合作用有关。2.巨大质粒（mega质粒）为近年来在Rhizobium（根瘤菌属）中发现的一种质粒，分子量为200~300×106Dalton，比一般质粒大几十倍到几百倍，故称巨大质粒，其上有一系列固氮基因。3.Ti（毒性）质粒(tumoeinducin

8、gplasmid)即诱癌质粒。长200kb，是一种大型质粒。存在于根癌土壤杆菌（Agrobacteriumtumefaciens）中。赋予宿主引起许多双子叶植物的根癌的特性。4.Col因子（colicino