沈萍微生物学第八章

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1、第八章微生物遗传本章的目的要求：掌握：微生物基因突变的一般规律原核生物的基因重组、营养缺陷型的筛选、基因工程的主要步骤。质粒的特征了解：遗传物质的证明微生物基因组结构基因组测序几个概念遗传(heredity)：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;是具一定遗传型的生物在一定条件下所表现出的具体性状。遗传型+环境条件表型变异(variation):生物体在外因或内因

2、的作用下，遗传物质的结构或数量发生改变而导致表型改变。变异的特点：a.群体一般为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遗传的。饰变（modification）：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：a.几乎整个群体中的每一个个体都发生同样的变化；b.性状变化的幅度小；c.因遗传物质不变，故饰变是不遗传的。引起饰变的因素消失后，表型即可恢复。第一节遗传的物质基础一.DNA作为遗传物质1.Griffith转化实验1928英国1944年O.T.Avery活R菌+①加S菌DNA②加S菌DNA及DNA酶以外的

3、酶③加S菌的DNA和DNA酶④加S菌的RNA⑤加S菌的蛋白质⑥加S菌的荚膜多糖长出S菌只长R菌2.T2噬菌体感染实验10分钟后用捣碎器使空壳脱离吸附离心二.RNA作为遗传物质TMV拆分重建实验三.朊病毒的发现与思考遗传物质在微生物细胞内存在的部位和方式7个水平细胞水平遗传物质集中在核内或核区细胞核水平核基因组；细胞质基因染色体水平单倍体和双倍体核酸水平核酸种类、结构；DNA长度基因水平最小的遗传功能单位密码子水平3个核苷酸代表一个氨基酸核苷酸水平核苷酸是一个最低突变单位第二节微生物的基因组结构基因组概念一.E.coli基因组原核生物结构特点1.遗传信息的连续性

4、一条染色体，DNA含量少，大部分DNA用来编码蛋白质2.功能相关的结构基因组成操纵子功能相关基因丛集排列，有利于调节。3.结构基因的单拷贝及rRNA基因的多拷贝4.基因组重复序列少而短二.啤酒酵母基因组真核生物基因组结构特点1、基因组大，多个染色体2、mRNA单顺反子结构3、断裂基因，（有内含子）4、基因组重复序列多（遗传丰余）三.詹氏甲烷球菌的基因组古生菌基因组结构特点1、类似原核生物：环状染色体操纵子结构无内含子，无核膜2、类似真核生物：复制、转录、翻译——RNA聚合酶、启动子、延伸因子、复制起始因子、有组蛋白第三节质粒与转座子一.质粒：独立于染色体外，能进

5、行自我复制的细胞质遗传因子二.质粒主要类型1.F因子分子量4种F+，F-，Hfr，F‘2.R因子3.Col因子4.产毒素质粒5.Ti质粒6.降解质粒三.质粒的特性1.能独立复制2.带次要性状3.可整合，可游离，可细胞间转移4.不亲和性5.口丫啶类染料可消除之松弛型质粒严紧型质粒四.转座因子类型与分子结构转座子（Tn)：存在于染色体DNA上可自主复制和位移的基本单位，最简单的为插入序列。类型IS---插入序列Tn----复合转座子Mu---噬菌体结构（1）　简单转座子：IS不含有任何宿主基因末端反向重复序列，编码转座酶转座时引起靶位点正向重复TnPAACGTACG

6、TTTTGCATGCAA(2)复合式转座子复合式转座子(compositetransposon)是一类带有某些抗药性基因(或其他基因)的转座子，其两翼往往是两个相同或高度同源的IS序列，表明IS序列插入到某个功能基因两端时就可能产生复合转座子。TnA家族TnA家族没有IS序列、体积庞大(5000bp以上)、带有3个基因，其中一个编码β-内酰胺酶(AmpR)，另两个则是转座作用所必须的。复制性转座(3)Mu噬菌体CABCDEHFGITJKLMYNPRSUUS免疫整合复制头尾基因宿主基因转座遗传学效应1.引起插入突变2.产生染色体畸变3.产生新的基因----基因移动

7、与重排思考题基因组，转座因子，F因子何谓质粒？试述质粒的特点。第八章微生物遗传（续）本节重点几种主要的突变型的概念和表示方法基因突变的一般规律Ames试验的原理第四节基因突变及修复一.基因突变概念类型：1.碱基变化----遗传信息变化同义突变、错义突变、无义突变、移码突变2.表型变化（1）营养缺陷型概念表示方法（2）抗性突变型概念表示方法（3）条件致死突变型（4）形态突变型二.基因突变的分子基础1.自发突变（1）特性非对应性抗Str--------非Str引起稀有性10-6----10-7规律性某种微生物产生某种突变有规律独立性抗A10-5，抗B10-6，抗A

8、B10-11可回复性hi