《微生物遗传学》PPT课件

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1、四、原生质体融合（protoplastfusion）1.定义：通过人为的方法，使遗传性状不同的两个细胞的原生质体进行融合，以获得兼有双亲遗传性状的稳定重组子的过程。融合子（fusant）意义：打破了微生物的种界界限，可实现远缘菌株的基因重组。可使遗传物质传递更为完整、获得更多基因重组的机会。可与其他育种方法相结合，如把常规诱变和原生质体诱变所获得的优良性状，组合到一个单株中。两亲本菌株的选择和遗传标记的制作（选择不同的营养缺陷型，（A:[a+b-],B:[a-b+]）对药物抗性差异）原生质体的制备（高渗条件

2、）原生质体再生（测定再生率）融合（PEG、离心沉淀、电脉冲等）融合子的检出（直接检出法和间接检出法）实用性菌株的筛选2.操作过程：五、微生物的基因组结构1.基因组（genome）：指存在于细胞或病毒中的一整套遗传信息。（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）原核生物，多为单倍体（在一般情况下只有一条染色体）真核微生物，通常为双倍体（多条染色体，啤酒酵母有16条染色体。）2.微生物与人类基因组计划人类基因组计划（HumanGenomeProject）1985年提出；1990年正式开始实施；2

3、001年2月，测序工作完成后基因组时代（PostgenomeEra）微生物基因组测序工作是在人类基因组计划的促进下开始的，最开始是作为模式生物，后来不断发展，已成为研究微生物学的最有力的手段。被选择进行全基因组测序的微生物：（1）人类基因组计划中的模式生物重要性a）技术上从低等入手，建立技术、积累经验。通过对基因组结构相对简单生物，特别是微生物基因组的测序，对大规模测序的策略及技术进行检验，积累经验；b）理论上利用基因组在进化上的连续性进行比较研究通过对不同进化程度的基因组的分析、比较揭示更多的基本生物学信

4、息。通过研究较为简单的基因组而解答复杂的人类基因组问题，被选择进行全基因组测序的微生物：（2）与人类生活关系密切的微生物（1）人类基因组计划中的模式生物重要性医疗健康:重要的致病菌工业生产:工业生产菌农业种植:植物病原菌（3）对阐明生物学基本问题有价值的微生物一些古生菌：如Methanococcusjannaschii(詹氏甲烷球菌)等，它们是微生物世界多样性的代表，它们的序列比较有助于找出其进化关系。3.微生物基因组结构的特点3.1原核生物（细菌、古生菌）基因组（1）染色体为双链环状的DNA分子（单倍体）

5、；链环状的染色体在细胞中以紧密缠绕成的较致密的不规则小体形式存在于细胞中，该小体称为拟核(nucliod)，其上结合有类组蛋白蛋白质和少量RNA分子，使其压缩成一种手脚架形的致密结构。例外：布氏疏螺旋体(Borreliaburgdorferi)的染色体是线状的3.1原核生物（细菌、古生菌）基因组（1）染色体为双链环状的DNA分子（单倍体）；（2）基因组上遗传信息具有连续性；基因数基本接近由它的基因组大小所估计的基因数微生物基因组DNA绝大部分用来编码蛋白质、RNA；用作为复制起点、启动子、终止子和一些由调节

6、蛋白识别和结合的位点等信号序列。一般不含内含子，遗传信息是连续的而不是中断的。真核生物基因组的一个重要特点就是含有内含子个别细菌(鼠伤寒沙门氏菌和犬螺杆菌)和古生菌的rRNA和tRNA的基因中也发现有内含子或间插序列3.1原核生物（细菌、古生菌）的基因组（1）染色体为双链环状的DNA分子（单倍体）；（2）基因组上遗传信息具有连续性；（3）功能相关的结构基因组成操纵子结构；（4）结构基因的单拷贝及rRNA基因的多拷贝；（5）基因组的重复序列少而短；古生菌的基因组在结构上类似于细菌。但是信息传递系统(复制、转录

7、和翻译)则与细菌不同而类似于真核生物。操纵子（operon）：p195功能相关的几个基因前后相连，再加上一个共同的调节基因和一组共同的控制位点（启动子、操纵基因等）在基因转录时协同动作。3.2真核微生物（啤酒酵母）的基因组（1）典型的真核染色体结构；（2）没有明显的操纵子结构；啤酒酵母基因组大小为13.5×106bp，分布在16条染色体中。（3）有间隔区（即非编码区）和内含子序列；（4）重复序列多；内含子（intron）:真核细胞基因DNA中的间插序列，这些序列被转录成RNA，但随即被剪除而不翻译。外显子（

8、exon）:真核细胞基因DNA中的编码序列，这些序列可被转录为RNA并进而翻译为蛋白质。4.基因组测序方法全基因组鸟枪测序步骤：用超声波将基因组随机打断成相当小的片段，这些片段与质粒载体结合，产生质粒克隆文库。制备克隆和提纯DNA，然后进行测序。用专门的计算机程序将已测序的DNA片段通过片段之间核苷酸序列重叠的比较，可装配成比较长的DNA序列。重叠的大片段按合适的顺序排队，得到完整的DNA序列。DNA的自动测序结