2022年微生物的遗传与变异知识点整理.docx

精选学习资料 - - - - - - - - - 学问点大全第八章 微生物遗传第一节 遗传的物质基础1 三个经典的试验1928 年 Griffith 转化试验 （动物试验） 试验说明： 加热杀死的SIII 型细菌细胞内可能存在一种转化物质,它能通过某种方式进入RII 型细胞并使RII 型细胞获得稳固的遗传性状,转变为 SIII 型细胞；1944 年 O.T.Avery、C.M.MacLeod 和 M ；McCarty 从热死 S型 S. pneumoniae 中提纯了可能作 为转化因子的各种成分,并在离体条件下进行了转化试验：1952 噬菌体感染试验其次节 微生物的基因组结构基因：指 DNA 链上编码多肽、tRNA 和 rRNA 的特定核苷酸序列；基因组（ genome）：一个物种的单倍体的全部染色体及其所包含的遗传信息的总称原核生物（如细菌）多数为单倍体；真核微生物通常为双倍体；（例如啤酒酵母有 16 条染色体,可以单倍体生活,也可以双倍体生活）大肠杆菌 啤酒酵母 詹氏甲烷球菌类型 原核微生物 真核微生物 古菌内含子 无 有 无（有些菌有）操纵子 有 无 有组蛋白 无 有 有基因组重复序列 有（少而短）高度重复,遗传丰余 有其它 双链环状 DNA / 第三节 质粒和转座因子质质粒：独立于染色体外能自主复制的细胞质遗传因子,通常有三种构型： CCC型、开环型（OC）、线型（ L）粒F 质粒 :与有性接合有关DNA 序列的R质粒 :与抗药性有关主Col质粒 :编码免疫蛋白要毒性质粒：苏云金芽孢杆菌内毒素养粒类代谢质粒：降解复杂有机化合物型隐秘质粒：酵母的2 m 质粒转座因子：细胞中能转变自身位置的一段插入序列（ Insertion Sequence, IS）转座子（ Transposon, Tn）Mu 噬菌体名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页,共 16 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学问点大全转座引起的遗传效应 插入突变产生染色体畸变基因的移动和重排第四节基因突变和修复表型变化养分缺陷型4.1 突变类型同义突变错义突变无义突变移码突变抗性突变型条件致死突变型外形突变型抗原突变型产量突变型名师归纳总结 4.2 自发突变分子基础：碱基的互变异构-转换和颠换第 2 页,共 16 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 学问点大全43 诱发突变 碱基结构类似物胸腺嘧啶类似物-溴尿嘧啶腺嘌呤类似物 -氨基嘌呤插入染料溴化乙锭、吖啶橙诱变剂亚硝酸、羟胺类化合物、烷化剂辐射和热紫外线 -嘧啶二聚体生物诱变因子：转座因子4.4 诱变剂与致癌物质Ames试验名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页,共 16 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学问点大全4.5 DNA 损耗的修复光复活作用： 光复合酶直接修复切除修复重组修复SOS修复第五节 细菌的基因转移和重组转化（ transformation）结合 conjugation,mating 转导 transduction 5.1 转化定义：受体细胞直接吸取 了来自供体细胞的DNA 片断,并把它 整合 到自己的基因组中,细胞部分遗传性状发生变化的现象叫转化；名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页,共 16 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学问点大全转化因子 ：转化是游离的DNA 片断的转移和重组,游离的DNA 片断叫转化因子；感受态 ：受体细胞能接受转化的生理状态称为感受态,只有处于感受态的细菌才能接受转化因子；特点 ： 不需两个细胞直接接触,供体 依据感受态建立方式,可以分为<自然转化 > 细菌的染色体DNA 提取出来,注入受体即可 自然转化：感受态的显现是细胞肯定生长阶段的生理特性；人工转化：人为诱导使细胞具有摄取 DNA 的才能；DNA 结合蛋白感受态特异蛋白核酸酶自由核苷酸细菌生长到肯定阶段,分泌出感受态因子,感受态因子与细胞表面受体相互作用,诱导一些感受态特异蛋白质表达,使细胞表面的DNA 结合蛋白与核酸酶暴露出来,使其具有与DNA结合的活性, DNA 以双链的形式在细胞表面结合并遭到酶切,核酸内切酶切断一条链,被 切断的链遭到核酸酶降解,成为寡核苷酸释放到培育基中,另一条链与感受态特异蛋白结合,进入细胞,通过同源重组以置换的方式整合进受体染色体 形成重组体；<人工转化 > 高浓度钙离子诱导 电穿孔法5.2 接合DNA,经复制和细胞分裂后定义：通过细胞与细胞的 直接接触 而产生的遗传信息的转移和重组过程；发觉过程： 两株多重养分缺陷型菌株只有在混合培育后才能在基本培育基上长出原养型菌落,而未混合的两亲菌均不能在基本培育基上生长,说明发生了遗传交换和重组；U 型管试验证明重组现象需要直接接触名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页,共 16 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学问点大全F 因子与结合名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页,共 16 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学问点大全名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页,共 16 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学问点大全F+ X F- 杂交 F+ & F+性菌毛F 因子编码的性菌毛与受体细胞接触,使供体细胞与受体细胞相连；性菌毛收缩,使给体和受体细胞紧密相连；F 因子的一条链被缺刻螺旋酶切断（具有TrayI,识别位点在oriT）；F转移链到达受体细菌后在宿主细胞编码的酶的作用下开头复制,最终给、 受体各含有一个因子；供体DNA 聚合酶 III 缺刻螺旋酶名师归纳总结 - - - - - - -第 8 页,共 16 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学问点大全Hfr X F- 杂交 Hfr & F-/HfrF 因子除先导区外,其余绝大部分是处于转移染色体的末端,由于转移过程常被中断,因此名师归纳总结 F 因子不易转入受体细胞中,故杂交后的受体因子仍旧是F- 第 9 页,共 16 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 学问点大全5.3 转导定义：通过 缺陷噬菌体 的媒介,把供体细胞的小片段整合,使后者获得前者部分遗传外形的现象；普遍性转导 完全普遍转导流产转导局限性转导 低频转导高频转导<普遍性转导 > 完全缺陷噬菌体>>指噬菌体能转导供体细菌的任何基因鼠伤寒沙门氏菌的 P22 噬菌体大肠杆菌的 P1 噬菌体枯草杆菌的 PBS1、PBS2、SP10噬菌体等DNA 携带到受体细胞中,通过交换和>>其机制在于这些噬菌体可以整合在供体菌染色体 DNA 的任何位置上噬菌体<局限性转导 > >>噬菌体只能转导供体菌染色体 DNA 上的某些特定基因只能转导供体菌的个别特定基因（一般为噬菌体整合位点两侧的基因）该特定基因由 部分缺陷的噬菌体 携带>>低频转导名师归纳总结 - - - - - - -第 10 页,共 16 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学问点大全>>高频转导在局限转导中,如对双重溶源菌 进行诱导,就会产生含50左右的局限转导噬菌体的高频转导裂解物,用这种裂解物去转导受体菌,就可获得高达50左右的转导子,故称；双重溶源菌：同时感染有正常噬菌体和缺陷噬菌体的受体菌名师归纳总结 - - - - - - -第 11 页,共 16 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学问点大全>> lambda >>低 m.o.i ：指 远小于 E.Coli的量>>当用 LFT裂解物以高 m. o. i 感染 E. coli gal （不发酵半乳糖的养分缺陷型）菌株时,凡是感染有 dgal噬菌体任一细胞,几乎都同时感染有正常的 噬菌体；这时 与 dgal同时整合在一个受体菌的核染色体组上,从而使它成为一个双重溶源菌（double lysogen）；当双重溶源菌被紫外线等诱导时,其中的正常 噬菌体的基因可补偿 dgal缺失的部分基因功能,因而两种噬菌体就同时获得复制的机会；所以在双重溶源菌中的正常 噬菌体被称为助体（或帮助）噬菌体（helper phage）；双重溶源菌的裂解物中含有等量的 和 dgal粒子,称为 HFT（高频转导）裂解物；用 HFT裂解物以低 m. o. I 感染另一个 E. coli gal （不发酵半乳糖的养分缺陷型）受体菌,就可以高频率地把它转化为能发酵半乳糖的总结：第六节 诱变育种自发突变与育种 在生产中育种E. coli gal+ 转导子；是为高频转导定向培育优良菌株：卡介苗的生产诱变育种- 三类突变株的挑选 A 产量突变株的挑选B 抗药性突变株的挑选C 养分缺陷型突变株的挑选名师归纳总结 - - - - - - -第 12 页,共 16 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学问点大全A 产量突变株的挑选琼脂块培育法挑选B 抗药性突变株的挑选名师归纳总结 - - - - - - -第 13 页,共 16 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学问点大全C 养分缺陷型突变株的挑选 夹层培育法 限量补充培育法 逐个检出法 影印平板法>> 野生型菌株 ：变异前的原始菌株；基本培育基 ：满意野生型菌株养分要求的最低成分合成培育基；养分缺陷型菌株：经过诱变产生,在一些养分物质的合成上显现缺陷,必需在基本培育基 上加入相应的养分成分才能生长；完全培育基 ：满意微生物各种养分缺陷型菌株生长所需的培育基；补充培育基 ：在基本培育基上有针对性的加入一种或某几种养分物质,满意相应的养分缺 陷型菌株生长的培育基；名师归纳总结 - - - - - - -第 14 页,共 16 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学问点大全DNA shuffling技术原理：将来源不同但功能相同的一组同源基因,用 DNA 核酸酶 I 进行消化产生随机小片段,由这些随机小片段组成一个文库,使之互成为引物和模板,进行 PCR扩增,当一个基因拷贝片段作为另一基因拷贝的引物时,引起模板转换,重组基因因而发生,导入体内后,选择正突变体作新一轮的体外重组；名师归纳总结 - - - - - - -第 15 页,共 16 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学问点大全第七节 基因工程名师归纳总结 - - - - - - -第 16 页,共 16 页