微生物的遗传与变异重点知识点整理.doc

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1、YOUR LOGO原 创 文 档 请 勿 盗 版精品学习资料精品学习资料知识点大全第八章微生物遗传第一节遗传的物质基础1 三个经典的实验1928 年 Griffith 转化实验 （动物实验） 实验说明： 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为 SIII 型细胞。RII 型细胞并使RII 型细胞获得稳定的遗传性状，转变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 噬菌体感染实验第二节基因：指 基因组（微

2、生物的基因组结构DNA 链上编码多肽、tRNA 和 rRNA 的特定核苷酸序列。genome）：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（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）大肠杆菌原核微生物无 有 无有（少而短）啤酒酵母真核微生物 有无 有高度重复，遗传丰余/詹氏甲烷球菌古菌 无（有些菌有） 有有有类型内含子 操纵子 组蛋白基因组重复序列其它双链环状DNA第三节质粒和转座因子质粒：独立于染色体外能自主复制的细胞质遗传因子，线型（ L）F 质粒 :与有性接合有关 R 质粒 :与抗药性有关 Col

3、质粒 :编码免疫蛋白毒性质粒：苏云金芽孢杆菌内毒素质粒代谢质粒：降解复杂有机化合物通常有三种构型：CCC型、开环型（ OC）、质粒 的 主 要 类型隐秘质粒：酵母的2 m 质粒转座因子：细胞中能改变自身位置的一段插入序列（ Insertion Sequence, IS）DNA 序列转座子（ Transposon, Tn）Mu 噬菌体欢迎下载第 1 页，共 16 页精品学习资料精品学习资料知识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4.1 突变类型同义突变错义突变无义突变 移码突变表型变化营养缺陷型抗性突变型 条件致死突变型 形态突变型 抗原突变型产量突

4、变型4.2 自发突变分子基础：碱基的互变异构-转换和颠换欢迎下载第 2 页，共 16 页精品学习资料精品学习资料知识点大全4 3 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 实验欢迎下载第 3 页，共 16 页精品学习资料精品学习资料知识点大全4.5 DNA 损伤的修复光复活作用：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

5、)转导 (transduction)5.1 转化定义：受体细胞直接吸收 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。欢迎下载第 4 页，共 16 页精品学习资料精品学习资料知识点大全转化因子 ：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，供体根据感受态建立方式，可以分为DNA 提取出来，注入受体即可自然转化：感受态的出现是细胞一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 的能力；

6、细菌的染色体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一定阶段，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 结合蛋白与核酸酶裸露出来，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养基中，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。DNA，经复制和细胞分裂后高浓度钙离子诱导电穿孔法5.2 接合定义：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。发现过程： 两株多重营养

7、缺陷型菌株只有在混合培养后才能在基本培养基上长出原养型菌落，而未混合的两亲菌均不能在基本培养基上生长，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欢迎下载第 5 页，共 16 页精品学习资料精品学习资料知识点大全F 因子与结合欢迎下载第 6 页，共 16 页精品学习资料精品学习资料知识点大全欢迎下载第 7 页，共 16 页精品学习资料精品学习资料知识点大全F+X F-F+ & F+杂交性菌毛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）；最后给、转移链到

8、达受体细菌后在宿主细胞编码的酶的作用下开始复制，因子。受体各含有一个F供体DNA 聚合酶缺刻螺旋酶III欢迎下载第 8 页，共 16 页精品学习资料精品学习资料知识点大全Hfr X F-Hfr & F-/Hfr杂交F 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F 因子不易转入受体细胞中，故杂交后的受体因子仍然是F-欢迎下载第 9 页，共 16 页精品学习资料精品学习资料知识点大全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形状的现象。DNA 携带到受体细胞中，通过交换和普遍性转导完全普遍转导流产转导 低频转导高频

9、转导局限性转导)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 噬菌体大肠杆菌的枯草杆菌的P1 噬菌体PBS1、 PBS2、 SP10 噬菌体等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欢迎下载第 10 页，共 16 页精品学习资料精品学习资料知识点大全高频转导在局限转导中，若对双重溶源菌 进行诱导，就会产生含50左右的局限转导噬菌体的高频50 左右的转导子，故称。转导裂解物，用这种裂解物去转导受体菌，就可获得

10、高达双重溶源菌：同时感染有正常噬菌体和缺陷噬菌体的受体菌欢迎下载第 11 页，共 16 页精品学习资料精品学习资料知识点大全(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 （不发酵半乳糖的营养缺陷型）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）。 dgal 缺失的部分基 噬菌体被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因功能，因而两种噬菌体就同时获得复

11、制的机会。所以在双重溶源菌中的正常称为助体（或辅助）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 （不发酵半乳糖的营养缺陷型）受体菌，E. coli gal+ 转导子。是为高频转导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定向培育优良菌株：卡介苗的生产诱变育种- 三类突变株的筛选A 产量突变株的筛选B 抗药性突变株的筛选C 营养缺陷型突变株的筛选欢迎下载第 12 页，共 16 页精品学习资料精品学习资料知识点大

12、全A 产量突变株的筛选琼脂块培养法筛选B 抗药性突变株的筛选欢迎下载第 13 页，共 16 页精品学习资料精品学习资料知识点大全C 营养缺陷型突变株的筛选夹层培养法 限量补充培养法 逐个检出法 影印平板法野生型菌株 ：变异前的原始菌株。基本培养基 ：满足野生型菌株营养要求的最低成分合成培养基。营养缺陷型菌株：经过诱变产生，在一些营养物质的合成上出现缺陷，必须在基本培养基上加入相应的营养成分才能生长。完全培养基补充培养基：满足微生物各种营养缺陷型菌株生长所需的培养基。：在基本培养基上有针对性的加入一种或某几种营养物质，满足相应的营养缺 陷型菌株生长的培养基。欢迎下载第 14 页，共 16 页精品学习资料精品学习资料知识点大全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。欢迎下载第 15 页，共 16 页精品学习资料精品学习资料知识点大全第七节基因工程欢迎下载第 16 页，共 16 页