微生物学主要知识点08微生物的遗传
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微生物的遗传与变异遗传和变异是生物体的最本质的属性之一。
遗传性:指世代间子代和亲代相似的现象;变异性:是子代与子代之间及子代与亲代之间的差异。
遗传性保证了种的存在和延续;而变异性则推动了种的进化和发展。
遗传型(基因型):某一生物个体所含有全部遗传因子即基因的总和。
它是一种内在潜力,只有在适当的环境条件下,通过自身的发代谢和发育,才能将它具体化,即产生表型。
表型:指某一生物体所具有的一切外表特征及内在特性的总和,是遗传型在合适环境下的具体体现。
变异:指生物体在某种外因或内因的作用下所引起的遗传物质结构或数量的改变。
饰变: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。
如粘质沙雷氏菌,在25℃培养时,可产生深红色的灵杆菌素,这是一种饰变,但当在37℃培养时,则不产生色素,再在25℃下培养时,又恢复产生色素的能力。
微生物在遗传学中的地位:✧个体微小,结构简单;✧营养体一般都是单倍体;✧易培养;✧繁殖快;✧易于累积不同的中间代谢物;✧菌落形态可见性与多样性;✧环境条件对微生物群体中每个个体的直接性与一致性;✧易于形成营养缺陷型;✧存在多种处于进化过程中的原始有性生殖过程。
对微生物遗传规律的深入研究,不仅促进了现代分子生物学和生物工程学的发展,而且还为育种工作提提供了丰富的理论基础,促使育种工作向着不自觉到自觉,从低效到高效,从随机到定向,从近缘杂交到远缘杂交等方向发展。
第一节遗传变异的物质基础遗传变异有无物质基础以及何种物质可承担遗传变异功能的问题,是生物学中的一个重大理论问题。
对此有着不同的猜测。
直到1944年后,利用微生物这一实验对象进行了三个著名的实验,才以确凿的事实证实了核酸尤其是DNA才是遗传变异的真正物质基础。
一、证明核酸是遗传物质的三个经典实验(一)转化实验✧发现者:英国人Griffith于1928年首次发现这一现象。
✧研究对象:肺炎链球菌S型和R型✧过程:1944年Avery等证明遗传物质是DNA。
第八章微生物的遗传和变异习题与题解一、填空题1、证明DNA是遗传物质的事例很多,其中最直接的证明有1928年Griffith的细菌转化实验、Avery等的1944年发表的细菌细胞抽提物的降解、转化实验和1952年Alfred等进行的35S、32P标记的T2噬菌体繁殖实验。
而1956年,H.Fraenkel-Conrat用RNA病毒(烟草花叶病毒TMV)所进行的拆分和重建实验,证明了RNA也是遗传物质。
2、细菌在一般情况下是一套基因,即单倍体;真核微生物通常是有两套基因又称二倍体。
3、大肠杆菌基因组为双链环状的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,该小体被称为拟核。
4、酵母菌基因组最显著的特点是高度重复。
酵母基因组全序列测定完成后,在其基因组上发现了许多较高同源性的DNA重复序列,称之为遗传丰余。
5、质粒DNA分子存在于细胞中,但从细胞中分离的质粒大多是3种构型,即CCC型、OC型和L型。
6、转座因子1)是细胞中位于染色体或质粒上能改变自身位置(如从染色体或质粒的一个位点转到另一个位点,或者在两个复制子之间转移)的一段DNA序列。
2)原核微生物中的转座因子有三种类型:插入序列(IS)、转座子(Tn)和某些特殊病毒(如Mu)。
3)转座因子可引发多种遗传变化,主要包括插入突变、产生染色体畸变、基因的移动和重排。
7、在普遍性转导中,噬菌体可以将供体细菌染色体的任何部分转导到受体细菌中;而在局限性转导中,噬菌体总是携带同样的片段到受体细胞中。
8、细菌的结合作用是指细菌与细菌的直接接触而产生的遗传信息的转移和重组过程9、线粒体遗传特征的遗传发生在核外,且在有丝分裂和减数分裂过程以外,因此它是一种细胞质遗传。
10、丝状真菌遗传学研究主要是借助有性过程和准性生殖过程,并通过遗传分析进行的,而准性生殖是丝状真菌,特别是不产生有性孢子的丝状真菌特有的遗传现象。
准性生殖是指不经过减数分裂就能导致基因重组的生殖过程。
微生物遗传知识点总结一、微生物的遗传物质1.DNA:微生物的遗传物质主要是DNA(脱氧核糖核酸),DNA是微生物的基因组主要组成部分,承载了微生物的遗传信息。
2.RNA:微生物的遗传物质中还包括RNA(核糖核酸),RNA在微生物的蛋白质合成中起到重要的作用,有mRNA、tRNA和rRNA等不同类型。
3.质粒:微生物的遗传物质中还存在质粒,质粒是细胞外遗传物质,可以自主复制和传递,在微生物的分子遗传研究中具有重要的意义。
二、微生物的遗传变异1.突变:突变是指微生物遗传物质的突发性变异,包括点突变、插入突变和缺失突变等,突变会导致微生物表型的变化,包括对抗药物的耐药性等特征。
2.重组:重组是指微生物遗传物质的重组和重排,包括同一基因组内的DNA重组和来自不同基因组的DNA重组,重组可以导致各种遗传特征的变异和产生新的遗传组合。
3.外源基因的导入:微生物可以通过外源基因的导入来获得新的遗传特征,包括外源DNA的转化、噬菌体的侵染和质粒的转移等方式。
三、微生物的遗传传递1.垂直传递:垂直传递是指微生物遗传物质从父代到子代的传递,包括细菌的有丝分裂、芽生、孢子形成和病毒的感染传递等方式。
2.水平传递:水平传递是指微生物遗传物质在同一代的微生物个体之间的传递,包括细菌的共享基因池、DNA转化和连接转移等方式,可以导致微生物之间的基因交换和遗传多样性的增加。
四、微生物遗传的调控机制1.DNA修饰:微生物可以通过DNA修饰来调控基因的表达,包括DNA 甲基化和DNA腺苷酸修饰等方式,这些修饰可以影响基因的转录和翻译过程。
2.转录调控:微生物可以通过转录因子的结合和解离来调控基因的转录水平,包括正调控和负调控,这些调控作用可以响应内外环境的变化。
3.蛋白质修饰:微生物可以通过蛋白质的修饰来调控蛋白质的活性和稳定性,包括翻译后修饰和酶的磷酸化、乙酰化和甲基化等方式。
4. RNA干涉:微生物可以通过RNA干涉机制来调控基因表达,包括小分子RNA的介导和crispr-cas系统等方式,这些机制可以抑制或靶向性地破坏特定基因的表达。
微生物遗传知识点总结1. 细菌的遗传物质:细菌遗传物质主要为环状核糖体RNA(plasmid)和线状核糖体RNA(chromosome)。
环状核糖体RNA一般用来携带特定功能的基因,如抗药性基因等;线状核糖体RNA则包含了细菌的基本遗传信息。
2. 真菌的遗传物质:真菌的遗传物质为线状核糖体RNA (chromosome),真菌基因组(基因组大小较大)一般包含了细菌的基本遗传信息以及其他功能基因。
3.病毒的遗传物质:病毒遗传物质主要为DNA或RNA,可以是双链的或单链的。
病毒利用寄主细胞的复制机制进行自身的遗传,感染细胞后,病毒的基因会整合到宿主细胞的染色体上,成为细菌的一部分。
4.遗传修饰:微生物中常见的遗传修饰方式有化学修饰、DNA甲基化和结构修饰等。
这些修饰可以影响基因表达、DNA复制和修复等过程,从而影响微生物的遗传特征。
5.细菌的水平基因转移:细菌拥有多种水平基因转移机制,包括转染、共转移、转座子、转化等方式。
这些机制使得细菌能够快速适应环境变化,并具有快速产生新基因型的能力。
6.真菌的有性和无性生殖:真菌包括有性生殖和无性生殖两种方式。
有性生殖通过两个不同的配子的结合产生新的基因组,有助于增加基因的多样性;无性生殖则通过单个微生物细胞的分裂繁殖来维持和传递遗传信息。
7.病毒的突变:病毒突变是其遗传变异的主要方式。
突变可以是点突变(单个碱基的改变)、缺失突变(基因缺失)、插入突变(外源DNA插入)等方式,导致病毒的基因组结构和功能的改变。
8.抗药性的遗传机制:抗药性是微生物遗传的重要研究方向之一、细菌的抗药性主要通过基因的垂直传递和水平传递两种方式进行。
基因的垂直传递是指抗药性基因在细菌的染色体上遗传给后代细菌;水平传递则是指通过细菌间共享质粒等遗传物质,传递抗药性基因。
9.基因工程和生物技术:微生物遗传的研究对于基因工程和生物技术具有重要意义。
通过对微生物遗传物质进行改造和调控,可以实现基因的克隆、表达、突变和组合等操作,从而用于生物医学、农业、食品工业和环境保护等方面的应用。
微生物知识点一、名词解释第一章绪论微生物:指在自然界广泛分布的个体微小,结构简单,肉眼不能看到,需借助光学显微镜或电子显微镜放大几百倍,几千倍,甚至几万倍才能看到的微小生物的统称。
菌株(又称品系):表示由一个独立分离的单细胞繁殖而成的纯菌群。
第二章细菌原生质体:在人为条件下,用溶菌酶处理或在含青霉素的培养基中培养而抑制新生细胞壁合成而形成的仅由一层细胞膜包裹的,圆球形,对渗透压变化敏感的细胞,一般由革兰氏阳性细菌形成。
球状体(原生质球):针对革兰氏阴性细菌加溶菌酶和EDTA处理后而获得的残留部分细胞壁的球形体。
芽孢:某些细菌在其生长发育后期,在细胞内形成一个圆形或椭圆形,厚壁,含水量极低,抗逆性极强的休眠体。
伴孢晶体:少数芽孢杆菌在其形成芽孢的同时,会在芽孢旁形成一颗菱形或双锥形的碱溶性蛋白晶体。
鞭毛:某些细菌从细胞内向细胞外伸出地细长波状弯曲的丝状物。
是细菌的运动器官。
培养基:培养基是人工配制的,适合微生物生长繁殖或产生代谢产物的营养物质。
外毒素:病原细菌,主要是一些革兰氏阴性菌,在生长过程中合成并分泌到细胞外的毒素,化学本质是蛋白质。
类毒素:因外毒素对热和某些化学物质敏感,可以脱毒形成类毒素。
内毒素:革兰氏阴性菌的细胞壁物质,主要成分是脂多糖,当菌体裂解时释放发挥毒性,即内毒素。
放线菌:是一类介于细菌和丝状真菌之间,在形态上具有分支状菌丝,菌落形态和霉菌相似,以孢子进行繁殖,革兰染色多为阳性的单细胞原核细胞型微生物。
生长曲线:将一定数量的细菌接种到定量的液体培养基中,定时取样测定细胞的数量,以培养时间为横坐标,以菌数的对数为纵坐标作图,得到一条反映细菌在整个培养期间菌数变化规律的曲线。
热原质:泛指那些能引起机体发热的物质,依据其来源不同可分为内源性热原质和外源性热原质。
第四章病毒毒粒(病毒颗粒):病毒的细胞外颗粒形式,也是病毒的感染性形式。
病毒的复制:病毒感染敏感宿主细胞后,病毒核酸进入细胞,通过其复制与表达产生子代病毒基因组和新的蛋白质。
第八章微生物的遗传概述:遗传(heredity or inheritanc® 和变异(variation)是生物体的最本质的属性之一。
遗传即生物的亲代将一整套遗传因子传递给子代的行为或功能。
变异指生物体在某种外因或内因的作用下所引起的遗传物质结构或数量的改变。
基因型(ge no type某一生物个体所含有的全部基因的总和。
表型(phe no type)某一生物所具有的一切外表特征及内在特性的总和。
饰变( modification)不涉及遗传物质结构改变而发生在转录、翻译水平上的表型变化。
8.1遗传变异的物质基础8.1.1三个经典实验1. 经典转化实验:1928年F.Griffith以Streptococcus pneumoniae为研究对象进行转化(transformation)实验。
1944年O.T.Avery等人进一步研究得出DNA是遗传因子。
S strun A2. 噬菌体感染实验:1952年Alfred D.Hershey和Martha Chase用32P标记病毒的DNA,用35S标记病毒的蛋白质外壳,证实了T2噬菌体的DNA是遗传物质。
3.植物病毒的重建实1956年H.Fraenkel-Conrat用含RNA的烟草花叶病毒(tobacco mosaic virus,TMV)与TMV 近源的霍氏车前花叶病毒(Holmes ribgrass mosaic virus,HRV)所进行的拆分与重建实验证明,RNA也是遗传的物质基础。
8.2微生物的基因组结构:基因组(genome是指存在于细胞或病毒中的所有基因。
细菌在一般情况下是一套基因,即单倍体(haploid);真核微生物通常是有两套基因又称二倍体(diploid )。
基因组通常是指全部一套基因。
由于现在发现许多非编码序列具有重要的功能,因此目前基因组的含义实际上是指细胞中基因以及非基因的DNA序列的总称,包括编码蛋白质的结构基因、调控序列以及目前功能还尚不清楚的DNA序列。
微生物分子遗传学的基本原理微生物分子遗传学是研究微生物遗传的基本原理和机制的学科,主要涉及到微生物的基因组学、表观遗传学和功能基因组学等方面。
微生物分子遗传学的研究对于了解微生物的演化和发展,以及微生物与环境的交互关系具有重要的意义。
本文将从微生物基因的结构、调控机制和遗传变异等方面探讨微生物分子遗传学的基本原理。
一、微生物基因的结构微生物的基因是由DNA组成的,其基本结构与其他生物的基因相似,包括启动子、转录起始位点、编码区和终止位点等。
微生物基因的长度和复杂度因菌种的不同而有所差异,大部分基因的长度在数百到数千个碱基对之间。
微生物基因的编码区通常由连续的密码子组成,每个密码子编码一个氨基酸,以组成蛋白质。
此外,在基因的编码区之间也会存在一些不编码的序列,这些序列的功能是参与转录、翻译或调控等生物过程。
二、微生物基因的调控机制基因的调控是指调整基因表达水平的过程。
在微生物中,基因的调控主要通过转录因子和RNA polymerase等分子间的相互作用来实现。
转录因子是一种负责调控基因表达的蛋白质,可以结合到启动子附近的区域,并与RNA polymerase一同构成转录复合物。
RNA polymerase则负责将DNA转录成为RNA,进而合成相应的蛋白质。
微生物基因的调控可以分为两类:正向调控和负向调控。
正向调控是指转录因子与启动子结合后促进RNA polymerase的结合并提高基因表达水平。
而负向调控则是指转录因子与启动子结合后阻碍RNA polymerase的结合并降低基因表达水平。
此外,基因的表达还受到许多外界因素的影响,包括细胞内外的信号、环境因素、营养状态等。
三、微生物基因的遗传变异微生物基因的遗传变异包括两类:突变和基因重组。
突变是指DNA序列在复制或重组过程中发生的不同类型的突然变化。
微生物的突变可以包括点突变、插入突变、删除突变等各种不同形式。
这些突变可能会破坏基因的功能,也可能会导致一些新的表型特征出现。
细菌的遗传与变异●遗传(heredity):使微生物的性状保持相对稳定,子代与亲代生物学的性状基本相同,且代代相传。
●变异(variation):在一定条件下,子代与亲代之间以及子代与子代之间的生物学性状出现的差异,有利于物种的进化。
●基因型(genotype):细菌的遗传物质。
●表型(phenotype):基因表现出的各种性状。
●遗传性变异:是细菌的基因结构发生了改变,故又称基因型变异。
常发生于个别的细菌,不受环境因素的影响,变异发生后是不可逆的,产生的新性状可稳定地遗传给后代。
●非遗传性变异:细菌在一定的环境条件影响下产生的变异,其基因结构未改变,称为表型变异。
易受到环境因素的影响,凡在此环境因素作用下的所有细菌都出现变异,而且当环境中的影响因素去除后,变异的性状又可复原,表型变异不能遗传。
第一节细菌的遗传物质●DNA的结构与功能:结构——两条互相平行而方向相反的多核苷酸链功能——储存、复制和传递遗传信息复制——半保留复制特点——复制中易发生错误—基因突变蛋白合成——分子生物学中心法则(DNA-RNA-蛋白质)●基因与基因的转录结构基因——编码结构蛋白质基因结构非结构基因——编码功能蛋白质基因转录●遗传信息的翻译第二节细菌的遗传与变异一、染色体(chromosome)①一条环状双螺旋DNA长链,按一定构型反复回旋形成松散的网状结构;②缺乏组蛋白,无核膜包裹;③约含有5000个基因;二、质粒——是细菌染色体以外的遗传物质,是闭合环状的双链DNA。
1、质粒的特征:①质粒具有自我复制的能力。
②质粒DNA所编码的基因产物赋予细菌某些性状特征。
③质粒可自行丢失与消除。
④质粒的转移性。
⑤质粒可分为相容性与不相容性两种。
2、质粒的分类(1)根据质粒能否通过细菌的接合作用进行传递①接合性质粒②非接合性质粒(2)根据质粒在细菌内拷贝数多少①严紧型质粒②松弛型质粒(3)根据相容性①相容性——几种质粒同时共存于同一菌体内②不相容性——不能同时共存*可借此对质粒进行分组、分群。
第八章微生物的遗传概述:遗传(heredity or inheritance)和变异(variation)是生物体的最本质的属性之一。
遗传即生物的亲代将一整套遗传因子传递给子代的行为或功能。
变异指生物体在某种外因或内因的作用下所引起的遗传物质结构或数量的改变。
基因型(genotype)某一生物个体所含有的全部基因的总和。
表型(phenotype)某一生物所具有的一切外表特征及内在特性的总和。
饰变(modification)不涉及遗传物质结构改变而发生在转录、翻译水平上的表型变化。
8.1 遗传变异的物质基础8.1.1三个经典实验1. 经典转化实验:1928年F.Griffith以Streptococcus pneumoniae为研究对象进行转化(transformation)实验。
1944年O.T.Avery等人进一步研究得出DNA是遗传因子。
2.噬菌体感染实验:1952年Alfred D.Hershey和Martha Chase用32P标记病毒的DNA,用35S标记病毒的蛋白质外壳,证实了T2噬菌体的DNA是遗传物质。
3.植物病毒的重建实验:1956年H.Fraenkel-Conrat用含RNA的烟草花叶病毒(tobacco mosaic virus,TMV)与TMV近源的霍氏车前花叶病毒(Holmes ribgrass mosaic virus,HRV)所进行的拆分与重建实验证明,RNA也是遗传的物质基础。
8.2 微生物的基因组结构:基因组(genome)是指存在于细胞或病毒中的所有基因。
细菌在一般情况下是一套基因,即单倍体(haploid);真核微生物通常是有两套基因又称二倍体(diploid)。
基因组通常是指全部一套基因。
由于现在发现许多非编码序列具有重要的功能,因此目前基因组的含义实际上是指细胞中基因以及非基因的DNA序列的总称,包括编码蛋白质的结构基因、调控序列以及目前功能还尚不清楚的DNA序列。
微生物基因组随不同类型表现出多样性。
8.2.1大肠杆菌的基因组:大肠杆菌基因组为双链环状的DNA分子。
在细胞中以紧密缠绕成的较致密的不规则小体(拟核,nucloid)形式存在于细胞中,其上结合有类组蛋白蛋白质和少量RNA分子,使其压缩成脚手架形的(scaffold)致密结构(大肠杆菌DNA分子长度是其菌体长度的1000倍,必须以一定的形式压缩进细胞中)。
基因组全序列测定于1997年由Wisconsin大学的Blattner 等人完成。
大肠杆菌基因组结构特点:1.遗传信息的连续性:个别细菌(鼠沙门氏菌和犬螺杆菌)和古生菌的rRNA 和tRNA 含有内含子或间隔序列,其他绝大部分原核生物不含内含子,遗传信息是连续的而不是中断的。
2.功能相关的结构基因组成操纵子:大肠杆菌共有2584个操纵子,基因组测序推测出2190个操纵子。
如此多的操纵子结构可能与原核基因表达多采用转录调控有关。
此外,有些功能相关的RNA基因也串联在一起,如构成核糖体的三种RNA基因转录在同一转录产物中,依次是16S rRNA-23S rRNA-5S rRNA 。
三种RNA在核糖体中的比例是1∶1 ∶1。
3.结构基因的单拷贝及rRNA 基因的多拷贝:大肠杆菌有7个rRNA操纵子其特征都与基因组的复制方向有关即按复制方向表达。
7个rrn 就有6个分布在双向复制起点oric(83min)附近,有利于核糖体的快速组装。
4.基因组的重复序列少而短:原核生物基因组存在一定数量的重复序列,但比真核生物少得多,重复序列一般为4~40 bp,重复程度十多次、上千次不等。
8.2.2啤酒酵母的基因组:啤酒酵母是单细孢真核生物,1997年,有欧洲、美国、加拿大和日本共96个实验室的633为科学家是艰苦努力完成了全基因组的测序工作。
是第一个完成测序的真核生物基因组。
基因组大小13.5×106 bp,分布在17个不连续的染色体中。
酵母菌的DNA与四种主要的组蛋白(H2A、H2B、H3 、H4)结合构成染色质(chromatin)的14bp核小体核心DNA;染色体DNA上有着丝粒(centromere)和端粒(telomere)没有明显的操纵子结构,有间隔区或内含子序列。
酵母菌基因组的特点:高度重复;tRNA有250个拷贝。
rRNA 只位于Ⅻ号染色体的近端粒处,每个长9137 bp,有100~200个拷贝。
较高同源性的DNA重复序列称为遗传丰余(genetic redundancy)——一种进化的策略(有备无患)。
8.2.3詹氏甲烷球菌的基因组:詹氏甲烷球菌(Methanococcus jannaschii)属于古菌,发现于1982年。
生活在2600m深,2.63×107 Pa(260个大气压),94℃的海底火山口附近。
1996年由美国基因组研究所(The Institute for Genomic Research,简称TIGER)和其他5个单位共40人联合完成了该菌的基因组全测序工作。
这是完成的第一个古菌和自养型生物的基因组序列。
根据对该菌全基因组序列分析结果完全证实了1977年由Woese等人提出的三界学说。
詹氏甲烷球菌基因组的特点:詹氏甲烷球菌只有40%左右的基因与其他二界生物有同源性,其中有的类似于真细菌,有的类似于真核生物,有的二者融合。
古菌在基因组结构上类似于细菌。
詹氏甲烷球菌有 1.66×106bp的环形染色体DNA,具有1682个编码蛋白质ORF;功能相关的基因组成操纵子共转录成一个多顺反子转录子;有2个rRNA 操纵子;37个tRNA 基因,基本上无内含子;无核膜。
负责信息传递的基因类似于真核生物。
转录起始系统、RNA聚合酶的亚基组成及序列、启动子结构、翻译延伸因子、复制起始因子均与真核生物相似。
古菌还含有5个组蛋白基因。
8.3 质粒和转座因子:质粒(plasmid)和转座因子(transposable element)都是细胞中除染色体以外的另外两类遗传因子。
前者是一种独立于染色体外,能进行自主复制的细胞质遗传因子,主要存在于各种微生物细胞中;后者是位于染色体或质粒上的一段能改变自身位置的DNA序列,广泛分布于原核和真核细胞中。
8.3.1质粒1.质粒的分子结构:通常以共价闭合环状(covalently closed circular,CCC)的超螺旋双链DNA分子存在于细胞中,从细胞中分离的质粒大多是三种构型即CCC型、OC型(open circular)、L型(linear form)。
近年来在疏螺旋体、链霉菌和酵母菌中也发现了线形双链DNA质粒和RNA质粒。
质粒分子大小范围 1 kb~1000 kb。
2.质粒的主要类型:质粒所含有的基因对宿主细胞一般是非必须的,只是在某些特殊条件下,质粒能赋予宿主细胞以特殊的机能,从而使宿主得到生长优势。
根据质粒所编码的功能和赋予宿主的表型效应,可将其分为不同的类型。
1、致育因子(fertility factor,F因子):又称F质粒,大小约100kb,是最早发现的一种与大肠杆菌的有性生殖现象(结合作用)有关的质粒。
2、抗性因子(resistance factor,R因子):包括抗药性和抗重金属两大类。
3、Col质粒(colicinogenic factor):产大肠杆菌素因子,能编码大肠杆菌素(colicin)属于细菌毒素(bacteriocin)。
4、Ti质粒(tumor inducing plasmid )5、代谢质粒(metabolic plasmid )6、隐秘质粒(cryptic plasmid ):不显示任何表型效应。
只有通过物理的方法,如凝胶电泳检测细胞抽提液等方法才能发现。
酵母的2µm 质粒。
根据质粒的拷贝数、宿主范围分:高拷贝数质粒(high copy number plasmid ):每个宿主细胞中可以有10~100个拷贝。
又称松弛型质粒(relaxed plasmid )。
低拷贝数质粒(low copy number plasmid ):每个宿主细胞中可以有1~4个拷贝。
又称严谨型质粒(stringent plasmid)。
窄宿主范围质粒(narrow host range plasmid ):复制起始点(origin of replication)较特异。
广宿主范围质粒(broad host range plasmid ):复制起始点不太特异。
附加体(episome):能整合进染色体而随染色体的复制而进行复制且又能脱离的质粒。
3.质粒的不亲和性(incompatibility):细菌通常含有一种或多种稳定遗传的质粒,这些质粒即为彼此亲和的(compatible)。
如果将一种类型的质粒通过接合或其他方式(转化)导入某一合适的但已含另一种质粒的宿主细胞,只经少数几代后,大多数子细胞只含有其中一种质粒,那么这两种质粒是不亲和的(incompatibility )。
根据某些质粒在同一细菌中能否并存的情况,可将质粒分成许多不亲和群(incompatibility group),能在同一细菌中并存的质粒属于不同的不亲和群,而在同一细菌中不能并存的质粒属于同一不亲和群。
当两种同一不亲和群的质粒共处同一细胞时,其中一种由于不能复制因而在细胞的不断分裂过程中被稀释(diluted out)或被消除(curing)。
8.3.2转座因子:转座因子(transposable element)是细胞中能改变自身位置的一段DNA序列。
广泛存在于原核和真核细胞中。
原核和真核生物中的转座因子原核生物中的转座因子有三种类型:插入序列(insertion sequence,IS);转座子(transposon,Tn);某些特殊病毒(Mu、D108)。
转座的遗传学效应:1、插入突变;2、产生染色体畸变;3、基因的移动和重排。
8.4 基因突变和诱变育种8.4.1基因突变(gene mutation):生物体内遗传物质的分子结构发生的可遗传的变化。
1、突变类型:营养突变型(auxotroph);抗性突变型(resistant mutant);条件致死突变型(conditional lethal mutant);形态突变型(morphological mutant);抗原突变型(antigenic mutant);产量突变型。
2、突变率(mutation rate):每一细胞在每一世代中发生某一性状突变的几率。
突变率一般为10-6~10-9。
3、突变的特点:不对应性、自发性、稀有性、独立性、诱变性、稳定性、可逆性。
4、基因突变的自发性和不对应性的证明:变量试验(fluctuation test);涂布试验(Newcombe experiment);平板影印培养试验(replica plating)。