原核微生物基因重组
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原核生物基因重组的特点原核生物基因重组的特点:(一)重组DNA的特点1、构建性:原核生物基因重组是一种以DNA作为原料、利用多种准确、可控的分子生物学技术,从而实现精确编织出大量高度接合的新型DNA片段的技术。
2、通用性:原核生物基因重组的技术可以改造植物和动物的基因,以获得期望的产物,这是一种多应用的技术。
3、可遗传性:原核生物基因重组的最大优点在于,所改造的基因可以遗传至其后代,在一定程度上实现了持久性。
(二)实现原核生物基因重组的手段1、重组PCR:通过PCR技术,让原始DNA片段复制و再结合,从而实现重组。
2、体外基因构建:利用各种DNA和RNA酶,以及载体DNA等,在实验环境中重组DNA。
3、定向连接:定向的将一种不受控的多个DNA片段连接起来,从而实现重组。
(三)原核生物基因重组的用途1、功能机器人:利用基因重组技术,可以构建出机器人,来在生物体内发生特定的功能活动,如基因疗法等。
2、基因表达:基因重组技术可以改变基因的表达强度,从而实现基因的表达。
3、抗逆性:基因重组技术也可以改造基因的结构,以增加对环境逆境的耐受性。
(四)原核生物基因重组的限制1、难以探测:由于改变的基因较少,因此难以通过细胞的形态学来识别这类基因的变异。
2、实验操作:成功重组基因需要精确操作,经常需要一系列复杂的实验,以及专业知识。
3、成本及时间:重组DNA技术需要大量的时间费用和实验室设备,一次重组DNA的价格也非常昂贵。
总之,原核生物基因重组是一种具有构建性、通用性和可遗传性的技术,可以用于改变原核生物的基因,制造出功能机器人、改变基因表达、增强对外界环境的抗逆性等,但也存在难以探测、复杂操作、以及高昂成本的问题。
第七章习题答案一、名词解释1.转座因子:具有转座作用得一段DNA序列、2.普遍转导:通过极少数完全缺陷噬菌体对供体菌基因组上任何小片段DNA进行“误包”,而将其遗传性状传递给受体菌得现象称为普遍转导。
3.准性生殖:就是一种类似于有性生殖,但比它更为原始得两性生殖方式,这就是一种在同种而不同菌株得体细胞间发生得融合,它可不借减数分裂而导致低频率基因重组并产生重组子、4.艾姆氏试验:就是一种利用细菌营养缺陷型得回复突变来检测环境或食品中就是否存在化学致癌剂得简便有效方法5.局限转导:通过部分缺陷得温与噬菌体把供体得少数特定基因携带到受体菌中,并与后者得基因整合,重合,形成转导子得现象、6.移码突变:诱变剂使DNA序列中得一个或几个核苷酸发生增添或缺失,从而使该处后面得全部遗传密码得阅读框架发生改变、7、感受态:受体细胞最易接受外源DNA片段并能实现转化得一种生理状态、8、高频重组菌株:该细胞得F质粒已从游离态转变为整合态,当与F菌株相接合时,发生基因重组得频率非常高、9、基因工程:通过人工方法将目得基因与载体DNA分子连接起来,然后导入受体细胞,从而使受体细胞获得新得遗传性状得一种育种措施称基因工程。
10、限制性内切酶:就是一类能够识别双链DNA分子得特定序列,并能在识别位点内部或附近进行切割得内切酶。
11.基因治疗:就是指向靶细胞中引入具有正常功能得基因,以纠正或补偿基因得缺陷,从而达到治疗得目得。
12.克隆:作为名词,也称为克隆子,它就是指带有相同DNA序列得一个群体可以就是质粒,也可以就是基因组相同得细菌细胞群体。
作为动词,克隆就是指利用DNA体外重组技术,将一个特定得基因或DNA序列插入一个载体DNA分子上,进行扩增。
二、填空1.微生物修复因UV而受损DNA得作用有光复活作用与切除修复、2.基因组就是指一种生物得全套基因。
3.基因工程中取得目得基因得途径有 _____3_____条。
4.基因突变可分为点突变与染色体突变两种类型。
微生物学知识点微生物学知识点协议一、微生物的定义与分类1、微生物的定义微生物是指肉眼难以看清,需要借助显微镜才能观察到的微小生物。
包括细菌、真菌、病毒、原生生物和某些藻类等。
2、微生物的分类原核微生物:细菌、放线菌、蓝细菌等。
真核微生物:真菌(酵母菌、霉菌)、原生生物(草履虫、变形虫)等。
非细胞型微生物:病毒、类病毒、朊病毒等。
二、微生物的特点1、体积小,面积大微生物个体微小,但其比表面积大,有利于物质交换和代谢活动。
2、吸收多,转化快微生物能迅速吸收营养物质,并在短时间内完成代谢和生长繁殖。
3、生长旺,繁殖快大多数微生物在适宜条件下能快速生长和繁殖,数量呈指数增长。
4、适应强,易变异微生物能适应各种环境条件,且容易发生遗传变异,产生新的性状。
5、分布广,种类多微生物在自然界中无处不在,其种类繁多,估计有数百万种以上。
三、微生物的营养1、营养物质碳源:提供微生物生长所需的碳元素,如糖类、有机酸等。
氮源:提供氮元素,如铵盐、硝酸盐、蛋白质等。
无机盐:包括钾、钠、钙、镁、铁、锰等元素。
生长因子:维生素、氨基酸、嘌呤、嘧啶等。
水:作为溶剂和生化反应的介质。
2、营养类型光能自养型:利用光能将二氧化碳转化为有机物,如蓝细菌。
光能异养型:利用光能和有机物作为碳源,如红螺菌。
化能自养型:通过氧化无机物获取能量,将二氧化碳转化为有机物,如硝化细菌。
化能异养型:利用有机物作为能源和碳源,大多数微生物属于此类。
四、微生物的生长1、生长曲线迟缓期:微生物适应新环境,代谢缓慢,细胞数量基本不变。
对数期:细胞快速分裂繁殖,生长速率最大,代谢旺盛。
稳定期:细胞生长速率与死亡速率相等,活菌数达到最高水平,代谢产物大量积累。
衰亡期:细胞死亡速率大于生长速率,活菌数逐渐减少。
2、影响生长的因素温度:每种微生物都有其适宜的生长温度范围,分为最低生长温度、最适生长温度和最高生长温度。
pH 值:不同微生物对 pH 值的要求不同,大多数细菌在中性或微碱性环境中生长良好。
知识点:原核微生物基因重组
情境:诱变育种
任务:微生物的基因重组
课程:食品微生物技术
原核微生物基因重组
微生物基因重组类型比较
转化:游离DNA分子+ 感受态细胞
转导:由缺陷型噬菌体介导
接合:细胞与细胞的直接接触(由F因子介导)原生质体融合:人工破壁后强制融合
1.转化
同源或异源的游离DNA 分子(质粒和染色体DNA )被自然或人工感受态细胞摄取,并得到表达的基因转移过程。
自然遗传转化
人工转化
感受态细胞:具有摄取外源DNA
能力的细胞。
自然感受态与人工感受态的不同?
自然感受态的出现是细胞一定生长阶段的生理特性,受细菌自身的基因控制;
人工感受态则是通过人为诱导的方法,使细胞具有摄取DNA的能力或人为地将DNA导入细胞内。
(该过程与细菌自身的遗传控制无关!)
2.转导
由噬菌体介导的细菌细胞间进行遗传交换的一种方式:一个细胞的DNA通过病毒载体的感染转移到另一个细胞中。
能将一个细菌宿主的部分染色体或质粒DNA带到另一个细菌的噬菌体称为转导噬菌体。
细菌转导的二种类型:普遍性转导:噬菌体可以转导
供体染色体的任何部分到受体细胞中局限性转导:温和噬菌体在整合态不正常
切割特定基因
3.接合
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。
接合作用是由一种被称为F因子的质粒介
导。
F因子为附加体质粒,既可以脱离染色体
在细胞内独立存在,也可插入(整合)到染
色体上。
含有F因子的细胞:“雄性”菌株(F+),其细
胞表面有性菌毛;不含F因子的细胞:“雌
性”菌株(F-),细胞表面没有性菌毛。
F因子的四种细胞形式
a)F-菌株,不含F因子,没有性菌毛,可通过接
合作用接收F因子而变成雄性菌株(F+)。
b)F+菌株,F因子独立存在,细胞表面有性菌毛。
c)Hfr菌株,F因子插入到染色体DNA上,细胞表面有性菌毛。
d)F′菌株,Hfr菌株内的F因子因不正常切割而脱离染色体时,形成游离的但携带一小段染色体基因的F因子,特称为F′因子。
细胞表面同样有性菌毛。
4.原生质体融合
通过人为的方法,使遗传性状不同的两细胞的原生质体发生融合,并进而发生遗传重组以产生同时带有双亲性状的、遗传性稳定的融合子的过程,称为原生质体融合。
原生质体融合的优点:
可以提高重组率
双亲可以少带标记或不带标记
可进行多亲本融合
有利于不同种间、属间微生物的杂交
通过原生质体融合提高产量。