微生物第七章
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内容提纲♠遗传变异的物质基础♠基因突变和诱变育种♠基因重组和杂交育种♠基因工程♠菌种的衰退、复壮和保藏一、几个基本概念u遗传(heredity):生物体最本质的属性之一。
指生物的上一代将自己的一整套遗传因子传递给下一代的行为或功能,它具有极其稳定的特性。
u遗传型(genotype):又称基因型,指某一生物个体所含有的全部基因的总和;是一种内在可能性或潜力,其实质是遗传物质上所负载的特定遗传信息。
u表型(phenotype):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条件下的具体体现。
是一种现实性。
基因型+环境条件代谢发育表型几个基本概念u变异(variation):生物体在外因或内因的作用下,遗传物质的结构或数量发生的改变,亦即遗传型的改变。
变异的特点:a.在群体中以极低的几率出现,一般为10-6~10-9;b.性状变化的幅度大;c. 变化后形成的新性状是稳定的,可遗传的。
u饰变(modification):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。
特点是:a.几乎整个群体中的每一个个体都发生同样的变化;b.性状变化的幅度小;c.因遗传物质不变,故饰变是不遗传的。
引起饰变的因素消失后,表型即可恢复。
例如:粘质沙雷氏菌:在25℃下培养,产生深红色的灵杆菌素;在37℃下培养,不产生色素;如果重新将温度降到25℃,又恢复产色素的能力。
二、微生物是生物学基础研究中最热衷的模型生物n个体的体制极其简单;n营养体一般都是单倍体,方便建立纯系;n易于在成分简单的组合培养基上大量生长繁殖;n繁殖速度快;n易于积累不同的中间代谢产物或终产物;n菌落形态特征的可见性和多样性;n环境条件对微生物群体中各个个体作用的直接性和均一性;n易于形成营养缺陷型;n各种微生物一般都有相应的病毒;n存在多种处于进化过程中的原始有性生殖方式;一、三个经典实验证明了遗传变异的物质基础是DNAl经典转化实验l噬菌体的感染实验l植物病毒的重建实验(一)转化实验光滑型(S)粗糙型(R)有荚膜菌落光滑分泌毒素致病无荚膜菌落粗糙无毒不致病1.实验材料:肺炎双球菌:球形细菌,常成双或成链排列,可使人患肺炎,也可使小鼠患败血症而死亡。
第七章微生物的生长繁殖及其控制重点与难点剖析一、微生物生长繁殖的概念2、真菌除了进行无性繁殖,产生大量孢子如分生孢子、节孢子、厚垣孢子、孢囊孢子等外,还能进行有性繁殖,产生有性孢子如卵孢子、接合孢子、孢囊孢子等。
纯培养技术1、分离获得微生物的纯培养物是研究利用微生物的基础。
获得纯培养物涉及的相关技术包括:无菌技术、微生物的分离与分离纯化技术和微生物培养和保藏技术。
2、无菌技术:包括培养基和物品的各种灭菌技术和微生物各种接种过程的无菌操作技术等。
重点在实验课中掌握相关的技术原理和操作规范,以牢固树立“无菌”的思想和概念。
3、固体培养基分离纯培养物的基本方法和原理固体培养基分离纯培养物由于稀释方法的差异和接种平板的方式差异而分为以下几种方法:(1)划线平板法将合适的无菌培养基倒入无菌培养皿中,冷却后制备成平板,按以下方法划线:细胞在培养基表面生长的后代就是纯培养物。
平板划线法中细胞的分离和稀释过程发生在接种环在固体平板表面上的划线和移动过程中,产生的单个(2)倾注平板法和涂布平板法这两种方法的共同点就是在将细胞接种到培养基之前,通过液体稀释的方法分散细胞,最常用的液体稀释方法为10倍系列稀释,参考下图:随着稀释程度的增大,单位体积中的微生物细胞数量减少,细胞得以分散。
稀释倾注平板法的操作是:选择细胞得以分散的合适稀释度的菌悬液与灭完菌冷却到50-55°C的培养基混合均匀,一起倒入无菌培养皿中,冷却形成平板后,培养。
稀释倾注平板法操作较麻烦。
在进行微生物分离纯化时,该方法需要样品与热的培养基混合,因此对热敏感微生物的影响明显;该方法操作过程中,样品中的微生物有的分布于平板表面,有的则裹在培养基-1-中,后者则会影响严格好氧微生物的生长;而且,对于同一种微生物,平板表面的菌落形态与培养基内的菌落形态会存在着明显的差别,影响菌落形态的判别。
在进行微生物计数时,该方法细胞分散均匀,计数较准确。
稀释涂布平板方法的操作是:首先将灭完菌冷却到50-55°C的培养基倒入无菌培养皿中冷却形成平板,然后选择细胞得以分散的合适稀释度的菌悬液加到平板中央,以三角刮刀将之均匀地涂布于整个平板上,培养。
第七章微生物遗传试题一.选择题:71085.71085.已知DNA 的碱基序列为CATCATCA T,什么类型的突变可使其突变为:CTCATCATA.A.缺失B.B.插入C.C.颠换D.D.转换答:( )71086.71086.已知DNA 的碱基序列为CATCATCA T,什么类型的突变可产生如下碱基序列的改变:CACCATCAT ?A. 缺失B. 插入C. 颠换D. 转换答:( )71087.71087.不需要细胞与细胞之间接触的基因重组类型有:A. 接合和转化B. 转导和转化C. 接合和转导D. 接合答:( )71088.71088.转化现象不包括A. DNA 的吸收B. 感受态细胞C. 限制修饰系统D. 细胞与细胞的接触答:( )71089.71089.将细菌作为实验材料用于遗传学方面研究的优点是:A. 生长速度快B. 易得菌体C. 细菌中有多种代谢类型D. 所有以上特点答:( )71090.71090.转导噬菌体A. 仅含有噬菌体DNAB. 可含有噬菌体和细菌DNAC. 对DNA 酶是敏感的D. 含1 至多个转座子答:( )71091.71091.在Hfr 菌株中:A. F 因子插入在染色体中B. 在接合过程中,F 因子首先转移C. 在接合过程中,质粒自我复制D. 由于转座子是在DNA 分子间跳跃的,因此发生高频重组答:( )71092.71092.以下碱基序列中哪个最易受紫外线破坏?A. AGGCAAB. CTTTGAC. GUAAAUD. CGGAGA答:( )71093.71093.对微生物进行诱变处理时,可采用的化学诱变剂是:A. 青霉素B. 紫外线C. 丫啶类染料D. 转座子答:( )71094.71094.在大肠杆菌(E.coli) 的乳糖操纵子中,基因调节主要发生在__________ 水平上。
A. 转化B. 转导C. 转录D. 翻译答:( )71095.71095.转座子___________。
A. 能从DNA 分子的一个位点转移到另一个位点B. 是一种特殊类型的质粒C. 是一种碱基类似物D. 可引起嘌呤和嘧啶的化学修饰答:( )71096.71096.当F+ F-杂交时A. F 因子几乎总不转移到F+细胞中B. F-菌株几乎总是成为F+C. 基因重组的发生频率较高D. F 因子经常插入到F-细胞染色体上答:( )71097.71097.在U 形玻璃管中,将一滤片置于二株菌之间使之不能接触,在左臂发现有原养型菌出现,这一现象不是由于:A . 接合B. 转化C. 普遍转导D. 专性转导答:( )71098.71098. F 因子和λ噬菌体是:A. 与寄主的生活能力无关B. 对寄主致死C. 与染色体重组后才可复制D. 仅由感受态细胞携带答:( )71099.71099.细菌以转化方式进行基因转移时有以下特性:A. 大量供体细胞的基因被转移B. 包含有F 质粒参加C. 依靠噬菌体感染受体细胞D. 可通过从供体细胞中提取DNA 片段来完成答:( )71100.71100.一个大肠杆菌(E.coli) 的突变株,不同于野生型菌株,它不能合成精氨酸,这一突变株称为:A. 营养缺陷型B. 温度依赖型C. 原养型D. 抗性突变型答:( )71101.71101.转导子是指:A. 供体菌B. 转导噬菌体C. 转导前供体菌D. 转导后受体菌答:( )71102.71102.以下不是专性转导特点的是:A. 必须是原噬菌体状态B. 供体细胞中的任何染色体基因片段都有机会被转移到受体细胞中C. 通常包括了一个基因如半乳糖(gal) 基因的重组D. 原噬菌体转导导致噬菌体某些基因留在了细菌的基因组中答:( )71103.71103.当Hfr⨯F-时,A. 进入到F- 细胞中的第一个基因随Hfr 菌株的不同而不同B. 采用在不同时间中断杂交的方法来作基因图C. 单链DNA 链的5 ' 端首先进入F- 细胞D. 所有上述特点全正确答:( )71104.71104.抗药性质粒(R 因子) 在医学上很重要是因为它们:A. 可引起某些细菌性疾病B. 携带对某些抗生素的特定抗性基因C. 将非致病细菌转变为致病菌D. 可以将真核细胞转变为癌细胞答:( )71105.71105.在普遍性转导中,同源DNA 分子的交换要求:A. 转座子B. 插入序列C. DNA 链的断裂和重新连接D. 反转录答:( )71106.71106.F+⨯F-杂交时,以下哪个表述是错误的?A. F-细胞转变为F+细胞B. F+细胞转变为F-细胞C. 染色体基因不转移D. 细胞与细胞间的接触是必须的答:( )71107.71107.以下突变中哪个很少有可能产生回复突复:A. 点突变B. 颠换C. 转换D. 染色体上三个碱基的缺失答:( )71108.71108.准性生殖:A. 通过减数分裂导致基因重组B. 有可独立生活的异核体阶段C. 可导致高频率的基因重组D. 常见于子囊菌和担子菌中答:( )71109.71109.流产转导不具有_________的特性。
A. 转导DNA 不能进行重组和复制B. 供体基因为单线遗传C. 在选择性培养基平板上形成微小菌落D. 后代细胞均可获得供体基因产物答:( )71110.71110.在性转导中,下列正确的说法是:A. 基因交换通常发生在Hfr 和F-细胞之间B. 与F 因子相邻的染色体基因被转移到F-细胞中C. F 因子通常被插入到F-细胞中的染色体上D. 如果杂交被中断,则只有F 因子全部转入F-中答:( )71111.71111.以下不适用于接合的特点是:A. 基因转移是单向的B. 要求细胞与细胞的接触C. 溶源细胞被诱导后才发生D. 在E.coli中,F 因子参与该过程答:( )二.判断题:71112.71112.组氨酸突变株(his-) 表示该菌不能利用组氨酸生长。
答:( )71113.71113.亮氨酸突变株(leu-) 表示该菌不能利用亮氨酸生长。
答:( )71114.71114.色氨酸突变株(trp-) 表示该菌本身不能合成色氨酸,因此不能在基本培养基上生长。
答:( )71115.71115.转化、转导、接合是三种诱变育种的方式。
答:( )71116.71116.因至今末发现粗糙脉孢菌(Neurospora crassa) 的有性生殖,因此它属于半知菌。
答:( )71117.71117.放线菌细胞的遗传物质染色体成分是由DNA 和组蛋白组成。
答:( )71118.71118.真菌在进行准性生殖时,通过减数分裂进行基因重组。
答:( )71119.71119.真菌在进行准性生殖时,通过有丝分裂进行基因重组。
答:( )71120.71120.细菌的转导需噬菌体作为媒介,不受DNA 酶的影响。
答:( )71121.71121.微生物间进行基因重组的必要条件是细胞间接触。
答:( )71122.71122.转座子可引起插入突变。
答:( )71123.71123.普遍性转导产生的转导子一般都是非溶源菌。
答:( )71124.71124.λ噬菌体是能整合到宿主细胞染色体上任何位点的温和噬菌体。
答:( )71125.71125.青霉素常作为诱变剂用于筛选细菌营养缺陷型。
答:( )71126.71126.F+细菌或F' 细菌与F-细菌接合时,使F+或F' 细菌变成F-细菌。
答:( )71127.71127.转座子可自主复制,因此在不同细胞间传递时不需要载体。
答:( )71128.71128.流产转导的特点是在选择性培养基平板上形成微小菌落。
答:( )71129.71129.单线遗传是局限性转导的结果。
答:( )71130.71130.当乳糖缺乏时,与大肠杆菌乳糖操纵子上的调节基因编码产生阻遏蛋白有关。
答:( )三.填空题:71131.71131.DNA 分子中一种嘌呤被另一种嘌呤取代称为____________________。
71132.71132.DNA 分子中一种嘧啶被另一种嘌呤取代称为______________。
71133.71133.一个核苷酸被另一核苷酸替代引起的突变称为_______________。
71134.71134.通过两细菌细胞接触直接转移遗传信息的过程称为__________________。
71135.71135.受体细胞从外界吸收供体菌的DNA 片段( 或质粒),引起基因型改变的过程称为__________________。
71136.71136.细菌细胞间靠噬菌体进行DNA 的转移过程称为_______________。
71137.71137.对微生物进行诱变时,常用的物理诱变剂有_______________。
71138.71138.采用紫外线杀菌时,以波长为_____________________ 的紫外线照射最好。
71139.71139.F+和F-杂交中,结果是供体菌成为____________,受体菌成为______________。
71140.71140.在性转导中,受体细胞F- 成为_______________ 细胞。
71141.71141.真菌中除了无性繁殖和有性繁殖外,还有一种生殖方式,称为_____________。
71142.71142.准性生殖常见于某些真菌,尤其是_________________ 中。
71143.71143.转化、转导、接合是细菌三种___________________ 的方式。
71144.71144.四种引起细菌基因重组的方式是____________、______________、_________________ 和________________。
71145.71145.在紫外线诱变作用下,常引起DNA 链上形成_____________________________。
71146.71146. E.coli的性因子是通过_________________ 传递的。
71147.71147.可以结合并吸收自由DNA 分子的细菌细胞所处的状态称为____________________。
71148.71148.准性生殖包括_______________、________________ 、_________________和________________ 四个互相联系的阶段。
71149.71149.对微生物进行化学诱变时,可采用___________________________和________________________________ 等诱变剂。
71150.71150.在____________________ 转导中,噬菌体仅可转移整合位点相邻的寄主DNA 片段。