优选现代微生物遗传学第三章质粒

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。

基因突变1、名词解释碱基置换突变（bas substitution）：一个碱基被另外一个碱基取代而造成的突变，分为转换和颠换两种类型。

转换(transition)：是指由嘌呤置换嘌呤或嘧啶置换嘧啶。

颠换(transversion) 是指嘌呤置换嘧啶或嘧啶置换嘌呤。

如碱基置换发生于编码多肽的区，则因可影响密码子而使转录、翻译遗传信息发生变化，因此可以出现一种氨基酸取代原有的某一种氨基酸。

也可能出现了终止密码而使多肽链合成中断，不能形成原有的蛋白质而完全失去某种生物学活性。

移码突变（frameshift mutation）：在正常的碱基序列中插入或减少一个或多个碱基，造成突变位点下游密码子的错读，此种突变产生氨基酸顺序完全改变了的蛋白质，一般无活性。

异义突变（missense mutation）：即错义突变，因碱基改变使相应氨基酸变化，进而使多肽失活或活性下降。

同义突变（samesense mutation）：突变后的密码子编码相同的氨基酸。

无义突变（nonsense mutation）：碱基改变使编码某一氨基酸的密码子变为终止密码子，使蛋白质合成中断，产生无活性的多肽。

抑制基因突变（suppressor mutation）：在DNA的不同位置上发生的第二次突变抑制了原来突变基因的表达，恢复野生型表型。

诱发突变(induced mutation)：人为施加物理化学诱变因子而导致的突变。

自发突变（spontaneous mutation）:指那些未经人工诱变处理原因不明的突变。

辐射的直接作用假说：又称为靶学说，认为细胞吸收辐射能量后，发生诸如激发、电离、弹性碰撞等多种原发性物理过程，辐射的量子击中染色体，整个过程就好像子弹击中靶子一样，导致发生直接的不同程度的原始损伤，细胞的修复系统对各类损伤进行修复，产生重排，最终导致基因突变或者染色体畸变。

辐射的间接作用假说：认为生物细胞中的分子经辐射作用先产生各种自由基，特别是细胞中存在的大量水分子在辐射作用下产生大量的过氧化氢，这些自由基团进一步与细胞内遗传物质反应，通过一系列生物化学反应造成染色体损伤。

质粒名词解释生物化学
质粒是一种环状或线性的DNA分子，在细胞质中自主复制的一种细胞器。

它
们通常存在于原核生物（如细菌）和真核生物（如酵母、植物和动物）的细胞内。

质粒可以携带多种基因，包括对细胞生存和繁殖有利的基因，如抗生素抗性基因和代谢途径基因等。

质粒通常是由几千个碱基对组成的DNA分子，具有自身的复制和表达机制。

质粒的复制一般是依赖于宿主细胞的DNA复制机制进行的，质粒复制时会形成新
的质粒拷贝，这些新质粒可以被传递给后代细胞。

质粒的存在对细胞具有重要的生物学意义。

首先，质粒可以作为基因工程的载体，用于在细胞内引入外源基因，实现基因的表达和功能研究。

其次，质粒在细菌的遗传进化和环境适应中扮演重要角色，通过携带不同的基因，细菌可以在不同的环境中生存和繁殖。

总的来说，质粒是细胞内的一种重要DNA分子，具有自主复制和传递的能力，对细胞的生存和遗传具有重要作用。

在生物学和基因工程研究中，质粒的研究和应用具有重要的意义。

2021年自考《微生物遗传学》第三章考点第三章微生物育种诱变剂诱变剂：凡是能诱发生物基因突变，并且突变率远远超过自发突变率的物理因子或化学因子。

诱变剂类型：1、物理诱变剂2、化学诱变剂3、生物诱变剂第一节物理诱变剂1、物理诱变剂的生物学效应：物理诱变剂对微生物的诱变作用主要是由高能辐射导致生物系统损伤，继而发生遗传变异的一系列复杂的连锁反应过程。

一、紫外线的效果：效果非常好，对人体影响小，较安全，经济实惠、设备简单、操作便利、诱变效果显著。

当不知道别的方法时，首先用紫外。

可使DNA断裂、H键断裂，15W1/3管长，剂量与距离成反比。

1、DNA对254nm紫外有强烈的吸收作用；2、紫外诱变剂量：15W灯管，254nm（1）用时间表示：一般相对剂量、固定强度，用时间表示。

强度与距离、辐射源本身有关。

（2）用死亡率表示：有必然的菌死亡，称致死作用；在可见光作用下，其诱变和致死作用均下降称为光复活作用。

3、光复活作用：把经紫外线照射后的微生物立即表露于可见光下时，降低其死亡率。

所以诱变后在红光或暗中培养。

原理：紫外作用后原有胸腺嘧啶二聚体的DNA暗中下与光裂合酶结合。

在可见光的作用下，该酶与二聚体重新分解成单位。

光激活酶能重新执行功能修复DNA.4、光复活效应在高剂量的紫外线作用后，表示为致死突变回复。

低剂量则表示在致死菌和突变菌的回复上。

重复使用光复活和高剂量，最终能使突变株增多。

二、快中子中子是原子核的组成部分，是不带电荷的粒子。

第二节化学诱变剂化学诱变剂：是一类能对DNA起作用，改变其结构，并引起遗传变异的物质。

包罗碱基类似物、烷化剂、移码突变剂、和其他种类。

剂量主要取决于其浓度和处理时间。

要求：1、选择一个效果好的（使菌种诱变后正突变高）；2、选择一个易得的；3、不能选太毒的，容易污染环境和伤人；4、尽量选择那种不产生回复突变的。

注意事项：化学诱变剂一般都有半衰期，应现用现配制，右边后必然要将化学诱变剂中和或稀释除去。

质粒科技名词定义中文名称：质粒英文名称：plasmid定义1：细菌细胞内一种自我复制的环状双链DNA分子，能稳定地独立存在于染色体外，并传递到子代，一般不整合到宿主染色体上。

现在常用的质粒大多数是经过改造或人工构建的，常含抗生素抗性基因，是重组DNA技术中重要的工具。

所属学科：生物化学与分子生物学（一级学科）；方法与技术（二级学科）定义2：独立于染色体之外的、能自主复制的双链环状脱氧核糖核酸物质。

所属学科：水产学（一级学科）；水产生物育种学（二级学科）定义3：细菌细胞内一种自我复制的环状双链DNA分子。

能稳定地独立存在于染色体外，并传递到子代，一般不整合到宿主染色体上。

现在常用的质粒大多数是经过改造或人工构建的，常含抗生素抗性基因，是重组DNA技术中重要的工具。

所属学科：细胞生物学（一级学科）；细胞培养与细胞工程（二级学科）定义4：细菌细胞内能在染色体外独立复制的遗传因子。

所属学科：遗传学（一级学科）；分子遗传学（二级学科）质粒在细胞内的复制质粒在细胞内的复制一般有两种类型:紧密控制型（Stringent control ）和松弛控制型（Relaxed control）。

前者只在细胞周期的一定阶段进行复制,当染色体不复制时,它也不能复制,通常每个细胞内只含有1个或几个质粒分子,如F因子。

后者的质粒在整个细胞周期中随时可以复制,在每个细胞中有许多拷贝,一般在20个以上,如Col E1质粒。

在使用蛋白质合成抑制剂-氯霉素时,细胞内蛋白质合成、染色体DNA 复制和细胞分裂均受到抑制,紧密型质粒复制停止,而松弛型质粒继续复制,质粒拷贝数可由原来20多个扩增至1000-3000个,此时质粒DNA占总DNA的含量可由原来的2%增加至40-50%。

利用同一复制系统的不同质粒不能在同一宿主细胞中共同存在,当两种质粒同时导入同一细胞时, 它们在复制及随后分配到子细胞的过程中彼此竞争,在一些细胞中,一种质粒占优势,而在另一些细胞中另一种质粒却占上风。

1 染色体具有哪些作为遗传物质的特征？1 分子结构相对稳定2 能够自我复制，使亲子代之间保持连续性3 能够指导蛋白质的合成，从而控制整个生命过程4 能够产生可遗传的变异2.什么是核小体？简述其形成过程。

由DNA和组蛋白组成的染色质纤维细丝是许多核小体连成的念珠状结构。

核小体是由H2A,H2B,H3,H4各两个分子生成的八聚体和由大约200bp的DNA组成的。

八聚体在中间，DNA 分子盘绕在外，而H1则在核小体外面。

每个核小体只有一个H1。

所以，核小体中组蛋白和DNA的比例是每200bpDNA有H2A,H2B,H3,H4各两个，H1一个。

用核酸酶水解核小体后产生只含146bp核心颗粒，包括组蛋白八聚体及与其结合的146bpDNA，该序列绕在核心外面形成1.75圈，每圈约80bp。

由许多核小体构成了连续的染色质DNA细丝。

核小体的形成是染色体中DNA压缩的第一阶段。

在核小体中DNA盘绕组蛋白八聚体核心，从而使分子收缩至原尺寸的1/7。

200bpDNA完全舒展时长约68nm,却被压缩在10nm的核小体中。

核小体只是DNA压缩的第一步。

核小体长链200bp→核酸酶初步处理→核小体单体200bp→核酸酶继续处理→核心颗粒146bp3简述真核生物染色体的组成及组装过程除了性细胞外全是二倍体是有DNA以及大量蛋白质及核膜构成核小体是染色体结构的最基本单位。

核小体的核心是由4种组蛋白（H2A、H2B、H3和H4）各两个分子构成的扁球状8聚体。

蛋白质包括组蛋白与非组蛋白。

组蛋白是染色体的结构蛋白，它与DNA组成核小体，含有大量赖氨酸核精氨酸。

非组蛋白包括酶类与细胞分裂有关的蛋白等，他们也有可能是染色体的结构成分由DNA和组蛋白组成的染色体纤维细丝是许多核小体连成的念珠状结构----1.由DNA与组蛋白包装成核小体，在组蛋白H1的介导下核小体彼此连接形成直径约10nm的核小体串珠结构，这是染色质包装的一级结构。

2.在有组蛋白H1存在的情况下，由直径10nm的核小体串珠结构螺旋盘绕，每圈6个核小体，形成外径为30nm，内径10nm，螺距11nm的螺线管，这是染色质包装的二级结构。