第七章微生物的遗传与变异
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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。
第七章微生物遗传习题一、名词解释1、F'菌株:当Hfr菌株细胞内的F质粒因不正常切离而脱离核染色体组时,可重新形成游离的、但携带整合位点邻近一小段核染色体基因的特殊F质粒,称F’质粒或F’因子。
凡携带F’质粒的菌株,称为F’菌株。
2、变异:指生物体在某种外因或(和)内因作用下,所引起的遗传物质结构或数量的改变,即遗传型的改变。
3、表型:指某一生物所具有的一切外表特征和内在特性的总和,是遗传型在适合环境条件下通过代谢和发育得到的具体体现。
遗传型+环境条件→表型4、补充培养基:凡只能满足相应的营养缺陷型突变株生长需要的组合或半组合培养基称补充培养基。
5、超诱变剂:可以做到即使未经淘汰野生型菌株,也可直接获得12%-80%的营养缺陷型菌株。
6、低频转导:指通过一般溶源菌释放的噬菌体所进行的转导,因其只能形成极少数转导子,故称“低频转导”。
7、颠换:嘌呤和嘧啶之间的置换8、点突变:仅涉及一对碱基被另一对碱基所置换。
9、复壮:狭义复壮:是一种消极措施是指菌种在已发生衰退的情况不经过纯种分离和测定典型性状,产生性能等指标,从已衰退的的种群中筛选出少数尚未退化的个体,以达到恢复原菌株固有性状的相应措施。
广义复壮:一种积极措施,即有菌种的典型特征或生产性状尚未衰退之前,就经常有意识地采取纯种分离和生产性状测定工作,以期从中选择到自发的突变体。
10、甘油悬液保藏法:用15%~30%的甘油缓冲液制成细胞密度为10^7~10^8细胞/ml的悬浮液,混匀,密封,置-70℃冰箱。
保藏期可达10年。
11、感受态:是指受体细胞最易接受外源DNA片段并能实现转化的一种生理状态。
12、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转导裂解物,用这种裂解物去转导受菌体,就可获得高达50%左右的转导子,故称这种转导为高频转导。
13、光复活修复:把经UV照射后的微生物立即暴露于可见光下时,就可出现明显降低其死亡率的现象。
周德庆编《微生物学教程》课后习题参考答案绪论1。
什么是微生物?它包括哪些类群?答:微生物是一切肉眼看不见或看不清的微小生物的总称。
包括:①原核类的细菌、放线菌、蓝细菌、支原体、立克次氏体和衣原体;②真核类的真菌、原生动物、和显微藻类;③属于非细胞类的病毒和亚病毒。
2。
人类迟至19 世纪才真正认识微生物,其中主要克服了哪些重大障碍?答:①显微镜的发明,②灭菌技术的运用,③纯种分离技术,④培养技术.3.简述微生物生物学发展史上的5 个时期的特点和代表人物.答:史前期(约8000 年前—1676),各国劳动人民,①未见细菌等微生物的个体;②凭实践经验利用微生物是有益活进行酿酒、发面、制酱、娘醋、沤肥、轮作、治病等)初创期(1676-1861 年),列文虎克,①自制单式显微镜,观察到细菌等微生物的个体;②出于个人爱好对一些微生物进行形态描述;奠基期(1861—1897年),巴斯德,①微生物学开始建立;②创立了一整套独特的微生物学基本研究方法;③开始运用“实践--理论——实践”的思想方法开展研究;④建立了许多应用性分支学科;⑤进入寻找人类动物病原菌的黄金时期;发展期(1897—1953年),e。
buchner,①对无细胞酵母菌“酒化酶"进行生化研究;②发现微生物的代谢统一性;③普通微生物学开始形成;④开展广泛寻找微生物的有益代谢产物;⑤青霉素的发现推动了微生物工业化培养技术的猛进;成熟期(1953—至今)j.watson 和f.crick,①广泛运用分子生物学理论好现代研究方法,深刻揭示微生物的各种生命活动规律;②以基因工程为主导,把传统的工业发酵提高到发酵工程新水平;③大量理论性、交叉性、应用性和实验性分支学科飞速发展;④微生物学的基础理论和独特实验技术推动了生命科学个领域飞速发展;⑤微生物基因组的研究促进了生物信息学时代的到来。
4。
试述微生物与当代人类实践的重要关系。
5.微生物对生命科学基础理论的研究有和重大贡献?为什么能发挥这种作用?答:微生物由于其“五大共性"加上培养条件简便,因此是生命科学工作者在研究基础理论问题时最乐于选用的研究对象。