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发布时间:2023-12-04 13:38:14
第八章微生物的遗传
遗传:亲代与子代相似。
变异:亲代与子代、子代间不同个体不完全相同。
遗传(inheritance)和变异(variation)是生命的最本质特性之一。
遗传型:生物的全部遗传因子及基因。表型(表现型):具有一定遗传型的个体,在特定环境条件下通过生长发育所表现出来的形态等生物学特征的总和。
表型饰变:表型的差异只与环境有关。
特点:暂时性、不可遗传性、表现为全部个体的行为。遗传型变异(基因变异、基因突变):遗传物质改变,导致表型改变。
特点:遗传性、群体中极少数个体的行为
自发突变频率通常为10-6---10-9
微生物是遗传学研究中的明星:
微生物细胞结构简单,营养体一般为单倍体,方便建立纯系。很多常见微生物都易于人工培养,快速、大量生长繁殖。对环境因素的作用敏感,易于获得各类突变株,操作性强。
第一节遗传的物质基础一、DNA作为遗传物质
Griffith的转化实验(DNA);T2噬菌体感染实验(DNA);植物病毒重建实验(DNA\RNA)。
二、RNA作为遗传物质
生化提取分别获得含RNA的烟草花叶病毒蛋白质外壳(病毒1)和核酸(病毒2)
抗血清处理,证明杂种病毒的蛋
白质外壳来自病毒1,而非病毒2
杂种病毒的后代的蛋白质外壳表现为病毒2,而非病毒1
遗传物质是核酸(RNA)而非蛋白质
三、朊病毒的发现与思考
(一)发现:朊病毒是亚病毒的一种,是一种具有传染性的蛋白质致病因子,迄今为止尚未发现该蛋白内含有核酸。
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致病机理:其致病作用是由于动物体内正常的蛋白质PrPc改变折叠状态为PrPsc所致,而这二种蛋白质的一级结构并没有改变。
引起人与动物的致死性中枢神经系统疾病,如羊搔痒症(scrapie,牛海绵状脑病(spongiformencephalopathy,人的库鲁病(kuru、克雅氏病(CreutzfeldtJakobdisease,CJD等。
StanleyB.Prusiner(1982提出羊搔痒病因子是一种蛋白质侵染颗粒(proteinaceousinfectiousparticle),并将之称做Prion或Virino,即朊病毒。1997年,StanleyB.Prusiner荣获诺贝尔奖。(二)思考
1)蛋白质是否可以作为遗传物质?prion是生命的一个特例?还是仅仅为表达调控的一种形式?
2)蛋白质折叠与功能的关系,是否存在折叠密码?3)DNA→RNA→肽链→蛋白质
第二节质粒和转座因子质粒(plasmid):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。
转座因子(transposableelement):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。
质粒和转座因子是细胞中除染色体以外的另外二类遗传因子一、质粒的分子结构1、结构
通常以共价闭合环状(covalentlyclosedcircle,简称CCC的超螺旋双链DNA分子存在于细胞中;也发现有线型双链DNA质粒和RNA质粒;
质粒分子的大小:从1kb左右到1000kb,(细菌质粒多在10kb以内)。2、质粒的检测
1)提取所有胞内DNA后电镜观察;2)超速离心或琼脂糖凝胶电泳后观察;
3)对于实验室常用菌,可用质粒所带的某些特点,如抗药性初步判断。
对于由于三种构型同时存在时造成的多带现象(提取质粒时造成或自然存在),可以进行特异性单酶切,使其成为一条带。
特定的质粒提取方法和后处理使染色体和RNA均被除掉。
二、质粒的主要类型
作用:在某些特殊条件下,质粒有时能赋予宿主细胞以特殊的机能;质粒所含的基因对宿主细胞一般是非必需的,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,质粒包括下列主要类型:
致育因子(Fertilityfactor,F因子)抗性因子(Resistancefactor,R因子)
产细菌素的质粒(Bacteriocinproductionplasmid)毒性质粒(virulenceplasmid)代谢质粒(Metabolicplasmid)隐秘质粒(crypticplasmid1、致育因子(Fertilityfactor,F因子
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