細(xì)菌的遺傳變異-8

細(xì)菌的遺傳和變異編輯ppt遺傳物質(zhì)是DNA

編輯ppt遺傳物質(zhì)是DNA〔有時(shí)是RNA〕的證據(jù)〔1〕細(xì)菌的轉(zhuǎn)化編輯ppt〔2〕噬菌體的侵染和繁殖遺傳物質(zhì)是DNA〔有時(shí)是RNA〕的證據(jù)編輯ppt遺傳物質(zhì)是DNA〔有時(shí)是RNA〕的證據(jù)〔3〕病毒的重建編輯pptA.Doublehelixbyelement:

basepairs,hydrogenbonding

B.TheCode

Codonsand

Anti-Codons

C.Strandsandhelicalbackbone

D.Ends,Antiparallelism

編輯ppt

DNA和RNA的分子結(jié)構(gòu)和復(fù)制編輯ppt編輯ppt編輯pptDNA和RNA的分子結(jié)構(gòu)和復(fù)制1953年，Watson和Crick關(guān)于堿基互補(bǔ)配對的規(guī)律，說明了DNA的空間結(jié)構(gòu)編輯pptRNA的分子結(jié)構(gòu)

DNA和RNA的分子結(jié)構(gòu)和復(fù)制編輯ppt遺傳物質(zhì)的復(fù)制------雙鏈DNA的復(fù)制〔半保存復(fù)制〕編輯ppt遺傳物質(zhì)的復(fù)制------雙鏈DNA的復(fù)制〔半保存復(fù)制〕編輯pptDNA與遺傳密碼編輯pptDNA與遺傳密碼------由A、T〔U〕、C、G組成的三聯(lián)體密碼編輯ppttRNA的結(jié)構(gòu)編輯ppt

在核糖體上合成蛋白質(zhì)〔1〕啟動(dòng)階段編輯ppt肽鏈的延伸階段-------“受位〞〔A〕和“給位〞〔P〕編輯ppt*進(jìn)位反響*轉(zhuǎn)位反響*移位反響*終止階段肽鏈的延伸階段和終止階段編輯ppt編輯ppt中心法那么編輯ppt真核生物的染色體原核生物的染色體染色體的形態(tài)編輯ppt真核生物的染色體四級結(jié)構(gòu)DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)核小體濃縮的染色質(zhì)中期染色體編輯ppt原核生物的染色體編輯ppt編輯ppt基因A基因BDNA轉(zhuǎn)錄基因A基因BmRNA翻譯蛋白質(zhì)A蛋白質(zhì)B蛋白質(zhì)原核生物的染色體與細(xì)胞質(zhì)沒有核膜分開，因此三個(gè)過程緊密聯(lián)系編輯ppt外顯子1外顯子2內(nèi)含子1內(nèi)含子2基因XDNA外顯子1外顯子2內(nèi)含子1內(nèi)含子2初始RNA轉(zhuǎn)錄物轉(zhuǎn)錄加工過程中內(nèi)含子被切除外顯子1外顯子2成熟的mRNA細(xì)胞核轉(zhuǎn)運(yùn)到細(xì)胞質(zhì)外外顯子2外顯子1mRNA翻譯蛋白質(zhì)X蛋白質(zhì)細(xì)胞質(zhì)真核生物編輯ppt細(xì)菌染色體細(xì)菌屬于原核細(xì)胞型微生物,細(xì)菌染色體是環(huán)狀雙螺旋DNA，不含組蛋白,無核膜包圍?；?是具有一定生物學(xué)功能的核苷酸序列，如編碼結(jié)構(gòu)蛋白、酶等功能。細(xì)菌基因的結(jié)構(gòu)是連續(xù)的,無內(nèi)含子。細(xì)菌染色體DNA的復(fù)制：大腸埃希菌已證明是雙向復(fù)制

編輯ppt編輯ppt質(zhì)粒〔plasmid〕質(zhì)粒是細(xì)菌染色體外的遺傳物質(zhì)，是環(huán)狀閉合的雙鏈DNA。大質(zhì)粒小質(zhì)粒幾種重要的質(zhì)粒致育質(zhì)?！睩質(zhì)粒〕耐藥質(zhì)粒毒力質(zhì)?！睼i質(zhì)粒〕細(xì)菌素質(zhì)粒代謝質(zhì)粒編輯ppt致育質(zhì)?！睩質(zhì)粒〕與有性生殖有關(guān)帶有F質(zhì)粒的為雄性菌，能長出性菌毛；無F質(zhì)粒的為雌性菌，無性菌毛編輯ppt耐藥性質(zhì)粒編碼細(xì)菌對抗菌藥物或重金屬鹽類的耐藥性。可通過細(xì)菌間接合進(jìn)行傳遞的稱接合性耐藥質(zhì)粒，又稱R質(zhì)粒不能通過接合傳遞的非接合性耐藥質(zhì)粒，但可通過噬菌體傳遞。編輯ppt毒力質(zhì)?！睼i質(zhì)?！尘幋a與該菌致病性有關(guān)的毒力因子。如致病性的大腸埃希菌產(chǎn)生的耐熱性腸毒素是由ST質(zhì)粒編碼的。細(xì)菌粘附定植在腸粘膜外表是由K質(zhì)粒決定的。編輯ppt細(xì)菌素質(zhì)粒編碼各種細(xì)菌產(chǎn)生的細(xì)菌素。Col質(zhì)粒編碼大腸埃希菌產(chǎn)生大腸菌素編輯ppt代謝質(zhì)粒編碼產(chǎn)生相關(guān)的代謝酶。沙門菌發(fā)酵乳糖的能力通常是由質(zhì)粒決定的編輯ppt質(zhì)粒的特征自我復(fù)制能力，為復(fù)制子，單拷貝或多拷貝緊密型質(zhì)粒和松弛型質(zhì)粒編碼產(chǎn)物賦予細(xì)菌某些性狀特征可自行喪失與消除有轉(zhuǎn)移性可分為相容性和不相容性編輯ppt轉(zhuǎn)座因子是存在于細(xì)菌染色體或質(zhì)粒DNA分子上的一段特異性核苷酸序列片段，它能在DNA分子中移動(dòng)，不斷改變它們在基因組的位置，能從一個(gè)基因組轉(zhuǎn)移到另一個(gè)基因組中。編輯ppt轉(zhuǎn)座因子插入序列〔insertionsequence,IS〕是最小的轉(zhuǎn)位因子，長度不超過2kb，不攜帶任何與插入功能無關(guān)的基因區(qū)域，往往是插入后與插入點(diǎn)附近的序列共同起作用，可能是原細(xì)胞正常代謝的調(diào)節(jié)開關(guān)之一。編輯ppt轉(zhuǎn)座因子轉(zhuǎn)座子〔transposon,Tn〕長度一般超過2kb，除攜帶與轉(zhuǎn)位有關(guān)的基因外，還攜帶耐藥性基因、抗金屬基因、毒素基因及其他結(jié)構(gòu)基因等。因此當(dāng)Tn插入某一基因時(shí)，一方面可引起插入基因失活產(chǎn)生基因突變，另一方面可因帶入耐藥性基因而使細(xì)菌獲得耐藥性。轉(zhuǎn)座子可能與細(xì)菌的多重耐藥性有關(guān)。IS

ISResistanceGene(s)IS

ISResistanceGene(s)編輯ppt轉(zhuǎn)座子的特征轉(zhuǎn)座子攜帶耐藥或毒素基因Tn1Tn2Tn3AP（氨芐青霉素）Tn4AP、SM（鏈霉素）、Su（磺胺）Tn5Km（卡那霉素）Tn6KmTn7TMP（甲氧芐氨嘧啶）、SMTn9Cm（氯霉素）Tn10Tc（四環(huán)素）tn551Em（紅霉素）Tn971EmTn1681大腸埃希菌（腸毒素基因）編輯ppt轉(zhuǎn)座因子轉(zhuǎn)座噬菌體或前噬菌體是一些具有轉(zhuǎn)座功能的溶原性噬菌體，當(dāng)整合到細(xì)菌染色體上，能改變?nèi)茉约?xì)菌的某些生物學(xué)性狀，如白喉棒狀桿菌、肉毒梭菌等的外毒素就是由轉(zhuǎn)座噬菌體的有關(guān)基因所編碼的。另外，轉(zhuǎn)座噬菌體從細(xì)菌染色體別離脫落時(shí)，可能連帶有細(xì)菌的DNA片段，故它還可能在遺傳物質(zhì)轉(zhuǎn)移過程中起載體作用。編輯ppt二、遺傳信息的傳遞和基因的表達(dá)基因到蛋白質(zhì)基因RNA轉(zhuǎn)錄蛋白質(zhì)翻譯編輯ppt細(xì)菌基因的結(jié)構(gòu)啟動(dòng)子RBS編碼序列終止子編輯ppt基因的轉(zhuǎn)錄RNA聚合酶和啟動(dòng)子全酶：核心酶σ因子起始：-10序列和-35序列終止：終止子細(xì)菌中常常是幾個(gè)基因連續(xù)轉(zhuǎn)錄編輯pptmRNA的加工原核細(xì)胞轉(zhuǎn)錄翻譯同時(shí)進(jìn)行真核細(xì)胞中mRNA要經(jīng)過加帽、加尾、拼接等過程產(chǎn)生成熟的mRNA.編輯ppt翻譯起始肽鏈延長翻譯終止編輯ppt基因表達(dá)的調(diào)節(jié)組成型酶：持續(xù)合成誘導(dǎo)型酶：需要時(shí)誘導(dǎo)合成調(diào)控水平轉(zhuǎn)錄翻譯翻譯后調(diào)節(jié)編輯ppt操縱子操縱子是原核基因組的突出結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。是指數(shù)個(gè)功能上相關(guān)聯(lián)的結(jié)構(gòu)基因串聯(lián)在一起構(gòu)成信息區(qū),連同其上游的調(diào)控區(qū)和下游的轉(zhuǎn)錄終止信號構(gòu)成基因表達(dá)單位。編輯ppt結(jié)構(gòu)基因：乳糖操縱子包含3個(gè)結(jié)構(gòu)基因：lacZ、lacY、lacA。LacZ合成β—半乳糖苷酶，lacY合成透過酶，lacA合成乙?；D(zhuǎn)移酶。啟動(dòng)基因P，位于操縱基因的附近，它的作用是發(fā)出信號，mRNA合成開始，該基因也不能轉(zhuǎn)錄成mRNA

乳糖操縱子編輯ppt編輯ppt三、微生物的變異和基因重組突變轉(zhuǎn)換顛換移碼誘變編輯ppt基因的轉(zhuǎn)移和重組基因轉(zhuǎn)移外源性的遺傳物質(zhì)由供體菌轉(zhuǎn)入某受體菌細(xì)胞的過程稱為基因轉(zhuǎn)移〔genetransfer〕。重組轉(zhuǎn)移的基因與受體菌DNA整合在一起稱為重組〔recombination〕，使受體菌獲得供體菌的某些性狀。細(xì)菌的基因轉(zhuǎn)移和重組可通過轉(zhuǎn)化、接合、轉(zhuǎn)導(dǎo)、溶原性轉(zhuǎn)換和細(xì)胞融合等方式進(jìn)行。編輯ppt轉(zhuǎn)化〔transformation〕轉(zhuǎn)化是供體菌裂解游離的DNA片段被受體菌直接攝取，使受體菌獲得新的性狀。轉(zhuǎn)化現(xiàn)象在肺炎鏈球菌、葡萄球菌和流感嗜血桿菌等中被證實(shí)。編輯ppt轉(zhuǎn)化轉(zhuǎn)化因子〔transformingprinciple〕在轉(zhuǎn)化過程中，轉(zhuǎn)化的DNA片段稱為轉(zhuǎn)化因子，分子量小于107，最多不超過10-20個(gè)基因。感受態(tài)〔competence〕受體菌只有處于感受態(tài)時(shí)，才能攝取轉(zhuǎn)化因子。細(xì)菌處于感受態(tài)是因?yàn)槠渫獗碛幸环N吸附DNA的受體.自溶素、核酸酶編輯ppt轉(zhuǎn)化轉(zhuǎn)化因子吸附在受體菌外表受體上，然后再被攝入。解鏈，一鏈進(jìn)入受體菌，另一鏈為進(jìn)入提供能量。重組。DNA復(fù)制重組菌繁殖后，獲得新的性狀的細(xì)菌稱為轉(zhuǎn)化菌的突變株。編輯ppt轉(zhuǎn)化編輯ppt接合〔conjugation〕接合是細(xì)菌通過性菌毛相互連接溝通，將遺傳物質(zhì)〔主要是質(zhì)粒DNA〕從供體菌轉(zhuǎn)移給受體菌。接合性質(zhì)粒：能通過接合方式轉(zhuǎn)移的質(zhì)粒稱為接合性質(zhì)粒，F(xiàn)質(zhì)粒、R質(zhì)粒、Col質(zhì)粒和毒力質(zhì)粒。編輯ppt接合F質(zhì)粒的接合F+×F－高頻重組菌〔highfrequencyrecombination,Hfr〕F′F+、Hfr、F′都為雄菌編輯ppt原核生物質(zhì)粒的接合編輯ppt接合F+F-F+F-F+F+F+F+DonorRecipient編輯ppt接合F+F+Hfr編輯ppt接合HfrF-HfrF-HfrF-HfrF-編輯ppt接合F’F’F’F’F’F-F’F-編輯ppt轉(zhuǎn)導(dǎo)〔transduction〕轉(zhuǎn)導(dǎo)是以噬菌體為載體，將供體菌的一段DNA轉(zhuǎn)移到受體菌內(nèi)，使受體菌獲得新的性狀。普遍性轉(zhuǎn)導(dǎo)〔generalizedtransduction〕局限性轉(zhuǎn)導(dǎo)〔restrictedtransduction〕編輯ppt普遍性轉(zhuǎn)導(dǎo)編輯ppt普遍性轉(zhuǎn)導(dǎo)被誤包裝的DNA可以是供體菌中的任何局部〔包括質(zhì)?！常史Q為普遍性轉(zhuǎn)導(dǎo)。編輯ppt普遍性轉(zhuǎn)導(dǎo)完全轉(zhuǎn)導(dǎo)外源性DNA片段與受體菌的染色體整合，并隨染色體而傳代，稱完全轉(zhuǎn)導(dǎo)流產(chǎn)轉(zhuǎn)導(dǎo)外源性DNA片段游離在胞質(zhì)中,既不能與受體菌染色體整合，也不能自身復(fù)制，稱為流產(chǎn)轉(zhuǎn)導(dǎo)

編輯ppt局限性轉(zhuǎn)導(dǎo)局限性轉(zhuǎn)導(dǎo)或特異性轉(zhuǎn)導(dǎo)，所轉(zhuǎn)導(dǎo)的只限于供體菌染色體上特定的基因。如λ噬菌體進(jìn)入大腸埃希菌。編輯ppt局限性轉(zhuǎn)導(dǎo)galbiogalbiogalbiogalbiobiogal編輯ppt普遍性轉(zhuǎn)導(dǎo)與局限性轉(zhuǎn)導(dǎo)的區(qū)別區(qū)別要點(diǎn)普遍性轉(zhuǎn)導(dǎo)局限性轉(zhuǎn)導(dǎo)轉(zhuǎn)導(dǎo)的遺傳物質(zhì)供體菌染色體DNA任何部位或質(zhì)粒噬菌體DNA及供體菌DNA的特定部位轉(zhuǎn)導(dǎo)的后果完全轉(zhuǎn)導(dǎo)或流產(chǎn)轉(zhuǎn)導(dǎo)受體菌獲得供體菌DNA特定部位的遺傳特性轉(zhuǎn)導(dǎo)頻率受體菌的10-7轉(zhuǎn)導(dǎo)頻率較普遍轉(zhuǎn)導(dǎo)增加1000倍(10-4)編輯ppt溶源轉(zhuǎn)變

〔lysogenicconversion〕當(dāng)溫和噬菌體感染其宿主而使之發(fā)生溶源化時(shí)，因噬菌體的基因整合到宿主的基因組上，而使后者獲得新性狀的現(xiàn)象。溶源轉(zhuǎn)變獲得的新性狀會(huì)噬菌體的喪失而消失編輯ppt溶源轉(zhuǎn)變與轉(zhuǎn)導(dǎo)有本質(zhì)的不同：不攜帶任何供體菌的基因；噬菌體是完整的，而不是缺損的。白喉棒狀桿菌不產(chǎn)毒素的白喉?xiàng)U菌感染噬菌體產(chǎn)毒素的白喉?xiàng)U菌編輯ppt原生質(zhì)體融合

〔protopastfusion)原生質(zhì)體融合是將兩種不同的細(xì)菌經(jīng)溶菌酶或青霉素等處理，失去細(xì)胞壁成為原生質(zhì)體后進(jìn)行彼此融合的過程。聚乙二醇可促使二種原生質(zhì)體的融合。原生質(zhì)體融合是一種人工基因轉(zhuǎn)移系統(tǒng)編輯ppt基因轉(zhuǎn)座轉(zhuǎn)座效應(yīng)插入突變調(diào)控相鄰基因的表達(dá)應(yīng)用誘變和轉(zhuǎn)基因的手段編輯ppt四、基因工程基因工程：在基因水平、分子水平上的生物工程。根本操作過程包括：目的基因的獲取選擇適宜的載體DNA體外重組和轉(zhuǎn)化克隆子的篩選編輯ppt目的基因的獲得從適當(dāng)?shù)墓w細(xì)胞DNA中別離mRNA合成cDNAPCR合成

模板引物DNA聚合酶dNTP反響緩沖液體系組成變性退