细菌遗传物质的传递机理概述

细菌遗传物质的传递机理概述
细菌遗传物质的传递机理概述

细菌的遗传物质细菌染色体质粒

一、细菌染色体 细菌作为原核型微生物,虽没有完整的核结构,但却有核区(或核质)。在电镜下观察,核区有盘旋堆积的DNA纤维。自大肠杆菌提取的DNA是一条完整的DNA链,分子量为2.4×109daltons,仅为人体胞DNA量的0.1%.细胞的DNA含量决定存在的基因数。如按每个基因由平均为1000个碱基对估计,大肠杆菌的DNA约为4×106个碱基对,因此约有4000个基因,可编码几千种多肽。细菌染色体DNA与其他生物相同,由互补的双链核苷酸组成。细菌的染色体与生物细胞染色体不同,前者不含有组蛋白,基因是连续的,无内含子。由于细菌核区DNA的功能与真核细胞染色体的功能相同,因此又称其为细菌染色体。 二、质粒 细菌的DNA除大部分集中于核质(染色体)内,尚有少部分(约1~2%)存在于染色体外,称为质粒。质粒与染色体的相似处为:质粒亦为双链环形DNA,不过其分子量远比染色体为小,仅为细菌染色体DNA的0.5~3%.质粒亦可携带遗传信息,可决定细菌的一些生物学特性。然而质粒却有一些与染色体DNA不同的特性。 1.质粒并非细菌生存所必不可少的遗传物质。细菌如失去染色体,则不能生存;然而细菌失去质粒后仍能生存。这是由于染色体DNA携带的基因所编码的产物,在细菌新陈代谢中是生存所必须者;而质粒携带的基因所编码的产物并非细菌的生存所必须者。因此质粒可以在细菌间传递与丢失。 2.质粒的传递(转移)是细菌遗传物质转移的一个重要方式。有些质粒本身即具有转移装置,如耐药性质粒(R质粒);而有些质粒本身无转移装置,需要通过媒介(如噬菌体)转移或随有转移装置的质粒一起转移。获得质粒的细菌可随之而获得一些生物学特性,如耐药性或产生细菌素的能力等。 3.质粒可自行失去或经人工处理而消失。在细菌培养传代过程中,有些质粒可自行从宿主细菌中失去。这种丢失不像染色体突变发生率很低,而是较易发生。用紫外线、吖啶类染料及其他可以作用于DNA的物理、化学因子处理后,可以使一部分质粒消失,称为消除。目前学者们感兴趣的是如何通过人工处理消除耐药质粒或与致病性有关的质粒。 4.质粒可以独立复制。质粒为DNA,有复制的能力,质粒的复制可不依赖于染色体,而在细菌胞浆内进行。这一特性在基因工程中需扩增质粒时很有用处,因可使细菌停止繁殖而质粒仍可继续复制,从而可获得大量的质粒。 5.可有几种质粒同时共存在于一个细菌内。因质粒可独立复制,又能转移入细菌和自然失去,因此就有机会出现几种质粒的共存。但是并非任何质粒均可共存,因发现在有些情况下,两种以上的质粒能稳定地共存于一个菌体内,而有些质粒则不能共存。医学教育网搜|索整理 目前已在很多种细菌中发现质粒。比较重要者有决定性菌毛的F因子,决定耐药性的R因子以及决定产大肠杆菌素的Col因子等。耐药性质粒的分子量相对较小,而与致性有关的质粒则为大质粒。革兰氏阴性菌一般都带有质粒。某些革兰氏阳性菌如葡萄球菌也有质粒。 三、噬菌体(Bacteriophage) 噬菌体是寄生于细菌的病毒,有宿主细胞的特异性,即某种菌的噬菌体仅能在该种菌内复制。在敏感菌中增殖并裂解细菌的噬菌体称为毒性噬菌体。另有一类称为温和噬菌体。这类噬菌体感染细菌后,有两种后果,即或裂解细菌或形成溶原状态(Lysogeny)。温和噬菌体裂解细菌的过程与毒性噬菌体相同,而形成溶原状态则为噬菌体的基因组整合于细菌的染色体上,并随细菌的繁殖传至子代。

病原微生物第5章 细菌的遗传与变异习题与答案

第5章细菌的遗传与变异 一、选择题 A型题 1.下列微生物中,不受噬菌体侵袭的是: A.真菌B.细菌C.支原体D.螺旋体E.立克次体 2.关于噬菌体的叙述,下列哪项是正确的? A.具有严格的宿主特异性B.可用细菌滤器除去C.含DNA和正RNA D.对理化因素的抵抗力比一般细菌弱E.能在无生命的人工培养基上生长 3.用来测量噬菌体大小的单位是: A.cm B.mm C.μm D.nm E.dm 4.噬菌体的生物学特性与下列哪种微生物相似? A.细菌 B.病毒 C.支原体 D.衣原体 E.立克次体 5.噬菌体所含的核酸是: A.DNA B.RNA C.DNA和RNA D.DNA或RNA E.DNA或RNA 6.溶原性细菌是指: A.带有前噬菌体基因组的细菌 B.带有毒性噬菌体的细菌 C.带有温和噬菌体的细菌 D.带有R质粒的细菌 E.带有F质粒的细菌 7.能与宿主菌染色体整合的噬菌体基因组称: A.毒性噬菌体 B.溶原性噬菌体 C.温和噬菌体 D.前噬菌体 E.以上都不是 8.既有溶原期又有裂解期的噬菌体是: A.毒性噬菌体 B.前噬菌体 C.温和噬菌体 D.β噬菌体 E.λ噬菌体 9.噬菌体感染的特异性取决于: A.噬菌体蛋白与宿主菌表面受体分子结构的互补性 B.其核酸组成与宿主菌是否相符C.噬菌体的形态D.细菌的种类E.噬菌体的核酸类型 10.毒性噬菌体感染细菌后导致细菌: A.快速繁殖B.停止繁殖C.产生毒素D.基因突变E.裂解 11.细菌的 H-O变异属于: A. 形态变异 B.毒力变异 C.鞭毛变异 D.菌落变异 E.耐药性变异 12.BCG 是有毒牛型结核杆菌经下列哪种变异形成的? A. 形态变异 B.毒力变异 C.抗原变异 D.耐药性变异 E.菌落变异 13.S-R 变异是指细菌的: A. 形态变异 B.结构变异 C.耐药性变异 D.抗原变异 E.菌落变异 14.细菌的遗传物质包括: A. 染色体、核糖体、前噬菌体 B.染色体、质粒、异染颗粒 C.核质、核糖体、质粒 D 核质、质粒、转位因子 E.染色体、质粒、中介体 15.编码细菌对抗菌药物耐药性的质粒是: A. F 质粒 B. R 质粒 C.Vi 质粒 D. Col 质粒 E. K质粒 16.关于质粒的叙述,下列哪项是错误的? A. 是细菌染色体以外的遗传物质 B.具有自我复制的能力 C. 可自行丢失或经理化因素处理后消除 D. 是细菌必备的结构 E. 带有遗传信息,赋予细菌某些形状特征 17.关于细菌的耐药性突变,下列叙述错误的是: A. 可以自然发生 B. 可经理化因素诱导发生 C. 细菌接触药物之前就已发生 D .细菌在药物环境中逐渐适应而变为耐药株 E. 药物仅起筛选耐药株的作用

最新微生物概述

微生物概述

微生物 一、微生物的探究历程 1、荷兰人列文.虎克:显微镜的发明者,1674年观察发现了杆菌、球菌和原生动物,他称为“小动物”,并向英国皇家学会写信介绍自己的发现,首次揭示了一个崭新的微生物世界。 2、巴斯德(法国,近代微生物的奠基人,微生物学家) (1)否定“自然发生说”……“生生说”(曲颈瓶实验):将营养液(如肉汤)装入带有弯曲细管的瓶中,弯管是开口的。巴斯德将瓶中液体煮沸,使肉汤中的微生物全被杀死,然后放冷静置,结果瓶中不发生微生物。空气可无阻地进入瓶中,而空气中的微生物则被阻而沉积于弯管底部,不能进入瓶中。 (2)巴氏消毒法(62度,30分钟):用于牛奶、奶酪、啤酒 (3)发明了炭疽病疫苗和狂犬病疫苗 3、科赫:1843-1910年德国细菌学家: ?1876年,科赫发明了固体培养基,将微生物样品稀释后,用针尖沾取少量的稀释菌液在固体培养基上划线,不久培养基的表面就会长出多种菌落。他用实验证实了“生生论” ?1882年发现并分离出了引起肺结核的病原菌和结核分支杆菌; ?1905年,科赫因结核杆菌的研究成果而获诺贝尔生理学及医学奖。

二、微生物的种类 1、古细菌:生活在极端环境下 细胞壁组成与真细菌不同 青霉素不能抑制细胞壁的形成 对抗生素利富平不敏感。(利富平抑制细菌RNA的合成) 2、真细菌 (1)结构细胞壁:与植物细胞壁成分(纤维素和果胶)不同,为肽聚糖细胞质:只有核糖体这一种细胞器,还存在质 粒(小型环状DNA分子,基因工程目 的基因的运载体) 细胞膜: 拟核:分布DNA (2)芽孢:有些细菌在一定的条件下,细胞里面形成一个椭圆形的休眠体,叫做芽孢。芽孢的壁很厚,对干旱、低温、高温等恶劣的环境有很强的抵抗力。例如,有的细菌的芽孢,煮沸3小时以后才死亡。芽孢又小又轻,可以随风飘散。当环境适宜(如温度、水分适宜)的时候,芽孢又可以萌发,形成一个细菌。 (3)绝大多数属于分解者,也有属于生产者(蓝细菌、光合细菌、硝化细菌)。 3、真菌(酵母――单细胞,出芽或孢子生殖。霉菌――青霉、根霉、曲霉。蕈(xun)――蘑菇、香菇、平菇、金针菇)真核细胞壁细胞核细胞膜细胞质液泡

第十四章细菌的遗传与变异

第十四章细菌的遗传与变异 主要内容 (一)细菌变异现象 1.形态结构变异细菌的形态、大小及结构受外界环境的影响发生的变异。如细胞壁缺陷型(L型)变异即细菌在溶菌酶、青霉素等的影响下,失去细胞壁变成细菌的L型。有鞭毛的变形杆菌失去鞭毛发生H-O 变异。 2.毒力变异细菌的毒力变异包括毒力增强和毒力减弱。如卡介苗(BCG)是一株毒性低抗原性完整的变异株,用于结核病的预防。无毒的白喉棒状杆菌感染了β棒状杆菌噬菌体后变成能产生白喉毒素的强毒变异株。 3.菌落变异常见于肠道杆菌,由光滑型菌落变为粗糙型菌落,称S-R变异。 4.耐药性变异细菌对抗菌药物由敏感变成耐药的变异。如耐甲氧西林金黄色葡萄球菌(MRSA)逐年上升。 5.抗原性变异肠道杆菌的鞭毛抗原和菌体抗原常发生变异。如H抗原由Ⅰ相变为Ⅱ相,或由Ⅱ相变为Ⅰ相。 (二)细菌的遗传物质 1.细菌染色体细菌染色体是一条环状、双螺旋DNA长链,是细菌生命活动所必需的遗传物质。 2.染色体外的遗传物质 (1)质粒细菌染色体外的遗传物质,为双股环状闭合DNA,存在于细胞质中,具有自我复制能力。 1)质粒DNA的特性:①质粒具有自我复制能力;②质粒DNA编码的基因能赋予细菌某些特征,如致育性、耐药性、致病性等;③质粒的转移性;④质粒并非细菌生命活动不可缺少的遗传物质;⑤质粒具有相容性和不相容性,同类的两个质粒不能稳定共存于一个宿主体内,不同的质粒具有相容性。 2)医学相关重要质粒:①F质粒编码细菌性菌毛,决定细菌致育性;②Vi质粒编码肠道杆菌毒力;③Col 质粒编码大肠埃希菌产生细菌素;④耐药性质粒编码细菌对抗菌药物或重金属盐类的耐药性;⑤代谢质粒编码产生与代谢相关的酶类。 (2)噬菌体是一类侵袭细菌等微生物的病毒。分为毒性和温和噬菌体。①毒性噬菌体:是指能在宿主菌细胞内复制增殖,产生子代噬菌体,并裂解细菌噬菌体,即产生溶菌反应。②温和噬菌体:噬菌体基因与宿主菌染色体整合,不产生子代噬菌体,使噬菌体DNA能随细菌DNA复制而复制,并随细菌分裂而传代,即产生溶原性反应。 (3)转位因子存在于细菌染色体或质粒上的一段能改变自身位置的DNA序列。主要分为以下三种:①插入序列;②转座子;③转座噬菌体或前噬菌体。

细菌遗传转化与水平基因转移_谢志雄

第22卷第4期 中南民族大学学报(自然科学版) V ol.22No.4 2003年12月 Journal of South-Central University for Nationalities(Nat.Sci.Edition) Dec.2003 细菌遗传转化与水平基因转移 谢志雄 沈 萍* (武汉大学生命科学学院) 摘 要 介绍了细菌中水平基因转移、转移途径(转化、接合和转导)以及细菌遗传转化即自然条件中的转化、自然遗传转化及人工转化等研究进展,并且对细菌遗传转化在水平基因转移中的作用进行了探讨. 关键词 细菌;遗传转化;水平基因转移 中图分类号 Q933 文献标识码 A 文章编号 1672-4321(2003)04-0001-05 水平基因转移(ho rizontal g ene tra nsfer)在20世纪90年代后开始频繁出现在文献报道中.水平基因转移研究引人关注的主要原因是由于基因工程技术的发展,人工构建的转基因动植物和微生物越来越多,对其释放于环境后可能发生的基因转移及其深远影响还没有明确的认识.目前人们对于遗传工程生物的安全性问题的争论多集中在这个方面[1,2].笔者拟从水平基因转移的角度探讨细菌遗传转化现象及其在水平基因转移中的作用. 1 水平基因转移 水平基因转移有别于一般亲本和其后代之间遗传信息垂直的传递形式,是在生物个体之间进行的基因转移.对水平基因转移的研究不仅使我们能了解水平基因交换对生物进化历程的深刻影响,更重要的是可以作为对偶然或有意识向环境中释放遗传工程生物(genetically modified o rganisms,GMOs)的风险评估依据[3]. 通过对特定基因的核苷酸序列或由其推导出的蛋白质氨基酸序列的分析,发现在生物进化过程中普遍存在着基因的侧向传播,其中细菌处于中心环节.先后在植物与细菌间、人细胞与细菌间、植物与动物间、真菌与细菌间、古生菌与细菌间、原生生物与细菌间以及细胞器与细胞核之间发现存在水平基因转移现象[4,5]. 1.1 细菌中的水平基因转移 在细菌中,基因转移不是其生活周期中的必需部分,遗传物质从一个机体转移到另一个机体可产生深远的影响,如提高细菌致病能力或使其具有针对某种抗生素的抗性.此外,供体细胞的一些基因转移到受体细胞中,来源于2个不同细胞的基因(DN A)间的整合有助于保持群体的遗传多样性[6]. 通过对大肠杆菌(Esc herichia coli)M G1655菌株全序列的分析来评估水平基因转移对细菌基因组进化的全面影响,发现自E.coli从Salmonella中分离出来,至少发生了34起水平基因转移事件,其基因组4288个开放阅读框中的755个(共547.8kb)是通过水平基因转移而来,约占总数的17.6%.由于E.coli染色体长度是保守的,当通过水平转移获得新的序列后会通过缺失丢掉等长的其他序列,所以在E.c oli基因组中基因组成是动态的,使得基因组中具现实意义的基因得以引入并保留,替换非必需部分,整个染色体是镶嵌性的,通过这种方式可以有效地改变一种细菌的适应能力和致病特性[7,8]. 1.2 水平基因转移研究 水平基因转移的研究不仅有助于对生物进化、物种形成等生物学基本问题全面、深刻地认识,更为重要的是水平基因转移研究的现实紧迫性: (1)抗生素抗性问题.近年来,陆续发现不能被目前任何一种已知抗生素控制的病原菌的“超级细菌”变种.细菌除自发突变产生新的抗药性并遗传给后代外,多数情况下细菌通过从其它细菌接受抗药性基因,而获得对某种抗生素的抗药性[8,9].人类在与细菌性疾病的对抗中面临着新的挑战.利用水平基因转 ⒇收稿日期 2003-07-09 *通讯联系人 作者简介 谢志雄(1969-),男,博士后,研究方向:微生物遗传学,武汉430072 基金项目 国家自然科学基金资助项目(30370017)、武汉市青年科技晨光计划资助项目(20015005051)和武汉大学青年创新科技基金

微生物概述习题

微生物概述习题(一) 1.(2018年护理类高考题)属于非细胞型微生物的是 A.衣原体 B.病毒 C.原虫 D.真菌 答案:B 分析:本题考查微生物的分类。微生物分为三:①非细胞型微生物:如病毒;②原核细胞型微生物:如细菌,支原体,衣原体,螺旋体等;③真核细胞型微生物:如真菌。病毒属于非细胞微生物。所以答案选A。 2.(2018年护理类高考题)下列属于细菌特殊结构的是 A.极体 B.荚膜 C.质粒 D.中介体 答案:B 分析:本题考查细菌的特殊结构。细菌的特殊结构包括鞭毛、菌毛、荚膜、芽孢。所以答案选B。 3.(2018年护理类高考题)与致病性有关的组菌代谢产物是 A.维生素 B.热原质 C.色素 D.细菌素

答案:B 分析:本题考查细菌的合成代谢产物及意义。其中具有致病性的是热原质、毒素和侵袭性酶,维生素、色素好细菌素是不致病的。所以答案选B。 4.(2018年医药类高考题)细菌的测量单位是 A.纳米 B.微米 C.毫米 D.厘米 答案:B 分析:本题考查细菌的测量单位。细菌的测量单位是微米。所以答案选B。 5.(2015年山东高考题)关于细菌荚膜的说法,错误的是 A.与其致病性有关 B.具有免疫原性 C.多由蛋白质构成 D.具有抗干燥作用 答案:C 分析:本题考查细菌荚膜的特性。细菌荚膜具有抵抗吞噬细胞的吞噬作用,与细菌致病性有关;荚膜成分具有免疫原性;多数细菌的荚膜为多糖;荚膜还具有抗干燥作用。所以答案选C。 6.(2015年山东护理类高考题)细菌的合成代谢产物中一般不致病的是 A.维生素

B.毒素 C.侵袭性酶 D.热原质 答案:A 分析:本题考查细菌的合成代谢产物及意义。其中具有致病性的是热原质、毒素和侵袭性酶。细菌合成的维生素是不致命的,并可供人体吸收利用。所以答案选A. 二、简答题 1.(2018年医药类高考题)简述细菌生长繁殖的条件,金黄色葡萄球菌的主要致病物质。 答:细菌生长繁殖的条件:营养物质、酸碱度、温度和气体; 金黄色葡萄球菌的主要致病物质:凝固酶、葡萄球菌溶茶、杀白细胞素和肠毒素。 练习题 1.关于原核细胞型微生物的特点,正确的的是 A.有细胞壁但不含肽聚糖 B.无核膜、核仁,核质为裸露环状DNA C.细胞核内含染色体遗传物质 D.含有线粒体、内质网、溶酶体等细胞器 2.原核细胞型微生物不包括

第四章 细菌和噬菌体的遗传分析

第四章细菌和噬菌体的遗传分析 例题1:酵母菌的中性小菌落的线粒体DNA有缺陷,但决定线粒体的核基因是正常的。分离性型小菌落的线粒体DNA是正常的,但带有一个决定线粒体有缺陷的隐性核基因。将这样的中性小菌落和分离型小菌落杂交。问:二倍体F1表型是什么?由二倍体细胞产生的子囊孢子发育成的单倍体世代的表型如何?(浙江大学2000年考研试题10分) 知识要点: 1.酵母菌是单细胞子囊菌,它的生活周期中具有形态上相同的 单倍体和二倍体世代交替。成熟的二倍体营养细胞可以进行出芽生 殖。但在某些环境条件下,二倍体细胞会进行减数分裂,形成单倍性 的四个子囊孢子,子囊孢子释放出来后长大形成单倍体成体细胞。 2.酵母菌二倍体细胞的形成是由两个单倍性的子囊孢子相互结 合形成,双方提供等量的核物质和细胞质。正常的核基因、正常的细胞质基因是显性3.酵母菌的小菌落类型分为分离性小菌落、中性小菌落、抑制 性小菌落。分离性小菌落是由于核基因发生了突变,表现为经典的孟德尔式遗传,与野生型大菌落杂交形成的二倍体细胞为正常的,二倍体细胞减数分裂形成的4个子囊孢子1/2发育成大菌落,1/2发育成小菌落;中性小菌落是由于细胞质中的线粒体上的基因发生了突变,大多数中性小菌落都是没有mtDNA,与野生型大菌落杂交形成的二倍体细胞为正常的,但此二倍体细胞减数分裂形成的4个子囊孢子全部发育成为大菌落;抑制性小菌落是许多突变型的表现,是由于核基因的突变或者是由于mtDNA的突变,或者两方面因素都存在。抑制性小菌落可以在二倍体中表现出来,完全抑制性的可以把二倍体细胞全部转变成小菌落的,也可以把由此产生的四个子囊孢子都转变成小菌落的。 解题思路: 1.根据知识要点1知道此二倍体F1是生活周期中的一个时期根据知识要点2知道此杂交产生的二倍体F1细胞质中有正常线粒体也有不正常线粒体,细胞核中有突变基因也有正常基因,因此,此二倍体F1的表现型为正常大菌落。 2.根据知识要点3知道此二倍体F1 减数分裂形成的四个子囊孢子的细胞质中有正常细胞质也有不正常细胞质,但是,有2个子囊孢子的核基因是突变的,有2个子囊孢子的核基因是正常的,因此,产生的4个子囊孢子的表现型为2正常大菌落,2小菌落。 标准答案: 二倍体F1表型是正常大菌落。

第二节 细菌的遗传物质

第二节细菌的遗传物质 一、细菌染色体 细菌作为原核型微生物,虽没有完整的核结构,但却有核区(或核质)。在电镜下观察,核区有盘旋堆积的DNA纤维。自大肠杆菌提取的DNA是一条完整的DNA链,分子量为2.4×109daltons,仅为人体胞DNA量的0.1%。细胞的DNA含量决定存在的基因数。如按每个基因由平均为1000个碱基对估计,大肠杆菌的DNA约为4×106个碱基对,因此约有4000个基因,可编码几千种多肽。细菌染色体DNA与其他生物相同,由互补的双链核苷酸组成。细菌的染色体与生物细胞染色体不同,前者不含有组蛋白,基因是连续的,无内含子。由于细菌核区DNA 的功能与真核细胞染色体的功能相同,因此又称其为细菌染色体。 二、质粒 细菌的DNA除大部分集中于核质(染色体)内,尚有少部分(约1~2%)存在于染色体外,称为质粒。质粒与染色体的相似处为:质粒亦为双链环形DNA,不过其分子量远比染色体为小,仅为细菌染色体DNA的0.5~3%。质粒亦可携带遗传信息,可决定细菌的一些生物学特性。然而质粒却有一些与染色体DNA不同的特性。 1.质粒并非细菌生存所必不可少的遗传物质。细菌如失去染色体,则不能生存;然而细菌失去质粒后仍能生存。这是由于染色体DNA携带的基因所编码的产物,在细菌新陈代谢中是生存所必须者;而质粒携带的基因所编码的产物并非细菌的生存所必须者。因此质粒可以在细菌间传递与丢失。 2.质粒的传递(转移)是细菌遗传物质转移的一个重要方式。有些质粒本身即具有转移装置,如耐药性质粒(R质粒);而有些质粒本身无转移装置,需要通过媒介(如噬菌体)转移或随有转移装置的质粒一起转移。获得质粒的细菌可随之而获得一些生物学特性,如耐药性或产生细菌素的能力等。 3.质粒可自行失去或经人工处理而消失。在细菌培养传代过程中,有些质粒可自行从宿主细菌中失去。这种丢失不像染色体突变发生率很低,而是较易发生。用紫外线、吖啶类染料及其他可以作用于DNA的物理、化学因子处理后,可以使一部分质粒消失,称为消除。目前学者们感兴趣的是如何通过人工处理消除耐药质粒或与致病性有关的质粒。 4.质粒可以独立复制。质粒为DNA,有复制的能力,质粒的复制可不依赖于染色体,而在细菌胞浆内进行。这一特性在基因工程中需扩增质粒时很有用处,因可使细菌停止繁殖而质粒仍可继续复制,从而可获得大量的质粒。 5.可有几种质粒同时共存在于一个细菌内。因质粒可独立复制,又能转移入细菌和自然失去,因此就有机会出现几种质粒的共存。但是并非任何质粒均可共存,因发现在有些情况下,两种以上的质粒能稳定地共存于一个菌体内,而有些质粒则不能共存。

细菌基因转移与重组的方式有哪些

细菌基因转移与重组的方式有哪些? 1.接合作用:当细菌与细菌相互接触时,质粒DNA就可从一个细菌转移到另一个细菌。 2.转化作用:由外源性DNA导入宿主细胞,并引起生物类型改变或使宿主细胞获得 新的遗传表型的过程,称为转化作用。 3.转导作用:当病毒从被感染的细胞释放出来,再次感染另一细胞时,发生在供体 细胞与受体细胞之间的DNA转移及基因重组称为转导作用。 4.转座(转位):转座是指一个或一组基因从一个位置转到基因组的另一个位置。可 分为插入序列转座和转座子转座。 5.基因重组:不同DNA分子间发生的共价连接称基因重组。有两种类型:位点特异 的重组和同源重组. 细菌从外源取得DNA,并与自身染色体DNA进行重组,引起细菌原有基因组的改变,导致细菌遗传性状的改变,称基因的转移与重组。基因转移与重组的四种方式是:(1)转化:受体菌直接摄取供体菌游离的DNA段,从而获得新的遗传性状,称为转化。(2)转导:以温和噬菌体为载体,将供体菌的遗传物质转移到受体菌中去,使受体菌获得新的遗传性状,称为转导。(3)接合:是指细菌通过性菌毛将遗传物质(主要为质粒)从供体菌转移给受体菌,使受体菌获得新的遗传性状。(4)溶原性转换:是由于温和噬菌体的DNA(前噬菌体)整合到宿主菌的染色体DNA后,使细菌的基因型发生改变,从而获得新的遗传性状,称为溶原性转换。5.原生质体融合是分别将两种细菌经处理失去细胞壁悬于高渗培养基中保持原生质体状态,然后将两种细菌的原生质体混合,滴加聚乙二醇促使原生质体融合。医`学教育网搜集整理融合后的双倍体细胞可以短期生存,在此期间染色体之间可以发生基因的交换和重组,获得多种不同表型的重组融合体。融合体经培养重新形成细胞壁,再按其遗传标志选择重组菌。 子座(Stroma):某些高等真菌菌丝体形成的一种组织体,是菌丝分化形成地垫状结构,或是菌丝体与寄主组织或基物结合而成地垫状结构物;

抗微生物药物概述

抗微生物药物概论 [基本内容] 化疗、抗菌药物、抗菌谱、抗菌活性、抑菌药、杀菌药、化疗指数和抗菌后效应等概念。抗菌药物的作用机制。细菌耐药性及其产生机制。抗微生物药物的合理应用。 [基本要求] 掌握:抗菌谱、抗菌活性、抑菌药、杀菌药、化疗指数及抗菌后效应的概念;抗菌药物的作用机制。 了解:细菌的耐药性和抗微生物药物的合理应用。 一、基本概念 化学治疗(简称化疗): 是指用化学药物抑制或杀灭机体内的病原微生物(包括病毒、支原体、衣原体、立克次体、细菌、螺旋体、真菌)、寄生虫及恶性肿瘤细胞,消除或缓解由它们所引起的疾病。所用的药物简称化疗药物。 抗菌药物: 由生物包括微生物(如细菌、真菌、放线菌)、植物和动物在内,在其生命活动过程中所产生的,能在低微浓度下有选择地抑制或影响其他生物功能的有机物质---抗生素及由人工半合成、全合成的一类化学药物的总称。 抗菌谱:每种药物抑制或杀灭病原菌的范围,分为广谱抗菌药和窄谱抗菌药。 抗菌活性:抗菌药物抑制或杀灭病原菌的能力。 抑菌药:仅有抑制病原菌生长、繁殖而无杀灭作用的药物。 最低抑菌浓度(MIC):抑制培养基内细菌生长的最低浓度。 杀菌药:不仅能抑制而且能杀灭病原菌的药物。 最低杀菌浓度(MBC):杀灭培养基内细菌(即杀死99.9%供试微生物)的最低浓度。化疗指数: 评价药物的安全性,通常用某药的动物半数致死量(LD50)与该药对动物的半数有效量(ED50)的比值来表示。 抗菌后效应(PAE): 当抗菌药物和细菌接触一定时间后,药物浓度逐渐下降,低于最小抑菌浓度或药物全部排出以后,仍然对细菌的生长繁殖继续有抑制作用,此种现象称为抗菌后效应。

DNA是遗传物质的实验证据

DNA是遗传物质的实验证据 真题回放 1.(2019·江苏卷,3)赫尔希和蔡斯的T2噬菌体侵染大肠杆菌实验证实了DNA是遗传物质,下列关于该实验的叙述正确的是(C) A.实验中可用15N代替32P标记DNA B.噬菌体外壳蛋白是大肠杆菌编码的 C.噬菌体DNA的合成原料来自大肠杆菌 D.实验证明了大肠杆菌的遗传物质是DNA [解析]N在噬菌体外壳蛋白与DNA中都存在,本实验要标记DNA的特有元素,故不能用15N代替32P,A项错误。噬菌体外壳蛋白是由噬菌体的遗传物质编码的,B项错误。噬菌体侵染大肠杆菌后,以自身DNA为模板,以大肠杆菌中的4种脱氧核苷酸为原料,合成子代DNA,C项正确。本实验证明噬菌体的遗传物质是DNA,D项错误。 2.(2017·全国卷Ⅱ)在证明DNA是遗传物质的过程中,T2噬菌体侵染大肠杆菌的实验发挥了重要作用。下列与该噬菌体相关的叙述,正确的是(C) A.T2噬菌体也可以在肺炎双球菌中复制和增殖 B.T2噬菌体病毒颗粒内可以合成mRNA和蛋白质 C.培养基中的32P经宿主摄取后可出现在T2噬菌体的核酸中 D.人类免疫缺陷病毒与T2噬菌体的核酸类型和增殖过程相同 [解析]T2噬菌体的核酸是DNA,DNA的元素组成为C、H、O、N、P,培养基中的32P经宿主(大肠杆菌)摄取后可出现在T2噬菌体的核酸中,C项正确。T2噬菌体专门寄生在大肠杆菌中,不能寄生在肺炎双球菌中,A项错误;T2噬菌体的mRNA和蛋白质的合成只能发生在其宿主细胞中,不能发生于病毒颗粒中,B项错误;人类免疫缺陷病毒(HIV)的核酸是RNA,T2噬菌体的核酸是DNA,且二者的增殖过程不同,D项错误。 核心拓展 1.肺炎双球菌体外转化实验与噬菌体侵染细菌实验的比较 艾弗里实验噬菌体侵染细菌的实验 设计 思路 设法将_DNA与其他物质__分开,单独地、直接地研究它们各自不同的遗传功能 处理方法直接分离:分离S型菌的_DNA__、多 糖、蛋白质等,分别与R型菌混合培 养 同位素标记法:分别标记DNA和蛋白质 的特征元素(32P和35S) 结论①_DNA__是遗传物质,而蛋白质不是①DNA是遗传物质,但不能证明_蛋白质

(整理)06细菌的遗传分析.

第六章细菌的遗传分析 教学目的和要求: 1.了解原核生物基因组的特点,掌握细菌染色体的遗传作图的方法;2.掌握细菌的遗传方式(转化、接合、性导、转导)与遗传作图。教学重点和难点: 【教学重点】细菌染色体的遗传作图。 【教学难点】细菌的转导和接合过程;细菌染色体的遗传作图。 教学内容 第一节细菌的细胞和基因组 第二节细菌的结合与染色体作图 一.大肠杆菌结合现象的发现 二.F因子与高频重组 三.细菌重组的特点 第三节中断杂交与重组作图 一.中断杂交实验原理 二.中断杂交作图 三.重组作图 第四节F’因子与性导一.F’因子 二.性导 第五节细菌的转化与转导作图一.细菌的转化与遗传作图 二.细菌的转导与遗传作图

第一节细菌的细胞和基因组 根据细菌形态的不同可将细菌分为(螺旋菌)、(杆菌)和(球菌)三类。 细菌一般进行无性繁殖。它是通过二分裂方式增加细胞的数目。在一般条件下,由二分裂形成大小相等的子细胞。其分裂可分4步:第一步是核复制,细胞延长;第二步是形成横隔膜;第三步是形成明显的细胞壁;第四步是细胞分裂,子细胞分离。球菌可沿一个平面或几个平面分裂,所以可以出现多种排列形态;杆菌一般沿横轴进行分裂。除无性繁殖外,已证明细菌存在着有性繁殖,不过频率很低。 以大肠杆菌为例,大肠杆菌是一种革兰氏阴性短杆菌,以而分裂的方式繁殖,遗传物质为DNA,复制是半保留复制,遵循碱基互补配对的原则,其具体过程如下:DNA的复制在大肠杆菌已被证明是双向复制,是一个边解旋边复制的过程。遵循环状DNA分子双向复制的原则,首先在复制点形成一个复制“泡”,随之沿着环的两个方向进行复制,泡逐渐扩大,形成像希腊字母“θ”的形状,故环状DNA的双向复制模式称为θ模型,最后由一个DNA环复制为两个子环。这样,复制结束后,新复制的DNA分子,通过细胞分裂分配到两个子细胞中去 但是值得注意的细菌的所谓的染色体就只是中间的环状DNA,这个环状DNA中不含有组蛋白,不能形成染色体的形态,DNA复制后就直接平均分配到两个子细胞当中。 细菌的核比较原始,无核膜、核仁,故称为核区或细菌染色体。研究发现核区实际上是一个巨大的环状双链DNA分子,例如E.coli的DNA双链长达1.1~1.4 mm,是菌体长度的1000倍,可以想象这样长的DNA链,在不到1μm3的核区空间内,一定是以十分精巧的空间构建盘绕在细胞内。一般每个细菌胞内只有一个核区,当细胞快速生长时,由于DNA复制次数与细胞分裂次数不同步,一个胞内可同时出现2个甚至4个核区。 大肠杆菌染色体基因组是研究最清楚的基因组。估计大肠杆菌基因组含有3500个基因,已被定位的有900个左右。在这900个基因中,有260个基因已查明具有操纵子结构,定位于75个操纵子中。在已知的基因中8%的序列具有调控作用。大肠杆菌染色体基因组中已知的基因多是编码一些酶类的基因,如氨基酸、嘌呤、嘧啶、脂肪酸和维生素合成代谢的一些酶类的基因,以及大多数碳、氮化合物分解代谢的酶类的基因。另外,核糖体大小亚基中50多种蛋白质的基因也已经鉴定了。 除了有些具有相关功能的基因在一个操纵子内由一个启动子转录外,大多数基因的相对位置可以说是随机分布的。如控制小分子合成和分解代谢的基因,大分子合成和组装的基因分布在大肠杆菌基因组的许多部位,而不是集中在一起。再如,有关糖酵解的酶类的基因分布在染色体基因组的各个部位。进一步发现,大肠杆菌和与其分类关系上相近的其他肠道菌如志贺氏杆菌属(Shigella)、沙门氏菌属(Salmonella)等具有相似的基因组结构。伤寒沙门氏杆菌(Salmonellatyphimurium)几乎与大肠杆菌的基因组结构相同,虽然有10%的基因

6第六章细菌和噬菌体的遗传

第六章细菌和噬菌体的遗传 一、名词解释 1、菌落:单个微生物生长繁殖到一定程度可以形成肉眼可见的、有一定形态结构的子细胞生长群体. 2、噬菌体:指侵染细菌、放线菌以及真菌的病毒。包括温和、烈性两种,单一核酸分子(DNA 或RNA)称为基因带或染色体。 3、中断杂交技术:根据供体基因进入受体细胞的顺序和时间绘制连锁图的技术。 4、重组作图:指根据基因之间重组率进行基因定位的作图方法。 5、性导:F-细菌通过获得F′因子而改变遗传性状的过程。 6、F′因子(F′质粒):当F因子从主染色体切除出来时,如果不是以原来的位置切除,而是将供体菌(Hfr)的主染色体上的个别基因切除,成为F因子的一部分,这种质粒称F′因子。 7、F′菌株:含有F′因子的菌株。 8、双重感染(混合感染、复感染):是指用两种噬菌体同时感染某一菌株。 9、溶源性细菌:细菌体内已含有噬菌体,但噬菌体并不裂解细菌的菌株,又称溶源菌。这种现象称为溶源性。 10、原噬菌体:溶源性细菌所携带的无感染能力的噬菌体。有2种存在方式:一种是游离状态,一种是整合状态。 11、合子诱导:带有原噬菌体的Hfr菌株与敏感性的F-菌株杂交后,由于噬菌体在受体菌中随即复制,诱导受体菌裂解,这种现象称合子诱导。 12、转导:以噬菌体作为媒介,把一个细菌(供体)的遗传物质转移到另一细菌(受体),中进行基因重组的过程叫转导。 13、共转导(并发转导):两个紧密连锁的基因往往可以一起被转导,这种结合转导现象叫共转导。 14、流产转导:转导DNA进入受体细胞后,不与受体基因组交换,也不进行DNA复制,稳定独立存在与细胞中。使后代细胞中只有一个细胞具有转导DNA,其他细胞不含转导DNA ,后代细胞发生分离。 15、附加体: 质粒可以独立存在与细胞质中,也可以整合到主染色体上,,成为染色体的一部分,这样的质粒特成为附加体 16、转导噬菌体:携带了供体DNA(遗传物质)、并且能把它转移到受体中的噬菌体。 二、填空 1、一个噬菌斑通常含有(107——108)个噬菌体。一个噬菌斑是由(1)个噬菌体引起的, 所以,一个噬菌斑中的噬菌体在遗传上是均一的,相当于一个(克隆)。 2、(温和性噬菌体)侵染细菌后,并不使细菌很快裂解,而是存活或潜伏较长的时期。而是在(特定)的条件下才使细菌裂解。如有(紫外线照射或温度)刺激,就可使原来(温和性噬菌体)改变成(烈性噬菌体),使细菌裂解。 3、F因子的结构是由(原点)(可育基因(性伞毛基因群))(复制区DNA复制酶基因)(重组区(插入序列;插入区))组成。 4、Hfr细菌又称(高频重组菌株),其细菌含有(F)因子,并且(F)因子通过交换整合到(主染色体)上,在细菌杂交中相当于(雄)性。 三、选择填空 1、下列(A)因子属于附加体。A F因子B col因子C R因子 D 分解因子 2、F+与F-杂交,F因子通过(B)进入F-。 A 接触 B 接合管 C 性伞毛 D 复制 3、F+与F-杂交,F因子通过(C)复制方式进行复制。

细菌遗传分析

第四章细菌和病毒的遗传 (一) 名词解释: 1.原养型:如果一种细菌能在基本培养基上生长,也就是它能合 成它所需要的各种有机化合物,如氨基酸、维生素及脂类,这种细菌称为原养型。 2.转化(transformation):指细菌细胞(或其他生物)将周围的供 体DNA,摄入到体内,并整合到自己染色体组的过程。 3.转导:以噬菌体为媒介,把一个细菌的基因导入另一个细菌的 过程。即细菌的一段染色体被错误地包装在噬菌体的蛋白质外壳内,通过感染转移到另一受体菌中。 4.性导(sexduction):细菌细胞在接合时,携带的外源DNA整合 到细菌染色体上的过程。 5.接合(coniugation):指遗传物质从供体—“雄性”转移到受体 —“雌性”的过程。 6.Hfr菌株:高频重组菌株,F因子通过配对交换,整合到细菌 染色体上。 7.共转导(并发转导)(cotransduction):两个基因一起被转导的 现象称。 8.普遍性转导:能够转导细菌染色体上的任何基因。 9.局限转导:由温和噬菌体(λ、)进行的转导称为特殊转导或 限制性转导。以λ噬菌体的转导,可被转导的只是λ噬菌体在细菌染色体上插入位点两侧的基因。 10.att位点:噬菌体和细菌染色体上彼此附着结合的位点,通过 噬菌体与细菌的重组,噬菌体便在这些位点处同细菌染色体整合或由此离开细菌染色体。 11.原噬菌体(prophage):某些温和噬菌体侵染细菌后,其DNA整 合到宿主细菌染色体中。处于整合状态的噬菌体DNA称为~~。 12.溶原性细菌:含有原噬菌体的细胞,也称溶原体。 13.F+菌株:带有F因子的菌株作供体,提供遗传物质。 (二) 是非题:

5细菌和噬菌体的遗传分析

细菌和噬菌体的遗传分析 [习题]1 一、填空题 1、F’因子是从_________细胞中不准确地切除_________时产生的。 2、F因子和温和噬菌体因为都可以__________________________________________,称为_________。 3. Hfr×F—时,为使Hfr不被选择,要使它带有__________基因,而且这个基因应位于染色体的______。 4. Hfr(λ)×F—,可使F—发生______,而Hfr×F—(λ)能产生_____,这种现象叫________。 5、原噬菌体是由温和噬菌体经______________________整合到细菌染色体形成的,这与Hfr 菌株形成过程相同。 6、F’因子是从_________细胞中不准确地切除_________时产生的。所以F’因子除了含F因子的基因外,还有部分_______的基因。 7、在Benzer的顺反测验中,当T4rIIA×T4rIIB侵染E.coli K12时,可产生______反应,再涂布到E.coli B上时,出现_________。 8、单向的同源重组常在原核生物中发生。如____________和___________。 9、大肠杆菌F+菌株与F-菌株结合,最后F+菌株变成了________,F-菌株变成了________。 二、解释下列名词: F-菌株、F+菌株、Hfr菌株、F因子、F'因子、烈性噬菌体、温和性噬菌体、溶原性细菌、部分二倍体。 三、选择题 1、某些细菌能通过其细胞膜摄取周围供体的染色体片段,并将此外源DNA片段通过重组参入到自己染色体组的过程,称为( )。 a.接合 b.性导 c.转导 d.转化 2、让Hfr arg-leu+azi s str r与F-arg+leu-azi r str s混合培养,使其发生接合。想增多F-重组型arg+leu+azi r的出现,下面哪—种培养基将完成这个选择( )。

第七章 细菌和噬菌体的遗传学分析

第七章细菌和噬菌体的遗传学分析 1、一个基因型为a+b+c+d+e+并对链霉素敏感的E.coliHfr菌株与基因型为a-b-c-d-e-并对链霉素耐性的F-菌株接合,30分钟后,用链霉素处理,然后从成活的受体中选出e+型的原养型,发现它们的其它野生型(+)基因频率如下:a+70%,b+-,c+85%,d+10%。问a,b,c,d四个基因与供体染色体起点(最先进入F-受体之点)相对位置如何? 解:根据中断杂交原理,就一对接合个体而言,某基因自供体进入受体的时间,决定于该基因同原点的距离。因此,就整个接合群体而论,在特定时间内,重组个体的频率反映着相应基因与原点的距离。 报据题目给定的数据,a、b、c、d与供体染色体的距离应该是: 是: 2、为了能在接合后检出重组子,必须要有一个可供选择用的供体标记基因,这样可以认出重组子。另一方面,在选择重组子的时候,为了不选择供体细胞本身,必须防止供体菌株的继续存在,换句话说,供体菌株也应带有一个特殊的标记,能使它自己不被选择。例如供体菌株是链霉素敏感的,这样当结合体(conjugants)在含有链霉素的培养基上生长时,供体菌株就被杀死了。现在要问:如果一个Hfr菌株是链霉素敏感的,你认为这个基因应位于染色体的那一端为好,是在起始端还是在末端? 解:在起始端 3、有一个环境条件能使T偶数噬菌体(T-even phages)吸附到寄主细胞上,这个环境条件就是色氨酸的存在。这种噬菌体称为色氨酸需要型(C)。然而某些噬菌体突变成色氨酸非依赖型(C+)。有趣的是,当用C和C+噬菌体感染细菌时,将近一半的色氨酸非依赖型子代在进一步的实验中表现为基因型C。你如何解释这个发现? 解: 首先,这不可能是回复突变,因为这里的频率是1/2。 应该注意的是,这里进行的是C和C+对寄主的混合感染。当两种类型噬菌体同时感染同一寄主细胞时,两者在同一寄主细胞中增殖,同时,各自按照本身的遗传组成指导合成其外壳蛋白质,以便组装成成熟的噬菌体颗粒。也就是说,在寄主细胞中,同时存在两种类型的噬菌体染色体和可以包装其染色体的两类型噬菌体的所需蛋白质。

遗传学答案-8-细菌和噬菌体的重组和连锁

第八章细菌和噬菌体的重组和连锁 1、为什么说细菌和病毒是遗传学研究的好材料? 答:因为它们具有以下几个特点: 1)繁殖快,世代短,容易操作和分析; 2)遗传物质简单,只含裸露DNA或RNA,适于作基因结构和功能研究; 3)便于筛选突变基因和研究基因的功能; 4)可用作研究高等生物的简单模型。 2、大肠杆菌的遗传物质传递方式与典型减数分裂过程的生物有什么不同?答:大肠杆菌的繁殖方式是一种简单的无性繁殖,亲代细胞遗传物质复制后传递给子代细胞;典型减数分裂过程的生物是有性繁殖,需要经过减数分裂形成生殖细胞,在这个过程中发生遗传物质的重组、染色体数目减半,通过精卵结合传递给子代细胞。 3、解释下列名词 (1)F-菌株,F+菌株,Hfr菌株 答:携带F因子(游离于宿主基因组DNA)大肠杆菌株称为F+菌株;携带有整合于宿主基因组DNA中的F因子的菌株称为Hfr菌株;不携带F因子菌株称为F-菌株。 (2)F因子,F’因子,质粒,附加体 答:F因子是存在于大肠杆菌细胞内的一种共价闭合环状双链DNA分子,F 因子赋予宿主细胞具备能与F-细胞接合的特征;F’因子是携带部分宿主基因的F因子;质粒是细胞中染色体外能进行自主复制的遗传单位,非细胞必须组分;附加体是一种既可以游离于宿主基因组外独立存在、又可以整合(插入)宿主基因组中的质粒。 (3)溶原性细菌,非溶原性细菌 答:溶源性细菌是指细胞内携带有温和性噬菌体基因组而又不产生噬菌体粒子的细菌。非溶原性细菌是细胞既无温和性噬菌体基因组、又没有噬菌体粒子的细菌。 (4)烈性噬菌体,温和噬菌体,原噬菌体 答:噬菌体侵入宿主细胞后,进入裂解途径,大量合成自身的遗传物质和蛋白

细菌基因转移与重组的方式有哪些

细菌基因转移与重组的 方式有哪些 IMB standardization office【IMB 5AB- IMBK 08- IMB 2C】

?细菌基因转移与重组的方式有哪些? 1.接合作用:当细菌与细菌相互接触时,质粒DNA就可从一个细菌转移 到另一个细菌。2.转化作用:由外源性DNA导入宿主细胞,并引起生 物类型改变或使宿主细胞获得新的遗传表型的过程,称为转化作用。3. 转导作用:当病毒从被感染的细胞释放出来,再次感染另一细胞时,发 生在供体细胞与受体细胞之间的DNA转移及基因重组称为转导作用。4. 转座(转位):转座是指一个或一组基因从一个位置转到基因组的另一个 位置。可分为插入序列转座和转座子转座。5.基因重组:不同DNA分 子间发生的共价连接称基因重组。有两种类型:位点特异的重组和同源 重组. 细菌从外源取得DNA,并与自身染色体DNA进行重组,引起细菌原有基因组的改变,导致细菌遗传性状的改变,称基因的转移与重组。基因转移与重组的四种方式是:(1)转化:受体菌直接摄取供体菌游离的DNA段,从而获得新的遗传性状,称为转化。(2)转导:以温和噬菌体为载体,将供体菌的遗传物质转移到受体菌中去,使受体菌获得新的遗传性状,称为转导。(3)接合:是指细菌通过性菌毛将遗传物质(主要为质粒)从供体菌转移给受体菌,使受体菌获得新的遗传性状。(4)溶原性转换:是由于温和噬菌体的DNA(前噬菌体)整合到宿主菌的染色体DNA后,使细菌的基因型发生改变,从而获得新的遗传性状,称为溶原性转换。5.原生质体融合是分别将两种细菌经处理失去细胞壁悬于高渗培养基中保持原生质体状态,然后将两种细菌的原生质体混合,滴加聚乙二醇促使原生质体融合。 医`学教育网搜集整理融合后的双倍体细胞可以短期生存,在此期间染色体之间可以发生基因的交换和重组,获得多种不同表型的重组融合体。融合体经培养重新形成细胞壁,再按其遗传标志选择重组菌。

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