第8章 微生物遗传
微生物学复习思考题

《微生物学》复习思考题第1章绪论1.名词解释:微生物,微生物学2.用具体事例说明人类与微生物的关系。
3.微生物包括哪些类群?它有哪些特点?4.为什么说巴斯德和柯赫是微生物学的奠基人?5.试根据微生物的特点,谈谈为什么说微生物既是人类的敌人,更是人类的朋友?6.简述21世纪微生物学发展的主要趋势。
第2章原核微生物1.名词解释:肽聚糖、溶菌酶、核区、异形胞2.根据革兰氏阳性细菌与革兰氏阴性细菌细胞壁通透性来说明革兰氏染色的机制。
3.什么是芽孢?它在什么时候形成?试从其特殊的结构与成分说明芽孢的抗逆性。
渗透调节皮层膨胀学说是如何解释芽孢耐热机制的?4.立克次氏体有哪些与专性活细胞内寄生有关的特性?它们有什么特殊的生活方式?衣原体与立克次氏体都为专性活细胞内寄生,两者有何差别?5.螺旋体和螺旋菌有何不同?6.什么是缺壁细菌?试简述四类缺壁细菌的形成、特点和实践意义。
7.举例说明细菌的属名和种名。
8.试述古生菌和细菌的主要区别。
9.试根据细菌和古生菌细胞结构的特点,分析并举例说明为什么它们能在自然界中分布泛。
10.细菌(狭义)、放线菌、霉菌、酵母在繁殖方式上各有什么特点?第三章真核微生物1.名词解释:真菌、霉菌、酵母菌、真酵母、假酵母。
2.举例说明霉菌与酵母菌与人类的关系。
3.试列表说明真核微生物与原核微生物的主要区别。
4.试图示真核生物“9+2型”鞭毛的横切面构造,并简述其运动机理。
5.细菌(狭义)、放线菌、酵母菌和霉菌的菌落有何不同?6.试比较细菌(狭义)、放线菌、酵母菌和霉菌细胞壁成分的异同,并讨论它们的原生质体的制备方法。
7.丝状真菌的营养菌丝和气生菌丝各有何特点?它们可以分化出哪些特殊结构?8.试述真菌的孢子类型和特点。
第4章病毒1. 名词解释:病毒粒子、烈性噬菌体、温和噬菌体、溶源性转变、前噬菌体、溶源性细菌、裂解量、类病毒、朊病毒。
2. 病毒区别于其他生物的特点是什么? 根据你的理解,病毒应如何定义?3. 试述病毒的主要化学组成及其功能。
微生物遗传知识点总结

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。
沈萍微生物学第8版配套题库和答案

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沈萍《微生物学》(第8版)配套题库【考研真题精选+章节题库】
内容简介
本题库为沈萍《微生物学》(第8版)的配套题库,包括考研真题精选和章节题库两部分。
第一部分为考研真题精选。
本部分精选了部分高校微生物学的考研真题,所有题目都提供答案,部分题目还提供解析。
通过本部分的学习,考生可以熟悉考研真题的命题风格和难易程度。
第二部分为章节题库。
按照教材的章目进行编排,精选典型习题,且部分题目附有解析,供考生强化练习。
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试看部分内容
•第一部分历年真题
•一、选择题
•二、填空题
•三、名词解释
•四、简答题
•五、论述题
•第二部分章节题库
•第1章绪论
•第2章微生物的纯培养和显微技术
•第3章微生物细胞的结构与功能
•第4章微生物的营养
•第5章微生物的代谢
•第6章微生物的生长繁殖及其控制
•第7章病毒
•第8章微生物遗传
•第9章微生物基因表达的调控
•第10章微生物与基因工程
•第11章微生物的生态
•第12章微生物的进化、系统发育与分类鉴定•第13章微生物物种的多样性
•第14章感染与免疫
•第15章微生物生物技术。
微生物真题名词解释整理汇总

微生物考研名词解释汇总【2013年】1.纯培养物(pure culture):由一种微生物组成的细胞群体,通常是由一个单细胞生长、繁殖所形成。
【2章微生物的纯培养和显微技术】2.负染色(negative staining):染料使背景颜色加深而样品没有着色的染色法。
【2章微生物的纯培养和显微技术】(2013、2007)3.糖被(glycocalyx):指包被于某些细菌细胞壁外的一层厚度不定的胶状物质。
糖被有数种:1.形态固定、层次厚的为荚膜。
2.形态固定、层次薄的为微荚膜。
3.形态不固定、结构松散的为粘液层。
4.包裹在细胞群体上有一定形态的糖被称为菌胶团。
糖被的主要功能是保护菌体免受干旱损伤或宿主免疫活性细胞的吞噬。
荚膜的功能:1、保护作用2、贮藏养料3、保护屏障4、表面附着5、信息识别6、堆积代谢物【3章微生物细胞的结构域功能】4.PHB(poly-β-hydroxybutyrate,聚β-羟丁酸):PHR是存在于许多细菌细胞质内属于类脂性质的碳源类贮藏物。
具有贮藏能量、碳源和降低细胞内渗透压的作用。
是细菌独有的可作为医用材料。
【3章微生物细胞的结构域功能】5.原养型微生物(prototroph):与自然发生的同种其他个体一样,具有相同营养需求的微生物。
【4章微生物的营养】6.基因转位(group translocation):物质通过载体帮助,在一个较复杂的运输系统的作用下进行的跨膜主动运输,被运输物质在该过程中化学性质发生改变。
【4章微生物的营养】(2013、2011、2009)7.对数生长期(logarithmic phase):微生物经过延滞期后,以最大的速度进行生长和分裂至微生物数量呈对数增加的时期。
在对数生长期微生物各成分按比例有规律增加,微生物呈平衡生长。
(也称指数生长期或指数期。
)【6章微生物的生长繁殖及其控制】(2013、2010)8.同步培养(synchronous culture):使群体中不同步的细胞转变成能同时进行生长或分裂的群体细胞的培养方法称为同步培养。
微生物第八章试题及答案

微生物第八章试题及答案1. 试述微生物在生态系统中的作用。
答案:微生物在生态系统中扮演着分解者的角色,它们通过分解死亡的有机物质,将有机物质转化为无机物质,从而促进了物质循环。
此外,某些微生物还能进行固氮作用,为植物提供氮源,而一些光合细菌则能通过光合作用产生氧气。
2. 描述微生物在食品工业中的应用。
答案:微生物在食品工业中有着广泛的应用,如在发酵过程中,酵母菌用于面包和啤酒的生产,乳酸菌用于酸奶和奶酪的制作,而醋酸杆菌则用于醋的发酵。
此外,微生物还可用于生产酶制剂、食品添加剂和维生素等。
3. 阐述抗生素的发现对医学领域的影响。
答案:抗生素的发现极大地改变了医学领域,它为治疗由细菌引起的感染性疾病提供了有效的手段。
抗生素的广泛应用减少了感染性疾病的死亡率,提高了手术的成功率,并促进了现代医学的发展。
4. 列举几种常见的微生物分类方法。
答案:微生物的分类方法包括基于形态学的分类、基于生理生化特性的分类、基于遗传信息的分类等。
形态学分类主要依据微生物的形态特征,如细菌的菌落形态、真菌的孢子形态等。
生理生化分类则依据微生物的代谢类型、酶活性等生理生化特性。
遗传信息分类则是通过分析微生物的DNA序列来确定其分类。
5. 简述微生物在环境治理中的应用。
答案:微生物在环境治理中扮演着重要角色,它们可以用于污水处理、土壤修复和大气污染控制。
例如,某些细菌能够分解污水中的有机污染物,而某些真菌则能够吸收土壤中的重金属。
此外,一些微生物还能通过代谢作用减少大气中的温室气体排放。
6. 描述微生物在农业生产中的作用。
答案:微生物在农业生产中具有多种作用,包括提高土壤肥力、促进植物生长、防治植物病害等。
例如,固氮菌能够将大气中的氮转化为植物可利用的形式,而某些微生物则能够产生植物生长激素,促进植物生长。
此外,一些微生物还能产生抗生素,用于防治植物病害。
7. 列举几种常见的微生物疾病及其预防措施。
答案:常见的微生物疾病包括结核病、霍乱、肺炎等。
微生物学课程习题(下)

微生物学课程习题(下)第八章微生物遗传与变异一.填空1.证明核酸是遗传物质的三个经典实验是肺炎双球菌的转化实验、T2噬菌体感染实验和植物病毒的重建实验。
2.质粒根据分子结构可有CCC型、OC型和L型三种构型。
质粒在细胞中的拷贝数也不尽相同。
有的拷贝数很少,只有一、二个拷贝,称为严紧型质粒,另一些具有较高的拷贝数,约有10个以上,称为松弛型质粒。
3.检测质粒常用的方法有提取所有胞内DNA后电镜观察、超速离心和琼脂糖凝胶电泳。
4.不同碱基变化对遗传信息的改变可分为缺失、添加、易位和倒位四种类型;常见的表型变化的突变型有营养缺陷型、抗药性突变型、条件致死突变型、形态突变型、抗原突变型和产量突变型等。
5.营养缺陷型的筛选一般要经过诱变,淘汰野生型,检出和鉴定营养缺陷型四个环节。
6.基因突变的特点为自发性、不对应性、稀有性、独立性、可诱变性、稳定性、可逆性。
7.普遍性转导可能出现的三种后果是形成转导子、流产转导和转导失败。
8.紫外线照射能使DNA相邻碱基形成胸腺嘧啶二聚体,从而导致DNA复制产生错误,用紫外线诱变微生物后应在红光或暗处条件下进行,以防止光复活现象的产生。
9.原核生物基因重组的类型主要有转化、转导、溶原性转换、接合和原生质体融合等多种,真核微生物则有有性杂交,准性杂交和原生质体融合等多种。
10.原核生物中的转座因子主要有三种类型:插入序列、转座子、转座噬菌体或前噬菌体。
11.微生物菌种保藏的原理是在干燥、避光、缺氧、缺乏营养物质和低温等环境条件下,使其处于代谢不活泼状态。
12. 能在同一细菌中并存的质粒属于不同的不亲和群,而在同一细菌中不能并存的质粒属于同一不亲和群。
三.名词解释1.微生物遗传:在一定的环境条件下,微生物的形态、结构、代谢、繁殖、毒力和对药物的敏感等性状相对稳定,并能代代相传,子代与亲代之间表现出相似性,这种现象称为遗传。
遗传可以使微生物的性状保持相对稳定,而且能够代代相传,使它的种属得以保存。
东华理工大学环境工程微生物学各章思考题
各章思考题第一章绪论1. 用具体事例说明人类与微生物的关系,为什么说微生物既是人类的敌人,更是我们的朋友?2. 为什么微生物能成为生命科学研究的“明星”?3. 为什么说巴斯德和柯赫是微生物学的奠基人?4.微生物有哪些特点?第二章病毒1、解释下列名词:病毒粒子、前噬菌体、溶源性。
病毒粒子:成熟的病毒感染单位,病毒复制的最后阶段,在宿主脂肪体细胞、血细胞和上皮细胞的核内复制,形成多边形和多角形的包含体,裸露或被囊膜包裹前噬菌体:整合在宿主基因组上的温和噬菌体的核酸溶源性:温和噬菌体DNA具有整合入宿主菌染色质DNA中的特性,成为与宿主菌共生的原噬菌体,能随宿主菌的染色质同步复制而传给子代,这种特性称为溶源性。
2、什么是病毒?病毒有哪些不同于其他微生物之处?(作业1)3、简述病毒的主要化学组成及其结构。
4、试用图示说明下列名词之间的关系:病毒粒子、核芯、衣壳、被膜。
(作业2)5、病毒有哪几种对称类型?每种对称类型病毒的形态是什么?试各举一例。
6、试以T系噬菌体为例说明病毒的增殖过程。
7、病毒是一种致病因子,也是一种具有遗传成分特点的因子,病毒的这种特性有什么生物学意义?(作业3)第三章原核微生物1、试根据细菌细胞结构的特点,分析并举例说明为什么它们能在自然界中分布广泛。
2、细菌、粘细菌、放线菌、霉菌、酵母在繁殖方式上各有什么特点?3、根据革兰氏阳性菌和阴性菌的细胞壁结构和化学组成,解释为什么革兰氏染色后G+呈紫色,G-呈红色?4、比较细菌和放线细群体培养特征的异同。
5、以产甲烷菌为例,总古细菌的特点及其与细菌的不同之处。
第四章真核微生物1、微生物由于个体微小一般都是以其群体形式进行研究或利用,这必然就要涉及到对微生物的培养。
能否找到一种培养基,使所有的微生物都能良好地生长?为什么?2、试结合微生物学实验课的内容,谈谈在选择、配制和使用培养基时应注意哪些方面的内容。
你们在实验中是如何做的?有何体会?3、试比较营养物质进入微生物细胞的几种方式的基本特点。
第八章微生物遗传
2. 噬菌体感染实验
1952年,A.D. Hershey &M. Chase 利用噬菌体感染实验 证明DNA是噬菌体的 遗传物质基础。
3. 植物病毒重建实验
1956年,H. Fraenkel-Conrat 用含RNA的烟草花叶病 毒(TMV)与霍氏车前花叶病毒(HMV)进行著名的植 物病毒重建实验,证明RNA是病毒的遗传物质。
– 特点:群体几乎所有个体发生同样变化,性状变化 幅度小,且不稳定、不可遗传。
• 野生型(wild type) :从自然界中分离到的微生
物菌株,称野生型菌株,简称野生型。
• 突变型:野生型菌株经突变后形成的带有新性状
的菌株,称突变株,或突变体、突变型。
第一节 微生物遗传的物质基础
什么是遗传的物质基础?
1)动物试验
2)细菌培养试验
3)S型菌的无细胞抽提液试验
活R菌 + S型菌的无细胞抽提液 培养皿培养大量R菌和少量S菌 说明在死的S型细菌体内可能存在某种具有遗传转化能力的物质,可 以进入R型菌细胞,使R性菌株获得表达S型荚膜性状的遗传物质。
第一证据确定DNA是遗传的物质基础
• 1944年, O.T. Avery等从热死S型菌株提 纯了几种可能的转化因子进行体外转化。
➢ 毒性区(Vir) ➢ 接合转移区(con) ➢ 复制启始区 ➢ T-DNA区
T-DNA区 毒性区(Vir)
接合转移区(con)
复制启始区
5) Ri质粒
6)
与再生根形成有关的质粒
• 与Ti 质粒相似,有Ri质粒转化的根部不形成 根瘤,仅生出可再生新植株的毛状根。
• 在基因工程中,Ri 质粒作为外源基因的载体。
或数字表示,如lacZ
第八章 微生物的遗传和变异 复习题解
第八章微生物的遗传和变异习题与题解一、填空题1、证明DNA是遗传物质的事例很多,其中最直接的证明有1928年Griffith的细菌转化实验、Avery等的1944年发表的细菌细胞抽提物的降解、转化实验和1952年Alfred等进行的35S、32P标记的T2噬菌体繁殖实验。
而1956年,H.Fraenkel-Conrat 用RNA病毒(烟草花叶病毒TMV)所进行的拆分和重建实验,证明了RNA也是遗传物质。
2、细菌在一般情况下是一套基因,即单倍体;真核微生物通常是有两套基因又称二倍体。
3、大肠杆菌基因组为双链环状的在细胞中以紧密缠绕成的较致密的不规则小体形式存在于细胞中,该小体被称为拟核。
4、酵母菌基因组最显著的特点是高度重复。
酵母基因组全序列测定完成后,在其基因组上发现了许多较高同源性的DNA重复序列,称之为遗传丰余。
5、质粒DNA分子存在于细胞中,但从细胞中分离的质粒大多是3种构型,即CCC型、OC型和L型。
6、转座因子1)是细胞中位于染色体或质粒上能改变自身位置(如从染色体或质粒的一个位点转到另一个位点,或者在两个复制子之间转移)的一段DNA序列。
2)原核微生物中的转座因子有三种类型:插入序列(IS)、转座子(Tn)和某些特殊病毒(如Mu)。
3)转座因子可引发多种遗传变化,主要包括插入突变、产生染色体畸变、基因的移动和重排。
7、在普遍性转导中,噬菌体可以将供体细菌染色体的任何部分转导到受体细菌中;而在局限性转导中,噬菌体总是携带同样的片段到受体细胞中。
8、细菌的结合作用是指细菌与细菌的直接接触而产生的遗传信息的转移和重组过程9、线粒体遗传特征的遗传发生在核外,且在有丝分裂和减数分裂过程以外,因此它是一种细胞质遗传。
10、丝状真菌遗传学研究主要是借助有性过程和准性生殖过程,并通过遗传分析进行的,而准性生殖是丝状真菌,特别是不产生有性孢子的丝状真菌特有的遗传现象。
准性生殖是指不经过减数分裂就能导致基因重组的生殖过程。
微生物遗传变异和育种
★按是否比较容易、迅速地分离到发生突变的细胞 来分:
选择性突变株(selective mutant):具有选择标 记(如营养缺陷型、抗性突变型、条件致死突变 型),只要选择适当的环境条件,如培养基、温度、 pH值等,就比较容易检出和分离到。
非选择性突变株(non-selective mutant):无选 择标记(如产量突变型、抗原突变型、形态突变 型),能鉴别这种突变体的惟一方法是检查大量菌 落并找出差异。
免疫蛋白,从而对大肠杆菌素有免疫作用,不 受其伤害。
4.4 Ti质粒(tumor inducing plasmid)
• 即诱癌质粒。 • 存在于根癌土壤杆菌(Agrobacterium
tumefaciens)中,可引起许多双子叶植物的根癌。
• 当细菌侵入植物细胞中后,在其细胞中溶解,把细
菌的DNA释放到植物细胞中。这时,含有复制基 因的Ti质粒的T-DNA小片段与植物细胞中的核染 色体发生整合,合成正常植株所没有的冠瘿碱类, 破坏控制细胞分裂的激素调节系统,从而使它转变 成癌细胞。
子进行转化的生理状态。
,交换重组
感受态:促进 自溶素的表达, 使细胞表面的 DNA结合蛋白 和核酸酶裸露 出来,从而使 其能与外源 DNA结合并对 DNA进行切割, 只有一条链能 与特异蛋白结 合进入细胞。 另一条链被核 酸酶降解,产 生的能量用于 核酸链的进入。
鉴定:电镜观察、电泳、密度梯度离心、限制性酶 切图谱等方法
3 质粒的种类:
1、大肠杆菌的F因子 2、细菌抗药质粒(R因子) 3、大肠杆菌素质粒(Col因子) 4、Ti质粒 5、降解质粒 6、毒性质粒
4.1 F–因子(fertility factor):又称致
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微生物遗传学重要性:
基因的功能是细胞功能的基础,要了解微生物的功 能,必须进行微生物遗传的基础研究。
微生物为遗传现象的研究提供了相对简单的系统, 因此可作为一个有用的工具去解释所有生物的遗传机制。
微生物可用于分离和复制其它生物的特异基因,该 技术称为分子克隆,在分子克隆中,将操作好的外源基 因导入微生物中,外源基因的数目可大量增加。
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? 除了引起严重的疾病,朊病毒的感染还会导致更多拷贝的朊病毒 的产生。除非朊病毒违背遗传信息传递的中心法则,否则这些蛋 白质一定是被核酸编码的。
DNA→RNA→肽链→蛋白质
最早的转化实验以肺炎链球菌作为研究对象,可使人 患肺炎,也可导致小鼠患败血症而死亡。
肺炎链球菌:S型(菌体具荚膜, 菌落表面光滑, 有致病能力) R型(菌体无荚膜, 菌落表面粗糙, 无致病能力) 1928年英国细菌学家Griffith(佛雷德里克.格里菲斯) 共进行了以下几组实验: P204
(1)动物实验(1928)
T2 1952
二、RNA作为遗传物质 (参见 P205) H.Fraenkel-Conrat TMV的拆分与重建实验
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 (病毒3)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
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。 围绕这一问题,曾有种种推测和争论。 直到1944年后,由于连续利用微生物这一有利的实验 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。
三个经典实验
(一)经典转化实验
朊病毒使病毒的定义扩大了。它们的复制方式和利用宿主机制的 方式都很独特。由于它们可引起严重的疾病,因此其研究也备受 重视。
第二节 微生物的基因组结构
一、概念
(参见 P207)
基因组(genome):
一个物种的单倍体的所有染色体及其所包含的遗传信 息的总称 原核生物(如细菌),多为单倍体(在一般情况下只有一
三、朊病毒的发现与思考
朊病毒(Prion):
(参见 P195 和 P205)
亚病毒的一种: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。 事实上,已发现宿主细胞的一条染色体上含有一条基因,它编码 的蛋白质与朊病毒蛋白类似。这种宿主蛋白质的产生是正常的, 其致病作用是由于动物体内正常的蛋白质 PrP c改变折叠状态为 且多数存在于神经元中。感染的朊病毒在这些蛋白质合成过程中 PrP sc所致,而这二种蛋白质的一级结构并没有改变。 或合成以后对其产生修饰。因此,朊病毒不仅简单地利用宿主的 酶系统,还在一定程度上使得正常的宿主基因产生更多拷贝的病 原蛋白质。
羊搔痒症(scrapie)
牛海绵状脑病(spongiform encephalopathy
人的库鲁病(kuru)、克雅氏病(Creutzfeldt Jakob disease, CJD)等
引起人与动物的致死性中枢神经系统疾病
患羊搔痒症的病羊 第一例记录是1730
羊跳跃症 一种病毒性疾病,对其的 疫苗治疗使人们偶然地发现了 羊搔痒症的传染性
微生物遗传学的贡献: 微生物遗传学解决了当时争论不休的问题,遗传物质是 蛋白质还是核酸。
在微生物遗传学研究中最突出的方法是突变型的筛选和选 择性培养方法的应用。突变型一方面可作为染色体的标记, 另一方面可用来剖析各种生命活动的遗传控制。微生物遗 传学的迅速发展和便于取得所需要的突变型有着密切关系 系。 微生物遗传学除推进人们对遗传规律的认识以为,也推动 了微生物的代谢、生长发育、免疫机制以及致病性等方面 的认识。
多肽链和RNA所必须的全部DNA顺序和结构,包括人类的23对染色 体上全部的DNA所携带的遗传信息的总和,即30亿个碱基对的序 列,估计含约10万个基因。
1985年提出;1990年正式开始实施;2001年2月, 测序工作完成;
其最初的目标是,通过国际合作,用15年时间(19902005),构建详细的人类基因组遗传图和物理图,确定人类DNA 的全部核苷酸序列,定位约10万基因,并对其他生物进行类似研 究。1993年,又增加了人类基因的鉴定和分离的内容。其终极目 标即:阐明人类基因组全部DNA序列;识别基因;建立储存这些 信息的数据库;开发数据分析工具;研究HGP实施所带来的伦理、 法律和社会问题。1999年5月,国际人类基因组计划决定将全部 测序工作提前到2001年春季完成“工作框架”,即工作草图。
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
橘生淮南则为橘,生于淮北则为枳。
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)
由于微生物有一系列独特的生物学特性,因而 成为研究现代遗传学和其它重要的生物学基本 理论问题的明星:
加活R菌或死S菌 加活S菌
小鼠(活) 小鼠(死) 小鼠(死)
抽心血 分离
小鼠(活)
加活R菌和热死S菌
活 S菌
(2)细菌培养实验
培养皿培养
热死S菌
不生长
活 R菌
热死S菌+活R菌
培养皿培养
长出R菌
培养皿培养
长出大量R菌 及微量S菌
(3)S型菌的无细胞抽提液试验
活R菌+S菌无 细胞抽提液
培养皿培养
长出大量R菌 及少量S菌
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 二、RNA作为遗传物质 三、朊病毒的发现与思考
三个经典实验的原理与方法,朊病毒的概念
一、DNA作为遗传物质
• 以上三组实验说明:加热杀死的S菌,在 其细胞内可能存在一种转化物质,它能通 过某种方式进入R型细胞,并使R型细胞获 得稳定的遗传性状
( 二)O.T.Avery的转化实验
Avery(奥斯瓦尔德.阿 佛雷 )在四十年代以更精密 的实验设计重复了以上实验, 从热死的S型肺炎链球菌 中提纯了可能作为转化因子 的各种成分,并在离体条件 下进行了转化实验
只有DNA被酶降解破坏的抽提物无转化活性
DNA是转化所必需的转化因子
加S菌的DNA 加S菌的DNA及DNA酶以外的酶
活R菌
加S菌的DNA及DNA酶 加S菌的RNA 加S菌的蛋白质 加S菌的荚膜多糖
长出 S菌 只长 R菌
Alfred D.Hershey和Martha Chase
(参见 P205)
( 三 ) 噬 菌 体 感 染 实 验 ( 年
二次大战期间,卢力亚 (A. R. Luria) 和德布魯克 (Delbruck)由欧洲逃亡到美国,开创了噬菌体学派,是 分子生物学的开山祖师。细菌的抗药性是来自基因突变 还是对环境的适应性变异,是一个长期争论不休的问题。 他们的变量实验证实了突变的非对应性 1940年代晚期至1950年代早期,通过大量的实验发现细 菌的转导现象。 代表人物是赫希(Hershey)与蔡斯 (Chase)
Prusiner (1982)提出羊搔痒病因子是一种蛋白质侵染颗粒 (proteinaceous infectious particle),并将之称做Prion或Virino。 -------朊病毒
1997年,Stanley B. Prusiner荣获诺贝尔奖
四、朊病毒的发现与思考
(参见 P191 和 P195)
Kuru症病人脑部的 淀粉样蛋白斑
CJD(克—雅二氏综合症) 患者大脑切片
羊搔痒症的病羊的脑部切片
Kuru症患者的脑部切片
新几内亚的美丽海岸
一名典型的新几内亚人
1950年左右,在新几内亚富雷族居住的高地上,一种被当地人 称为Kuru的终极巫术,开始显露端倪,几乎每个富雷族所居住的 村庄都有女性死于这种诅咒中。
Kuru症患者
CJD综合症(克—雅二氏综合症) 可经医源途径传染 CJD患者Donna Mellowship 在母亲和幼子的陪伴下
来自Kuru症和CJD患者的样品 可使猩猩感染同样的疾病
肉骨粉工厂
英国屠宰牛群
D. Carleton Gajdusek 因确定Kuru病的传染性获得了1976年的
诺贝尔奖
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):
遗传型 + 环境条件→→→→生长发育 →→→→形态等生物学特征的总和
表型是由遗传型所决定,但也和环境有关。
分子遗传学是在微生物遗传学的基础上发展起来的一门遗传学分支。 遗传密码、转录、翻译、信使核糖核酸、转移核糖核酸等都是在微 生物中被发现或证实的。
微生物遗传学还推动了生产的发展。20世纪40年代微生物育种工作仅 限于诱变处理。随着微生物遗传学的开展,杂交、转导和转化等技术 也应用到育种工作中去。
重组DNA技术在工业、农业和医学上的应用前景更难以传学研究对于 医疗卫生事业也做出了重要贡献,在致癌物质的检测方面尤为突 出。
第八章
微生物遗传
微生物遗传学发展简史:
1928年,英国的细菌学家格里菲斯(Griffith) 研究肺炎链球菌致 病机制时,发现细菌能从无荚膜的形态转化成有荚膜的形态。第 一个发现转化现象。 1944年,艾弗里(Avery)等人将格里菲斯(Griffith)实验中死菌的 成分加以分析,逐步验证其化学成分,证明DNA是转化的原理。此 后DNA的重要意义才逐渐被认识,分子遗传学的发展才有可能。