微生物的遗传变异与育种答案解析 下载本文

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|转化 是指受体菌接受供体菌的DNA片段,经过交换将他组合到自己的基因组中,从而获得了供体菌部分遗传性状的现象,转化后的受体菌称为转化子.

其特点:①不需受体菌株和供体菌的接触.②供体DNA不需要媒介的介导,处于感受态的受体菌直接吸收供体菌的DNA.

转导 是指以噬菌体为媒介,把供体细胞的DNA片段携带到受体细胞中,从而使后者获得前者部分遗传性状的现象.转导又分为普遍性转导和局限性转导两类.其特点:①不需供体菌和受体菌的接触②供体DNA需要噬菌体的媒介作用

接合 是指通过供体菌和受体菌完整细胞间性菌毛的直接接触而传递大段DNA的过程.其特点:①需供体菌和受体菌株的接触②共体DNA通过接合管导入受体细胞

原生质体融合 是指通过人为方法,使遗传性状不同的原生质体发生融合并产生重组子的过程.其特点:①需要供体菌和受体菌株的接触;②需要通过化学因子诱导或电场诱导进行融合二亲原生质体.

6.简述质粒的特性功能及种类?

质粒是微生物染色体外或附加于染色体的携带有某种特异性遗传信息的DNA 分子片段.通常以闭合环状(covalently closed circle ,简称CCC)超螺旋双链DNA(CCCDNA)存在于细胞中.

主要特征:

①非染色体DNA,即质粒是染色体外的遗传物质;

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②是一种不依赖于染色体而能单独复制的DNA分子

③以CCCDNA存在于细胞中;④质粒在细胞内具有一个copy number ,并根据copy number的不同把质粒分成高拷贝质粒(10-100个/细胞)的低拷贝质粒(1-4个/细胞);⑤质粒简具有不相容性,即不属于不同不亲和群的质粒能并存同一细菌细胞中,而属于同一不亲和群的质粒不能度存同一个细菌细胞内;⑥在质粒中往往发现插入序列或转座子

主要功能:①能提供快速,短时间适应不幸的变化;②能使基因扩增;③在种内或在不同种转移遗传物质;④在基因工程中作为外源基因的载体

质粒的种类有:①抗药性质粒是指携带有分解某种抗生素或药物酶系的基因的质粒,可以赋于宿主细胞耐或抗或分解或失活某种抗生素或药物的性能;②抗生素产生质炷是指携带有合成某种抗生素的酶系的基因质粒,赋予宿主细胞合成某种抗生素的性能;③芳香族化合物降解质粒是指携带有分解或降解某种芳香族化合物为简单化合物或无机物和酶系基因的质粒,赋予宿主细胞降解某种芳香族化合物的能力;④大肠杆菌素质粒是指携带有产生大肠杆菌素酶系基因的质粒,赋予大肠杆菌产生大肠杆菌素的能力;⑤性质粒又称F因子是指携带有负责接合转移的基因即编码形成性纤毛的基因和DNA复制的基因,决定性别的质粒;⑥限制性核酸内切酶和修饰酶的产生的质粒是指携带有编码合成限制性内切酶和修饰酶基因的质粒;⑦致辞瘤性质粒是指存在于致病菌根癌农干菌中的携带有可以导致许多双子叶植物根系产生冠瘿病根癌基因的质粒;⑧杀伤性质粒是发现于真菌的酵母菌的黑粉菌的致死颗粒,其性能如肠杆菌素质粒,但致死颗粒的基因组都为双链RNA,不是双链DNA,且有蛋白质外壳包围,尤如双链RNA病毒.

7.简述微生物所具有的DNA损伤修复系统特点,比较不同修复系统的异同?

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DNA损伤 是指任何不正常的DNA结构,包括基因突变,移码突变和染色体变异.微生物具有较多的DNA氧化物 修复系统有光复活系统作用,切除作用修复,重组修复和SOS修复.

光复活作用 是指光诱导后使损伤的DNA修复现象,例如细菌经紫个光照射后如果放在300~600NM的可见光下,存活数显然大于在黑暗中培养的同一处理样品.这是因为细菌细胞内存在一种光复活酶PR酶本身不吸收光,也不与任何吸收光的物质相结合,但他却能识别由紫外光照射所形成的二聚体,特别是专一性地结合在胸腺嗤之以嘧啶二聚体上.在暗处,形成酶和DNA的复合物吸收可见光提供的能量,,催化一个二次光化学反应,此反应利用可见光将环丁烷恢复成两个单独的嘧啶 碱,然后酶从复合物中释放出来,修复完成.

切除修复 是一种多酶催化过程,共有四个步骤,通常概括为切一补一切一封,每一步是切断,,由一种修复核酸酶识别胸腺嘧啶两聚体所造成的变形,在两聚体前面的糖_磷酸骨架上切开一个裂口,在裂口处,包含有二聚体的一侧是5’P,而另一侧是3’-OH.聚合酶I误解别3’-OH,然后合成新的DNA片段,以代替含有胸腺嘧啶二聚体的DNA切除片段.这一片段部分由聚全酶I的5’-3’外切酶酶活切除,部分由相配合的内切核酸酶活性切除,其他外切酶也能够完成这一切除步骤.切除的片段通过许多清除外切酶的内切酶共同作用,最终降解成单核苷酸和一个胸腺嘧啶二聚体脱氧核苷酸,修复过程的最后一步是双月刊DNA连接酶把新合成的扯段和原始相连接.

重组修复 是指经紫外线照射后形成的嘧啶二聚体,在未被切除时,用作DNA合成的模板,导致一个不连续的DNA链,子链上产生一个缺口.经过一定的时间,在重组蛋白的作用下,母链和子链发生重组,重组后原来的母链的缺口可能通过DNA多聚酶的作用,以对侧子链为模板,合成DNA扯段来填补,最后在连接酶的作用下连接新旧链而完成修复的过程.

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SOS修复 是指经紫外线照射后的λ噬菌体感染轻度照射后的E.coli时,噬菌体的存活率明显增加,而其中突变的噬菌体数目也随之增加的现象.这是因为在SOS修复过程中,由于校对功能的丧失,要新合成的链上有比正常情况下多得多的不配对碱基,尽管这些错配碱基可以被错配修复系统和切除修复系统纠正.但因数量太大,没有被除纠正的错误碱基仍然很多,从而诱发基因突变.

修复系统的异同:

(1)能量的来源不同 光合复活的能源来自日光,而切除修复,重组修复和SOS算得的能源来自ATP.

(2)修复的时间不同 光合复活和切除修复是DNA复制前的修复,而重组修复和SOS修复是DNA复制后的修复

(3)修复后引起的结果不同 光合复活,切补修复和重组修复是不产生基因突变的修复,而SOS修复是产生基因突变的修复.

8.叙述诱变育种的操作步骤。(共6分,每步1分)

1)、选择合适的出发菌株

2)、制备待处理的菌悬液

3)、诱变处理

4)、筛选

5)、保藏和扩大试验