生物学遗传与变异

《生物学遗传与变异》由会员分享，可在线阅读，更多相关《生物学遗传与变异（70页珍藏版）》请在装配图网上搜索。

1、会计学1生物学遗传与变异生物学遗传与变异23 第一节 遗传与变异原理 Principle of heredity and variation1、Central dogmaAGGTACTGCCACTGGTCCATGACGGTGACCCCACTGGGGTGACCAGGTACTGTCCATGACTCCATGACAGGTACTGAGGTACTGCCACTGGTCCATGACGGTGACCAGGTACTGCCACTGGTCCATGACGGTGACC+母链DNA 复制叉子代DNA 2、DNA Semi-conservative replication3、Characteristics of bacteri

2、al genomeA、具有操纵子(operon)结构B、结构基因不含内含子(intron),转录后不需剪接加工C、基因组DNA绝大部分用来编码蛋白质D、结构基因无重叠现象编码序列 启动序列 操纵序列 其他调节序列(promoter)(operator)4、Characteristics of virus genomeA、病毒基因组大小相差较大B、每种病毒颗粒中只含有一种核酸C、具有操纵子结构，具有重叠基因D、病毒基因组的编码序列大于90%E、单倍体基因组(除反转录病毒) F、基因有连续的和间断的 噬菌体的基因是连续的，不具有内含子 感染真核细胞的病毒基因组是不连续的，具有内含子 第二节 细菌的

3、遗传与变异 Bacterial heredity and variation 1、形态结构变异-外界环境因素所致 (variation of Shape and structure) 细菌L型变异青霉素等破壁 P10 荚膜变异(capsule): 肺炎链球菌体外多代培养失去荚膜 芽胞变异(spore):有芽炭疽杆菌培养10-20天失去芽胞 鞭毛变异(flagellum): 有鞭毛：H（Hauch）菌落。 无鞭毛：O（Ohne hauch）菌落。如变形杆菌. （H-O变异-失去鞭毛的变异）3、耐药性变异: (Drug-resistance) 细菌对某种抗菌药物由敏感变成耐药的变异。 金葡球菌 痢

4、疾杆菌 结核杆菌 绿脓杆菌特点：S-R变异常伴有其他性状的变异（毒力， 抗原性等）而造成全面的变异 菌落由光滑（S）型变为粗糙（R）型。 如肠道杆菌 S-R变异概念5、抗原性变异(Antigenicity)原因：G-失去寡糖重复单位脂多糖（LPS）组成成分，决定细菌种或型的特异性 P9菌体抗原（O抗原）变异；鞭毛抗原（H抗原）变异11 一) Bacterial Chromosome or nucleoidDefinition：circular,double-stranded moleculeof DNACharacteristics1, 单倍体2,不含组蛋白,无核膜3,结构基因是连续的,无内含

5、子4,具有操纵子结构5.细菌的种内和种间存在广泛的遗传物质交换l致病岛(pathogenicity island)：致病菌染色体上编码与毒力相关基因的外源DNA片断,是分子量较大(20-100kbp)的基因群l耐药基因(resistant gene)：与耐药性的产生和传播密切相关141516F : 作用编码性菌毛（ sex pilus）和介导细 菌之间的接合 存在F+ 菌-含游离的F质粒 F 菌- 含带宿主菌基因的F质粒 Hfr菌(high frequency recombinant) 高频重组菌 - F质粒整合于细菌染色体中F质粒存在的生理状态19204 S2122nHead核心（核酸）衣壳

6、（蛋白质）23毒性噬菌体(virulent phage)： 能在宿主菌内增殖并使宿主菌裂解的噬菌体。24前噬菌体(prophage): 整合在细菌染色体上的噬菌体基因,随细菌染色体复制而复制，并随细菌的分裂而分配至子代细菌的染色体中 溶源性细菌 (lysogenic bacteria): 细菌染色 体上带有前噬菌体的细菌 Definitions25nVirulent phages Only Lytic life cycle: attachment penetration biosynthesis assembly release nTemperate phagesTwo life cycles

7、: Lysogenic and lytic life cycle Lysogenic and lytic life cycle of phages27吸附 absorption穿入 penetration整合 integration源Lysogenic life cycles）29溶源与溶菌周期Lysogenic and lytic life cycle of Temperate phages感染终止治愈整合溶原周期溶菌周期正常周期 3132IRTransposase GeneIR 变 异基因型变异 表型变异 基因重组基因突变 染色体变异 三、细菌变异的机制Mechanism of bacte

8、rial variation一）基因突变(Gene mutation) 1. Definition： 遗传物质的结构发生突然而稳定的改变 野生型倒位重复缺失置换插入37影印培养试验突变是自发的随机的?38野生株(wild strain)突变株(mutant strain)正向突变回复突变基因内抑制基因外抑制突变株再次突变恢复到野生株的性状回复原基因型（极少）抑制性基因突变组氨酸营养缺陷株含组氨酸培养基缺组氨酸培养基缺组氨酸培养基含待测化学物接 种回复突变株无突变株40正常细胞致癌物质诱导肿瘤细胞组氨酸营养缺陷株诱导化学物质回复突变株90%Medical Significance 医学应用: A

9、mes试验阳性和致癌之间有十分明显的相关性 通过检测某待测物质对微生物的诱变能力间接判断其致癌能力优点： 方法灵敏，准确性较高、周期短、方法简便， 不需特殊器材，容易推广 42Types：转化 transformation 转导 transduction 转换 lysogenic conversion 接合 conjugation 原生质体融合 protoplast fusion43受体菌供体菌肺炎链球菌转化试验46474849ubio-生物素操纵子ugal-半乳糖操纵子正常切离偏差切离缺陷噬菌体正常噬菌体前噬菌体 局限性转导与普遍性转导的主要区别： 普遍性转导 局限性转导转导时间 温和噬菌体

10、裂解期 温和噬菌体溶源期转导载体 温和噬菌体转导基因 供体菌染色体DNA 供体菌染色体DNA的 的任何部位基因或质粒基因 特定部位基因转导频率 低 10-7 高 10-4转导结果 完全转导 获得供体菌DNA特定 流产转导 部位的遗传特性 棒状杆菌噬菌体nResults: change of virulence, antigenicity溶原性白喉杆菌（产生毒素）53 nDefinition 供体菌与受体菌通过性菌毛相互沟通，将遗传物质从供体菌转移给受体菌，使受体菌获得新的性状。 Transferred DNA:plasmidchromosome F质粒的接合 R质粒的接合54结果：F-菌获得F

11、质粒,变为F+菌接合类型 结果：F-菌可获得不同长度染色体基因,但F-菌仍为F-菌573，Mechanism of F x F- Crosses结果： F-菌获得F质粒,F-菌变成F 菌59甲菌 乙菌溶菌酶或青霉素处理 原生质体 聚乙二醇重组融合体特点：1、不限于个别基因的转移 而是整个染色体基因的 转移2、同种、异种间都可发生3、可获得多种不同表型的 重组融合体，但随机性大，寿命短 类 型 转移基因 转移方式 转 化 供菌染色体基因 直接摄 入 或小质粒,噬菌体 普遍性转导 供菌染色体基因 转导性噬菌体为载体 或小质粒 局限性转导 供菌染色体基因 缺陷性噬菌体为载体 溶原性转换 溶原性噬菌体

12、基因 溶原性整合 接 合 供菌大质粒 性菌毛 或染色体基因 原生质体融合 整个染色体 直接融合 基因突变基因重组基因整合 基因产物相互作用条件致死突变株：ts缺陷型干扰突变株宿主范围突变株耐药突变株活病毒间灭活病毒间死活病毒间与肿瘤有关互补作用加强作用表型混合与核壳转移62 思 考 题1、名解前噬菌体（prophang）, 回复突变（backword mutation),流产转导（abortive transduction)重组（recombination)与重配（reassortment)p832、细菌基因转移与重组的几种方式比较3、质粒DNA基本特性4、溶原性细菌的特点5、简述噬菌体与宿主

13、菌的关系，有何医学意义？6、Ames试验的基本原理是什么？此试验是建立在什么理 论基础上？64 第一节 遗传与变异原理 Principle of heredity and variation1、Central dogma 第二节 细菌的遗传与变异 Bacterial heredity and variation66前噬菌体(prophage): 整合在细菌染色体上的噬菌体基因,随细菌染色体复制而复制，并随细菌的分裂而分配至子代细菌的染色体中 溶源性细菌 (lysogenic bacteria): 细菌染色 体上带有前噬菌体的细菌 Definitions67溶源与溶菌周期Lysogenic and lytic life cycle of Temperate phages 局限性转导与普遍性转导的主要区别： 普遍性转导 局限性转导转导时间 温和噬菌体裂解期 温和噬菌体溶源期转导载体 温和噬菌体转导基因 供体菌染色体DNA 供体菌染色体DNA的 的任何部位基因或质粒基因 特定部位基因转导频率 低 10-7 高 10-4转导结果 完全转导 获得供体菌DNA特定 流产转导 部位的遗传特性