微生物学(2024春)

沈阳师范大学 佟德利

目录

  • 1 微生物与人类
    • 1.1 微生物及其种类
    • 1.2 微生物学及其分科
    • 1.3 人类对微生物世界的认识过程
    • 1.4 微生物的五大共性
    • 1.5 练习
  • 2 原核生物的形态、结构和功能
    • 2.1 细菌(一)
    • 2.2 细菌(二)
    • 2.3 细菌(三)
    • 2.4 细菌(四)
    • 2.5 放线菌
    • 2.6 其他原核微生物
    • 2.7 练习
  • 3 真核微生物的形态、构造和功能
    • 3.1 真核微生物概述
    • 3.2 霉菌
    • 3.3 蕈菌
    • 3.4 酵母菌
    • 3.5 练习
  • 4 病毒和亚病毒
    • 4.1 病毒
    • 4.2 亚病毒
    • 4.3 练习
  • 5 微生物的营养和培养基
    • 5.1 微生物的6类营养要素
    • 5.2 微生物的营养类型
    • 5.3 营养物质进入细胞的方式
    • 5.4 培养基
    • 5.5 练习
  • 6 微生物的新陈代谢
    • 6.1 代谢概论
    • 6.2 微生物的生物氧化
    • 6.3 生物固氮
    • 6.4 微生物次级代谢
    • 6.5 练习
  • 7 微生物的生长及其控制
    • 7.1 微生物生长的测量方法
    • 7.2 微生物的生长繁殖规律
    • 7.3 影响微生物生长的主要因素
    • 7.4 有害微生物的控制
    • 7.5 练习
  • 8 微生物的遗传变异和育种
    • 8.1 遗传变异的物质基础(一)
    • 8.2 遗传变异的物质基础(二)
    • 8.3 基因突变
    • 8.4 诱变育种
    • 8.5 微生物的基因重组
    • 8.6 菌种的衰退、复壮和保藏
    • 8.7 练习
  • 9 微生物的生态
    • 9.1 微生物在自然界中的分布
    • 9.2 微生物与生物环境间的关系
    • 9.3 微生物的地球化学作用
    • 9.4 微生物与环境保护
    • 9.5 练习
  • 10 传染与免疫
    • 10.1 传染与传染病
    • 10.2 非特异性免疫
    • 10.3 特异性免疫
    • 10.4 免疫学方法及其应用
    • 10.5 生物制品及其应用
    • 10.6 练习
  • 11 微生物的分类和鉴定
    • 11.1 微生物的分类单元和命名
    • 11.2 原核微生物分类系统
    • 11.3 微生物的分类鉴定方法
    • 11.4 练习
  • 12 实践单元
    • 12.1 实践大纲
    • 12.2 单元一
    • 12.3 单元二
    • 12.4 单元三
    • 12.5 单元四
    • 12.6 单元五
    • 12.7 单元六
    • 12.8 单元七
    • 12.9 单元八
    • 12.10 单元九
    • 12.11 单元十
微生物的基因重组
  • 1 内容
  • 2 练习

内容

原核微生物(细菌)的基因重组

转化:受体菌直接吸收供体菌的DNA片段而获得后者部分遗传性状的现象,通过转化而形成的杂种后代,称转化子。转化因子的本质是离体的DNA片段(核基因组断裂的碎片,并能与受体菌的核染色体组发生重组)。除dsDNA或ssDNA外,质粒DNA也是良好的转化因子,但它们通常并不能与核染色体组发生重组。

转导:以缺陷噬菌体为媒介,把供体细胞的小片段DNA携带到受体细胞中,通过交换与整合,使后者获得前者部分遗传性状的现象。由转导作用而获得部分新性状的重组细胞,称转导子。

普遍性转导(完全转导):通过极少数完全缺陷噬菌体对供体菌基因组上任何小片段DNA进行“误包”,而将其遗传性状传递给受体菌的现象。

局限性转导:通过部分缺陷的温和噬菌体把供体菌的少数特定基因携带到受体菌中,并与后者的基因组整合、重组,形成转导子的现象。

接合:供体菌(“雄性”)通过性菌毛与受体菌(“雌性”)直接接触,把F质粒或其携带的不同长度的核基因组片段传递给后者,使后者获得若干新遗传性状的现象,通过接合而获得新遗传性状的受体细胞,称为接合子。

E.coli的4种接合型菌株: F+菌株、F-菌株、Hfr菌株、F’菌株。

原生质体融合:用人工方法使遗传性状不同的两个细胞的原生质体进行融合,借以获得兼有双亲遗传性状的稳定重组子的过程。

真核微生物(真菌)的基因重组

有性生殖:真菌的有性生殖和性的融合发生于单倍体核之间。大多数真菌核融合后进行减数分裂,并发育成新的单倍体细胞。亲本的基因重组主要是通过染色体的独立分离和染色体之间的交换。

准性生殖:有一类不产生有性孢子的丝状真菌,不经过减数分裂就能导致染色体单元化和基因重组,由此导致的变异过程。(异核体的形成、核融合形成杂合二倍体、单倍体化进行体细胞重组)

案例

1.试从基因表达的水平解释大肠杆菌以葡萄糖和乳糖作为混合碳源生长时所表现出的二次生长现象(即分解代谢物阻遏现象)

答:葡萄糖的存在可降低cAMP的浓度,影响RNA聚合酶与乳糖操纵子中启动子的结合(因为cAMP是RNA聚合酶与启动子有效结合所必须的),使转录无法进行,乳糖操纵子中的结构基因得不到表达,从而产生了分解代谢物阻遏诱导酶(涉及乳糖利用的三个酶)合成的现象。产生第一次生长现象。     

当葡萄糖被利用完后,cAMP浓度上升,cAMP-CAP复合物得以与乳糖操纵子中的启动子结合,RNA聚合酶才能与启动子的特定区域结合并准备执行转录功能,这时由于存在乳糖,使阻遏蛋白失活,转录得以进行,结构基因得到表达,合成利用乳糖的三个酶,即β-半乳糖苷酶,渗透酶,半乳糖苷转乙酰基酶。细胞开始利用乳糖,产生第二次生长现象。

2. 在转导实验中,在基本培养基上除了正常大小的菌落以外,还发现有一些微小的菌落,试分析出现这些微小菌落的原因。

答:出现微小菌落的原因是发生了流产转导。

由于供体菌的片段不能重组到受体的染色体上,它本身不具有独立复制的能力,随着细胞的分裂,供体片段只能沿着单个细胞传递下去,因为供体片段所编码的酶有限,每一个没有得到供体DNA片段的子细胞不能合成新酶,但仍含有母细胞残留的酶,只能使细胞分裂一、二次,所以形成的是微小的菌落。

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课程讲义:

知识点4 微生物的基因重组

教学课件:

知识点4 微生物的基因重组