微生物的遺傳變異和育種(1)-文庫(kù)吧
2024-12-30 00:13 本頁(yè)面
【正文】 illus niger(黑曲霉 )、和Penicillium chrysogenum(產(chǎn)黃青霉 )等真菌一般是單核的；有的如Neurospora crassa(粗糙脈孢菌 )和 (米曲霉 )是多核的；藻狀菌類真菌和放線菌類的菌絲細(xì)胞是多核的，而孢子則是單核的；在細(xì)菌中，桿菌細(xì)胞內(nèi)大多存在兩個(gè)核質(zhì)體，而球菌一般只有一個(gè)。 細(xì)胞核水平 （ 1）真核生物的細(xì)胞核外被核膜，核內(nèi)的 DNA與組蛋白結(jié)合在一起，形成結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的染色體； 原核生物的類核無(wú)核膜，呈松散的核質(zhì)體狀態(tài)存在， DNA也不與任何蛋白質(zhì)結(jié)合。 （ 2）核外遺傳物質(zhì)：核外染色體 A) 真核生物的“質(zhì)?！? ：細(xì)胞質(zhì)基因（線粒體、葉綠體）；共生生物；酵母菌的 2um質(zhì)粒 B) 原核生物的質(zhì)粒： F因子、 R因子、 Col質(zhì)粒、 Ti質(zhì)粒、巨大質(zhì)粒、降解性質(zhì)粒 3. （ 1） 染色體數(shù) ： 在不同生物體的每個(gè)細(xì)胞核內(nèi)，往往有不同數(shù)目的染色體。真核微生物常有較多的染色體，如Saccharomyces(酵母屬 )為 17， Hansenula (漢遜酵母屬 )為 4，Neurospora(脈孢菌屬 )為 7等；而在原核生物中，每一個(gè)核質(zhì)體只是由一個(gè)裸露的、光學(xué)顯微鏡下無(wú)法看到的環(huán)狀染色體所組成。對(duì)原核生物來(lái)說(shuō)，染色體水平實(shí)際上就是核酸水平。 （ 2） 染色體倍數(shù) ：除染色體的數(shù)目外，染色體的套數(shù)也不同。如果在一個(gè)細(xì)胞中只有一套相同功能的染色體，它就是一個(gè)單倍體。在自然界中發(fā)現(xiàn)的微生物，多數(shù)都是單倍體的；包含有兩套相同功能 染色體的細(xì)胞，就稱為雙倍體。 只有少數(shù)微生物如一般的 Saccharomyces cerevisiae(釀酒酵母 )的營(yíng)養(yǎng)細(xì)胞以及由兩個(gè)單倍體的性細(xì)胞通過(guò)接合或體細(xì)胞融合而形成的 合子 ，才是雙倍體。在原核生物中，通過(guò)轉(zhuǎn)化、轉(zhuǎn)導(dǎo)或接合等過(guò)程而獲得外源染色體片段時(shí)，只能形成一種不穩(wěn)定的稱作 部分雙倍體 的細(xì)胞。 （ 1） 從核酸的種類來(lái)看 ，絕大多數(shù)生物的遺傳物質(zhì)是DNA， 只有部分病毒 (其中多數(shù)是植物病毒，還有少數(shù)是噬菌體 )的遺傳物質(zhì)才是 RNA。 在真核生物中， DNA總是纏繞著組蛋白，兩者一起 構(gòu)成了復(fù)合物 —— 染色體；而原核生物的DNA都是單獨(dú)存在的。 （ 2） 在核酸的結(jié)構(gòu)上 ，絕大多數(shù) 微生物的 DNA是雙鏈的，只有少數(shù)病毒為單鏈結(jié)構(gòu)，例如 Φ 174和 fd噬菌體 等； RN A也有雙鏈 (大多數(shù)真菌病毒 )與單鏈 (大多數(shù) RNA噬菌體 )之分。 （ 3） 從 DNA的長(zhǎng)度來(lái)看 ，真核生物的 DNA比原核生物的長(zhǎng)得多，但不同生物間的差別很大。如釀酒酵母的 DNA長(zhǎng)約， ～ ， 枯草芽孢桿菌約 ，Haemophilus influenzae(嗜血流感桿菌 )約 。 此外，同是雙鏈 DNA， 其存在狀態(tài)也不同：在原核生物中都呈環(huán)狀；在病毒粒子中呈環(huán)狀或線狀；在細(xì)菌質(zhì)粒中， DNA是呈超螺旋 (或“麻花” )狀。 在生物體中，一切具有自主復(fù)制能力的最小遺傳功能單位，都可稱為 基因 。基因的物質(zhì)基礎(chǔ)是一個(gè)具有特定核苷酸順序的核酸片段。每一個(gè)基因的分子量約為 105Da， 約含 10001500bp( 堿基對(duì) )，每個(gè)細(xì)菌一般含有 5， 000— 10， 000個(gè)基因。 原核生物的基因調(diào)控系統(tǒng)是由一個(gè) 操縱子 (operon)和它的 調(diào)節(jié)基因 (regulator g ene)組成的。一個(gè)操縱子又包含 3種基因，即結(jié)構(gòu)基因 (structure gene)、 操縱基因 (opera tor)和啟動(dòng)基因(promotor)。 結(jié)構(gòu)基因 是通過(guò)轉(zhuǎn)錄和翻譯過(guò)程來(lái)執(zhí)行多肽 (酶及結(jié)構(gòu)蛋白 )合 成的， 操縱基因 是與結(jié)構(gòu)基因緊密連鎖在一起的，是阻遏蛋白的附著部位，它能控制結(jié)構(gòu)基 因轉(zhuǎn)錄的開(kāi)放或關(guān)閉。 啟動(dòng)基因 是轉(zhuǎn)錄的起始部位，是 RNA多聚酶附著和啟動(dòng)的部位。操縱基因和啟動(dòng)基因不能轉(zhuǎn)錄 RNA， 不產(chǎn)生任何基因產(chǎn)物。 調(diào)節(jié)基因 一般與操縱子有一定間隔距離 (一般小于100個(gè)堿基 )，它是調(diào)節(jié)操縱子中結(jié)構(gòu)基因活動(dòng)的基因。 基因及表達(dá)產(chǎn)物（蛋白質(zhì)）的名稱規(guī)范書寫方式。 遺傳密碼就是指 DNA鏈上決定具體氨基酸的特定核苷酸的排列順序。 每個(gè)密碼子 (codon)是由 3個(gè)核苷酸順序所決定的，它是負(fù)載遺傳信息的基本單位。各種生物都遵循著一套共同的密碼。由于 DNA上的三聯(lián)密碼子要通過(guò)轉(zhuǎn)錄成 mRNA密碼后才能與氨基酸相對(duì)應(yīng)，因此，三聯(lián)密碼子一般都用 mRNA上的 3個(gè)核苷酸順序來(lái)表示。 上面講的基因水平，實(shí)際上是一個(gè)遺傳的功能單位，密碼子水平是一個(gè)信息單位，而核苷酸水 平(即堿基水平 )則可認(rèn)為是一個(gè)最低突變單位或交換單位。在絕大多數(shù)生物的 DNA組分中，都只含腺苷酸(AMP)、 胸苷酸 (TMP)、 鳥苷酸 (GMP)和胞苷酸(C
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