微生物學(xué)-第六章微生物的遺傳(參考版)
2025-01-16 23:15本頁面
【正文】 。 4，細菌的基因重組和育種 主要方式： ? 接合 ? 轉(zhuǎn)化 ? 轉(zhuǎn)導(dǎo) 三、 DNA Shuffling技術(shù)（體外同源重組技術(shù)） ? 基本原理：先將來源不同但功能相同的一組同源基因，用 DNA核酸酶 Ⅰ （ DNaseⅠ ）進行消化，產(chǎn)生隨機小片段，由這些小片段組成一個文庫，使之互為引物和模板，進行 PCR擴增，當(dāng)一個基因拷貝片段作為另一個基因拷貝的引物時，引起模板轉(zhuǎn)換，重組發(fā)生，導(dǎo)入體內(nèi)后，篩選正突變體作新一輪的體外重組。 2， 有性雜交 育種 有性雜交：兩種不同的單倍體配子細胞結(jié)合形成二倍體的過程稱為有性雜交。 1，原生質(zhì)體融合 ? 原生質(zhì)體融合技術(shù)是將遺傳性狀不同的兩種菌 （ 包括種內(nèi) 、 種間 、 及屬間 ）融合為一個新細胞的技術(shù) 。 一、誘變育種 ? 誘變育種：利用各種誘變劑處理微生物細胞提高基因隨機突變頻率 ， 通過一定的篩選方法獲得所需的高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)菌株 。 分離子 在準(zhǔn)性生殖過程中，細胞通過有絲分裂而發(fā)生性狀的分離，經(jīng)準(zhǔn)性生殖過程產(chǎn)生的分離子包括：（ 1）體細胞交換產(chǎn)生的重組二倍體，（ 2）染色體不分離產(chǎn)生的一系列非整倍體，（ 3）單倍化最后產(chǎn)生的單倍體，（ 4）經(jīng)體細胞交換和單倍化產(chǎn)生的重組單倍體等等。由于紡錘絲斷裂或其它原因會造成染色體不分離，使分裂后的兩條染色體都趨向一極，結(jié)果是一個細胞缺少一條染色體（ 2N1），一個細胞多了一條染色體（ 2N+1），它們都是非整倍體。 體細胞交換產(chǎn)生部分基因純合化的二倍體重組分離子，單倍化過程則產(chǎn)生各種類型的非整倍體和單倍體分離子。這種現(xiàn)象稱為異核現(xiàn)象。 準(zhǔn)性生殖的過程： 準(zhǔn)性生殖的過程：包括異核體形成 ，二倍體形成以及體細胞交換和單元化三個階段 。 在該過程中染色體的交換和染色體的減少不像有性生殖那樣有規(guī)律 ， 而且也是不協(xié)調(diào)的 。大多數(shù)線粒體蛋白質(zhì)是由細胞核基因編碼的。 二、酵母菌的質(zhì)粒 大多數(shù)酵母菌菌株含有 2um質(zhì)粒。 a和α 型配子細胞接合后 ， 形成 a/α 二倍體細胞 ，二倍體細胞可出芽繁殖但不具有接合能力 ， 當(dāng)環(huán)境發(fā)生變化時 （ 如營養(yǎng)貧乏 ） 二倍體細胞通過減數(shù)分裂產(chǎn)生子囊和子囊孢子 ， 子囊孢子又可轉(zhuǎn)化為接合型分別為 a和 α 型的單倍體配子 。 一、 酵母菌的接合型遺傳 ? 釀酒酵母的單倍體細胞可分為 a和 α 兩種接合型 。所以 DNA的轉(zhuǎn)移和重組在許多方面不同于原核微生物。真核微生物的有性生殖和性的融合發(fā)生于單倍體核之間，核融合后進行減數(shù)分裂，并發(fā)育成新的單倍體細胞。感受態(tài)：細菌能夠從周圍環(huán)境中吸收DNA分子進行轉(zhuǎn)化的狀態(tài)。而完全轉(zhuǎn)導(dǎo)包裝的可能全部是宿主菌的基因； ? 2） 局限性轉(zhuǎn)導(dǎo)顆粒攜帶特定的染色體片段并將固定的個別基因?qū)胧荏w，故稱為局限性轉(zhuǎn)導(dǎo)。 ? 但該缺陷噬菌體沒有正常噬菌體的溶源性和增殖能力，感染受體細胞后，通過 DNA整合進宿主染色體而形成穩(wěn)定的轉(zhuǎn)導(dǎo)子。 ? 3）被降解 , 轉(zhuǎn)導(dǎo)失敗，在選擇平板上無菌落形成。 ? 普遍性轉(zhuǎn)導(dǎo)中外源 DNA的三種后果 ? 1)進入受體的外源 DNA通過與細胞染色體的重組交換而形成穩(wěn)定的轉(zhuǎn)導(dǎo)子 . ? 2) 如果轉(zhuǎn)導(dǎo) DNA不能進行重組和復(fù)制，其上的基因僅經(jīng)過轉(zhuǎn)錄而得到表達，就成為流產(chǎn)轉(zhuǎn)導(dǎo)（ abortive transduction），其特點是在選擇培養(yǎng)基平板上形成微小菌落。 轉(zhuǎn)導(dǎo)可分為普遍性轉(zhuǎn)導(dǎo)和局限性轉(zhuǎn)導(dǎo)兩種類型。（是由病毒介導(dǎo)的細胞間進行的遺傳物質(zhì)交換一種形式。質(zhì)粒起主要作用。所以它們的基因重組只能在特定的條件下才能發(fā)生，一般只能以轉(zhuǎn)化、接合和轉(zhuǎn)導(dǎo)方式由供體菌進入受體菌而形成重組子。 （實驗所用的細菌必須不含有 DNA修復(fù)酶） 四、 DNA的損傷修復(fù) ? 1， 光復(fù)活作用 （ 光修復(fù) ） ? 2， 切除修復(fù) ? 3，重組修復(fù) ? 4， SOS修復(fù) ? （另外：適應(yīng)修復(fù)， DNA酶的校正作用） ? （光修復(fù)、切除修復(fù)、重組修復(fù)是避免差錯的修復(fù)， SOS修復(fù)是傾向差錯的修復(fù)） 第四節(jié)、細菌的基因轉(zhuǎn)移和重組 ? 基因重組是指來自兩種不同
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