【正文】 真核：一般為單倍體 接合成合子后可成雙倍體 核酸水平 (1)、種類及結構 多數為 DNA，大多為雙鏈，也有環(huán)狀及螺旋狀等 僅病毒有 RNA，其 DNA、 RNA 也有單鏈、雙鏈等 (2)、長度 (即堿基對， bp) 介紹已測序的微生物基因組大小 基因水平 基因 ：是生物體內一切具有自主復制能力的最小遺傳功能單位。 基因的特點： a 基因能進行自我復制： DNA在復制時，由一個 DNA分子能自我復制成 2個 DNA分子，而基因是 DNA鏈上的一個片段，所以完全能進行自我復制。 c 基因能夠發(fā)生突變：如同 DNA發(fā)生變化一樣，基因也會發(fā)生變化，即變異。 密碼子：遺傳密碼的信息單位。 核苷酸水平 核苷酸單位為最低突變單位或交換單位 絕大多數生物的 DNA含：腺苷酸 (AMP)、胸苷酸(TMP)、鳥苷酸 (GMP)、胞苷酸 (CMP)。 (二 )、原核生物的質粒 定義和特點 (1)、定義： 凡游離于原核生物核基因組之外，具有獨立復制能力的小型共價閉合環(huán)狀的 dsDNA分子，即 cccDNA，稱為 質粒 （ plasmid） 。 b 質粒上攜帶核基因缺少的基因，具接合、產毒、抗藥、固氮、產特殊酶等作用。 d 少數質?？稍诓煌觊g轉移。 質粒在基因工程中的應用 質粒的分離與鑒定 (1)、分離過程：細胞裂解 蛋白質和 RNA的去除 質粒 DNA與染色體 DNA的分離 (2)、鑒定： a 電鏡 b 瓊脂糖或聚丙烯酰胺凝膠電泳 c 密度剃度離心法 質粒的種類 按其作用分為 5大類 有：接合性、抗藥性、產細菌素和抗生素、具生理功能的和產毒質粒 質粒的三種構型 典型質粒介紹 (1)、 F質粒 ★ 構成： ★ 作用：決定性別并有轉移能力 ★ 存在菌：大腸桿菌、假單胞菌屬、鏈球菌屬 (2)、 R質粒 ★ 構成： 抗性轉移因子 RTF：含調節(jié) DNA復制和拷貝數的基因及轉移基因，具轉移功能。 ★ 作用： a 抗多種抗生素藥物，且能把抗藥基因傳遞到其他腸道細菌中，對傳染病防治有害。 ★ 存在菌：痢疾志賀氏菌 (3)、 col質粒 (又叫大腸桿菌素質粒 ) 大腸桿菌素 ：由 ，具有通過抑制復制、轉錄、轉譯或能量代謝等方式而專一地殺死它種腸道菌或同種其他菌株的能力 col E1： 無接合作用，是松弛型控制、多拷貝的 種類 可用于重組 DNA的研究和體外復制系統(tǒng)上。 存在菌 ： 大腸桿菌 (4)、 Ti質粒 (誘癌質?；蚬诎`質粒 ) 構成 ：毒性區(qū) (Vir)、接合轉移區(qū) (Con)、 復制起始區(qū) (Ori)、 TDNA區(qū) 作用 ： a Ti質粒上的 TDNA片段會與植物細胞的核基因組整合，合成 冠癭堿，破壞控制細胞分裂的激素調節(jié)系統(tǒng)，使其轉為癌細胞。 存在菌 ：根癌土壤桿菌或根癌農桿菌 (5)、 Ri質粒 與 Ti質粒相似，但不形成癌，僅生出可再生新植株的毛狀根。 存在菌 ：根瘤菌屬 (6)、 mage質粒 (巨大質粒 ) 含有與共生固氮相關的基因。 (7)、降解性 質粒 作用 ：可為降解復雜有機物的酶編碼，如 CAM(樟腦 )質粒、 OCT(辛烷 )質粒、 TOL(甲苯 )質粒、XYL(二甲苯 )質粒、 NAP(萘 )質粒等。從自然界分離的菌株稱野生型，突變后的菌株稱突變型（株） 狹義 ：基因突變（點突變）：只涉及 DNA分子一對堿基或少數幾對堿基的變化。 染色體畸變： 某些因素使 DNA發(fā)生大的損傷，使染色體產生畸變，結構上出現缺失 、重復 、倒位 和易位的現象 ，數目上有所增減。 誘發(fā)突變： 利用誘變因素提高突變率，使基因發(fā)生改變， 誘發(fā)突變常用于微生物育種。 回復突變： 突變型基因會再次發(fā)生突變而成為野生型基因 三、突變率 ：某一細胞（或病毒粒子）在每一世代中發(fā)生某一性狀突變的幾率。 四、基因突變的特點 自發(fā)性； 不對應性（性狀與原因） 稀有性； 獨立性； 可誘變性； 穩(wěn)定性； 可逆性。 結論： 噬菌體性狀的產 生，非環(huán)境因素 誘導，是自發(fā)產 生。 結論：抗性突變 發(fā)生在與 T1 噬菌體接觸前。 堿基置換： 一對堿基被另一對堿基所置換。 (2)、引起置換的誘變劑 直接引起置換的誘變劑 ：亞硝酸、羥胺、各種烷化劑等。 間接引起置換的誘變劑： 堿基類似物，如 5溴尿嘧啶， 5氨基尿嘧啶， 8氮鳥 2氨基嘌呤， 6氯嘌呤等。 移碼突變： DNA序列中一個或少數幾個核苷酸增加或缺失而使該處后面的全部遺傳密碼的閱讀框架改變，進一步引起轉錄和轉譯錯誤的基因突變。吖啶橙和 5氨基吖啶對噬菌體有效； ICR－ 191對細菌有效， 溴化乙錠對酵母菌小菌落有效 作用機制： 它們的結構與一個嘌呤 嘧啶對很相似，能嵌入兩個相鄰的 DNA堿基對間，使雙螺旋部分解開，造成堿基 增添或缺失。 誘變劑： 電離輻射、烷化劑、亞硝酸等 作用機制 (二 )、自發(fā)突變：生物體在無人工干預下自然發(fā)生的低頻率突變 ,約為 106 七、紫外線對 DNA的損傷及其修復 (一 )、誘變機理 （或損傷原因）：在 UV照射下， DNA分子中相鄰嘧啶會形成二聚體及水合物。 (二 )、修復方式 光復活作用 (需要可見光 ) 帶嘧啶二聚體的 DNA分子在黑暗中與光解酶結合，在可見光下酶被激活，使二聚體分解成單體。 育種 ：是根據微生物遺傳變異的原理，在已有的菌種基礎上，采用誘變或雜交的方法，迫使菌種發(fā)生變異，然后在變異的菌株中挑選符合生產要求的菌種。 一、從自然界中選種 步驟 ：樣品采集 增殖培養(yǎng) 初篩 復篩 傳代穩(wěn)定性實驗 菌株終選 性能測定 粗測 (初篩 )： 定性鑒別產物，一般在培養(yǎng)皿上進行。 二、自發(fā)突變育種 定向培育優(yōu)良菌株 定向培育： 是一種利用微生物的自發(fā)突變，并采用特定的選擇條件，通過對微生物群體不斷移植以選育出優(yōu)良菌株的方法。 (一 )、誘變育種的程序 出發(fā)菌株 菌種純化 制備斜面孢子或菌懸液