第八章遗传变异和育种.ppt
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1、第八章 微生物的遗传变异和育种,遗传(heredity),遗传型(genotype) 表型(phenotype) 变异(variation) 饰变(modification),第一节 遗传变异的物质基础,一 遗传的物质基础,1 DNA复制,2转录,3 转译,原核生物只有一种RNA多聚酶 转录后不需加工,直接作为mRNA mRNA只能存活几分钟、几小时 转录和转移可同时进行,是偶联的 原核生物的mRNA是多基因的(polycistronic),即它们编码几个多肽,二 证明DNA为遗传物质的三个经典实验,1转化实验,2噬菌体感染实验,3 病毒的拆开和重组实验,七个水平 细胞水平 细胞核水平 染色体
2、水平 核酸水平 基因水平 密码子水平 核苷酸水平,三 遗传物质在细胞内的存在部位和方式,1 细胞核水平,质粒(plasmid):细胞质内能自主复制的核外染色体,原核生物的质粒,质粒:游离于原核生物染色体外,具有独立复制能力的小型共价闭合环状DNA分子,即cccDNA(circular,covalently closed DNA)。质粒具有超螺旋结构,分子量一般在106108Da间,大小约为1%核基因组。携带有某些染色体上所没有的基因,赋予细胞某些特殊功能。 严紧型复制控制:质粒的复制与核染色体复制同步。 松弛型复制控制:质粒的复制与核染色体复制不同步。 质粒消除(curing或elininat
3、ion):含质粒的细胞在正常培养基上遇化学、物理因素处理时,质粒的复制受到抑制而核染色体的复制继续进行,子代细胞中质粒消除。 附加体(episome):某些质粒具有与核染色体整合、脱离的功能,这类质粒称附加体。,F因子 制育因子,性因子,约2%核染色体,94.5kb,编码的基因约1/3与接合有关,R因子 抗药性因子,其基因编码的物质对抗生素有抗性,Ti因子 诱癌质粒,可同植物细胞中的核染色体整合,破坏控制细胞分裂的激素调节系统,从而使其变成癌细胞。,巨大质粒 分子量200300106Da,比一般质粒大几十到几百倍,上面有固氮基因。,降解性质粒 可以编码许多降解性酶类,使细菌降解特殊物质。,Co
4、l因子 大肠杆菌素因子,即使大肠杆菌分泌大肠杆菌素,2 基因水平,调节基因也有转录和转译作用,以其模板生成的蛋白质称为阻遏蛋白或变构蛋白。 阻遏蛋白的作用是能与操纵基因结合,阻止了RNA聚合酶向结构基因滑动,既使结构基因失去了合成mRNA的能力。,基因控制系统,操纵子,调节基因,启动基因 操纵基因 结构基因,阻遏蛋白也能与培养基中的底物(由结构基因转录、转译的酶催化分解的底物)相结合,当阻遏蛋白与底物结合后,阻遏蛋白从操纵基因分离,从而开放了RNA聚合酶通向结构基因的通道,便能转录成mRNA,并转译成蛋白质(酶)。,第二节 基因突变和诱变育种,一 基因突变 生物体内遗传物质的分子结构突然发生可
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