微生物的基因重组
1. 内容
一、原核微生物(细菌)的基因重组
1.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。
2.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。
3.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。
4.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。
二、真核微生物(真菌)的基因重组
1.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。
2.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)
2. 练习
一、选择题
1. 准性生殖:()
A.通过减数分裂导致基因重组
B.有可独立生活的异核体阶段
C.可导致高频率的基因重组
D.常见于子囊菌和担子菌中
答案:B
2. F+ F-杂交时,以下哪个表述是错误的?()
A.F-细胞转变为F+细胞
B.F+细胞转变为F-细胞
C.染色体基因不转移
D.细胞与细胞间的接触是必须的
答案:B
二、填空
1. 四种引起细菌基因重组的方式是____________、______________、
_________________和________________。
答案:转化,转导,接合,原生质体融合
2. 准性生殖包括______ 、_________、_________和___________四个互相联系的阶
段。
答案:菌丝联结,异核体的形成,杂合二倍体的形成(或核配),体细胞交换和单倍体化
三、简答
1. 什么是基因重组,在原核微生物中哪些方式可引起基因重组。
答案:把两个不同性状个体内的遗传基因转移到一起,经遗传分子的重新组合后,形成新的遗传型个体的方式,称为基因重组。
在原核生物中,可通过转化、转导、接合的方式进行基因重组。
2. 什么叫转导?试比较普遍性转导与局限性转导的异同。
答案:转导是以噬菌体为媒介将供体细胞中的DNA片段转移到受体细胞中,使受体发生
3. 测验
一.填空
1.根据转导子出现频率的高低可把局限转导分为两类:______,______。
2.供体均通过性菌毛与受体菌直接接触,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,称为_____。
二、判断
1.F+即“雄性”菌株,指细胞内存在一至几个F质粒,并在细胞表面着生一至几条性菌
毛的菌株。
()”
2.在实际转移的过程中,长的线状单链DNA常发生断裂,以致越是位于Hfr染色体前端
的基因,进入F-细胞的机会极少。
()
三、简答
1. 简述真菌的准性生殖过程,并说明其意义。
4. 案例
5. 资源下载
课程讲义资源(Word文档)、教学课件资源(PPT)、视频录像资源(视频录像)。
6. 扩展学习
使用教材:
微生物学教程第3版周德庆主编高等教育出版社2011
参考书目:
1.沈萍主编,《微生物学》,高等教育出版社,2000;
2.沈萍、范秀容、李广武编,《微生物学实验》第3版,高等教育出版社,1999;
3.Prescott LM, Harley JP, and Klein DA. Microbiology (5th ed.), Higher education press and McGraw-Hill Companies, 2002.
4. 闵航(2005):微生物学. 浙江大学出版社
参考期刊:
微生物学报中国科学院微生物研究所;中国微生物学会主办
微生物学通报中国微生物学会;中国科学院微生物研究所主办
参考网址:
中国微生物信息网络hppt://159.226.80.1/chinese.html
中国微生物资源信息共享/sdinfo
中国微生物信息网络/。