YYH-第六章-微生物的遗传和变异.pptx

第六章 微生物的遗传和变异;不被了解的大多数;主要内容;遗传（保守性、稳定性）:亲代与子代相似 “种瓜得瓜种豆得豆” ;变异（多样性） : 亲代与子代、子代间不同个体不完全相同 “龙生九子，各不相同”;遗传：亲代的性状在子代表现出来，使子代与亲代有相似的现象。 变异：亲代与子代及子代各个体之间，无论在形态结构和生理机能方面，总会有差异，这种同类型不同个体之间的差异称为变异。 ;一、遗传和变异的物质基础; 哪些人用什么方法最终证明了 遗传的物质基础是DNA呢？ ;光滑型（SⅢ）;;埃弗里、麦克劳德、麦卡蒂转化补充实验;; （二）赫西和蔡斯实验——噬菌体侵染细菌的实验;蛋白质分子中只含硫不含磷，DNA只含磷不含硫;;用放射性同位素32P标记内部DNA;含RNA(核糖核酸）的烟草花叶病毒（TMV)进行了植物病毒重建实验。 植物病毒蛋白质和RNA可以人为地分开, 同时又可把它们重新组合成具感染性的病毒粒子. ;;综上所述;二、DAN的结构与复制;（一）DNA结构 最经典的结构：双螺旋结构，沃森、克里克1953年提出。;沃森（左）和克里克与DNA分子双螺旋结构模型;双螺旋结构：DNA有两条核苷酸链彼此围绕同一根轴互相盘绕形成。;脱氧 核糖;;;一个DNA分子可包含几十万到几百万个碱基对，每个碱基之间间距为0.34nm。每10个碱基组成一个螺旋，螺距3.4nm。 碱基之间一一对应，顺序固定，所以可以保证遗传的稳定性，但是，如果收到干扰，个别碱基排列顺序发生变化，都会导致微生物死亡或变异。;1. DNA的存在形式; 定义：生物体内贮存遗传信息、能进行自我复制能力的遗传功能单位。 是DNA分子上的具有特定碱基排列顺序的核苷酸片断。 每个细菌约有5000～10000个基因。;3. 遗传信息的传递;（二）DNA的复制—半保留复制;DNA半保留式的复制方式;1868年的某天瑞士的生物化学家米歇尔(Miescher)研究一个病人的绷带，小心地将绷带上粘着的病人伤口处的物质洗下来。洗脱物中含有许多脓细胞。他向其中加入酒精，将细胞中的脂肪类物质除去，之后又加入含有胃蛋白酶的提取液清除各种杂蛋白，这样，他就可以拿到纯的浓细胞的细胞核了。于是米歇尔开始研究这些核。结果他意外地发现核中有一种从未认识到的新物质，并起名为“核素”。这就是现在我们知道的DNA。 经过后人的研究，核素为酸性物质，含有三种成分：糖、磷酸、有机碱。又发现糖少了一个氧。称之为脱氧核糖。;三、DNA的变性和复性;DNA的解链曲线;概念—变性DNA在适当条件下，分开的两条单链分子按照碱基互补原则重新恢复天然的双螺旋构象的现象。 复性的DNA是随机结合的，只能部分保持原有性状。;注意：DNA的复性是随机的。及复性的DNA不可能完全回复到原来状态。;;四、RNA;mRNA：信使RNA，带有氨基酸的信息密码（三联密码子），用于翻译氨基酸。 tRNA：转移RNA，带有与mRNA互补的反密码子，能识别氨基酸和mRNA的密码。 rRNA：与蛋白质形成核糖体，作为蛋白质的合成场所。(核糖体RNA) 反义RNA：起调节作用，主要决定mRNA的翻译速度。;1966年，Nirenberg和Khorana 全部遗传密码字典 64个密码子 61个负责20种氨基酸翻译， 3个无义密码子 1968年 诺贝尔奖;六、微生物生长与蛋白质合成;共分成四个阶段： 1. DNA的复制 细胞将某特定段DNA链进行复制。 2. mRNA的转录 DNA双链打开后，以单链为模板，按照碱基配对原则复制RNA。将DNA上的信息转给RNA。 ;3.翻译 由tRNA完成。通过反密码子与mRNA密码子的互补，tRNA破译氨基酸的密码，进而将所需氨基酸送到核糖体处。 4.蛋白质的合成 按照特定的碱基顺序密码送到核糖体的氨基酸按照顺序连接在一起，在酶的作用下形成多肽链，进而形成蛋白质，最终将遗传信息表达出来。 ;;;;; 细胞质;;;A; tRNA的一端运载着氨基酸;;细胞质中;细胞质中;细胞质中;;原核微生物和真核微生物转录过程的区别 ;在原核微生物中只有一种RNA聚合酶，催化所有RNA的合成；而在真核微生物中则有RNA聚合酶Ⅰ、RNA聚合酶Ⅱ和RNA聚合酶Ⅲ三种不同酶，分别催化不同种类型RNA的合成。 原核生物中RNA聚合酶可以直接起始转录合成RNA ，真核生物则不能独立转录RNA 。 在真核生物中，三种RNA聚合酶都必须在蛋白质转录因子的协助下才能进行RNA的转录。另外，RNA聚合酶对转录启动子的识别，也比原核生物更加复杂。;七、微生物的细胞分裂;第二节 微生物的变异;内容提要;变异：微生物在形态或生理生化或其他方