第八章遗传;优选第八章遗传;一、微生物基因组;(一)大肠杆菌基因组
大组杆菌基因组:
是环状双链DNA分子,
大小为4.7×106bp,
含4288个基因。;1.拟核
大肠杆菌的染色体DNA长度约1100~1400μm,而细胞的长度约2μm,所以必须以一定的组织结构压缩在细胞内。
大肠杆菌以及其他原核细胞基因组就是以这种拟核形式执行复制、转录、重组等各种功能。;2.遗传信息的连续性
绝大多数原核生物不含内含子,说明他们的遗传信息是连续的。
3.功能相关的结构基因组成操纵子。
4.基因组的重复序列少而短。;(二)酿酒酵母基因组
1996年完成了全基因的测序工作,这是第一个完成测序的真核生物基因组。
其基因大小为13.5×106bp,
含5800个基因,分布在16个不连续的染色体中。
;1.酵母菌的DNA与4种主要的组蛋白结合构成核小体。
2.基因组中没有明显的操纵子结构。
3.基因组中有基因间隔区或内含子序列。
4.最显著特点是基因组中存在高度重复序列。
tRNA基因在每个染色体上共有约250个拷贝,
rRNA基因在Ⅶ染色体上约有100~200个拷贝。;(三)詹氏甲烷球菌的基因组
詹氏甲烷球菌(Methanococcusannaschii)属于古生菌。
1.古生菌的基因组结构类似于细菌:
①该菌有1个大小为1.66×106bp的环形染色体DNA。
②功能相关的基因组成操纵子结构。
③基本无内含子。
④无核膜等。;2.负责信息传递功能的基因(复制、转录和翻译)类似于真核生物:
①复制起始因子均类似于真核生物。
②转录起始系统与真核生物基本一样。
古生菌的RNA聚合酶亚基的组成和序列类似真核生物RNA聚合酶Ⅱ和Ⅲ。
启动子的典形结构也类似真核生物。
翻译延伸因子EF-Ia、EF-2和氨酰tRNA合成酶基因也类似真核生物。;二、质粒
质粒是一种独立于染色体外,能进行自主复制的细胞质遗传因子。
(一)质粒的分子结构
质粒通常以共价闭环(CCC)超螺旋双链DNA存在于细胞中。
从细胞分离质粒有3种构型:①CCC型
②开环型③线型。;(二)质粒的主要类型
1.致育因子:称F因子,与大肠杆菌的接合作用有关,大小约100Kb。
2.抗性因子:称R因子,主要包括抗药性和抗金属两大类。
3.Col质粒:含有编码大肠杆菌素基因。
;4.毒性质粒:具有编码毒性基因。例如苏云金杆菌含有编码δ内毒素(伴孢晶体中)的质粒。
5.代谢质粒:又称降解质粒,携带能降解某些基质的酶的基因。如假单孢菌含有樟脑质粒,辛烷质粒等。
6.隐秘质粒:不显示任何表型的质粒,如酵母的2μm质粒不授与宿主任何表型。;18.质粒通常表现为:(单选1分)
2013全国联赛试题
A.大多数是线性的,少数是环状的
B.大多数是双链DNA,少数不是
C.大多数存在于真核细胞,少数存在于原核细胞
D.大多数和染色体一起复制;三、诱变原理与修复机制
(一)诱变原理
在自然条件下发生突变称为自发突变,通常自发突变频率是很低的,大约为
10-6~10-10。
凡能提高突变率的理化因子称为诱变剂,常用的诱变剂的作用原理有以下几类:;1.碱基类似物
碱基类似物在第1次DNA复制时,可取代正常碱基掺入到DNA分子中,并与互补链上碱基配对。
这些碱基类似物极易发生互变异构,在第2次DNA复制时,改变与之配对的碱基。
在第3次DNA复制时,使碱基对发生置换,于是基因发生突变。
;;2.碱基修饰剂
某些诱变剂可与DNA中的碱基发生化学反应,因而使碱基受到修饰。
在DNA复制时,使碱基配对发生错误,因而引起突变。;例如亚硝酸能脱去碱基上的氨基:
①腺嘌呤脱氨后成为次黄嘌呤(H),DNA复制时它与胞嘧啶配对,而不是与胸腺嘧啶配对,第2次复制时使AT对转变为GC对。
②胞嘧