microbial+genetics+遗传物质基础

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1、病毒和噬菌体的遗传物质原核微生物的遗传物质真核微生物的遗传物质第一章微生物遗传的物质基础三个方面微生物遗传的物质基础是DNA或RNA三个经典实验可以证明：肺炎双球菌转化实验噬菌体感染实验植物病毒重建实验1.肺炎双球菌转化实验—证明了DNA为遗传物质2.噬菌体感染实验1952年A.D.Hershey和M.Chase通过T2噬菌体感染E.coli实验证明DNA为遗传物质3.植物病毒重建实验证明了RNA为遗传物质1956，Fraenkel-conrat用含有RNA的TMV和HRV进行了植物病毒重建实验

2、。证明杂种病毒的蛋白质外壳来自病毒1，而非病毒2生化提取分别获得含RNA的烟草花叶病毒蛋白质外壳（病毒1）和核酸（病毒2(霍氏车前花叶病毒)杂种病毒的后代的蛋白质外壳表现为病毒2，而非病毒1遗传物质是核酸（RNA）而非蛋白质4.朊病毒的发现亚病毒的一种：具有传染性的蛋白质致病因子，迄今为止尚未发现该蛋白内含有核酸。其致病作用是由于动物体内正常的蛋白质改变折叠状态所致，而蛋白质的一级结构并没有改变。朊病毒不致病致病引起人与动物的致死性中枢神经系统疾病人的库鲁病(kuru)、克雅氏病(Creutzf

3、eldtJakobdisease,CJD)等羊搔痒症(scrapie)牛海绵状脑病(spongiformencephalopathy)朊病毒的复制可能的方法:可能先由PrP转译成RNA或DNA，然后再合成子代PrP。这一过程需要逆转译酶和逆转录酶;蛋白质指导下的蛋白质合成，朊病毒的氨基酸序列可直接作为模板合成新的蛋白质分子.具有侵染性且不含核酸的蛋白质朊病毒的复制不符合遗传信息的中心法则Prusiner(1982)提出羊搔痒病因子是一种蛋白质侵染颗粒（proteinaceousinfectiou

4、sparticle），并将之称做Prion或Virino。-------朊病毒1997年，StanleyB.Prusiner荣获诺贝尔奖第一节病毒和噬菌体的遗传物质一、大肠杆菌MS2噬菌体RNAssRNA,极性+；+RNA：可作为复制的模板，又可作为mRNA直接翻译产生蛋白质-RNA：必须通过RNA复制产生的互补链作为mRNA进行翻译．MS2的RNA含有三个基因，分别编码外壳蛋白、A蛋白和复制酶；１翻译从外壳蛋白基因开始，首先合成大量外壳蛋白；２复制酶基因打开，合成RNA复制必须的复制酶；外壳蛋

5、白抑制复制酶合成；３以+RNA为模板，复制RNA。外壳蛋白合成受到抑制；４A蛋白仅在复制时打开的+RNA链上合成（以+RNA为mRNA）；结果是复制一分子RNA，合成一分子A蛋白。A蛋白:使噬菌体能识别宿主，并使其RNA基因组能进入宿主菌.二、大肠杆菌φ×174噬菌体DNAφ×174为SSDNA，1977年由英国Fredericksanger分析确定；含11个基因（96%编码蛋白质），只转录3个mRNA（分别从A,B,D开始），编码11种蛋白质；基因排列体现经济原则，有重叠基因（首次发现）和基因

6、内基因。三、大肠杆菌λ噬菌体DNAE.coliλ噬菌体为dsDNA，两端各有一个12kb的粘性末端GGGCGGCGACCT,CCCGCCGCTGGA，称为cos区，全长48.5kb.已鉴定出35个基因λattP位点有15bp，可以识别寄主染色体DNAattB位点，在λint基因编码整合酶作用下，使λ插入到寄主染色体中；在λxis基因编码的切除酶作用下从染色体上脱落，进行复制、转录和翻译装配；整合的λcⅠ基因可产生阻遏蛋白，与左右两个操作子结合，阻碍两个早期基因转录。因此不能合成λ复制所需要的蛋白

7、质。阻遏蛋白可以被紫外线、丝裂霉素作用失活从而诱导原噬菌体状态变为λ噬菌体，使细胞裂解。λ噬菌体的溶源和裂解第二节原核微生物的遗传物质E.coliDNA在细胞中构成类核；DNA双螺旋上有许多蛋白结合位点,染色体DNA上有几种结合蛋白；DNA结合蛋白使染色体DNA压缩成手脚架形；DNAase作用使其松散。一、大肠杆菌染色体DNAE.coli染色体DNA含有4.2×106bp，约3000-4000个基因，已经定位1500个，主要规律为：1基因表达和调控是通过操纵元完成的。操纵元：功能上相关的几个基因

8、，再加上一个共同的调节基因、一组共同的调节位点promoter和operator在基因转录时协同作用，这样的基因表达调控的完整单元为操纵元（operon）Ecoli乳糖操纵元：2.编码蛋白质的基因通常以单拷贝存在3.E.coliRNA基因通常是多拷贝的；E.coli16srRNA、23srRNA、5srRNA基因各有7个拷贝；4、有插入序列（IS因子）和重复序列主要规律为二、染色体外遗传物质---质粒质粒（cccDNA）：游离于原核生物染色体之外，具有独立复制能力的小型共价闭合环状的双链DNA分