细菌的遗传与变异课件.ppt

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1、细菌的遗传与变异教学目的：掌握细菌变异的物质基础及机理，熟悉细菌的各种变异现象，熟悉细菌基因转移和重组的过程，了解遗传变异的实际意义。DepartmentofMicrobiology,HebeiNorthUniversity遗传(heredity)：使细菌的性状保持相对稳定，且代代相传，使其菌种得以保存。变异(variation)：在一定条件下，子代与亲代之间以及子代与子代之间的生物学性状出现的差异。遗传与变异是所有生物的共同特征，使生物物种得到沿续与进化。微生物遗传学研究是生命科学研究进展的一个热点。细菌的变异遗传性变异：

2、是细菌的基因结构发生了改变，故又称基因型变异。常发生于个别的细菌，不受环境因素的影响，变异发生后是不可逆的，产生的新性状可稳定地遗传给后代。非遗传性变异：细菌在一定的环境条件影响下产生的变异，其基因结构未改变，称为表型变异。易受到环境因素的影响，凡在此环境因素作用下的所有细菌都出现变异，而且当环境中的影响因素去除后，变异的性状又可复原，表型变异不能遗传。遗传性变异（基因型变异）非遗传性变异（表型变异）遗传性变异非遗传性变异基因改变+-遗传+-可逆性-+外界环境-+变异幅度个别细胞群体第一节细菌的遗传物质一.染色体（chrom

3、osome）由两条环状双螺旋DNA长链组成，是遗传的主要物质基础。含细菌的遗传基因，控制细菌的遗传与变异。二.质粒（plasmid）细菌染色体外的遗传物质，编码细菌多种重要的生物学性状。（一）染色体（chromosome）一条环状双螺旋DNA长链，按一定构型反复回旋形成松散的网状结构；缺乏组蛋白，无核膜包裹；约含有4000个基因；基因编码效率高；基因是连续的，没有内含子，转录后不需剪接加工。只有一个复制启始位点。双向复制，全过程约20min。结构——两条互相平行而方向相反的多核苷酸链功能——储存、复制和传递遗传信息复制——半

4、保留复制特点——复制中易发生错误—基因突变细菌DNA复制遗传的中心法则（Centraldogma)二、细菌的转录基因(gene)：核酸是遗传信息的携带者，将编码产生特定蛋白质的DNA／RNA序列称为基因。结构基因(structuralgene)：编码结构蛋白质非结构基因(NSgene)：编码功能蛋白质基因转录(transcriptionofgene)：遗传信息从DNA流向RNA的过程。转录是不连续的、分区段进行的（不对称转录）。每一转录区段可视为一个转录单位，称为操纵子。操纵子包括若干个结构基因及其上游的调控序列。Theco

5、dingstrand(Sensestrand)ofDNAhasthesamesequenceasthemRNAandisrelatedbythegeneticcodetotheproteinsequencethatitrepresents.Theantisensestrand(Templatestrand)ofDNAiscomplementarytothesensestrand,andistheonethatactsasthetemplateforsynthesisofmRNA.DepartmentofMicrobiolog

6、y,HebeiNorthUniversity2.1mRNATranscriptionalunitAterminatorisasequenceofDNAthatcausesRNApolymerasetoterminatetranscription.AprimarytranscriptistheoriginalunmodifiedRNAproductcorrespondingtoatranscriptionunit.Atranscriptionunitisthedistancebetweensitesofinitiationan

7、dterminationbyRNApolymerase;mayincludemorethanonegene.原核细胞转录形成mRNA分子一般不需加工。合成后便作为模板参与蛋白质合成，tRNA与rRNA则需要转录后的加工。rRNA可以在核酸酶的作用下，剪切成三种RNA，即5SrRNA，16SrRNA，23SrRNA.原核生物RNA基因高度保守，被广泛的应用于细菌的鉴定。遗传信息的翻译翻译(translation)——是以mRNA为模板合成蛋白质的过程，RNA通过翻译将分子中的核苷酸序列转变成蛋白质中的氨基酸序列，最后表达微生物

8、的性状。遗传密码(geneticcode)——RNA上的碱基序列称为遗传密码。IF2---fMet---tRNAf结合上来tRNA和mRNA的行进路线5.2.3蛋白质合成的三个阶段简介Initiation30SsubunitonmRNAbindingsiteisjoinedby50Ssub