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1、生物分界图原核生物环状DNA位于细胞质中,不具成形的细胞核细胞器无膜细菌,立克次体,支原体,蓝藻第一节原核生物基因组的一般特征第二节质粒第三节基因转移第一节原核生物基因组的一般特征一、原核生物基因组的结构二、原核生物的类核结构一、原核生物基因组的结构1.基因组DNA分子量较小,106~107bp之间,位于细胞中央,形成一个致密的区域,称为类核(nucleoid)。不同细菌染色体基因组长度比较细菌名nt细菌名ntBacillusanthracis5,392,168Salmonellatyphimurium4,857,432Escherichiac
2、oli4,639,675Staphylococcusaureus2,821,361Mycobacteriumtuberculosis4,347,292Streptococcuspyogenes1,895,017Neisseriameningitidis2,184,406Vibriocholerae4,056,157Pseudomonasaeruginosa,6,264,404Yersiniapestis4,653,728Salmonellatyphi4,809,0372.存在操纵子(operon)结构乳糖操纵子(lacoperon)的结构调控区
3、CAP结合位点启动序列操纵序列结构基因Z:β-半乳糖苷酶Y:透酶A:乙酰基转移酶ZYAOPDNA•3.原核生物的结构基因多数是单拷贝,连续排列没有内含子成分•4.编码顺序一般不重叠基因重叠:基因组DNA中某些序列被两个或两个以上的基因所共用。这些基因序列之间互相有重叠。•5.具有编码同工酶的不同基因如E.coli含有两个乙酰乳酸合成酶基因不同细菌基因组GC含量比较细菌名GC%细菌名GC%Bacillusanthracis35%Salmonellatyphimurium52%Escherichiacoli50%Staphylococcusaur
4、eus33%Mycobacteriumtuberculosis66%Streptococcuspyogenes38%Neisseriameningitides52%Vibriocholerae47%Pseudomonasaeruginosa,58%Yersiniapestis48%Salmonellatyphi52%6.不同原核生物间,GC含量差异较大。7.非编码区内主要是一些调控序列在基因组中编码序列只占50%,复制起始区、复制终止区、转录起始区和终止区等存在非编码区域。8.存在可移动DNA序列如插入序列、转座子等。Wholegenomeof
5、E.coli二、原核生物的类核结构类核(nucleoid):原核生物基因组DNA位于细胞的中央区,与支架蛋白和RNA结合在一起,以复合体的形式存在,经高度盘旋聚集形成一个较为致密的区域。中央部分-RNA和支架蛋白外围部分-双链闭环的超螺旋DNA每个DNA环是一个独立的功能区,完成不同区域基因表达调控。类核结构照片图第二节质粒一、质粒的结构与理化性质二、质粒的命名与分类三、质粒的生物学特征什么是质粒(plasmid)?是细菌细胞染色体以外的能独立复制并能稳定遗传的共价闭合环状DNA(covalentlyclosedcircularDNA,cccD
6、NA)分子。质粒有DNA和RNA质粒之分,本书主要介绍DNA质粒。一、质粒的结构与理化性质1.质粒的结构通常有三种构型:共价闭环DNA分子半开环DNA分子线性DNA分子2.质粒的理化性质具有核酸分子的一般理化特性,如可嵌入某些染料(溴化乙锭,EB),具有较强的抗切割和抗变性的能力。二、质粒的命名与分类(一)质粒的命名原则:用小写字母“p”代表质粒,后面一般有2个大写字母代表,如pUC118、pMT-18T、pBR322等。(二)质粒的分类1.复制机理严紧型松弛型2.功能F质粒R质粒Col质粒3.转移方式接合型可移动型自传递型4.大小小型(1.5
7、kb-15kb)大型(60kb-120kb)5.宿主范围窄宿主谱型广宿主谱型三、质粒的生物学性质1.质粒的主要成分环状超螺旋DNA分子,分子量4×106~1×108dal2.质粒的转移分子量在2.5×107dal以上的质粒有转移能力,可发生在同一菌属或不同菌属之间。结果使某些质粒在致病菌中播散,形成多重耐药菌株。3.质粒的复制主要由4个遗传控制系统决定:复制调控系统分配系统细胞分裂控制系统位点特异重组系统4.质粒带有选择标记同一类群的不同质粒通常不能在同一菌株内稳定共存,当细胞分裂时就会分别进入不同的子代细胞,这种现象叫做质粒的不相容性。质粒的
8、不相容性?(incompatibility)第三节基因转移一、基因转移的方式二、原核生物的转座子一、基因转移的方式1.接合(conjugation)又