昆工环境工程微生物3.ppt

第六章 微生物的遗传和变异p202;1.了解证明遗传变异的物质基础的3个经典实验。 2.掌握几种基因突变类型的定义、基因突变的特点。 3.了解诱发突变、自发突变的机制，掌握紫外线对DNA的损伤机制。 4.掌握基因重组概念，了解基因工程的定义、基本操作过程，理解微生物以及微生物学在当代基因工程中的作用和地位。 5.了解分子生物学技术在环境工程中的应用。;一、遗传变异的物质基础 二、DNA的结构与复制 三、DNA的变性和复性 四、RNA 五、遗传密码;种质连续理论：1883-1889年间Weissmann提出。认为遗传物质是一种具有特定分子结构的化合物。 基因学说：1933年摩尔根（Thomas Hunt Morgan）发现了染色体，提出了基因学说，使得遗传物质基础的范围缩小到染色体上。 DNA是遗传变异的物质基础的证明：1944年以后，先后有利用微生物为实验对象进行的三个著名实验的论证才使人们普遍接受核酸才是真正的遗传物质。;二、DNA的结构与复制 （一）DNA分子的化学组成 脱氧核苷酸： 磷酸，脱氧核糖，含氮碱基 鸟嘌呤(G)、腺嘌呤(A) 胞嘧啶(C)、胸腺嘧啶(T);Nucleotides (Both Sides of Double Helix) ;原核生物：DNA只与很少量的蛋白质结合，也没有核膜包围，单纯由一条DNA细丝构成环状的染色体，高度折叠形成具有空间结构的一个核区。 ;（四）DNA的复制 （一）半保留复制;三 DNA的变性和复性 p209;四、RNA的结构与功能 （一）RNA分子的结构 同DNA相似，RNA由AMP 、 GMP 、 CMP、 UMP 4种核苷酸组成。这4种核苷酸也是通过—3’和—5’磷酸二酯键连接在一起。 RNA与DNA的结构主要差别：;（二）细胞中主要的RNA 信使RNA (mRNA) 遗传信息的携带者 转移RNA (tRNA) 转运氨基酸；70－90个核苷酸组成；　　 　　　　　　　　　　 反密码子，携带相应氨基酸 核糖体RNA (rRNA) 原核生物3种rRNA: 5S: 120bp； 16S: 1540bp； 23S: 2900bp 真核生物4种rRNA: 5S: 120bp； 5.8S: 160bp； 18S: 1900bp；28S: 4700bp;大亚基;氨基酸;五、遗传密码 1．遗传信息传递的中心法则 中心法则总结了生物体内遗传信息的流动规律，揭示遗传的分子基础;蛋白质是由20种氨基酸组成的，因此一种氨基酸可能有不止一个密码。 ;第二节 微生物的变异 p218;二 突变的类型 按突变的条件和原因划分突变分为：自发突变和诱发突变 （一）自发突变 定义：自发突变是指某种微生物在自然条件下，没有人工参与而发生的基因突变。 原因： 多因素低剂量的诱变效应 互变异构效应;（二） 诱发突变;2.实现方式： 物理诱变 利用紫外线引起双链结构扭曲变形，阻碍碱基间的正常配对，从而有可能引起突变或死亡。 化学诱变 亚硝酸、烷化剂、碱基类似物、吖啶类化合物。 复合处理及其协同效应 3.应用：定向培育和驯化;杂交 定义：杂交是通过双亲细胞的融合，使整套染色体的基因重组，或者是通过双亲细胞的沟通，使部分染色体基因重组。 转化 定义：受体细胞直接吸收来自供体细胞的DNA片段，并把它整合到自己的基因组里，从而获得了细胞部分遗传形状的现象，称为转化。 ;转化 定义：受体细胞直接吸收来自供体细胞的DNA片段，并把它整合到自己的基因组里，从而获得了细胞部分遗传形状的现象，称为转化。 转导 定义：通过温和噬菌体的媒介作用，把供体细胞内特定的基因携带至受体细胞中，使后者获得前者部分遗传性状的现象，称为转导。 ;第四节 分子生物学技术在环境保护中的应用;二 基因工程技术在环境保护中的应用 p228 基因工程操作分五步： 先从供体细胞中选择获取带有目的基因的DNA片断 将目的DNA片段和质粒在体外重组 将重组体转入受体细胞 重组体克隆的筛选与鉴定 外源基因表达产物的分离与提纯;三 PCR(polymerase chain reaction)技术在环境保护中的应用 p230 PCR称DNA多聚酶链式反应。PCR是DNA在体外扩增的技术，广泛应用于法医鉴定、医学、卫生检疫、环境检测等方面。 操作步骤： 加热变性 退火 延伸;10×扩增缓冲液;第二篇 微生物生态与环境生态工程中的微生物作用