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微生物学的资料;
微生物遗传学
涉及部分真核生物,所有的原核生物,以及病毒的遗传;
介绍微生物的遗传物质的结构特点、遗传信息的表达与调控、遗传变异的基本规律;
介绍通过基因操作改变微生物的遗传信息从而有效地控制或利用微生物的基本策略。 ;第一节 遗传的物质基础及其特性
一、遗传物质的鉴定
二、脱氧核糖核酸
三、基因组DNA和染色体
四、染色体以外的遗传因子;经典试验1. 肺炎链球菌的转化试验
图8. 1(a)S型和R型细胞侵染试验;分离后的S型细胞物质对R型细胞的转化
图8.1(b)
;;第7页/共111页;结论;二、脱氧核糖核酸;1.核酸的化学组成和结构 ;Rosalind Franklin 的贡献;2.DNA的复制方式 ;DNA的滚环复制模式 ;3.DNA的理化性质
DNA的稳定性
在溶液中,DNA具有一定的粘性,易受剪切力的破坏;易被核酸酶降解;
在强酸中,DNA能被水解成碱基、糖和磷酸;
在特定的稀酸中(如pH 3~4),不同碱基与核糖之间的糖苷键会发生特异性的断裂,根据这种特异性可测定DNA的碱基序列;
在稀碱如0.2当量NaOH中,双链DNA很快变性产生单链DNA,继而单链DNA被进一步破坏。;3.DNA的理化性质(2)
DNA的光学性质
DNA中的碱基属于芳香簇化合物,能够吸收紫外光(UV)。DNA吸收峰的光波波长为260纳米;当浓度为 1 mg/ml时,
dsDNA : A260=20
ssDNA、RNA : A260≌25
人们根据A260测定DNA的浓度, 根据A260 / A280和估算DNA的纯度。;3.DNA的理化性质(3)
DNA的热变性
双链DNA在一定的高温下解链(变性)产生单链DNA。双链DNA完全解链后,紫外吸收值A260可以提高 40%,当吸收值的提高达到中点时的温度称为解链温度(Tm)。 ;3.DNA的理化性质(4)
复性、退火或杂交
当温度缓慢降低时,序列互补的单链DNA能够渐渐地重新配对,即复性。
不同来源的DNA之间碱基序列互补的区段进行的碱基配对称为退火或杂交,这被广泛应用于DNA的扩增、定点诱变、基因鉴别。;3.DNA的理化性质(5)
分子特征与微生物分类鉴定
DNA中的G+C含量通常通过Tm值来测定。同一个属的细菌, G+C含量的变化??般小于10%。
DNA-DNA杂交技术用于研究亲缘关系近的微生物。
如果两菌株在最适条件下杂交,DNA相关性70%,且Tm值差别5%,它们就被认为同种。;三、基因组DNA和染色体;
细菌染色体DNA的大小和结构
;真核生物细胞中的DNA中只有不到5%的DNA用于所需蛋白质的基因表达,其余的DNA起“结构”作用或“调节”作用。
DNA被紧密地包装在多条染色体中,每条染色体中含有一个线状DNA分子,它以左手螺旋方向围着一个个组蛋白八聚体绕圈1.8周,形成串珠状的染色质,被串在一起的小颗粒称为核小体,染色质进一步卷曲形成每圈6个核小体、直径30 nm的染色质丝,它折叠成许多超螺旋环附着在中央骨架上。;四、染色体以外的遗传因子;第二节 遗传信息的表达
一、真核生物基因的转录及其调控
二、原核生物基因的转录及其调控
三、翻译过程中的调控
四、调控信号与系统性调控;主要调控机制的调控模型
图8.5;一、真核生物的基因转录及其调控
1. 真核生物的基因转录
常见启动子是位于转录起始位点上游25-30个碱基对的TATA盒;另一些基因则含有一个与转录起始位点重叠的起始元件。
RNA聚合酶Ⅱ催化合成的是 Pre-RNA,它必须经过加工才形成成熟 mRNA。
Pre-RNA的加工在细胞核中进行,主要加工步骤:5′端加帽、3′端加尾、剪接去除插入子等。 ;
发生在pre-mRNA转录的早期,当新生RNA分子长度达到25~30核苷酸时,加帽酶使新生转录物的5′端第一个核苷酸(A或G)g位的磷酸水解,并加上7-甲基鸟苷三磷酸。 ;3. 3′端的加尾过程
3′端加poly(A)发生于插入子剪切之前。
Pre-mRNA的尾部具有非编码区,其3′端约20个核苷酸之前有一个称为多聚A位点的序列AAUAAA。
特异性的核酸内切酶识别多聚(A)位点后,切除其后面的20个核苷酸并产生3′端游离羟基。
在poly(A)聚合酶的作用下, 20~25
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