原核生物的遗传规律_ppt课件
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原核生物的遗传规律PPT课件
生物材料
某些原核生物可以用于生产生物 材料，如聚合物和纤维，替代传 统的塑料和纤维材料。
生物传感器
某些原核生物可以用于开发生物 传感器，用于检测环境中的有害 物质和食品中的有害微生物。
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原核生物的遗传规律
目 录
• 原核生物的遗传物质 • 原核生物的基因表达 • 原核生物的DNA复制 • 原核生物的突变和重组 • 原核生物的遗传规律的应用
01 原核生物的遗传物质
遗传物质的发现
遗传物质的发现始于19世纪末， 科学家们通过实验观察到遗传性 状可以在亲代和子代之间传递。
20世纪初，科学家们开始深入 研究遗传物质，并提出了遗传因 子的概念，认为遗传因子决定了
突变和重组的意义
生物进化
突变和重组是生物进化的 基础，通过改变基因序列， 产生新的等位基因，为生 物进化提供原材料。
适应性进化
突变和重组有助于生物适 应环境变化，提高生存和 繁殖能力。
遗传性疾病
突变和重组也可能导致遗 传性疾病的发生，如镰状 细胞贫血、囊性纤维化等。
05 原核生物的遗传规律的应 用
基因表达的机制
转录机制
原核生物的转录机制涉及RNA聚 合酶和转录因子的作用，RNA聚 合酶负责启动转录并合成mRNA， 转录因子则参与调节转录效率和
特异性。
翻译机制
原核生物的翻译机制涉及核糖体、 tRNA和氨基酸等成分的作用， 核糖体负责读取mRNA上的密码 子并合成蛋白质，tRNA和氨基 酸则参与蛋白质合成的原料供应。
结构稳定。
DNA复制的调控
01
02
பைடு நூலகம்
03
细胞周期调控
分子生物学基础第三章遗传与变异 第一节原核生物的遗传规律
第一节 原核生物的遗传规律
（3）Fˊ因子与性导 F+与Hfr两种菌株可以相互转换，也就是说F因子既可 以插入到染色体中去，形成Hfr菌株，有时又可通过有规 则的交换和剪切，从染色体上完整地游离下来形成F+菌株， 但是偶尔也会出现不规则的环出，形成的F因子携带了相 邻细菌染色体的基因（图3-6）。这种带有插入细菌基因 的环状F因子称为Fˊ因子（Fˊ-facter）。
高频重组 后来Cavalli和Hayes先后在菌株A中发现 了一种高频重组菌株Hfr。它们能跟F―的菌株杂交，并能 得到频率很高的重组细菌，频率要比一般的F+×F―高出上 千倍。经研究证明，Hfr和F+不同之处是Hfr中的F因子整 合在细菌的染色体上（图3-4B），但一般的F+中的F因子 是存在于细胞质中的质粒。
第一节 原核生物的遗传规律
图3-7 P22噬菌体的普遍性转导示意图
第一节 原核生物的遗传规律
特异性转导 我们现在介绍另一类噬菌体，它们所进 行的转导是特异性转导（specialized transduction）， 或局限性转导（restricted transduction），这类噬菌 体只转移细菌染色体的特定部分。λ噬菌体是特异转导者 （transducer）的一个很好例子。大肠杆菌的一个溶源菌 株K12（λ）可由紫外光诱导，用来进行转导。唯一成功的 转导为gal+基因座位。根据实验知道，λ总是附着在供体 的gal+基因座位的邻近位置，特异性转导供体的gal+基因 给受体（图3-8）。
第一节 原核生物的遗传规律
图3-9 细菌转化的机制 A：转化菌形成的过程； B：转化中遗传重组的机制
第一节 原核生物的遗传规律
转化时供体细菌DNA断裂成小片段，这些片段平均长 度约为20,000个核苷酸对，外源DNA片段进入受体后可以 和受体染色体形成部分二倍体，有可能发生重组，从而使 受体细胞发生稳定性的遗传转化。转化过程包括几个连续 的阶段：①供体双链DNA 分子和受体细胞表面受体部位进 行可逆性结合；②供体DNA片段被吸入受体细胞，并要防 止被受体DNA酶破坏；③供体DNA进入受体后，立即从双链 DNA转变成单链DNA，其中一条单链被降解；④未被降解的 单链DNA部分地或整个地插入受体细胞的DNA链中与同源区 段形成杂合的DNA分子；⑤杂合DNA经复制、分离以后，形 成一个受体亲代类型的DNA和一个供体与受体DNA结合的杂 种双链DNA，从而导致基因重组形成各种类型的转化子 （transformant）。
8 原核生物的遗传学
2018/11/16 The Genetics of Microorganisms 8
1.1 Bacteriophage T4
Bacteriophage T4 is a large virus that stores its genetic information in a double-stranded DNA molecule packaged inside a proteinaceous head.
Microorganisms have made important
contributions to the science of genetics.
2018/11/16
The Genetics of Microorganisms
4
Key Points
Their small size, short generation time, and
The tail of the virus contains several important components. Its central hollow core provides the channel through which the phage DNA is injected into bacterium. The tail sheath functions as a small muscle that contracts and pushes the tail core through the bacterial cell wall. The six tail fibers are used to locate receptors on the host cell, and the tail pins on the baseplate the attach firmly to these receptors.
1.1 Bacteriophage T4
Bacteriophage T4 is a large virus that stores its genetic information in a double-stranded DNA molecule packaged inside a proteinaceous head.
Microorganisms have made important
contributions to the science of genetics.
2018/11/16
The Genetics of Microorganisms
4
Key Points
Their small size, short generation time, and
The tail of the virus contains several important components. Its central hollow core provides the channel through which the phage DNA is injected into bacterium. The tail sheath functions as a small muscle that contracts and pushes the tail core through the bacterial cell wall. The six tail fibers are used to locate receptors on the host cell, and the tail pins on the baseplate the attach firmly to these receptors.
遗传学PPTppt(共43张PPT)
一、雌雄配子的形成 高等动植物雌雄配子形成
图 1-14 高等动物性细胞形成过程
图 1-15 高等植物 雌雄配子 形成过程
二、植物授粉与受精
自花授粉：同一花朵或同株异花
授粉方式 异花授粉：不同植株间
受精：雄配子+雌配子 → 合子 精核(n)+卵细胞(n) →胚 (2n)
双受精 精核(n)+2极核(n) →胚乳(3n)
基因控制
细胞周期
第二类基因直接控制
细胞进入各个时期
（控制点-失控-肿瘤）
图 1-10 细胞周期的遗传控制
二、细胞无丝分裂与有丝分裂
细胞分裂
无丝分裂（直接） 有丝分裂
有丝分裂过程
前期
中期
后期
末期
DNA量 的变化
图 1-1 原核细胞的结构 非组蛋白：少量 多核细胞：核分裂、质不分裂 染色单体—1DNA+pro — 花粉直感（胚乳直感）：3n胚乳 与真核生物相比，原核生物的染色体要简单得多，其染色体通常只有一个核酸分子(DNA或RNA) 。 图1-17 种子植物的生活周期 保证染色体数目恒定性、物种相对 （由母体发育而来） 第一类基因主要控制 染色体组型分析（核型分析）：根据染色体长度、着丝粒位置、臂比、随体有无等特点，对各对同源染色体进行分类、编号，研究一个细胞的整套 染色体 细胞周期中的关键蛋 （1）染色质的基本结构 图 1-9 细胞有丝分裂周期 图 1-15 高等植物雌雄配子形成过程
图 1-5 人类染色体核型
三、 染色体分子结构
1、原核生物染色体
与真核生物相比，原核生物 的染色体要简单得多，其染 色体通常只有一个核酸分子 (DNA或RNA) 。
大肠杆菌的染色体
DNA分子伸展有1100µm长，细菌直径1－2µm
图 1-14 高等动物性细胞形成过程
图 1-15 高等植物 雌雄配子 形成过程
二、植物授粉与受精
自花授粉：同一花朵或同株异花
授粉方式 异花授粉：不同植株间
受精：雄配子+雌配子 → 合子 精核(n)+卵细胞(n) →胚 (2n)
双受精 精核(n)+2极核(n) →胚乳(3n)
基因控制
细胞周期
第二类基因直接控制
细胞进入各个时期
（控制点-失控-肿瘤）
图 1-10 细胞周期的遗传控制
二、细胞无丝分裂与有丝分裂
细胞分裂
无丝分裂（直接） 有丝分裂
有丝分裂过程
前期
中期
后期
末期
DNA量 的变化
图 1-1 原核细胞的结构 非组蛋白：少量 多核细胞：核分裂、质不分裂 染色单体—1DNA+pro — 花粉直感（胚乳直感）：3n胚乳 与真核生物相比，原核生物的染色体要简单得多，其染色体通常只有一个核酸分子(DNA或RNA) 。 图1-17 种子植物的生活周期 保证染色体数目恒定性、物种相对 （由母体发育而来） 第一类基因主要控制 染色体组型分析（核型分析）：根据染色体长度、着丝粒位置、臂比、随体有无等特点，对各对同源染色体进行分类、编号，研究一个细胞的整套 染色体 细胞周期中的关键蛋 （1）染色质的基本结构 图 1-9 细胞有丝分裂周期 图 1-15 高等植物雌雄配子形成过程
图 1-5 人类染色体核型
三、 染色体分子结构
1、原核生物染色体
与真核生物相比，原核生物 的染色体要简单得多，其染 色体通常只有一个核酸分子 (DNA或RNA) 。
大肠杆菌的染色体
DNA分子伸展有1100µm长，细菌直径1－2µm
原核生物PPT课件
阿格雷
阿格雷得奖是由于发现了细
胞膜水通道。
目前，科学家发现水通道蛋白
广泛存在于动物、植物和微生物
中，人体内的水通道有11种。 如在人的肾脏中，通常一个成年人每天要产生170升 的原尿，这些原尿经肾脏肾小球中的水通道蛋白的过 滤，其中大部分水分被人体循环利用，最终只有约1升 的尿液排出人体。
麦金农
蓝色，还原型为无色；
二．
活菌因有较高的还原性，故染色后可 将美兰还原成无色，而死菌则为蓝色
。
TTC活菌染色
一．
TTC溶于水中为无色，但是经还原
后能生成不溶于水而呈红色的三 苯甲簪(TPF)。
二．
活菌因有较高的还原性，故染色
后呈红色，而死菌则为无色。
原核微生物的细胞构造
（二）构造
一般构造
特殊构造
；
三．
四．
书如茶，细细品位，可赏心悦目；
书如药，不仅可以医治愚昧，也可
一．
任何有效的读书过程不仅是吸收和
接受，同时也是投入和创造；
二．
从读书的过程中，你会学到很多考
虑问题的思维方法和处世原则；
三．
你与你所读的书之间存在相互影响 。
俞敏洪语录：
一．
底蕴的厚度决定着事业的高度；
底蕴就是你读了多少书走了多少路 ；
细胞壁中没有真正的肽聚糖，而是由
多糖、糖蛋白或蛋白质构成；
古生菌细胞壁成分
假肽聚糖细胞壁
甲烷杆菌属（Methanobacterium)
独特多糖细胞壁
甲烷八叠球菌（Methanosarcina）：不含磷酸和硫酸 ； 盐球菌属（Halococcus）:由硫酸化多糖组成
糖蛋白细胞壁
盐杆菌属（Halobaterium）
《原核生物界》课件
原核生物在生态系统中发挥着重要的 作用，如光合作用、分解有机物等， 对地球的生态系统平衡起着至关重要 的作用。
原核生物在地球上的分布非常广泛， 从极地到热带、从海洋到陆地都有它 们的踪迹。
05
原核生物的应用
在工业上的应用
生物制药
原核生物被广泛用于生产各种生 物药物，如抗生素、疫苗、生长
因子等。
酶的生产
《原核生物界》PPT 课件
contents
目录
• 原核生物界简介 • 原核生物的细胞结构 • 原核生物的繁殖方式 • 原核生物的进化历程 • 原核生物的应用 • 原核生物与人类生活
01
原核生物界简介
原核生物的定义
总结词
原核生物是指没有核膜包裹的细胞核，遗传物质裸露，仅由 DNA集结成拟核的微生物。
详细描述
原核生物是一类单细胞或多细胞的微生物，其细胞结构简单 ，没有像真核生物那样的细胞核膜和细胞器，只有由DNA集 结形成的拟核。它们的遗传物质直接暴露在细胞质中，没有 染色体或染色质结构。
原核生物的分类
总结词
原核生物主要包括蓝细菌、细菌、古菌、放线菌、支原体和衣原体等。
详细描述
原核生物界是一个庞大的微生物类群，包括了许多种类的微生物。其中，蓝细菌是古老的光合作用微生物，细菌 是最常见的原核生物，古菌则是一类生活在极端环境中的原核生物。此外，放线菌、支原体和衣原体也是原核生 物界的重要成员。
06
原核生物与人类生活
对人类生活的影响
农业领域
原核生物在农业领域的应用广泛，如利用固氮菌提高土壤肥力， 减少化肥使用，提高农作物产量。
医学领域
原核生物在医学领域具有重要价值，如利用细菌生产药物、疫苗等 ，以及利用噬菌体进行细菌治疗。
原核生物的遗传规律PPT课件
原核生物的遗传规律ppt课件
目
CONTENCT
录
• 原核生物的遗传物质 • 原核生物的基因表达 • 原核生物的突变和重组 • 原核生物的遗传规律 • 原核生物的进化与系统发育
01
原核生物的遗传物质
遗传物质概述
遗传物质定义
遗传物质是控制生物性状的基本物质，是遗传信息 的载体。
遗传物质的发现
孟德尔通过豌豆杂交实验发现遗传规律，奠定遗传 学基础。
酶对结构基因进行转录。
03
原核生物的突变和重组
突变和重组概述
突变
指基因序列的偶然变化，包括点 突变和染色体畸变。
重组
指DNA分子的重新组合，包括同 源重组和非同源重组。
点突变和基因重组
点突变
指DNA序列中单个碱基的变异，可能导致氨基酸的替换或蛋白质 功能的改变。
基因重组
指DNA分子的重新组合，是生物进化的重要机制之一，有助于产 生新的基因组合和变异。
原核生物的进化历程
原核生物是指没有细胞核的细胞， 包括细菌、蓝藻、支原体和衣原
体等。
原核生物的进化历程可以追溯到 数十亿年前，它们在进化过程中 形成了多种多样的形态和生理特
征。
原核生物在地球生态系统中占据 着重要的地位，它们参与了地球 上的许多重要过程，如光合作用、
氮循环和碳循环等。
THANK YOU
翻译终止信号序列指导 核糖体停止合成多肽链 ，并从mRNA上释放出 来。
基因表达调控
原核生物的基因表达调控主要通 过操纵子模型进行，操纵子包括 结构基因、调节基因和操纵序列。
调节基因编码的阻遏蛋白在无诱 导物存在时与操纵序列结合，阻 止RNA聚合酶对结构基因的转录。
当诱导物存在时，诱导物与阻遏 蛋白结合，使其失去与操纵序列 的结合能力，从而允许RNA聚合
目
CONTENCT
录
• 原核生物的遗传物质 • 原核生物的基因表达 • 原核生物的突变和重组 • 原核生物的遗传规律 • 原核生物的进化与系统发育
01
原核生物的遗传物质
遗传物质概述
遗传物质定义
遗传物质是控制生物性状的基本物质，是遗传信息 的载体。
遗传物质的发现
孟德尔通过豌豆杂交实验发现遗传规律，奠定遗传 学基础。
酶对结构基因进行转录。
03
原核生物的突变和重组
突变和重组概述
突变
指基因序列的偶然变化，包括点 突变和染色体畸变。
重组
指DNA分子的重新组合，包括同 源重组和非同源重组。
点突变和基因重组
点突变
指DNA序列中单个碱基的变异，可能导致氨基酸的替换或蛋白质 功能的改变。
基因重组
指DNA分子的重新组合，是生物进化的重要机制之一，有助于产 生新的基因组合和变异。
原核生物的进化历程
原核生物是指没有细胞核的细胞， 包括细菌、蓝藻、支原体和衣原
体等。
原核生物的进化历程可以追溯到 数十亿年前，它们在进化过程中 形成了多种多样的形态和生理特
征。
原核生物在地球生态系统中占据 着重要的地位，它们参与了地球 上的许多重要过程，如光合作用、
氮循环和碳循环等。
THANK YOU
翻译终止信号序列指导 核糖体停止合成多肽链 ，并从mRNA上释放出 来。
基因表达调控
原核生物的基因表达调控主要通 过操纵子模型进行，操纵子包括 结构基因、调节基因和操纵序列。
调节基因编码的阻遏蛋白在无诱 导物存在时与操纵序列结合，阻 止RNA聚合酶对结构基因的转录。
当诱导物存在时，诱导物与阻遏 蛋白结合，使其失去与操纵序列 的结合能力，从而允许RNA聚合
遗传的基本规律PPT课件
杂种子一代未表现出来的性 状叫隐性性状（如矮茎）
杂种后代（F2）中，同时显 现出显性性状和隐性性状的
现象，叫性状分离
显性性状和隐性性状数量比
接近3：1
8
孟德尔对一对相对性状遗传试验的解释
①相对性状是由遗传因子（现称基 因）决定的。显性性状由显性基因 控制，用大写字母表示，隐性性状 由隐性基因控制的，用小写字母表 示，基因在体细胞中是成双存在。
相同性状个体杂交，后代始终不出现性状分离 则双亲一定是隐性纯合体，即aa×aa → 全部aa
不同性状个体杂交，后代出现性状分离 则双亲一方为显性杂合体，另一方为隐性纯合体， 即Aa×aa→1Aa:1aa
不同性状个体杂交，后代始终不出现性状分离 则双亲一方为显性纯合体，另一方为隐性纯合体，
18
子代性状为显性性状，即AA×aa → 全部Aa
亲代
XB X b
×
携带者
XB Y 正常
配子
XB
Xb
XB
Y
基因型 子代
表现型
XB X B XB X b 正常 携带者
XB Y 正常
XbY 色盲
31
色盲遗传的几种现象 (三)
亲代
X bX b
×
色盲
XB Y 正常
配子
Xb
XB
Y
基因型 子代
表现型
XB X b 携带者
XbY 色盲
32
色盲遗传的几种现象 (四)
后期
yR
yR
rr YY
Yr Yr
前期
中期
后期
末期
23
基因自由组合定律的实质
控制粒形和粒色的两对等位基因分别位于 两对同源染色体上， 我们称之为非同源染色体上的非等位基因
杂种后代（F2）中，同时显 现出显性性状和隐性性状的
现象，叫性状分离
显性性状和隐性性状数量比
接近3：1
8
孟德尔对一对相对性状遗传试验的解释
①相对性状是由遗传因子（现称基 因）决定的。显性性状由显性基因 控制，用大写字母表示，隐性性状 由隐性基因控制的，用小写字母表 示，基因在体细胞中是成双存在。
相同性状个体杂交，后代始终不出现性状分离 则双亲一定是隐性纯合体，即aa×aa → 全部aa
不同性状个体杂交，后代出现性状分离 则双亲一方为显性杂合体，另一方为隐性纯合体， 即Aa×aa→1Aa:1aa
不同性状个体杂交，后代始终不出现性状分离 则双亲一方为显性纯合体，另一方为隐性纯合体，
18
子代性状为显性性状，即AA×aa → 全部Aa
亲代
XB X b
×
携带者
XB Y 正常
配子
XB
Xb
XB
Y
基因型 子代
表现型
XB X B XB X b 正常 携带者
XB Y 正常
XbY 色盲
31
色盲遗传的几种现象 (三)
亲代
X bX b
×
色盲
XB Y 正常
配子
Xb
XB
Y
基因型 子代
表现型
XB X b 携带者
XbY 色盲
32
色盲遗传的几种现象 (四)
后期
yR
yR
rr YY
Yr Yr
前期
中期
后期
末期
23
基因自由组合定律的实质
控制粒形和粒色的两对等位基因分别位于 两对同源染色体上， 我们称之为非同源染色体上的非等位基因
《原核生物》PPT课件
静息孢子： 是一种长在蓝细菌细胞链的中间或末端的 特化细胞，壁厚、色深，具有抵御不良环 境的作用。
链丝段： 是由蓝细菌的长形细胞链断裂而形成的短 片段，具有繁殖的功能。
5
二. 蓝细菌的菌体结构
蓝细菌的菌体结构与革兰氏阴性细菌细菌相似。
1. 细胞壁有内外两层，外层为脂多糖层，内层为肽聚糖层。
2.
5. 藻胆蛋白体(PBP=Phycobiliprotein)：藻胆蛋白体为 类囊体所特有，着生在类囊体膜的外表面上，呈盘状构 造，它含有75%藻青蛋白、12%藻蓝素和约12%的藻红 蛋白等成分。藻青蛋白和藻红素的功能是吸收光能。
6. 核糖体：70S
7. 气 泡：保持细胞浮在上层水面
8. 贮藏物：糖原、聚磷酸盐、PHB以及蓝细菌肽等。
许多种类在细胞壁外还分泌有胞外多糖，它有粘液层、荚膜或鞘衣
等不同形式。
2. 细胞膜：壁下面是膜，很少有中间体。
3. 原 核: 核周围是含有色素的细胞质部分。
4. 类囊体：数量很多，以平行或卷曲的方式分布在细胞膜附近。在类囊体膜 上含有叶绿素a、β-胡萝卜素、氧类胡萝卜素和光合电子传递链的有关组 分。
衣原体有一个独特的生活周期：
交替存在两种不同的细胞类型。一种是小的、内部 结构紧密、感染力能力强、耐干燥的球状细胞，称为 原体或基体(elementory body）。 原体能通过接触、性交或排泄物等方式，经过胞饮作 用进入寄主细胞，并逐渐转变为另一种细胞形态—网 体（reticulate body).网体较大、内部物质不稠密、无 感染力、通过二等分裂的方式繁殖，最后充满整个寄 主细胞，并转变为原体从寄主细胞中释放出来。
左：支原体的电镜照片 右：支原体的 菌落照片
二、立克次氏体 1909年，美国医生H.T.Ricketts首次发现落基山斑疹伤寒
最新戴灼华《遗传学》15第十五章 原核生物的基因调控教学讲义PPT课件
女性早到多变的更年期
女性卵巢自35～37.5岁即开始生理性退化 我国女性的更年期年龄大部分在45岁—55岁之间. 绝经的平均年龄在49.5岁
女性月经与内分泌
女性更年期综合征
在中国约有60%80%的妇女会发生更 年期综合征症状。
早期症状:月经失调、 潮热盗汗、情绪抑郁、 多疑、易怒.
后期症状: 有泌尿生 殖道萎缩、性生活困 难、骨质疏松和其他 老年病对妇女生命带 来严重危害
的酶。形成了一个被调控的单位。
半乳糖苷酶 透性酶 乙酰转移酶
乳糖操纵子
调节基因
结构基因
启动基因
操纵基因
基因 Lac Z 编码 基因 Lac Y 编码 基因 LacA 编码
半乳糖苷酶
半乳糖苷透性酶 乙酰转移酶
Crystal Structure of LacI Complexed to Operator
Therefore cAMP levels are low
Absence of glucose adenylate cyclase is not repressed
Therefore cAMP levels are high glucose
AC
ATP
cAMP
CAP 位点
如果培养基中同时含有乳糖和葡萄糖时，E.coli只利用葡萄糖。 在缺少葡萄糖时，腺苷酸环化酶将ATP转变为cAMP。cAMP与 其受体蛋白CAP(catabolite activator protein)结合成复合物，该 复合物再与启动子上的CAP位点结合，这样，RNA聚合酶方能 和启动子结合。
Lac Operon
(乳糖操纵子学说)
1961年 法国巴斯德研究所 Jacod 和 Monod 提出乳糖操 纵子 ( Lac Operon ) 学说
女性卵巢自35～37.5岁即开始生理性退化 我国女性的更年期年龄大部分在45岁—55岁之间. 绝经的平均年龄在49.5岁
女性月经与内分泌
女性更年期综合征
在中国约有60%80%的妇女会发生更 年期综合征症状。
早期症状:月经失调、 潮热盗汗、情绪抑郁、 多疑、易怒.
后期症状: 有泌尿生 殖道萎缩、性生活困 难、骨质疏松和其他 老年病对妇女生命带 来严重危害
的酶。形成了一个被调控的单位。
半乳糖苷酶 透性酶 乙酰转移酶
乳糖操纵子
调节基因
结构基因
启动基因
操纵基因
基因 Lac Z 编码 基因 Lac Y 编码 基因 LacA 编码
半乳糖苷酶
半乳糖苷透性酶 乙酰转移酶
Crystal Structure of LacI Complexed to Operator
Therefore cAMP levels are low
Absence of glucose adenylate cyclase is not repressed
Therefore cAMP levels are high glucose
AC
ATP
cAMP
CAP 位点
如果培养基中同时含有乳糖和葡萄糖时，E.coli只利用葡萄糖。 在缺少葡萄糖时，腺苷酸环化酶将ATP转变为cAMP。cAMP与 其受体蛋白CAP(catabolite activator protein)结合成复合物，该 复合物再与启动子上的CAP位点结合，这样，RNA聚合酶方能 和启动子结合。
Lac Operon
(乳糖操纵子学说)
1961年 法国巴斯德研究所 Jacod 和 Monod 提出乳糖操 纵子 ( Lac Operon ) 学说
原核生物的遗传规律PPT
04
原核生物的DNA复制
DNA复制的过程
1 2
起始阶段
DNA聚合酶在DNA复制起始位点识别并附着到 DNA上，同时解开DNA双螺旋结构。
延伸阶段
DNA聚合酶催化脱氧核糖核苷酸按照碱基互补配 对原则添加到子链上，形成新的DNA链。3Fra bibliotek终止阶段
DNA复制完成，DNA聚合酶从DNA上解离，复 制的DNA双链结构重新形成。
基因编码区是基因中负责编码 蛋白质的区域，由一系列连续 的核苷酸组成。
启动子
终止子
启动子是基因表达过程中起重 要作用的DNA序列，它能够与 RNA聚合酶结合并启动转录过 程。
终止子是基因表达过程中起重 要作用的DNA序列，它能够终 止转录过程并防止转录的继续 。
基因的表达
01
02
03
转录
在转录过程中，RNA聚合 酶将DNA上的遗传信息转 录为RNA。
DNA复制的酶学
DNA聚合酶
解旋酶
单链结合蛋白
引物酶
负责催化DNA链的合成， 是DNA复制过程中最重
要的酶。
负责解开DNA双螺旋结 构，为DNA聚合酶提供
复制模板。
维持DNA单链状态，防 止DNA重新形成双螺旋
结构。
合成RNA引物，为DNA 聚合酶提供起始位点。
DNA复制的调控
细胞周期调控
DNA复制受细胞周期调控， 确保DNA只在细胞分裂前 进行复制。
终止密码子的选择和核糖体的释放机制影响翻译 的终止效率。
06
原核生物的基因表达调控
基因表达的时序调控
转录水平调控
原核生物基因表达的时序调控主要发生在转录水平，通过 调节RNA聚合酶的转录起始和转录延伸来控制基因的表达。
【实用】第十三章 原核生物PPT文档
赤潮（red tides）
蓝藻的原始性
Ø 原核生物 Ø 无叶绿体和其他具膜围的细胞器 Ø 仅含叶绿素a而无叶绿素 b Ø 核糖体为70s Ø 无有性生殖
第二节 原绿藻（Prochlorophyta）
• 原绿藻是20世纪70年代由 藻类学者Lewin在海 鞘类动物的泄殖腔中首先发现的。
• 原核，具有叶绿素a、b，但不含藻胆素。 • 1981年3月，我国藻类学家曾呈奎在西沙群岛也
Ø 原 生 质 体 可 分 为 周 质 （ periplasm ） 和 中 央 质 （centroplasm） 。周质中没有膜围细胞器，但有类囊体。 中央质含有遗传物质，但无核膜、核仁，具有细胞核功能。
Ø 光合色素为叶绿素a、类胡萝卜素、藻胆素。光合产物为 蓝藻淀粉、蓝藻颗粒体。
Ø 有营养繁殖和无性生殖，目前尚未发现有性生殖。
使气态的氮转变为无机化合物如氨或胺离子以后，始
能利用。
生命三域在rRNA、细胞和基因组结构方面的比较
rRNA 古细菌 16s-23s-
5s
细菌域 16s-23s5s
细胞结构
细胞壁：蛋白质或假肽 聚糖 细胞膜：支链烃和甘油 分子以醚键相连 细胞壁：肽聚糖
细胞膜：直链脂肪酸和 甘油分子以醚键相连
基因组结构
生活习性多样化：漂浮于水体、附着或 细胞中有核质，没有核膜、核仁
农业：根瘤菌，磷细菌，硅酸盐细菌；
固着在水生动植物体表或水底物体表面、 皮果藻（Dermocarpella sp.
细胞壁：主要由肽聚糖（peptidoglycan）组成的，与革兰氏阴性细菌相似； 一般通过细胞分裂繁殖，无有性生殖。
岩石、树干、土表、土壤中，或其他植 （thylakoid）
原核生物的基本特征
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移的F因子所引起的。 F因子被称为性因子 或致育因子。 供体： F
+
受体： F-
②高频重组
高频重组菌Hfr，其F因子整合在细菌 的染色体上，而一般的F 中的F因子是存在 于细胞质中的质粒。
+
（3）F 因子与性导
F 与Hfr两种菌株可以相互转化。 带有插入细菌基因的环状F因子称为F 因子
/ +
/
（4）转导
原核生物的遗传规律
遗传与变异是生物界的普遍现象。
遗传：保持上下代的相似性。稳定性。 变异：亲代与子代之间或同一亲本后代个体 之间的差异。物种的多样性。
遗传的变异：指这种变异一旦发生以后，就 能通过繁殖而传递给后代。 凡是由于基因或基因型的改变而引起的 变异都是遗传的变异。 遗传学上把一个个体某一性状的遗传基 础称为基因型，表现出来的性状称为表现性。
U形管培养细菌不发生杂交实验证明：
A和菌株B的细与高频重组
①F因子：
用链霉素处理菌株A或菌株B，但不杀死它们。
处理过的菌株A与未处理的菌株B—出现菌落 未处理过的菌株A与处理的菌株B—不现菌落 发现：提供的物质不是相互的。
供体和受体间的行为不同是由一个可转
被感染一样，细菌继续繁殖。
几个概念
①溶源性:细菌带有某种噬菌体，但并不立即
导致溶菌的现象。
②溶源菌:这样的细菌称为溶源性细菌。 ③原噬菌体:细菌细胞内含有无感染能力的噬 菌体，处于这种状态的噬菌体称 为原噬菌体。
原噬菌体的存在方式: 在染色体以外游离形式存在
整合到细菌染色体上
2、噬菌体的基因重组
以烈性噬菌体T2的两对性状及其重组为
例说明。
第一对性状：宿主范围 第二对性状：噬菌斑的形态
二、细菌的繁殖与遗传
1、细菌的繁殖： 裂殖 同形裂殖：子细胞大小相等。 异形裂殖：子细胞大小不等。 细菌通常20min繁殖一代。
2、细菌的杂交和基因重组
（1）细菌的杂交
1946年，经研究发现，大肠杆菌K12中的两个菌株A
定义：指以噬菌体为媒介，将细菌的小片段染 色体从一个细菌转移到另一个细菌的过 程。
普遍性转导
特异性转导
（5）转化
定义：指从一个供体菌株分离出来的DNA片段 与另一个受体菌株的活细胞接触，受 体细胞吸收外源DNA片段进而发生遗传 重组的过程。
转化频率低的原因
①受体部位的数目有限
②酶或蛋白质分子以及能力等的协同合作。
和B可以进行杂交。
菌株A：不能合成甲硫氨酸和生物素
菌株B：不能合成苏氨酸亮氨酸和硫胺的突变型，
菌株A：met-、bio菌株B：met
+
、 bio 、 thr
+ -
、 leu
+ -
、 thi
+ -
+
、 thr
、 leu
、 thi
将菌株A和菌株B混合培养在含有以上 五种物质的液体培养基中，几个小时后， 离心洗涤细胞并涂布在基本培养基上，发 现长出了菌落。
（6）遗传学规律的普遍性
遗传规律在微生物和高等生物中的一致性。
作
P30 1
业
转化
转导
定义：使宿主菌发生裂解的噬菌体。 侵入过程： 速度：37℃，40min，100子代
噬菌斑
野生型：原来的品系 突变性：变异的品系
（2）温和噬菌体
定义：不出现溶菌现象的噬菌体。 溶菌周期 增殖的周期 所谓的溶菌周期
溶菌周期：细菌受到感染后，细菌内噬菌体 迅速繁殖，菌体被裂解，噬菌体释放出来。 所谓的溶菌周期：细菌受到感染后，好像未
第一节 原核生物的遗传规律
原核生物的特点： ①结构简单，遗传物质少，不具有细胞器， 分裂方式简单（二分体分裂） ②繁殖快、生长周期短、容易检出突变型 ③不能独立生活，必需进入动植物细胞或细 菌的细胞内才能生存繁殖。
一、噬菌体的繁殖和变异
1、噬菌体的繁殖 烈性噬菌体 噬菌体 温和噬菌体
（1）烈性噬菌体
+
受体： F-
②高频重组
高频重组菌Hfr，其F因子整合在细菌 的染色体上，而一般的F 中的F因子是存在 于细胞质中的质粒。
+
（3）F 因子与性导
F 与Hfr两种菌株可以相互转化。 带有插入细菌基因的环状F因子称为F 因子
/ +
/
（4）转导
原核生物的遗传规律
遗传与变异是生物界的普遍现象。
遗传：保持上下代的相似性。稳定性。 变异：亲代与子代之间或同一亲本后代个体 之间的差异。物种的多样性。
遗传的变异：指这种变异一旦发生以后，就 能通过繁殖而传递给后代。 凡是由于基因或基因型的改变而引起的 变异都是遗传的变异。 遗传学上把一个个体某一性状的遗传基 础称为基因型，表现出来的性状称为表现性。
U形管培养细菌不发生杂交实验证明：
A和菌株B的细与高频重组
①F因子：
用链霉素处理菌株A或菌株B，但不杀死它们。
处理过的菌株A与未处理的菌株B—出现菌落 未处理过的菌株A与处理的菌株B—不现菌落 发现：提供的物质不是相互的。
供体和受体间的行为不同是由一个可转
被感染一样，细菌继续繁殖。
几个概念
①溶源性:细菌带有某种噬菌体，但并不立即
导致溶菌的现象。
②溶源菌:这样的细菌称为溶源性细菌。 ③原噬菌体:细菌细胞内含有无感染能力的噬 菌体，处于这种状态的噬菌体称 为原噬菌体。
原噬菌体的存在方式: 在染色体以外游离形式存在
整合到细菌染色体上
2、噬菌体的基因重组
以烈性噬菌体T2的两对性状及其重组为
例说明。
第一对性状：宿主范围 第二对性状：噬菌斑的形态
二、细菌的繁殖与遗传
1、细菌的繁殖： 裂殖 同形裂殖：子细胞大小相等。 异形裂殖：子细胞大小不等。 细菌通常20min繁殖一代。
2、细菌的杂交和基因重组
（1）细菌的杂交
1946年，经研究发现，大肠杆菌K12中的两个菌株A
定义：指以噬菌体为媒介，将细菌的小片段染 色体从一个细菌转移到另一个细菌的过 程。
普遍性转导
特异性转导
（5）转化
定义：指从一个供体菌株分离出来的DNA片段 与另一个受体菌株的活细胞接触，受 体细胞吸收外源DNA片段进而发生遗传 重组的过程。
转化频率低的原因
①受体部位的数目有限
②酶或蛋白质分子以及能力等的协同合作。
和B可以进行杂交。
菌株A：不能合成甲硫氨酸和生物素
菌株B：不能合成苏氨酸亮氨酸和硫胺的突变型，
菌株A：met-、bio菌株B：met
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、 bio 、 thr
+ -
、 leu
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、 thi
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、 thr
、 leu
、 thi
将菌株A和菌株B混合培养在含有以上 五种物质的液体培养基中，几个小时后， 离心洗涤细胞并涂布在基本培养基上，发 现长出了菌落。
（6）遗传学规律的普遍性
遗传规律在微生物和高等生物中的一致性。
作
P30 1
业
转化
转导
定义：使宿主菌发生裂解的噬菌体。 侵入过程： 速度：37℃，40min，100子代
噬菌斑
野生型：原来的品系 突变性：变异的品系
（2）温和噬菌体
定义：不出现溶菌现象的噬菌体。 溶菌周期 增殖的周期 所谓的溶菌周期
溶菌周期：细菌受到感染后，细菌内噬菌体 迅速繁殖，菌体被裂解，噬菌体释放出来。 所谓的溶菌周期：细菌受到感染后，好像未
第一节 原核生物的遗传规律
原核生物的特点： ①结构简单，遗传物质少，不具有细胞器， 分裂方式简单（二分体分裂） ②繁殖快、生长周期短、容易检出突变型 ③不能独立生活，必需进入动植物细胞或细 菌的细胞内才能生存繁殖。
一、噬菌体的繁殖和变异
1、噬菌体的繁殖 烈性噬菌体 噬菌体 温和噬菌体
（1）烈性噬菌体