优选现代微生物遗传学第三章质粒

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微生物遗传学三

同源区段配对
单链整合复制与分离
转化子(strR) 肺炎链球菌转化的主要过程
非转化子(strS)
转化因子进入细胞
转化因子单链配对与整合
复制分离
筛选的方法: a. 高于临界浓度的平板进行分离； b. 梯度平板法
所谓结构类似物（又称代谢拮抗物）是指那些在结构上和代谢终产物（氨基酸、嘌呤、维生素等）相似的物质。
如：异烟肼（“雷米封”）是吡哆醇的结构类似物，利用含异烟肼梯度平板筛选异烟肼抗性突变株，可达到定向培育吡哆醇高产突变株的目的。
为什么在筛选突变株时,不能直接用代谢产物,而必须用其结构类似物?
补充培养基（SM, supplemental medium）[A]:[-]+A [B]:[-]+B
相应营养缺陷型能生长的组合或半组合培养基
三种遗传型：
野生型（wild type）从自然界分离到的、发生营养缺陷型突变前的原始菌株。
[A+B+], 可在[-]生长。
营养缺陷型（auxotroph）野生型菌株经诱变剂处理后，由于发生了丧失某种酶合成能力的突变，因而只能在加有该酶合成产
设计有效的筛选方法，将少量正变株中的优良菌株挑选出来。
（一）出发菌株（original strain）
出发菌株指用于诱变育种的起始菌株。
出发菌株的选择标准： • 具有有利性状（如高产、生长速度快、营养要求粗放、
标记明显等）； • 对诱变剂敏感
出发菌株的来源： •野生型菌株； •从生产中选育的自发突变菌株； •诱变获得的高产菌株
a
b
c
单一营养物质要求的鉴定：
以氨基酸缺陷为例进行说明将18种氨基酸按右表分为6组
特点：每2组只有一种共同物质

现代微生物遗传学-第三单元授课-课件

在DNA复制过程中，由于DNA聚合酶的错误，导致碱基对的增添、缺
失或替换。
化学诱变
物理诱变
生物诱变
某些化学物质可以引起碱基对的替换，导致基
因突变。
某些物理因素如紫外线、 X射线等可以引起基因突
变。
某些病毒或细菌可以引起基因突变。
基因重组过程
01
02
03
同源重组
指两个同源DNA分子之间的重组，涉及到DNA的断裂、交换和修复。
基因突变
基因突变产生遗传变异，为微生物提供进化基础。
3
基因重组
微生物通过基Βιβλιοθήκη 重组，交换遗传物质，加速进化过程。
系统发育分析方法
分子生物学方法
01
利用分子生物学技术，如DNA测序和基因组学分析，研究微生
物的系统发育关系。
形态学特征
02
通过比较微生物的形态学特征，如细胞形态、染色特性等，进
行系统发育分析。
级联调节
通过一系列的级联反应，使基因表达得到精细调控。
基因表达调控应用
疾病治疗
通过调控特定基因的表达，治疗遗传性疾病和癌症等疾病。
生物工程
通过调控微生物的基因表达，改良微生物生产性能，生产药物和生物燃料等。
生物进化研究
通过研究基因表达的调控机制，揭示生物进化的奥秘。
04
微生物进化与系统发育
生物地理学方法
03
利用生物地理学方法，研究微生物在全球范围内的分布和演化
历程。
系统发育研究意义
揭示生命起源与演化
系统发育研究有助于揭示生命起源与演化的历程，理解生物多样性的形成机制。
疾病防控与治疗
通过系统发育分析，有助于发现病原微生物的演化规律，为疾病防控和治疗提供科学依据。

微生物遗传知识点总结

微生物遗传知识点总结一、微生物的遗传物质1.DNA：微生物的遗传物质主要是DNA（脱氧核糖核酸），DNA是微生物的基因组主要组成部分，承载了微生物的遗传信息。

2.RNA：微生物的遗传物质中还包括RNA（核糖核酸），RNA在微生物的蛋白质合成中起到重要的作用，有mRNA、tRNA和rRNA等不同类型。

3.质粒：微生物的遗传物质中还存在质粒，质粒是细胞外遗传物质，可以自主复制和传递，在微生物的分子遗传研究中具有重要的意义。

二、微生物的遗传变异1.突变：突变是指微生物遗传物质的突发性变异，包括点突变、插入突变和缺失突变等，突变会导致微生物表型的变化，包括对抗药物的耐药性等特征。

2.重组：重组是指微生物遗传物质的重组和重排，包括同一基因组内的DNA重组和来自不同基因组的DNA重组，重组可以导致各种遗传特征的变异和产生新的遗传组合。

3.外源基因的导入：微生物可以通过外源基因的导入来获得新的遗传特征，包括外源DNA的转化、噬菌体的侵染和质粒的转移等方式。

三、微生物的遗传传递1.垂直传递：垂直传递是指微生物遗传物质从父代到子代的传递，包括细菌的有丝分裂、芽生、孢子形成和病毒的感染传递等方式。

2.水平传递：水平传递是指微生物遗传物质在同一代的微生物个体之间的传递，包括细菌的共享基因池、DNA转化和连接转移等方式，可以导致微生物之间的基因交换和遗传多样性的增加。

四、微生物遗传的调控机制1.DNA修饰：微生物可以通过DNA修饰来调控基因的表达，包括DNA 甲基化和DNA腺苷酸修饰等方式，这些修饰可以影响基因的转录和翻译过程。

2.转录调控：微生物可以通过转录因子的结合和解离来调控基因的转录水平，包括正调控和负调控，这些调控作用可以响应内外环境的变化。

3.蛋白质修饰：微生物可以通过蛋白质的修饰来调控蛋白质的活性和稳定性，包括翻译后修饰和酶的磷酸化、乙酰化和甲基化等方式。

4. RNA干涉：微生物可以通过RNA干涉机制来调控基因表达，包括小分子RNA的介导和crispr-cas系统等方式，这些机制可以抑制或靶向性地破坏特定基因的表达。

三质粒与载体ppt课件

Transcription beyond oriV Hybridisation at/near oriV
-445 - 555
RNAaseH cleaves at oriV 2/3 bp accuracy
-445
ONLY 580 bps needed and ONLY 13 after oriV
火灾袭来时要迅速疏散逃生，不可蜂拥而出或留恋财物，要当机立断，披上浸湿的衣服或裹上湿毛毯、湿被褥勇敢地冲出去
分子量小的(如ColE1质粒)拷贝数高，每个细胞中有10～100个拷贝的质粒，说明它们的复制不受到严格控制，称为松弛型质粒(relaxed plasmids)或高拷贝质粒。基因工程中为获得大量的基因产物所用的载体质粒便是这类松弛型质粒。
火灾袭来时要迅速疏散逃生，不可蜂拥而出或留恋财物，要当机立断，披上浸湿的衣服或裹上湿毛毯、湿被褥勇敢地冲出去
火灾袭来时要迅速疏散逃生，不可蜂拥而出或留恋财物，要当机立断，披上浸湿的衣服或裹上湿毛毯、湿被褥勇敢地冲出去
（ P202）
质粒的主要类型
质粒所编码的功能和赋予宿主的表型效应
致育因子(Fertility factor，F因子) 抗性因子(Resistance factor，R因子) 产细菌素的质粒（Bacteriocin production plasmid）毒性质粒(virulence plasmid) 代谢质粒(Metabolic plasmid) 隐秘质粒(cryptic plasmid)
质粒编码的两个负调控因子Rop蛋白质和反义RNA (RNAⅠ) ，控制了DNA复制过程中所必需的引物的合成。
在ColE1复制原点上游方向445 bp处(相当于RNAⅡ 的第111个碱基的位置)处起始转录另一个RNA分子，其转录方向与RNAⅡ相反，它是由双链DNA链上的另一条链(C-链)为模板进行转录的，这个RNA分子称为RNA I，属于反义RNA。

微生物遗传学习题和答案(第三章)

基因突变1、名词解释碱基置换突变（bas substitution）：一个碱基被另外一个碱基取代而造成的突变，分为转换和颠换两种类型。

转换(transition)：是指由嘌呤置换嘌呤或嘧啶置换嘧啶。

颠换(transversion) 是指嘌呤置换嘧啶或嘧啶置换嘌呤。

如碱基置换发生于编码多肽的区，则因可影响密码子而使转录、翻译遗传信息发生变化，因此可以出现一种氨基酸取代原有的某一种氨基酸。

也可能出现了终止密码而使多肽链合成中断，不能形成原有的蛋白质而完全失去某种生物学活性。

移码突变（frameshift mutation）：在正常的碱基序列中插入或减少一个或多个碱基，造成突变位点下游密码子的错读，此种突变产生氨基酸顺序完全改变了的蛋白质，一般无活性。

异义突变（missense mutation）：即错义突变，因碱基改变使相应氨基酸变化，进而使多肽失活或活性下降。

同义突变（samesense mutation）：突变后的密码子编码相同的氨基酸。

无义突变（nonsense mutation）：碱基改变使编码某一氨基酸的密码子变为终止密码子，使蛋白质合成中断，产生无活性的多肽。

抑制基因突变（suppressor mutation）：在DNA的不同位置上发生的第二次突变抑制了原来突变基因的表达，恢复野生型表型。

诱发突变(induced mutation)：人为施加物理化学诱变因子而导致的突变。

自发突变（spontaneous mutation）:指那些未经人工诱变处理原因不明的突变。

辐射的直接作用假说：又称为靶学说，认为细胞吸收辐射能量后，发生诸如激发、电离、弹性碰撞等多种原发性物理过程，辐射的量子击中染色体，整个过程就好像子弹击中靶子一样，导致发生直接的不同程度的原始损伤，细胞的修复系统对各类损伤进行修复，产生重排，最终导致基因突变或者染色体畸变。

辐射的间接作用假说：认为生物细胞中的分子经辐射作用先产生各种自由基，特别是细胞中存在的大量水分子在辐射作用下产生大量的过氧化氢，这些自由基团进一步与细胞内遗传物质反应，通过一系列生物化学反应造成染色体损伤。

质粒名词解释生物化学

质粒名词解释生物化学
质粒是一种环状或线性的DNA分子，在细胞质中自主复制的一种细胞器。

它
们通常存在于原核生物（如细菌）和真核生物（如酵母、植物和动物）的细胞内。

质粒可以携带多种基因，包括对细胞生存和繁殖有利的基因，如抗生素抗性基因和代谢途径基因等。

质粒通常是由几千个碱基对组成的DNA分子，具有自身的复制和表达机制。

质粒的复制一般是依赖于宿主细胞的DNA复制机制进行的，质粒复制时会形成新
的质粒拷贝，这些新质粒可以被传递给后代细胞。

质粒的存在对细胞具有重要的生物学意义。

首先，质粒可以作为基因工程的载体，用于在细胞内引入外源基因，实现基因的表达和功能研究。

其次，质粒在细菌的遗传进化和环境适应中扮演重要角色，通过携带不同的基因，细菌可以在不同的环境中生存和繁殖。

总的来说，质粒是细胞内的一种重要DNA分子，具有自主复制和传递的能力，对细胞的生存和遗传具有重要作用。

在生物学和基因工程研究中，质粒的研究和应用具有重要的意义。

《质粒和噬菌体》课件

根据质粒的复制子可分为滚环复制型质粒和复制环复制型质粒。
根据质粒的用途可分为抗生素抗性基因质粒、代谢缺陷型质粒、温度敏感型质粒等。
02
质粒的复制和传播
质粒的复制
自主复制
质粒能够独立于宿主染色体进行复制，并保持稳定的遗传特性。
复制起点
质粒复制起始于特定的DNA序列，称为复制起点或Ori。
复制酶
质粒复制需要特定的复制酶，这些酶能够识别并催化Ori序列，启动DNA复制。
自我复制
噬菌体在宿主细胞内复制增殖，最终导致宿主细胞裂解，释放出子代噬菌体。
无独立生活能力
噬菌体没有独立的代谢和能量转化能力，只能在宿主细胞内才能进行正常的生命活动。
噬菌体的种类
根据基因组的不同，噬菌体可以分为 DNA噬菌体和RNA噬菌体两大类。
根据形态的不同，噬菌体可以分为蝌蚪形、微球形、丝形、棒形等不同类型。
生物信息学研究
质粒和噬菌体的基因序列可用于生物信息学分析，研究基因组学、进化关系等生物学问题。
THANKS
感谢观看
质粒复制和传播的机制
复制与传播的关联
质粒复制和传播机制密切相关，复制酶在复制过程中也参与质粒
的传播。
接合作用
在转化过程中，质粒DNA通过细菌的膜通道进入受体细胞，与受体细胞染色体整合或独立复制。
重组与整合
在转导过程中，质粒DNA与噬菌体 DNA发生重组，通过噬菌体的感染和整合酶的作用，将质粒DNA整合到受体细胞染色体中。
04
噬菌体的复制和生命周期
噬菌体的复制周期
侵入
噬菌体通过融合、出芽或注入等方式将遗传物质注入宿主细胞内。
组装
新的噬菌体DNA与蛋白质外壳结合，形成完整的噬菌体粒子。

微生物遗传学第三章PPT课件

❖ 功能等位性：对于基因等位性的判断不来自基因位置的测定，而来自基因功能的测定，这种等位性称为功能等位性。
❖ 互补测验的基本要求： 1. 能使2个突变型的基因同处1个细胞，形成二倍体
获局部合子。 2. 同处1个细胞的2个突变型的基因不可以重组。
可用于互补测验的系统
1. 沙门氏菌的流产转导 2. HFT中的杂基因子： gal - / dgal – 3. F’ 转导： lac - / F-lac 4. 异核体 5. 噬菌体的共感染
形成机制证明
二、T4噬菌体的基因重组
S.Benzer 对T4噬菌体的rIIA和 rIIB2个基因进行了结构分析，证明1个基因内有大量的突变子和重组子。遗传重组可以发生在基因内部。
S.Benzer实验：
E.Coli B
Wild type T4 +
T4rII
+
E.coli K + -
❖ S.Benzer 巧妙的利用野生型和突变型T4对寄主的要求不同，设计了实验：
❖ 所有的反转录病毒RNA基因组和mRNA都具有相同的5’端。在5’端形成cap结构:m7GpppGmp 。
❖ 初级转录本在3’端的R序列中含有加尾信号： AAUAAA,在3’端生成poly(A) 尾巴。
❖ 加工后的RNA转移到细胞质中，一些作为基因组 RNA，一些作为mRNA，翻译产生病毒所需的蛋白质。
可以持续的表达。 ❖ LTR不但提供了整合所需的末端序列，而且也提供
了转录及转录后加工的信号。 ❖ 图3－30 ❖ 由原病毒DNA转录的RNA既可以作为mRNA进一步
合成病毒的蛋白质，也可以作为子代病毒的RNA基因组。
2 转录后加工
❖ 反转录病毒RNA基因组以及大多数病毒mRNA并非一次合成的，而是经由1个初级转录本加工而成。

现代微生物遗传学-第三章质粒课件

质粒在生物能源开发中的应用
要点一
总结词
要点二
详细描述
质粒在生物能源开发中具有重要作用，可以用于构建高效生物燃料生产菌株。
质粒可以携带与生物燃料生产相关的基因，将其转移至微生物中，从而构建出能够高效生产生物燃料的菌株。例如，可以利用质粒将油脂合成酶基因转移至酵母菌中，构建出能够高效生产生物柴油的菌株。此外，质粒还可以用于提高微生物对光能的利用率，从而构建出能够高效生产太阳能的微生物。因此，质粒在生物能源开发中具有重要作用。
详细描述
20世纪60年代，科学家们开始对质粒进行更深入的研究，探索其复制机制和遗传特性。他们发现质粒可以在细菌细胞内独立于染色体复制，并且可以在不同细菌之间转移和遗传。这些发现为后来的基因工程和分子生物学研究奠定了基础。
质粒的遗传学研究
总结词
质粒的遗传学研究涉及到多个方面，包括质粒的复制、转录、表达以及质粒与宿主细胞的相互关系等。
代谢能力
质粒携带的基因可以影响细菌的代谢能力，帮助细菌在特定环境下生存和繁殖。
质粒与细菌的进化
基因水平转移
质粒是细菌间基因水平转移的主要载体，有助于细菌获得新的遗传物质和进化。
协同进化
质粒上的基因与其他细菌基因协同进化，形成复杂的基因网络，影响细菌的进化方向。
适应性进化
质粒携带的基因可以促进细菌的适应性进化，使其更好地适应不断变化的环境。
终止子的作用
终止子是一个特殊的DNA序列，它能够终止复制子的复制，确保质粒的复制不会无限进行下去。
质粒的复制
复制的起始
复制的调控
质粒的复制起始于复制起始位点，该位点通常是一个特定的DNA序列，能够被质粒编码的复制蛋白识别并与之结合。

质粒plasmPPT课件

质粒DNA的复制过程
RNAⅠ是复制的负调节物 RNAⅠ可以通过同RNAⅡ结合，以阻止其与模板DNA发生杂交作用。
➢colE1复制子不能影响质粒复制所必需的宿主酶的活性，因此，一旦DNA合成启动后，便不能改变其速度或进程。故而拷贝数的控制必须在DNA复制启动时或启动前进行。
➢质粒DNA的合成依赖于复制起点处稳定的DNA-RNA II 杂交体的形成。正常情况下，复制的起始是由正确折叠与不当折叠的RNA II间相互转化的平衡来控制的，前者可形成稳定的杂交体，后者则不能。
质粒对宿主细胞是非必需的，但在某些条件下，质粒能赋予宿主细胞以特殊的机能，从而使宿主得到生长的优势。
如抗药性质粒和降解性质粒就能使宿主细胞在有相应药物或化学毒物的环境中生存。
质粒也像染色体一样携带编码多种遗传性状的基因，并授予宿主细胞一定的遗传特性，许多与医学、农业、工业和环境密切相关的重要细菌的特殊特征便是由质粒编码的，如植物结瘤、固氮、对有机物的代谢等。
1）ColE1质粒的复制调控
ColE1为6.6kb的小质粒，拷贝数10~20。其复制不需任何质粒编码的蛋白质，而是完全依赖于宿主提供的寿命较长的酶和蛋白质，包括分子伴侣、DNA聚合酶I和Ⅲ, DNA依赖的RNA聚合酶、核糖核酸酶H (RNase H), DNA促旋酶和拓扑异构酶I。
ColE1质粒DNA的复制，是从一个特定的复制起点 oriV开始，并单向进行。控制此种质粒DNA复制启动的两种关键因素RNAI和RNAⅡ，以及另一种负调控因子 Rop蛋白，都是由ColE1 DNA转录产生的。
相反，RP4、RK2和RSFl010及从G+细菌中分离的滚环复制的质粒都属于广寄主范围(broad host range)质粒。广寄主范围的质粒一般能编码与复制起始有关的所有蛋白，这样就不依赖于寄主的功能。

2021年自考《微生物遗传学》第三章考点

2021年自考《微生物遗传学》第三章考点第三章微生物育种诱变剂诱变剂：凡是能诱发生物基因突变，并且突变率远远超过自发突变率的物理因子或化学因子。

诱变剂类型：1、物理诱变剂2、化学诱变剂3、生物诱变剂第一节物理诱变剂1、物理诱变剂的生物学效应：物理诱变剂对微生物的诱变作用主要是由高能辐射导致生物系统损伤，继而发生遗传变异的一系列复杂的连锁反应过程。

一、紫外线的效果：效果非常好，对人体影响小，较安全，经济实惠、设备简单、操作便利、诱变效果显著。

当不知道别的方法时，首先用紫外。

可使DNA断裂、H键断裂，15W1/3管长，剂量与距离成反比。

1、DNA对254nm紫外有强烈的吸收作用；2、紫外诱变剂量：15W灯管，254nm（1）用时间表示：一般相对剂量、固定强度，用时间表示。

强度与距离、辐射源本身有关。

（2）用死亡率表示：有必然的菌死亡，称致死作用；在可见光作用下，其诱变和致死作用均下降称为光复活作用。

3、光复活作用：把经紫外线照射后的微生物立即表露于可见光下时，降低其死亡率。

所以诱变后在红光或暗中培养。

原理：紫外作用后原有胸腺嘧啶二聚体的DNA暗中下与光裂合酶结合。

在可见光的作用下，该酶与二聚体重新分解成单位。

光激活酶能重新执行功能修复DNA.4、光复活效应在高剂量的紫外线作用后，表示为致死突变回复。

低剂量则表示在致死菌和突变菌的回复上。

重复使用光复活和高剂量，最终能使突变株增多。

二、快中子中子是原子核的组成部分，是不带电荷的粒子。

第二节化学诱变剂化学诱变剂：是一类能对DNA起作用，改变其结构，并引起遗传变异的物质。

包罗碱基类似物、烷化剂、移码突变剂、和其他种类。

剂量主要取决于其浓度和处理时间。

要求：1、选择一个效果好的（使菌种诱变后正突变高）；2、选择一个易得的；3、不能选太毒的，容易污染环境和伤人；4、尽量选择那种不产生回复突变的。

注意事项：化学诱变剂一般都有半衰期，应现用现配制，右边后必然要将化学诱变剂中和或稀释除去。

现代微生物遗传学第三单元授

40年代起，主要阐明基因的化学本质、基因突变机制和基因作用机制。
1955 Benzer提出了顺反子概念；提出了基因是可分的完整功能单位。发现一个基因内部的许多位点可以发生突变，位点之间可以发生交换。打破了基因“三位一体”概念。并提出以下术语：顺反子（Cis-trons）：是一个功能单位，含500bp ~ 1500bp。（单顺反子和多顺反子）突变子（muton）：一个基因内部能发生突变的最小单位。一个突变子可以是一个核苷酸的变化。交换子（recon）：也称重组子，发生重组时，一个基因内可交换的最小单位。一个交换子的大小可小到一个核苷酸。 1957 Crick提出中心法则
基因结构原核基因的结构所有原核基因都有一个编码区，在编码区的两侧，还存在着控制转录作用的调节区，即启动子和终止子。开放阅读框架(open reading frame, ORF)：在DNA链上，从起始密码子开始到终止密码子为止的一个连续编码序列，也就是所谓的编码区。
启动子(promoter)？
1
2
3
4
5
01
04
02
03
此期基因的概念：
1980 Shapiro发现转座子（可移动的基因）
1981 Cech和Altman 发现核酶
1985 Mullis,K. 建立了PCR体外扩增技术。一段可以转录为功能性RNA的DNA，它可以重叠、断裂的形式存在，并可转座。
基因是什么？
是实体，其物质基础是DNA （或RNA）；是一个含有特定遗传信息的DNA分子区段；是遗传信息传递和性状分化发育的依据；基因是可分的，根据功能不同，分为：编码蛋白质的基因结构基因（结构蛋白，酶）调节基因（阻遏蛋白或激活蛋白）无翻译产物的基因 tRNA基因（简称 tDNA ） rRNA基因（简称rDNA ）不转录的DNA区段启动子（promotor）操纵基因（operator）

《质粒plasm》课件

质粒在基因工程中的应用
1
基因突变
利用质粒打破特定的DNA序列，进而激活
基因替换
2ห้องสมุดไป่ตู้
或衰变细胞中的基因表达方式。
将某种基因表达模式完整地替换到人类
基因内，实现对候选基因的修复、增强
和操纵。
3
基因合成
在质粒中合成外源DNA序列，然后使其by 转化到细胞中，进行基因工程操作。
测定纯度和浓度
通过分光光度计等设备对提取的DNA进行浓度和纯度的分析，最终得到足够纯度的DNA模板。
质粒受体的构建
设计外源基因
质粒扩增
根据所研究的蛋白质或基因序列，设计需要插入到质粒中的外源 DNA序列。
利用分子克隆技术，扩增质粒，在特定位点上将筛选的外源结构 DNA序列一起轨迹插入质粒中。
2 复制
质粒具有独立于细胞核的自主复制能力，可以在细胞内快速复制複数份。
3 多样性
不同种类的质粒具有各自不同的基因功能，可以将人工合成或其他来源的 DNA序列插入质粒中。
质粒的特点和功能
适应性广表达调控分子克隆
质粒可以介导携带外源DNA的细胞转化，广泛用于不同物种和不同类型的细胞中。
基因疗法
质粒是基因治疗的主要载体，可以将缺失或变异的基因在人体内表达，达到修补基因的目的。
质粒提取的步骤和方法
1
DNA纯化
2
通过凝胶电泳或扫描电镜等技术分离出
DNA，并进行纯化和检验。可以使用各种
方法如组织组分析、板基础C离子交换等
3
来进行。
细胞破碎
使用缓冲液对待提取的菌落进行处理，进行细胞破裂和DNA释放。
《质粒plasm》PPT课件

苏教版高中生物选修3 百科名片：质粒

质粒科技名词定义中文名称：质粒英文名称：plasmid定义1：细菌细胞内一种自我复制的环状双链DNA分子，能稳定地独立存在于染色体外，并传递到子代，一般不整合到宿主染色体上。

现在常用的质粒大多数是经过改造或人工构建的，常含抗生素抗性基因，是重组DNA技术中重要的工具。

所属学科：生物化学与分子生物学（一级学科）；方法与技术（二级学科）定义2：独立于染色体之外的、能自主复制的双链环状脱氧核糖核酸物质。

所属学科：水产学（一级学科）；水产生物育种学（二级学科）定义3：细菌细胞内一种自我复制的环状双链DNA分子。

能稳定地独立存在于染色体外，并传递到子代，一般不整合到宿主染色体上。

现在常用的质粒大多数是经过改造或人工构建的，常含抗生素抗性基因，是重组DNA技术中重要的工具。

所属学科：细胞生物学（一级学科）；细胞培养与细胞工程（二级学科）定义4：细菌细胞内能在染色体外独立复制的遗传因子。

所属学科：遗传学（一级学科）；分子遗传学（二级学科）质粒在细胞内的复制质粒在细胞内的复制一般有两种类型:紧密控制型（Stringent control ）和松弛控制型（Relaxed control）。

前者只在细胞周期的一定阶段进行复制,当染色体不复制时,它也不能复制,通常每个细胞内只含有1个或几个质粒分子,如F因子。

后者的质粒在整个细胞周期中随时可以复制,在每个细胞中有许多拷贝,一般在20个以上,如Col E1质粒。

在使用蛋白质合成抑制剂-氯霉素时,细胞内蛋白质合成、染色体DNA 复制和细胞分裂均受到抑制,紧密型质粒复制停止,而松弛型质粒继续复制,质粒拷贝数可由原来20多个扩增至1000-3000个,此时质粒DNA占总DNA的含量可由原来的2%增加至40-50%。

利用同一复制系统的不同质粒不能在同一宿主细胞中共同存在,当两种质粒同时导入同一细胞时, 它们在复制及随后分配到子细胞的过程中彼此竞争,在一些细胞中,一种质粒占优势,而在另一些细胞中另一种质粒却占上风。

现代分子生物学第三章课后答案

1 染色体具有哪些作为遗传物质的特征？1 分子结构相对稳定2 能够自我复制，使亲子代之间保持连续性3 能够指导蛋白质的合成，从而控制整个生命过程4 能够产生可遗传的变异2.什么是核小体？简述其形成过程。

由DNA和组蛋白组成的染色质纤维细丝是许多核小体连成的念珠状结构。

核小体是由H2A,H2B,H3,H4各两个分子生成的八聚体和由大约200bp的DNA组成的。

八聚体在中间，DNA 分子盘绕在外，而H1则在核小体外面。

每个核小体只有一个H1。

所以，核小体中组蛋白和DNA的比例是每200bpDNA有H2A,H2B,H3,H4各两个，H1一个。

用核酸酶水解核小体后产生只含146bp核心颗粒，包括组蛋白八聚体及与其结合的146bpDNA，该序列绕在核心外面形成1.75圈，每圈约80bp。

由许多核小体构成了连续的染色质DNA细丝。

核小体的形成是染色体中DNA压缩的第一阶段。

在核小体中DNA盘绕组蛋白八聚体核心，从而使分子收缩至原尺寸的1/7。

200bpDNA完全舒展时长约68nm,却被压缩在10nm的核小体中。

核小体只是DNA压缩的第一步。

核小体长链200bp→核酸酶初步处理→核小体单体200bp→核酸酶继续处理→核心颗粒146bp3简述真核生物染色体的组成及组装过程除了性细胞外全是二倍体是有DNA以及大量蛋白质及核膜构成核小体是染色体结构的最基本单位。

核小体的核心是由4种组蛋白（H2A、H2B、H3和H4）各两个分子构成的扁球状8聚体。

蛋白质包括组蛋白与非组蛋白。

组蛋白是染色体的结构蛋白，它与DNA组成核小体，含有大量赖氨酸核精氨酸。

非组蛋白包括酶类与细胞分裂有关的蛋白等，他们也有可能是染色体的结构成分由DNA和组蛋白组成的染色体纤维细丝是许多核小体连成的念珠状结构----1.由DNA与组蛋白包装成核小体，在组蛋白H1的介导下核小体彼此连接形成直径约10nm的核小体串珠结构，这是染色质包装的一级结构。

2.在有组蛋白H1存在的情况下，由直径10nm的核小体串珠结构螺旋盘绕，每圈6个核小体，形成外径为30nm，内径10nm，螺距11nm的螺线管，这是染色质包装的二级结构。

【优选】细菌质粒PPT资料

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300C培养
.... ...
420C培养 EMB培养
白
红 300C
图3-2
Fts-lac+引入一个非温度敏感的宿主
丫啶消除Fts-lac质粒
白 42 ℃
（质粒本身性质）
Fts-lac+
42 ℃
红（染色体结构控制了F的复制）
Lac-
42 ℃
白
（染色体控制）
标记
复制条件
PSC101 5.8×106 6 COLE1 4.2×106 18
非
TCR
细菌的蛋白质合成
非\
细菌的DNA多聚酶 Ⅰ
2) 当它们整合后形成的嵌合质粒为PSC134，它
三、质粒复制的们类型的复制特征见表3-4。
表3-4 质粒复制的过程中，细胞产生一种专一的阻遏蛋白，它能抑制质粒进一步复制，只有当阻遏物稀释到一定的浓度（即消除了阻遏），
三．重新感染试验法——柯赫法则
1
1
1 2
2
3
3
2 3
4
4
4
a
1.蛋白质 2.染色体DNA
b
c
3.质粒DNA
图3-1 CsCI密度梯度示意图
第二节细菌质粒的种类
一．细菌质粒种类的划分
细菌质粒种类繁多,目前主要根据其表型效应命名并划分为不同的类型,目前在大肠杆菌中发现的质粒类型主要有三种:即性质粒、抗性质粒和产大肠杆菌素质粒。
1．性质粒：具有促进细胞结合的表型效应。
2．Col质粒（又称大肠杆菌质粒）：可以产大肠
杆菌素的大肠杆菌质粒。
3．抗性质粒：能对不同物质，其中包括抗生素、
化学药物、重金属等物质表现出抗性的一大类质粒的统称。