遗传育种复习题解-2007级讲解

微生物育种课后复习思考题参考答案完整版

成潇龙：有些我直接在答题上改了，也没有做标记。还有些希望你们自己去补充，说实话你们还是以考试为出发的复习，很多还是不用心。哎，理解吧。

微生物育种课后复习思考题参考答案

第一章思考题

一．名词解释

1.遗传与变异

遗传（Inheritance）指亲代的性状在子代表现的现象。（生物繁殖过程中，子代与亲代在各方面的相似现象）

变异（Variation）指同种生物世代之间或同代不同个体之间的性状的差异。（子代个体发生了改变，在某些方面不同于原来亲代的现象）

2.GMOs：遗传修饰生物体（Genetic modification organisms, GMOs），经外源基因导入并因此发生遗传整合和性状改变的生物体。

3.表型和基因型

表型：细胞在一定环境条件下表现出的一些实际的，已表达的特性。分子的角度讲，一个微生物的表现型是它的蛋白质的总和。例如：微生物完成一个特殊化学反应的能力。

基因型：由它的遗传信息组成，它编码微生物的所有特性，基因型代表潜在的特性，并不是特性本身。分子角度讲，一个微生物的基因型是它所有基因的总和。

二、问答题

1.工业微生物菌种应具有哪些基本特征？

非致病性；适合大规模培养工艺要求；利于规模化产品加工工艺；

具有相对稳定的遗传性能和生产性状；形成具有商业价值的产品或具有商业应用价值。

2.遗传物质的化学本质是什么？简述其证明实验。

1、肺炎链球菌转化实验结论：转化因子的化学本质为DNA。

2、噬菌体感染实验结论：DNA是遗传物质

3、病毒重建实验结论：HR病毒的遗传物质是RNA

结论：生物的遗传物质的化学本质是核酸，在绝大多数生物中是DNA，在少数病毒中是RNA。

3.简述遗传物质在各种微生物中的存在状态及复制方式。

多数生物中DNA为遗传物质的存在状态：细菌核DNA（拟核）细菌质粒真核细胞染色体，少数以RNA为遗传物质的病毒中存在

遗传物质的复制方式：

1、DNA的半保留复制模型

2、DNA的二向复制模型（θ模型）

3、DNA的滚环复制模型

第二章基因突变及其机制

1．突变（Mutation）：遗传物质核酸（DNA或病毒中的RNA）中的核苷酸序列突然发生了稳定的可遗传的变化。

2．突变型：由于突变体中DNA碱基序列的改变，所产生的新的等位基因及新的表现型称为突变型。

3．染色体畸变：染色体结构的改变，多数是染色体或染色单体遭到巨大损伤产生断裂，而断裂的数目、位置、断裂端连接方式等造成不同的突变。包括染色体缺失、重复、倒位和易位等。涉及到DNA分子上较大范围的变化，往往会涉及到多个基因。

4．基因突变；是指一个基因内部遗传结构或DNA序列的任何改变，包括一对或少数几对核苷酸的缺失、插入或置换，分为碱基置换（转换和颠换）和移码突变。

转换transition：DNA链中一个嘌呤（嘧啶）被另一个嘌呤（嘧啶）所置换。

颠换transversion：DNA链中一个嘌呤（嘧啶）被一个嘧啶（嘌呤）所置换。

5．错义突变missense mutation：由于突变后的密码子代表另一种氨基酸，从而造成个别碱基的改变导致多肽链上某个氨基酸为另一种氨基酸所取代。

6．同义突变：由于遗传密码的简并性，突变后的密码子编码的仍是同一种氨基酸。碱基序列发生改变而氨基酸序列未发生改变的隐蔽突变。

7．无义突变：突变后的密码子变成终止密码子，是一类是引起遗传性状改变的突变。8．移码突变frameshift mutation：在DNA序列中由于一对或少数几对核苷酸的插入或缺失，而使其后全部遗传密码的阅读框架发生移动，进而引起转录和转译错误的突变叫移码突变。一般只引起一个基因的表达出现错误。

9．条件致死突变型：在某一条件下具有致死效应，而在另一条件下没有致死效应的突变型。

如：温度敏感突变型。

10．回复突变：突变基因通过再次突变回复到野生型基因的表型性状。

11．沉默突变：表型不发生改变的基因突变，包括同义突变和氨基酸序列发生改变而不影响蛋白质功能的错义突变。

12．突变率（mutation rate）：每个细胞每一世代中发生突变的概率。突变率也可以用某一群体在每一世代（即分裂1次）中产生突变株的数目来表示。

13．转座因子：细胞基因组中能够从一个位置转移到另一个位置的一段DNA序列，包括原核生物中的插入序列、转座子以及转座噬菌体（如E. coli的Mu噬菌体）等。几乎所以生物都有转座因子存在。

14．诱变剂mutagen：凡是能诱发生物基因突变，且突变频率远远超过自发突变率的物理因子或化学物质。诱变剂分为化学诱变剂、物理诱变剂和生物诱变剂三类。

15．光复活或光修复（light repair）：把经紫外线照射后的微生物立即暴露在可见光下时，可明显降低其死亡率的现象。其本质是一种酶促反应，在可见光（300~500nm波长）的活化下，由光复活酶催化嘧啶二聚体分解成为单体。几乎所有的生物细胞中都已发现光复活酶。

16．切除修复：是生物体内进行DNA修复的重要途径，是一种多步骤的酶反应过程，发生在DNA复制之前，是对模板的修复。在限制性内切酶、核酸外切酶、DNA聚合酶以及连接酶的协同作用下将嘧啶二聚体酶切除去，继而重新合成一段正常的DNA链以填补

酶切所留下的缺口，使损伤的DNA分子恢复正常的修复方式。

17．重组修复：是一种越过损伤而进行的修复，不将模板上损伤碱基除去，而是通过复制后，由Rec系统经染色体交换，使子链上的空隙部位不再正对T=T，而是面对正常的单链。

留在模板链上的二聚体可被切除修复加以除去，或经细胞分裂而稀释。

18．SOS修复：在正常细胞中被关闭，仅在细胞受到重大损伤时激活的一种旁路修复系统，是唯一导致突变的修复。SOS修复系统松懈DNA复制校对系统，允许新生DNA链越过T=T而延伸，不去管双螺旋结构的变形，导致错误的碱基出现在生长链的任何位置，数量太大，错配修复和切除修复系统纠正一些，仍留有很多错配碱基，从而造成突变。

SOS修复系统的介入是紫外线诱发突变的主要原因。

19．表型延迟（phenotype lag）：表型的改变落后于基因突变的现象。微生物通过自发突变或人工诱变而产生新的基因型个体所表现出来的遗传特性不能在当代出现，其表型的出现必须经过2代以上的繁殖复制。按照原因分为分离性表型延迟（segregational lag）和生理性表型延迟（physiological lag）。

二、突变的表现型有哪些？基因突变的特点有哪些？

1形态突变型：引起细胞个体形态和菌落形态发生改变的突变型。是一种可见突变。

2营养缺陷型：由于代谢过程的缺陷而不能合成某种与合成初级代谢物有关的基因产物的缺陷型。

3抗性突变型：由于基因突变而产生的对某种化学药物、致死物理因子或噬菌体具有抗性的变异菌株。

4致死突变型：由于基因突变造成个体死亡的突变型。杂合状态的显性致死和纯合状态的隐性致死都导致个体的死亡

5 条件致死突变型：在某一条件下具有致死效应，而在另一条件下没有致死效应的突变型。

如：温度敏感突变型

6. 调节突变型：丧失对某一基因或操纵子表达能力调节的突变型。

7. 产量突变型：所产生的代谢产物的产量明显有别于原始菌株的突变株称产量突变型

基因突变遵循以下的一般规律（特点），即突变具有自发性，稀有性，随机性，独立性，可诱发性，可遗传性，可逆性。

四、自发性：突变可自发产生，突变的微生物与所处的环境因素没有对应关系。

四、稀有性：突变的稀有性是指在正常情况下，突变发生的频率往往很低。

四、随机性：基因突变的发生从时间、个体、位点和所产生的表型变化等方面都带有比较明

显的随机性。突变总是以一定的频率在群体中发生。

四、独立性：

四、可诱发性：

四、可遗传性：

四、可逆性：

三、如何从突变的分子机制来解释突变的自发性和随机性?

突变的自发性和随机性是指突变可自发产生，基因突变的发生从时间、个体、位点和所产生的表型变化等方面都带有比较明显的随机性。

1、转座因子的作用：具有转座作用的DNA序列从一个位置转移到另一个位置是自发和