环境工程微生物 第六章 微生物的遗传和变异

环境工程微生物 专业课程 章节思维导图，内容详实、条理清晰、易于理解，无论是初学者还是准备参加考试的学生，这张脑图都将是你不可或缺的学习助手。

第六章 微生物的遗传和变异

• 第一节 微生物的遗传
  • 一，遗传和变异的物质基础——DNA
    • 亲代是通过脱氧核糖核酸将决定各种遗传性状的遗传信息传给子代，子代有了一定的结构DNA便产生一定形态结构的蛋白质，由一定结构的蛋白质就可决定子代具有一定形态 结构和生理生化性质等遗传性状 。
  • 二，DNA的结构与复制
    • 一，DNA的结构
      • 1，DNA的存在形式
      • 2，基因——遗传因子
      • 3，遗传信息的传递
    • 二，DNA的复制
      • 拓扑异构酶解旋，DNA解链酶使DNA双链打开，单链结合蛋白质附着上面防止它重新形成螺旋体，引物酶引出一小段RNA引物，DNA聚合酶三 5-3端复制，DNA聚合酶1剪切，DNA连接酶链接
  • 三，DNA的变性和复性
    • 1，DNA的变性
      • 当天然双链DNA受热或在其他因素作用下双链之间的结合力氢键被破坏而分成开单链DNA即称为DNA的变性
    • 2，DNA的复性
      • 变性DNA溶液经适当处理后重新形成天然DNA的过程叫复性或叫退火
  • 四，RNA
    • 1，tRNA
    • 2, rRNA
    • 3, mRNA
    • 4, 反义RNA
  • 五，遗传密码
    • AUG是起始密码 ,(UAA,UAG,UGA )我们我们称为无意义密码,它们起终止蛋白合成的作用
  • 六，微生物生长与蛋白质合成
    • 1，DNA复制
    • 2，DNA转录
      • 1,原核微生物的DNA转录
      • 2，真核微生物的DNA转录
    • 3，tRNA翻译与转运
    • 4,蛋白质合成
• 第二节 微生物的变异
  • 一，变异的实质——基因突变
    • 当后代突然表现和亲代显然不同的能遗传的性状称（表现型）时就称为突变
  • 二，变异的类型
    • 1，自发突变
      • 1，多因素低剂量的诱变效应
      • 2，互变异构效应
    • 2，诱发突变
      • 1，物理诱变
        • 利用物理因素引起基因突变的称为物理诱变然后一般是射线
          • （1）紫外辐射诱变作用机制
          • （2）DNA损伤的修复
            • 1，光复活和暗复活
            • 2，切除修复
            • 3，重组修复
            • 4，SOS修复
            • 5，适应性修复
      • 2，化学诱变
        • （1）碱基类似物
        • （2）烷化剂
        • （3）脱氨基试剂
      • 3，复合处理及其协同效应
        • （1）两种或多种诱变剂先后使用
        • （2）同一种诱变剂重复使用
        • （3） 两种或多种诱变剂同时使用
      • 4，定向培育和驯化
        • 1，细菌的筛选方法 优胜劣汰
        • 2，选择培养基的方式 天然+人工
• 第三节 基因重组
  • 一，杂交
    • 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 ，在真核微生物和原核微生物中可通过杂交获得有目的定向的新品种
  • 二，转化
    • 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供体细胞部分遗传性状的现象
  • 三，转导
    • 通过温和噬菌体的媒介作用把供体细胞内特定的基因DN片段携带至受体 细胞中是后者获得前者部分遗传性状的现象
• 第四节 突变体的检测与筛选
  • 一，突变体的检测
    • 1，直接检测表现型
    • 2，间接检测法
      • 细菌回复突变试验 缺陷型菌株自身不能合成组氨酸，在没有组氨酸的培养基上无法生长，但在加诱变剂能使缺陷型菌株突变为正常基因（野生型），能使在不含组氨酸的培养基中生成
  • 二，突变体的筛选
    • 1，营养突变型
    • 2，抗性突变性
    • 3，致死突变形式
    • 4，形态突变型
    • 5，抗原突变型
    • 6，产量突变型
• 第五节 分子遗传学新技术在环境工程中的应用
  • 一，遗传工程在环境工程中的应用
    • 1，质粒育种简介
      • 在原核微生物中除有染色体外还含有另一种较小的携带少量遗传基因的环状DNA分子称为质粒
    • 2，质粒育种举例
      • 1，多功能超级细菌的构建
      • 2，解烷抗汞质粒菌的构建
      • 3，脱色工程菌的构建
      • 4，Q5T工程菌
  • 二，基因工程技术在环境工程中的应用
    • 1，先从供体细胞中选择获取带有目的基因的DNA片段
    • 2，将目的DNA的片段和质粒在体外重组
    • 3，将重组体转入受体细胞
    • 4，重组体克隆的筛选与鉴定
    • 5，外源基因表达产物的分离与提纯
  • 三，PCR技术在环境工程中的应用
    • 3,PCR技术的操作步骤
      • 1,加热变性
      • 2,退火
      • 3, 延伸
      • 4,将扩增产物进行琼脂糖凝胶电泳观察
    • 4,PCR技术的应用
      • 1， 应用PCR技术研究特定环境中微生物区系的组成结构分析种群动态
      • 2，应用PCR技术监测环境中的特定微生物，如致病菌和工程菌等
  • 四，分子遗传学的综合技术用于环境微生物鉴定和种群动态分析
    • 传统的微生物系统分类步骤繁多，要对各种微生物进行分离培养，纯化，染色，反应对个体菌落形态特征的观察和生理生化反应特征以及免疫学特性的试验等进行分类然后按，分类鉴定手册， 检索该生物的属种名 。