第八章-微生物的遗传变异与育种答案

质粒的种类有:①抗药性质粒是指携带有分解某种抗生素或药物酶系的基因的质粒,可以赋于宿主细胞耐或抗或分解或失活某种抗生素或药物的性能;②抗生素产生质炷是指携带有合成某种抗生素的酶系的基因质粒,赋予宿主细胞合成某种抗生素的性能;③芳香族化合物降解质粒是指携带有分解或降解某种芳香族化合物为简单化合物或无机物和酶系基因的质粒,赋予宿主细胞降解某种芳香族化合物的能力;④大肠杆菌素质粒是指携带有产生大肠杆菌素酶系基因的质粒,赋予大肠杆菌产生大肠杆菌素的能力;⑤性质粒又称F因子是指携带有负责接合转移的基因即编码形成性纤毛的基因和DNA复制的基因,决定性别的质粒;⑥限制性核酸内切酶和修饰酶的产生的质粒是指携带有编码合成限制性内切酶和修饰酶基因的质粒;⑦致辞瘤性质粒是指存在于致病菌根癌农干菌中的携带有可以导致许多双子叶植物根系产生冠瘿病根癌基因的质粒;⑧杀伤性质粒是发现于真菌的酵母菌的黑粉菌的致死颗粒,其性能如肠杆菌素质粒,但致死颗粒的基因组都为双链RNA,不是双链DNA,且有蛋白质外壳包围,尤如双链RNA病毒.

7.简述微生物所具有的DNA损伤修复系统特点,比较不同修复系统的异同?

DNA损伤 是指任何不正常的DNA结构,包括基因突变,移码突变和染色体变异.微生物具有较多的DNA氧化物 修复系统有光复活系统作用,切除作用修复,重组修复和SOS修复.

光复活作用 是指光诱导后使损伤的DNA修复现象,例如细菌经紫个光照射后如果放在300~600NM的可见光下,存活数显然大于在黑暗中培养的同一处理样品.这是因为细菌细胞内存在一种光复活酶PR酶本身不吸收光,也不与任何吸收光的物质相结合,但他却能识别由紫外光照射所形成的二聚体,特别是专一性地结合在胸腺嗤之以嘧啶二聚体上.在暗处,形成酶和DNA的复合物吸收可见光提供的能量,,催化一个二次光化学反应,此反应利用可见光将环丁烷恢复成两个单独的嘧啶 碱,然后酶从复合物中释放出来,修复完成.

切除修复 是一种多酶催化过程,共有四个步骤,通常概括为切一补一切一封,每一步是切断,,由一种修复核酸酶识别胸腺嘧啶两聚体所造成的变形,在两聚体前面的糖_磷酸骨架上切开一个裂口,在裂口处,包含有二聚体的一侧是5’P,而另一侧是3’-OH.聚合酶I误解别3’-OH,然后合成新的DNA片段,以代替含有胸腺嘧啶二聚体的DNA切除片段.这一片段部分由聚全酶

I的5’-3’外切酶酶活切除,部分由相配合的内切核酸酶活性切除,其他外切酶也能够完成这一切除步骤.切除的片段通过许多清除外切酶的内切酶共同作用,最终降解成单核苷酸和一个胸腺嘧啶二聚体脱氧核苷酸,修复过程的最后一步是双月刊DNA连接酶把新合成的扯段和原始相连接.

重组修复 是指经紫外线照射后形成的嘧啶二聚体,在未被切除时,用作DNA合成的模板,导致一个不连续的DNA链,子链上产生一个缺口.经过一定的时间,在重组蛋白的作用下,母链和子链发生重组,重组后原来的母链的缺口可能通过DNA多聚酶的作用,以对侧子链为模板,合成DNA扯段来填补,最后在连接酶的作用下连接新旧链而完成修复的过程.

SOS修复 是指经紫外线照射后的λ噬菌体感染轻度照射后的E.coli时,噬菌体的存活率明显增加,而其中突变的噬菌体数目也随之增加的现象.这是因为在SOS修复过程中,由于校对功能的丧失,要新合成的链上有比正常情况下多得多的不配对碱基,尽管这些错配碱基可以被错配修复系统和切除修复系统纠正.但因数量太大,没有被除纠正的错误碱基仍然很多,从而诱发基因突变.

修复系统的异同:

(1)能量的来源不同 光合复活的能源来自日光,而切除修复,重组修复和SOS算得的能源来自ATP.

(2)修复的时间不同 光合复活和切除修复是DNA复制前的修复,而重组修复和SOS修复是DNA复制后的修复

(3)修复后引起的结果不同 光合复活,切补修复和重组修复是不产生基因突变的修复,而SOS修复是产生基因突变的修复.

8.叙述诱变育种的操作步骤。(共6分，每步1分)

1)、选择合适的出发菌株

2)、制备待处理的菌悬液

3)、诱变处理

4)、筛选

5)、保藏和扩大试验

9.什么叫基因工程？详述其操作步骤

答：(2.5分)基因工程指通过人工方法将目的基因与载体DNA分子连接起来，然后导入受体细胞，从而使使受体细胞获得新的遗传性状的一种育种措施称基因工程。

(7.5分)基因工程操作主要包括以下五步：

(1) 目的基因的取得

(2) 载体的选择

(3) 目的基因与载体DNA的体外重组

(4) 重组载体引入受体细胞

转录表达

10.假定现在要你分离一株产淀粉酶的细菌，请你设计一个详细的试验步骤。(7分)

答：由于土壤中微生物的种类和数量都特别多，所以优先考虑从土壤中分离，从土壤中分离一株产淀粉酶的细菌试验步骤如下：

(3分)1、土壤稀释液的制备 (2分) 2.平板制作

(2分)3. 培养与移植