现代微生物生物技术考试.doc

现代微生物生物技术期末考试
绪论
1、生物技术(Biotechnology):指人们以现代生命科学为基础,结合其他基础科学的科学原理,采用先进的科学技术手段,按照预先的设计改造生物体或加工生物原料,为人类生产出所需产品或达到某种目的。生物技术是人们利用微生物、动植物体对物质原料进行加工,以提供产品来为社会服务的技术。基因工程和发酵工程是现代生物技术的核心。
第二章微生物分子遗传学基础
1、基因组:是指单倍体细胞中所含的全套遗传物质(包括编码序列和非编码序列)。
2、复制起点:复制起点是启动复制的序列,能与专门的RNA聚合酶结合,合成复制需要的RNA引物或某种与复制有关的蛋白,并与该蛋白结合使DNA聚合酶启动复制。
3、启动子
概念:基因上游邻接编码区的一段核苷酸序列,它被DNA依赖的RNA聚合酶所识别并结合,继而启动转录。转录常常就在启动子序列内启动。
特点:1)原核生物的启动子
有-10区的TATAAT序列(TATA box或Pribnow box)和-35区(TTGACA),-35区被认为跟RNA聚合酶的识别有关,称为识别区,一般-10区和-35区相隔16-18bp。
2)真核生物的启动子
真核生物基因的启动子有些在-25至-30位置有一个典型的序列TATAAAT,即TATA box,这类启动子能够被RNA pol II识别,与酶识别有关的另一位区在-70至-80处,AATCT,称为CAAT盒(有些启动子没有此序列)。
增强子
概念:在真核基因中,启动子并不一定能独立工作。在有些基因中,启动子的活性需依赖另一些DN***段。这些能够增强启动子在转录过程中作用的DN***段称增强子。
特点:(1)有一核心序列:GGTGTGGTTT;
(2)不需固定的位置,启动子与转录起点的距离是相对稳定的,而增强子可以接近转录起点也可远离;
(3)可作用于任何方向,它可以在基因的5’-端上游,也可在3’-端下游,对启动子影响一样;
(4)有组织细胞专一性,某类增强子只在某种组织或细胞中起作用;
(5)一个增强子可对几个启动子产生影响;
(6)增强子可存在于内含子中。
操纵基因:染色体上一段核苷酸序列,可与专一的调节蛋白(如阻遏物)结合,调控邻接基因的表达,一般在启动子与转录起点之间,常与启动子部分序列重叠。
质粒:是指存在于细菌、真菌等微生物细胞中、独立于染色体外、能进行自我复制的遗传因子。
基本特点:a、可以整合到染色体上,又可以游离于染色体外(附加体)
b、质粒通常是共价、闭合、环状双链DNA
c、分子大小范围从1kb左右到1000 kb。
质粒的复制
质粒的复制主要是通过θ型复制和滚环复制两种方式之一进行的,其中以θ型复制为主。在θ型复制中,有单向复制和双向复制两种类型。革兰氏阴性细菌中多数质粒是以θ型方式复制,R1、R100等是单向复制,F、R6k等是双向复制类型。在革兰氏阳性细菌中大多数质粒是以滚环方式复制。
质粒复制起点oriV区的功能:
决定复制机制和启动复制,决定寄主范围,决定拷贝数,决定相容性。
质粒不稳定性产生的原因:
1)分离的不稳定性:指在细胞分裂过程中,有一个细胞没有获得质粒DNA,并最终增殖成为无质粒的优势群体
2)结构的不稳定性:指由于转座作用或重组作用引起的质粒DNA的重排或缺失。
原噬菌体与溶原
原噬菌体:整合在细菌基因组中的噬菌体基因组。含有原噬菌体的细菌称为溶原性细菌。
噬菌体的特点:
答:1)噬菌体是一个温和噬菌体;
2)DNA为双链线性DNA,,双链的两个末端5’方向是一段由12个核苷酸组成的短单链片段,两个片段反向互补,当被注射进入宿主细胞时,两个片段配对,形成环状DNA分子。故将两个片段称为粘性末端(cohesive-end site,cos);
3)拷贝数高;
4)克隆基因储存于噬菌体的头部十分稳定安全,这样使建立克隆基因文库相对容易;
5)可以容纳较长的外源片段,对克隆大片段DNA很有用;
6)是一个理想的克隆载体
7)噬菌体DNA基因组约有61个基因,分为必需基因和非必需基因。
转座
1)类型:插入序列(IS)、复合转座子Tn和Mu类温和噬菌体。
2)遗传效应:引起插入突变,产生新的基因,产生染色体畸变,引起生物进化。
DNA横向传递:DNA传递不是由亲代传给子代,而是在同代细胞或不同代的平行生长的细胞之间进行传递。
其中横向传递的方式有:转化(包括转染)、接合、转导、转座等。
转化:外源DNA被摄入使受体菌获得新遗传性状的过程。(是指某些细菌通过其细胞膜摄取周围供体的染色体片段,并将此外源DN***段通过重组参入自己的染色体