環(huán)境微生物
1.?什么是微生物的遺傳性和變異性舌厨?遺傳和變異的物質基礎是什么?如何得以證明忿薇?
(疑惑姑曙,外界環(huán)境條件是否是微生物遺傳的必要條件?:書p178:遺傳是相對穩(wěn)定的迈倍,某種微生物生長繁殖要求它與上代相同或相似的營養(yǎng)類型和外界環(huán)境條件伤靠,它們對營養(yǎng)和對環(huán)境所產生的反應(表現(xiàn)型)也與親代相同或相似。)
遺傳和變異是生物最基本的屬性啼染,遺傳保證了種的存在和延續(xù)宴合;而變異則推動了種的進化和發(fā)展。兩者相輔相成迹鹅,相互依存卦洽,遺傳中有變異,變異中有遺傳斜棚,遺傳是相對的阀蒂,變異是絕對的,有些變異了的形態(tài)或性狀打肝,又會以相對穩(wěn)定的形式遺傳下去脂新,但是并非一切變異都具有遺傳性挪捕。
遺傳和變異的物質基礎是DNA粗梭。這一科學事實通過1928年的格里菲斯的轉化實驗加上1944年埃弗里等人的轉化補充試驗得以確切證明。
?2.?微生物的遺傳基因是什么?微生物的遺傳信息是如何傳遞的奏纪?
基因是一切成物體內儲存遺傳信息的鉴嗤、有自我復制能力的遺傳功能單位⌒虻鳎基因(遺傳因子)是產生一條多肽鏈或功能RNA所需的全部核苷酸序列醉锅。基因支持著生命的基本構造和性能发绢。儲存著生命的種族硬耍、血型垄琐、孕育、生長经柴、凋亡等過程的全部信息狸窘。環(huán)境和遺傳的互相依賴,演繹著生命的繁衍坯认、細胞分裂和蛋白質合成等重要生理過程翻擒。生物體的生、長牛哺、衰陋气、病、老引润、死等一切生命現(xiàn)象都與基因有關恩伺。它也是決定生命健康的內在因素。因此椰拒,基因具有雙重屬性:物質性(存在方式)和信息性(根本屬性)晶渠。
遺傳信息的傳遞:DNA的復制和遺傳信息傳遞的基本規(guī)則褒脯,稱為分子遺傳學的中心法則。不論細胞還是非細胞生物缆毁,儲存在DNA上的遺傳信息都通過DNA轉錄為RNA番川,將遺傳信息傳給后代,并通過RNA的中間作用指導蛋白質的合成脊框。只含RNA的病毒其遺傳信息儲存在RNA上(不太懂颁督,所以是說,RNA是含有遺傳信息的嗎浇雹?那么沉御,和書上(p182)所說,基因是DNA片段昭灵,是否矛盾呢吠裆??烂完?另外回到第一問:微生物的遺傳基因试疙,是否包括RNA片段?還是只是脫氧核糖核苷酸呢抠蚣?)祝旷,通過反轉錄酶的作用由RNA轉錄為DNA,這叫反向轉錄,從而將遺傳信息傳給后代怀跛。
3.?DNA是如何復制的奇昙?何謂DNA的變性和復性?
DNA的自我復制過程大致如下:首先敌完,DNA兩單鏈之間的氫鍵斷裂储耐,彼此分開——然后以各自原有多核苷酸鏈為模版,根據堿基互補配對的原則滨溉,吸收細胞中游離的和核苷酸——按照原有的堿基順序對應各合成一條互補DNA鏈什湘。新合成的一條DNA單鏈又和原有的核苷酸鏈以氫鍵連接形成新的雙螺旋結構。
復制速度的影響因素:在正常速率和慢速率生長的細胞中合成DNA——用時大約為該種微生物代時的2/3晦攒;對于快速增長的微生物而言闽撤,因為其第二輪復制開始時第一輪復制還沒有完成——因此,在同一個時間點里就有許多復制點出現(xiàn)在細胞中脯颜∮雌欤快速增長的細胞相較普通細胞副本更多(副本是指什么呢~?)栋操。在每個生長周期之末闸餐,DNA副本總是生長周期開始時的兩倍(?)矾芙,他們在新一輪復制開始之前舍沙,已有部分復制了(?剔宪?)拂铡。
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DNA的變性——當天然雙鏈DNA受熱或在其他因素的作用下,兩條鏈之間的結合力(氫鍵)被破壞而分開成單鏈DNA葱绒,即稱為DNA變性感帅。這時,分子呈現(xiàn)出無規(guī)則線團的構象地淀。
DNA的復性——變性DNA溶液經適當處理后重新形成天然(失球??)DNA的過程叫復性骚秦,也叫退火她倘。
4.?微生物有幾種RNA?它們各有什么作用作箍?
1屹电、mRNA有四種:轉運RNA(tRNA)阶剑、信使RNA(mRNA)跃巡、核糖體RNA(rRNA)、反義RNA
mRNA的功能就是把DNA上的遺傳信息精確無誤地轉錄下來牧愁,然后再由mRNA的堿基順序決定蛋白質的氨基酸順序素邪,完成基因表過程中的遺傳信息傳遞過程。
2猪半、tRNA
主要是攜帶氨基酸進入核糖體兔朦,在mRNA指導下合成蛋白質。tRNA還具有其他一些特異功能磨确,例如沽甥,在沒有核糖體或其他核酸分子參與下,攜帶氨基酸轉移至專一的受體分子乏奥,以合成細胞膜或細胞壁組分等等摆舟。
3、rRNA
主要功能是:
(1)具有肽酰轉移酶的活性邓了。
(2)為tRNA提供結合位點恨诱。
(3)為多種蛋白質合成因子提供結合位點。
4骗炉、反義RNA(DNA轉錄mRNA的同時轉錄反義RNA)
功能:起調節(jié)作用胡野,決定mRNA的調節(jié)速率。
*共同作用:上述4種RNA協(xié)作合成蛋白質痕鳍。
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5.?微生物生長過程中蛋白質是如何合成的硫豆?細胞是如何分裂的?
蛋白質的合成過程有以下幾個步驟:
1.DNA復制
2.DNA轉錄
DNA轉錄實際是RNA的合成(包括四種RNA)笼呆,轉錄是由DNA?指導熊响,在RNA聚合酶催化作用下的RNA的合成過程,此過程需要ATP诗赌,GTP和UTP參與汗茄。對于原核生物和真核生物而言,過程不同铭若。
(1)原核微生物的DNA轉錄
(σ因子協(xié)助RNA聚合酶)(需要掌握嗎)
(2)真核微生物的DNA轉錄
(有三種RNA聚合酶參與而成洪碳;基因內有?外顯子)
3.tRNA翻譯與轉運
4.蛋白質合成
通過tRNA兩端的識別作用,把特定氨基酸轉送到核糖體上叼屠,使不同的氨基酸按照mRNA上的堿基序列連接起來瞳腌,在多肽合成酶的作用下合成多肽鏈(mRNA的堿基序列決定了多肽鏈上氨基酸的序列),多肽鏈通過高度折疊成特定的蛋白質結構镜雨,最終合成具有不同生理特性的功能蛋白嫂侍。
什么叫微生物細胞分裂?
隨DNA復制和蛋白質合成而使兩者成倍增加后的一個有序過程,即為微生物細胞分裂挑宠。
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6.?微生物變異的實質是什么菲盾?微生物突變類型有幾種?變異表現(xiàn)在哪些方面各淀?
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1.變異的實質——基因突變
基因突變即微生物的DNA被某種因素引起堿基的缺失懒鉴、置換或插入,改變了基因內部原有的堿基排列順序碎浇,從而引起其后代表現(xiàn)型的改變临谱。當后代突然表現(xiàn)和親代顯然不同的、能遺傳的性狀(稱表現(xiàn)型)時南捂,就稱為突變吴裤。
2.突變的類型
(1)自發(fā)突變——自發(fā)突變的原因
a.多因素低劑量的誘變效應
b.互變異構效應
(2)誘發(fā)突變
a.物理誘變
①.紫外輻射
②.DNA 損傷的修復
b.化學誘變
c.復合處理及其協(xié)同效應
d.定向培育和馴化
3.微生物的變異現(xiàn)象很普遍:有營養(yǎng)要求的變異,對溫度溺健、PH要求的變異麦牺,對毒物的耐毒能力的變異,個體形態(tài)和菌落形態(tài)的變異及代謝途徑的變異等鞭缭。(在廢水生物處理過程中)