周德庆微生物学教程课后习题答案 - 图文(5)

转化是受体细胞从外界直接吸收供体的DNA片段(或质粒)，通过遗传物质的同源区段发生交换，结果把供体菌的DNA 片段整合到受体菌的基因组上，使受体菌获得新的遗传性状。 感受态是指受体菌最易接受到外源DNA 片段并实现转化的生理状态。 基本培养基是指能满足某一菌类的野生型菌株生长最低营养要求的合成培养基。 在基本培养基中加入一些富含氨基酸、维生素和碱基之类的天然有机物质(如蛋白质,酵母膏)，以满足该菌株的各种营养缺陷型都能生长的培养基，称为完全培养基(CM)。 把经紫外经照射后的微生物暴露于可见光下时，可明显降低其死亡率的现象，称为光复合作用。

转座子(Tn)是一小段双链DNA，由2000 个以上的碱基对组成，常常编码一种或几种抗生素的抗性结构基因和末端反向重复序列。转座子能够在基因组内，或细菌染色体和质粒之间移动。

基因工程又称重组DNA 技术，它是根据人们的需要在体外将供体生物控制某种遗传性状的一段生物大分子-----DNA切割后，同载体连接，然后导入受体生物细胞中进行复制、表达，从而获得新物种的一种崭新的育种技术。 基因的物质基础是核酸(DNA 或RNA)，是一个含有特定遗传信息的核苷酸序列，它是遗传物质的最小功能单位。

突变率是指一个细胞在一个分裂世代中发生突变的可能机率。 遗传物质通过细胞间的直接接触从一个细胞转入到另一细胞而表达的过程称为接合。 转化后的受体菌称为转化子。 经转导作用形成具有新遗传性状的受体细胞称为转导子。(或者是获得了转导噬菌体的受体细胞)。 当 Hfr 菌株内的F 因子不正常切割而脱离其染色体时，可形成游离的但携带一小段染色体基因的F 因子，含有这种F因子的菌株称为F菌株。

Hfr 菌株：F 因子整合到细菌染色体上与细菌染色体同步复制，它与F-菌株接合后的重组频率比F+与F-接合后的重组频率要高几百倍以上。

F+菌株：在细胞中存在着游离的F 因子，在细胞表面形成性菌毛。 F-菌株：细胞中没有F 因子，表面也不具性菌毛的菌株。

诱变育种：使用各种物理或化学因子处理微生物细胞，提高突变率，从中挑选出少数符合育种目的的突变株。 抗性突变型：一类能抵抗生物因子和一些理化因子的突变型。例如能抗噬菌体侵染的突变型，能抗药物(主要是抗生素以及抗温度)等的突变型。 营养缺陷型：由于基因突变引起菌株在一些营养物质(如氨基酸、维生素和碱基)的合成能力上出现缺陷，而必须在基本培养基中添加相应的物质才能正常生长的突变型。 变异前的原始菌株称为野生型菌株。 染色体畸变是指DNA的大段变化(损伤)现象，表现为染色体的添加(即插入)、缺失、易位和倒位。 准性生殖是一种类似于有性生殖但比它更为原始的一种生殖方式，它可使同一生物的两

个不同来源的体细胞经融合后，不通过减数分裂而导致低频率的基因重组。准性生殖常见于半知菌中。

在同一真菌细胞中并存有不同遗传性状的核的现象称异核现象，这样的菌丝体称为异核体。

五．问答题：

转导是以噬菌体为媒介将供体细胞中的DNA 片段转移到受体细胞中，使受体发生遗传变异的过程。

相同点：均以噬菌体为媒介，导致遗传物质的转移。 不同点：

普通性转导局限性转导

1．能够转导的基因：供体菌的几乎任何一个供体菌的少数基因。

2．噬菌体的位置：不整合到寄主染色体的整合到寄主染色体的特定位置上。

3．转导噬菌体的获得：转导噬菌体可通过裂解反应转导噬菌体只能通过诱导或诱导溶源性细菌得到。

4．转导子的性质：转导子是属于非溶源型的，转导子是属于缺陷溶源型的， 因普遍转导的物质主要是供它转导的物质有供体的DNA，体菌的DNA。也有噬菌体DNA，但以噬菌体为主。

转化是受菌体直接接受了供体菌的DNA片段，通过交换，把它组合到自己的基因组中，从而获得了供体菌的部分遗传性状的现象，转化过程中不涉及噬菌体的参与，而是受体细胞(处于感受态)直接吸收供体菌的DNA 片段。由于游离DNA 可被DNA 酶分解，因此DNA酶的加入使转化作用不发生。

转导是通过缺陷噬菌体的媒介，把供体细胞的DNA 片段携带到受体细胞中，从而使后者获得了前者部分遗传性状的现象。与转化相区别，转导过程有噬菌体参与。由于DNA 酶不能作用于噬菌体中的DNA，因此转导作用不受DNA 酶的影响。

F 质粒是存在于细菌染色体外或附加于染色体上控制性接合的物质。由共价闭合环状双螺旋DNA分子构成。分子量较染色体小。它的消失不影响细菌的生存。 F 质粒即为致育因子，它决定了大肠杆菌的性别，与细菌有性接合有关。

根据F 因子在细胞中的有无和存在方式不同，可把大肠杆菌分成3 种接合类型： F+菌株：有游离的F质粒，与F-接合后可使F-转变成F+。 F-菌株：无F 质粒，无性菌毛。

Hfr 菌株：F质粒与染色体整合，可与F-接合后发生高频重组，杂交子代仍保持F-状态 F+′F-可以杂交，Hfr′F-可以杂交,F-′F-不能杂交。 质粒是存在于细菌染色体外或附加于染色体上的遗传物质。一般由闭合环状的DNA组成。 质粒既可自我复制，稳定遗传，也可插入细菌染色体中或与其携带的外源DNA 片段共同复制增殖，它的消

失不影响细菌的生存。它可通过转化、转导或接合作用单独转移，也可携带染色体片段一起转移，所以质

粒是遗传工程中重要的载体之一。

把两个不同性状个体内的遗传基因转移到一起，经遗传分子的重新组合后，形成新的遗传型个体的方式，

称为基因重组。在原核生物中，可通过转化、转导、接合的方式进行基因重组。 列举三个经典实验之一即为正确。 例如Griffith 转化实验(要加以说明)

出现微小菌落的原因是发生了流产转导。

由于供体菌的片段不能重组到受体的染色体上，它本身不具有独立复制的能力，随着细胞的分裂，供体片

段只能沿着单个细胞传递下去，因为供体片段所编码的酶有限，每一个没有得到供体DNA片段的子细胞不

能合成新酶，但仍含有母细胞残留的酶，只能使细胞分裂一、二次，所以形成的是微小的菌落。

菌丝连结.形成异核体.核融合形成杂合二倍体.体细胞交换和单倍体化。

意义：半知菌中基因重组的主要方式，为一些没有有性过程但有重要生产价值的半知菌的育种工作提供了 重要手段。

筛选营养缺陷型菌株一般要经过诱变、淘汰野生型，检出和鉴定营养缺陷型4 个环节。 将筛选得到的缺陷型菌株分别涂在不加任何氨基酸的基本培养基和加有组氨酸的基本培养基上，若前者不

长后者长出菌落，即为组氨酸缺陷型。 筛选营养缺陷型菌株一般要经过诱变、淘汰野生型,检出和鉴定营养缺陷型4 个步骤。 营养缺陷型的应用价值主要有:

营养缺陷型在杂交育种中是不可缺少的工具。 利用营养缺陷型可以用来研究生物合成的途径。 利用营养缺陷型可以作为诱变筛选突变株的标记。

利用缺陷型可以获得某些代谢的中间产物，因此在生产上可以用来进行生产氨基酸、核苷酸之类的物质。 个体小，极少分化，每个细胞都能直接接受环境条件的影响而发生变异。

繁殖速度快，在短期内可受环境因素的影响而发生变异，有利于自然选择或人工选择。 大多数微生物以无性繁殖为主，而且营养细胞大多为单倍体，便于建立纯系及长久保存大量品系。 代谢类型多样，易于累积不同的代谢产物。

存在着处于进化过程中的多种原始方式的有性生殖类型。 1.紫外线诱变后见光培养，造成光修复，使得突变率大大下降，以至选不出Str 抗性菌株。 2.紫外线的照射后可能根本没有产生抗Str 的突变。

1.A 与B 接合后，供体细胞的基因型仍为A+B+C+，仍是F+。受体细胞转变为F+，基因型仍为A-B-C-。

当 F+变成为Hfr 时，A 与B 接合后，受体细胞的可能基因型种类较多，如A+B-C-，

A-B+C-，A-B-C+等等。

实验一：将两菌株分别放入中间有烧结玻璃的U形玻璃管中，两边反复加压使液体交换，分别培养。 实验二：将两菌株先分别加入一定量的DNA 酶消解胞外的游离DNA 分子，再混合培养。 若实验一、二均有原养型出现，说明是转导作用，因为带有供体DNA的噬菌体可通过烧结玻璃，并且噬菌

体中的DNA不受DNA酶的作用。

若实验一无原养型出现，而实验二有原养型出现，说明是接合作用，因为接合作用需菌体接触，但胞外的

DNA 酶不能作用于接合转移的DNA。

若实验一、二均无原养型出现，说明是转化作用，因为游离DNA不能通过烧结玻璃，而且要被DNA酶分解。

实验一：将两菌株分别放入中间有烧结玻璃的U形玻璃管中，两边反复加压使液体交换，分别培养。 实验二：将两菌株先分别加入一定量的DNA 酶消解胞外的游离DNA 分子，再混合培养。 若实验一、二均有原养型出现，说明是转导作用，因为带有供体DNA的噬菌体可通过烧结玻璃，并且噬菌

体中的DNA不受DNA酶的作用。

若实验一无原养型出现，而实验二有原养型出现，说明是接合作用，因为接合作用需菌体接触，但胞外的

DNA 酶不能作用于接合转移的DNA。 若实验一、二均无原养型出现，说明是转化作用，因为游离DNA不能通过烧结玻璃，而且要被DNA酶分解。

葡萄糖的存在可降低cAMP 的浓度，影响RNA 聚合酶与乳糖操纵子中启动子的结合(因为cAMP 是RNA 聚合

酶与启动子有效结合所必须的)，使转录无法进行，乳糖操纵子中的结构基因得不到表达，从而产生了分

解代谢物阻遏诱导酶(涉及乳糖利用的三个酶)合成的现象。产生第一次生长现象。 当葡萄糖被利用完后，cAMP浓度上升，cAMP-CAP复合物得以与乳糖操纵子中的启动子结合，RNA 聚合酶才

能与启动子的特定区域结合并准备执行转录功能，这时由于存在乳糖，使阻遏蛋白失活，转录得以进行，

结构基因得到表达，合成利用乳糖的三个酶，即β-半乳糖苷酶，渗透酶，半乳糖苷转乙酰基酶。细胞开

始利用乳糖，产生第二次生长现象。 第八章

第八___________章 名词解释：

根土比

植物病原微生物 VA 菌根 内生菌根 外生菌根 菌根菌 植物根际

植物根际微生物 微生物寄生 微生物寄生物 根瘤

微生物之间的接力关系 微生物之间的捕食关系 微生物之间的共生关系

微生物之间的互利共栖关系 微生物之间的偏利互生关系 微生物之间的寄生关系 微生物之间的拮抗关系 微生物之间的竞争关系 土壤微生物生物量 微生物生态系

发酵性微生物区系 土著性微生物区系 清水型水生微生物 腐生型水生微生物 土壤微生物区系

土壤微生物区系分析 极端环境微生物 微生物生态学 生态学

水体的富营养化 五．问答题：

举例阐述微生物之间的接力关系

举例阐述微生物之间的偏利共栖互生关系。 举例阐述微生物之间的互利共栖互生关系。 举例阐述微生物之间的共生关系。 举例说明微生物之间的竞争关系。

为何说土壤是微生物栖息的良好环境。

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