环境微生物学第六章微生物的遗传和变异_第1页
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第六章微生物的遗传和变异第一节微生物的遗传第二节微生物的变异第三节基因重组第四节基因工程在环境保护中的应用当前第1页\共有88页\编于星期五\10点遗传和变异理论的应用工业——发酵工业、……农业——杂交水稻、转基因水果……医学——亲子鉴定、法医鉴定、基因疗法……环境——基因工程菌、超级细菌、生物芯片………………当前第2页\共有88页\编于星期五\10点遗传和变异是一切生物最本质的属性遗传:

微生物将其生长发育所需要的营养类型和环境条件,以及对这些营养和外界环境条件产生的一定反应,或出现的一定的性状传给后代,并相对稳定地一代一代传下去。变异:当微生物从它适应的环境迁移到不适应的环境后,微生物改变自己对营养和环境条件的要求,在新的生活条件下产生适应新环境的酶,从而适应新环境,这是遗传的变异。当前第3页\共有88页\编于星期五\10点遗传的特性:遗传具有保守性,保守性使种属性稳定的一代代传递下去。有利:可使生产中选育出来的优良菌种的属性稳定地一代一代传下去。不利:当营养和环境条件改变,微生物因不适应新环境而可能死亡。保守程度的大小:个体年龄越老,保守程度越大;高等生物的保守程度比低等生物的大。当前第4页\共有88页\编于星期五\10点遗传的特性:遗传具有变异性,变异性使生物得到发展,为人类改造微生物提供理论依据。变种:变异了的微生物不同于原来的微生物,称为变种。变异的现象有多种:个体形态的变异;菌落形态的变异(光滑型/粗糙型);营养要求的变异;对环境要求的变异;毒力的变异;生理生化的变异;代谢途径、产物的变异等。当前第5页\共有88页\编于星期五\10点利用物理、化学药物处理微生物可提高变异频率。通过一定的筛选方法可获得生产上所需要的高产、优质的变异菌株。例:驯化——在工业废水处理中,用含有某些污染物的工业废水筛选、培养来自处理其他废水的菌种,使它们适应该种工业废水并有高效降解其中污染物能力的方法叫驯化。如何促进微生物变异?当前第6页\共有88页\编于星期五\10点第一节微生物的遗传一、遗传和变异的物质基础——DNA二、DNA的结构与复制三、DNA的变性和复性四、RNA六、微生物生长与蛋白质合成七、微生物的细胞分裂五、遗传密码当前第7页\共有88页\编于星期五\10点一、遗传和变异的物质基础——DNA科学实验证明,生物体内主要的遗传物质DNA。从分子遗传学角度看:亲代通过脱氧核糖核酸(DNA)将决定各种遗传性状的遗传信息传给子代的——子代有了一定结构的DNA——继而产生一定结构形态的蛋白质——进而决定子代具有一定形态结构和生理生化性质等的遗传性状。亲代生物如何将遗传性状传给子代?当前第8页\共有88页\编于星期五\10点“核酸是遗传物质的基础”的微生物学实验证据肺炎双球菌转化实验(Griffith1928)肺炎双球菌转化补充实验(Avery1941)大肠杆菌T2噬菌体的感染实验(Hersey

1952)为确立DNA为遗传物质奠定了基础确立DNA为遗传物质的第一个实验证据再次证明DNA为遗传物质当前第9页\共有88页\编于星期五\10点RⅡ—不致病SⅢ—致病1.将无致病性的RⅡ注射给小鼠,小鼠不死亡。2.将有致病性的SⅢ注射给小鼠,小鼠死亡。3.将灭活后的致病性的SⅢ注射给小鼠,小鼠不死亡。4.将灭活后的致病性的SⅢ和无致病性的RⅡ

注射给小鼠,小鼠死亡。肺炎双球菌转化实验(Griffith1928)当前第10页\共有88页\编于星期五\10点1.RⅡ+荚膜多糖、蛋白质、RNA(SⅢ)注射给小鼠,小鼠不死亡。肺炎双球菌转化补充实验(Avery1941)2.RⅡ+DNA(SⅢ)注射给小鼠,小鼠死亡。从SⅢ中提取荚膜多糖、蛋白质、RNA、DNA

分别与RⅡ型混合,注射至小鼠体内,结果只有一种情况引起了死亡。当前第11页\共有88页\编于星期五\10点T2噬菌体侵染细菌的实验T2噬菌体的组成:头部和尾部的外壳——蛋白质头部内——DNA分子那么T2噬菌体的遗传物质究竟是蛋白质还是DNA呢?当前第12页\共有88页\编于星期五\10点结果表明:噬菌体的蛋白质并没有进入细菌内部,而是留在细菌的外部,噬菌体的DNA却进入了细菌的体内。用放射性同位素35S标记了一部分噬菌体的蛋白质用放射性同位素32P标记了另一部分噬菌体的DNA分别侵染细菌,对被标记物质进行测试。T2噬菌体侵染细菌的实验过程:当前第13页\共有88页\编于星期五\10点T2噬菌体侵染细菌的实验当前第14页\共有88页\编于星期五\10点核酸DNA(脱氧核糖核酸)RNA(核糖核酸)DNA分子是由4种脱氧核苷酸组成的一种高分子化合物,两条多核苷酸链彼此互补并排列相反的,围绕一根主轴互相盘旋形成的,具有一定空间距离的双螺旋结构。二、DNA的结构与复制当前第15页\共有88页\编于星期五\10点核酸核苷酸(碱基-戊糖-磷酸)核苷(碱基-戊糖)磷酸嘌呤和嘧啶(碱基)核糖或脱氧核糖(戊糖)

核酸的组成当前第16页\共有88页\编于星期五\10点DNA分子的结构模式图平面结构立体结构磷酸戊糖碱基核苷酸当前第17页\共有88页\编于星期五\10点

碱基——嘌呤和嘧啶DNA的碱基:AGCTRNA的碱基:AGCUA—T(U)

G—C碱基配对原则(四种):(U)

T—AC—G当前第18页\共有88页\编于星期五\10点基本碱基结构和命名嘌呤嘧啶Adenine

(A)Guanine

(G)Cytosine(C)Uracil(U)Thymine(T)当前第19页\共有88页\编于星期五\10点DNA的双螺旋结构的形成5´3´5´3´5´3´5´3´磷酸核糖碱基T-A碱基对C-G碱基对当前第20页\共有88页\编于星期五\10点

真核生物——DNA+组蛋白构成染色体,由核膜包裹构成细胞核。1.DNA的存在形式

原核生物——DNA+极少量蛋白构成染色体,环状,高度折叠形成核区。当前第21页\共有88页\编于星期五\10点DNA在真核细胞染色体中的存在形态:当前第22页\共有88页\编于星期五\10点DNA在原核细胞中的存在形态:当前第23页\共有88页\编于星期五\10点定义:基因是一切生物体内储存遗传信息的、有自我复制能力的遗传功能单位,是DNA分子上一个特定的碱基顺序,即核苷酸顺序片断。2.基因——遗传因子精确定义:基因是具有固定的起点和终点的核苷酸或密码的线性序列。功能:编码多肽(蛋白质);编码tRNA或rRNA。当前第24页\共有88页\编于星期五\10点1.结构基因:编码蛋白质或酶的结构,控制某种蛋白质和酶的合成。基因按功能分可分为3种:2.操纵区:它的功能像开关,操纵结构基因的表达。3.调节基因:控制结构基因,对另一个或几个基因具有阻遏作用或激活作用。

当前第25页\共有88页\编于星期五\10点每个细菌约具有5000~10000个基因。注意几点:基因控制遗传性状,但不等于遗传性状。——基因决定遗传性状的表现,但是任何一个遗传性状的表现都是在基因控制下个体发育的结果,从基因型到表现型必须通过代谢活动来实现,当前第26页\共有88页\编于星期五\10点定义:储存在DNA上的遗传信息通过复制将遗传信息传递给后代,通过RNA的中间作用指导蛋白质的合成。这种DNA的复制和遗传信息传递的基本原则,称为分子遗传学中的中心法则。3.遗传信息的传递——中心法则注:1958年DNA双螺旋结构模型奠基人之一英国科学家F.Crick提出了遗传信息传递的中心法则。当前第27页\共有88页\编于星期五\10点中心法则示意图DNARNA蛋白质信息的主要的或一般的传递信息的特殊传递复制转录翻译反转录复制当前第28页\共有88页\编于星期五\10点(二)DNA的复制——半保留复制首先是亲代DNA双链彼此分开成为两条链;以各自的原有的核苷酸链为模板(旧链),根据碱基配对的原则吸收细胞中游离的核苷酸,合成出一条新的互补的多核苷酸链(新链);新链和旧链以氢键连接形成子代DNA双螺旋结构。当前第29页\共有88页\编于星期五\10点DNA的半保留复制复制后的DNA分子,各由一条新链和一条旧链构成双螺旋结构,因此称半保留复制。当前第30页\共有88页\编于星期五\10点

原核微生物DNA的复制:

例:大肠杆菌DNA为环形分子,复制的时候整个从环上的一个点开始。大肠杆菌DNA复制叉移动方向复制叉移动方向当前第31页\共有88页\编于星期五\10点真核生物DNA复制:

从染色体不同位置的多个起始点同时开始复制。当前第32页\共有88页\编于星期五\10点三、DNA的变性和复性(一)DNA的变性定义:当天然双链DNA受热或其他因素的作用下,两条链之间的结合力被破坏而分开成单链DNA,即称为DNA变性。温度、pH化学物质可使DNA变性。当前第33页\共有88页\编于星期五\10点解链曲线:对DNA溶液缓慢加热可使之变性,性质变化和温度之间的关系称为解链曲线。解链温度(Tm):A260(DNA在波长260nm处的紫外吸收率)升高达到最大值一半时的温度。当前第34页\共有88页\编于星期五\10点(二)DNA的复性定义: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。

当前第35页\共有88页\编于星期五\10点复性的双链DNA是原来的DNA吗?复性的双链DNA是随机结合的,因此不可能全部是原来的DNA。根据DNA的变性和复性,人们发展了当今先进的核酸杂交技术、PCR技术等。当前第36页\共有88页\编于星期五\10点5.环境工程主要采取什么方法培育菌种?4.杂交和转化的区别?转化和转导的区别?8.PCR是一个什么样的技术?为什么在法医鉴定中,只需要微量样本,就可以鉴定某人的身份?1.RNA有几种?分别是什么功能?3.简单说明蛋白质的合成过程?(4步)6.为什么“质粒”在基因工程中常被用作基因转移的转载工具?7.如何构建多功能超级细菌?2.几个核甘酸为一个氨基酸编码?(遗传密码),为氨基酸编码的密码子有多少组?当前第37页\共有88页\编于星期五\10点四、RNARNA(核糖核酸):和DNA相似,不同之处是:1.以核糖代替脱氧核糖;2.以尿嘧啶(U)代替胸腺嘧啶(T)。因此,RNA链中的碱基配对为:A—U、U—A、G—C、C—G

当前第38页\共有88页\编于星期五\10点mRNA

(信使核糖核酸)——,带有指导氨基酸的遗传密码,传递遗传性。tRNA(转运核糖核酸)——识别mRNA上的信息,并将特定的氨基酸送到rRNA上供蛋白质合成。rRNA(核蛋白体核糖核酸)——rRNA与蛋白质组成核糖体,是蛋白质合成的场所。反义RNA——起调节作用的短小RNA。RNA的种类及功能RNA当前第39页\共有88页\编于星期五\10点5.环境工程主要采取什么方法培育菌种?4.杂交和转化的区别?转化和转导的区别?8.PCR是一个什么样的技术?为什么在法医鉴定中,只需要微量样本,就可以鉴定某人的身份?1.RNA有几种?分别是什么功能?3.简单说明蛋白质的合成过程?(4步)6.为什么“质粒”在基因工程中常被用作基因转移的转载工具?7.如何构建多功能超级细菌?2.几个核甘酸为一个氨基酸编码?(遗传密码),为氨基酸编码的密码子有多少组?当前第40页\共有88页\编于星期五\10点

mRNA中的核苷酸有四种,氨基酸有20种,四种核苷酸如何代表20种氨基酸?三个连续的核苷酸组成一个三联密码子,决定一个氨基酸的种类,人们已经破解了所有氨基酸的密码。五、遗传密码如:UUU是决定苯丙氨酸的密码AUG是决定甲硫氨酸的密码UAC是决定丝氨酸的密码当前第41页\共有88页\编于星期五\10点

遗传密码表其中:

61组密码分别为20种氨基酸编码,代表蛋白质中的20种氨基酸,称为有意义密码子;另外3组称为无意义密码子,起终止蛋白质合成的作用。当前第42页\共有88页\编于星期五\10点启迪与探索1954年,物理学家GeorgeGamov根据在DNA中存在4种核苷酸,在蛋白质中存在20种氨基酸的对应关系,做出如下数学推理:

若每1个核苷酸为1个氨基酸编码,只能决定4种氨基酸(41=4);若每2个核苷酸为1个氨基酸编码,可决定16种氨基酸(42=16)。上述情况编码的氨基酸数小于20,显然不可能。那么若3个核苷酸为1个氨基酸编码,可编64种氨基酸(43=64);若4个核苷酸编码1个氨基酸,可编码256种氨基(44=256),以此类推。Gamov认为43=64这种关系最理想,因为64是能满足于20种氨基酸编码的最小数。而44=256以上,数目太多,不符合生物体在亿万年进化过程中形成的和遵循的经济原则,因此认为也是不可能的。

1961年的实验研究证明上述假想是正确的。

基因密码的破译是六十年代分子生物学最辉煌的成就

当前第43页\共有88页\编于星期五\10点4.环境工程主要采取什么方法培育菌种?5.杂交和转化的区别?转化和转导的区别?8.PCR是一个什么样的技术?为什么在法医鉴定中,只需要微量样本,就可以鉴定某人的身份?1.RNA有几种?分别是什么功能?3.简单说明蛋白质的合成过程?(4步)6.为什么“质粒”在基因工程中常被用作基因转移的转载工具?7.如何构建多功能超级细菌?2.几个核甘酸为一个氨基酸编码?(遗传密码),为氨基酸编码的密码子有多少组?当前第44页\共有88页\编于星期五\10点

首先,决定某种蛋白质分子结构的相应一段DNA链(结构基因)自我复制;DNA如何指导蛋白质合成?

双链DNA分开,以它其中一条单链为模板遵循碱基配对原则转录出一条mRNA;

以mRNA为模板,依靠tRNA对氨基酸的识别作用,与之暂时结合;翻译DNA复制转录蛋白质合成

以mRNA为模板,依靠tRNA的转运作用,将氨基酸按照mRNA的碱基排列顺序合成蛋白质。当前第45页\共有88页\编于星期五\10点mRNA(信使RNA)tRNA(转运RNA)氨基酸与氨基酸特异性结合部位三联子密码决定一个氨基酸蛋白质翻译过程3.tRNA翻译当前第46页\共有88页\编于星期五\10点4.蛋白质合成当前第47页\共有88页\编于星期五\10点4.环境工程主要采取什么方法培育菌种?5.杂交和转化的区别?转化和转导的区别?8.PCR是一个什么样的技术?为什么在法医鉴定中,只需要微量样本,就可以鉴定某人的身份?1.RNA有几种?分别是什么功能?3.简单说明蛋白质的合成过程?(4步)6.为什么“质粒”在基因工程中常被用作基因转移的转载工具?7.如何构建多功能超级细菌?2.几个核甘酸为一个氨基酸编码?(遗传密码),为氨基酸编码的密码子有多少组?当前第48页\共有88页\编于星期五\10点第二节微生物的变异

在微生物纯种群体或混合群体中,都可能偶尔出现个别微生物在形态或生理生化或其他方面的性状发生改变。改变了的性状可以遗传,这时的微生物发生变异,成了变种或变株。当前第49页\共有88页\编于星期五\10点一、变异的实质——基因突变

由于某种因素引起微生物DNA链上的A—T碱基对发生差错,结果接上G,成了G—C对,它的性状没在当代表现。当DNA再一次复制时本应A—T配对,却成了G—C配对,就成了与正常体不同的突变体。当前第50页\共有88页\编于星期五\10点二、变异的类型按突变的条件和原因划分,突变可分为两种:自发突变:指某种生物在自然条件下,没有人工参与而发生的基因突变。诱发突变:是利用物理或化学因素处理微生物群体,促使少数个体细胞的DNA分子结构发生改变,在基因内部碱基配对发生差错,引起微生物的遗传性状突变。当前第51页\共有88页\编于星期五\10点什么是定向培育和驯化?(环境工程中称驯化)——定向培育(驯化):是人为用某一特定环境条件长期处理某一微生物群体,同时不断的将它们进行移种传代,以达到累积和选择合适的自发突变体的一种古老的育种方法。目前,环境工程仍主要采用定向培育的方法培育菌种。例:印染废水、含酚废水,氰废水等活性污泥的培育。当前第52页\共有88页\编于星期五\10点4.环境工程主要采取什么方法培育菌种?5.杂交和转化的区别?转化和转导的区别?8.PCR是一个什么样的技术?为什么在法医鉴定中,只需要微量样本,就可以鉴定某人的身份?1.RNA有几种?分别是什么功能?3.简单说明蛋白质的合成过程?(4步)6.为什么“质粒”在基因工程中常被用作基因转移的转载工具?7.如何构建多功能超级细菌?2.几个核甘酸为一个氨基酸编码?(遗传密码),为氨基酸编码的密码子有多少组?当前第53页\共有88页\编于星期五\10点第三节基因重组

两个不同性状的个体细胞的DNA融合,使基因重新组合,产生新品种,这过程称为基因重组。可通过以下三种方法实现。一、杂交二、转化三、转导当前第54页\共有88页\编于星期五\10点一、杂交(接合,conjugation)定义: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。例:含固氮基因的肺炎克氏杆菌和不含固氮基因的大肠杆菌杂交,产生了含有固氮基因并有固氮能力的nif+大肠杆菌。当前第55页\共有88页\编于星期五\10点杂交图示:菌毛连结染色体转移当前第56页\共有88页\编于星期五\10点二、转化(tansformation)定义: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,称为转化。当前第57页\共有88页\编于星期五\10点转化图示:DNA吸附DNA解链感受态的细胞出现DNA进入DNA复制当前第58页\共有88页\编于星期五\10点三、转导(transduction)定义:通过温和噬菌体的媒介作用,把供体细胞内特定的基因(DNA片段)携带至受体细胞中,使后者获得前者部分遗传性状的现象,称为转导。野生型敏感细菌(供体)缺陷型溶原细菌(受体)出现原养型细菌当前第59页\共有88页\编于星期五\10点第四节突变体的检测与筛选目的:用某种诱变因子诱导微生物产生突变体,从中获得优良的目的品种突变体。一、突变体的检测二、突变体的筛选当前第60页\共有88页\编于星期五\10点一、突变体的检测(一)直接检测表现型例1:原产红色素的正常细菌,其菌落呈红色,经诱变培养出的是无色的菌落即为突变株。例2:原来是光滑型的菌落,经诱变培养出粗糙型菌落的突变株。1.通过观察可识别,直观快速当前第61页\共有88页\编于星期五\10点例:赖氨酸营养缺陷型的检测2.影印平板法:直观,较复杂原平板(完全培养基)灭菌的金丝绒影印原平板影印至新平板培养基1(无赖氨酸)培养基2(正常)缺陷型突变株野生型菌株经诱变后失去合成某营养(氨基酸,维生素,核酸等)的能力,只有在基本培养基中补充该营养因子才能生长当前第62页\共有88页\编于星期五\10点(二)间接法例1:高温菌、低温菌、嗜酸菌、嗜碱菌及营养缺陷型的微生物要通过控制培养条件而获得。如果无法通过观察识别,则采用什么方法?当前第63页\共有88页\编于星期五\10点二、突变体的筛选有效技术:创造一种只允许突变体生长,抑制原养型菌生长的培养基或生长条件。这些条件既是诱变因子又是筛选条件,这种技术非常适合环境工程生产的需要。当前第64页\共有88页\编于星期五\10点以高温诱导其变异例:高温菌的筛选思考:如果要筛选“低温”降解“苯酚”的细菌,将如何筛选?用完全培养基在高温和正常条件下分别培养接种到含有目的物的培养基上,高温下培养发现能够生长的菌落高温下扩大培养反复培养、筛选,可获得处理该废水的菌种当前第65页\共有88页\编于星期五\10点4.环境工程主要采取什么方法培育菌种?5.杂交和转化的区别?转化和转导的区别?8.PCR是一个什么样的技术?为什么在法医鉴定中,只需要微量样本,就可以鉴定某人的身份?1.RNA有几种?分别是什么功能?3.简单说明蛋白质的合成过程?(4步)6.为什么“质粒”在基因工程中常被用作基因转移的转载工具?7.如何构建多功能超级细菌?2.几个核甘酸为一个氨基酸编码?(遗传密码),为氨基酸编码的密码子有多少组?当前第66页\共有88页\编于星期五\10点

在自然界中存在许多优良菌种,可有效分解自然界中的各种物质。但随着现代工业的不断发展,人工合成的非天然物质日益增多。如:有机氯农药、多氯联苯等,不易被现存的微生物分解,这类物质具有持久性,很难分解。这类物质积累在土壤和水体中,严重污染环境。因此,在环境工程中急需快速降解上述污染物的高效菌,遗传工程有希望解决这个问题。一遗传工程在环境保护中的应用

第五节分子遗传学新技术在环境保护中的应用当前第67页\共有88页\编于星期五\10点(一)质粒育种简介

什么是质粒?在原核生物中除了有染色体外,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,也叫染色体外基因。它们在细胞分裂过程中能复制,将遗传信息传给后代。当前第68页\共有88页\编于星期五\10点细菌的质粒

当前第69页\共有88页\编于星期五\10点质粒的一些特性:

常因外界因素影响而发生质粒丢失或转移。某细菌如果丧失质粒,就会丧失由该质粒决定的某些性状,但菌体不死亡,质粒可诱导产生。有些质粒能通过细胞的接触而转移,质粒从供体细胞转移到不含该质粒的受体细胞中,使受体细胞具有该质粒决定的性状。有的质粒可携带供体的一步分染色体基因一起转移,从而使受体细胞既获得该质粒决定的性状,又获得供体细胞的某些性状。质粒的这些特性,在基因工程中常被用作基因转移的运载工具——载体。

当前第70页\共有88页\编于星期五\10点4.环境工程主要采取什么方法培育菌种?5.杂交和转化的区别?转化和转导的区别?8.PCR是一个什么样的技术?为什么在法医鉴定中,只需要微量样本,就可以鉴定某人的身份?1.RNA有几种?分别是什么功能?3.简单说明蛋白质的合成过程?(4步)6.为什么“质粒”在基因工程中常被用作基因转移的转载工具?7.如何构建多功能超级细菌?2.几个核甘酸为一个氨基酸编码?(遗传密码),为氨基酸编码的密码子有多少组?当前第71页\共有88页\编于星期五\10点质粒育种:是将两种或多种微生物通过细胞结合或融合技术,使供体菌的质粒转移到受体菌体内,使受体菌保留自身功能质粒,同时获得供体菌的功能质粒。即培育出具有两种功能质粒的新品种。(二)质粒育种举例

当前第72页\共有88页\编于星期五\10点例1.降解石油的超级细菌的构建

降解多种石油烷烃的“超级细菌”——将不同功能质粒集合在一起,成为具有多功能的超级细菌。——降解烷烃质粒——降解芳烃质粒——降解萜烃质粒——降解多环芳烃质粒多质粒超级细菌当前第73页\共有88页\编于星期五\10点二基因工程在环境保护中的应用什么是基因工程?基因工程就是按照人类的需要把这种生物的这个“基因”与那种生物的那个“基因”重新“施工”,“组装”成新的基因组合,创造出新的生物。这种完全按照人的意愿,由重新组装基因到新生物产生的生物科学技术,就称为“基因工程”,或者说是“遗传工程”。当前第74页\共有88页\编于星期五\10点基因工程定义:

基因工程是用人工的方法把所需要的某一供体生物的DNA提取出来,在离体的条件下用限制性内切酶将离体DNA切割成带有目的基因的片段,用DNA连接酶把它和质粒的DNA分子在体外连接成重组DNA分子,然后将重组体导入某一受体细胞中,以便外来的遗传物质在其中进行复制、扩增和表达,再进行重组体克隆的筛选和鉴定;最后对外源基因表达产物进行分离提纯,从而获得新品种。当前第75页\共有88页\编于星期五\10点遗传工程实施的有效性怎样?是否可以随心所欲的制造新品种?

质粒育种和遗传工程在环保中的实际应用收到人们的关注,并赋予厚望,但在具体实施中有很大难度,主要原因为:

因为细菌的质粒本身容易丢失或转移,重组的质粒也会存在这个问题;质粒具有不相容性,两种不同的质粒不能稳定的共存于同一宿主内。当前第76页\共有88页\编于星期五\10点4.环境工程主要采取什么方法培育菌种?5.杂交和转化的区别?转化和转导的区别?8.PCR是一个什么样的技术?为什么在法医鉴定中,只需要微量样本,就可以鉴定某人的身份?1.RNA有几种?分别是什么功能?3.简单说明蛋白质的合成过程?(4步)6.为什么“质粒”在基因工程中常被用作基因转移的转载工具?7.如何构建多功能超级细菌?2.几个核甘酸为一个氨基酸编码?(遗传密码),为氨基酸编码的密码子有多少组?当前第77页\共有88页\编于星期五\10点三、PCR技术在环境保护中的应用PCR(polymerasechainreaction)称DNA多聚酶链式反应:是DNA不需通过克隆而在体外扩增,短时间内合成大量DNA片段的技术。目的:环境中存在各种生物的DNA,在环境中采集到少量DNA加入引物和DNA多聚酶经过变性和复性的过程,就可以在体外扩增至足以供检测、鉴定用的量。当前第78页\共有88页\编于星期五\10点

(一)原理双链DNA通过高温变性,形成单链DNA,--变性↓慢慢冷却,引物与单链结合--退火↓适温,以单链DNA为模板从引物开始延伸成新的DNA链,1条DNA链生成2条新DNA链--延伸↓第二轮:变性—退火—延伸

第三轮……………

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