第八章-微生物的遗传变异与育种答案.doc

第七章 习题答案一、名词解释1、转座因子:具有转座作用得一段DNA序列、2、普遍转导:通过极少数完全缺陷噬菌体对供体菌基因组上任何小片段DNA进行“误包”,而将其遗传性状传递给受体菌得现象称为普遍转导。3、准性生殖:就是一种类似于有性生殖,但比它更为原始得两性生殖方式,这就是一种在同种而不同菌株得体细胞间发生得融合,它可不借减数分裂而导致低频率基因重组并产生重组子、4、艾姆氏试验:就是一种利用细菌营养缺陷型得回复突变来检测环境或食品中就是否存在化学致癌剂得简便有效方法5、局限转导:通过部分缺陷得温与噬菌体把供体得少数特定基因携带到受体菌中,并与后者得基因整合,重合,形成转导子得现象、6、移码突变:诱变剂使DNA序列中得一个或几个核苷酸发生增添或缺失,从而使该处后面得全部遗传密码得阅读框架发生改变、7、感受态:受体细胞最易接受外源DNA片段并能实现转化得一种生理状态、8、 高频重组菌株:该细胞得F质粒已从游离态转变为整合态,当与F 菌株相接合时,发生基因重组得频率非常高、9、基因工程:通过人工方法将目得基因与载体DNA分子连接起来,然后导入受体细胞,从而使受体细胞获得新得遗传性状得一种育种措施称基因工程。10、限制性内切酶:就是一类能够识别双链DNA分子得特定序列,并能在识别位点内部或附近进行切割得内切酶。11、基因治疗:就是指向靶细胞中引入具有正常功能得基因,以纠正或补偿基因得缺陷,从而达到治疗得目得。12、克隆:作为名词,也称为克隆子,它就是指带有相同DNA序列得一个群体可以就是质粒,也可以就是基因组相同得细菌细胞群体。作为动词,克隆就是指利用DNA体外重组技术,将一个特定得基因或DNA序列插入一个载体DNA分子上,进行扩增。二、 填空1、微生物修复因UV而受损DNA得作用有 光复活作用 与 切除修复、2、基因组就是指 一种生物得全套基因。3、基因工程中取得目得基因得途径有 _3_条。4、基因突变可分为点突变与 染色体突变 两种类型。5、基因中碱基得置换(substitution)就是典型得点突变。置换可分两类:DNA链中一个嘌呤被另一个嘌呤所置换或就是一个嘧啶被另一个嘧啶所置换,被称为转换;而DNA链中一个嘌呤被另一个嘧啶或就是一个嘧啶被另一个嘌呤所置换,被称为颠换。6、诱变剂导致DNA序列中增添(插入)或缺失一个或少数几个核苷酸,从而使该处后面得全部遗传密码得阅读框发生改变,并进一步引起转录与翻译错误得一类突变称为移码突变。7、DNA序列通过非同源重组得方式,从染色体某一部位转移到同一染色体上另一部位或其她染色体上某一部位得现象,被称为转座、凡具有转座作用得一段DNA序列,称转座因子,包括原核生物中得插入顺序转座子与E、coli得Mu噬菌体、8、把经UV照射后得微生物立即暴露于可见光下,死亡率可明显降低,此现象称为光复活、最早就是1949年有A、Kelner在灰色链霉菌中发现、9、不依赖可见光,只通过酶切作用驱除嘧啶二聚体,随后重新合成一段正常DNA链得核甘酸修复方式被称为暗修复、已知整个修复过程涉及4种酶参与,它们就是内切核酸酶,外切核酸酶, DNA聚合酶与连接酶、10、准性生殖就是一种类似于有性生殖,但比它更为原始得两性生殖方式,它就是一种在同种而 不同菌株得体细胞间发生融合,它可不借减数分裂而导致低频率基因重组并产生重组子、11、DNA链中得一个嘌呤被另一个嘌呤或一个嘧啶被另一个嘧啶所置换称为_转换_。12、操纵子就是由 _调节基因_、_启动基因_、_操纵基因_与_结构基因_ 基因组成。13、自发突变具有_非对应性性_、_稀有性_、_规律性_、_独立性_、可诱变性以及遗传与回复性等六大特点。14、美国得“美国典型菌种收藏所”(ATCC),主要采用_冷冻干燥法_与_液氮超低温保藏法_来进行菌种保藏。三、 单选题1、下述诱变剂中常引起移码突变得就是:(D)A 亚硝酸 B 烷化剂 C 碱基类似物 D 丫啶类染料2、下述那个最可能产生一个重组细胞:(C)A F+ x F B Hfr x F+ C Hfr x F D F+ x F3、下述那个核酸序列最可能受紫外线影响:(C)A GATCAA B TATATA C AGTTCG D GAAACC4、下述就是基因工程得必须步骤,那个就是第三步 (D)A 限制性酶切质粒 B转化 C 限制性酶切基因 D 连接5、下列需要细胞间接触得就是 (A )A 接合 B转导 C 转化 D 突变6、编码某一蛋白得基因发生了移码突变,其结果就是: CA 蛋白变异但有功能 B 仅影响mRNA C 产生无功能蛋白 D 在突变位点上游大量氨基酸发生了改变7、质粒:DA 与接合没有关系 B 与染色体同时复制 C 对生物得生存就是必须得 D 通过接合可在细菌间转移8、大肠杆菌得Hfr细胞: BA 缺少F因子上得某些基因 B 能使染色体基因进入受体细胞 C 不形成性菌毛 D 能使F因子全部进入F 细胞9、下列那个可作基因工程得载体:DA 质粒 B Ti质粒 C病毒 D 三种都可 10、基因工程中,不能用那种方法将DNA分子导入宿主细胞中:AA 接合 B 微量注射 C原生质体融合 D 基因枪11、将一个质粒导入大肠杆菌中,下述那步就是必须得: AA CaCl2 与热激 B 原生质体融合 C 不须任何处理 D 基因枪12、下列(D )不就是原核生物基因组得特点。A 双链环状得DNA分子(单倍体) B 遗传信息得连续性C 结构基因得单拷贝及rRNA基因得多拷贝 D 基因组中存在高度重复序列13营养缺陷型菌株就是指( D )得菌株 A、有营养不良症得菌株 B、培养基中缺少某种成分才能生长良好得菌株C、 培养基中营养成分缺少时获得得菌株 D丧失了合成某种营养成分能力得菌株14当( A )会发生基因重组,并使F菌株变化成F+菌株 A、 F菌株与F+菌株接合 B、 F菌株与Hfr菌株接合C、 F菌株与F菌株接合 D、 F菌株与F菌株接合15已知DNA得碱基序列为CATCATCAT,( D )突变可产生如下碱基序列得改变: CACCATCAT。A、 缺失 B、 插入 C、 颠换 D、 转换16序列ACTAATTAGCGGAG经诱变后成为ACTAAATAGCGGAG则该突变就是( B )。A、转换 B、颠换 C、畸变 D、易位17下列叙述中正确得说法就是( A )A、好氧得微生物需要较高得氧化还原电位。B、任何生物亲代与子代、子代与子代之间,无论在形态、结构、生理等方面总会有差异,这些差异称为变异性。C、放线菌得细胞构造与细胞壁化学组成与细菌相似,经革兰氏染色也可分成G+ 菌与G 菌。D、产生抗逆性强得芽孢就是产芽孢细菌在不良环境条件下得一种生殖方式。四、 判断题1、真核生物得染色体上含有很多内含子 。( 正确 )2、A突变成G称为转换,A突变成T称为颠换。( 正确 )3、细胞壁自溶素与细胞得感受态无关、。( 错误 )4、粒仅存在于细菌中 。( 错误 )5、质粒具有可转移性与耐碱性 。( 正确 )6、由于紫外线能诱发T=T,所以就一定能产生突变型。( 错误 )7、抗生素抗性与质粒有关,并可在细菌间转移。( 正确 )8、能在同一细胞内共存得质粒属于同一不相容群。( 错误 )9、松弛型质粒得复制与染色体得复制同步。( 错误 )10、转化因子不包括质粒。( 错误 )11、任何生物亲代与子代、子代与子代之间,无论在形态、结构、生理等方面总会有差异,这些差异称为变异性。(错误 )五、 简答题。1、试述自然条件下原核生物基因重组得方式,并加以比较。转化,转导,接合、 比较: 接合有细胞间得暂时沟通; 转化,转导细胞间不接触; 转化就是细胞吸收游离DNA片断,转导由噬菌体作媒介携DNA转移、2、什么就是质粒,质粒有什么特性。游离于原核生物核基因组以外,具有独立复制能力得小型共价闭合环状得dsDNA 分子、 其特性有: 非必要得遗传物质; 能自我复制稳定遗传; 具互不相容性与相容性; 可转移性; 可消除性; 可整合性; 耐碱性、3、为什么证明核酸就是遗传物质基础得3个经典实验都选用微生物做实验材料?答案:这就是因为微生物具有一系列独特得生物学特性,如易于在成分简单得合成或半合成培养基上生长;繁殖速度快;菌落形态得瞧见性与可辨性;组成与结构相对简单;尤其就是病毒得结构与组成更简单;对其核酸与蛋白质得易拆分,标记,提取纯化,对宿主得易感染性与结果易判断性,突变体易于形成易于辨筛等、因此,采用微生物进行上述实验,具有简便省时易于重复实验结果易分析等优点、这就是为什么上述三个经典实验都采用微生物做实验材料得主要原因、4、 变量试验,涂布试验与影印平板试验法之所以都能有力得证明突变就是自然发生得,研究者在试验设计上主要抓住了什么关键问题与试验步骤?答案:基因突变如何发生?一度学术争论十分激烈,难于平息学术争论得主要问题就是在前人得实验中,突变体总就是与某特定环境条件紧密联系再一起得;因此,很难证明基因突变与环境无关而独立发生得;这就是应于解决得关键问题、变量实验,涂布实验与影印平板实验法成功之处就是:研究者都在实验中增设了把可能产生得突变体与野生型先行分离得步骤,然后分别在特定得环境下分部鉴定突变株、结果有力证明了基因突变就是独立于环境条件而自发产生得,而基因突变就是基因得本质属性之一,环境条件只就是对突变起到了一个选择作用、5、简述原核微生物基因重组得主要方式及其特点?能引起原核微生物基因重组得主要方式有转化,转导,接合与原生质融合、|转化 就是指受体菌接受供体菌得DNA片段,经过交换将她组合到自己得基因组中,从而获得了供体菌部分遗传性状得现象,转化后得受体菌称为转化子、其特点:不需受体菌株与供体菌得接触、供体DNA不需要媒介得介导,处于感受态得受体菌直接吸收供体菌得DNA、转导 就是指以噬菌体为媒介,把供体细胞得DNA片段携带到受体细胞中,从而使后者获得前者部分遗传性状得现象、转导又分为普遍性转导与局限性转导两类、其特点:不需供体菌与受体菌得接触供体DNA需要噬菌体得媒介作用接合 就是指通过供体菌与受体菌完整细胞间性菌毛得直接接触而传递大段DNA得过程、其特点:需供体菌与受体菌株得接触共体DNA通过接合管导入受体细胞原生质体融合 就是指通过人为方法,使遗传性状不同得原生质体发生融合并产生重组子得过程、其特点:需要供体菌与受体菌株得接触;需要通过化学因子诱导或电场诱导进行融合二亲原生质体、6、简述质粒得特性功能及种类?质粒就是微生物染色体外或附加于染色体得携带有某种特异性遗传信息得DNA 分子片段、通常以闭合环状(covalently closed circle ,简称CCC)超螺旋双链DNA(CCCDNA)存在于细胞中、主要特征:非染色体DNA,即质粒就是染色体外得遗传物质;就是一种不依赖于染色体而能单独复制得DNA分子以CCCDNA存在于细胞中;质粒在细胞内具有一个copy number ,并根据copy number得不同把质粒分成高拷贝质粒(10100个/细胞)得低拷贝质粒(14个/细胞);质粒简具有不相容性,即不属于不同不亲与群得质粒能并存同一细菌细胞中,而属于同一不亲与群得质粒不能度存同一个细菌细胞内;在质粒中往往发现插入序列或转座子主要功能:能提供快速,短时间适应不幸得变化;能使基因扩增;在种内或在不同种转移遗传物质;在基因工程中作为外源基因得载体质粒得种类有:抗药性质粒就是指携带有分解某种抗生素或药物酶系得基因得质粒,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得性能;抗生素产生质炷就是指携带有合成某种抗生素得酶系得基因质粒,赋予宿主细胞合成某种抗生素得性能;芳香族化合物降解质粒就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与酶系基因得质粒,赋予宿主细胞降解某种芳香族化合物得能力;大肠杆菌素质粒就是指携带有产生大肠杆菌素酶系基因得质粒,赋予大肠杆菌产生大肠杆菌素得能力;性质粒又称F因子就是指携带有负责接合转移得基因即编码形成性纤毛得基因与DNA复制得基因,决定性别得质粒;限制性核酸内切酶与修饰酶得产生得质粒就是指携带有编码合成限制性内切酶与修饰酶基因得质粒;致辞瘤性质粒就是指存在于致病菌根癌农干菌中得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得质粒;杀伤性质粒就是发现于真菌得酵母菌得黑粉菌得致死颗粒,其性能如肠杆菌素质粒,但致死颗粒得基因组都为双链RNA,不就是双链DNA,且有蛋白质外壳包围,尤如双链RNA病毒、7、简述微生物所具有得DNA损伤修复系统特点,比较不同修复系统得异同?DNA损伤 就是指任何不正常得DNA结构,包括基因突变,移码突变与染色体变异、微生物具有较多得DNA氧化物 修复系统有光复活系统作用,切除作用修复,重组修复与SOS修复、光复活作用 就是指光诱导后使损伤得DNA修复现象,例如细菌经紫个光照射后如果放在300600NM得可见光下,存活数显然大于在黑暗中培养得同一处理样品、这就是因为细菌细胞内存在一种光复活酶PR酶本身不吸收光,也不与任何吸收光得物质相结合,但她却能识别由紫外光照射所形成得二聚体,特别就是专一性地结合在胸腺嗤之以嘧啶二聚体上、在暗处,形成酶与DNA得复合物吸收可见光提供得能量,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得嘧啶 碱,然后酶从复合物中释放出来,修复完成、切除修复 就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,每一步就是切断,由一种修复核酸酶识别胸腺嘧啶两聚体所造成得变形,在两聚体前面得糖_磷酸骨架上切开一个裂口,在裂口处,包含有二聚体得一侧就是5P,而另一侧就是3OH、聚合酶I误解别3OH,然后合成新得DNA片段,以代替含有胸腺嘧啶二聚体得DNA切除片段、这一片段部分由聚全酶I得53外切酶酶活切除,部分由相配合得内切核酸酶活性切除,其她外切酶也能够完成这一切除步骤、切除得片段通过许多清除外切酶得内切酶共同作用,最终降解成单核苷酸与一个胸腺嘧啶二聚体脱氧核苷酸,修复过程得最后一步就是双月刊DNA连接酶把新合成得扯段与原始相连接、重组修复 就是指经紫外线照射后形成得嘧啶二聚体,在未被切除时,用作DNA合成得模板,导致一个不连续得DNA链,子链上产生一个缺口、经过一定得时间,在重组蛋白得作用下,母链与子链发生重组,重组后原来得母链得缺口可能通过DNA多聚酶得作用,以对侧子链为模板,合成DNA扯段来填补,最后在连接酶得作用下连接新旧链而完成修复得过程、SOS修复 就是指经紫外线照射后得噬菌体感染轻度照射后得E、coli时,噬菌体得存活率明显增加,而其中突变得噬菌体数目也随之增加得现象、这就是因为在SOS修复过程中,由于校对功能得丧失,要新合成得链上有比正常情况下多得多得不配对碱基,尽管这些错配碱基可以被错配修复系统与切除修复系统纠正、但因数量太大,没有被除纠正得错误碱基仍然很多,从而诱发基因突变、修复系统得异同:(1)能量得来源不同 光合复活得能源来自日光,而切除修复,重组修复与SOS算得得能源来自ATP、(2)修复得时间不同 光合复活与切除修复就是DNA复制前得修复,而重组修复与SOS修复就是DNA复制后得修复(3)修复后引起得结果不同 光合复活,切补修复与重组修复就是不产生基因突变得修复,而SOS修复就是产生基因突变得修复、8、叙述诱变育种得操作步骤。(共6分,每步1分)1)、选择合适得出发菌株2)、制备待处理得菌悬液3)、诱变处理4)、筛选5)、保藏与扩大试验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得基因与载体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得遗传性状得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) 目得基因得取得(2) 载体得选择 (3) 目得基因与载体DNA得体外重组 (4) 重组载体引入受体细胞 转录表达10、假定现在要您分离一株产淀粉酶得细菌,请您设计一个详细得试验步骤。(7分)答:由于土壤中微生物得种类与数量都特别多,所以优先考虑从土壤中分离,从土壤中分离一株产淀粉酶得细菌试验步骤如下:(3分)1、土壤稀释液得制备 (2分) 2、平板制作 (2分)3、 培养与移植