1、二、遗传物质在细胞内的存在部位和方式 .细胞水平细胞水平 微生物的遗传物质几微生物的遗传物质几乎都集中在细胞核或核质乎都集中在细胞核或核质体（类核）中。不同微生体（类核）中。不同微生物细胞所含有细胞核的数物细胞所含有细胞核的数量常有所不同：酿酒酵母、量常有所不同：酿酒酵母、黑曲霉等真菌一般都是单黑曲霉等真菌一般都是单核的；粗糙脉孢菌、米曲核的；粗糙脉孢菌、米曲霉等真菌是多核的；藻状霉等真菌是多核的；藻状菌类真菌和放线菌类的菌菌类真菌和放线菌类的菌丝细胞是多核的，而孢子丝细胞是多核的，而孢子是单核的；在细菌中，杆是单核的；在细菌中，杆菌细胞多有两个类核，而菌细胞多有两个类核，而球菌一般只有一个。
2、球菌一般只有一个。.细胞核水平细胞核水平 （）核内染色体：真核生物的细胞核外被核膜，核内（）核内染色体：真核生物的细胞核外被核膜，核内的与组蛋白结合在一起，形成结构稳定的染色体；的与组蛋白结合在一起，形成结构稳定的染色体；原核生物的类核无核膜，呈松散的核质体状态存原核生物的类核无核膜，呈松散的核质体状态存在，也不与任何蛋白质结合。在，也不与任何蛋白质结合。（）核外染色体：核外遗传物质（）核外染色体：核外遗传物质 )真核生物的真核生物的“质粒质粒”：细胞质基因：线粒体、叶绿体；细胞质基因：线粒体、叶绿体；共生生物：卡巴颗粒；共生生物：卡巴颗粒；酵母菌的：酵母菌的：质粒质粒 )原核生物的质粒：因子
3、、因子、质粒、质粒、原核生物的质粒：因子、因子、质粒、质粒、巨大质粒、降解性质粒等。巨大质粒、降解性质粒等。.染色体水平染色体水平 （）染色体数：（）染色体数：在不同生物体的每个细胞核内，往往在不同生物体的每个细胞核内，往往有不同数目的染色体。真核生物常有较多的染色体；有不同数目的染色体。真核生物常有较多的染色体；而原核生物的核质体中只有一个裸露的、光镜不可见而原核生物的核质体中只有一个裸露的、光镜不可见的环状染色体，所以对原核生物来说，染色体水平实的环状染色体，所以对原核生物来说，染色体水平实际上与核酸水平相同。际上与核酸水平相同。（）染色体倍数：除染色体的数目外，染色体的套数（）染色体倍数
4、：除染色体的数目外，染色体的套数也不同。如果在一个细胞中只有一套相同功能的染色也不同。如果在一个细胞中只有一套相同功能的染色体，它就是一个单倍体。在自然界中发现的微生物，体，它就是一个单倍体。在自然界中发现的微生物，多数都是单倍体的；包含有两套相同功能多数都是单倍体的；包含有两套相同功能 染色体的细染色体的细胞，就称为双倍体。只有少数微生物如酿酒酵母的营胞，就称为双倍体。只有少数微生物如酿酒酵母的营养细胞以及由两个单倍体的性细胞通过接合或体细胞养细胞以及由两个单倍体的性细胞通过接合或体细胞融合而形成的合子，才是双倍体。在原核生物中，通融合而形成的合子，才是双倍体。在原核生物中，通过转化、转导或
5、接合等过程而获得外源染色体片段时，过转化、转导或接合等过程而获得外源染色体片段时，只能形成一种不稳定的称作部分双倍体的细胞。只能形成一种不稳定的称作部分双倍体的细胞。.核酸水平核酸水平 核酸种类：绝大多数生物的遗传物质是，只有少部核酸种类：绝大多数生物的遗传物质是，只有少部分病毒的遗传物质是；真核生物组蛋白，原核生物分病毒的遗传物质是；真核生物组蛋白，原核生物单独存在。单独存在。核酸结构：多数为双链结构，少数为单链结构，核酸结构：多数为双链结构，少数为单链结构，环状，线状。环状，线状。的长度的长度 ：、和：、和.基因水平基因水平 基因：具有一定生物这功能的核苷酸序列，如编基因：具有一定生物这功
6、能的核苷酸序列，如编码结构蛋白、酶等。细菌基因的结构是连续的，码结构蛋白、酶等。细菌基因的结构是连续的，无内含子。是具有自主复制能力的遗传功能单位。无内含子。是具有自主复制能力的遗传功能单位。基因种类：重叠、断裂等基因种类：重叠、断裂等基因调控系统：基因调控系统：操纵子：启动基因、操纵基因、结构基因操纵子：启动基因、操纵基因、结构基因 调节基因调节基因 基因A基因BDNA转录基因A基因BmRNA翻译蛋白质A蛋白质B蛋白质原核生物原核生物转运到细胞质外外显子外显子2 2外显子外显子1 1mRNA翻译蛋白质蛋白质X X蛋白质细胞质细胞质外显子外显子1 1外显子外显子2 2内含子内含子1 1内含子内
7、含子2 2初始转录物初始转录物转录加工过程中内含子被切除外显子外显子1 1外显子外显子2 2内含子内含子1 1内含子内含子2 2基因 X外显子外显子2 2外显子外显子1 1细胞核细胞核成熟成熟真真核核生生物物.密码子水平密码子水平遗传密码：遗传密码：链上决定各具体氨基酸的特定核苷酸序列。遗传链上决定各具体氨基酸的特定核苷酸序列。遗传密码的信息单位是密码子，密码子一般都用密码的信息单位是密码子，密码子一般都用 上的个核上的个核苷酸顺序来表示。苷酸顺序来表示。.核苷酸水平核苷酸水平 核苷酸：最低的突变单位或交换单位。核苷酸：最低的突变单位或交换单位。中：中：、；中：、；中：、稀有碱基：羟甲基胞嘧啶
8、（大肠偶数）、溴尿嘧啶稀有碱基：羟甲基胞嘧啶（大肠偶数）、溴尿嘧啶等等 .质粒的定义和特点质粒的定义和特点概念：游离于原核生物染色体外，具有独立复制能力概念：游离于原核生物染色体外，具有独立复制能力的小型共价闭合环状分子。年后，发现线形质粒。的小型共价闭合环状分子。年后，发现线形质粒。目前仅发现于原核微生物和真核微生物的酵母菌。目前仅发现于原核微生物和真核微生物的酵母菌。结构：超螺旋结构，麻花状，线状。结构：超螺旋结构，麻花状，线状。大小：相对分子量，相当基大小：相对分子量，相当基 因组的大小。因组的大小。（二）原核生物的质粒 p类型：p （）严谨型质粒：其复制过程与核染色体的复制同步，一般细
9、胞中只含有个质粒；p （）松弛型质粒：其复制过程与核染色体的复制不同步，在细胞中一般有个质粒。p特征p.存在方式：可以在细胞质中独立于染色体之外独立存在（游离态），也可以通过交换掺入染色体上，以附加体的形式存在。p.有转移性：可以通过转化、转导或接合作用则由一个细菌细胞转移到另一个细胞中，使两个细胞都成为带有质粒的细胞。（质粒转移时，可以单独转移，也可以携带着染色体（片段）一起进行转移，所以它可成为基因工程的载体。p.编码产物赋予细菌某些性状特征p.对于细菌的生存并不是必要的，可自行丢失与消除p.功能多样性.可整合性 质粒可以与核染色体发生整合与脱离，如因子，这种质粒叫附加体 整合：指质粒或温
10、和噬菌体、病毒、转化因子等小型非染色体插入核基因组等大型分子中的现象.重组性 质粒与质粒之间、质粒与核染色体之间的基因重组功能 进行细胞间接合，并带有一些基因，如产生毒素、抗药性、固氮、产生酶类、降解功能。质粒消除的因素 吖啶类染料、丝裂霉素、紫外线、利福平、重金属离子、高温质粒基因可编码多种重要的生物学性状 )致育质粒（质粒）与有性生殖功能关联；致育质粒（质粒）与有性生殖功能关联；)耐药性质粒耐药性质粒 编码细菌对抗菌药物或重金属编码细菌对抗菌药物或重金属盐类的耐药性。接合性耐药质粒（质粒）盐类的耐药性。接合性耐药质粒（质粒）)毒力质粒（质粒）毒力质粒（质粒）编码与该菌致病性有关编码与该菌致
11、病性有关的毒力因子；的毒力因子；)细菌素质粒细菌素质粒 编码细菌产生细菌素；编码细菌产生细菌素；)代谢质粒代谢质粒 编码产生相关的代谢酶。编码产生相关的代谢酶。.质粒在基因工程中的应用 质粒具有很多有利于基因工程操作的优点：体积小，便于的分离和操作呈环状，性能稳定独立的复制拷贝数多，使外源可很快扩增存在抗药性基因等选择性标记，便于含质粒克隆的检出和选择 .的质粒 致育因子或性因子因子（）双链，足以编码个中等大小多肽，其中基因（区）与接合作用有关。与有性生殖有关 带有质粒的为雄性菌，能长出性菌毛；无质粒的为雌性菌，无性菌毛 存在于肠细菌属、假单胞菌属、嗜血杆菌、奈瑟氏球菌、链球菌等细菌中，决定性
12、别 .代表性质粒代表性质粒 耐药性质粒 因子（）l编码细菌对抗菌药物或重金属盐类的耐药性。l因子由相连的两个片段组成。l分为严紧型和松弛型两种，最初发现于痢疾志贺氏菌。l质粒使致病菌对多种抗生素有抗性，故对传染病的防治等医疗实践有极大的危害，但若用在菌种筛选时的选择性标记或改造外源基因的克隆载体，则对人类有利。降解性质粒降解性质粒l 只在假单胞菌属中发现。它们的降解性质粒可为一系列能降解复杂物质的酶编码，从而能利用一般细菌所难以分解的物质做碳源。这些质粒以其所分解的底物命名，l分解（樟脑）质粒，l分解（二甲苯）质粒，l分解（水杨酸）质粒，l分解（扁桃酸）质粒，l分解（奈）质粒 l分解（甲苯）质
13、粒等。l 降解性质粒的应用：污水处理与环境保护 细菌素质粒因子（）编码各种细菌产生的细菌素。质粒编码大肠埃希菌产生大肠菌素 大肠杆菌素是由的某些菌株所分泌的细菌素，能通过抑制复制、转录、转译或能量代谢等而专一地杀死其它肠道细菌。其分子量约。大肠杆菌素都是由因子编码的。凡带因子的菌株，由于质粒本身编码一种免疫蛋白，从而对大肠杆菌素有免疫作用，不受其伤害。Ti质粒（tumor inducing plasmid）l 诱癌质粒。l 存在于根癌土壤杆菌（Agrobacterium tumefaciens）中,可引起许多双子叶植物的根癌 l Ti质粒长200kb，是一个大型质粒。当前，Ti质粒已成为植物遗传工程研究中的重要载体。一些具有重要性状的外源基因可借DNA重组技术设法插入到Ti质粒中，并进一步使之整合到植物染色体上，以改变该植物的遗传性，达到培育植物优良品种的目的。
