自考 生物工程 06709 微生物遗传与育种自学考试辅导材料.docx
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自考生物工程06709微生物遗传与育种自学考试辅导材料
微生物遗传与育种教学
第一章微生物的遗传物质
一、名词
1转化:
指一种生物由于接受了另一种生物的遗传物质而发生遗传性状的改变
2cccDNA——共价、闭合、环状DNA
3复制子：
指能独立进行复制的DNA部分,一个复制子包括复制起点及其复制区
4启动子（promoter）——是位于结构基因5’端,启始结构基因转录的DNA顺序。
它决定转录的准确启始,并与转录效率有关。
7终止子（terminator）——在结构基因的下游,能使转录终止的核苷酸序列
8内在终止子:
只要有核心酶和终止子即可终止转录
9依赖ρ因子的终止子:
必须依赖ρ因子才能终止转录
10开放阅读框（ORF）——在DAN链上，由启始密码子开始到终止密码子为止的一个连续编码序列
11噬菌斑---噬菌体感染敏感宿主细菌后在含受体菌的涂布平板上形成的肉眼可见的透明圈。
12无性生殖---由菌丝体上的气生菌丝产生单核的小分子孢子和多核的大分子孢子，均可萌发长出新菌丝而完成无性世代的循环。
13准性生殖---是一种类似于有性生殖,但比它更为原始的两性生殖方式,它是一种在同种而不同菌株的体细胞间发生融合,它可不借减数分裂而导致低频率基因重组并产生重组子.
14同义突变---这是指某个碱基的变化没有改变产物氨基酸序列的
密码子变化，显然，这是与密码子的简并性相关的。
15营养缺陷型----一种缺乏合成其生存所必须的营养物的突变型，只有从周围环境或培养基中获得这些营养或其前体物（precursor）才能生长。
16\转导：
是指以噬菌体为媒介，将一个细菌的染色体片断转移到另一个细菌的过程。
1证明核酸是遗传物质有哪些实验证据
证明核酸是遗传物质的验证据有：
①细菌的转化实验；
②T2噬菌体的感染实验；
③烟草花叶病毒的重建实验。
21928年,FGriffith发现转化现象的过程
31944年，Avery证明DNA是遗传物质的过程
41952年，Hershey和Chase证明T2噬菌体的遗传物质是DNA的过程
51957年,HFraenkel-Conrat等通过重建实验证实烟草花叶病毒（TMV）的遗传物质是RNA的过程
12试述真核生物基因组结构的特点。
真核生物基因组结构的特点：
①基因组分子量大；
②染色体结构复杂；
③转录与翻译不偶联；
④存在大量非编码序列；
⑤未发现操纵子形式表达；
13卫星DNA特点
三、填空题：
1DNA与类组蛋白（主要是HU）等结合,形成（）——类核（nucleoid）。
2细菌染色体以超螺旋状态存在,中央有骨架，它由组成（）和（）。
骨架周围附有30-50个DNA环——RNA，蛋白质
3oriC是指（），位于84.3min处,共245bp——E.coli的复制起点
4转座因子（或称转座元件,可动基因,跳跃基因）是美国科学家（）在（）年发现的——McClintock,1951
5噬菌体φχ174基因组是第一个进行序列测定的生物基因组，它最显著的特定是（）——基因重叠
6.链霉菌属是革兰（）、（）、（）土壤细菌。
（阳性、多细胞、丝状）
7.酵母菌中的2μm质粒是一个（）、（）2μm（）的双链DNA分子。
（环状、周长、6kb）
8、细菌之间基因转移的主要形式有（），（）和（）。
（转化、接合、转导）
9.原核生物中的转座因子有3种类型：
．插入顺序、转座子和某些特殊病毒。
10大肠杆菌中，有些功能相关的RNA基因串联在一起，如构成核糖核蛋白体的3种RNA基因转录在同一个转录产物中，它们依次是16SrRNA、23SrRNA、5SrRNA。
这3种RNA在核糖体中的比例是（1：
1：
1）。
11证明遗传物质是核酸的三个经典试验是：
细菌转化、噬菌体感染、病毒重建试验
12.自发突变具有随机性、稀有性、可逆性、独立性、可诱变性等特点。
第二章基因突变和损伤DNA的修复
一、名词
1突变：
生物体基因组的碱基序列发生了可遗传的变异。
1.形态突变——可见突变
2.生化突变：
指没有形态效应的突变
3.致死突变：
指引起个体死亡或生活力下降的突变
4.条件致死突变：
指在某些条件下能成活,而在另一些条件下是致死的突变
6错义突变（missensemutation）指突变导致一个氨基酸的变化,使蛋白质的功能发生改变
7同义突变:
指一个氨基酸的密码子改变成为决定同一氨基酸的另一个密码子
8无义突变（nonsensemutation）指一个氨基酸的密码子改变成为一个无义密码子
二、问题
1根据突变对表型的效应，基因突变分为哪些类型？
答：
根据突变对表型的效应，基因突变分为：
①形态突变型；②生化突变型；
③致死突变型；④条件致死突变型。
2根据对蛋白质的影响，基因突变分为哪些类型？
3根据对核苷酸顺序的影响，基因突变分为哪些类型？
4基因突变发生有哪些特点（规律）
5突变产生的诱因有哪些
6.诱变突变产生的物理因素有哪些
7.突变产生的化学诱变因素有哪些类型？
化学诱变因素类型有：
①碱基类似物；
②羟胺；
③亚硝酸；
④烷化剂、吖啶类；
三、填空题：
1紫外线（U.V.）对DNA的损伤主要形成（）——嘧啶二聚体
2嘧啶二聚体（pyrimidinedimer）包括（）、（）和（）|——TT二聚体，CT二聚体，CC二聚体
第三章病毒遗传分析
一、名词
1互补测验（complementationtest）：
指判断两个突变型有无互补作用的试验，以此确定两个突变位点是否属于同一顺反子。
2顺反子（cistron）：
是指通过互补测验确定的遗传物质的功能单位（又称作用子），一个顺反子决定一个特定多肽链的氨基酸顺序.
3突变子（muton）：
发生突变的基本单位
4重组子（recon）：
发生重组的基本单位
二、问题
1．从遗传学角度谈谈你对朊病毒（Prion）的理解和看法。
朊病毒（或朊粒）是不含核酸的蛋白质传染颗粒，但它不是传递遗传信息的载体，也不能自我复制而仍然是由基因编码的一种正常蛋白质（PrP）的两种异构体PrPC（存在正常组织中）和PrPSC（存在于病变组织中），其氨基酸和线性排列顺序相同但是三维构象不同，因此，由PrPSC引起的疾病又称之为构象病
2.在人类基因组计划的执行甲，为什么要进行以微生物为主体的模式生物的全基因组序列测定?
哪几种生物分别是已完成全基因组测序的第一个独立生活的生物?
第一个真核生物?
第一个自养生活的生物?
因为微生物基因组小，便于测定和分析，可从中获取经验改进技术方法，从而大大加快了人类基因组计划的进展。
此外，微生物基因组包含着原核生物和真核生物，具有一定的代表性。
3DNA链上发生的损伤是否一定发生表型的改变?
尽你所能说出理由？
不一定，如下列情况：
①同义突变或沉默突变；②发生了基因内另一位点或是另一基因的抑制突变（一般指tRNA基因的突变）使突变得到校正；③即使是错义突变，但是否改变表型还视置换的氨基酸是否影响蛋白质的功能；④各种修复机制可清除DNA的各种损伤，使其表型不发生改变。
4．简述嗜盐菌在环境修复中的应用
答案：
嗜盐菌可以在较宽的盐浓度范围内生存，适应能力强；能降解甲醛、苯酚及其他芳烃物质，有机磷等有毒物质；有些嗜盐菌可以去除硝酸盐。
5．为什么说乳糖操纵子的功能实际上是在正、负两个相互独立的调控体系作用下实现的?
答案：
虽然乳糖操纵于是典型的负控诱导系统．在环境中如果有乳糖或类似物，就可诱导转录，但是如果没有CAP-cAMP调控因子与操纵子相应部位的结合，乳糖操纵子即使在有诱导物的存在下，也不能转录，所以它是受双重控制的。
三、填空题：
1λ噬菌体基因组全长48.5kb,共61个基因。
根据其不同的功能，这些基因聚集成编码（）（）（）（）的4个基因簇。
——头部、尾部、复制和重组
2λ噬菌体基因，根据其基因组的不同位置，划分为（）（）（）——左臂区，中间区，右臂区
第四章细菌基因转移和基因重组
一、名词
1选择培养基——只适合某种细菌生长繁殖，其他类型不能生长的培养基，用于选择重组型或突变型等
2F+细菌——F质粒游离于细胞质中
3Hfr细菌——F质粒整合在染色体上
4F’细菌——F质粒带有部分染色体基因，呈游离状态
5F-细菌——细胞中不含F质粒
6附加体：
是指能够以两种状态存在的质粒，即游离于细胞质中或整合到染色体上。
7性导——指利用F’因子形成部分二倍体的过程
8中断杂交技术（interruptedmatingtechnique）——根据供体基因进入受体细胞的顺序和时间绘制连锁图的技术。
利用中断杂交技术制作的细菌连锁图，单位为分钟
9转导（transduction）是指以噬菌体为媒介，将一个细菌的染色体片断转移到另一个细菌的过程。
10普遍性转导（generalizedtransduction）通过烈性噬菌体介导的供体细菌的任意染色体片断向受体细菌转移的过程。
11普遍性转导的过程
12通过共转导进行基因定位的方法
13局限性转导（restrictedtransductionorspecializedtransduction）由温和噬菌体介导的转导，只转移供体特定的染色体片断。
二、问题
1F+、Hfr和F’细菌的F因子各有何特点？
相互之间有怎样的关系？
Hfr的F因子整合到细菌染色上的状态（1分），F+的F因子呈游离状态（1分），F′是带有部分细菌染色体的F因子（1分）。
F+、Hfr和F¡¯三者可以相互转变（2分）。
2F质粒对寄主细胞有什么作用？
F质粒对寄主细胞有以下作用：
1能够诱导染色体在菌株间转移；
2是致育因子；
3.F+×F-杂交的过程及其特点
4.Hfr×F-杂交的特点
5.F’×F-杂交的特点
6怎样利用中断杂交技术进行基因定位
7F+、Hfr和F’相互的关系
8局限性转导的过程
9试比较细菌的转化、接合、转导的异同点。
转化、接合、转导是细菌基因转移的三种形式，都能完成DNA的转移。
转化使细胞从周围介质中吸收裸露的DNA，接合使DNA从细胞到细胞直接转移，转导是以噬菌体为媒介使一个细胞的DNA转移到另一细胞中。
三、填空题：
1细菌的基因转移的三种形式是（）（）（）——转化、接合、转导
2F质粒的结构主要包括：
（）（）（）——转移区、重组区和复制区
3.根据F质粒的有无以及存在状态，细菌可以分为（）（）（）（）——F+细菌、Hfr细菌、F’细菌、F-细菌
4噬菌体MS2的RAN基因组仅含3个基因，它们是（）基因、（）基因和（）基因。
“A”蛋白，外壳蛋白，复制酶
5λ噬菌体基因组中相关功能的基因聚集成4个重要的基因簇，它们是基因簇、基因簇、基因簇和基因簇。
编码头部，编码尾部，复制，重组
6细菌之间基因转移的主要形式有，和。
接合，转化，转导
7链霉菌中的转座因子包括（）、（）、（）。
插入序列（IS），转座子（Tn），可转座的噬菌体
8正突变是指由基因改变成为基因。
野生型，突变
第五章质粒
一、名词
1、附加体：
指能够以两种状态存在的质粒，即游离于细胞质中或整合到染色体上。
2、质粒:
指存在于细菌、真菌等微生物细胞中,独立于染色体之外,能进行自我复制的遗传因子.
3、抗性质粒：
指使寄主微生物对抗生素、化学药物或重金属等表现抗性的质粒。
质粒DNA通常是共价、闭合、环状双链DNA（cccDNA）,也存在线状DNA或RNA质粒.
质粒的DNA的三种构型
二、问题
1．何谓质粒?
质粒有哪些主要类型?
答：
质粒是指存在于细菌、真菌等微生物细胞中,独立于染色体之外,能进行自我复制的遗传因子。
主要类型有致育质粒、抗药性质粒、产生抗生素质粒和产生细菌素质粒等。
1、质粒的发现
（1）大肠杆菌的F因子是第一个被发现的细菌质粒。
（2）20世纪50年代，日本报道了志贺菌中的质粒转移现象。
（3）70年代末，质粒作为载体被广泛应用。
pBR322全长4361bp,拷贝数10-30/细胞
pBR322的结构：
复制起点（ori）:
来源于pMB1（CloE1的衍生质粒）
四环素抗性基因（tetr）:
来源于pSC101
氨苄青霉素抗性基因（ampr）:
来源于Tn3
第六章放线菌遗传
链霉菌中的质粒类型
（1）线形质粒链霉菌中有很多质粒在形态上是线性的，在DNA两端具有TIR和5’末端蛋白。
（2）环状质粒传统的，非整和的共价，闭合，环状质粒也普遍存在于链霉菌中。
当这些质粒从寄主染色体上切割时或切割后，其int或att位点发生突变或缺失，则这些质粒能在这些菌株中以中等拷贝，自主复制的ccc质粒的形式存在。
第七章酵母菌遗传
酵母的复制起点是只酵母染色体上控制DNA复制起始的一小段DNA序列,通常称为自主复制序列，将ARS克隆到质粒中能使质粒DNA在酵母中自主复制。
酵母菌的染色体结构
酵母菌的DNA也是与4种主要的组蛋白H2A、H2B、H3和H4结合形成的核小体结构，进一步形成染色质。
第八章丝状真菌的遗传
一、名词
1顺序四分子分析——一次减数分裂的产物按顺序排列，通过遗传分析可以确定连锁基因之间的图距，计算着丝粒距离
2着丝粒作图（centromeremapping）——是指通过顺序四分子分析决定某个基因与着丝粒之
3准性生殖的过程
准性生殖过程包括异核体的形成，体细胞二倍体的产生，以及体细胞中染色体的交换和单元化。
二、问题
1利用菌丝过滤法怎样分离营养缺陷型孢子？
①先用诱变剂外理脉胞霉的分生孢子，然后在营养培养基中培养，
②萌发长出菌丝后，用棉花过滤，除去能够萌发的野生型的孢子。
③连续多次之后，所剩的是营养缺陷型或死亡的分生孢子。
2着丝粒－基因之间重组率的计算
3.粗糙链孢霉有性杂交产生的子囊孢子有何特点？
对它们可进行哪些遗传分析？
答：
粗糙链孢霉有性杂交产生的子囊孢子的特点是在子囊中有特定的排列顺序。
；
对它们可进行如下遗传分析：
判断第一次分裂分离和第二次分裂分离；②计算着丝粒距离；③计算连锁基因之间的重组频率。
4简述丝状真菌准性生殖的过程。
丝状真菌准性生殖的过程包括：
1异核体的形成；
2体细胞二倍体的产生；
3体细胞中染色体的交换和单元化。
第九章基因表达的调控
一、名词
1操纵子（operon）——由启动子、操纵基因以及它们控制的若干结构基因所组成的转录调控单位
2正调控——调节蛋白与DNA特定位点的相互作用，启动或增强操纵子的转录活性
3负调控——调节蛋白与DNA特定位点相互作用，关闭或降低操纵子的转录活
二、问题
1试述乳糖操纵子的负调控与正调控过程。
①大肠标菌乳糖操纵子有两种调控方式，即正调控和负调控；
②调节基因产生的阻遏蛋白参与负调控；
③CAP蛋白作为激活蛋白参与正调控；
④当培养基中没有诱导物时，阻遏蛋白与操纵基因结合，关闭操纵子；
⑤当培养基中有诱导物时，诱导物与阻遏蛋白结合，开放操纵子；
⑥cAMP与CAP结合成复合物促进操子开放；
2乳糖操纵子的组成，乳糖操纵子由以下部分组成：
3结构基因lacZ、Y、A；
4启动子（P）；
5操纵基因（0）；
6调节基因（lacI）；
3大肠杆菌在含有乳糖和葡萄糖的培养基中培养时，其乳糖操纵子是否表达？
为什么?
（从负调控和正调控两个方面进行阐述）
答：
乳糖操纵子不能表达。
有乳糖存在时，阻遏蛋白与乳糖结合，不能结合在操纵基因上。
有葡萄糖（G）存在时，cAMP减少，无活性的CAP不能使RNA多聚酶与启动子结合，转录不能进行。
第十章微生物的转座因子
一、名词
1转座因子（transposableelement）——细胞中能够改变自身位置的DNA顺序
2转座（transposition）——转座因子改变自身位置的行为
3非复制型转座：
指转座因子直接从原来位置转座插入新的位置，在原先的位置上不保留原有的转座因子.
4复制型转座（replicativetransposition）指转座因子将复制的拷贝转座到插入位置，而在原先的位置上仍保留原有的转座因子。
二、问题
1插入序列（IS）结构特点
2转座子（Tn）的结构特点
3什么是转座因子？
转座有哪些遗传效应？
转座因子是细胞中能够改变自身位置的DNA顺序。
转座遗传效应有：
①引起插入突变
②DNA重排
③插入具有极性效应
4何谓转座子（Tn）？
细菌的Tn与IS的主要区别是什么？
细菌抗药性转座子可以分为哪些类型？
答：
①转座子是带有抗生素抗性等基因的转座因子；②细菌的Tn与IS的主要区别是携带与转座无关的基因；③细菌抗药性转座子可分为复合转座子和复杂转座子。
第十一章遗传重组
一、名词
1同源重组（homologousrecombination）——是指在联会过程中，两条序列相同或相近的DNA之间发生的遗传重组——又称普遍性重组
2位点特异性重组（site-specificrecombination）——是指通过小范围同源序列的联合，发生在特定短同源区或特定核苷酸序列之间的遗传重组——又称整合式重组
3异常重组（illegitimaterecombination）——是指不依赖序列之间的同源性而使一段DNA序列插入另一段DNA中的重组。
一般依赖DNA复制完成重组过程——又称复制性重组
二、问题
1Holliday模型的基本内容
同源的非姊妹染色单体联会；
两个同源的非姊妹染色单体在相同位置上同时切开；
切开的单链交换重接；
④形成十字样的交叉结构称为Holliday连接体，交叉点移动，交叉点切割等；
第十二章微生物的固氮调节机制
一、名词
1生物固氮——是指原核生物利用体的的固氮酶将空气中的氮气还原的氮的过程。
第十三章微生物的耐盐机制
一、名词
1中度嗜盐菌-是指一大类生长离不开氯化钠、能够适应很宽的盐浓度范围、庞杂的异源细菌生理类群。
选择题:
1．原核生物中RNA聚合酶（A）
A．只有一种B．有三种C．有五种D．有两种
2．依赖于ρ因子的终止子是（C）
A．强终止子B．中等终止子C．弱终止子D．可变终止子
4．1944年，Avery等人对转化因子的鉴定，证明DNA是（C）
A.动物的遗传物质B.植物的遗传物质
C.细菌的遗传物质D.病毒的遗传物质
5．粗糙脉胞菌是一种丝状（B）
A．酵母B．真菌C．放线菌D．病毒
8．关于酵母菌的中性株错误的叙述是（A）
A.能产生毒素B.不能产生毒素C.不对毒素敏感D.不产生毒素且不敏感
7．pUC系列载体与pBR系列载体的主要区别在于pUC系列载体含有（D）
A.lacA基因B.lacB基因C.lacY基因D.lacZ基因
8．插入突变产生的原因是（B）
A.染色体断裂B.转座C.转化D.转导
9．人工构建的具有酵母染色体功能的人工染色体载体是（D）
A.BACB.MACC.PACD.YAC
10．F因子是一种（B）
A.细菌素质粒B.致育质粒C.致病性质粒D.降解质粒
11．与操纵基因结合的蛋白质是（B）
A.正调节蛋白B.负调节蛋白C.结构蛋白D.酶蛋白
12．Pribnow框的功能是结合RNA聚合酶的（D）
A.α亚基B.β亚基C.б亚基D.核心酶
13．在λ噬菌体感染的早期，以（A）
A.环形DNA分子进行θ型复制B.线形DNA分子进行θ型复制
C.环形DNA分子进行δ型复制D.线形DNA分子进行δ型复制
14．没有F因子的细菌称为（D）
A.F+细菌B.Hfr细菌C.F’细菌D.F-细菌
15．通过杂交实验已知某基因的M1型子囊为180个，M2为20个，那么该基因与着丝粒之间的遗传距离是（A）。
A.5cMB.10cMC.15cMD.20cM
A．染色体断裂B．移码突变
C．形成TT二聚体D．DNA的一个片段颠倒
16．1944年，Avery等人对转化因子的鉴定，证明DNA是（C）
Ａ．动物的遗传物质Ｂ．植物的遗传物质
Ｃ．细菌的遗传物质Ｄ．病毒的遗传物质
17．质粒一般是指独立存在于细菌、真菌等微生物细胞中的（B）
A．附加体B．复制子C．蛋白因子D．转录因子
18．DNA的二级结构是指它的（D）
A．α-螺旋B．β-片层C．β-转角D．双螺旋结构
19．非细胞型微生物的增殖方式为（A）
A．复制B．二分裂C．芽生D．孢子生殖
20．细菌用紫外线照射所引起的DNA损伤常见的是（C）
A．染色体断裂B．移码突变
C．相邻嘧啶碱基结合在一起D．DNA的一个片段颠倒
21．细胞的DNA片段转移到受体细胞中，从而使后者获得前者部分遗传性状的过程为（A）
A．转化B．转导C．接合D．突变
22．微生物育种的手段目前主要依靠（B）
A．从生产中选择育种B．诱变、杂交和基因工程育种
C．定向培育优良品种D．菌种提纯复壮
23．基因工程技术的创建主要是由于发现了（C）
A．反转录酶B．DNA聚合酶C．限制性核酸内切酶D．末端转移酶
24．酵母菌无性繁殖的普遍方式为（D）
A．芽裂B．裂殖C．假丝断裂D．芽殖
24．越来越多的证据表明：
几乎所有链霉菌的染色体都为（A）
A．线性B．环状C．内部有内含子D．多条染色体
26．下列哪种碱基只存在于mRNA而不存在于DNA中（B）
A、腺嘌呤B、尿嘧啶C、鸟嘌呤D、胞嘧啶
27．导致遗传变异的两个主要过程是（B）
A．环境作用和基因突变B．基因突变和遗传重组
C．环境作用和遗传重组D．酶活性改变和环境作用
27．转录是指以DNA为模板，合成（B）的过程。
A．DNAB.RNAC.蛋白质D.酶
29．核酸分子中储存、传递遗传信息的关键部分是（D）
A、核苷B、戊糖C、磷酸D、碱基序列
30．在原核生物中只有一种RNA聚合酶，它由5个亚基组成，即：
（A）
A．α2ββˊσＢ．ααˊβ2σＣ．αβγ2τＤ．αβεγ2
31．附加体是指能够以两种状态存在的（ B ）,即游离于细胞质中或整合到染色体上.
A．病毒B.质粒C.噬菌体D.蛋白质
32.下列RNA中含修饰核苷酸最多的是（C）
A、mRNAB、rRNA
C、tRNAD、病毒RNA
17.丝状真菌的繁殖方式很多，主要有（）
A．菌丝片段繁殖Ｂ．芽殖Ｃ．裂殖Ｄ．分生孢子繁殖
33．通过性导形成部分二倍体的过程中起作用的是（B）
A.抗性质粒B.性质粒C.隐蔽质粒D.抗菌素质粒
34．质粒载体pBR322含有（A）
A.氨苄青霉素和四环素抗性基因B.磺胺和链霉素抗性基因
C.氨苄青霉素和链霉素抗性基因D.磺胺和四环素抗性基因
35．大肠杆菌DNA的复制起点称为（C）
A.oriAB.oriBC.oriCD.oriV
36．第一个被测定基因组序列的真核生物是（A
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