5192

Генетика микроорганизмов. Фенотипическая и генотипическая изменчивость

Реферат

Биология и генетика

Генетика микроорганизмов Общие понятия. Наследственность – способность живых организмов сохранять определенные признаки на протяжении многих поколений. Изменчивость – приобретение новых признаков, отличающих их от других поколений по...

Русский

2012-12-04

34.5 KB

97 чел.

Генетика микроорганизмов

  1.  Общие понятия.

Наследственность – способность живых организмов сохранять определенные признаки на протяжении многих поколений.

Изменчивость – приобретение новых признаков, отличающих их от других поколений под влиянием факторов внешней среды. Наука, изучающая наследственность и изменчивость, называется генетикой.

Фенотип – общий комплекс морфологических и физиологических свойств каждого индивидуума, и служит внешним проявлением генотипа.

Генотип – общая сумма генов, которыми обладает клетка. Он определяет целую группу свойств организма, специфичных для данного вида.

  1.  Фенотипическая изменчивость

Фенотипическая изменчивость – общие свойства организма, служащие внешним проявлением генотипа и не передающееся по наследству.

Фенотипическая изменчивость возникает под воздействием различных факторов при росте и размножении микроорганизмов на питательных средах. Эти изменения не наследуются и утрачиваются с прекращением действия вызвавшего их фактора. Например, у бактерий наблюдается изменение типа колоний, которые они образуют при росте на питательных средах. Одни колонии гладкие, округлой формы, с ровными краями, блестящие, однородные. Это S – формы.

Другие колонии шероховатые, тусклые, непрозрачные, с неровными краями, неправильных очертаний. Это – R-формы. Эти формы могут переходит в друг друга и обратно. Образование различных форм колоний у одного и того же вида бактерий называется диссоциацией (расщепление).

Культура бактерий, размножаясь на питательных средах, вырабатывает определенные ферменты, позволяющие ей усваивать питательные вещества. Если питательное вещество находится в среде, то появляется и фермент. Приспосабливаясь к разным жизненным условиям, микроб может расти и размножаться на различных питательных средах.

  1.  Генотипическая изменчивость

Это общая сумма генов клетки, определяющая специфические свойства организма и передающиеся по наследству. Наследственная информация заключена в хромосоме и генах, которые передаются из родительской клетки в дочерние. Химическая природа генов – нуклеиновые кислоты. Основной структурой, хранящей информацию и передающая её является ДНК. Эта информация может меняться в результате генотипической изменчивости. При этом обязательно происходит изменение генов в хромосоме. Генотипическая изменчивость может возникать в результате мутаций и генотипических рекомбинаций.

Мутации – (лат.mutare – изменяться). Изменение молекулы ДНК влечет за собой и изменение информации, которая в ней содержится. В результате чего у микроорганизмов появляются новые свойства, передающиеся по наследству.

Мутации могут быть спонтанными, когда их причины неизвестны, и индуцированными, когда их причины известны. Мутации возникают под воздействием различных физических и химических факторов, излучения. Все это ведет к появлению потомства клетки с новыми свойствами.

Мутант – это бактерия, имеющая ДНК другую, чем исходная. Если мутация выгодна для микроорганизма, он выживает, если нет – то погибает. Вследствие мутации может изменяться форма колоний, морфология клетки, способность образовывать пигменты, споры, капсулы, жгутики.

  1.  Генетические рекомбинации

Коньюгация – передача генетического материала от одной бактерии к другой при непосредственном контакте клетки. Клетки, передающие генетический материал, называются донорами, принимающие – реципиентами.

Трансформация – это превращение бактерий. Она может произойти при передаче ДНК из одной клетки в другую без их непосредственного контакта. Это возможно при выращивании культуры бактерий на средах, содержащих фильтраты или экстракты других культур. В этих случаях бактерии приобретают признаки тех микроорганизмов, с материалами из которых они были выращены.

Трансдукция – это перенос генетической информации при участии бактериофага. Различают три типа трансдукции:

  1.  Общая трансдукция – передача генов, расположенных на различных участках бактериальной хромосомы. При этом бактерии-доноры могут передать реципиенту разные признаки и свойства – способность образовывать новые ферменты, устойчивость к лекарственным препаратам и т.д.
  2.  Специфическая трансдукция – передача фагом только некоторых генов, расположенных на специальных участках бактериальной хромосомы. В этом случае передаются только определенные признаки и свойства.
  3.  Абортивная трансдукция – перенос фагом какого-то одного фрагмента донора.

  1.  Практическое применение генетики микроорганизмов

Достижения генетики широко применяются в народном хозяйстве.

Например, получают микроорганизмы, которые являются продуцентами более сильных антибиотиков. А мутанты с ослабленной вирулентностью могут быть использованы как вакцины от инфекционных заболеваний. С помощью трансдукции можно передать такие свойства, как способность образовывать токсины, споры, жгутики, ферменты и т. д. Все это входит в задачи так называемой генной инженерии.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

76770. Соединения костей предплечья и кисти 183.33 KB
  В своей верхней части под проксимальным лучелоктевым суставом она имеет косой пучок толстых фиброзных волокон именуемый косой хордой. Проксимальный лучелоктевой сустав образуется при сочленении суставной окружности на головке луча и лучевой вырезки на проксимальном эпифизе локтевой кости. Он входит в состав локтевого сустава.
76771. Локтевой сустав 179.76 KB
  Шаровидный плечелучевой сустав изза тесной связи с другими двумя суставами утрачивает одну ось и движения в нем осуществляются по фронтальной и продольной оси. Капсула спереди и сзади тонкая возможность вывихов и укреплена по бокам внутри и снизу связками: боковыми коллатеральными: локтевой и лучевой; внутрисуставной кольцевой связкой лучевой кости; снизу квадратной между лучевой шейкой и дистальным краем лучевой вырезки на локтевой кости. Спереди у лучевой шейки возникает слепое синовиальное выпячивание.
76772. Суставы кисти 182.29 KB
  Среди запястнопястных суставов особое место занимает запястнопястный сустав большого пальца так как в процессе антропогенеза в нем сложились специфические приспособления для противопоставления оппозициорепозицио его остальным пальцам. Они сводятся к следующему: изоляции сустава от остальных запястнопястных суставов; формированию седловидной суставной поверхности у коститрапеции и I пястной кости; наличию широкой свободной капсулы; наклону фронтальной оси к ладони что обеспечивает не только сгибание и разгибание но и смещение пальца...
76773. Развитие и строение скелета нижней конечности 185.87 KB
  Все кости проходят через три стадии остеогенеза: фиброзную хрящевую костную. Скелет нижней конечности состоит из пояса правая и левая тазовые кости и свободной части включающей бедренную кость надколенник берцовые кости голени большую и малую кости стопы с предплюсной плюсной и фалангами пальцев. В предплюсну входят кости : пяточная и таранная ладьевидная клиновидные медиальная промежуточная латеральная и кубовидная. Плюсневых костей пять это короткие трубчатые кости.
76774. Кости таза и их соединения 183.03 KB
  Соединения костей таза: крестцовоподзвдошный сустав плоский трехосный с очень малым объемом движений образован ушковидными суставными поверхностями крестца и подвздошной кости; имеет прочную и сильно натянутую капсулу укрепленную крестцовоподвздошными связками: вентральными межкостными и дорсальными; крестцовокопчиковый сустав между верхушкой крестца и I копчиковым позвонком в межпозвоночном диске сустава щель зарастает после 50 лет; сустав укреплен крестцовокопчиковыми связками: вентральными дорсальными и глубокими дорсальными...
76775. Тазобедренный сустав 180.98 KB
  Суставная капсула состоящая из фиброзной и синовиальной мембран прикрепляется по краю вертлужной губы а на бедренной кости по шейке: спереди по межвертельной линии сзади внутрь от межвертельного гребня. Внутри сустава располагается связка головки бедренной кости которая в период его формирования удерживает головку во впадине. Они кровоснабжаются следующими артериями: подвздошнопоясничной верхней ягодичной запирательной наружной половой глубокой и латеральной окружающими подвздошную кость нисходящей коленной мышечными ветвями...
76776. Коленный сустав 180.6 KB
  К внутренним связкам относятся крестообразные: передняя и задняя заполняющие межмыщелковую яму бедренной кости и межмыщелковое поле большеберцовой кости. Коленный сустав типичный мыщелковый сложный и комплексный в нем выполняются следующие движения: вокруг фронтальной оси: сгибание и разгибание с размахом в 140150 о; сгибание тормозят крестовидные связки и сухожилие четырехглавой мышцы; мыщелки бедренной кости при этом скользят по менискам; вокруг продольной вертикальной оси объем активного вращения в среднем 15 о пассивного 3035...
76777. Голеностопный сустав 179.01 KB
  По бокам капсула толстая и прочная спереди и сзади тонкая рыхлая складчатая; усилена боковыми связками: медиальной дельтовидной толстой прочной веером расходящейся от медиальной лодыжки к таранной ладьевидной и пяточной костям; в связке выделяют части: большеберцоволадьевидную большеберцовопяточную переднюю и заднюю большеберцовотаранные; латеральной в составе передней таранномалоберцовой задней таранномалоберцовой пяточномалоберцовой связок. Они кровоснабжаются мышечными ветвями задней большеберцовой и малоберцовой...
76778. Кости голени и стопы, их соединения 186.1 KB
  На диафизе большеберцовой кости располагаются: передний край острый кверху переходит в бугристость латеральный край обращенный к малоберцовой кости и медиальный край; поверхности: медиальная латеральная и задняя с линией камбаловидной мышцы. Ядра окостенения в большеберцовой кости появляются в проксимальном эпифизе в конце плодного периода в дистальном на 2м году жизни в диафизе в начале плодного периода. Кости стопы подразделяются на кости предплюсны: 7 коротких губчатых костей и кости плюсны в составе 5 коротких трубчатых...