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

91 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

42520. Определение коэффициента взаимоиндукции двух катушек 67.5 KB
  Оборудование: мост переменного тока магазин индуктивности источник переменного тока. Краткие теоретические сведения Если в проводнике изменяется сила тока то в нём возникает ЭДС самоиндукции 22. Если подключить такую катушку в цепь переменного тока то вследствие периодического изменения силы тока возникает ЭДС самоиндукции препятствующая приложенному напряжению.
42521. Снятие кривой намагничения и петли гистерезиса с помощью осциллографа 142.5 KB
  Краткие теоретические сведения Ферромагнетикам свойственно явление гистерезиса. Замкнутая кривая bcdef называется петлёй гистерезиса рис. Можно получить семейство петель гистерезиса по способу описанному ранее не доводя намагничение образца до насыщения.
42522. Определение ёмкости конденсаторов 104 KB
  Оборудование: регулятор напряжения ЛАТР миллиамперметр переменного тока на 250 мА вольтметр на 150 В конденсаторы. Если конденсатор включить в цепь постоянного тока то спустя некоторое время он зарядится т. Если конденсатор включить в цепь переменного тока то он будет перезаряжаться с частотой переменного ток и в подводящих проводах всё время будут перемещаться электрические заряды т.
42523. Изучение процессов зарядки и разрядки конденсаторов 240.5 KB
  Цель работы: изучить процессы, происходящие в цепи при зарядке (разрядке) конденсаторов, освоить метод расчёта ёмкости конденсаторов по данным о временной зависимости тока зарядки (разрядки). Оборудование: конденсатор, набор резисторов, микроамперметр на 100 мкА, источник питания постоянного тока, выключатель, секундомер, соединительные провода.
42524. Определение горизонтальной составляющей индукции земного магнетизма с помощью тангенс-гальванометра 102 KB
  Южный полюс магнитного поля Земли находится вблизи северных берегов Америки около 750 северной широты и 1010 западной долготы а северный полюс − в Антарктиде около 670 южной широты и 1400 восточной долготы. Существование магнитного поля Земли непосредственно подтверждается отклонением лёгкой магнитной стрелки при её свободном подвесе. При этом последняя устанавливается в направлении касательной к линии индукции магнитного поля Земли.
42525. Изучение однофазного трансформатора 118 KB
  Принцип действия трансформатора основан на использовании явления электромагнитной индукции. Знак − указывает на то что ЭДС в первичной и вторичной обмотках трансформатора противоположены по фазе. Создаваемый этим током магнитный поток Ф0 концентрируется в магнитопроводе и пронизывает все обмотки трансформатора индуцируя в первичной обмотке ЭДС самоиндукции 27.
42526. Определение длины электромагнитной волны в двухпроводной линии 96 KB
  Исследование электромагнитных волн в пространстве связано с некоторыми экспериментальными трудностями поэтому Лехером была предложена система состоящая из двухпроводной линии источника и приёмника электромагнитных волн. В двухпроводной линии реализуются два различных процесса передачи электромагнитного поля: с помощью токов проводимости и с помощью токов смещения. В этом случае электрические явления существенно зависят от сопротивления линии и следовательно от материала проводников.
42527. Определение ЭДС источника тока с помощью двух вольтметров 76.5 KB
  Оборудование: источник ЭДС постоянного тока два вольтметра. Физическая величина равная работе Астор сторонних сил по перемещению единичного положительного заряда вдоль всей замкнутой электрической цепи называется электродвижущей силой ЭДС 29.6 рассчитать ЭДС источника.
42528. ИЗУЧЕНИЕ РАБОТЫ ЭЛЕКТРОННОГО ОСЦИЛЛОГРАФА 353.5 KB
  Эти процессы графически изображаются на экране электронно-лучевой трубки ЭЛТ которая является основным органом электронного осциллографа. Наблюдение изображения на экране осциллографа называется осциллографированием. Изображение на экране или его фотография называется осциллограммой. Подводя отрицательный потенциал к цилиндру можно уменьшить количество электронов проходящих через его отверстие а следовательно уменьшить и яркость пятна на экране трубки.