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微生物学重点总结
微生物學
枯草芽孢杆菌(Bacillussubtilis)大肠杆菌(Escherichiacoli) 黑曲霉(Aspergillusniger )青霉Penicilliumglaucum金黄色葡萄球菌(Staphylococcusaureus)酿酒酵母(Saccharomycescerevisiae)
绪论
巴斯德和科赫的贡献
巴斯德:
曲颈瓶实验;否认“自然发生学说”;建立“种胚学说”。
科赫的贡献:
建立了研究微生物的一系列重要方法,如菌种分离、培养、接种、各种染色方法等;利用平板分离方法首先分离培养出多种传染病的病原菌,例如炭疽杆菌(1877)、结核杆菌(1882)、链球菌(1882)和霍乱弧菌(1883)等;科赫于1884年提出了科赫法则(koch’spostulates);划线分离法。
科赫法则(定则):
重现问题;分离问题;再感染问题;存在问题。
微生物的五大共性
体积小,面积大(核心);2、吸收多,转化快;3、生长旺,繁殖快;4、适应强,易变异;5、分布广,种类多。
第一章
一、概念
荚膜:
有明显的外缘和一定的形状,厚约200nm,较紧密地结合与细胞壁外,又称大荚膜或“真”荚膜,通过液体震荡培养或离心便可得到荚膜物质。
鞭毛(flagellum)某些细菌细胞表面着生的一至数十条长丝状、螺旋形的附属物,具有推动细菌运动功能,为细菌的“运动器官”——具有趋向性。
芽孢(spore)
是某些细菌在其生长发育后期,在细胞内形成的一个圆形或椭圆形、厚壁、含水量低、抗逆性强的休眠构造。
因为细菌芽孢的形成都在细胞内,又称内生孢子(endospore)。
(只是休眠体,不是繁殖,芽孢是细菌的休眠体,在适宜的条件下可以重新转变成为营养态细胞;产芽孢细菌的保藏多用其芽孢。
芽孢的耐热机制:
渗透调节皮层膨胀学说:
芽孢的耐热性在于芽孢衣对多价阳离子和水分的透性很差以及皮层的离子强度很高,这就使皮层产生了极高的渗透压去夺取芽孢核心中的水分,其结果造成皮层的充分膨胀和核心的高度失水,正是这种失水的核心才赋予了芽孢极强的耐热性。
伴孢晶体(parasporalcrystal)少数芽孢杆菌,例如苏云金芽孢杆菌(Bacillusthuringiensis)在其形成芽孢的同时,会在芽孢旁形成一颗菱形或双锥形的碱溶性蛋白晶体——δ内毒素,称为伴孢晶体。
支原体(Mycoplasma)是一类无细胞壁、介于独立生活和细胞内寄生生活间的最小型原核生物。
许多种类是人和动物的致病菌,有些腐生种类生活在污水、土壤或堆肥中,少数种类可污染实验室的组织培养物。
(支原体菌落特征——“油煎鸡蛋)
衣原体:
介于立克次氏体与病毒之间,能通过细菌滤器,专性活细胞内寄生的一类原核微生物。
(能引起沙眼,有始体和原体之分)
羧酶体:
又称多角体,是存在于一些自养细菌细胞内的多角形或六角形内含物。
知识点相关
放线菌是一类呈菌丝状生长、主要以孢子繁殖和陆生性强的原核生物,革兰氏染色阳性。
菌丝体分成三类:
(1)基内菌丝(营养菌丝,吸收营养)
(2)气生菌丝(为产生繁殖体做准备)(3)孢子丝
青霉素的作用位点
肽聚糖的结构特点:
1、N-乙酰葡萄胺和N-乙酰胞壁酸通过β-1,4糖苷键形成双糖单位2、氨基酸侧链(短肽)3、肽桥功能:
形成细胞壁的骨架结构三明治结构
甾醇:
原核生物所特的细胞壁组成成分,使细胞壁更坚韧。
第二章
一、概念
锁状联合:
形成喙状突起而连合两个细胞的方式不断使双核细胞分裂,从而使菌丝尖端不断向前延伸。
二、知识点相关
1、酵母菌的细胞壁结构:
三明治状--------外层为甘露醇,内层为葡萄糖,中间夹着一层蛋白质
2、酵母菌的生活史
生活史(lifecycle)——指上代个体经一系列生长、发育阶段而产生下一代个体的全部过程(生命周期)。
有3种类型(根据营养体的存在形式):
1、营养体以单倍体/双倍体两种形式存在2营养体只以单倍体形式存在3、营养体只以双倍体形式存在
第三章病毒和亚病毒
5、噬菌斑:
噬菌体侵染敏感细胞后,释放出一群子代噬菌体,它们通过琼脂层的扩散又侵染周围的宿主细胞,并引起它们裂解,如此经过多次重复而出现的由无数噬菌体粒子构成的群体。
7、噬菌体效价:
指1mL样品中所含具有侵染活性的噬菌体(烈性噬菌体)数量——噬菌斑形成单位。
8、一步生长曲线:
定量描述烈性噬菌体生长规律的实验曲线。
它可反映每种噬菌体的三个最重要的特性参数——潜伏期、裂解期和裂解量。
11、温和性噬菌体(溶源噬菌体):
侵入宿主细胞后,其核酸附着并整合在宿主染色体上,和其一起同步复制,宿主细胞不裂解而继续生长。
已游离态、整合态和营养态三种形式存在。
12、溶源菌:
指在核染色体组上整合有前噬菌体并能正常生长繁殖而不被裂解的细菌(或其他微生物)。
具有自发裂解、诱导、免疫性、复愈、溶源转变等特点。
14、类病毒:
没有蛋白质外壳,仅为一裸露的RNA分子
拟病毒:
仅由裸露的RNA或DNA组成。
朊病毒:
是一类不含核酸的传染性蛋白质分子。
第四章微生物的营养和培养基
1.微生物的6类营养要素:
碳源、氮源、能源、生长因子、无机盐、水
(1)、碳源(carbonsource)
一切能满足微生物生长繁殖所需碳元素的营养物。
功能:
生物合成的碳架、能量
(2)、氮源凡能提供微生物生长繁殖所需氮元素的营养源,称为氮源,一般不作能源。
(3)、能源能为微生物的生命活动提供最初能量来源的营养物或辐射能。
(4)、生长因子——是一类调节微生物正常代谢所必需的,但不能用简单的碳源、氮源自行全合成的有机物(不能自行合成、调节)。
(5)、无机盐主要可为微生物提供碳源、氮源以外的各种重要元素;
(6)、水
生理功能:
①细胞组成成分②生化反应溶剂③化学、生理反应介质④物质运输媒体⑤调节细胞温度
⑥维持细胞的渗透压
碳氮比(C/N):
微生物培养基中所含的碳源中的碳原子与氮源中氮原子的摩尔数之比。
水活度(wateractivity,aw)—反映了水的可利用性:
在天然环境中,微生物可实际利用的自由水或游离水含量。
定量含义——指在一定的温度和压力条件下,溶液中的蒸汽压力与同样条件下纯水的蒸汽压力之比(相对湿度)。
第五章微生物的新陈代谢
1.生物氧化的形式(3种)——包括某物质与氧结合、脱氢或失去电子3种
生物氧化的功能(3种)——产能(ATP)、产还原力[H]和产小分子中间代谢物。
生物氧化的类型(3种)——呼吸、无氧呼吸和发酵。
(一)底物脱氢的四条主要途径
1.EMP途径(Embdem-Meyerhof-ParnasPathway)
EMP途径又称糖酵解途径(glycolysis)或己糖二磷酸途(hexosediphosphatepathway)。
10步反应,产生2分子丙酮酸、2分子NADH+H+和2分子ATP
C6H12O6+2NAD++2ADP+Pi→2CH3COCOOH+2NADH+2H++2ATP+2H2O
关键性酶:
1,6-二磷酸果糖醛缩酶
生理功能
供应ATP形式的能量和NADH2形式的还原力;
是连接其他几个重要代谢途径的桥梁,包括三羧酸循环(TCA)、HMP途径和ED途径等;
为生物合成提供多种中间代谢物;
通过逆向反应可进行多糖合成(糖的异生作用)。
2.HMP途径(hexosemonophosphatepathway)
已糖一磷酸途径、戊糖磷酸途径、Warburg-Dickens途径、磷酸葡萄糖酸途径
不经EMP途径和TCA途径而得到彻底氧化,并能产生大量NADPH+H+*形式的还原力和多种重要中间代谢物的代谢途径。
6葡萄糖-6-磷酸+12NADP++6H2O→5葡萄糖-6-磷酸+12NADPH+12H++6CO2+Pi
特征性酶:
转酮醇酶、转醛醇酶
生理功能
供应合成原料,为核酸、核苷酸、NAD(P)+、FAD(FMN)和CoA等的生物合成提供戊糖-磷酸,赤藓糖-4-磷酸是合成芳香族、杂环族氨基酸(苯丙氨酸、酪氨酸、色氨酸和组氨酸)的原料;
产还原力,产生大量NADPH2形式的还原力,不仅可供脂肪酸、固醇等生物合成之需,还可供通过呼吸链产生大量能量之需;
作为固定CO2的中介,是光能自养微生物和化能自养微生物固定CO2的重要中介;
扩大碳源利用范围,为微生物利用C3~C7多种碳源提供必要的代谢途径;连接途径,通过与EMP途径的连接(在果糖-1,6-二磷酸和甘油醛-3-磷酸处),可为生物合成提供更我多的戊糖。
3.ED途径(Entner-Doudoroffpathway)
2-酮-3-脱氧-6-磷酸葡糖酸(KDPG)裂解途径
ED途径是少数缺乏完整EMP途径的微生物所具有的一种替代途径,微生物特有。
特点:
葡萄糖只经过4步反应即可快速获得由EMP途径须经10步才能获得的丙酮酸。
可以独立存在
C6H12O6+ADP+Pi+NADP++NAD+→2CH3COCOOH+ATP+NADPH+H++NADH+H+
特征性酶:
2-酮-3-脱氧-6-磷酸葡萄糖醛缩酶
生理功能
是少数EMP途径不完整的细菌所特有的利用葡萄糖的替代途径;
可以与EMP、HMP、TCA等代谢途径相联,相互协调,满足微生物对能量、还原力和不同中间代谢产物的需要;
可进行细菌酒精发酵。
细菌酒精发酵
优点:
代谢速率高(代谢中三碳转为丙酮酸的步骤较少),产物转化率高,菌体生成少,代谢副产物少,发酵温度较高,不需要定期供氧等。
缺点:
pH高(5.0,酵母菌为3.0)易染菌,对酒精耐受力低(7%,酵母菌为8-10%)。
4.三羧酸循环(Tricarboxylicacidcycle)
TCA循环、Krebs循环、柠檬酸循环。
1937年,德国学者H.A.Krebs(1953获诺贝尔奖)提出。
是指由丙酮酸经过一系列循环反应而彻底氧化、脱羧,形成CO2、H2O和NADH2的过程。
广泛存在于生物体中。
必须在有氧的情况下才能工作——相关酶的产生或活性的保持;NAD+和FAD的再生。
生理功能
为细胞提供生理活动的能量;
为细胞生物合成提供多种碳骨架——如乙酰CoA是脂肪酸合成的原料,琥珀酸CoA的合成卟啉、类咕啉、细胞色素、叶绿素的原料——前体;
三羧酸循环是糖、蛋白质和脂肪酸代谢的枢纽。
递氢和受氢
5.发酵(fermentation)
指在无氧和外源氢受体的条件下,底物脱氢后所产生的还原力[H]未经呼吸链传递而直接交于某一内源性中间代谢物,以现底物水平磷酸化产能的一类生物氧化反应
特点:
1)通过底物水平磷酸化产ATP;2)葡萄糖氧化不彻底,大部分能量存在于发酵产物中;3)产能率低;4)产多种发酵产物。
6.氨基酸发酵产能——Stickland反应
以一种氨基酸作氢供体和以另一种氨基酸作氢受体而产能的独特发酵类型,称为Stickland反应。
Stickland反应的产能效率很低,每分子氨基酸仅产1个ATP。
Stickland反应速度非常快——用速度来弥补产能效率低。
自养微生物代谢:
7.循环光合磷酸化
8、非循环光合磷酸化
9紫膜光和磷酸化
一、两用代谢途径
凡在分解代谢和合成代谢中均具有功能的代谢途径,称为两用代谢途径。
TCA循环不仅包含着丙酮酸和乙酰-CoA的氧化,而且还包含了琥珀酰-CoA、草酰乙酸和α-酮戊二酸等的产生,它们是合成氨基酸和卟啉等化合物的重要中间代谢物;
葡萄糖通过EMP途径可以分解为2个丙酮酸,反之,两个丙酮酸也可通过EMP途径的逆转而合成1个葡萄糖,这就是葡糖异生作用。
——不是简单的逆转。
第三节微生物独特合成代谢
一、自养微生物的CO2固定
把无机碳转化为有机碳,从而构成细胞物质。
(一)卡尔文(Calvin)循环
(二)厌氧乙酰CoA途径三逆向三羧酸循环四)羟基丙酸途径五)还原性单羧酸循环
(一)卡尔文(Calvin)循环
关键酶:
核酮糖二磷酸羧化酶、磷酸核酮糖激酶
羧化反应——3个核酮糖-1,5-二磷酸(Ru-1,5-P)通过核酮糖二磷酸羧化酶将3分子CO2固定,并形成6个3-磷酸甘油酸分子。
还原反应——紧接在羧化反应后,立即发生3-磷酸甘油酸上的羧基还原成醛基的反应(通过逆EMP途径进行)。
CO2受体的再生——指核酮糖-5-磷酸在磷酸核酮糖激酶的催化转变为核酮糖-1,5-二磷酸的生化反应。
二、生物固氮
生物固氮——是指大气中的分子氮通过微生物固氮酶的催化而还原成氨的过程,是某些原核生物的一种特性。
生物固氮——固氮酶的参与下进行,常温常压,厌氧条件下。
生物固氮的优点:
经济(无需投入);无污染(水体的富营养化、致癌、温室效应、臭氧层的破坏)
1、自生固氮菌——指一类不依赖与它种生物共生而独立进行固氮的微生物。
2、共生固氮菌——指必须与它种生物共生在一起时才能进行固氮的微生物。
3、联合固氮菌——指必须生活在植物根际、叶面或动物肠道等处才能进行固氮的微生物。
(二)固氮的生化机制
生物固氮反应的6要素:
1、ATP2、还原力[H]及其传递载体3、固氮酶4、还原底物——氮气5、镁离子
6、严格的厌氧环境
(三)生物固氮总反应:
N2+8[H]+18~24ATP→·NH3+H2+18~24ADP+18~24Pi
三、微生物结构大分子——肽聚糖的合成
1、在细胞质中的合成2、在细胞膜中的合成3、在细胞膜外的合成1、在细胞质中的合成
①由葡萄糖合成N-乙酰葡萄糖胺和N-乙酰胞壁酸②由N-乙酰胞壁酸合成“Park”核苷酸
所需氨基酸按顺序加到UDP-NAM上形成五肽链;
末端两个D-丙氨酸以二肽形式掺入;
ATP的能量用来产生肽键,但没有tRNA和核糖体参与反应。
N-乙酰葡萄糖胺和N-乙酰胞壁酸的合成
6-磷酸葡萄糖胺是从6-磷酸葡萄糖经6-磷酸果糖再胺化而成,谷氨酰胺是胺化反应中的氨基供体;
UDP-N-乙酰葡糖胺和PEP结合,生成UDP-N-乙酰胞壁酸;
二者都是原核生物合成细胞壁肽聚糖的前体物质
N-乙酰葡萄糖胺和N-乙酰胞壁酸的合成
2、在细胞膜中的合成
利用“Park”核苷酸合成肽聚糖单体(双糖单位)是在细胞膜上进行的;
因细胞膜属疏水性,故要把在细胞质中合成的亲水性分子——“Park”核苷酸掺入细胞膜,并进一步接上N-乙酰葡萄糖胺(形成双糖单位)和甘氨酸五肽“桥”(如果需要,可以通过专门的甘氨酰tRNA加入,但没有核糖体参与);
最后把肽聚糖单体(双糖肽亚单位)插入细胞膜外的细胞壁生长点处,必须通过一种称作细菌萜醇的类脂载体的运送。
细菌萜醇焦磷酸
作用于细胞壁(肽聚糖)合成抗生素作用机理
抑制肽聚糖生物合成的抗生素,主要有:
①磷霉素②衣霉素③D-环丝氨酸和邻氨甲酰-D-丝氨酸④杆菌肽⑤万古霉素和瑞斯托菌素⑥青霉素和头孢霉素(β-内酰胺类)
3、在细胞膜外的合成
引物——原有的肽聚糖(自溶素的酶解)
与引物分子间发生转糖基作用——延伸双糖单位;细菌萜醇载体回到膜的内侧,在这个过程中,释放一个磷酸,产生细菌萜醇磷酸,准备接受另一个NAM-五肽。
通过转肽酶的转肽作用——形成五肽桥交联
第六章微生物的生长及其控制
同步生长:
就是指在培养物中所有微生物细胞都处于同一生长阶段,并都能同时分裂的生长方式。
生长曲线(growthcurve)——定量描述液体培养基中微生物群体生长规律的实验曲线.
条件:
单细胞、恒容积、液体培养基、适宜条件
延滞期
又称停滞期、调整期或适应期。
指少量微生物接种到新培养液中后,在开始培养的一段时间内细胞数目不增加的时期。
特点:
①生长速率常数等于零。
②细胞形态变大或增长:
许多杆菌可长成长丝状,例如,Bacillusmegaterium(巨大芽孢杆菌)在接种的当时,细胞长为3.4μm;培养至3.5小时,其长为9.1μm;至5.5小时时,竟可达到19.8μm。
③细胞内RNA尤其是rRNA含量增高,原生质呈嗜碱性。
④合成代谢活跃,核糖体、酶类和ATP的合成加快,易产生诱导酶。
⑤对外界不良条件例如NaCl溶液浓度、温度和抗生素等化学药物的反应敏感。
指数期
又称对数期(logarithmicphase),是指在生长曲线中,紧接着延滞期的一个细胞以几何级数速度分裂的一段时期。
处于对数期的细菌,得到丰富的营养,代谢活力最强,细菌旺盛生长。
此时的细菌比较整齐(群体内比较一致)健壮。
对不良环境条件的抗性也比较强。
指数期的特点:
①生长速率常数R最大,因而细胞每分裂一次所需的时间——代时(G,又称世代时间或增代时间)或原生质增加一倍所需的倍增时间最短;
②细胞进行平衡生长(balancedgrowth),故菌体内各种成分最为均匀;
③酶系活跃,代谢旺盛。
繁殖代数(n)
x2=x1·2nx1和x2为时间t1和t2时的细胞数n为繁殖代数
以对数表示:
lgx2=lgx1+nlg2即n=(lgx2-lgx1)/lg2
(2)生长速率常数(R):
R=n/(t2-t1)
(3)代时(G):
G=1/R
(三)稳定期(stationaryphase)
又称恒定期或最高生长期。
在对数期末细菌的生长速率逐渐下降,死亡率渐增,世代时间延长,以至出现新增的细胞数与死亡的细胞数趋于平衡,这段时期称为稳定期。
稳定期的特点
生长速率常数R等于0,即处于新繁殖的细胞数与衰亡的细胞数相等,或正生长与负生长相等的动态平衡之中——活细胞数量的动态平衡。
②开始合成抗生素等次生代谢产物;
③细胞开始贮存糖原、异染颗粒和脂肪等贮藏物;
多数芽孢杆菌在稳定期开始形成芽孢。
(四)衰亡期
若菌体达到稳定期后仍继续培养下去,发现细菌死亡率逐渐增加,以至死亡数大大超过新生数,总活菌数明显下降,这一阶段称衰亡期。
衰亡期的特点
个体死亡的速度超过新生的速度,整个群体呈现负生长;
②细胞形态多样,常可见畸形和衰退型的细胞;
③有些微生物因蛋白水解酶活力的增强而发生菌体自溶;
④有些微生物在衰亡期产生或释放对人类有用的次生代谢产物,如氨基酸、转化酶、外肽酶、抗生素等。
⑤产芽孢杆菌在此期释放芽孢。
生物体针对氧毒害的防治措施
超氧化物歧化酶(SOD)是其中之一。
好氧、耐氧微生物的超氧化物歧化酶将超氧阴离子转化为毒性稍低的过氧化氢,过氧化氢酶再将过氧化氢转化为无毒的水。
厌氧微生物因为没有超氧化物歧化酶,超氧阴离子自由基可造成其损害。
灭菌:
凡是能够杀死或消除材料或物体上全部微生物的方法——杀菌、溶菌。
消毒:
能够杀死、消除或降低材料或物体上的病原微生物,使之不致引起疾病的方法
防腐:
能够防止或抑制微生物生长,但不能杀死微生物群体的方法——低温、缺氧、干燥、高渗、高酸度、高醇度、加防腐剂。
化疗:
利用具有高度选择毒力即对病原菌具高度毒力而对其宿主基本无毒的化学物质来抑制宿主体内病原微生物的生长繁殖,借以达到治疗该宿主传染病的一种措施——磺胺类、抗生素、生物药剂等。
干热灭菌法:
150℃~170℃下处理1-2小时。
湿热灭菌法:
121.3℃下处理15-30min。
表面消毒剂是指对一切活细胞都有毒性,不能用作活细胞或机体内治疗用的化学药剂。
抗代谢药物的代表——磺胺类药物是一类在化学结构上与细胞内必要代谢物的结构相似,并可干扰正常代谢活动的化学物质,具有选择毒力。
最常用的是磺胺类药物。
磺胺与叶酸合成前体对氨基苯甲酸(PABA)的结构类似。
叶酸是辅酶,在氨基酸、维生素、核酸和蛋白质合成中起重要作用,很多细菌需要自己合成叶酸才能生长。
磺胺药具有选择毒力:
因为人体由于缺乏相应的合成酶,不能自身合成四氢叶酸,由外界提供,所以对磺胺不敏感。
抗生素是一类由微生物或其他生物生命活动过程中合成的次生代谢或其人工合成衍生物(半合成),在很低浓度时就能抑制或干扰它种生物的生命活动。
抗生素的作用机制:
抑制细胞壁的合成;引起细胞壁降解;干扰细胞膜;抑制蛋白质的合成抑制DNA合成;抑制DNA复制;抑制RNA转录;抑制RNA合成。
例:
青霉素的作用机制--抑制肽尾与肽桥间的转肽作用,阻止糖肽链之间的交联
第七章微生物的遗传变异和育种基本概念
证明核酸是遗传物质的3个经典实验:
经典转化实验、噬菌体感染实验、植物病毒的重建实验。
原核生物的质粒凡游离于原核生物核基因组外,具有独立复制能力的小型共价闭合环状的dsDNA分子,即cccDNA,就是典型的质粒。
严紧型质粒:
复制行为与核染色体同步,数量1~2个——受控制
松驰型质粒:
复制行为与核染色体不同步,数量较多——不受控制
整合:
质粒等小型非染色体DNA插入核基因组等大型DNA分子中的现象。
附加体:
某些质粒具有与核染色体发生整合与脱离的功能,如F因子,这类质粒又称附加体。
营养缺陷型:
某一野生型菌株因发生突变而丧失合成一种或几种生长因子、碱基或氨基酸的能力,因而无法再在基本培养基上正常生长繁殖的变异类型
基因突变的特点:
1、自发性——自发产生;2、不对应性——无直接对应关系(只起选择作用);3、稀有性——几率低(10-6~10-9);4、独立性——独立发生;5、可诱变性——诱变剂可提高几率(10~105倍);6、稳定性——性状子代稳定可遗传;7、可逆性——可以回复突变。
基因突变的自发性和不对应性的实验证明的三个经典实验:
Luria等的变量实验、Newcombe的涂布实验、Lederberg等的影印平板试验。
诱发突变是通过人为的方法,利用物理、化学或生物因素显著提高基因自发突变频率的手段。
碱基置换是染色体的微小损伤,只涉及一对碱基被另一对碱基所置换。
分转换和颠换。
移码突变指诱变剂会使DNA序列中的一个或少数几个核苷酸发生增添或缺失,从而使该处后面的全部遗传密码的阅读框架发生改变,并进一步引起转录和转译错误的一类突变。
染色体畸变主要是指DNA分子的大损伤。
既包括染色体结构上的添加、缺失、重复、倒位和易位,又包括染色体数目的变化。
转座:
DNA序列通过非同源重组的方式,从染色体某一部位转移到同一染色体上另一部位或其他染色体上某一部位的现象(也包括质粒)。
转座因子:
又称可移动基因,或跳跃基因,指具有转座作用的一段DNA序列。
紫外线对DNA的损伤机制主要是:
使相邻嘧啶形成嘧啶二聚体和水合物。
光复活作用
把经UV照射后的微生物立即暴露于可见光下时,就可出现明显降低其死亡率的现象,即光复活作用。
机制:
经UV照射后带有嘧啶二聚体的DNA分子,在黑暗下会被一种光激活酶——光激酶结合,这种复合物在可见光下,会获得光能而激活,并使二聚体重新分解成单体。
实际指导意义:
在利用UV进行诱变育种时,要在红光下照射进行后续操作,并放置在黑暗条件下培养。
2、切除修复
又称暗修复,是一种用于对被DNA等诱变剂损伤后的修复方式,其特点是不依赖可见光,只通过酶切作用去除嘧啶二聚体随后重新合成一段正常DNA链的核酸修复方式(4个酶的作用结果)。
艾姆氏试验(Ames试验)是一种利用细菌营养缺陷型的回复突变来检测环境或食品中是否存在化学致癌剂的简便有效方法。
原理:
鼠伤寒沙门氏菌的组氨酸营养缺陷型(his-)菌株在基本培养基的平板上不能生长,发生回复突变变成原养型(his+)后才能生长。
优点:
快速、准确、费用省。
回复突变:
突变体失去的野生型性状,可以通过第二次突变得到恢复,这种第二次突变称为回复突变。
营养缺陷型突变株的筛选
①与筛选营养缺陷型突变株有关的三类培养基:
基本培养基:
仅能满足某微生物的野生型菌株生长所需要的最低成分的组合培养基。
完全培养基:
凡可满足一切营养缺陷型菌株营养需要的天然或半组合培养基。
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