环境微生物

1. 什么是微生物的遗传性和变异性？遗传和变异的物质基础是什么？如何得以证明？

所谓微生物的遗传性是指在一定的环境条件下，微生物的形态、结构、代谢、繁殖和对异物的敏感等形状相对稳定，并能代代相传，子代与亲代之间表现出相似性的现象。任何一种生物的亲代和子代以及个体之间，在形态结构和生理机能方面都有所差异，这一现象叫做变异。

（疑惑，外界环境条件是否是微生物遗传的必要条件？：书p178：遗传是相对稳定的，某种微生物生长繁殖要求它与上代相同或相似的营养类型和外界环境条件，它们对营养和对环境所产生的反应（表现型）也与亲代相同或相似。）

遗传和变异是生物最基本的属性，遗传保证了种的存在和延续；而变异则推动了种的进化和发展。两者相辅相成，相互依存，遗传中有变异，变异中有遗传，遗传是相对的，变异是绝对的，有些变异了的形态或性状，又会以相对稳定的形式遗传下去，但是并非一切变异都具有遗传性。

遗传和变异的物质基础是DNA。这一科学事实通过1928年的格里菲斯的转化实验加上1944年埃弗里等人的转化补充试验得以确切证明。

遗传和变异的物质基础是DNA。这一科学事实通过1928年的格里菲斯的转化实验加上1944年埃弗里等人的转化补充试验得以确切证明。

 2. 微生物的遗传基因是什么？微生物的遗传信息是如何传递的？

基因是一切成物体内储存遗传信息的、有自我复制能力的遗传功能单位。基因（遗传因子）是产生一条多肽链或功能RNA所需的全部核苷酸序列。基因支持着生命的基本构造和性能。储存着生命的种族、血型、孕育、生长、凋亡等过程的全部信息。环境和遗传的互相依赖，演绎着生命的繁衍、细胞分裂和蛋白质合成等重要生理过程。生物体的生、长、衰、病、老、死等一切生命现象都与基因有关。它也是决定生命健康的内在因素。因此，基因具有双重属性：物质性（存在方式）和信息性（根本属性）。

基因是一切成物体内储存遗传信息的、有自我复制能力的遗传功能单位。

遗传信息的传递：DNA的复制和遗传信息传递的基本规则，称为分子遗传学的中心法则。不论细胞还是非细胞生物，储存在DNA上的遗传信息都通过DNA转录为RNA，将遗传信息传给后代，并通过RNA的中间作用指导蛋白质的合成。只含RNA的病毒其遗传信息储存在RNA上（不太懂，所以是说，RNA是含有遗传信息的吗？那么，和书上（p182）所说，基因是DNA片段，是否矛盾呢？？？另外回到第一问：微生物的遗传基因，是否包括RNA片段？还是只是脱氧核糖核苷酸呢？），通过反转录酶的作用由RNA转录为DNA，这叫反向转录，从而将遗传信息传给后代。

中心法则

3. DNA是如何复制的？何谓DNA的变性和复性？

DNA的自我复制过程大致如下：首先，DNA两单链之间的氢键断裂，彼此分开——然后以各自原有多核苷酸链为模版，根据碱基互补配对的原则，吸收细胞中游离的和核苷酸——按照原有的碱基顺序对应各合成一条互补DNA链。新合成的一条DNA单链又和原有的核苷酸链以氢键连接形成新的双螺旋结构。

复制速度的影响因素：在正常速率和慢速率生长的细胞中合成DNA——用时大约为该种微生物代时的2/3；对于快速增长的微生物而言，因为其第二轮复制开始时第一轮复制还没有完成——因此，在同一个时间点里就有许多复制点出现在细胞中。快速增长的细胞相较普通细胞副本更多（副本是指什么呢～？）。在每个生长周期之末，DNA副本总是生长周期开始时的两倍（？），他们在新一轮复制开始之前，已有部分复制了（？？）。

 

DNA的变性——复性

DNA的变性——当天然双链DNA受热或在其他因素的作用下，两条链之间的结合力（氢键）被破坏而分开成单链DNA，即称为DNA变性。这时，分子呈现出无规则线团的构象。

DNA的复性——变性DNA溶液经适当处理后重新形成天然（？？）DNA的过程叫复性，也叫退火。

4. 微生物有几种RNA？它们各有什么作用？

1、mRNA有四种：转运RNA（tRNA）、信使RNA（mRNA）、核糖体RNA（rRNA）、反义RNA

1、mRNA有四种：转运RNA（tRNA）、信使RNA（mRNA）、核糖体RNA（rRNA）、反义RNA

mRNA的功能就是把DNA上的遗传信息精确无误地转录下来，然后再由mRNA的碱基顺序决定蛋白质的氨基酸顺序，完成基因表过程中的遗传信息传递过程。

2、tRNA

主要是携带氨基酸进入核糖体，在mRNA指导下合成蛋白质。tRNA还具有其他一些特异功能，例如，在没有核糖体或其他核酸分子参与下，携带氨基酸转移至专一的受体分子，以合成细胞膜或细胞壁组分等等。

3、rRNA

主要功能是：

（1）具有肽酰转移酶的活性。

（2）为tRNA提供结合位点。

（3）为多种蛋白质合成因子提供结合位点。

4、反义RNA（DNA转录mRNA的同时转录反义RNA）

功能：起调节作用，决定mRNA的调节速率。

*共同作用：上述4种RNA协作合成蛋白质。

 

5. 微生物生长过程中蛋白质是如何合成的？细胞是如何分裂的？

蛋白质的合成过程有以下几个步骤：

1.DNA复制

2.DNA转录

DNA转录实际是RNA的合成（包括四种RNA），转录是由DNA 指导，在RNA聚合酶催化作用下的RNA的合成过程，此过程需要ATP，GTP和UTP参与。对于原核生物和真核生物而言，过程不同。

（1）原核微生物的DNA转录

（σ因子协助RNA聚合酶）（需要掌握吗）

（2）真核微生物的DNA转录

（有三种RNA聚合酶参与而成；基因内有 外显子）

3.tRNA翻译与转运

4.蛋白质合成

通过tRNA两端的识别作用，把特定氨基酸转送到核糖体上，使不同的氨基酸按照mRNA上的碱基序列连接起来，在多肽合成酶的作用下合成多肽链（mRNA的碱基序列决定了多肽链上氨基酸的序列），多肽链通过高度折叠成特定的蛋白质结构，最终合成具有不同生理特性的功能蛋白。

什么叫微生物细胞分裂？

随DNA复制和蛋白质合成而使两者成倍增加后的一个有序过程，即为微生物细胞分裂。

 

 

6. 微生物变异的实质是什么？微生物突变类型有几种？变异表现在哪些方面？

 

1.变异的实质——基因突变

基因突变即微生物的DNA被某种因素引起碱基的缺失、置换或插入，改变了基因内部原有的碱基排列顺序，从而引起其后代表现型的改变。当后代突然表现和亲代显然不同的、能遗传的性状（称表现型）时，就称为突变。

2.突变的类型

（1）自发突变——自发突变的原因

a.多因素低剂量的诱变效应

b.互变异构效应

（2）诱发突变a.物理诱变①紫外辐射②DNA 损伤的修复b.化学诱变c.复合处理及其协同效应d.定向培育和驯化

（2）诱发突变

a.物理诱变

①．紫外辐射

②．DNA 损伤的修复

b.化学诱变

c.复合处理及其协同效应

d.定向培育和驯化

3.微生物的变异现象很普遍：有营养要求的变异，对温度、PH要求的变异，对毒物的耐毒能力的变异，个体形态和菌落形态的变异及代谢途径的变异等。（在废水生物处理过程中）