Мутации.

Это наследственно закрепленные изменения в генотипе. Различают нуклеоидные мутации, происходящие в нуклеоиде, и цитоплазматические мутации – в ДНК цитоплазмы. Мутации могут сопровождаться изменением последовательности нуклеотидов ДНК, выпадением (делеция) или добавлением (дупликация) одного или группы оснований.

По происхождению бактериальные мутации подразделяются на спонтанные, образующиеся под воздействием внешних факторов без вмешательства экспериментатора, и индуцированные, возникающие вследствие обработки микробной популяции мутагенными факторами.

Генетические рекомбинации.

Среди микроорганизмов широко распространен и такой вид изменчивости как генетическая рекомбинация, которая может происходить в результате трансформации, трансдукции и конъюгации. В эволюционном процессе рекомбинации играют второстепенную роль. Главным поставщиком эволюционного материала являются мутации.

Суть явления генетической рекомбинации состоит в том, что в клетку-реципиент попадает лишь фрагмент экзогенной ДНК бактерии-донора, который взаимодействует с цельной хромосомой реципиента, в результате чего происходит перераспределение – рекомбинация генетического материала с образованием рекомбинанта, имеющего признаки обоих родителей. Полученные рекомбинанты – это клетки, в которых полноценная хромосома состоит их хромосомы реципиента с включенными в нее фрагментами хромосомы донора.

Трансформация – передача генетической информации путем введения в клетку реципиента изолированной ДНК бактерии-донора. Поскольку эффективность трансформации зависит от степени гомологии структуры ДНК донора и реципиента, она более эффективна в пределах одного вида.

Трансдукция – перенос генетической информации от донора реципиенту посредством умеренных бактериофагов, которые в отличие от вирулентных не всегда вызывают лизис бактериальной клетки.

Конъюгация – половой путь передачи генетического материала при непосредственном контакте клеток донора и реципиента. Необходимое условие – наличие у донора фактора F-фертильности. У грамотрицательных бактерий обнаружены половые F-пили – длинные тонкие белковые трубочки, контролируемые F-фактором. Через F-пили при конъюгации происходит перенос генетического материала от донора к реципиенту.

Плазмиды являются удобной моделью для генной инженерии, широко используются для получения рекомбинантных штаммов. Кроме того, благодаря возможности конъюгационной передачи плазмид не только внутри вида, но и между видами и родами плазмиды играют важную роль в эволюции бактерий.

Ответить на вопросы:

• Что такое ген?

• Объясните понятие «мутация»

• Как проявляется генотип у бактерий?

• Где находятся гены бактерий?

• Какой процесс предшествует делению клетки?

Ориентировочная карта для самостоятельной работы с литературой по теме «Генетика микроорганизмов».

Основное задание	Указания	Ответы
Решите следующие тесты	При решении тестов используйте теоретические сведения из изученной литературы	Ответы запишите в тетрадь для СРС

1. Назовите 5 основных отличий нуклеоида от ядра эукариотической клетки:

1. не имеет ядерной мембраны

2. имеет хромосомы как структуры

3. содержит одну макромолекулу ДНК

4. содержит ДНК и РНК

5. не имеет хромосомы как структуры

6. делится амитотически

7. имеет гистоны

8. нет гистонов

9. имеет ядерную мембрану

10. делится почкованием

2. Перечислите 3 химических компонента нуклеоида:

1. ДНК

2. липид

3. фермент

4. РНК

5. белок

6. нитраты

3. Укажите 4 области которые изучает генетика:

1. агрессивность бактерий

2. изменчивость

3. основы молекулярной биологии

4. инвазионность

5. генная инженерия

6. вирулентность бактерий

7. наследственность

8. микробная инжинерия

4.Назовите 3 фактора влияющие на изменчивость бактерии:

1. физические

2. дезинфекция

3. асептика

4. химические

5. стерилизация

6. биологические

5. Назовите 5 основных свойств микроорганизмов изменяющихся при мутации:

1. ростковые

2. морфологические

3. культуральные

4. хромосомные

5. генные

6. биохимические

7. антигенные

8. пищеварительные

9. писпособительные

10. биологические

6. Укажите 3 механизма генетических рекомбинаций у бактерий:

1. трансформация

2. транскрипция

3. трансдукция

4. конвергенция

5. конъюгация

6. дилятация

7. Назовите 2 механизма передачи вирулентности среди бактерий:

1. трансдукция

2. лизогения

3. передача плазмид при конъюгации

4. трансформация

8. Укажите 2 составляющих от которых зависит регуляция трансформации:

1. компетентность реципиентной бактерии

2. количественные свойства и-РНК

3. качественные свойства трансформирующего ДНК

4. комплементность донорной бактерии

9. Назовите 3 качественных характеристики трасформирующего ДНК:

1. наличие РНК

2. гомологичность

3. наличие двойной спирали ДНК

4. гетерогенность

5. небольшая молекулярная масса (до 50000 КД)

6. значительная молекулярная масса (более 10000 КД)

10. Под влиянием каких 4 факторов трансформирующая способность ДНК значительно снижается:

1. повышенной температуры

2. низкой температуры

3. ультрафиолетовых лучей

4. РНК-казы

5. витаминов

6. ДНК-азы

7. химических мутагенов

8. инфракрасных лучей

11. Какие 3 агента участвуют в трансдукции:

1. F- пили

2. бактерия-донор

3. профаг

4. бактерия-реципиент

5. умеренный фаг

6. РНК

12. Укажите 5 факторов которые принадлежат плазмидам:

1. фактор фертильности (F-фактор)

2. фактор адгезии

3. фактор множественной лекарственной устойчивости (R-фактор)

4. ферментативный фактор

5. гемолитический (HLY-фактор)

6. фактор капсулообразования

7. энтеротоксигенный (ENT-фактор)

8. уреазный (URE-фактор)

9. фaктор адсорбции

10. трансфузионный фактор

13. Назовите 5 веществ в технологии изготовления которых используются генетические методы:

1. сульфаниламидные препараты

2. пищевые продукты

3. анатоксины

4. нуклеиновые кислоты

5. вакцины

6. пиримидины

7. иммуноглобулины

8. антитоксические сыворотки

9. антибиотики

10. витамины