Сделай Сам Свою Работу на 5

Наследственные факторы микроорганизмов





Наследственность – это сохранение спец стр-рных и функциональных св-в, т.е. постоянство признаков на протяжении многих поколений. Генетика изучает передачу признаков и закономерностей наследования.

В наст. время установлено, что в эукариот – ядра, в прокариот.- нуклеотиды служат листом хранения ДНК. ДНК бактерии имеют вид длинных двойных цепей – полинуклеотидов, состоящих из нуклеотидов ДНК в бакт кл., имеющих форму нитей, замкнутых в кольцо. Эта нить – хромосома, имеет отдельные участки, несущие генетическую информацию относительно всех признаков, присущих клетке.

Ген – это главный фактор, обуславливающих наслед. св-ва м.о. Каждый признак контролируется соотв.геном. совокупность генов – геном м.о. Конкретные признаки м.о. определяют ферменты, в свою очередь каждый ген определяет образ-е спец фермента => каждый ген контролирует 1 хим реакцию, катализируемую соответств. Ферментом.

Гены, несущие информацию о синтезирумых м.о. ферментах называют структурными генами.

Генетич материал м.о. может содержатся во внехромосомных стр-рах - плазмидах. Плазмиды построены из молекул ДНК, которые в бакт клетках представлены в виде закр и откр форм.



Наследств информация передается от одного орг. другому большим числом генов. В бакт хромосоме все гены в линейной последовательности, называемой локусами.

 

Механизмы, вызывающие изменения генетической информации. Мутации

Полный набор генов, которым обладает клетка м.о. – генопит. Проявление наследуемых морф. признаков и физиологич процессов у индивидуумов называется фенотипом. Схожие по генотипу м.о. могут различаться по фенотипу – по способу проявления насл признаков. Фенотипич различия между м.о. одинаковыми по фенотипу наз-ся модификацией.

Взамод генетич задатков с внеш средой могут быть причиной возникновения различных фенотипов. Модификации существуют пока действует вызвавший их специфич фактор внешней среды. Они передаются потомками, но не наследуются.

Информацию, которую несет ДНК не является абсолютно стабильным и неизменным.

Мутации – это внезапные скачкообразные изменения генов. Процесс мутирования генов приводит к изменениям, передающимся и сохраняются даже тогда, когда вызывающий их фактор перестоит действовать. Мутация происходит если уменьшается или увеличивается число нуклеотидов, при этом норм последовательность в гене нарушается, что приводит к изменению информации, белка и признака организма.



Выделяют генные и хромосомные мутации, различающиеся по характеру изменений и кол-ву затронутых генов. Хромосомные мутации запрашивают несколько генов, а генные – на один ген.

Генные мутации, при которых происходит хим изменения 1 нуклеотида называются толчковыми. Хромосомные мутации, связанные с крупными перестр в отдельных участках ДНК Делеция – утрата 1 или нескольких нукл. Инверсия – поворот на 1800. Дупликация – повторение фрагмента ДНК.

Мутации, вызванные искусственно с помощью физ и хим агентов, поддающихся контролю называют индуцированной мутацией. В 1925 г Надеоном и Филипповым индуц мут дрожжей. Спонтанная – если фактор неизвестен.

Вызывать мутацию могут различные мутагены:

1) хим в-ва (соединения мышьяка, хрома, орг перекиси, ростовые в-ва бактерий и растений, половые гормоны и т.д.

2) радиация – ренгеновские УФ излучения.

Мутации бывают спонтанные (самопроизвольные), возникают под влиянием неконтролируемых факторов, т.е. без вмешательства человека. Изменяют один признак.

Индуцированные (направленные) появляются в результате обработки м.о.специальными мутагенами: хим в-ва, излучение, t.

В результате мутаций возникает

1) изменение морфологич св-в

2) изменение культуральных св-в

3) появляется устойчивость

4) перестают синтезироваться аминокислоты



5) ослабевают болезнетворные св-ва

 


Генетические рекомбинации

Генетич рекомбинации у эукариотов – это образование особей с новым сочетанием признаков в результате полового процесса. Новая особь получает несколько генов одного родителя и несколько – другого родителя. Благодаря рекомбинации увелич. кол-во наследств изменений.

У прокариотов существуют 3 вида процесса по средством которых осуществляется передача ген материала:

1) коньюгация

2) трансформация

3) транслокация

Но при этих процессах не происходит истинного слияния клеток. Лишь часть ген информации клеток донора передается клетками – реципиентам.

Коньюгация – процесс при котором сблизившиеся родительские клетки сближаются с помощью коньюгационного мостика, через который передается ген инф. Этот процесс прерывается при встряхивании суспензии, в этом случае только некоторые св-ва мужских клеток переносятся в женские .

Трансформация – это процесс переноса генов, при котором часть ДНК клетки – донора может проникнуть в клетку – реципиент. Что ведет к изменению клетки реципиента.

Процесс происходит в 5 стадий

Абсорбция – трансформация ДНК на поверхности микробной клетки

1) проникновение ДНК в клетку – реципиента

2) спаривание внедрившейся ДНК с хромосомами

3) включение участка ДНК донора в хромосому реципиента

4) изменение в процессе последующего деления

Трансдукция – это изменение, при котором генетич материал от клетки донора клеткам рециплентам переносит трансдуцирующий фон, который не вызывает ее разрушения.

Различают 3 типа трансдукции:

1) общая (неспецифическая) при ней может происходить одновременно перенос разных или нескольк призн.

2) Специфическая – перенос 1 признака

3) Абортивная – при этом участок клетки ДНК донора не включается в клетку рециплента, в результате не появляется новый признак.

 

Практическое использование достижений генетики микроорганизмов

Зная природу изменчивости м.о. можно направленно воздействовать на них и получать полезные св-ва. При помощи мутагенных факторов получаются мутанты, которые по своей эффективности превосходят исходные формы. Например, высокоактивные штаммы пенициллина, тетрациклина и т.д. С помощью генетич метода выделены м.о., способные в больших кол-вах продуцировать аминокислоты, витамины, орг кислоты и т.д.

В настоящее время широко распространено направление генной инженерии. Она занимается конструированием, выделением и пересадкой опр генов из одной клетки в другую. Например, из оррг. человека выделен ген, синтезирующий инсулин и переносится в геном кишечной палочки. Получившаяся форма способна вырабатывать инсулин. В с/х широко исп-ся выделение и пересадка генов азотфиксации злаковым культурам

 

Физические факторы (температура, влажность, свет, давление)

Температура

Для нормальной жизнедеятельности необходимо опред. t, при которой или низкой t жизнедеятельность останавливается или прекращается.

По отношению к t:

Психрофилы холодолюбивые 0-200 оптимум ниже 20.

Психроактивные –организмы, обладающие достаточной активностью при низкой t. Существуют в постоянно холодных условиях, где колебания t незначительны (в глубинах океана), приспособлены к сезонным изменениям (в теплый период они накапливают биомассу, но растут и в холодный).

Мезофиллы имеют оптимум, близкий к t тела теплокровных. К ним относят виды, живущие в почве, воде и организмов (патогенные, гнилостные). Предпочитают 20-250, max 40, min 10-15.

Термофилы - теплолюбивые м.о., развивающиеся при t от 500, обычные не растут при 370.

Влажность

Вода имеет большое знач в адаптации и жизн организмов. Кол-во воды в клетках от 20-60%. Молекулы воды взамод., образуя водородные молек. связи. Это важно дл структуризации опр. молекул и их функционирования. Вода имеет высокий показатель поверх натяжении и теплоемкости, благодаря которым она выступает растворителем.

Свет

Прямые солнечные лучи губительны почти для всех видов бактерий (кроме пурпурных и фотобактерий). Микробы, которые постоянно подвергаются облучению УФ содержат каротинойдные пигменты защищающие от УФ и видимых лучей. Патогенны более чувствительны к воздействию, чем сапротрофы. Рассеянный свет действует на м.о. слабо и вызывает гибель при длит возд. Губительное действие оказывают лучи с короткой волной – УФ, фиолетовая и голубая часть спектра. Используют для дезинфекции и стерилизации термолабильных материалов.

 








Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском по сайту:



©2015 - 2024 stydopedia.ru Все материалы защищены законодательством РФ.