第五章微生物的菌种选育 有一个基因是一个互补群:一个基因是一个顺反子等概念。基因的功能有明确的分工,如: 决定蛋白结构的结构基因,控制结构基因表达的调控基因,包括启动基因、操纵基因、调 节基因和抑制基因等。 总之,基因是合成有功能的蛋白质多肽链或RNA所必需的全部核酸序列(通常是指DNA 序列)。它包括编码蛋白质多肽链的核酸序列,也包括保证转录所必需的核酸调控序列以及 5和3端的非翻译序列 基因不仅存在在染色体上,还存在于细胞中的染色体外的遗传因子(质粒, Plasmid) 上,这些染色体外的遗传因子见图5.2.4 核染色体∫原核生物的染色体 真核生物的染色体 遗传物质类型 真核生物的“质粒”细胞质基因(质体)线粒体叶绿体 中心体动体 核外遗传因子 共生生物:卡巴颗粒 酵母菌:2um质粒 原核生物质粒F因子R因子(ol质粒Ti质粒, 巨大质粒,降解性质粒 图5.24染色体内和染色体外的遗传因子 质粒( plasmid)是游离于染色体外,具有独立复制能力的小型共价闭合环状DNA ( circular covalently closed dnA,或 CCcDNA),分子量变化较大,在10-10ta范围内 在细胞质中,环状质粒DNA自身卷曲,呈现超螺旋结构,见图5.2.5。只要两条链中的一条 链上有个切口,超螺旋就会变成一个开口的环形状态,若两条链上都有一个切口,就会变 成线性结构,线性状态的质粒DMA一般更容易整合到宿主DMA中。质粒携带着某些染色体 所没有的基因,赋予细菌等原核生物对其生存并非必不可少的某些特殊功能,如:接合、 产毒、抗药、固氮、产特殊酶或降解毒物等。质粒是一个复制子( replicon),它的复制若 与核染色体复制同步,称严紧型复制控制( Stringent replication control),一般细胞内 只含1~2个这种质粒:另一类质粒复制与核染色体复制不同步,称松驰型复制控制( Relaxed replication control),一般细胞内含10~15个甚至更多的这类质粒。少数质粒可以在不 同的菌株之间转移,如F因子和R因子等。含质粒的细胞遇丫啶类染料、丝裂霉素C、紫外 线、利福平、重金属离子或高温等因素处理时,由于质粒的复制受到抑制,而核染色体的 复制仍继续进行,可以使子代细胞中的质粒消除。某些质粒具有与核染色体DNA发生整合 的功能,如F因子,这类质粒称为附加体( Episome)。质粒还具有重组的功能,可在质粒 之间、质粒与核染色体之间发生重组。 整合( Integretion)则是指质粒、温和性噬菌体或转化因子等非染色体DM并入染色 体DNA中的过程。质粒有以下一些常见的类型: (1)F因子( fertility factor)或称为致育因子或性因子,它决定细菌的性别,与细菌第五章 微生物的菌种选育 8 有一个基因是一个互补群；一个基因是一个顺反子等概念。基因的功能有明确的分工，如： 决定蛋白结构的结构基因，控制结构基因表达的调控基因，包括启动基因、操纵基因、调 节基因和抑制基因等。 总之，基因是合成有功能的蛋白质多肽链或 RNA 所必需的全部核酸序列（通常是指 DNA 序列）。它包括编码蛋白质多肽链的核酸序列，也包括保证转录所必需的核酸调控序列以及 5’和 3’端的非翻译序列。 基因不仅存在在染色体上，还存在于细胞中的染色体外的遗传因子（质粒, Plasmid） 上，这些染色体外的遗传因子见图 5.2.4。 图 5.2.4 染色体内和染色体外的遗传因子 质粒（plasmid）是游离于染色体外，具有独立复制能力的小型共价闭合环状 DNA （circular covalently closed DNA ，或 cccDNA)，分子量变化较大，在 106 108 Da 范围内。 在细胞质中，环状质粒 DNA 自身卷曲，呈现超螺旋结构，见图 5.2.5。只要两条链中的一条 链上有个切口，超螺旋就会变成一个开口的环形状态，若两条链上都有一个切口，就会变 成线性结构，线性状态的质粒 DNA 一般更容易整合到宿主 DNA 中。质粒携带着某些染色体 所没有的基因，赋予细菌等原核生物对其生存并非必不可少的某些特殊功能，如：接合、 产毒、抗药、固氮、产特殊酶或降解毒物等。质粒是一个复制子(replicon)，它的复制若 与核染色体复制同步，称严紧型复制控制(Stringent replication control)，一般细胞内 只含 12 个这种质粒；另一类质粒复制与核染色体复制不同步，称松驰型复制控制(Relaxed replication control)，一般细胞内含 1015 个甚至更多的这类质粒。少数质粒可以在不 同的菌株之间转移，如 F 因子和 R 因子等。含质粒的细胞遇丫啶类染料、丝裂霉素 C、紫外 线、利福平、重金属离子或高温等因素处理时，由于质粒的复制受到抑制，而核染色体的 复制仍继续进行，可以使子代细胞中的质粒消除。某些质粒具有与核染色体 DNA 发生整合 的功能，如 F 因子，这类质粒称为附加体（Episome）。质粒还具有重组的功能，可在质粒 之间、质粒与核染色体之间发生重组。 整合（integretion）则是指质粒、温和性噬菌体或转化因子等非染色体 DNA 并入染色 体 DNA 中的过程。质粒有以下一些常见的类型： （1）F 因子（fertility factor） 或称为致育因子或性因子，它决定细菌的性别，与细菌 核染色体 原核生物的染色体 真核生物的染色体 遗传物质类型 真核生物的“质粒” 细胞质基因（质体）线粒体 叶绿体 中心体 动体 核外遗传因子 共生生物：卡巴颗粒 酵母菌：2m 质粒 原核生物质粒 F 因子 R 因子 Col 质粒 Ti 质粒， 巨大质粒，降解性质粒