Образуется неполноценная зигота, и клетка-реципиент становится частично диплоидной и приобретает некоторые свойства клетки-донора

O Лобильные

O Стабильные

· Генотип (наследственная):

o Мутации (спонтанные/индуцированные)

o Рекомбинации (трансформация/трансдукция/конъюгация)

Наследственность – свойство организмов, обеспечивающее сохранение и точное воспроизведение признаков данного вида

Изменчивость – свойство, определяющее появления новых различных признаков между особями одного вида, что приводит в процессе эволюции к возникновению новых видов

Фенотипическая изменчивость возникает как ответная реакция организма на изменение условий окружающей среды, не является наследственной, т.к. не влияет на генетический аппарат, действует лишь в период действия фактора среды. Примеры: азотобактор – способны активно фиксировать атмосферный азот, если его не хватает в почве, но в случае внесения в почву удобрений азотофиксация резко сокращается; бациллы сибирской язвы – слизеобразование.

Стабильные – сохраняются в течение нескольких поколений. Н-р: переход клетки в L-формы (при воздействии УФ или антибиотиков)

Лобильные – носят циклический характер, часто связаны с сезонными климатическими факторами. Н-р: слизистый матрикс в период засушливого лета

Генотипическая изменчивость

Мутации – это стойкие наследственные изменения в структуре генетического аппарата

Спонтанные возникают в популяции без видимого внешнего воздействия, частота 10⁴-10¹¹. Причины: ошибки в работе ДНК-полимеразы во время репликации. Н-р: включение в синтезируемую дочернюю цепь нуклеотида некомплементарного нуклеотиду материнской цепи.

Индуцированные вызывают экспериментально, действием какаго-либо фактора. Н-р: УФ, рентген, химически активные красители. Природа и доза мутагена зависит от эксперимента.

Мутагены – факторы, вызывающие мутации

Генные мутации: 1 ген, могут быть в виде выпадений, вставок или замены одной пары нуклеотидов

Хромосомные: распределяются на несколько генов, проявляются в виде дицелии (выпадения), инверсии (поворот участка ДНК на 180^о) и дуплекации (повтор фрагмента ДНК)

Рекомбинации

Рекомбинация – это изменение ген. материала за счет частичного объединения геномов 2 клеток и проявления их в фенотипе. Отвечают за рекомбинации rec-гены (только у кл-рец)

Механизм:

· Разрыв нитей ДНК в кл-рец

· Встраивание фрагментов ДНК, принесенных из кл-дон, в кл-рец

· Репликация рекомбинативной ДНК

Трансформации

Трансформация – это изменение генома и свойств бактерий в результате переноса информации при проникновении фрагментов свободной ДНК из среды в клетку. Источник: свежеубитая культура бактерий или чистые препараты экстрагированные ДНК. Не требуется 2 клеток.

Этапы:

· Адсорбция трансформирующей ДНК на поверхности комплементарной кл-рец

· Ферментативное расщепление трансформирующей ДНК с образованием фрагментов

· Проникновение фрагментов ДНК в кл-рец, сопровождается деградацией одной из цепей ДНК

· Интеграция – включение фрагментов трансформирующей ДНК в ДНК кл-рец путем ген. обмена

· Экспрессия – размножение трансформированных клеток. Потомство которых несет измененный ген

Трансформирующий фрагмент ДНК 15генов-0,3% бактериальной хромосомы

Признаки, перенесенные путем трансформации: способность к синтезу ферментов, устойчивость к лекарственным препаратам. Встречается у кишечной палочки, клубеньковых, стафилококков и др. Частота зависит от вида МО 10^-2-10^-3

Трансдукция

Трансдукция – это перенос ген. материала уз кл-дон в кл-рец умеренным бактериофагом

Фаги:

· Вирулентные. Проникая в клетку, обуславливают формирование новых фагов и лизис бактерий, поражают клетку, бактерия растворяется

· Умеренные. Не всегда сопровождается лизисом бактерий. Формируются лизогенные бактерии: ДНК фага включается в ДНК клетки, умеренный фаг превращается в профаг, утрачивает способность лизировать бактериальную клетку, ведет себя как часть бактериальной хромосомы и реплицируется в ее составе несколько поколений

Конъюгация

Происхлдит при непосредственном контакте полов. Предусматривает направленный перенос из кл-дон в кл-рец. Способность к конъюгации – наличие F-фактора (F+ наличие, F- отсутствие)

Конъюгативная плазмида – F-плазмида – в кл F+ находится в изолированном состоянии от нуклеоида. Обязательно наличие пилей у F+ клеток. Возможен полный перенос ген. информации.

Питание прокариот

Химический состав:

· Органические: углеводы, белки, липиды, НК

· Неорганические: вода (универсальный растворитель, дисперсная среда для колоидов, источник водорных и гидроксильных ионов, среда для метаболизма), минеральные соли

Элементарный состав % в сухой массе:

· Углерод 50%

· Кислород 20%

· Азот 15%

· Водород 10%

· Фосфор 2-6%

· Сера

§ Белки 52%

§ Углеводы 16%

§ НК: РНК 16% ДНК 3%

§ Липиды 9%

В состав белков входят 20 аминокислот (как в эукариот) + несколько специфичных: диаминопимилиновая, диаминомасляная

Пищевые потребности:

Углерод. Имеет наибольшее значение, т.к. входит в состав любого органического соединения прокариот. По источнику углерода организмы делятся на автотрофы (потребляют в качестве С углекислый газ) и гетеротрофы (органические соединения, углеводы). В питательные среды добавляют простые сахара (глюкоза, пентоза). Некоторые бактерии способны употреблять восстановленные соединения углерода (коринебактерии, микобактерии)

Азот. Необходим для синтеза аминокислот, а также уриновых и пиримидиновых оснований. Большинство бактерий потребляют в восстановленной форме (NH4, NH3). Многие бактерии используют аорганические азотосодержащие вещества: белки, мочевину – при этом разрушая их с выделением аммиака. Актиномицеты способны фиксировать молекулярный азот из атмосферы.

Фосфор. Входит в состав важнейших органических соединений: НК, фосфолипиды, ко-ферменты (АТФ, АДФ). Источники, в основном, фосфаты калия или натрия, а также НК из органических соединений

Сера. В восстановленной форме входит в состав аминокислот, витаминов, ферментов. Источник: сульфаты, которые в клетке восстанавливаются до сульфидов.

Для нормального роста необходимы также ионы металлов, представленные макроэлементами: калий, кальций, магний, железо – и микроэлементами: цинк, медь. Кобальт, марганец.

Дата добавления: 2014-01-04