Файл: Презентация На тему Наследственность и изменчивость микроорганизмов. Роль микробов в превращении веществ в природе.pptx

Подготовила:

Студентка 21 вет группы

Шендер Алла

Генетика микроорганизмов это важнейший раздел микробиологии.

Основоположником учении о наследственности и изменчивости является Чарльз Дарвин. В своих работах 1859г он доказал, что все существующие виды растений и животных произошли из одного или нескольких видов живых организмов. Таким образом проблемы генетики тесно переплетаются с вопросами происхождения жизни на Земле.

Основные законы генетики были развиты и изучены такими учеными как Морган,Мендель,Вавилов,Мичурин,Лысенко.

Мендель

Лысенко

Мичурин

Теория:

Генетика – наука о наследственности и изменчивости организмов. Цель генетики заключается в изучении и анализе законов передачи наследственных признаков от поколения к поколению, а также выяснение механизмов, обеспечивающих наследование индивидуальных признаков.

Ген-это наследственный фактор, который несёт информацию об определённом признаке или функции организма, и который является структурной и функциональной единицей наследственности.

Наследственность-это свойство микроорганизмов воспроизводить одни и те же сходные признаки в ряду поколений.

Генетическая инженерия-совокупность приёмов, методов и технологий получения рекомбинантных РНК и ДНК, выделения генов из организма (клеток), осуществления манипуляций с генами.

Изменчивость-это разнообразие признаков среди представителей данного вида. Различают Наследственную(генотипическую) и ненаследственную (фенотипическую).

Генотип-это носитель наследственной информации, передаваемой от поколения к поколению, его генетической программы, на основании которой в конкретных условиях среды развивается весь комплекс признаков, характеризующий организм, — его фенотип.

Фенотип-это совокупность всех признаков и свойств организма, сформировавшихся в процессе его индивидуального развития. Фенотип складывается в результате взаимодействия наследственных свойств организма-генотипа и условий среды обитания.

В настоящее время генетика является подлинным фундаментом для молекулярной и клеточной биологии. В свою очередь, результаты исследований в области генетики микроорганизмов оказались весьма важными для выяснения всех основных генетических закономерностей и принципов .

Бактерии и вирусы (в том числе вирусы бактерий – бактериофаги) оказались наиболее подходящими объектами для изучения природы генетического материала, его организации и функционирования.

Это было обусловлено следующими преимуществами работы с микроорганизмами

1. Гаплоидное строение генома, т.е. у бактерий имеется лишь один набор генов, что позволяет оценить генетические изменения уже в первом поколении бактериальных клеток.

2. Высокая скорость размножения.

3. Молекула ДНК находится в суперсперализированной форме. Такая упаковка способствует биосинтезу белка.

4. Удобство культивирования с возможностью быстрого изменения внешних условий.

5. У бактерий в естественных условиях передача генетической информации происходит не только по вертикали, т.е. от родительской клетки к дочерним, но и по горизонтали, с помощью механизма конъюгации, трансдукции, трансформации .

6. Способность к комбинативной и мутационной изменчивости.

7. У бактерий кроме хромосомного генома есть дополнительный - плазмидный геном

ГЕНЕТИЧЕСКИЙ МАТЕРИАЛ БАКТЕРИЙ

НУКЛЕОИД - одна замкнутая кольцевидная хромосома, содержащая до 4000 отдельных генов, необходимых для поддержания жизнедеятельности и размножения бактерий, бактериальная клетка гаплоидна.

ПЛАЗМИДЫ - внехромосомные факторы наследственности

Плазмиды и их значение

Плазмиды- это наипростейшие организмы,лишенные оболочки,собственных систем синтеза белка и мобилизации энергии; представляющие собой абсолютных внутриклеточных паразитов и наделяющие бактерий-хозяев полезными для них свойствами

У вирусов клетка ценой собственной жизни способствует размножению. Плазмиды наоборот своим присутствием обеспечивают размножение бактерий в неблагоприятных для них условий (например,в присутствии химиопрепаратов) Спасая бактерии от гибели,обеспечивают собственное существование

ГРУППЫ ПЛАЗМИД

F-плазмиды контролируют синтез F-пилей, способствующих передачи генетического материала от бактерий-доноров (F+) к бактериям-реципиентам (F–) в процессе конъюгации

R-плазмиды (от англ. resistance, устойчивость) кодируют устойчивость к лекарственным препаратам.

Плазмиды патогенности контролируют вирулентные свойства бактерий и токсинообразование (плазмиды включают tox+-гены).

Плазмиды бактериоциногении кодируют синтез бактериоцинов - белковых продуктов, вызывающих гибель бактерий того же или близких видов.

Изменчивость генома бактерий.

Изменение генома, а, следовательно, и свойства бактерий может происходить в результате мутации и рекомбинации.

Мутации бактерий – это наследуемые изменения в последовательности нуклеотидов ДНК, которые приводят к появлению микробов с новыми свойствами.

Фенотипическим проявлением мутации могут быть:

· Изменение морфологии бактерий;

· Возникновение потребности в факторах роста (аминокислотах, витаминах и т.д.),

· Появление устойчивости к антибиотикам;

· Изменение чувствительности к температуре;

· Снижение вирулентности (степени патогенности).

ГЕНЕТИЧЕСКИЕ РЕКОМБИНАЦИИ - изменчивость, связанная с обменом генетической информации.

КОНЪЮГАЦИЯ — прямой перенос фрагмента ДНК от донорских бактериальных клеток к реципиентным при непосредственном контакте

ТРАНСФОРМАЦИЯ — генетическое изменение клеток в результате включения в их геном экзогенной ДНК

ТРАНСДУКЦИЯ — перенос бактериофагом в заражаемую клетку фрагментов генетического материала клетки, исходно содержавшей бактериофаг.

Рост и размножение палочек бактерий под микроскопом

Роль микробов в превращении веществ в природе.

Микроорганизмы постоянно осуществляют два противоположных процесса:

синтез из минеральных веществ сложных органических соединений .

разложение органических веществ до минеральных.

Единство этих противоположных процессов лежит в основе биологической роли микроорганизмов в круговороте веществ в природе.

В превращениях веществ в природе большое значение имеют процессы брожения — расщепления безазотистых органических соединений.

Виды брожения:

1.Брожение клетчкатки.

2.Спиртовое брожение.

3.Уксуснокислое брожение.

4.Маслянокислое брожение.

5.Молочнокислое брожение.

Процессы брожения нашли широкое применение в различных отраслях народного хозяйства. Их используют в пищевой, целлюлозно-бумажной, химической промышленности, при обработке льна, кож. Брожение происходит при силосовании кормов в анаэробных условиях, для чего зеленую массу плотно утрамбовывают. В таких условиях обильно размножаются молочнокислые бактерии, а роста гнилостной микрофлоры не происходит. В доброкачественном силосе количество молочной кислоты достигает 1,5-2% к массе силоса, рН 4,0-4,2.

Широко применяется дрожжевание кормов, в результате чего корма обогащаются витаминами и белками.

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

1. Назовите функции нуклеоида бактерий.

2. Назовите функции плазмид бактериальной клетки.

3. Перечислите виды генетических рекомбинаций бактерий.

4.Какими генетиками были развиты и изучены основные законы генетики.

5.Преимущества работы с микроорганизмами.

6.Группы плазмид.

7.Мутации бактерий-это…

8.Фенотипическим проявлением мутации могут быть…

9.По характеру появления мутаций бывают…

10.Какие два процесса выполняют микроорганизмы.

11.Конъюгация-это…

12.Какую роль выполнял Чарльз Дарвин в генетики

13.Какой дополнительный геном есть у бактерий.

14. Какие типы брожения вы знаете?

15.Где используется брожение?