1. 在细菌中水平基因转移的方式主要有哪些
1、接合作用:当细菌与细菌相互接触时,质粒DNA就可从一个细菌转移到另一个细菌。
2、转化作用:由外源性DNA导入宿主细胞,并引起生物类型改变或使宿主细胞获得新的遗传表型的过程,称为转化作用。
3、转导作用:当病毒从被感染的细胞释放出来,再次感染另一细胞时,发生在供体细胞与受体细胞之间的DNA转移及基因重组称为转导作用。
4、转座(转位):转座是指一个或一组基因从一个位置转到基因组的另一个位置。可分为插入序列转座和转座子转座。
5、基因重组:不同DNA分子间发生的共价连接称基因重组。有两种类型:位点特异的重组和同源重组。
(1)微生物检测方法转移扩展阅读:
基因水平转移的形成因素:
1、由质粒或病毒等介导的水平基因转移质粒和病毒是在各生物间进行遗传物质传递的重要媒介。
2、基因的“直接”水平转移水平基因转移除了通过质粒和病毒为媒介以外,大量发现的是不需要媒介的“直接”转移。
3、基因组序列分析和水平基因转移随着基因工程的深入开展,人类及其它生物基因组测序工作相继完成,人们发现不同物种之间,甚至亲缘关系很远的生物之间基因组上有大量同源基因存在。
4、水平基因转移与进化由前可知,水平基因转移实际上已被引入了分子进化及宏观进化领域,被认为是推动进化的重要动力。
2. 如何检测转基因动,植物及细菌中的目的基因,区别在哪
植物转基因技术是指把从动物、植物或微生物中分离到的目的基因,通过各种方法转移到植物的基因组中,使之稳定遗传并赋予植物新的农艺性状,如抗虫、抗病、抗逆、高产、优质等。随着现代生物技术的迅速发展,植物转基因技术方兴未艾。自从1983年首次获得转基因植物后,至今已有35科120多种植物转基因获得成功。1986年首批转基因植物被批准进入田间试验,至今国际上已有30个国家批准数千例转基因植物进入田间试验,涉及的植物种类有40多种。
种植的转基因植物种类主要有:大豆(占54%),玉米(占28%),棉花(占9%),Canola油菜(占9%),马铃薯、西葫芦和木瓜的比例都小于1%。按转基因植物的性状划分,抗除草剂占71%,如抗除草剂的大豆(54%)、Canola油菜(9%)、玉米(4%)和棉花(4%):抗虫转基因植物占22%,主要是抗虫玉米(19%)和抗虫棉(3%);抗虫兼抗除草剂占7%,主要是抗虫兼抗除草剂的玉米(5%)和棉花(2%);抗病毒和其它性状转基因植物的比例小于1%。
3. 请教病原微生物分型的方法种类及优劣势比较。谢谢!
病原微生物的分子分型方法
近年来,随着分子牛物学技术快速发展,新的诊断技术和方法不断涌现并广泛应用于临床微生物的检测,为病原微牛物的致病性、流行性、变异性以及耐药性分析等方面提供J,重要的信息。目前,应用分子生物学技术对病原微牛物进行分型的方法包括:脉冲场凝胶电泳(pulsed-field gelelectrophoresis。PFGE)分型、聚合酶链反应(polymerase chain reaction,PCR)分型、生物芯片分型、多位点序列分型(muhilocus sequencetyping,MI。ST)、质粒DNA图谱分型以及限制性片段长度多态性(restriction fragment length polymorphism,RFLP)分型等。
1.脉冲场凝胶电泳分型PFGE技术以其重复性好、分辨力强而被誉为细菌分子分型的“金标准”。它可以用于大分子DNA的分离,其分辨范围达到10 Mb,而普通琼脂糖凝胶电泳仅能分离小于500 Kb的DNA。PFGE的基本原理是通过电场的不断改变,使包埋在凝胶中的DNA分子的泳动方向发
生改变,小分子DNA比大分子DNA泳动快,从‘‘ii在凝胶上按DNA分子大小呈现出特异的电泳图谱。病原微生物的基因组DNA经脉冲场凝胶电泳,使大片段DNA有效分离。DNA条带的密度反映了病原微生物基因组DNA的含量以及分子的大小,最终达到分型的目的。目前,PFGE已被广泛的应用于病原微牛物的分型,Swaminathan等∽J已经建立了针对大肠杆菌0157:H7、沙门菌属的Typhimurium血清型、李斯特菌、志贺菌属等病原微生物分型的标准PFGE操作方法。有研究认
为PFGE的分辨力强于核糖体分型和随机扩增多态性DNA(random amplified polymorphic DNA,RAPD)分型。当采用1个限制件核酸内切酶的分辨力不强时,可以采用2种限制性核酸内切酶加以提高。当然,PFGE也有一些局限,如耗时长、成本高等。另外,电泳图谱易受操作人员技术水平等因素的影响,这为不同实验室问的比较带米一定困难¨
2.聚合酶链反脱分犁PCR技术自1985年发明以来,以其灵敏度高和特异性强受到了人们的高度重视,成为核酸扩增和检测的一种常规方法H]。用于病原微生物分子分型的PCR方法主要有RAPD分型和重复序列PCR分犁2种。RAPD是建移在PCR基础卜-的1种可对整个未知序列的基因
组进行多态性分析的分子生物学方法。该方法以基冈组DNA为模板,以单个人T.合成的随机多态核苷酸序列(通常为10个碱基)为引物,在热稳定的DNA聚合酶的作用下进行PCR扩增,扩增产物经琼脂糖或聚内烯酰胺凝胶电泳后,对其进行多态性分析。反应小同基因组DNA特点,从而对病原微生物进行分型。RAPD可以在物种没有任何基因组信息的情况下分析其DNA多态性,对模板DNA的纯度要求不高。无需DNA探针和分子杂交。重复序列PCR分型足Versalovic于1996
年描述的1种细菌基因组指纹分析方法,即PCR扩增细菌基因组中广泛分布的短重复序列,经电泳图谱比较分析揭示基因组间的差异[5]。研究表明重复序列PCR分型与RAPD分型有相同的分辨力[6],但操作相对复杂。然而,重复序列PCR分型的再现性非常好,这是RAPD无法比拟的。此外,多重PCR、巢式PCR等也呵用于病原微生物的分型,虽然各有长处,但也存在分辨力弱、重复性差、结果解析困难等不足,因此,还未广泛应用于临床。
3.生物芯片分型 生物芯片技术是将生物大分子,如寡核苷酸、cDNA、基冈组DNA、肽、抗原以及抗体等固定在诸如硅片、玻璃片、塑料片、凝胶和尼龙膜等固相介质上形成生物分子点阵,当待测样品中的生物分子与生物芯片的探针分子发生杂交或相互作用后,利.}}j激光共聚焦显微扫描仪对杂交信号进行检测和分析例。其用于病原微生物分型的基本原理是将代表各个亚型的特异基因制成1张芯片,经反转录就可检测样本中病原微生物的亚型进行辨别。液态芯片(suspension arraytechnology,SAT),又称微球蛋白芯片(proteinbeadarrays,PBA),是近年来出现的1种新的芯片技术。其原理是甩2种荧光染料按照不同比例将直径为5.6 ttm的微球染成100种颜
色,每种颜色的微球共价结合1种牛物探针,可以是抗原、抗体、配体,也可以是核酸或酶,分针对1种待检物。混合载有100种不同颜色的微球,就可以在1个反应孔里同时完成100种不同的生物反应。随后微球成单列通过2束激光照射的管道,计算机采集并处理每种颜色微球的荧光强度变化就可以分别对每个待测物进行定性或定量的检测。该系统口‘用于多种微生物抗原、抗体和特定基因的联合检测。目前,该方法已应用于临床HPV的分型检测。与固态芯片相比,液态芯片在反
应动力学、反应速度、检测敏感性、稳定性以及自动化程度方面都有较大的优势,因此,不少学者看好液态芯片的应用前景。
4.多位点序列分型 随着DNA测序技术的快速发展,分子分型日益趋向于染色体的单一或多个位点的多态性上。MI。ST分型是指测定对多个管家基囡中长度约为470 bp的核心片段的核苷酸序列,对其组合进行索引编号,不同的菌株对应不同的序列型,从而揭示菌株间等位基因的多样性。Maid—en等[83发现,MI,ST可用于脑膜炎奈瑟球菌的分型。他们认为,多个管家基因的序列分析比较在实验过程的ⅡI操作性与结果的可靠性之间取得了平衡,且结果准确,所得数据在不同的实验窜问具有良好的可比性,即MLST对某哆菌株具有较强的种内分辨力【9 J。Chen等no]应用MLST对我国台湾地区12家医院分离到的51株白色假丝酵母菌进行遗传特征分析,结
果发现了7个管家基因序列的83个多态性位点和45个二倍体序列类型。其中,36.1%是同义突变,63.9 oA为非同义突变。他们认为,MI。ST的分辨力较PFGE更强,能分辨某患者所感
染的白色假丝酵母菌随时间推移‘‘ii发生的微小种内进化。但MLST的缺点是它的高额费用和操作过程所需的特定仪器。这使得这项技术只能局限在大型的全球性流行病学研究中心
使用,影响其在医院推广普及。
5.质粒DNA图谱分型 细菌质粒分析是较早被使用的病原微牛物分子分型方法。该方法包括萃取质粒DNA和琼脂糖凝胶电泳。由于不同菌株质粒DNA序列和大小不同,
通过琼脂糖凝胶电泳分离得到的DNA质粒图谱也不同,从而可以对不同菌株进行分型。菌株携带的质粒越多则质粒DNA图谱分型方法的特异性越强。质粒网谱分型的优点是操作相对简单,只需要简单的设备就可以完成,耗时短,费用低廉。但质粒图谱分型有一难以克服的缺陷。即质粒可以自发的丢失、获取以及在同种细菌甚至是在异种细菌之间转移,这就造成了质粒图谱的不稳定性。另外,质粒图谱型方法小能区分那些大小相同而DNA序列不同的质粒¨“。
6.限制性片段长度多态性分型 RFI。P是指基因组DNA经限制性核酸内切酶消化,消化后的片段再通过琼脂糖凝胶电泳进行分离。用限制性核酸内切酶BglⅡ和EcoRI等消化病原微生物基因组DNA,可以产生大量短的片段,通过电泳后得到的DNA图谱可用于病原微生物的分型。几乎所有
的病原微牛物分离株都町以通过这种方法分型,但由于基因组DNA巨大,酶切后产生的片段众多,且含有大量的莺叠片段,这使得蔚株间图谱的一致性分析面I临诸多用难口“。RFLP分
型分辨力弱于PFGE分型,且操作比较复杂。
4. 微生物计数方法有哪些
测定微生物计数的方法有很多,主要有以下几种:
1.血细胞计数法
将稀释的菌液样品滴在血细胞计数板上,在显微镜下计算4~5个中格的细菌数,并求出每个小格所含细菌的平均数,再以此为依据,估算总菌数.
①此法的缺点是不能区分死菌和活菌.
②对压在小方格界线上的细菌,应当取平均值计数.
③此法可用于测定培养液中酵母菌种群数量的变化
2.稀释涂布平板法
原理:每个活细菌在适宜的培养基和良好的生长条件下可以通过生长形成菌落.培养基表面生长的一个菌落,来源于样品稀释液中的一个活菌.
①这一方法常用来统计样品中活菌的数目
②统计的菌落数往往比活菌的实际数目低,原因是当两个活多个细胞连在一起时,平板上观察到的只是一个菌落.因此统计结果一般用菌落数而不是用活菌数来表示.
③土壤、水、牛奶、食品和其他材料中所含细菌、酵母、芽孢与孢子等的数量均可用此法测定.但不适于测定样品中丝状体微生物,例如放线菌或丝状真菌或丝状蓝细菌等的营养体等.
④此法若不培养成菌落,可通过将一定量的菌液均匀地涂布在玻片上的一定面积上,经固定染色后在显微镜下计数,这样又称涂片计数法.染色可用台盼蓝,台盼蓝能使死细胞染成蓝色,可分别计数死细胞和活细胞.
3.滤膜法
滤膜法是当样品中菌数很低时,可将一定体积的湖水、海水或饮用水灯样品通过膜过滤器.然后将滤膜干燥、染色,并经处理使膜透明,再在显微镜下计算膜上(或一定面积上)的细菌数.
此法也可以通过培养观察形成的菌落数来推算样品中的菌数.例如测定饮用水中大肠杆菌的数目:将已知体积的水过滤后,将滤膜放在伊红美蓝培养基上培养.在该培养基上大肠杆菌的菌落呈现黑色,可根据培养基上黑色菌落的数目,计算出水样中大肠杆菌的数目.
此法也是统计样品中活菌的数目.
4.比浊法
原理是在一定范围内,菌是悬液中细胞浓度与混浊度成正比,即与光密度成正比,菌越多,光密度越大.因此可借助与分光光度计,在一定波长下,测定菌悬液的光密度,以光密度表示菌量.实验测量时一定要控制在菌浓度与光密度成正比的线性范围内,否则不准确.
5.显微镜直接计数法
在课本生物选修1生物技术实践P22中“除了上述活菌计数法外,显微镜直接计数也是测定微生物数量的常用方法.”这里说的显微镜直接计数,我认为应该是在稀释涂布的基础上不培养成菌落而通过染色的方法在显微镜下直接计数.再如滤膜法也一样,可以有两种情况.
另外,微生物计数法发展迅速,多种多样的快速、简易、自动化的仪器和装置等方法可以用来统计微生物的数目.
5. 简述hiv的微生物学检测方法有哪些
主要有酶联免疫吸附试验(ELlSA)和免疫荧光试验(lFA)ELISA用去污剂裂解HIV或感染细胞液提取物作抗原IFA用感染细胞涂片作抗原进行抗体检测 如果发现阳性标本应重复一次 为防止假阳性 可做Western blot(WB 蛋白印迹法)进一步确证
WB法是用聚丙烯酰胺凝胶电泳将HIV蛋白进行分离 再经传移电泳将不同蛋白条带转移于硝酸纤维膜上 加入病人血清孵育后 用抗人球蛋白酶标抗体染色 就能测出针对不同结构蛋白抗体 如抗gp120、gp41、p24抗体 特异性较高
用ELISA检测p24抗原 在HIV感染早期尚未出现抗体时 血中就有该抗原存在 由于p24量太少 阳性率通常较低 现有用解离免疫复合物法或浓缩p24抗原 来提高敏感性
用PCR法检测HIV基因 具有快速 高效 敏感和特异等优点医学教育网搜集l整理 目前该法已被应用于HIV感染早期诊断及艾滋病的研究中
常用方法为共培养法 即用正常人外周血液分离单个核细胞 加PHA刺激并培养后 加人单个核细胞诊断及艾滋病的研究中
6. 土壤微生物数量的测定方法
称取10g土壤2份,一份置于烘箱中烘至恒重,称重。另一份置于装有90ml无菌水和若干玻璃珠的250ml三角瓶中,充分振荡20分钟,静置1分钟,无菌操作取1ml,做10倍梯度稀释,取连续3个稀释度的溶液,涂平板或倾注平板(计数放线菌和真菌要用选择培养基),每个稀释度2~3个重复,培养后数菌落数,然后乘上稀释倍数,就可得到1g湿土壤中该微生物的数量,1g干土壤中该微生物的数量再将前面结果除以干土百分比。