Фенотипическая и генотипическая изменчивость микроорганизмов

Мутант – это бактерия, имеющая ДНК другую, чем исходная. Если мутация выгодна для микроорганизма, он выживает, если нет – то погибает. Вследствие мутации может изменяться форма колоний, морфология клетки, способность образовывать пигменты, споры, капсулы, жгутики.

Диссоциация - это особый, присущий только бактериям вариант  изменчивости, при котором происходит культуральная изменчивость, т. е. расщепление  вида и возникновение при росте на плотной питательной среде двух основных типов колоний: S-форма - гладкие (от английского smooth - гладкий) и R-форма (от английского rough - шероховатый) - шероховатые. Микроорганизмы из колоний в S-форме обладают хорошо выраженными антигенными и вирулентными свойствами и, напротив, у бактерий из колоний в R-форме эти свойства выражены слабо. Однако, не всегда S-форма микробов является свидетельством их вирулентности. Например, возбудитель сибирской язвы, туберкулеза, чумы вирулентны в R-форме.

В основе диссоциации  лежат мутации, спонтанно возникающие  в естественной среде обитания микробов или же при культивировании их на искусственных питательных средах.

Геном бактерий способен к репарации. Репарация - это процесс  восстановления структуры поврежденной ДНК, который обеспечивается многочисленными ферментами, определяющими состояние этой кислоты.

Конъюгация (от латинского conjugatio - контактирование) - перенос генетического материала от одной бактериальной клетки (донора) к другой (реципиенту) при непосредственном контакте этих клеток. Явление конъюгации открыли Дж. Ледерберг и Э. Татуш (1946).

В 1952 году Хейтс выяснил, что при конъюгации одна клетка является мужским донором, а другая - женским  реципиентом. Клетки-доноры обладают половым фактором F ( от fertility - плодовитость), который представляет собой замкнутую в кольцо молекулу ДНК. Перенос генетического материала происходит в одном направлении - от донорской (мужской F⁺) клетки к реципиентной (женской F^-).

Необходимым условием конъюгации является наличие в клетке-доноре трансмиссивной плазмиды, продуцирующей половые пили, образующие трубочку, по которой плазмидная ДНК передается из клетки-донора в клетку-реципиент, в результате чего последняя приобретает донорские свойства.

Процессы генетической рекомбинации у бактерий (трансформация, трансдукция, конъюгация) различны по форме, но аналогичны по содержанию, т. к. в результате каждого процесса происходит перенос фрагмента ДНК от одной клетки к другой. При трансформации бактерии-реципиенту передается свободная ДНК, при трансдукции перенос участка ДНК осуществляется при помощи бактериофага, а при конъюгации транспортировка участка ДНК происходит через цитоплазматический мостик между бактериями.

 

 

 

 

 

 

 

Заключение

Достижения генетики широко применяются в народном хозяйстве.

Например, получают микроорганизмы, которые являются продуцентами более  сильных антибиотиков. А мутанты  с ослабленной вирулентностью могут  быть использованы как вакцины от инфекционных заболеваний. С помощью  трансдукции можно передать такие свойства, как способность образовывать токсины, споры, жгутики, ферменты и т. д. Все это входит в задачи так называемой генной инженерии.

В данном реферате представлены различия между генотипической и фенотипической изменчивостью, на какие формы делится генотипическая изменчивость. Один из видов генотипической изменчивости – это мутации.

1. Мутации происходят  в природе в естественных условиях  у всех живых организмов - от  бактерий до человека. Мутационная  изменчивость - неотъемлемое свойство всего живого.

2. Мутации можно получать  путем воздействия на организмы  соответствующими внешними условиями.  Частота их при этом увеличивается  во много раз.

3. Происходящие в результате  мутаций изменения генетических  структур клетки обусловливают  различные фенотипические проявления, касающиеся внешних и внутренних особенностей организма: морфологических, физиологических, биохимических. Эти изменения стойко передаются в последующих поколениях.

4. Мутации представляют  важнейший источник наследственной  информации, тот основной "строительный материал", который используется в эволюции и селекции организмов.

5. Наследственная изменчивость  организма данного вида или  формы не может идти в каком  угодно направлении, она материально  обусловлена возможностями его генетических структур.

6. Знание особенностей  мутационного процесса и умение  им управлять используются в  селекции для создания новых  видов, сортов и пород сельскохозяйственных  и декоративных растений и  животных. 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Литература

1. Пехов А.П. Генетика микроорганизмов. М, 1977
2. Воробьев А.А., Быков А.С. Микробиология и иммунология. М., 1999
3. Общая микробиология и иммунология. Солонеко А.А., Гласкович А.А. Минск, 2002

Гринн Н., Стаут У., Тейлор Д. Биология. М., 1990