第四章细菌和病毒的遗传分析 经坚获费脂架果这种细离能药禁素室养基上生长。也就是它能合成它所需要的各种有机化合物,如氢基酸。 转货0 r:指细菌细胞(或其他生物>格周围的供体。摄入到体内,并整合到白己染 左整精体纷蜜告陵弥凳有:霜过铭鳞贸导父深面个细的的过程。即细菌的一段染色体拔错误地包装 4.性导(sexduction):细菌细跑在接合时,携带的外源DNA整合到细菌染色体上的过程。 5.接合(coniugation):指遗传物质从供体一“雄性”转移到受体一“雕性”的过程。 6.r菌株:高频重组菌株,F因子通过配对交换,整合到细南染色体上。 T.共转导(并发转导)(cotransduction):两个基因一起被转导的现象称, 8.普遍性转导:能够转导细菌染色体上的任何基因。 费来位牛士款骨堂号限性装华.以人商体的转。可发特 设处奇类器生餐瓷结表结合的位点。适过发商体与细茵的重组,发高体便在这些包 政菌莲德灯e:某些温和噬菌体侵染细菌后。其整合到宿主细菌染色体中,处于整合软态的 12.溶原性细菌:含有原噬菌体的细胞,也称溶原体。 13.F+菌株:带有F因子的菌株作供体,提供遗传物质 2「提示1 是非愿: 1.(-)2.(+)3.(-)4.(+)5.(+)6.(+)7.(+)8.(-)9.(-)10.(-) 3「提示1 选弄思 1.(2)2.(2)3.(4)4.(2) 4[提示] 填空愿: 菌是否直接接触 6.①温合性②转导 7.①接合②转化③转导
第四章 细菌和病毒的遗传分析 1.[提示] 名词解释: 1.原养型:如果一种细菌能在基本培养基上生长,也就是它能合成它所需要的各种有机化合物,如氨基酸、 维生素及脂类,这种细菌称为原养型。 2.转化(transformation):指细菌细胞(或其他生物)将周围的供体 DNA,摄入到体内,并整合到自己染 色体组的过程。 3.转导:以噬菌体为媒介,把一个细菌的基因导入另一个细菌的过程。即细菌的一段染色体被错误地包装 在噬菌体的蛋白质外壳内,通过感染转移到另一受体菌中。 4.性导(sexduction):细菌细胞在接合时,携带的外源 DNA 整合到细菌染色体上的过程。 5.接合(coniugation):指遗传物质从供体—“雄性”转移到受体—“雌性”的过程。 6.Hfr 菌株:高频重组菌株,F 因子通过配对交换,整合到细菌染色体上。 7.共转导(并发转导)(cotransduction):两个基因一起被转导的现象称。 8.普遍性转导:能够转导细菌染色体上的任何基因。 9.局限转导:由温和噬菌体(λ、)进行的转导称为特殊转导或限制性转导。以 λ 噬菌体的转导,可被转 导的只是 λ 噬菌体在细菌染色体上插入位点两侧的基因。 10.att 位点:噬菌体和细菌染色体上彼此附着结合的位点,通过噬菌体与细菌的重组,噬菌体便在这些位 点处同细菌染色体整合或由此离开细菌染色体。 11.原噬菌体(prophage):某些温和噬菌体侵染细菌后,其 DNA 整合到宿主细菌染色体中。处于整合状态的 噬菌体 DNA 称为~~。 12.溶原性细菌:含有原噬菌体的细胞,也称溶原体。 13.F+菌株:带有 F 因子的菌株作供体,提供遗传物质。 2.[提示] 是非题: 1.(-) 2.(+) 3.(-) 4.(+) 5.(+) 6.(+) 7.(+) 8.(-) 9.(-) 10.(-) 3.[提示] 选择题: 1.(2) 2.(2) 3.(4) 4.(2) 4[提示] 填空题: 1.①接合 ②转导 2.①转化 ②接合 3.①U 型管 ②细菌是否直接接触 4.①液体培养基 5.①25% 6.①温合性 ②转导 7.①接合 ②转化 ③转导
8.①选择重组体 9.①转号 问答与计算 两亲的遗传贡献是相 相等的 传物质是KA而不是蛋白质】 会封签n 的为风的用去为的产生下列 容:成 6用生的转 al 突变型菌株,产生下列不同类型的 落 (1400) .果些基因油图距和顺序? 在男肝罗无原中界要程程格为餐楼.sr为素 推在基木路养基时如素的,而叶后市先是特发表锐感尾在 素的培养基上将被杀死。 释什的学整不龄不风:F因子的位置和方向 决定了转移起点和方向。 :细幽和病毒的 的传为 式与真核生物有 的和 是由 外 被的 分和组 于配的机制方 十减数分裂实理 进红融合的过 但它们的遗传物 换遗传物店 12.用噬菌体PI进行普寇性转导,供体南的标记是pmr+apdr,受体菌的标记是
8.①选择重组体 9.①转导 5[提示] 问答与计算: 1.从遗传学的角度看,细菌杂交与高等生物的杂交的主要区别是什么? 答:高等生物遗传物质的传递是通过减数分裂和受精作用进行的,并遵守分离规律 ,两亲的遗传贡献是相 等的。而细菌遗传物质的传递是单向的,不遵守分离规 律,两亲的遗传贡献是不相等的。 2.为什么在特殊转导中,环状染色体比棒状染色体容易溶源化? 答:特殊性转导是由噬菌体染色体从供体(宿主)染色体上环出的特定基因的转导, 转导体本身为环状。与 环状受体染色体只要一个单交换即可插入,而与棒状染 色体则要偶数次交换方能插入。 3.为什么用 P(32)和 S(35)标记噬菌体能证明进入细菌细胞的遗传物质是 DNA 而不是蛋白质? 答:因为 DNA 分子不含 S 而含 P,而蛋白质分子含 S 而不含 P,因此利用 P(32)标记的只 能是 DNA,而 S(35) 标记的只能是蛋白质,而不是 DNA。经过测定,如果进入细菌的是 P(32)而不是 S(35),就证明噬菌体的遗 传物质是 DNA 而不是蛋白质。 4.λ 原噬菌体位于 E.coli 的 gal 和 bio 基因之间,而 lac 和 gal 基因相距约 10 分钟。 问得到 lac-gal 转导颗粒的机率有多大? 答:机率近于零。因为 lac 座位太远,不能 λ 噬菌体的头部。 5.某菌株的基因型为 ACNRX,但基因的顺序不知道。用其 DNA 去转化基因型为 acnrx 的菌株,产生下列基 因型的菌株:AcnRx,acNrX,aCnRx,AcnrX 和 aCnrx 等,问 ACNRX 的顺序如何? 答:NXARC 或 CRAXN 6.用一野生型菌株的 DNA 转化 ala- pro- arg-的突变型菌株,产生下列不同类型的菌落: ala+pro+arg+(8400),ala+pro-arg+(2100),ala+pro-arg+(840),ala+pro+arg-(420), ala-pro+arg+(1400),ala-pro-arg+(840),ala-pro+arg-(840)。求这些基因间遗传图距和顺序? 答:RF(ala-pro)=0.37; RF(ala-arg)=0.25; RF(pro-arg)=0.30 7.用一般性转导对细菌的三个基因作图,宿主细胞是 a+bc+。转导噬菌体感染这个细胞,裂解释放后,再 悉染 ab+c 细胞,获得各基因型细胞如下:a+b+c,3%;a+bc+,46%;a+b+c+,27%,abc+,1%;a+bc, 23%。三基的顺序及各距如何(假定 abc 总是并发转导)? 答:b─31─a─27─c 8.为了确定 T4 噬菌体 rⅡ区两突变间的重组值,用两种突变噬菌体加倍感染大肠杆菌品系 B。裂解液以 1:10(7)比例稀释后涂敷在品系 K 上,又以 1:10(9)比例稀释 后涂敷在品系 B 上。在 K 和 B 中分别发现 2 个和 20 个噬菌斑。试计算重组值? 答:0.2%。 9.在 Hfr leu+ str s×F- leu- strr 中,如果要得到重组体 leu+ strr,如何选择重组 体?为什么?(leu+为亮氨酸原养型,leu-为亮氨酸营养缺陷型,str s 为链霉素敏感型,strr 为链霉素 抗性)。 答:在基本培养基中加链霉素。 因为重组体 leu+ strr 是抗链霉素的,而 Hfr leu+ str s 后菌株是链霉素敏感型,在有链 霉素的培养基上将被杀死。 10.解释为什么不同的 Hfr 菌株具有不同的转移起点和方向? 答:不同 Hfr 株的 F 因子整合到细菌染色体中的位点及方向不同;F 因子的位置和方向 决定了转移起点和方向。 11.细菌和病毒的遗传物质的传递方式与真核生物有何不同? 答:细菌缺乏明确的核膜和线粒体等细胞器,也不能进行典型的有丝分裂和减数分裂,因此它的染色体传 递和重组方式与真核生物不尽相同。病毒是比细菌更为简单的生物,它们也是只有一条染色体,即单倍体。 有些病毒的染色体是 DNA,另外一些病毒的染色体是 RNA。所以病毒主要是由蛋白质外壳及其包被的核酸所 组成的颗粒。由于病毒缺乏代谢和分裂所必要的细胞质和细胞器,所以它们必须侵染细胞并接管宿主细胞 的代谢机器,以提供本身所需要的一切物质。他们必须生活在细胞内。真核生物的有性过程特征在于形成 配子时的减数分裂。遗传物质的交换、分离和独立分配的机制都是通过减数分裂实现的。虽然细菌和病毒 不具备真核生物配子进行融合的过程,但它们的遗传物质也必须从一个细胞传递到另一个细胞,并且也能 形成重组体。细菌获取外源遗传物质有四种不同的方式:转化、接合、转导和性导。当一个细菌被一个以 上的病毒粒子所侵染时,噬菌体也能在细菌体内交换遗传物质, 如果两个噬菌体属于不同品系,那么它们之间可以发生遗传物质的部分交换(重组)。 12.用噬菌体 P1 进行普遍性转导,供体菌的标记是 pur+nad-pdx+,受体菌的标记是
器霸时转来转量标赞凝费票的转号子然后在10个m小转导子中,检定其它供体药的标记是 基因型菌落数 nad pd 24 合计1000 支不的等粘比健上上装安结是, a和 8322a purtnad+purtnad- ×100%×100%=74.5 2.pur和pd的共转导率是: 501+12 pur+pdrt 501+244+12-243 pur-pd+purtpdet ×100%k×100%=51.3% 个中天个装是交,所以位于中 间,也就是阳d和 生的算和准论 自为 类 所以其数自 的精果 下一菌株杂安30分钟后,然后用链裤素处理。再从存活的受体闲中选类型的原养内其他+基内的频的 费单色型版景松
pur-nad+pdx-。转导后选择具有 pur+的转导子,然后在 1000 个 pur+转导子中,检定其它供体菌的标记是 否同时转导过来。具体结果如下: 基因型 菌落数 nad+pdx+ 12 nad+pdx- 243 nad-pdx+ 501 nad-pdx- 244 合计 1000 请问:1. pur 和 nad 的共转导率是多少? 2. pur 和 pdx 的共转导率是多少? 3. nad 和 pdx 在 pur 的同一边,还是在它的两侧? 4.您能作出这三个标记基因的遗传连锁图吗?请在此基础上解释上述的实验结果。 答:1. pur 和 nad 的共转导率是: pur+nad- 501+244 501+244+12+243 pur+nad++ pur+nad- ×100%= ×100%=74.5% 2. pur 和 pdx 的共转导率是: 501+12 pur+pdx+ 501+244+12+243 pur+pdx-+ pur+pdx+ ×100%= ×100%=51.3% 3.依传统作图原理,三个基因位点的交换重组中,位于中间的基因重组子个数最少, 在这里有 12 个 pur+nad+pdx+,与供体 pur+nad-pdx+类型相比较,基因 nad+发生了改变,所以 nad 位于中 间,也就是 nad 和 pdx 在 pur 的同一边。 4.根据上面的计算和推论可知,这三个标记基因的遗传连锁图为:pur nad pdx pur+nad-pdx+为亲本型类型,所以其数目最多。因为 pur+nad-pdx-和 pur+nad+pdx-为单交换类型,所以数 目次之。pur+nad+pdx+是亲本 pur+nad-pdx+和 pur-nad+pdx-双交换的结果,所以其数目最少。 13. 大肠杆菌的一个基因为 a+ b+c+ d+ e+,对链霉素敏感的 Hfr 菌株与一个基因型为 a- b-c- d- e-的 F-菌株杂交 30 分钟后,然后用链霉素处理。再从存活的受体菌中选出 e+类型的原养型,其他+基因的频率 如下: a+ 70%,b+没有,c+85%, d+10% 问 a、b、c、d,四个基因与供体染色体的原点(最先进入 F-受体)的相对位置如何? 答:原点(首先进入 F —)