(优选)细菌与噬菌体的遗传重组分析
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细菌与噬菌体遗传(三)
细菌与噬菌体遗传(三)(总分：247.00，做题时间：90分钟)一、选择题(总题数：7，分数：7.00)1.菌株A可以石油燃料为营养，菌株B则不能利用石油燃料，活化菌株B，杀死菌株A，混合在一起，几小时后，混合物变得混浊，经检查得知，混浊是菌株A快速生长的结果，引起的这种现象原因是______ A．性导 B．转录 C．转导 D．转化（分数：1.00）A.B.C.D. √解析：2.两种噬菌体杂交，如a+b+×a-b-，下列哪种公式可用于计算位点间的重组率______A．a+b-/(a+b++a+b-)B．a-b+/(a+b++a-b+)C．(a+b-+a-b+)/(a+b-+a-b++a+b+)D．(a+b-+a-b+)/(a+b-+a-b++a+b++a-b-)E．上述答案均不对（分数：1.00）A.B.C.D. √E.解析：3.转化时，供体菌a+b+c+可给受体菌a-b-c-提供DNA，假定这些基因是紧密连锁的，顺序为abc，它们很容易一起遗传，那么下列何种转化类型出现的最少______A．a-b+c- B．a+b-c+ C．a+b+c+ D．a-b+c+E．由于三个位点可能在同一片段上传递，故各类转化类型出现的频率相等。
（分数：1.00）A.B. √C.D.E.解析：4.已知一种Hfr菌株可把a和b基因按ab顺序地传递给受体。
那么在杂交Hfra+b+×F-a-b-中，下列哪个公式可用来计算基因a和b间的重组率______A．a+b-/(a+b++a+b-)B．a-b+/(a-b++a+b+)C．(a+b-+b+a-)/(a+b-+a-b++a+b+)D．(a+b-+a-b+)/(a+b++a+b-+a-b++a-b-)（分数：1.00）A.B. √C.D.解析：5.有两个细菌品系，它们合成三种氨基酸的能力不同，以a+b+c+为供体和受体a-b-c-杂交。
杂交后，取细菌的悬浮液分别涂在补充了氨基酸A、B和C的培养基上，观察到在一种平板上有四种细菌菌落，然后把此菌落影印到各种平板上(如图所示)根据上述资料，下列有关各菌落基因型的阐述哪句话正确______A．菌落②的基因型一定是a-b+c- B．菌落③的基因型一定是a+b+c+C．菌落④的基因型一定是a-b-c- D．上述答案均对（分数：1.00）A.B. √C.D.解析：6.以青霉素培养基做为选择培养基，用来筛选细菌的营养缺陷型，这一技术的原理是______A．青霉素可杀死敏感型细菌，只允许抗性型细菌在上生存B．青霉素有时可补偿营养缺陷型，允许营养缺陷型细菌在基本培养上生存C．青霉素在营养缺陷型的菌落特征上，起明显的修饰作用，便于人们观察认识D．青霉素可杀死繁殖的原养型细菌，只留下营养缺陷型（分数：1.00）A. √B.C.D.解析：7.大肠杆菌的一个基因型为a+b+c+d+e+，Str s的Hfr菌株与一个基因型为a-b-c-d-e-Str r的F-菌株杂交了30min 后，由链霉素处理，再从存活的受体菌中选取出e+类型的原养型，其他+基因的频率为a+70%，b+没有，c+85%，d+10%，它们与供体原点的相对位置是______A．bdac B．dbac C．abdc D．cbad（分数：1.00）A. √B.C.D.解析：二、解答与分析题(总题数：40，分数：240.00)8.有时由于基因突变，发生代谢障碍，有化学物质积累，这个事实对于我们说明单个基因的多效现象是否有启发?（分数：6.00）__________________________________________________________________________________________ 正确答案：(当单个基因发生突变造成化学物质积累，而该物质可以为多个代谢过程的中间产物，可以影响与该化学物质一系列有关的代谢过程，从而影响多个性状的表达，造成一因多效现象。
7细菌和噬菌体的遗传和重组
F因子的整合特点
(1) 整合是通过IS序列处的同源重组发生的。
(2) F有多个IS 作为整合位点，主要在IS3
处； E.coli染色体上有20个以上的整合 位点； (3) 通过与染色体不同位置上的IS整合，形 成不同的Hfr菌株，对染色体上基因的 转移起点不同； (4) 由于IS序列有不同的方向，F可以不同 方向整合。
第二节 噬菌体的连锁和交换
一、噬菌体的结构和形态
表 8-6 病毒 T-偶数噬菌体 T7 λ P22 φ ×174 Qβ （呼肠病毒） SV40 鼠白血病病毒 烟草花叶病毒 几种病毒染色体的特点 核酸结构 双链 DNA 双链 DNA 双链 DNA 双链 DNA 单链 DNA 单链 RNA 双链 RNA 双链 DNA 单链 RNA 单链 RNA 染色体类型 线状；环状排列末端有 RS 线状；单一顺序 线状；单股粘性末端 线状；单一顺序 环状 线状 几个片段 超螺旋环 几个片段 线状 宿主 E.coli E.coli E.coli 沙门氏菌 E.coli E.coli 哺乳动物 人类 鼠 烟草
七. 重组作图－E.coli染色体连锁图
部分合子（merozygote）也称半合子， 内基因子 (endogenote) 外基因子（exogenote） 例：供体strspur+lac+pro+，受体strrpur-
lac-pro-,以pur+为选择标记 pur 和lac间重组值：
野生型E.coli K12 (λ) gal＋
基本 培养基
UV
诱导
细胞裂解，收集裂解液
感染多种非溶原缺陷型
选择
gal＋ 转导子
频率10－6
溶源化 溶源菌：反常切离频率10-6
6第六章细菌和噬菌体的遗传-PPT课件
（1）F－×F+
杂交时，F+的性纤毛在二者间形成接合管→F+中 的F质粒在O点处切开，以O为先导，F拖后，按 滚环复制的方式拷贝并转移到F－中→产生两个 F+→F+的染色体几乎没有进入F－→两种细菌的染 色体未发生重组。 O F F质粒
染 色 体
F质粒
接合
F＋ F－
（2）Hfr× F－
杂交时，Hfr细菌的性纤毛在二者间形成接合 管→结合态的F质粒在O点处切开，形成两端－ 一端为O点,一端为基因F→以O为先导，F拖后， 按滚环复制方式向F－转移→进入F－的Hfr菌染 色体上的基因与F－染色体间发生交换重组→重 组频率高于游离态1000倍，因此称高频重组菌 株。
·
这种通过不同时间分别阻断细菌的有性接合， 从而确定细菌染色体上的基因距离的方法，称 细菌阻断交配基因作图法。
3、重组方式
接合时，供体染色体片段（外基因子）进 入受体细胞→同受体染色体的同源区段 （内基因子）进行配对→形成部分二倍体 →发生交换重组： 单交换→产生不平衡的线性染色体 双交换→有活性的重组体和线性片段（在 细胞分裂中丢失。
第六章 细菌和病毒的遗传重组
第一节 第二节 细菌的遗传基础和遗传分析 噬菌体的遗传基础和和遗传分析
第一节 细菌的遗传基础和遗传分析
一、细菌的遗传基础
原核生物 真核生物
裸露的DNA分子 DNA呈环状 单倍体，基因单个存 在
DNA与蛋白质结合成染色体 DNA呈线状 二倍体，常染色体上基因成 对
（一）细菌细胞
整合过程 O F F质粒
主染色体
整合过程 O F F质粒 O F
a bHfr细菌 d
e
根据F因子，细菌分为： 雌性细菌(受体细菌，F－）－不含F因子，表面无性 纤毛。
第五章 细菌和噬菌体遗传
便于研究基因重组 细菌具有转化、转导和接合作用，可以进行 精密的遗传分析 便于研究基因结构、功能及调控机制 细菌和病毒遗传物质简单，易于进行基因定 位、结构分析和分离，基因的表达调控也适于 采用生理生化的方法进行深入研究 便于进行遗传操作 染色体结构简单，没有组蛋白和其它蛋白的 结合，更宜于进行遗传工程的操作
附加体：F因子既可以以游离状态存在于细胞内，
也可以整合到细菌的染色体上，称为附加体
Hfr×F
-
致育基因在最后，很难进入受 体细胞，不能使F-变成F+，细 菌的遗传重组频率很高
F 因 子 和 Hfr 的 关 系
部分二倍体
部分二倍体（partical diploid）：既带有自身 完整的基因组，又有外源DNA片段的细胞， 也称为部分合子（merozygote）。
中断杂交实验
1957年E.Wollman和E.Jacob设计完成
中断杂交作图：指在Hfr×F-杂交中，把接合中的细 菌在不同时间取样，搅拌中断杂交，分析受体菌基因 型，以Hfr基因出现在F-中的先后顺序，以转移时间 为图距单位进行基因作图的方法
用一种大肠杆菌的不同Hfr菌株进行中断杂交实验， 作出连锁图，其基因向F-细胞转移的顺序不同
部分二倍体中发生交换： 单数交换：打开环状染色 体，产生一个线性染色体， 这种细胞是不能成活的。 偶数交换：产生可遗传的 重组体和片段
细菌部分二倍体的形成方式
转化
转导
接合
接合（conjugation）
接合过程由性纤毛介导，需要静止
转化（transformation）
转化：细菌细胞摄取周围 游离的外源DNA片段， 通过同源区段的交换而实 现基因重组 必须是感受态细胞 外源DNA片段被细菌吸附， 单链进入细菌细胞并与细 菌染色体发生重组
7、细菌和噬菌体的遗传分析2
第三节 噬菌体的遗传分析 三、烈性噬菌体与基因定位
双重感染（混合感染、复感染）：是指用两种噬菌体同时感染某一菌株。 双重感染（混合感染、复感染）：是指用两种噬菌体同时感染某一菌株。 ）：是指用两种噬菌体同时感染某一菌株
例如： 例如： 噬菌体Ⅰ ）：能感染 能感染B B/2菌株 噬菌斑透明；产生噬菌斑小且边缘模糊； 菌株， 噬菌体Ⅰ（hr+）：能感染B和B/2菌株，噬菌斑透明；产生噬菌斑小且边缘模糊； 噬菌体Ⅱ（h+r）：只能感染B菌株产生噬菌斑；噬菌斑生长较快（约两倍大）且 ）：只能感染 菌株产生噬菌斑；噬菌斑生长较快（约两倍大） 只能感染B 噬菌体Ⅱ 边缘清晰； 边缘清晰； 两种噬菌体同时感染B菌株（双重感染） 用 hr+ 和 h+r 两种噬菌体同时感染B菌株（双重感染）。 在双重感染（ 的过程中， 在双重感染（相当于 hr+ ×h+r）的过程中，共同生存在同一个宿主细胞中的 两个噬菌体DNA也可以发生交换，产生基因重组。 hr、 两个噬菌体DNA也可以发生交换，产生基因重组。在其子代中可以得到 hr、h+r+ 两 DNA也可以发生交换 种重组体以及 两种亲本类型， 种噬菌体。 种重组体以及 hr+、h+r 两种亲本类型，共4种噬菌体。
再做杂交： 再做杂交：rc rb+ × rc+ rb
结果表明: 结果表明:
rc—rb的重组值 ﹥ rb—h
∴ h位于rb及rc之间，排列顺序 rc—h—rb。 位于r 之间， 由于T2 噬菌体的连锁图是环状的，所以2 排列都对。 由于T2 噬菌体的连锁图是环状的，所以2、3排列都对。
第三节 噬菌体的遗传分析 四、温和噬菌体 与溶源性周期和溶菌周期
噬菌体遗传分析
噬菌体的遗传分析一、噬菌体的结构：1.结构简单：蛋白质外壳、核酸、某些碳水化合物、脂肪等。
2.多样性的原因：外壳的蛋白质种类、染色体类型和结构。
3.两大类：①烈性噬菌体：T噬菌体系列(T1-T7)；②温和性噬菌体: P1和λ噬菌体。
㈠、烈性噬菌体：1.结构大同小异，外貌一般呈蝌蚪状：T偶列噬菌体头部：双链DNA分子的染色体；颈部：中空的针状结构及外鞘；尾部：由基板、尾针和尾丝组成。
2.T偶列噬菌体的侵染过程（如T4噬菌体）：尾丝固定于大肠杆菌，遗传物质注入破坏寄主细胞原有的遗传物质合成大量的噬菌体遗传物质和蛋白质组装许多新的子噬菌体溶菌酶裂解细菌释放出大量噬菌体。
右图为T4噬菌体侵染大肠杆菌的生活周期㈡、温和性噬菌体：例如λ和P1噬菌体，λ和P1各代表一种略有不同的溶源性类型。
1.溶源性噬菌体的生活周期：①.λ噬菌体：噬菌体侵入后，细菌不裂解附在E.coli染色体上的gal和bio位点间的attλ座位上通过交换整合到细菌染色体，并能阻止其它λ噬菌体的超数感染。
λ噬菌体特定位点的整合②P1噬菌体：不整合到细菌的染色体上，而是独立存在于细胞质内（见左下图）。
原噬菌体：整合到宿主基因组中的噬菌体。
仅少数基因活动，表达出阻碍物关闭其它基因。
原噬菌体经诱导可转变为烈性噬菌体裂解途径（见右下图）。
2.P1和λ噬菌体的特性：①P1和λ各代表不同的溶源性类型：P1噬菌体：侵入后并不整合到细菌的染色体上，独立存在于细胞质内；λ噬菌体：通过交换整合到细菌染色体上。
②溶源性细菌分裂两个子细胞：P1噬菌体复制则使每个子细胞中至少含有一个拷贝；λ噬菌体随细胞染色体复制而复制，细胞中有一个拷贝。
③共同特点：核酸既不大量复制，也不大量转录和翻译。
P1和λ噬菌体的生活周期特性二、T2噬菌体的基因重组与作图：1.噬菌体遗传性状分为两类：形成的噬菌斑形状：指噬菌斑大小、边缘清晰度、透明程度。
寄主范围：指噬菌体感染和裂解的菌株范围。
细菌与噬菌体遗传(一)
细菌与噬菌体遗传(一)(总分：322.00，做题时间：90分钟)一、填空题(总题数：15，分数：57.00)1.F因子在细胞中的存在状态有两种，分别是 1状态和 2状态。
（分数：3.00）解析：游离整合2.当F +或Hfr细菌染色体进入F -后，在一个短时期内，F -细胞中对若干基因座来说总有一段 1体的DNA，这样的细菌称为 2。
（分数：3.00）解析：二倍部分二倍体3.大肠杆菌基因重组的特点有 1、 2、 3。
（分数：4.50）解析：在部分二倍体发生双交换有意义无相反重组子4.大肠杆菌F +菌株与F -菌株结合，最后F +菌株变成了 1，F -菌株变成了 2。
（分数：3.00）解析：F + F +5.噬菌体将供体菌的某些基因带入受体菌的过程称为 1，通过原噬菌体的不规则交换脱离细菌染色体时带出临近少数供体基因并传给受体菌的过程称为 2。
（分数：3.00）解析：转导6.大肠杆菌中含有独立而且完整F因子的菌株是 1，不含有F因子的菌株是 2，F因子组合进入到染色体上的菌株是 3，F因子带有少量染色体基因的菌株是 4。
（分数：6.00）解析：F + F - Hfr F"7.细菌转化过程包括有转化能力的染色体DNA片段的 1、 2和 3三个阶段。
（分数：4.50）解析：结合与穿入联会整合8.T4快速溶菌突变型有 1、 2和 3三类，通过对T4rⅡ区突变型间的重组实验可以确定 4，通过互补实验可以确定 5。
（分数：7.50）解析：rⅠ rⅡ rⅢ 基因间距离是否属于一个基因9.一个Hfr菌株染色体上的基因顺序为转移原点—X—Y—Z—S—P—Q，为了得到一个最高比例的重组子，在接合后应该在受体中选择 1作为供体的标记基因。
（分数：1.50）解析：X10.F因子由三个区域组成，它们是 1、 2和 3。
（分数：4.50）解析：致育因子原点配对区11.互补测验可以通过如下几个途径进行，分别是 1、 2和 3。
第三节噬菌体的遗传分析
2024/6/17
8
1 λ噬菌体
• 原噬菌体通过诱导（induction）可转变为 烈性噬菌体，进入裂解周期。
• 诱导可以通过不同的方式进行，如UV照射、 温度改变、与非溶原性细菌的接合等。
• 诱导使阻遏物失活，使噬菌体的其他基因 得以表达，促使噬菌体繁殖并进入裂解周 期。
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9
2 P1 噬菌体
10
二、噬菌体的基因重组
• 两个基因型不同的噬菌体同时感染一个宿 主细胞，叫做混合感染（mixed infection） 或双重感染（double infection）。
• 共同生存在同一个宿主细胞中的两个噬菌 体的DNA也可以发生交换，产生基因重组。
2024/6/17
11
二、噬菌体的基因重组
• 比如，一个噬菌体的基因型是a＋b-，另一个 噬菌体的基因型是a-b＋，同时感染同一个宿 主细胞，宿主细胞裂解以后，可能释放出基 因型为a＋b＋和a-b-的重组体来。 研究最深入的噬菌体突变体是T2 噬菌体的r（rapid lysis速溶性）突变体。一个正常的 T2噬菌体产生的噬菌斑小而边缘模糊，记为r ＋，突变体r-产生的噬菌斑大而边缘清晰。
6.4
0.9
• 根据表7－2的结果可以分别作出3个连锁图。
P155
有四种可能的排列顺序。P155
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16
• 四种顺序都是可能的，要确定到底是那一 种，还缺条件。若知道rb和 rc之间的距离， 就 为可此以，推需知作rrbb、 +rrc c×和hr的b 排rc列+ 。顺结序果。rb与rc之 间的距离大于rb与h之间的距离，可知h应位 于rb与rc之间，即rbhrc。 至于ra位于h的哪一边，是靠近rc还是靠近 r是b？正因确为的T。2 DNA是环状的，所以两种答案都
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第八章细菌和噬菌体的重组和连锁1、为什么说细菌和病毒是遗传学研究的好材料？答：因为它们具有以下几个特点：1）繁殖快，世代短，容易操作和分析；2）遗传物质简单，只含裸露DNA或RNA，适于作基因结构和功能研究；3）便于筛选突变基因和研究基因的功能；4）可用作研究高等生物的简单模型。
2、大肠杆菌的遗传物质传递方式与典型减数分裂过程的生物有什么不同？答：大肠杆菌的繁殖方式是一种简单的无性繁殖，亲代细胞遗传物质复制后传递给子代细胞；典型减数分裂过程的生物是有性繁殖，需要经过减数分裂形成生殖细胞，在这个过程中发生遗传物质的重组、染色体数目减半，通过精卵结合传递给子代细胞。
3、解释下列名词（1）F－菌株，F+菌株，Hfr菌株答：携带F因子（游离于宿主基因组DNA）大肠杆菌株称为F+菌株；携带有整合于宿主基因组DNA中的F因子的菌株称为Hfr菌株；不携带F因子菌株称为F－菌株。
（2）F因子，F’因子，质粒，附加体答：F因子是存在于大肠杆菌细胞内的一种共价闭合环状双链DNA分子，F 因子赋予宿主细胞具备能与F－细胞接合的特征；F’因子是携带部分宿主基因的F因子；质粒是细胞中染色体外能进行自主复制的遗传单位，非细胞必须组分；附加体是一种既可以游离于宿主基因组外独立存在、又可以整合（插入）宿主基因组中的质粒。
（3）溶原性细菌，非溶原性细菌答：溶源性细菌是指细胞内携带有温和性噬菌体基因组而又不产生噬菌体粒子的细菌。
非溶原性细菌是细胞既无温和性噬菌体基因组、又没有噬菌体粒子的细菌。
（4）烈性噬菌体，温和噬菌体，原噬菌体答：噬菌体侵入宿主细胞后，进入裂解途径，大量合成自身的遗传物质和蛋白质并且组装成子噬菌体，裂解宿主细胞释放子噬菌体，这类噬菌体称为烈性噬菌体。
温和噬菌体侵入宿主细胞后，噬菌体进入溶源途径并不裂解宿主细胞，经过诱导可以进入裂解途径，这类可以进入溶源性生活周期的噬菌体称为温和噬菌体。
存在于溶源性细胞内部的温和噬菌体称为原噬菌体。
第七章 细菌和噬菌体
五、细菌遗传的实验研究方法
(一) 细胞计数(培养物细胞浓度) (二) 建立纯系的方法
(三) 选择培养法鉴定突变型与重组型
(四) 突变型与重组型的批量筛选方法
细菌培养
(一) 细胞计数(培养物细胞浓度)
培养物中微生物计数方法是微生物学的基本实验 技术，其基本思路是：
对原培养物进行连续稀释； 进行平板涂抹培养； 由于每个细胞形成一个菌落，计数菌落数； 根据稀释倍数计算原培养物中的细胞浓度。
因为hfr细胞与f细胞接合后可以将供体染色体的一部分或全部传递给受体当供体和受体的等位基因带有不同标记时在她们之间就可以发生重组重组频率可达到001以f接合时f细菌很少转变成hfr这是因为当hfr与f接合时整合的fdna从一端被内切酶切成单链切口细菌染色体由这一小段单链的f因子作为前导转移到f受体一边进入一边合成在大多数情况下只有一小部分细菌染色体转移接合即出现中断受体细胞仍保持为f因为f因子仍留在供体内
建立纯系的方法——纯培养
(三) 选择培养法鉴定突变型与重组型
许多细菌的突变都与培养基营养成分及培养条件有 关。
营养缺陷型的筛选、鉴定：
选择培养法是根据菌株在基本培养基和营养培养基上的
生长表现将菌株分为原养型(也称为原生营养型)与营养缺 陷型(在基本培养基上不能正常生长，只能在相应的营养 培养基上生长)。
材料：大肠杆菌(Escherichia coli)K12菌株的两个营养缺 陷型品系：
A—甲硫氨酸缺陷型met-和生物素缺陷型bio-；
B—苏氨酸缺陷型thr-和亮氨酸缺陷型leu-。
方法：
将A、B混和，在基本培养基(固体)上涂布培养。
细菌和噬菌体的遗传重组
1-2 μm（长） ×0.5 μm（宽）
细胞结构-----与真核细胞的差异：缺乏线粒体、叶绿体， 无核膜。
2 μm 荚膜 细胞壁 拟核 鞭毛 细胞膜 核糖体
细菌的菌落
细菌的染色体
裸露的、闭合环状、双链DNA分子，以折叠或螺旋状 态的高度组装形式存在。
细菌的染色体（电镜照片）
细菌和病毒的拟有性过程
E.coli
突变 类型
（一）营养缺陷型
在营养代谢上是有缺陷的菌株，统称为营养缺陷型，而 把正常的野生型叫做原养型。
基本培养基：能满足野生型菌株营养要求的最低成分的 组合培养基。 补充培养基：在基本培养基中有针对性地加上某一种或
几种其自身不能合成的成分，以满足相应营养缺陷型生 长的培养基。
完全培养基：在基本培养基中加入一些富含生长因子的 物质，以满足该微生物各种营养缺陷型要求。
一、转化的发现 二、转化过程 三、共同转化与遗传图谱绘制
转化（transformation）
转化------是指某些细菌（或其他生物）能通过其细胞膜
摄取周围供体（ donor ）的染色体片段，并将此外源
DNA片段通过重组整合到自己染色体组的过程。
转化中，提供遗传物质的细胞称为供体（donor），接 受供体遗传物质的称为受体（receptor）。
• 试验方法：将A、B品系混合接种在基本培养基表面，短 时间后喷噬菌体T1杀死A品系，使其不能持续产生thr与 leu供B品系持续生长。 • 结果：仍然出现原养型菌落。
• 结论：表明互养并非原养型菌落出现的原因，而可能发 生了遗传重组。
转化作用及其排除
• Lederbery和Tatum：在混合 液中添加DNA酶，仍然出现 原养型菌落。 • 戴维斯(Dawis, 1950)的U型管 试验： • 结果：任何一臂的培养基上均 未长出原养型细菌。
5答案细菌和噬菌体的遗传分析
细菌和噬菌体的遗传分析习题一一、填空题1、Hfr,F因子2、整合或游离于细菌染色体上或之外附加体3．末端4．裂解重组体合子诱导5、一次单交换6、Hfr,F因子，细菌7、溶菌，r＋斑、r斑8、高频重组，广泛性转导9、F+ F+二、解释下列名词：F-菌株：未携带F因子的大肠杆菌菌株。
F+菌株：包含一个游离状态F因子的大肠杆菌菌株。
Hfr菌株：包含一个整合到大肠杆菌染色体组内的F因子的菌株。
F因子：大肠杆菌中的一种附加体，控制大肠杆菌接合过程而使其成为供体菌的一种致育因子。
F'因子：整合在宿主细菌染色体上的F因子，在环出时不够准确而携带有染色体一些基因的一种致育因子。
烈性噬菌体：侵染宿主细胞后，进入裂解途径，破坏宿主细胞原有遗传物质，合成大量的自身遗传物质和蛋白质并组装成子噬菌体，最后使宿主裂解的一类噬菌体。
温和性噬菌体：侵染宿主细胞后，并不裂解宿主细胞，而是走溶原性生活周期的一类噬菌体。
溶原性细菌：含有温和噬菌体的遗传物质而又找不到噬菌体形态上可见的噬菌体粒子的宿主细菌。
部分二倍体：当F+和Hfr的细菌染色体进入F-后，在一个短时期内，F-细胞中对某些位点来说总有一段二倍体的DNA状态的细菌。
三、选择题1-5、d b d b c6-10、A C A B A四、问答题2．为什么说细菌和病毒是研究遗传学的好材料？答：与其他生物体相比，细菌和病毒能成为研究遗传学的好材料，具有以下7个方面的优越性：（1）世代周期短：每个世代以min或h计算，繁殖速度快，大大缩短了实验周期。
（2）易于管理和进行化学分析个体小，繁殖方便，可以大量节省人力、物力和财力；且代谢旺盛，繁殖又快，累积大量的代谢产物。
（3）便于研究基因的突变细菌和病毒均属于单倍体，所有突变都能立即表现出来，不存在显性掩盖隐性的问题。
（4）便于研究基因的作用通过基本培养基和选择培养基的影印培养，很容易筛选出营养缺陷型，利于生化[研究。
（5）便于基因重组的研究通过细菌的转化、转导和接合作用，在一支试管中可以产生遗传性状不相同的后代。
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c. 本质（E.coli）遗传物质的单方向（one-way）转 移
上述的解释虽然比较正确，但其中有一点却被Hayes的一 个意外发现所否定。Lederbery和Tatum认为两个亲本细菌在 基因重组过程中起着同等作用－E.coli的性系统是同宗配合 （homothallic）。
Hayes则证明：E.coli遗传物质的传递方式与具有典型减 数分裂的生物不同。
♀
接触 （受体receptor）
（2）发现与证实：
a. 发现：
Lederberg
Tatum
（ 1946 营养缺陷型）
b. 证实
➢ 转化作用的排除：
A（杀死）＋B 或者 A＋B（杀死）（无）
Davis U型管试验
（无）
DNase处理
（有）
➢ 回复突变突变的排除：
单个基因回复突变频率＝10-6 两个基因同时回复突变的频率 ＝10-6×10-6＝10-12< 10-7
两个菌株间需要直接接触才能形成 原养型！
Lederberg和Tatum根据实验作解释，认为上述原养型是两个亲本品系基因的重组体。在 E.coli中基因重组经一系列步骤进行： （1）细胞融合； （2）亲本细胞的遗传物质经过融合形成二倍体合子； （3）遗传物质发生交换的合子经过减数分裂产生了带有重组基因的子代细菌。
（优选）细菌与噬菌体的遗传 重组分析
第一节 细菌的遗传分析
一、细菌遗传的研究方法 二、遗传分析
1. 转化（Transformation） 2. 接合（Conjunction） 3. 性导（Sexduction） 4. 转导（Transduction）
一、细菌遗传的研究方法
理化诱变：
1、合成代谢功能的突变型（营养缺陷型）： ade＋ ade－ his ＋ his－
2、分解代谢功能的突变型： lac＋ lac－（乳糖） gal＋gal－ （半乳糖）
3、抗性突变型： 3.1 抗药性：str＋str－(链霉素) azi＋azi－(叠氮化物) 3.2 抗噬菌体：T2s(+) T2r(-) tonAs tonAr (T1)
细菌生活条件： ➢基本培养基（Basal Medium）：
F因子的遗传结构：图7-12
根据F因子存在的方式，E.Coli 可以分为4种菌株
配对、交换
准确环出
1953年： Hayes，Leaderberg & Cavalli： ♂有F因子 ♀ 无F因子来自b. F因子的遗传结构
质粒：旧称附加体，是指 独立于细菌染色体的 可以独立、整合、环出、丢失 含有少量基因的 双链DNA环状分子
F 因子 ( 致育因子、性因子) ：是一种感染性质粒，由于F因子 存在与否决定是否接合，又称为致育因子。
b. 感受态的本质： 部分原生质化：10/cell 酶受体：
（5）转化过程：
①．双链结合与单链穿入： 双链DNA分子结合在接受座位上。可逆
，可被DNA酶降解，接受座位饱和性； 单链DNA摄取，不可逆，不受DNA酶破
坏。穿入后，由外切酶或DNA移位酶降解 其中一条链。
②．联会： DNA片段与细菌染色体部分联 会。亲缘关系越远，联会越小、转化可能 性越小。
无机盐：SO42-、NO3- 、 Ca2+、Mg2+ 糖 ：葡萄糖、蔗糖 维生素：生物素、Vbs
仅能满足微生物野生型菌株生长需要的培养基
➢完全培养基：
BM＋全部营养物质 凡可满足一切营养缺陷型菌株营养需要的天然或者半天然培养基
➢选择培养基：
凡是只能满足相应的营养缺陷型生长需要的组合培养基
原养型、营养突变型、条件致死突变型
③．整合(重组)：单链的转化DNA与受体 DNA对应位点的置换，从而稳定地参入到 受体DNA中。
（6）转化成功：
感受态、吸附、整合。
（7）转化与基因重组作图：
2、接合（Conjugation）
（1）概念：在原核生物中，遗传物质从供体-“雄性”
转移到受体-“雌性”的过程。
♂
（供体 donor）
DNA
枯草杆菌的转化：DNA片断至少有16000个碱基对。
c. 双链吸附：单链DNA不被转化
d. 单链进入细菌。
（4）受体细胞的特点
a. 感受态： DNA合成刚刚停止、蛋白质合成继续活跃，活跃合
成的蛋白质可使细菌细胞壁易于接受转化DNA。只有感受 态的受体细胞才能摄取并转化外源DNA，而这种感受态也 只能发生在细菌生长周期的某一时间范围内。
p206
试验方法：
Lederberg et al.1952
二、遗传分析
1、转化（Transformation）
（1）发现：
1928，Griffith：肺炎双球菌转化实验 1944，Avery：转化子－DNA
转化是细菌基因重组的方法之一。
（2）概念：
细菌吸附游离态的外源双链DNA，将单链DNA分子 吸收进入细胞后，不经过复制整合到细菌染色体中，并 发生遗传重组的过程。
基本培养基（BM） 原养型重组体 ② 对照 A × B
BM 原养型重组体 ③ A × streptomycin处理B
BM 无原养型重组体
（3）F因子：
a. 发现
1952年： W. Hayes 试验证明： 接合过程中，遗传物质单向转移， 供体（donor） －♂ A菌株 受体（receptor）－♀ B菌株
p213
（3）转化DNA（转化子）的特点：
a. DNA浓度与转化子数目的关系
饱和：50/cell, 原因：在细菌的
转 化
细胞壁或细胞膜上有固定
子 数
数量的DNA接受座位，故 目
一般细菌摄取的DNA分子 数小于10个。
DNA浓度
b. DNA片段大小：
不能太小：
肺炎双球菌转化：DNA片断至少有800个碱基对；
例如：两个亲本类型对后代的遗传贡献并不相等，有些亲 本基因的组合会在后代出现，有一些则不会出现，而且所有 后代中出现的基因都是连锁的，因此，E.coli的有性过程应该 是异宗配合的（heterothallic）。
Hayes做了一个杂交实验，用的品系与Lederbery和Tatum 用的相似，即：
品系A： met- thr+ Leu+ thi+ 品系B： met+ thr- Leu- thi在杂交前，将品系A用高剂量的链霉素处理（链霉素并不立 即杀死它们，只是阻碍细胞的分裂） ① Streptomycin 处理 A × B