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第8章 细菌的遗传分析

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细菌的遗传分析 ppt课件

细菌的遗传分析 ppt课件

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中的先后为顺序以转移的时间分钟为图距单位进行基因作图的方法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中的先后为顺序以转移的时间分钟为图距单位进行基因作图的方法
第六节 细菌的遗传分析
微生物作为遗传研究材料的优越性
ppt课件
15
按照细菌出现感受态的方式，可把转 化分为三种类型
自然转化(naturally occuring transformation)：细 菌自发地出现感受态，如肺炎链球菌，流感嗜血杆菌， 枯草杆菌等。 人 工 诱 导 的 感 受 态 (artificially induced competence) ：如 Ca2+ 诱导的大肠杆菌等发生的转 化。 原生质体转化(protoplast transformation)：将DNA 分 子 连 同 PEG 一 同 加 入 原 生 质 体 ， 造 成 细 胞 摄 取 DNA 。 还 可 以 用 电 穿 孔 法 (electroporation) 代 替 PEG ， 用 高 压 脉 冲 电 流 在 细 胞 膜 上 击 成 小 孔 ， 使 DNA 分子通过小孔而导入细胞，又称为电转化。可 适用于多种细菌，放线菌和真核细胞的转化。

结果与结论：
仍然出现原养型菌落。 从而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。
ppt课件 26
转化作用及其排除

Lederberg 和 Tatum 曾 把 品系 A 的培养液经加热灭 菌，加入到 B 品系的培养 物中，未得到原养型菌落； 表明原养型菌落可能不是 由转化作用产生。 戴维斯(Dawis, 1950) 的 U 型管试验(结果没有得到原 养型细菌)； 实验结论：细胞直接接触 是原养型细菌产生的必要 条件。 ppt课件
【精品】第八章微生物的遗传和变异复习题解

【精品】第八章微生物的遗传和变异复习题解

第八章微生物的遗传和变异习题与题解一、填空题1、证明DNA是遗传物质的事例很多，其中最直接的证明有1928年Griffith的细菌转化实验、Avery等的1944年发表的细菌细胞抽提物的降解、转化实验和1952年Alfred等进行的35S、32P标记的T2噬菌体繁殖实验。

而1956年，H.Fraenkel-Conrat用RNA病毒（烟草花叶病毒TMV）所进行的拆分和重建实验，证明了RNA也是遗传物质。

2、细菌在一般情况下是一套基因，即单倍体；真核微生物通常是有两套基因又称二倍体。

3、大肠杆菌基因组为双链环状的在细胞中以紧密缠绕成的较致密的不规则小体形式存在于细胞中，该小体被称为拟核。

4、酵母菌基因组最显著的特点是高度重复。

酵母基因组全序列测定完成后，在其基因组上发现了许多较高同源性的DNA重复序列，称之为遗传丰余。

5、质粒DNA分子存在于细胞中，但从细胞中分离的质粒大多是3种构型，即CCC型、OC型和L型。

6、转座因子1）是细胞中位于染色体或质粒上能改变自身位置（如从染色体或质粒的一个位点转到另一个位点，或者在两个复制子之间转移）的一段DNA序列。

2）原核微生物中的转座因子有三种类型：插入序列（IS）、转座子（Tn）和某些特殊病毒（如Mu）。

3）转座因子可引发多种遗传变化，主要包括插入突变、产生染色体畸变、基因的移动和重排。

7、在普遍性转导中，噬菌体可以将供体细菌染色体的任何部分转导到受体细菌中；而在局限性转导中，噬菌体总是携带同样的片段到受体细胞中。

8、细菌的结合作用是指细菌与细菌的直接接触而产生的遗传信息的转移和重组过程9、线粒体遗传特征的遗传发生在核外，且在有丝分裂和减数分裂过程以外，因此它是一种细胞质遗传。

10、丝状真菌遗传学研究主要是借助有性过程和准性生殖过程，并通过遗传分析进行的，而准性生殖是丝状真菌，特别是不产生有性孢子的丝状真菌特有的遗传现象。

准性生殖是指不经过减数分裂就能导致基因重组的生殖过程。

细菌的遗传分析试题答案

细菌的遗传分析试题答案

细菌的遗传分析试题答案一、选择题1. 细菌遗传物质的主要类型是什么？A. DNAB. RNAC. 蛋白质D. 糖类答案：A2. 在细菌中，哪种物质负责携带遗传信息？A. 质粒B. 染色体C. 噬菌体D. 细胞壁答案：B3. 细菌的基因重组通常通过哪种方式发生？A. 转化B. 转导C. 接合D. 所有以上答案：D4. 细菌的突变通常会导致什么结果？A. 抗药性增强B. 代谢速率改变C. 形态结构变化D. 所有以上答案：D5. 细菌的遗传分析中，哪种技术可以用来确定DNA序列？A. PCRB. 凝胶电泳C. 南方杂交D. 北方杂交答案：A二、填空题1. 细菌的染色体通常是________，并且可以在细胞分裂时被复制和传递给子代。

答案：环状双链DNA分子2. 在细菌中，________是一种小型的、环状的DNA分子，可以在细菌间进行水平基因转移。

答案：质粒3. 细菌的基因突变可能是由于________、化学物质或________引起的。

答案：紫外线辐射、自发突变4. 通过________技术，可以将细菌的DNA片段插入到载体中，用于基因克隆和表达。

答案：重组DNA技术5. 细菌的遗传分析中，________是一种用于检测特定DNA序列的技术，通过标记的探针与目标DNA的互补配对来实现。

答案：南方杂交三、简答题1. 简述细菌基因突变的类型及其可能的影响。

答案：细菌基因突变的类型包括点突变、插入突变和缺失突变。

点突变是指单个核苷酸的改变，可能导致氨基酸的改变或不影响蛋白质的功能。

插入突变和缺失突变则涉及一个或多个核苷酸的增加或减少，可能导致移码突变，从而影响蛋白质的结构和功能。

突变可能对细菌的生存和适应性产生重要影响，如抗药性的产生或代谢途径的改变。

2. 描述细菌接合的过程及其在遗传学研究中的意义。

答案：细菌接合是指两个细菌通过直接接触进行遗传物质的交换。

在这个过程中，一个细菌的质粒或染色体片段可以转移到另一个细菌中，从而实现基因的水平转移。

第八章-微生物的遗传变异与育种答案

第八章-微生物的遗传变异与育种答案

第七章习题答案一、名词解释1.转座因子:具有转座作用得一段DNA序列、2.普遍转导:通过极少数完全缺陷噬菌体对供体菌基因组上任何小片段DNA进行“误包”,而将其遗传性状传递给受体菌得现象称为普遍转导。

3.准性生殖:就是一种类似于有性生殖,但比它更为原始得两性生殖方式,这就是一种在同种而不同菌株得体细胞间发生得融合,它可不借减数分裂而导致低频率基因重组并产生重组子、4.艾姆氏试验:就是一种利用细菌营养缺陷型得回复突变来检测环境或食品中就是否存在化学致癌剂得简便有效方法5.局限转导:通过部分缺陷得温与噬菌体把供体得少数特定基因携带到受体菌中,并与后者得基因整合,重合,形成转导子得现象、6.移码突变:诱变剂使DNA序列中得一个或几个核苷酸发生增添或缺失,从而使该处后面得全部遗传密码得阅读框架发生改变、7、感受态:受体细胞最易接受外源DNA片段并能实现转化得一种生理状态、8、高频重组菌株:该细胞得F质粒已从游离态转变为整合态,当与F菌株相接合时,发生基因重组得频率非常高、9、基因工程:通过人工方法将目得基因与载体DNA分子连接起来,然后导入受体细胞,从而使受体细胞获得新得遗传性状得一种育种措施称基因工程。

10、限制性内切酶:就是一类能够识别双链DNA分子得特定序列,并能在识别位点内部或附近进行切割得内切酶。

11.基因治疗:就是指向靶细胞中引入具有正常功能得基因,以纠正或补偿基因得缺陷,从而达到治疗得目得。

12.克隆:作为名词,也称为克隆子,它就是指带有相同DNA序列得一个群体可以就是质粒,也可以就是基因组相同得细菌细胞群体。

作为动词,克隆就是指利用DNA体外重组技术,将一个特定得基因或DNA序列插入一个载体DNA分子上,进行扩增。

二、填空1.微生物修复因UV而受损DNA得作用有光复活作用与切除修复、2.基因组就是指一种生物得全套基因。

3.基因工程中取得目得基因得途径有 _____3_____条。

4.基因突变可分为点突变与染色体突变两种类型。

细菌的遗传分析

细菌的遗传分析


Fig 17.8 A summary of the classic Lederberg and Tatum experiment.
© 2003 John Wiley and Sons Publishers
2、F因子的特性
三种大肠杆菌： F+: 携带F因子质粒 F-: 没有F因子 Hfr: F 因子整合在染色体上 （1）低频重组：F+ х F- = F+ , F+ 重组通过质粒转移、复制 进行。 重组频率为10-6左右。
© 2003 John Wiley and Sons Publishers
重组作图（recombination mapping）
Hfr lac + ade + str
r
s
X F-
lac - ade - str
重组作图：
Hfr lac+ ade+
没有发
生交换 F两个基因都交 换到受体上 F交换发生在 两个基因之 间 Flacade+ lac+ ade+ lacade-
Fig 17.4 The U-tube experiment.
© 2003 John Wiley and Sons Publishers
3、细菌杂交（遗传分析的重要方法）
（1）F因子的发现
E.coli 不同缺陷型菌株A,B分 别具有Strs ,Strr两种基因型 。
实验：
A Strs
B Strr
© 2003 John Wiley and Sons Publishers
中断杂交的实验结果
基因 thr+ leu+ Azis Tons lac+ gal+ 转入时间 8 8.5 9 11 18 25
细菌的遗传分析教案

细菌的遗传分析教案

细菌的遗传分析教案教案标题：细菌的遗传分析教案目标：1. 了解细菌的遗传特征和分析方法。

2. 掌握细菌遗传分析的基本实验步骤和技术。

3. 培养学生的实验设计和数据分析能力。

教案步骤：引入：1. 引发学生对细菌遗传分析的兴趣，例如通过展示细菌对人类健康和环境的重要性。

2. 引导学生思考细菌的遗传特征对其生存和适应环境的影响。

知识讲解：3. 介绍细菌的基本遗传特征，包括DNA结构、基因、突变等概念。

4. 解释细菌遗传分析的重要性和应用领域，如药物抗性研究、疾病传播机制等。

5. 介绍细菌遗传分析的基本实验步骤，包括细菌培养、DNA提取、PCR扩增、凝胶电泳等。

实验设计：6. 分组讨论，学生根据所学知识设计一个细菌遗传分析实验，可以选择具体的细菌种类和研究目标。

7. 学生列出实验所需材料和步骤，并解释实验设计的合理性和预期结果。

实验操作：8. 学生按照实验设计完成实验操作，包括细菌培养、DNA提取、PCR扩增等。

9. 引导学生注意实验操作的细节和注意事项，确保实验结果的准确性和可靠性。

数据分析：10. 学生收集实验数据，并进行数据分析，包括PCR产物的凝胶电泳结果分析。

11. 引导学生根据实验结果进行推理和讨论，解释实验结果的意义和可能的影响。

总结：12. 学生总结实验过程和结果，回顾实验设计的合理性和实验操作的可行性。

13. 引导学生思考细菌遗传分析的局限性和未来发展方向。

作业：14. 布置相关阅读任务，要求学生进一步了解细菌遗传分析的前沿研究和应用。

15. 要求学生撰写实验报告，包括实验设计、结果分析和讨论等内容。

评估：16. 对学生的实验报告进行评估，包括实验设计的合理性、数据分析的准确性和结果讨论的深度。

17. 针对学生的评估结果，提供个别或整体的反馈和指导，帮助学生提升实验设计和数据分析能力。

教学资源：- 细菌培养基和培养器具- DNA提取试剂盒- PCR扩增仪和相关试剂- 凝胶电泳设备和试剂- 相关教材和参考书籍- 计算机和投影仪教学延伸：1. 组织学生参观相关实验室或研究机构，了解实际细菌遗传分析的应用和研究进展。

《微生物学》主要知识点-08第八章微生物的遗传

《微生物学》主要知识点-08第八章微生物的遗传

第八章微生物的遗传概述：遗传(heredity or inheritanc® 和变异(variation)是生物体的最本质的属性之一。

遗传即生物的亲代将一整套遗传因子传递给子代的行为或功能。

变异指生物体在某种外因或内因的作用下所引起的遗传物质结构或数量的改变。

基因型(ge no type某一生物个体所含有的全部基因的总和。

表型(phe no type)某一生物所具有的一切外表特征及内在特性的总和。

饰变( modification)不涉及遗传物质结构改变而发生在转录、翻译水平上的表型变化。

8.1遗传变异的物质基础8.1.1三个经典实验1. 经典转化实验：1928年F.Griffith以Streptococcus pneumoniae为研究对象进行转化(transformation)实验。

1944年O.T.Avery等人进一步研究得出DNA是遗传因子。

S strun A2. 噬菌体感染实验：1952年Alfred D.Hershey和Martha Chase用32P标记病毒的DNA，用35S标记病毒的蛋白质外壳，证实了T2噬菌体的DNA是遗传物质。

3.植物病毒的重建实1956年H.Fraenkel-Conrat用含RNA的烟草花叶病毒（tobacco mosaic virus,TMV）与TMV 近源的霍氏车前花叶病毒（Holmes ribgrass mosaic virus,HRV）所进行的拆分与重建实验证明，RNA也是遗传的物质基础。

8.2微生物的基因组结构：基因组（genome是指存在于细胞或病毒中的所有基因。

细菌在一般情况下是一套基因，即单倍体（haploid）;真核微生物通常是有两套基因又称二倍体（diploid ）。

基因组通常是指全部一套基因。

由于现在发现许多非编码序列具有重要的功能，因此目前基因组的含义实际上是指细胞中基因以及非基因的DNA序列的总称，包括编码蛋白质的结构基因、调控序列以及目前功能还尚不清楚的DNA序列。

遗传学_ 细菌和病毒的遗传分析_

遗传学_ 细菌和病毒的遗传分析_


1180 + 418 + 685 +107 +11940 +3660
100% = 2390 100% =13% 17990
trp2
tyr
34
his2
13 tyr1
his
40
trp
八、转导（transduction）
⚫ 普遍性转导（Generalized transduction）
转导是以噬菌 体为媒介，将 外源基因携带 入细菌，使受 体细胞发生遗 传重组的方式。
a、b间发生交换
单性状的转化子
a、b间不发生交换
双性状的转化子
七、转化作图的原理
细菌两连锁基因的交换率
=
单性状转化子的数 单性状转化子数+共转化的转化子数
100%
表7-1 枯草芽孢杆菌trp2+ his2+ tyr1+（供体）× trp2－ his2－ tyr1－（受体）的转化实验 座位转化子类型
噬菌体的遗传分析
一、细菌和病毒的遗传分析
7-1 T4噬菌体的电镜照片
二、病毒对遗传学研究的贡献
1952年 Hershey & Chase的同位素示踪试验
证明T4病毒的遗传物质 是脱氧核糖核酸（DNA） 【1969年诺贝尔奖】
二、病毒对遗传学研究的贡献
1956年Fraemkel Conrat的烟草花叶病毒的重建试验
滑，可致病）
粗糙型R菌株 （无荚膜，菌落粗
糙，不致病）
三、转化现象的发现——Griffth的肺炎双球菌实验
IIR菌株不致病 IIIS菌株致病
灭活的IIIS菌株不致病 灭活的IIIS菌株的某种物 质使IIR菌株发生性状改 变，变成致病的IIIS菌株
细菌的遗传分析

细菌的遗传分析


Question
• 我们已知在F＋×F－杂交中，几乎所有F－细菌变 为F＋, F＋×F－→F＋;
• 而在Hfr ×F－杂交中，尽管出现高频重组，但F－ 细菌很少转变为F＋细菌。这个问题使遗传学家感 到迷惑不解。？
中断杂交实验 (Interrupted-mating experiment）
Wollman 和 Jacob进行中断杂交实验:
细菌的遗传分析
概述
• 细菌、放线菌和蓝细菌等均属于原核生物(prokaryotes)。 • 主要特征：没有核膜，其核基因组是由一个裸露的环状
DNA分子构成，称为拟核。细胞内没有以膜为基础的 细胞器，也不进行典型的有丝分裂和减数分裂。 • 细菌是单细胞生物，结构简单，繁殖能力强，分布广， 世代周期短，个体数量多，在正常条件下，完成一个世 代仅20 min， 较容易诱变和筛选各类型突变。 • 细菌不仅是许多病毒的宿主细胞，而且有自身的遗传特 性，又易于培养建立纯系，长期保存，成为遗传学研究 的常用实验材料。
Hfr ： thr+ Leu+ azir tonr Lac+ gal+ strs ×
F- ：thr－ Leu－ azis tons Lac－ gal－ strr
azi：叠氮化钠； ton：噬菌体T1； str：链霉素； Lac：乳糖； gal：半乳糖
结果发现Hfr的未选择性标记基
因进入F－所需时间： • 9分钟时：
细菌的细胞结构：简单 (原核生物） • 基本结构: 细胞壁 (cell wall), 细胞膜 (cell membrane)； 拟核 ( nucleoid )，核糖体 (ribosome), 细胞质 (cytoplasm)，内含物等；
• 特殊结构: 一定条件下具有的结构 e.g. 荚膜 (capsule) 和鞭毛 (flagella)
第八章 微生物的遗传和变异 复习题解

第八章 微生物的遗传和变异 复习题解

第八章微生物的遗传和变异习题与题解一、填空题1、证明DNA是遗传物质的事例很多，其中最直接的证明有1928年Griffith的细菌转化实验、Avery等的1944年发表的细菌细胞抽提物的降解、转化实验和1952年Alfred等进行的35S、32P标记的T2噬菌体繁殖实验。

而1956年，H.Fraenkel-Conrat 用RNA病毒（烟草花叶病毒TMV）所进行的拆分和重建实验，证明了RNA也是遗传物质。

2、细菌在一般情况下是一套基因，即单倍体；真核微生物通常是有两套基因又称二倍体。

3、大肠杆菌基因组为双链环状的在细胞中以紧密缠绕成的较致密的不规则小体形式存在于细胞中，该小体被称为拟核。

4、酵母菌基因组最显著的特点是高度重复。

酵母基因组全序列测定完成后，在其基因组上发现了许多较高同源性的DNA重复序列，称之为遗传丰余。

5、质粒DNA分子存在于细胞中，但从细胞中分离的质粒大多是3种构型，即CCC型、OC型和L型。

6、转座因子1）是细胞中位于染色体或质粒上能改变自身位置（如从染色体或质粒的一个位点转到另一个位点，或者在两个复制子之间转移）的一段DNA序列。

2）原核微生物中的转座因子有三种类型：插入序列（IS）、转座子（Tn）和某些特殊病毒（如Mu）。

3）转座因子可引发多种遗传变化，主要包括插入突变、产生染色体畸变、基因的移动和重排。

7、在普遍性转导中，噬菌体可以将供体细菌染色体的任何部分转导到受体细菌中；而在局限性转导中，噬菌体总是携带同样的片段到受体细胞中。

8、细菌的结合作用是指细菌与细菌的直接接触而产生的遗传信息的转移和重组过程9、线粒体遗传特征的遗传发生在核外，且在有丝分裂和减数分裂过程以外，因此它是一种细胞质遗传。

10、丝状真菌遗传学研究主要是借助有性过程和准性生殖过程，并通过遗传分析进行的，而准性生殖是丝状真菌，特别是不产生有性孢子的丝状真菌特有的遗传现象。

准性生殖是指不经过减数分裂就能导致基因重组的生殖过程。

医学：细菌的遗传分析和基因定位

医学：细菌的遗传分析和基因定位


质粒和转座子
除了染色体，细菌中还可 能含有质粒和转座子等可 移动遗传元件。
基因密度和结构
细菌基因组中的基因密度 较高，且基因结构相对简 单，通常不含内含子。
基因表达调控
转录调控
细菌通过调节转录起始和转录终止来控制基因表 达。
翻译调控
细菌通过调节翻译起始和翻译终止来控制蛋白质 合成。
适应性调控
细菌在应对环境变化时，会迅速调整基因表达以 适应新环境。
医学细菌的遗传分析和基因定位
contents
目录
• 细菌遗传学基础 • 细菌遗传分析技术 • 基因定位技术 • 医学中细菌遗传和基因定位的应用 • 未来展望与挑战
01 细菌遗传学基础
细菌基因组结构
01
02
03
环状染色体
细菌的基因组通常由一个 环状染色体组成，其大小 通常在数百万至数千万碱 基对之间。
因功能研究和基因克隆等。
04 医学中细菌遗传和基因定 位的应用
病原菌的遗传特征分析
病原菌的遗传特征分析有助于了解病 原菌的传播途径、变异规律和致病机 制，为疾病的预防和治疗提供科学依 据。
通过全基因组测序等技术手段，可以 全面揭示病原菌的基因组结构和变异 情况，为快速诊断和有效控制疾病提 供支持。
抗生素抗性的遗传基础
抗生素抗性的遗传基础研究有助于发 现新的抗生素药物靶点，为开发新型 抗生素提供理论支持。
通过研究病原菌对不同抗生素的抗性 机制，可以了解抗性基因的传播方式 和抗性进化规律，为制定有效的抗感 染治疗方案提供依据。
疾病与基因变异的关系研究
疾病与基因变异的关系研究有助于发现新的疾病易感基因和致病基因，为疾病的 预测、预防和治疗提供新思路。
公平获取资源

细菌的遗传分析

*
（六）大肠杆菌的染色体呈环状
从上表中可以看出，转移顺序的差异是由于各Hfr之间转移的原点（O）和转移的方向不同所致。
该实验说明F因子和细菌DNA都是环状的，F因子插入环状染色体的不同位置形成不同的转移原点和转移方向。
*
（六）大肠杆菌的染色体呈环状
*
三、性导（sexduction） （一）F’因子 整合到细菌中的F因子也可以重新离开染色体，成为独立的环。这个过程是整合的逆过程，称为环出（looping out）。 F因子在环出过程中并不是完全准确无误的，往往连同部分染色体片段一同离开。 部分染色体DNA与F DNA的杂合环称为F’因子。
*
（四）细菌的交换过程
这样，重组后的F－细菌不再是部分二倍体，而是单倍体，得到的重组体的类型只有一个，而不是两个，相反的重组体是不能存活的（例如有＋＋，没有――）。
*
（五）用中断杂交技术作连锁图
Wollman和Jacob用中断杂交实验了解接合过程中基因转移的顺序和时间，从而绘制出连锁图。
根据供体基因进入受体细胞的顺序和时间绘制连锁图的技术，称为中断杂交技术。
*
（一）杂交实验
1946年，Leaderberg和Tatum发现E.coli可以通过接合交换遗传物质。选用两个不同营养缺陷型的E.coli菌株，A和B。A菌株需要在基本培养基中补充甲硫氨酸（met）和生物素（bio） ，B菌株需要在基本营养培养基上补充苏氨酸（thr）和亮氨酸（leu）才能生长。采用多营养缺陷型是为了防止回复突变干扰试验结果。
*
黎德伯格和塔特姆接合试验
*
黎德伯格和塔特姆接合试验
A和B均不能在基本培养基上生长，但若将A和B在完全液体培养基上培养几个小时以后再涂布在基本培养基上，就能长出一些原养型（met+bio+thr+leu+）的菌落。细菌的野生型又称为原养型。

8章


8.3.3 λ噬菌体的基因重组与作图
Kaiser 1955年最早进行了λ噬菌体的重组作图试 验。他用紫外线照射处理得到5个λ噬菌体的突变 系： s 系产生小噬菌斑 mi系产生微小噬菌斑 c 系产生完全清亮的噬菌斑 co1系产生除中央一个环之外其余部分都清亮 的噬菌斑。 co2系产生比co1更浓密的中央环噬菌斑。
因此可用以下公式计算重组率：
由于在E.coliB平板感染后得到的噬菌斑数为群体总 数，在E.coliK12 (λ)的噬菌斑为基因内重组所得到 的野生型的噬菌体数，所以以上公式可以表示为：
T4rⅡ 不同突变位点图距的测定
这一测定方法称为重组测验，它是以遗传图的 方式确定突变子之间的空间关系。 根据公式在理论上可检测到两个rⅡ突变之间重 组率为0.0002%（2×1／106＝2×10－6）。 但实际上所观察的最小重组率为0.02% ，即 0.02个图距单位，还没有发现小于这个数值的 重组率。 遗传重组可能出现在2个碱基对顺序的距离内。 （P192）
T4的两个rⅡ不同突变型如r47＋和＋r104同时侵染大 肠杆菌B菌株，形成噬菌斑后收集溶菌液，将此溶 菌液等分两份，一份再接种大肠杆菌B菌株， 在大肠杆菌B菌株的细胞中r47＋、＋r104、r47 r104、 ＋＋都能生长，故在此平板上可统计噬菌体总数。 另一份溶液接种于大肠杆菌K(λ)菌株中倒平板，在 这里，只有＋＋重组子才能生长，由于rⅡ双重突变 的交互重组子r47r104不能生长，所以无法检出， 但是它的频率和＋＋相等，因此估算重组子数要将 ＋＋数乘以2，代入公式：
虽然将真核生物中两点测交和三点测交的基本原 理和方法应用于噬菌体杂交，但是两者在杂交机 制上是完全不同的： ①噬菌体在杂交中，每个亲代对子代所提供的遗 传贡献取决于感染细菌时每种亲代噬菌体的相对 数量。如基因型A与基因型B的亲代比＝10：1， 则产生重组子代的数量A型常多于B型子代数。

细菌的遗传分析


总数
202
208
372
202+208-372 = 38 9.3+0.95=10. 25
38/ 4000=0.95%
THE END
生物工程10-1班 周志丹 1068121105
粗糙脉孢菌Lys+×Lys-杂交子代子囊类型
(1) 子 囊 类 型 子囊型 分裂类 型 + + 105 M1 (2) + + 129 M1 (3) + + 9 M2 (4) + + 5 M2 (5) + + 10 M2 (6) + + 16 M2
未交换型
交换型
３、分裂模式
第一次分裂模式（ＭⅠ模式）：没有
2、nic 和 ad 分别位于着丝点的两侧还是同侧
如果n、a在异侧上，则PD与NPD都是 由双交换形成，因而PD与NPD的频率相
等。但是，表1的实验数据显示，同处
MⅡMⅡ的PD子囊数为90，同处 MⅡMⅡ的NPD子囊数为1，PD多于
NPD。于是n、a在同侧。
着丝粒 ~ nic 之间发生交换的子囊为 101 着丝粒~ ad 之间发生交换的子囊为186
4、作图：
0 nic
5.05 cM
ade
5.25cM
9.3cM<10.25cM
10.25cM－9.30cM=0.95cM， 0.95%为双交换率值。
RF（着丝粒-nic） =[(4)(5)(6)(7) ÷1000] × 1/2 × 100% =[ (5+90+1+5) ÷1000]×1/2 = 5.05 % RF（着丝粒-ad） = [(3) (5) (6) (7) ÷1000] × 1/2 × 100% =[ (90+90+1+5) ÷1000]×1/2 = 9.30 % 1、nic 和ad 这两个基因是否连锁 ?
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三、中断杂交与重组作图
1、中断杂交实验法：(Wollman & Jacob，1950) Hfr：thr+leu+azirtonrlac+gal+strs， F-：thr-leu-azistonslac-gal-strr 中断 杂交 实验 的 步骤 ①接合 ②中断接合 ③杀死Hfr
④检查F-所含供体基因
规律： 任一行中任何一对相邻的基因在其 他各行中也是相邻的。例如：his基因总 是一边为gal，另一边为gly。每个Hfr菌系 的基因排列顺序都是相同的，所不同的 是O点的位置都有改变，基因转移的方向 不尽相同，致育因子（F）最后转移。
结论： 1）F因子的插入方向将决定Hfr染色体的极性。
2）插入F因子的一端将是origin （原点）， 从原点Hfr染色体的转移开始；在F因子的另一 端为终止点（terminus）可能并不被转移，除 非整个染色体都被转移。
二、F因子
F因子 Hayes提出在E.coli两个品系间遗传 物质的转移是通过一个Sex factor F（ 致育因子）介导进行的。携带F因子的菌 株称为供体菌或雄性，用F＋表示。未携 带F因子的菌株为受体菌或雌性，用F－表 示。 现在已经证实F因子是一种质粒，大 约包含100个基因。


F因子的遗传结构 1)原点：转移的起点； 2)形成接合管的基因群：与接合有关； 3)DNA复制酶基因：与自我复制有关； 4)插入序列：与其插入细菌染色体的过 程有关。
问题： 1）这种原养型细菌的出现可能是培 养上的互补，即一些物质从一个品系的 细胞中泄漏出来而被另一个品系的细胞 所吸收呢？ 2）另一种可能是一个品系的DNA片 段逸出细胞后，携带着相应的基因进入 另一个品系的细胞，因为这种转化作用 而产生了上述的营养型？
1950年Davis的U型管实验 他用一个U型管，在底部用一块细菌 过滤器隔开。U型管两臂中分别为营养缺 陷型品系A和B，使它们繁殖到饱和状态 ，同时在U型管的一端交替地吸和压，使 两臂中的培养液充分混合，但细菌的两 个品系的细胞却不会接触。在U型管中培 养一些时间后，再从两端分别取细菌进 行培养，没有发现一个细菌能在基本培 养基上生长。
3、抗性突变型 细菌由于某基因的突变而对某些噬菌 体或抗生素产生抗性，对噬菌体的抗性 突变往往是以某种方式改变细菌的膜蛋 白，从而某种噬菌体不能吸附或吸附在 这种突变细菌上的能力降低。细菌对各 种抗生素的抗性机制各不相同。抗链霉 素突变型的核糖体30S亚基的S12蛋白不 再和链霉素结合，因此抗性突变细菌可 以在链霉素存在的情况下，进行正常的 翻译作用和正常的分裂繁殖。
第二节
大肠杆菌的突变型 及其筛选
一、大肠杆菌的突变类型 二、细菌的培养与突变体筛选
一、大肠杆菌的突变类型
1、合成代谢功能的突变型 野生型品系在基本培养基上具有合成 所有代谢和生长所必需的复杂有机物的 功能，这称为合成代谢功能。这需要大 量基因的表达，其中任何一个必需基因 突变都会阻碍整个合成代谢功能的实现 ，这种突变型也称为营养缺陷型。
大肠杆菌基因组长4.7×106 bp，在松弛状况：1 300 μ m长，是其细胞长度的1 000倍，必须压缩最少1 000倍后才能装入细胞中。实验证明：在DNA分子进行 折叠和螺旋化过程中还依赖于RNA分子的作用。
除了含有 一条染色体外 ，大部分细菌 还含有小的环 状的DNA分子( 质粒)。质粒 的复制独立于 细菌染色体。
⑤作图
遗传分析要求鉴别重组受体，所以 需要用一种方法排除供体细胞。 一般的方法是选用带有选择标记的 F-受体。选择标记是指在中断杂交实验 当中，通过生长条件所选择的转移标记 （如thr+和leu+）；反选择标记则指用来 阻遏供体生长的标记（如strs）。
结果发现Hfr的未选择性标记基因进 入F－所需时间： 分种 转移的Hfr基因 ＜9 0 9 azir 11 azirtonr 18 azirtonrLac+ 25 azirtonrLac+gal+
1952年Hayes的细菌杂交实验 菌株A：met- thr+ leu+ thi+ 菌株B：met+ thr- leu- thi菌株A(经链霉素处理，不能分裂)与 菌株B混合，涂布在基本培养基上，有活 下来的菌落； 菌株B(经链霉素处理，不能分裂)与 菌株A混合，涂布在基本培养基上，没有 活下来的菌落。
影印培养法分离突变体菌株：
第三节
细菌的遗传分析
一、接合 二、F因子 三、中断杂交与重组作图 四、F’因子与性导 五、转化与作图 六、转导与作图
细菌中，大肠杆菌（E.coli）是最为 广泛的遗传学实验材料。 细菌遗传物质的传递可以通过三种途 径来来实现：
1）接合(conjugation)：通过供体与受体之 间的接触而传递DNA。 2）转化(transformation)：是指游离的细菌 DNA片段被吸收到不同的细菌细胞内(受体)。 3）转导(transduction)：是指一种细菌的 DNA片段经过温和的或经有缺陷的噬菌体传递给另 一种细菌。
0 5 10 azi ton 15 20 Lac 25 gal
如果让Hfr×F－杂交继续进行，长达 二小时然后使之中断，发现某些F－受体 转变为Hfr。这说明Hrf的全部基因已转移 完毕，排在最后的F因子最后转移到受体 ，使它成为供体，但效率很低，是线性 染色体的最后一个单位，我们可得下图 ： 0 azi ton Lac gal F
细菌结构 简单：其基本 结构，包括细 胞壁、细胞膜 、染色体、核 糖体、细胞质 及内含物。特 殊结构如荚膜 和鞭毛。
细菌染色体不凝缩，没有着丝粒，也没有纺锤体 结构。 细菌繁殖：双链环形DNA分子随着细胞伸长而采取 二分分裂（binary fission）的方式分开。
二、细菌的基因组
细菌染色体大多为裸露的环状闭合DNA双链，没 有组蛋白和其他蛋白质结合，也不形成核小体结构。 细菌染色体位于细胞内一个称为“拟核”（ nucleoid ）的区域中。细菌的染色体长度为250～35 000μ m 不 等。
2、分解代谢功能的突变型 野生型品系能利用比葡萄糖复杂的不 同碳源，因为它能使复杂的糖类转化成葡 萄糖或其他简单的糖类，也能将复杂分子 ，如氨基酸或脂肪酸降解为乙酸或三羧酸 循环的中间物。这些降解功能称为分解代 谢功能。这也需要许多相关基因的表达， 其中任何一个基因的突变都会影响降解功 能的实现。 这种突变型称为分解代谢功 能的突变型。
从Hfr菌株的基因在F－细菌中出现开 始，随着时间的推移，具有这一基因的 菌落逐渐增加，直到某一百分数为止。 基因出现的时间愈早，它所达到百分数 也愈高。 上述四个基因在混合后24分钟内，以 一定的顺序和时间间隔，先后从Hfr进入 F－的细菌中去。
染色体从一端开始，这一端称为原点 (origin)或O，以线性方式进入F－细胞中 ，基因离开原点越远，进入F－细胞越迟 。根据中断杂交技术，用杂交后Hfr基因 最初在受体细菌中出现的时间作为指标 ，可以作连锁图。这里距离的单位是分 钟，如ton在azi开始进入F－细胞后2分钟 进入，那么azi和ton相隔2单位。
细菌接合重组的特点: 1) F-受体细胞只接受供体的部分染 色体，这样的细胞称为部分二倍体。在 这种部分二倍体细胞中，供体提供的部 分基因组称为外基因子，而受体提供完 整的基因组，受体完整的基因组统称内 基因子。这种重组不同于真核生物的完 整二倍体重组。

2）如果内外基因子之间发生单交换 ，则环状染色体被破坏，形成的线状染 色体不能复制，因而含有这种线状染色 体的细胞不能繁殖。 3）偶数次交换才能产生有活性的重 组子和线状片段。线状片段不能复制， 随着细胞分裂而被丢失。因此不会出现 相反的重组子。
在细菌接合过程中接合管连接F+和F细胞。
接合管
根据F因子存在的方式，E.Coli
可以分为
4种菌株： F-菌株：不带有F因子的菌株，作为受 体接受遗传物质。 F+菌株：带有F因子的菌株，作为供 体提供遗传物质。 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。 F’菌株：带有F’因子的菌株，既可转 移供体的染色体片段又可转移F因子。
Lederberg和Tatum认为两个亲本细菌 在基因重组过程中起着同等作用。 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 。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。
2、重组作图法 1）适用范围： 在中断杂交试验中，根据基因转移的 先后次序，以时间为单位求出各基因间 的距离－－时间单位法。两基因转移时 间间距小于2分钟时，中断杂交法的图距 不精确，应采用传统的重组作图法。
2）原理 如果两基因紧密连锁，那么在知道这 两个基因转移的先后顺序的前提下，后 转移进去的基因发生了重组，那么先转 移进去的基因一定也已经转移进去。在 此基础上，用选择性培养基进一步挑选 重组子中的重组子。来自二、细菌的培养与突变体筛选
细菌的培养方法
基本培养基：仅能满足微生物野生型菌株生长 需要的培养基，称为基本培养基。 完全培养基：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 ，称为完 全培养基。一般可在基本培养基中加入富 含氨基酸，维生素和碱基之类的天然物质 配制而成。
细菌的培养有 两种方法：液体培 养基培养法和固体 培养基表面培养法 。 固体培养法有 利于细菌的分离和 计数。固体培养基 上每个单独的菌落 就是一个细菌细胞 的克隆。
不同营养缺陷型的大肠杆菌： A菌株：Met-bio-thr+leu+，需加甲硫氨 酸和生物素。 B菌株：Met+bio+thr-leu-，需加苏氨酸 和亮氨酸。 A菌株和B菌株营养缺陷型，不能在基 本培养上生长。 A菌株和B菌株混合培养在完全培养基 上，几小时后离心，涂布在基本培养基上 ，长出原养型(Met+bio+thr+leu+)菌落。