第五章 遗传与变异
遗传与遗传变异
遗传与遗传变异遗传是指生物种群中相同特征的遗传因子的传递和保存过程。
通过遗传，父母的遗传信息可以传给子代，使得后代具有与父母相似的外貌、性状和行为。
遗传变异则指由于基因突变、基因重组或其他遗传机制导致的遗传信息的改变，使得个体之间产生差异。
遗传变异的机制有多种，其中最常见的是基因突变。
基因突变可以分为点突变和结构变异两种形式。
点突变是指单个碱基的改变，包括错义突变（氨基酸编码改变）、无义突变（导致编码终止的突变）和错码突变（导致密码子改变的突变）等。
结构变异则是指改变基因序列长度或排列方式的变异，包括插入、删除、倒位和倒置等。
除了基因突变，遗传变异还可通过基因重组和基因重排等方式发生。
基因重组是指在有性生殖中，父母的不同基因重组形成新的基因组合，产生新的遗传信息。
基因重排则是指某些生物在发育过程中，通过重排基因的位置和顺序，形成不同的遗传信息。
这些遗传变异的形成为物种的进化提供了巨大的可能性，使得物种能够适应不同的环境和生存条件。
遗传变异对物种的生存和繁衍起着重要的作用。
在自然选择中，具有有利遗传变异的个体更有可能生存下来并繁殖后代，使得这些有利变异逐渐在物种中固定下来。
这种有利遗传变异的积累被认为是物种进化的驱动力之一，使得物种能够适应环境的变化。
遗传变异还对人类的健康和疾病起着重要的影响。
一些遗传变异与人类疾病的易感性密切相关，如乳腺癌、糖尿病和心脑血管疾病等。
了解这些遗传变异可以帮助我们预测和预防相关疾病的发生，为个体提供更好的医疗和健康管理。
尽管遗传变异对物种和个体都具有重要意义，但也存在一些负面影响和挑战。
一些遗传变异可能导致个体患病或身体功能障碍，如唐氏综合征和色盲等。
此外，遗传变异的出现还会增加一些基因相关疾病的遗传风险，如遗传性肿瘤和遗传性心脏病等。
因此，对于一些重要的遗传变异，我们需要通过基因检测和遗传咨询等手段进行及早诊断和干预。
总结来说，遗传与遗传变异是生物界中重要的概念，涉及生物种群的进化、个体的生存和繁衍、人类健康等多个方面。
生命科学导论
第五章 遗传与变异——生命特征的延续与发展 82
图 1 紫茉莉
以不同表型枝条上的花朵相互授粉产生种子后，其后代的表型完全取决于结种子的枝条（♀）， 而和采集花粉的枝条表型无关（表 1）。
表 1 紫茉莉花斑植物杂交的结果
母本枝条表型
父本枝条表型
后代表型
白色
白色
白色
绿色
白色
花斑
白色
白色
绿色
绿色
绿色
绿色
第五章 遗传与变异——生命特征的延续与发展 76
第五章 遗传与变异——生命特征的延续与发展
5-1 遗传学发展的 4 个阶段
孟德尔以来的 100 多年内，遗传学大致经历了 4 个发展阶段：
（1）经典遗传学阶段（1900—1940 年）
孟德尔提出的遗传因子的概念，后来称之为“基因”，得到学界广泛认同。经过摩尔根等人的努 力，证实了基因在染色体上线性排列，并提出连锁定律；确立了遗传的染色体学说。
1. 人类的伴性遗传
（1）X 连锁隐性遗传 人类 X 隐性遗传病已发现 2 000 多种，最常见的是红绿色盲。较罕见是血友病、进行性肌营养 不良、睾丸女性化和自毁容貌综合征等。 血友病（hemophilia）分为甲型和乙型两种，甲型是缺乏第Ⅷ因子，乙型是缺乏第Ⅸ因子，主 要症状表现为凝血作用差，最著名的例子是英国维多利亚女王家族。 图 1 是一个典型的 X 连锁隐性遗传家族图谱，从图中我们可以看出以下特点：① 患者一般为男 性。② 有害基因由母亲传递。③ 呈交叉遗传。④ 双亲正常，儿子可以是患者。⑤ 儿子若表型正 常，后代都正常。
（2）微生物遗传和生化遗传学阶段（1941—1960 年）
“一基因一酶”学说的提出，标志着探索基因与性状之间联系的中间环节的开始，迈开了寻求 遗传的分子基础的步伐。沃森和克里克建立 DNA 双螺旋模型，很好地解释了 DNA 作为遗传信息载体 的分子特征。
遗传与变异的现象教案
遗传与变异的现象教案第一章：引言1.1 教学目标让学生了解遗传与变异的概念。
让学生了解遗传与变异在生物界的重要性。
1.2 教学内容介绍遗传与变异的定义。
解释遗传与变异在生物进化中的作用。
1.3 教学方法采用讲授法，讲解遗传与变异的概念及作用。
采用案例分析法，分析具体生物的遗传与变异现象。
第二章：遗传现象2.1 教学目标让学生了解遗传的规律。
让学生了解遗传物质DNA的结构与功能。
2.2 教学内容介绍孟德尔遗传规律。
解释DNA的结构与功能。
2.3 教学方法采用讲授法，讲解孟德尔遗传规律。
采用实验法，进行DNA的提取与观察实验。
第三章：变异现象3.1 教学目标让学生了解变异的类型。
让学生了解变异的原因。
3.2 教学内容介绍变异的类型：可遗传变异与不可遗传变异。
解释变异的原因：基因突变、基因重组、染色体变异。
3.3 教学方法采用讲授法，讲解变异的类型及原因。
采用小组讨论法，探讨变异在生物进化中的作用。
第四章：遗传与变异在生物进化中的作用4.1 教学目标让学生了解遗传与变异在生物进化中的重要性。
让学生了解自然选择与遗传变异的关系。
4.2 教学内容解释遗传与变异在生物进化中的作用：基因流、基因漂变、自然选择。
解释自然选择与遗传变异的关系。
4.3 教学方法采用讲授法，讲解遗传与变异在生物进化中的作用。
采用小组讨论法，探讨自然选择与遗传变异的关系。
第五章：遗传与变异的应用5.1 教学目标让学生了解遗传与变异在农业育种中的应用。
让学生了解遗传与变异在医学诊断中的应用。
5.2 教学内容介绍遗传与变异在农业育种中的应用：转基因技术、杂交育种。
介绍遗传与变异在医学诊断中的应用：基因检测、基因治疗。
5.3 教学方法采用讲授法，讲解遗传与变异在农业育种及医学诊断中的应用。
采用案例分析法，分析具体案例中的应用实例。
第六章：遗传与变异的实验技术6.1 教学目标让学生了解遗传与变异相关的实验技术。
让学生能够独立完成基本的遗传与变异实验。
第05章-细菌的遗传与变异讲解学习
表型变异：因环境条件因素所致细菌性状的变化， 细菌基因结构无改变，不能遗传。
基因型变异 vs 表型变异
基因结构 可逆性 稳定性 环境影响 涉及菌数 举例
基因型变异 变化
不或很少 稳定
不受影响 个别 卡介苗
表型变异 未变 可逆 不稳定 受影响 全体
Hfr转移染色体的过程
转导：以噬菌体为媒介，将供体菌的遗传物质 转移到受体菌中，是受体菌获得供体菌部分遗 传性状的过程。
普遍性转导
局限性转导
溶原性转换：基因上整合前噬菌体。
原生质体融合：细菌形成原生质体后，在聚乙 二醇作用下可以使两个细菌细胞发生融合，融 合的细胞需在高渗条件下生长，具有两套染色 体。
结构和血清型别
转位因子
插入序列，IS 转座子，Tn 转座噬菌体
常见的转座子
Tn
携带基因
Tn1
耐氨苄青霉素
Tn6
耐卡那霉素
Tn10
耐四环素
Tn551
耐红霉素
Tn681
大肠杆菌肠毒素
整合子
细菌基因组中保守的、自我移位有缺陷，常 以转座子或接合性质粒作为移动工具的转座子 样DNA元件。
5’保守区 可变区（基因盒×n） 3’保守区
质粒（plasmid）
常见质粒
F质粒 耐药性质粒 Vi质粒 细菌素质粒 代谢质粒
质粒特性
自我复制 携带生物学特性 可转移性 丢失或消除 相容性与不相容性
噬菌体（phage）
溶原性转换
白喉 棒状杆菌白喉毒素 化脓性链球菌红疹毒素 肉毒梭菌肉毒毒素 沙门菌、志贺菌等抗原
第05章-细菌的遗传与变异
第4章 噬菌体 第5章 细菌的遗传与变异 第6章 细菌的耐药性
4.研发新抗菌药物
根据细菌耐药性的机制及其与抗菌药物结
构的关系，改造化学结构，使其具有耐酶特性或
易于透入菌体。
寻找和研制具有抗菌活性，尤其对耐药菌有 活性的新抗菌药物；同时针对耐药菌产生的钝化 酶，寻找有效的酶抑制剂。
5.破坏耐药基因
随着细菌基因组研究的进展，学者们发现 通过破坏耐药基因可使细菌恢复对抗菌药物的
一、形态与结构的变异
特殊结构的变异
42-43℃
炭疽杆菌
10-20天
失去形成芽胞能力, 毒性降低
变形杆菌（H） 1%石炭酸 迁徙生长
（O） 单个菌落
二、毒 力 的 变 异
细菌的毒力变异表现为毒力的减弱或增强 毒力减弱 毒力增强 卡介苗（BCG） 白喉棒状杆菌
三、耐 药 性 变 异
细菌对某种抗菌药物可由敏感变成耐药
主讲:
杨志伟 教授
第四章
噬 菌 体
噬菌体(bacteriophage)
是感染细菌、真菌、放线菌、支原体、
螺旋体等微生物的病毒。因其能使细菌裂 解，故称为噬菌体。
噬菌体的特点
个体微小，可以通过细菌滤器；需用电子显微镜观 察； 无细胞结构，主要由衣壳（蛋白质）和核酸组成； 分布广泛； 与细菌的变异密切相关； 噬菌体具有严格的宿主特异性，只寄居于易感宿主 菌体内，
感。固有耐药性细菌称为天然耐药性细菌，其耐药 基因来自亲代，由细菌染色体基因决定而代代相传 的耐药性，存在于其染色体上，具有种属特异性。 如肠道杆菌对青霉素的耐药，固有耐药性始终如一
并可预测。
（二）获得耐药（acquired resistance） 1.获得耐药性概念
获得耐药性指细菌DNA的改变导致其获得耐药性表型。 耐药性细菌的耐药基因来源于基因突变或获得新基因。 在原先对药物敏感的细菌群体中出现了对抗菌药物 的耐药性，这是获得耐药性与固有耐药性的重要区别。
遗传与变异
第五章遗传与变异教学目的：1.了解染色体的形态、数目和在细胞周期中的运动；2.掌握孟德尔分离定律、独立分配定律，性别决定与伴性遗传，连锁遗传与遗传图；3.了解遗传物质的发现和基因的表达以及生物的变异的原因。
教学重点：孟德尔分离定律、独立分配定律，性别决定与伴性遗传，连锁遗传。
教学难点：孟德尔分离定律、独立分配定律，性别决定与伴性遗传，连锁遗传。
教学内容：第一节遗传的染色体基础一、染色体的形态1.染色体的长度2.染色体着丝粒的位置①中间着丝粒染色体②近中间着丝粒染色体③末端着丝粒染色体3.镒痕①主镒痕②次镒痕二、染色体的数目三、染色体的运动1.有丝分裂过程中的染色体①间期②分裂期2.减数分裂过程中的染色体①减数分裂前间期②前期Ⅰ（细线期、偶线期、粗线期、双线期、终变期）③中期Ⅰ④后期Ⅰ⑤末期Ⅰ和分裂间期⑥第二次分裂3.生命周期过程中的染色体第二节孟德尔定律一、孟德尔的豌豆杂交试验二、分离定律1.一对相对性状的遗传2.分离现象的解释3.分离定律的验证①自交法②测交法三、独立分配定律1.两对相对性状的遗传2.独立分配现象的解释3.独立分配定律的验证①自交法②测交法4.多对相对性状的遗传第三节性别决定与伴性遗传一、性染色体与性别决定1.性染色体与常染色体2.雄性异配型3.雌性异配型4.蜜蜂的性别决定二、伴性遗传1.果蝇的伴性遗传2.人的伴性遗传第四节连锁遗传与遗传图一、连锁遗传的现象二、连锁遗传的细胞学基础三、重组率的计算四、遗传图第五节遗传物质一、遗传物质的性质1.DNA作为遗传物质的发现2.RNA作为遗传物质的发现二、DNA和RNA的分子结构三、DNA的复制1.DNA复制的半保留性2.DNA复制的半不连续性3.DNA复制的全过程第六节基因的表达一、遗传密码1.遗传密码的含义2.遗传密码的特点二、转录三、RNA分子和RNA加工1.mRNA的结构和功能2.tRNA的结构和功能3.rRNA的结构和功能四、翻译1.氨酰-tRNA分子2.翻译的过程第七节生物的变异一、基因突变1.基因突变的类型①替换突变和移框突变②正向突变和反向突变2.突变的原因①自发突变（DNA复制的错误和自发的化学改变）②诱发突变（射线诱变和化学诱变）二、染色体结构变异1.缺失2.重复3.倒位4.易位三、染色体数目变异1.非整倍性①缺体性②单体性③三体性④四体性2.一倍性3.多倍性。
第五章细菌的遗传与变异
第5章细菌的遗传与变异遗传与变异是所有生物的一起生命特点。
细菌亦是一种生物，其形态结构、生理代谢、致病性、耐药性、抗原性等性状都是由细菌的遗传物质所决定。
遗传（heredity）使细菌的性状维持相对稳固，且代代相传，使其种属得以保留。
另者在必然条件下，假设子代与亲代之间和子代与子代之间的生物学性状显现不同称变异（variation）。
变异可使细菌产生新变种,变种的新特性靠遗传得以巩固，并使物种得以进展与进化。
细菌的变异分为遗传性与非遗传性变异，前者是细菌的基因结构发生了改变，如基因突变或基因转移与重组等，故又称基因型变异；后者是细菌在必然的环境条件阻碍下产生的变异，其基因结构未改变，称为表型变异。
基因型变异样发生于个别的细菌，不受环境因素的阻碍，变异发生后是不可逆的，产生的新性状可稳固的遗传给后代。
相反，表型变异易受到环境因素的阻碍，凡在此环境因素作用下的所有细菌都显现变异，而且当环境中的阻碍因素去除后，变异的性状又可恢复，表型变异不能遗传。
第一节细菌的变异现象一、形态结构的变异细菌的大小和形态在不同的生长时期可不同，生长进程中受外界环境条件的阻碍也可发生变异。
如鼠疫耶尔森菌在陈腐的培育物或含30g/L NaCl的培育基上，形态可从典型的两极浓染的椭圆形小杆菌变成多形态性，如球形、酵母样形、亚铃形等。
又如许多细菌在青霉素、免疫血清、补体和溶菌酶等因素阻碍下，细胞壁合成受阻，成为细胞壁缺点型细菌（细菌L型变异），L型的革兰染色多为阴性，呈球形、长丝状或多形态性，在含血清的高渗低琼脂培育基（含20％血清、5％NaCl、%琼脂）上能缓慢生长，形成中央厚而周围薄的荷包蛋样小菌落。
细菌的一些特殊结构，如荚膜、芽胞、鞭毛等也可发生变异。
肺炎链球菌在机体内或在含有血清的培育基中初分离时可形成荚膜，致病性强，经传代培育后荚膜慢慢消失，致病性也随之减弱。
将有芽胞的炭疽芽胞杆菌在42℃培育10～20d后，可失去形成芽胞的能力，同时毒力也会相应减弱。
遗传与变异
遗传是生物进化的基础，保证了物种 的稳定性和连续性。同时，遗传也是 生物多样性的来源，为生物适应环境 和自然选择提供了可能。
变异定义及分类
变异定义
变异是指生物体在遗传过程中发生的基因型或表现型的改变 ，导致亲子代之间或同一物种不同个体之间存在差异。
变异分类
变异可分为基因突变、基因重组和染色体变异三种类型。其 中，基因突变是基因内部结构的改变，基因重组是控制不同 性状的基因重新组合，染色体变异则涉及染色体结构和数目 的改变。
转座子引起的重组在生物进化中 起重要作用，可以促进基因的交 流和物种的适应性演化。同时， 转座子的活动也可能对生物体产 生负面影响，如导致基因组不稳 定或引发疾病等。
04 基因突变
点突变
01
02
03
定义
点突变是指DNA分子中单 一碱基对的替换、插入或 缺失。
类型
包括错义突变、无义突变 和同义突变。
遗传与变异关系
遗传是变异的基础
生物的遗传物质在传递过程中会发生改变，导致后代出现变异。因此，没有遗传就没有变 异。
变异是遗传的补充和发展
变异使得生物能够适应不断变化的环境条件，有利于生物的生存和繁衍。同时，变异也为 生物进化提供了原材料，推动了物种的演化和进步。
遗传与变异相互作用
在生物进化过程中，遗传和变异是相互作用的。一方面，遗传保证了物种的稳定性和连续 性；另一方面，变异为生物适应环境和自然选择提供了可能。这种相互作用共同推动了生 物的进化和多样性发展。
06 生物进化中遗传与变异作 用
遗传在生物进化中作用
遗传信息的传递
01
通过DNA的复制，将亲代的遗传信息传递给子代，保证了物种
的连续性和稳定性。
遗传与变异
人类应用遗传变异原理培育新品种
由于遗传物质的变异， 不同品种或同一品种的奶 牛控制产奶量的基因组成 可以不同，通过人工选择 可以将产奶量高的奶牛选 择出来（含有控制高产奶 量的遗传物质），通过繁 育，后代还会出现各种变 异，再从中选择、繁育， 数代后奶牛不但能够保持 高产奶量，甚至会有不断 增加的趋势。
瘦肉型猪可以通过杂交还有选取瘦肉率高 的猪繁殖培育，稳定性状等方法来解决， 这些办法都属于遗传的范畴.
瘦肉猪具有生长快、省料、繁殖力强等特 点。 瘦肉含有动物性蛋白约22%，易被人 体吸收利用，同时含有丰富的磷、铁等矿 物质和B族维生素，适口性好 .
新型草莓营养丰富，含有果糖、蔗糖、柠檬酸、 苹果酸、水杨酸、氨基酸以及钙、磷、铁等矿物质。 此外，它还含有多种维生素，尤其是维生素C含量 非常丰富，新型草莓中所含的胡萝卜素是合成维生 素A的重要物质，具有明目养肝作用。新型草莓还 含有果胶和丰富的膳食纤维，可以帮助消化、通畅 大便。新型草莓的营养成分容易被人体消化、吸收， 多吃也不会受凉或上火，是老少皆宜的健康食品。
用人工的方法也可以使遗传物质发生变异， 如用 x射线照射种子。科研人员利用人工变 异培育出许多优良品种。
无籽西瓜
无籽西瓜是由二倍体西瓜(就是普通西瓜)和 经过处理染色体加倍的四倍体西瓜杂交而 成的。无子西瓜是三倍体,它高度不育,所结 的种子无法正常发育,因而种子萎缩。萎缩 的种子就是我们吃无子西瓜时偶尔见到的 白白的那小东西。无子西瓜属于多倍体,一 般地,多倍体植物植株硕大,营养成分高,对人 体有好处。
后续者的研究与发现 后人用孟德尔的研究结论不能圆满地解
释诸如有些动物其父母皮毛都是褐色的， 但它们的孩子却是白色皮毛这样的现象。 后来的科学家们对此展开了更深入的研究， 他们认为，除了因父母的结合会出现变异 外，生物体自身也可能产生变异。有些变 异对生物是有害的，有些变异对生物是有 益的，还有一些变异既无害也无益。
遗传与变异的概念
遗传与变异的概念一、遗传的概念遗传，通常是指亲代将自己的遗传物质传递给子代，使后代表现出与亲代相似的性状和行为。
这种由父母遗传给子女的现象，在生物学上称为遗传。
遗传是生物界普遍存在的规律，也是物种繁衍和生物进化的基础。
遗传物质是指携带遗传信息的物质，主要是指DNA和RNA。
DNA 是生物体的主要遗传物质，它由四种不同的碱基（腺嘌呤、鸟嘌呤、胸腺嘧啶和胞嘧啶）组成，通过特定的排列组合形成基因，从而控制生物体的性状和特征。
基因通过复制将遗传信息传递给下一代，从而维持物种的遗传连续性。
二、变异的概忿变异是指生物体在遗传的基础上，因环境因素、遗传因素或其他未知因素的影响，导致个体间的差异或同一物种不同个体间的差异。
变异可以分为可遗传变异和不可遗传变异两类。
可遗传变异是指基因突变、基因重组等能够遗传给后代的变异，而不可遗传变异则是指因环境因素或其他非遗传因素引起的变异，如环境适应性变异等。
基因突变是指基因在复制过程中发生碱基对的增添、缺失或替换，导致基因结构的改变。
基因突变是产生新基因的途径，也是生物变异的根本来源。
基因突变通常是不定向的，但也可以表现为一定方向的定向突变。
基因突变在自然状态下，一般是有害的或者中性的，但在人为诱变因素的影响下，可以产生有益的突变。
三、遗传与变异的相互关系遗传和变异是一对矛盾的统一体，它们相互依存、相互影响。
一方面，遗传保证了物种的相对稳定性和连续性，使得生物体能保持一定的形态和特征；另一方面，变异则使得物种具有多样性和适应性，使得生物体能适应不同的环境和生活条件。
在生物进化过程中，遗传和变异共同作用，使物种能够不断地适应环境变化并在生存竞争中获得优势。
没有遗传，物种就无法保持一定的形态和特征；没有变异，物种就无法适应新的环境变化。
正是由于变异的存在，物种可以在不断变化的环境中生存下来并不断进化。
在人类的遗传和变异中，也存在着类似的规律。
人类的遗传使得人类具有一定的生物学特征和行为模式；而人类的变异则使得人类具有不同的个体差异和多样性。
第五章微生物的遗传变异与菌种选育复习题知识讲解
第五章微⽣物的遗传变异与菌种选育复习题知识讲解第五章微⽣物的遗传变异与菌种选育复习题⼀、名词解释1.遗传型（genotype）遗传型⼜称基因型，是指某⼀⽣物个体所含有的全部遗传因⼦（基因组）所携带的遗传信息。
它是⼀种内在的可能性或潜⼒，只有在适当的环境条件下，通过⾃⾝的代谢和发育，才可将遗传型转化成现实的表型。
2.表型（phenotype）表型是某⼀⽣物体所具有的⼀切外表特征和内在特性的总和。
它是遗传型在⼀定环境下通过⽣长和发育后得体现，故是⼀种现实性（具体性状）。
3.变异（variation）变异是⽣物体在某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，亦即遗传型的改变，其特点是群体中，以极低的概率出现（约10-9-10-5），性状变化幅度⼤，且变化后的新性状是稳定的、可遗传的。
4.饰变（modification）饰变是⼀种不涉及遗传物质结构或数量变化，只发⽣在转录、转译⽔平上的表型变化。
其特点是整个群体中⼏乎每⼀个体都发⽣同样的变化；性状变化的幅度⼩；饰变后的性状是不遗传的。
5.基因（gene）基因是⽣物体内的最⼩遗传功能单位，其本质是⼀段核苷酸序列，它能编码多肽链（通过mRNA）、tRNA或Rrna.6.操纵⼦（operon）操纵⼦是原核⽣物特有的基因形式，由三种功能上密切相关的基因组成，包括结构基因、操纵基因和启动基因。
7.结构基因（structure gene）结构基因是决定某⼀多肽链⼀级结构的DNA模板，它通过转录和转译机制可指导多肽链的合成8.遗传密码（genetic code）DNA链上决定各具体氨基酸的特定核苷酸序列称为遗传密码，其信息单位是密码⼦（核苷酸三联体）9.质粒（plasmid）直⽴式⼀类游离于核基因组外，具有独⽴复制能⼒的⼩型共价闭合环状dsDNA分⼦（cccDNA）。
10．F质粒（F plasmid）F质粒⼜称F因⼦或致育因⼦。
是⼤肠杆菌等细菌决定其性别并有转移能⼒的质粒。
病毒的遗传与变异
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1.病毒的突变
• 病毒突变一般分为自发突变和诱导突变。 • 自发突变是在没有任何已知诱变剂的条件下，病毒子
代产生高比例的突变体，最后导致表型变异。 • 诱导突变则是利用不同的物理或化学诱变剂处理病毒，
提高病毒群体突变率，诱导病毒子代出现特定的突变 类型。
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1.2自发突变
恢复.
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• 1.4. 病毒突变类型
• 突变发生的基因调控区分: • 组成型突变、启动子上升、下降、抗阻遏、抗
反馈五类. • 突变带来的表型改变分: • 形态突变体:是指造成宿主细胞形态改变的突变
体
• 条件致死突变体:是指在某一条件下具有致死效 应而在另一条件下没有致死效应的突变体，例如： 温度敏感突变体（ts）
• 病毒的变异主要源于： • 1）基因组的突变 • 2）基因组的重组
3
• 本章内容：
•
1.病毒的突变
•
2.病毒的重组
•
3.影响病毒表型的病毒间相互作用
•
4.哺乳动物病毒表达载体
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1.病毒的突变
• 1.1.突变及有关的概念 • 突变:病毒遗传物质-核酸的组成或结构发生
改变. • 突变体:携带突变的生物个体或群体或株系. • 突变基因:包含突变位点的基因.
成为逃避免疫杀伤的最好方式。
1
第五章 病毒的遗传与变异
• 病毒是一类极为简单的分子生物，核酸 是遗传的物质基础，核酸复制的忠实性 使病毒具有稳定的遗传表现。
• 但由于病毒没有细胞结构，其遗传物质 极易受外界环境及细胞内分子环境的影 响而发生改变，病毒与其它生物相比， 其遗传具有更大的变异性。
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病毒的变异
病原微生物第5章细菌的遗传与变异习题与答案
第5章细菌的遗传与变异一、选择题A型题1．以下微生物中，不受噬菌体侵袭的是:A．真菌B．细菌C．支原体D．螺旋体E．立克次体2．关于噬菌体的表达，以下哪项是正确的?A．具有严格的宿主特异性B．可用细菌滤器除去C．含DNA和正RNAD．对理化因素的抵抗力比一般细菌弱E．能在无生命的人工培养基上生长3．用来测量噬菌体大小的单位是:A B.mm C.μm D.nm E.dm4.噬菌体的生物学特性与以下哪种微生物相似?A.细菌B.病毒C.支原体D.衣原体E.立克次体5.噬菌体所含的核酸是:A.DNAB.RNAC.DNA和RNAD.DNA或RNAE.DNA或RNA6.溶原性细菌是指:A.带有前噬菌体基因组的细菌B.带有毒性噬菌体的细菌C.带有温和噬菌体的细菌D.带有R质粒的细菌E.带有F质粒的细菌7.能与宿主菌染色体整合的噬菌体基因组称:A.毒性噬菌体B.溶原性噬菌体C.温和噬菌体D.前噬菌体E.以上都不是8.既有溶原期又有裂解期的噬菌体是:A.毒性噬菌体B.前噬菌体C.温和噬菌体D.β噬菌体E.λ噬菌体9.噬菌体感染的特异性取决于:A.噬菌体蛋白与宿主菌外表受体分子构造的互补性B．其核酸组成与宿主菌是否相符C．噬菌体的形态D．细菌的种类E．噬菌体的核酸类型10．毒性噬菌体感染细菌后导致细菌:A．快速繁殖B．停顿繁殖C．产生毒素D．基因突变E．裂解11．细菌的HO变异属于：A.形态变异B.毒力变异C.鞭毛变异D.菌落变异E.耐药性变异12．BCG是有毒牛型结核杆菌经以下哪种变异形成的？A.形态变异B.毒力变异C.抗原变异D.耐药性变异E.菌落变异13．SR变异是指细菌的：A.形态变异B.构造变异C.耐药性变异D.抗原变异E.菌落变异14．细菌的遗传物质包括：A.染色体、核糖体、前噬菌体B.染色体、质粒、异染颗粒C.核质、核糖体、质粒D核质、质粒、转位因子E.染色体、质粒、中介体15．编码细菌对抗菌药物耐药性的质粒是：A.F质粒B.R质粒C.Vi质粒D.Col质粒E.K质粒16．关于质粒的表达，以下哪项是错误的？A.是细菌染色体以外的遗传物质B.具有自我复制的才能C.可自行丧失或经理化因素处理后消除D.是细菌必备的构造E.带有遗传信息，赋予细菌某些形状特征17．关于细菌的耐药性突变，以下表达错误的选项是：A.可以自然发生B.可经理化因素诱导发生C.细菌接触药物之前就已发生D.细菌在药物环境中逐渐适应而变为耐药株E.药物仅起挑选耐药株的作用 , , , , , , , 18．最先发现肺炎链球菌转化现象的科学家是：A. GriffithB. AveryC. LuriaD. LederbergE. Delbruck19．染色体上整合有 F 质粒的细菌称为： A. F + 菌 B. F 菌C. F’菌D. Hfr 菌E. 溶原菌 20．细菌耐药性形成的主要方式是：A. 转化B. 接合C. 转导D. 溶原性转换E. 原生质体交融21．细菌多重耐药性的形成，主要是由于：A. 染色体突变B. R 质粒的转移C. 转座子的转位D. 溶原性转换E. 插入序列的插入22．关于耐药性质粒的表达，错误的一项为哪一项：A. 由耐药传递因子(RTF)和耐药决定子组成B. B.RTF 与 F 质粒的功能相似，编码性菌毛C. 质粒的转移是造成细菌间耐药性传播的主要原因D. 细菌多重耐药性的产生是由于 R 质粒基因突变所致E. 耐药决定子可编码细菌的多重耐药性23．质粒在细菌间的转移方式主要是：A. 转化B. 接合C.转导D.溶原性转换E. 原生质体交融24．转化过程中受体菌获得供体菌遗传物质的方式是：A. 通过鞭毛B. 通过性菌毛C. 通过噬菌体D. 直接摄取E. 细胞交融25．关于转位因子的表达，错误的选项是：A. 包括插入序列、转座子和前噬菌体B. 转座子与细菌的多重耐药性有关C. 前噬菌体与编码某些细菌的毒素有关D.转位因子仅存在于质粒 DNA 上E. 转位因子能在 DNA 分子中挪动26．能将供体菌与受体菌直接沟通而传递遗传物质的构造是：A. 鞭毛B.性菌毛C.中介体D. 核糖体E. 普通菌毛27．细菌的性菌毛：A. 化学成分为多糖B. 与细菌的运动有关C.是接合时的必要构造D. 是转导时的必要构造E.是细菌吸附于易感细胞的必要构造28．Hfr 菌是：A. 含有 R 质粒的细菌B. 含有 Col 质粒的细菌C. 染色体上整合有 F 质粒的细菌D. 染色体上整合有前噬菌体的细菌E. 不产生性菌毛的细菌29．以温和噬菌体为载体，将供体菌的 DNA 转移到受体菌的过程称为：A. 转导B. 接合C. 转化D. 溶原性转换E. 原生质体交融30．细菌的转导和溶原性转换的共同特点是：A. 需 R 质粒参与B. 由温和噬菌体介导 C . 由毒性噬菌体介导 D. 需 F 质粒参 E. 由性菌毛介导31．接合与原生质体交融的共同特点是：A. 需性菌毛介导B. 需温和噬菌体参与C. 需 R 质粒参与D. 需供菌与受菌直接接触E. 需处于感受态32．Hfr 菌与 F 菌进展接合时，转移的遗传物质主要是：A. R 质粒B. 游离的 F 质粒C. F 质粒D. 染色体上的 F 质粒E. 染色体基因 33．F + 菌与 F 菌的主要区别是：A. F + 菌含性菌毛，F 菌不含性菌毛B. F 菌含性菌毛，F + 菌不含性菌毛C. F 质粒可含染色体基因，F + 菌的 F 质粒不含染色体基因D. F + 菌可与 F 菌接合，F 菌不能与 F 菌接合E. F 菌能与 F 菌接合，F + 菌不能与 F 菌接合34．普遍性转导转移的基因包括：A. 染色体及质粒上的基因B. 质粒上的基因C. 染色体上特定部位的基因D. 染色体上任何部位的基因E. 噬菌体基因35．关于流产转导的表达，以下哪项是错误的？A. 是普遍性转导的形式之一B. 外源性 DNA 不能与受体菌染色体整合 , ’ ’ ’ C. 外源性 DNA 不能自身复制 D. 产生的菌落比正常菌落小得多E. 完全转导比流产转导更多见36．以下关于局限性转导，哪项表达是错误的？A. 又称特异性转导B. 仅转导供体菌染色体上特定的基因C. 受菌获得供菌染色体 DNA 特定部位的遗传性状D. 转导发生在温和噬菌体的裂解期E. 转导频率较普遍性转导高37．溶原性转换转移的遗传物质是：A. 细菌染色体基因B. 噬菌体基因C. 转座子D. 插入序列E. 质粒38．白喉棒状杆菌染色体上整合β棒状噬菌体基因后，获得产生白喉毒素的才能，这种基因转移方式属于：A. 转化B. 接合C. 转导D. 溶原性转换E. 原生质体交融39．溶原性转换：A. 由 R 质粒参与B. 由性菌毛介导C. 由温和噬菌体参与D. 由毒性噬菌体参与E. 受菌与供菌直接交融而发生基因转换40．溶原性转换与转导的区别是：A. 前者参与的是温和噬菌体，后者参与的是毒性噬菌体B. 前者转移的是噬菌体基因，后者转移的是供体菌基因C. 前者可引起受体菌耐药性改变，而后者不能D. 前者需供菌与受菌直接接触，后者以噬菌体为载体进展基因转移E. 前者进展基因转移需受菌处于感受态，后者那么否41．细菌的转导和溶原性转换的共同特点是：A. 需质粒参与B.需处于感受态C. 需温和噬菌体参与D. 需毒性噬菌体介导E. 需性菌毛介导42．关于 R 质粒的特点，不包括以下哪一项？A. 含编码细菌耐药性的基因B. 一种 R 质粒只含有针对一种抗菌药物的耐药基因C. 为接合性质粒D. 由耐药传递因子和耐药决定子组成E. 耐药决定子上的转座子可编码细菌的多重耐药性43．原生质体交融：A. 发生于亲缘关系很近的细菌之间B. 是两细菌的细胞壁发生交融C. 交融细胞的胞质混合，但无遗传物质交换D. 细菌通过该方式传递耐药性非常常见E. 是一种人工基因转移系统44． 临床上预防耐药菌株产生和扩散的主要措施是：A. 早期、足量使用抗生素B. 少量屡次使用抗生素C. 尽量使用广谱抗生素D. 长期、大量、结合使用多种抗生素E. 在细菌药敏试验指导下使用抗生素45．以下哪种方式不能转移质粒基因？A. 转化B. 溶原性转换C. 普遍性转导D. 原生质体交融E. 接合46．以下哪种实验可用来测定致癌物质？A. Aems testB. transformation testC. fluctuation testD. replica plating testE.Widal test47．关于接合的表达，以下哪项是错误的？ A. F + 菌与 F 菌接合,转移的是 F 质粒B. Hfr 菌与 F 菌接合,转移的主要是染色体基因C. F 菌与 F 菌接合，转移的是 F 质粒D. F + 菌与 F 菌接合后, F + 菌并不失去 F 质粒E. F 菌与 F 菌接合后，F 菌失去 F 质粒48．细菌 L 型变异的特点，不包括以下哪一项？A. 属于细菌的形态变异, B. 是由于细菌的细胞壁合成受阻C. L 型细菌多为革兰染色阴性D. L 型细菌呈多形性，可通过细菌滤器E. L 型细菌在低渗高琼脂含血清的培养基上能缓慢生长49．流产转导是指噬菌体携带的供体菌 DNA 片段：A. 不能进入受体菌B. 进入受体菌后被降解C. 进入受体菌后能自身复制，但不能与染色体整合D. 进入受体菌后既不能自身复制，也不能与染色体整合E. 与受体菌染色体整合后不能表达相应的性状50．决定细菌耐药性的遗传物质是：A. R 质粒B. F 质粒C. 细菌染色体D. 噬菌体E. 插入序列51．关于接合的表达，以下哪项是错误的？A. 细菌间通过性菌毛进展接合B. 接合转移的基因主要是质粒 DNAC. R 质粒为接合性质粒D. F 质粒丧失，细菌接合的才能随之消失E. 接合是革兰阴性菌中 F 质粒的特征，革兰阳性菌中尚未发现52．关于细菌遗传变异的实际意义，以下哪项表达不正确？A. 临床别离的非典型菌株，要从细菌变异的角度去分析、鉴别B. 临床别离的致病菌，须进展药敏试验以正确选择抗生素C. 可利用细菌遗传变异的原理制备疫苗D. 可利用细菌遗传变异的原理来测定致癌物质E. 细菌的耐药质粒与耐药性有关而与毒力及致病性无关53．转位因子不包括以下哪种成分？A. 转座子B. 插入序列C. 转化因子D. 前噬菌体E. 转座噬菌体X 型题1．噬菌体的特点是:A.非细胞型微生物B.严格活细胞内寄生C.分别以细菌、真菌、螺旋体及放线菌等为 宿主D.可通过滤菌器E.对人致病2.电子显微镜下，噬菌体的形态有:A.蝌蚪形 B ．微球形C ．棒形D ．砖形E ．丝形3．溶原性细菌的特点是:A ．能正常繁殖，不产生噬菌体，但能将产噬菌体的才能传递给后代B ．溶原状态有时 自发地终止C ．能抵抗相应噬菌体的侵袭作用D ．溶原性细菌某些性状可发生改变E ．能产生细菌素4．以下细菌中，产生毒素与噬菌体有关的是:A ．大肠杆菌B ．白喉棒状杆菌C ．金黄色葡萄球菌D ．破伤风梭菌E ．肉毒梭菌5．噬菌体用于细菌的鉴定和分型是由于噬菌体:A ．能诱导细菌变异B ．能寄生在细菌内C ．寄生作用具有种、型特异性D ．能裂解 细菌E ．能使细菌成为溶原状态6．噬菌体的应用包括:A ．分子生物学研究的重要工具B ．细菌的鉴定和分型C ．检测标本中的未知细菌D ．用 于治疗某些部分感染性疾病E ．用于追踪传染源7.可产生性菌毛的细菌有： A. F + 菌 B. F 菌 C. Hfr D. 含 R 质粒的细菌 E. 雄菌8．以下基因转移与重组的方式中，哪些与细菌的耐药性形成有关？A. 转化B. 转导C. 接合D. 溶原性转换E. 原生质体交融C. F 菌与 F 菌接合时，F 质粒及染色体基因一起被转移 , ’ ’ 9．关于普遍性转导的特点，以下哪些表达是正确的？A. 由温和噬菌体介导B. 能转导供体菌染色体 DNA 的任何部位C. 能转导质粒D. 发生在温和噬菌体的裂解期E. 转导频率比局限性转导高10．以下哪些属于细菌的遗传物质：A. 染色体B. 质粒C. 插入序列D. 转座子E. 前噬菌体11．以下哪些遗传物质可通过接合的方式转移？A. 染色体基因B. F 质粒C. F 质粒D.Col 质粒E. R 质粒12．非接合性质粒可通过以下哪几种方式在细菌间转移？A. 转化B. 转导C. 接合D. 溶原性转换E. 原生质体交融13．耐药性突变的特点是：A. 产生耐药性突变的是菌群中的个别细菌B. 是由于细菌接触药物后引起的C. 突变是自发的、随机的D. 突变率可因理化因素诱导而增高E. 回复突变不一定会恢复原来的基因型14．为防止耐药菌株的出现及扩散，临床用药应采取哪些措施？A. 治疗前做药物敏感试验B. 足够剂量用药C. 几种抗生素结合使用D. 少量屡次用药E. 使用广谱抗生素15．关于转位因子，下述正确的选项是：A. 分为插入序列、转座子和前噬菌体三类B. 是细菌基因组中能改变自身位置的一段特异性 DNA 序列C. 可存在于细菌染色体或质粒 DNA 分子上D. 可在染色体与质粒、质粒与质粒之间进展转移E. 转位因子的转位可引起细菌基因突变或基因转移16．SR 变异可伴有以下哪些变异？A. 抗原变异B. 毒力变异C. 构造变异D. 耐药性变异E. 生化反响的变异17．与噬菌体有关的基因转移和重组的方式有：A. transformationB. transductionC. conjugationD. protoplast fusionE. lysogenic conversion18. 关于接合的表达，以下哪些是正确的？ A. F + 菌与 F 菌接合时，F 质粒被转移B. Hfr 菌与 F 菌接合时，染色体基因被转移 ’ D. F + 菌与 F 菌接合后，F + 菌失去 F 质粒而变为 F 菌E. F 菌与 F 菌接合后，F 菌不变为 F 菌19．以下关于转化的表达，哪些是正确的？A. 被转化的 DNA 片段称为转化因子B. 转化转移的 DNA 片段比转导要小C. 转化比转导的效率高D. 只有受体菌处于感受态才能进展转化E. Ca 2+ 与 Mg 2+ 处理，可增加感受态细菌摄取 DNA 的才能20．关于流产转导，下述正确的选项是：A. 外源性 DNA 片段不能进入受体菌B. 外源性 DNA 片段不能与受体菌染色体整合C. 外源性 DNA 片段不能自身复制D. 流产转导是普遍性转导的一种类型E. 流产转导的菌落大小与正常菌落一样21．关于局限性转导，以下表达正确的选项是：A. 由温和噬菌体介导B. 由毒性噬菌体介导C. 所转导的只限于供体菌染色体上特定的基因D. 受体菌获得供体菌 DNA 特定部位的遗传特性E. 转导频率较普遍性转导低22．关于原生质体交融的表达，正确的选项是： A. 两种细菌经溶菌酶或青霉素处理而形成B. 交融后的原生质体缺乏细胞膜C. 交融细胞的胞质可互相混合D. 交融细胞的遗传物质可互相交换E. 交融仅发生于亲缘关系很近的细菌之间23．关于质粒的表达，以下各项哪些是正确的？A. 是细菌核质外的遗传物质B. 能在胞浆中自行复制C. 一个细菌内只能含有一种质粒D. 可自行丧失或经人工处理后消除E. 是细菌生命活动必需的构造24．细菌间进展基因转移和重组的外源性遗传物质包括：A. 核质B. 核糖体C. 质粒 DNAD. 转座子E. 噬菌体基因二、填空题1．噬菌体有 、 和 三种形态，大多数噬菌体呈形。
遗传与变异
遗传与变异在生物的繁殖过程中有一个引人注目的现象，即同种生物世代之间性状上的相对稳定。
种瓜得瓜，种豆得豆。
这就是生物的遗传。
在生物的繁殖过程中还有另一个引人注目的现象，即同种生物世代之间或同代不同个体之间的性状不会完全相同。
例如，同一个稻穗上的籽粒，长成的植株在性状上也有或多或少的差异；甚至一卵双生的兄弟也不可能一模一样，这种差异是表现，就是生物的变异。
遗传和变异是生命活动中的一对矛盾，既对立又统一。
遗传是相对的、保守的；而变异则是绝对的、发展的。
没有遗传，不可能保持物种的相对稳定；没有变异，不会产生新的性状，也就不可能有物种的进化和新品种的选育，不可能有今天这样一个丰富多彩、形形色色的生物界。
可遗传变异使遗传有了新的内容，也使生物的漫长生命连续系统得以持续的发展、进化。
由于遗传物质的改变所引起的变异是遗传的；由于环境条件的改变所引起的变异，一般只表现于当代，不能遗传下去。
也就是说，变异可分为两大类：遗传的变异和不遗传的变异。
这里要强调指出，这两类变异的划分是相对的。
因为在一定的环境条件下通过长期定向的影响和选择，由量变的积累可以转化为质变，不遗传的变异就有可能形成为遗传的变异。
生物体的任何性状都是在一定环境因素影响下发育的。
性状的发育不能没有发育该性状的基因，也不能没有发育该性状的环境因素。
如对野兔和家兔同样喂以具有黄色素的饲料，野兔因有一个能编码黄色素（来自饲料）分解酶的基因,所以野兔的皮下脂肪为白色;而许多家兔品系则只有不能编码这种酶的基因，于是饲料中的黄色素就贮存在皮下脂肪内，使皮下脂肪成为黄色。
这里的环境因素完全相同，只是因为基因不同，而使发育的性状有异。
倘若将饲料中的黄色素全部破坏，则家兔的皮下脂肪同野兔一样呈白色。
如果再用有黄色素的饲料饲养该家兔，皮下脂肪就又是黄色的。
这时家兔的基因没有变异，只是饲料条件改变了，表现的性状也就不同。
所以生物体所发育的性状是遗传物质（基因）与环境条件共同作用的结果。
(医学微生物学)5病毒的遗传与变异
全基因组测序
通过对病毒全基因组进行测序，可以了解其变异情况，并研究其与疾病相关性。
2
生物信息学分析
利用生物信息学工具分析病毒基因组序列，揭示其遗传变异的规律和功能。
3
病毒溯源与流行病学
通过病毒基因组的遗传跟踪，可以揭示异可以使其逃避宿主免疫系统的 攻击，延长感染时间。
抗病毒药物
病毒的遗传变异可能导致对抗病毒药物的耐药 性产生，限制了治疗的选择。
病毒遗传变异在传染病流行中的意义
病毒的遗传变异是传染病流行和控制的重要因素，对预防、诊断和治疗策略的制定具有重要意义。
病毒遗传变异的研究方法和应用
1
医学微生物学：病毒的遗 传与变异
病毒遗传学是研究病毒遗传与变异的领域。了解病毒的遗传学基础、遗传变 异机制和对传染病流行的影响可以帮助我们更好地应对病毒感染。
病毒的遗传学基础
1 遗传物质
病毒可以具有DNA或RNA作为遗传物质，这决定了病毒的基本特征和复制机制。
2 复制方式
病毒利用寄主细胞的机制进行复制，并借助细胞的重组和修复机制来实现自身遗传物质 的变异。
病毒的突变和重新组合
突变
病毒的突变可以是自发的，也可以是通过受到环境 或宿主免疫压力的诱导。
重新组合
不同株系的病毒在同一个细胞内重组，产生具有新 特性的病毒株。
病毒遗传变异的影响
致病性
病毒的遗传变异可以导致其致病性的增强或减 弱，影响疾病的传播和临床表现。
疫苗效果
病毒的遗传变异可能降低疫苗的效果，需要不 断调整疫苗的配方。
3 进化机制
病毒以快速的突变速度，不断适应环境变化和免疫压力，进化为更具传染性和致病性的 新型株系。
病毒的遗传变异机制
第5章 细菌的遗传与变异
第五章细菌的遗传与变异一、名词解释1.基因型变异2.表型变异3. BCG4.转座因子5.整合子6.突变(mutation)7.转化(transformation) 8.转导(transduction) 8.普遍性转导9.局限性转导10.接合(conjugation) 11.溶原性转换(lysogenic conversion) 12.高频重组菌二、填空1.细菌的各种生物学性状均可发生变异，如、、、、等。
2.细菌基因的转移与重组方式有、、、和。
3.噬菌体参与的基因转移与重组的方式有和。
4.根据所转导基因片段的范围，将转导分为和。
三、选择题1.关于质粒的叙述，错误的是：A.质粒是细菌核质以外的遗传物质B.质粒能自行复制C.质粒可以丢失或消除D.质粒是细菌生命活动所必需的结构E.所携带的遗传信息能赋予细菌某些生物学性状2.关于R质粒的叙述，错误的是A.由耐药传递因子(RTF)和耐药决定子(R)组成B. RTF和F质粒的功能相似，编码细菌的性菌毛C.耐药决定子可编码细菌产生多重耐药性D.R质粒的转移是造成细菌间耐药性传播的重要原因E.细菌耐药性的产生是由于R质粒基因突变所致3.与细菌致育性有关的质粒是A.Col质粒B.F质粒C. Vi 质粒D.ST质粒E.R质粒4.以接合方式在细菌间传递遗传物质需通过下列哪种结构介导A.鞭毛B.噬菌体C.性菌毛D.中介体E.核糖体5.受体菌直接摄取供体菌游离的DNA片段而获得新的遗传性状，称为A.转导B.转化C.接合D.原生质体融合E. 溶原性转换6.由温和噬菌体的整合使细菌获得新的生物学性状的过程为A.转导B.转化C.突变D.原生质体融合E. 溶原性转换7.以噬菌体为载体将遗传物质从供体菌转移到受体菌，使细菌获得新的生物学性状的过程为A.转导B.转化C.突变D.原生质体融合E. 溶原性转换8.流产转导是指噬菌体携带的供体菌DNA片段A.不能进入受体菌B.进入受体菌后不能与受体菌基因重组，也不能自主复制C.进入受体菌后自行复制D.进入受体菌后被降解E. 以上都不是四、问答题1.细菌变异的物质基础是什么？2.简述细菌基因转移与重组的方式。
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第二节 病毒的突变
一、突变的定义 二、突变的机制 三、病毒突变类型 四、病毒突变体
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一、突变的定义
基因突变指细胞内（或病毒粒内）遗传物 质的分子结构或数量突然发生的可遗传的 变化，简称突变，狭义的突变专指基因突 变，广义的突变包括基因突变和染色体畸 变。 病毒突变：病毒遗传物质核酸的组成或结 构发生改变称为突变。
பைடு நூலகம்
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第一节 第二节 第三节 第四节 第五节 第六节 第七节
病毒变异的机制 病毒的突变 病毒的重组 影响病毒表型的病毒间相互作用 病毒基因图的构建方法 病毒基因功能的研究方法 哺乳动物病毒表达载体
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第一节 病毒变异的机制
Heritable variation遗传型变异
因病毒遗传物质核酸发生了改变，导致其变异后 的性状可遗传给子代病毒。
体外诱变剂。对病毒的静态核苷酸进行化学修饰，使
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病毒突变研究中广泛使用的术语
株 strain：用来区分同一病毒的不同野生型 型 type：血清型的同义语 突变株 mutant：一般突变株指的是因基因改变 而发生某些生物特性改变的病毒株。 变异株 variant：当病毒突变株能较稳定的存在， 并可在相应的宿主或细胞中传代与存活，则称为 变异株。 野生型病毒株：从自然界分离到的病毒株。
3、易产生变异
4
Genetics遗传: After virus replicates , the characters on the progeny virus are similar with the previous generation. Variation变异: After virus replicates , the characters on the progeny virus are different with the previous generation.
GANSU
NEIMENGGU
NINGXIA QINGHAI
XIZHANG
HUBEI
CRF07-BC B’ CRF01-AE CRF08-BC B传入我国 C传入我国
TAIWAN
HAINAN
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2、诱发突变（induced mutation）
各种物理、化学诱变剂（Mutagens）可提高病毒 突变率，如温度、射线、5-溴尿嘧啶、亚硝酸盐 等物理、化学因素的作用均可诱发突变。 运用特定诱变剂处理病毒，已成为获得适当病毒 突变体的有效途径。
Interactions：when two genetically distinct viruses infect a cell. 4 different phenomena can ensue
（1） Phenotypic mixing or transcapsidation 表型混合与核壳转移 （2）genotype mixing 基因型混合 （3）enhancement 增强 （4）complementation 互补
第五章 病毒的遗传与变异
生命科学与技术学院
李灏
lihaoh@
1
种瓜得瓜，种豆得豆； 龙生龙，凤生凤，老 鼠生仔会打洞。 ——遗传 一猪生九仔，连母十 个样。 ——变异
2
进化理论的发展 具有
核酸
存在 基因变异
稳定性 变 异
生物性状变化
3
病毒遗传的特点
1、遗传方式简单
2、受宿主细胞影响
突变 --> 多样化 --> 进化
HIV 病毒株变异的结果： 抗免疫识别 抗未来疫苗诱导的免疫力 更适于复制
更具致病力
更易持续 更易于传播 不同的细胞嗜性
17
HIV变异性
18
The transmission route of HIV-1 in China
HEILONGJIANG XINJIANG JILIN LIAONING Beijing HEBEI Tian Jin SHANXI SHANDONG SHAN XI SICHUAN Chong Qing HENAN ANHUI JIANGSU Shang Hai ZHEJIANG HUNAN GUIZHOU FUJIAN YUNNAN GUANGXI GUANGDONG JIANGXI
14
HIV的变异
gp120 gp41
变异
变异
HIV基因组可发生变异，最易变异的是编码包膜糖蛋白的env
基因和调节基因nef。
env基因核苷酸变异概率每年每个位点0.1%，其变异率与流感
病毒相似。
根据nef基因序列的异同，将HIV-1分M、O、N等3组（group）
12个亚型(subtype)；HIV-2分为A-F等6个亚型。
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二、突变的机制
♦ 自发性突变(复制中的损伤、碱基的自发性化学改变、 自发脱碱基、 细胞的代谢产物对DNA的损伤) ♦ 物理因素引起的突变(电离辐射、紫外线、热诱变等) ♦ 化学因素引起的突变（烷化剂、碱基类似物、嵌入试剂等）
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突变的原因
物理因素： 如X射线、激光等 诱因 化学因素： 亚硝酸、硫酸二乙酯、 二口恶口英、秋水仙素等
包括突变（mutation）、重组（recombination） 、重配 （reassortment）、整合（integration）
Non- Heritable variation非遗传型变异
又称基因产物的相互作用，因病毒核酸并未发生 改变，所以此变异一般不能遗传。
7
非遗传型变异（Non-Heritable variation）
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HIV感染者体内的病毒群
A quasispecies (准病毒群)
是从感染病毒遗传变异而来不同病毒株 准病毒群的产生是由于逆转录酶的错误编码
突变率： 10-3 -10-5/碱基/复制周期 HIV 每天有109-1010 复制周期 每个碱基每天均可能突变1 次
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HIV快速复制的结局
相 互 作 用
外因
在没有这些外来因素影响时，基因突变也会由 于DNA分子复制偶尔发生错误，DNA的碱基组 成发生改变等原因发生自发改变。
内因
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1、自发突变（spontaneous mutation）
DNA病毒自发突变率较低，一般在10-8-10-11。
RNA病毒自发突变率远高于DNA病毒，可达10-310-4。