《细菌和病毒的遗传》

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（二）转化过程（可分3阶段） 1.自然转化 （1）感受态的出现 这是转化的第一步。是使转化DNA与受体细
菌间的成功地相互作用，这包括：转化片 段的大小、形态、浓度和受体细胞的生理 状态。除此之外，受体细胞必须在生理上 处于感受态。 感受态是指细菌在某一特定阶段所呈现的能 从周围环境中吸收DNA分子的状态。
一、噬菌体的生活周期
也称噬菌体的感染周期。是指噬菌体从吸附细菌到 后代噬菌体由寄主细菌中释放出来。
根据生活周期的特点，噬菌体可分为烈性噬菌体和 温和性噬菌体
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(一)T4噬菌体的裂解性生活周期 T4烈性噬菌体在感染细菌细胞后，随即在宿主
细胞内繁殖并裂解宿主细胞。 感染细菌时， T4噬菌体的尾丝附着在大肠杆菌
抗性突变包括：抗药性或抗感染性。
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二病毒
病毒是比细菌更为简单的生物，它们也只有 一条染色体，即单倍体。有些病毒的染色 体是DNA，还有一些病毒是RNA。
病毒主要是由蛋白质外壳及其包被的核酸所 组成的颗粒。
病毒可根据宿主(动物、植物、细菌、真菌) 或遗传物质(DNA或RNA)来分类。
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细菌病毒称为 噬菌体 (phage)(如 图)，
表面时，通过尾鞘的收缩将噬菌体DNA经中 空尾部注入寄主细胞，破坏寄主细胞的遗传 物质，并合成大量的噬菌体DNA和蛋白质， 组成许多新的子噬菌体，最后使细菌裂解， 释放出无数个子噬菌体。
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(二)λ噬菌体的生活周期 侵入后并不使细菌裂解，而是以原噬菌体或
质粒的形式存在的一类噬菌体称为温和性 噬菌体。如λ噬菌体。 温和性噬菌体侵入细菌后，具有一个溶源性 的生活周期。 在溶原周期中染色体并不单独复制，而是插 入宿主染色体特定区域，随着宿主染色体 一道复制。 整合的噬菌体称为原噬菌体，带有原噬菌体 的细菌叫做溶原性细菌。通常有10ˉ5频率 的原噬菌体从溶原性细菌中释放出来，进 入裂解周期。
过以下途径转化为致病性的S型。
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1928年 Griffith 的 实验
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他将活的R型和经加热杀死的S 型肺炎球 菌混合液注入小鼠。惊人的发现:这种混合 液使小鼠致死, 而单独活R型或经加热杀死 的S 型都不能使小鼠死亡。在致死的小鼠 血液中发现了活的S型肺炎链球菌。
因此, 加热杀死的S型肺炎球菌以某种方 式将活的R型转化成了活S型肺炎球菌。 这 一转变是永久性的:转化的细菌还能产生致 病性的S型后代。
是目前经过 广泛研究，了 解比较清楚的 一种病毒。
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三、细菌和病毒在遗传研究中的优越性
细菌和病毒在遗传研究中的优越性可以归为： （1 （2 （3）遗传物质比较简单 （4）存在着拟有性过程 （5 （6 （7）便于研究基因的微细结构 （8）可用作研究高等生物的简单模型
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第二节 噬菌体的遗传分析
噬菌体存在一个拟有性过程。通过这个过程，可以 发生遗传物质的交换。通过对噬菌体遗传学的大 量研究，获得了关于基因结构，重组机理和基因 功能的大量知识。
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（2）双链DNA的结合与进入 ①革兰氏阳性菌（G+）转化
非感受态细胞
转化因子 吸附
洗涤
感受态细胞
外源DNA被洗掉了 外源DNA仍与细胞结合
进入
核酸内切酶
两种核酸酶： 核酸外切酶 切为约14kb的片段 使外源DNA片段变为单链 后与特异蛋白质结合。
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②革兰氏阴性菌（G-）的转化
转化因子 吸附 感受态细胞
转化小体（内含双链DNA）
进入
DNA进入细胞质 前，双链DNA被 降解为单链。
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（3）DNA整合 进入细胞后的单链DNA不经复制便以单链的
第八章 细菌和病毒的 遗传
第一节 细菌和病毒遗传研究的意义 第二节噬菌体的遗传分析 第三节细菌的遗传分析
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第一节 细菌和病毒遗传研究的意义
遗传学的研究从细胞水平推进到分子 水平的时代，是由于两项重大的发展： 一是化学家和物理学家对基因的化学和物理 结构的了解日益深入； 二是研究材料采用了新的生物类型—细菌和 病毒它们繁殖迅速，而且每个世代繁殖数 量庞大，最容易使遗传学家获得有意义的 资料，因此，它们已经成为遗传学研究中 必要的试验生物。
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h+r-×h-r+培养所产生的四种噬菌斑
h-rh-r+
h+r+ h+r-
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T2噬菌体的基因重组
h+r-×h-r+
接种在同时长有B和 B/2
株的培养基上
h+r-
h-r+
r-
混浊，大亲本型 透明，小
h+r+
h-
混浊，小重组型透明，大。
重组(R 值f)重 总组 噬噬 菌菌 斑 1 斑 数 0% 0 数 16
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一、细菌
1.细菌DNA 是一个环状双链分子，通常也称细菌染色体。 2.质粒 是一种细菌染色体外小型环状DNA。携带着
决定细菌某些遗传特性的基因，如抗药、 产毒、致病、形成芽胞、产生色素或抗生 素等的基因。
➢能独立于染色体存在和复制，还能在细胞间传递。
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细菌一般进行无性繁殖，通过简单的裂殖呈 几何级数增长，完成每个世代只需20分钟 。
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二、噬菌体的基因重组
噬菌体有两种性状可作为遗传标志， 噬菌斑的形态 宿主范围
噬菌体的突变可从其噬菌斑的形态和宿主范围来判断。 1.噬菌斑突变：T噬菌体的r-突变体（速溶性）
正常噬菌体，r+，产生的菌斑小而边缘模糊 突变噬菌体，r-，产生的菌斑大两倍而边缘清晰 2.宿主范围突变： T2噬菌体的h-突变体 正常噬菌体，h+，只能以大肠杆菌B株(Ttor)为宿主 突变噬菌体，h-，能以B株和B/2株(Ttos)为宿主
第三节 细菌的遗传分析
一、转化
转化是指指某些细菌(或其它生物)能通过其细 胞膜摄取周围介质中的DNA片段，并将此外源 DNA片段整合到自己染色体组中的过程。
（一）格里费斯的肺炎链球菌转化实验 肺炎链球菌有两种类型：S型（光滑型）
R型（粗糙型） 1928年, 格里费斯发现一种非致病性的R 变种可以通
单个细胞在很短的时间内产生107个子细胞并 聚集一起形成菌落。
一个菌落的全部细胞是由一个细胞产生 理论 上应具有相同的遗传组成，又称克隆 。即 无性繁殖系。
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细菌可产生多种突变，如：形态性状的突变， 生理特性的突变或抗性的突变
菌落形态性状的突变包括：菌落的形状、透明 度、颜色和大小等。
生化突变包括：丧失合成某种营养物质能力的 营养缺陷型。