细菌和病毒的遗传5
遗传学复习附答案（朱军）
遗传学复习附答案（朱军）名词解释：第⼀章绪论1.遗传学（genetics）：2.遗传（heredity）：3.变异（variation）：是指后代个体发⽣了变化，与其亲代不相同的⽅⾯。
4.表型（phenotype）：⽣物体所表现出来的所有形态特征、⽣理特征和⾏为特征称为表型。
5.基因型（genotype）：个体能够遗传的、决定各种性状发育的所有基因称为基因型。
第⼆章遗传的细胞学基础6.⽣殖（reproduction）：⽣物繁衍后代的过程。
7.有性⽣殖（sexual reproduction）：通过产⽣两性配⼦和两性配⼦的结合⽽产⽣后代的⽣殖⽅式称为有性⽣殖。
8.同源染⾊体（homologous chromosome）：⽣物的染⾊体在体细胞内通常是成对存在的，即形态、结构、功能相似的染⾊体都有2条，它们成为同源染⾊体。
9.⾮同源染⾊体（non-homologous chromosome）：形态、结构和功能彼此不同的染⾊体互称为⾮同源染⾊体。
10.授粉（pollination）：当精细胞形成以后，花粉从花药中释放出来传递到雌蕊柱头上的过程叫授粉。
11.双受精（double fertilization）：被⼦⾷物授粉后，花粉在柱头上萌发，长出花粉管并到达胚囊。
2个精⼦从花粉管中释放出来，其中⼀个与卵细胞结合产⽣合⼦，以后发育为种⼦胚，另⼀个与2个极核结合产⽣胚乳原细胞，以后发育为胚乳，这⼀过程称为双受精。
107. 常染⾊体（autosome）：在⼆倍体⽣物的体细胞中，染⾊体是成对存在的，绝⼤部分同源染⾊体的形态结构是同型的，称为常染⾊体。
99. 等位基因（alleies）：位于同源染⾊体相等的位置上，决定⼀个单位性状的遗传及其相对差异的⼀对基因。
116. 核型（karyotype）：每⼀⽣物的染⾊体数⽬、⼤⼩及其形态特征都是特异的，这种特定的染⾊体组成称为染⾊体组型或核型。
117. 核型分析（karyotype analysis）：按照染⾊体的数⽬、⼤⼩和着丝粒位置、臂⽐、次缢痕、随体等形态特征，对⽣物河内的染⾊体进⾏配对、分组、归类、编号和进⾏分析的过程称为染⾊体组型分析或核型分析。
细菌和病毒的遗传性导转导
普遍性转导
例如E.coli thr+ leu+azi+供体，用P1噬菌体转导受体thr- leu- azi 首先在受体中选择标记基因； 然后把受体细菌培养在选择性培养基上，检查其他非标记基
因的有无；
例--把受体菌放在azisthr+的基本培养基上培养，leu就成为选 择的标记基因，因为在该培养基上只有leu+细胞才能生长。 对每个选择的标记基因进行多次实验，以确定其未选择标记 基因出现的频率，确定基因顺序。按照前面的原理，对那些 leu+的细胞进一步进行涂布培养，以测试它们是aziR或aziS， 是thr+或thr- 。
❖ 若两个基因紧密连锁，就可能经常在一起转导，合转导频率 将接近于1。如果两个基因从来或者几乎不包含在同一转导 DNA片段中，它们的合转导频率接近于或等于0。利用这种关 系可以求出同一染色体上两个基因之间的物理距离。经推导， 得到以下计算公式：
P228 自学
❖ d=同一染色体上两基因之间的物理距离。 ❖ L=转导DNA的平均长度。 ❖ X=两个基因合转导的频率。 ❖ 转导颗粒DNA的平均长度(约为1个病毒基因组的大小)知道后，
四、转导(transduction)
LA22 phe-trp-tyr-met+his+
P224 LA2
phe+trp+ tyr+ met-his-
单独
培养
基本培养基培养是否
形成原养型菌落
否
混合 培养
是
单独 培养
否
❖原因? ❖是否为接合或转化引起的？
（三）寻找原因的实验
➢ U型管实验，排除 了接合的可能。
细菌和病毒的遗传学分析
用不同的Hfr菌株进行中断杂交实验所作出的大肠杆菌基因连锁图，其基因向F-细胞转移的顺序大不相同。
重组作图
01
当转移时间间隔在两分钟之内， 如已知lac与ade紧密连锁，距离约为1分钟，中断杂交作图就不可靠，须用传统的重组作图(recombination mapping)
01
不用亲本类型 两对基因间的交换频率，必须在形成部分二倍体的条件下，计算重组率。 部分二倍体如果不发生重组，无法鉴别。 接合重组不产生相反的重组类型
低频重组与高频重组
高频重组(High frequence recombination, Hfr)
F因子整合到了细菌染色体上，与F-细胞接合后将供体染色体的一部分或全部传递给F-受体，当供体和受体的等位基因带有不同的遗传标记时，可观察到它们之间发生重组，频率可达到10-2以上，称为高频重组品系（菌株）
杂合DNA复制后，形成一个亲代类型的DNA和一个重组类型的DNA并导致转化细胞的形成与表达。
转化的进程
4 共转化与遗传图谱绘制
共转化：供体的一条DNA片段上的两个基因同时转换的现象。 利用共同转化绘制细菌连锁遗传图谱的基本原理： 相邻基因发生共同转化的概率与两者的距离间成正向关系，基因间距离越近，发生共同转化的频率越高，反之越低。 因此可能通过测定两基因共同转化的频率来指示基因间的相对距离。
数理与生物工程学院
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遗 传 学
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第七章细菌和病毒的遗传学分析
目录
1
2
二 细菌的接合与染色体作图
1.接合现象的发现
细菌的接合首先是莱德伯格（ Lederberg ）和塔特姆（ Tatum ）在1946大肠杆菌杂交试验中发现的。
第六章 细菌和病毒的遗传作图
第15页，共134页。
温和噬菌体(temperate phages)的 感染周期：
λ和P1噬菌体 溶源途径Lysogenic Cycle： 裂解途径Lytic Cycle
l
16
第16页，共134页。
Temperate Bacteriophage Lifecycle
• 能够溶源化细菌的噬菌体称为温和噬菌体
第1页，共134页。
第6章 细菌及其病毒的遗传作图
第一节 噬菌体遗传分析 第二节 细菌的转化 第三节 细菌的接合
第四节 细菌的性导
第五节 转导
2
第2页，共134页。
第一节 噬菌体遗传分析
一、噬菌体的繁殖 二、噬菌体的突变型 三、噬菌体的基因重组 四、T2的环形遗传图
3
第3页，共134页。
复习1：病毒的一般特性和类型
• 最大的病毒： 牛痘苗病毒——直径超过250nm
• 最小的病毒 脊髓灰质炎病毒——28nm
• 直径 病毒：细菌：真菌 = 1：10：100
5
第5页，共134页。
病毒粒子的模式构造
图6-1
6
第6页，共134页。
复习2：噬菌体的一般特性
• 病毒可根据宿主(动物、植物、细菌)或遗传物 质(DNA或RNA)来分类。
二、转化过程
1.供体(donor)DNA与受体(receptor)细胞 结合(binding)——吸附
– 结合发生在受体细胞特定部位； – 供体DNA片段为双链； – 结合过程是一个可逆过程。
42
第42页，共134页。
感受态与感受态因子
二、转化过程
感受态指细菌能够从周围环境中吸收DNA分子进行 转化的生理状态。
31
细菌和病毒的遗传性导转导
（二）F΄因子
F因子的整合与环出图
F因子整合到宿主细 菌染色体的过程是 可逆的。
正常、精确
（二）F΄因
子
P224
lac
F 非正常 环出 Hfr
la F′lac c F
图10-25 F′因子的形成
阿代尔伯格和伯恩斯(Adelberg，E. 和 Burns，S.，1959)称这种携带有某些细 菌染色体基因的F因子为F′因子。
四、转导
(transduction)
P224
（一）概念：以噬菌体为媒介所进行的细菌遗传物质
重组的过程。
（二）转导现象的发现 黎德伯格（Lederberg）和津德（Zinder）在1952年首 先在鼠伤寒沙门氏菌（Salmenella typhimurium）中 发现转导现象。
四、转导
(transduction)
U型管实验结果的解释： 转导噬菌体---转导
溶源性细菌 （温和噬菌体P22）
（四）转导的类型
图--噬菌体转导
图a、普遍性转导
图b、特殊性转导 /局限性转导
普遍性转导过程图
转导细菌染色体组的任何不同部分
转导体
转导噬菌体 部分二倍体
普导遍性转
由此形成的具有重组遗传结构的细菌细胞叫转导体 transductant。
普遍性转 导
例如：供体基因型a+b+c+，受体的基因型为a- b- c- 。
供体用P1噬菌体感染，P1的后代再用来感染受体细胞， 然后把受体细胞接种在选择培养基上。
如果通过中断杂交已知三个基因中的一个如a不在中间， 就可对a+进行选择，即在对a+进行选择的选择培养基上， 把可以生长的a+细胞选出来。然后，再把被选择的受体 细胞重复接种在其他对b+或c+进行选择的选择培养基上， 检查a+细胞是否同时具有b+和c+。
细菌及病毒的遗传分析h
trp2+ his2+ tyr1+转化trp2- his2- tyr1- 实验 trp2 34 his2 13 tyr1
Hfr菌株在切除F因子时发生错误切除，分离出一个携带F因子和部分宿主染色体基因的遗传因子，这种带有宿主染色体基因的F因子称为F΄因子。
T2噬菌体的基因重组
将两种不同的T2突变体进行杂交，对其杂交子代进行重组分析 杂交方法： 将Ttor和Ttos两种大肠杆菌细胞混合 同时接种高浓度的T2噬菌体的h-r+和h+r-两种突变体，保证绝大多数细菌都被一个以上噬菌体感染 两种不同的噬菌体DNA可能在宿主细胞内进行重组，从而产生非亲本型子代h+r+和h-r-。 亲本型 重组型
F因子在杂交中的行为——接合过程
（三）中断杂交实验作图
中断杂交实验作图
1分钟≈20%的重组值
二、转化
转化(transformation)：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）转化的过程 非感受态细胞 外源DNA被洗掉了 转化因子 感受态细胞 外源DNA仍与细胞结合 整合 吸收 整合 供体单链DNA进入受体细胞后与受体染色体的某一部分联会，并进一步置换受体的对应染色体区段的过程。
第十章 细菌及病毒的遗传分析(2h)
1
第一节 细菌和病毒遗传研究的意义
2
第二节 噬菌体的基因重组
3
第三节 细菌基因重组
4
本章要求
5
思考题
繁殖世代所需时间短；
易于管理和进行化学分析；
便于研究基因的作用；
便于研究基因的突变；
遗传物质较简单，便于用作研究基因结构、功能及调控机制的材料。
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
细菌及病毒的遗传作图
7.1 细菌和病毒遗传研究的意义
7.1.1 细菌的培养 7.1.2 细菌在生物进化树中的地位 7.1.3 细菌和病毒在遗传研究中的优越性 7.1.4 细菌和病毒的拟有性过程
7.1.1 细菌培养
平皿分离 平皿培养
摇瓶培养
7.1.2 细菌在生物进化树中的地位
产烷生物
盐杆菌
7.1.3 细菌和病毒在遗传研究中的优越性
❖ 建立纯系的方法——纯培养
➢ 纯系：由单个细胞繁殖而 来的菌落称为纯系。
➢ 菌种纯：采用平板表面涂 布法或划线法获得单株菌 落。这种方法获得的纯系， 称为“菌种纯”。
➢ 菌株纯：利用显微操纵器 进行菌丝尖端切割等方法 获得单个细胞，并直接培 养建立纯系，这种方法获 得的纯系称为“菌株纯”。
❖选择培养法鉴定突变型与重组型
类病毒：一个单链环状的裸露的RNA。 拟病毒：线状单链RNA＋环状单链RNA。 朊病毒：蛋白质颗粒。
7.2.3 噬菌体的生活周期
❖烈性噬菌体（virulent phage）——噬菌体侵入宿主细
胞后，利用宿主细胞内的物质进行自身遗传物质和蛋白质
的合成，组装出许多子噬菌体，使宿主细胞裂解而释放子
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
+++
S C01 mi S++
+ C01 mi S C01 + + + mi
S + mi
+ C01 + 总数
975 924 30
2.9%
32 61 51 5.3% 5 13 0.86% 2091
Rf s-co1 =3.76% Rf s-mi =6.16% Rf co1-mi=9.92%
07遗传学 课后练习 复习题 总结 第七章 细菌和病毒的遗传
第七章细菌和病毒的遗传本章习题1．解释下列名词：F-菌株、F+菌株、Hfr菌株、F因子、F'因子、烈性噬菌体、温和性噬菌体、溶原性细菌、部分二倍体。
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。
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。
（6）便于用于研究基因结构、功能及调控机制的材料细菌和病毒的遗传物质简单，基因定位和结构分析等易于进行且可用生理生化方法进行基因的表达和调控分析。
细菌和病毒的区别与联系
细菌和病毒的区别与联系细菌和病毒是生物学中两个常用的词汇，它们都是微小的生物体，但在很多方面有着明显的不同。
本文将探讨细菌和病毒的区别与联系。
一、细菌和病毒的定义细菌是一类原核生物，它们具有自主繁殖、代谢能力以及细胞结构。
细菌可以分为多种类型，包括球菌、杆菌和螺旋体等。
它们存在于自然界中各种环境中，有些对人类和其他生物有益，而另一些则可能引发感染或导致疾病。
病毒是一种非细胞性生物体，只能寄生在宿主细胞内进行复制。
病毒由核酸（DNA或RNA）和蛋白质外壳组成，缺乏自主代谢功能，并且通常无法自主扩增。
病毒需要依赖于宿主细胞来复制自身，并且感染宿主后会引发不同程度的疾病。
二、形态结构的差异1. 细菌：细菌是单细胞的微生物，具有细胞壁、细胞质和核酸等组成部分。
细菌的形态各异，可以是球状、杆状或螺旋形。
它们在显微镜下可见，并且体积相对较大。
2. 病毒：病毒是非细胞性的微小生物，由核酸和蛋白质外壳组成。
病毒的直径通常在20到300纳米之间，只能通过电子显微镜进行观察。
三、遗传物质的差异1. 细菌：细菌的遗传物质是DNA（脱氧核糖核酸），它位于细菌的染色体中。
除了染色体上的DNA外，一些细菌还具有质粒（plasmid），其中包含额外的基因信息。
2. 病毒：病毒的遗传物质可以是DNA或RNA（核糖核酸）。
不同类型的病毒具有不同类型的遗传物质。
例如，流感病毒拥有8段单链RNA，而HIV则是一个单链RNA病毒。
四、复制方式的差异1. 细菌：细菌通过二分裂来复制自身。
在适宜的环境下，细菌将自身复制为两个细胞，并且该过程可以持续进行多代。
2. 病毒：病毒依赖于宿主细胞来复制。
病毒感染宿主细胞后，将其核酸注入宿主细胞内，并利用宿主细胞的生物合成机制来合成新的病毒颗粒。
最终，新产生的病毒会释放到周围环境中，以侵袭其他健康细胞。
五、与人类健康的关系1. 细菌：许多细菌对人类和其他生物有益。
例如，某些肠道细菌有助于食物消化和营养吸收。
转载遗传学课后答案三
转载遗传学课后答案三[转载]遗传学课后答案三000第七章细菌和病毒的遗传3. 试比较大肠杆菌和玉米的染色体组。
答：大肠杆菌玉米染色体一条环状双链DNA形成的染色体十对线状染色体基因个数少多基因之间的关系连锁独立，连锁连锁图距时间，交换值交换值、 4．对两对基因的噬菌体杂交所测定的重组频率如下：a－b＋×a＋b－ 3.0 %a－c＋×a＋c－ 2.0%b－c＋×b＋c－ 1.5%试问：(1) a、b、c三个突变在连锁图上的次序如何？为什么它们之间的距离不是累加的？(2) 假定三因子杂交，ab+c×a+bc+，你预期哪两种类型的重组体频率最低？(3)计算从(2)所假定的三因子杂交中出现的各种重组类型的频率。
解：噬菌体杂交能够在寄主中形成完整的二倍染色体，可以完全配对，所以噬菌体杂交中的基因重组与高等生物的遗传重组的分析方法完全相同。
本题相当于三个两点测验结果。
（1）3个相互连锁的基因a，b，c，重组频率越高，基因之间的距离越远，比较它们两两重组频率可知：a与b之间的遗传距离最大，c则是位于ab之间。
由于两点测验忽略了双交换，所以它们之间的距离不是累加的。
（2）ab+c×a+bc+是三点测验，双交换型重组型的频率最低，由于c位于ab之间，所以ab+ c+和a+b c应该最少。
（3）首先对照两点测验结果推算双交换值：对于ac b+×a+c+b 产生的6种重组型为：当对ac进行两点测验时：则a c+b，a+c b+，ac+b+， a+cb都是重组类型，所以两点测验与三点测验的结果相同；同样对cb进行两点测验时：a cb、a+c+b+、ac+b+、a+cb都是重组类型，与两点测验与三点测验的结果相同；对ab进行两点测验时：只包括了a c+b、a+c b+ 、a cb、 a+c+b+四种重组类型，而双交换ac+b+ 和a+cb却不是重组型。
已知ac重组值＝2.0％，cb重组值＝1.5％，根据三点测验，ab之间的重组值应该＝2.0 ％+1.5 %＝3.5 ％，它与两点测验所得非3.0 %相差两个双交换值，即2×双交换值＝0.5％双交换值为0.25％。
《遗传学》朱军版习题及答案
《遗传学（第三版）》朱军主编课后习题与答案目录第一章绪论 (1)第二章遗传的细胞学基础 (2)第三章遗传物质的分子基础 (6)第四章孟德尔遗传 (9)第五章连锁遗传和性连锁 (12)第六章染色体变异 (15)第七章细菌和病毒的遗传 (21)第八章基因表达与调控 (27)第九章基因工程和基因组学 (31)第十章基因突变 (34)第十一章细胞质遗传 (35)第十二章遗传与发育 (38)第十三章数量性状的遗传 (39)第十四章群体遗传与进化 (44)第一章绪论1.解释下列名词：遗传学、遗传、变异。
答：遗传学：是研究生物遗传和变异的科学，是生物学中一门十分重要的理论科学，直接探索生命起源和进化的机理。
同时它又是一门紧密联系生产实际的基础科学，是指导植物、动物和微生物育种工作的理论基础；并与医学和人民保健等方面有着密切的关系。
遗传：是指亲代与子代相似的现象。
如种瓜得瓜、种豆得豆。
变异：是指亲代与子代之间、子代个体之间存在着不同程度差异的现象。
如高秆植物品种可能产生矮杆植株：一卵双生的兄弟也不可能完全一模一样。
2.简述遗传学研究的对象和研究的任务。
答：遗传学研究的对象主要是微生物、植物、动物和人类等，是研究它们的遗传和变异。
遗传学研究的任务是阐明生物遗传变异的现象及表现的规律；深入探索遗传和变异的原因及物质基础，揭示其内在规律；从而进一步指导动物、植物和微生物的育种实践，提高医学水平，保障人民身体健康。
3.为什么说遗传、变异和选择是生物进化和新品种选育的三大因素？答：生物的遗传是相对的、保守的，而变异是绝对的、发展的。
没有遗传，不可能保持性状和物种的相对稳定性；没有变异就不会产生新的性状，也不可能有物种的进化和新品种的选育。
遗传和变异这对矛盾不断地运动，经过自然选择，才形成形形色色的物种。
同时经过人工选择，才育成适合人类需要的不同品种。
因此，遗传、变异和选择是生物进化和新品种选育的三大因素。
4. 为什么研究生物的遗传和变异必须联系环境？答：因为任何生物都必须从环境中摄取营养，通过新陈代谢进行生长、发育和繁殖，从而表现出性状的遗传和变异。
细菌遗传分析
第四章细菌和病毒的遗传(一) 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.]10.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。
11.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。
12.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～～。
13.溶原性细菌：含有原噬菌体的细胞，也称溶原体。
14.F＋菌株：带有F因子的菌株作供体，提供遗传物质。
(二) 是非题：1.在大肠杆菌中，“部分二倍体”中发生单数交换，能产生重组体。
（）2.由于F因子可以以不同的方向整合到环状染色体的不同位置上，从而在结合过程中产生不同的转移原点和转移方向。
（）3.受体细菌可以在任何时候接受外来的大于800bp的双链DNA分子。
（）4.在中断杂交试验中，越早进入F-细胞的基因距离F+因子的致育基因越远。
遗传学：10-第十章 细菌和病毒的遗传
噬菌体重组分析、顺反测验 细菌基因重组的特点 细菌的中断杂交实验与基因作图 细菌的转化与转导
细菌和病毒在遗传研究中的优越性
世代周期短 群体大
T7phage 20—30min
E.Coli 20min
一支试管 数以百万计
遗传物质简单 一条裸露的核酸
单倍体
不存在显隐关系
第一节 病毒的一般特性及类型
D++ 0 + ++ 0 + +
I E0 0 + 0 +++ 0 +
F+ + 0 + +++ + +
J G0 + + + 00 + + 0
H0 + + 0 0 0 + 0 0 569 I + + + + 0 0 + + 0
J+ + + + + +++ 0
4. 负干扰
一个单交换发生后，会增加另一个单交换的 频率的现象。
基因间
基因内
顺反位置效应 两突变位点杂合体由于排列方式不同
而表型不同的现象。
顺反子 是一个不同突变之间没有互补的功能区。功能
上最小的遗传单位，又称作用子。
拟等位基因 染色体不同位置上 彼此密切连锁，重组
率很低，具有顺反位置效应，决定同一性状的同功能基因。
基因间互补 任何两个非等位基因之间的功能补偿。 基因内互补 某一基因内部不同位点突变之间的互补。
快速溶菌突变体 r
形成较大的噬菌斑
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接合开始，F因子仅
5’
有一部分进入F–细胞
，剩下部分基因只有
等到细菌染色体全部
进入到F–细胞之后才
能进入，然而转移过
程常常中断
受体细胞常常只接受部分的供体染色体 ，这些染色体称为供体外基因子，而受体的 完整染色体则称为受体内基因子，这样的细 菌称为部分二倍体或部分合子、半合子
供体与受体的重组是内基因子（ F- 染色体DNA ）与外基因子（ Hfr部分染色体DNA）的同源部 分配对、交换，产生重组子。
(2)转化片段形态:转化片段必须是双链 (3)转化片段浓度：每个细胞摄取的DNA
分子数不超过10个 (4)受体细胞生理状态；感受态（指细菌能够
从周围环境中吸收DNA分子进行转化的生理状态 。）
2、转化DNA的摄取和整合
(1)结合与穿入 (2)联会 (3)整合，整合或DNA重组对同源DNA具
有特异性
F+×F-
↓
F+ → F+ F- → F+
这种F因子的传递与
细菌染色体无关。
但是F因子偶然地
5’
(10000个F+细胞中
有一个)能整合到细
菌染色体中去，就
可能引起染色体的
转移
性伞毛/接合管
图 7－13 两个E.Coli 细胞杂交的电子显微镜照片(X
34,300)
Hfr×F↓
Hfr → Hfr F- → F-
噬菌斑形态 正常r+:小、边缘模糊
噬菌体
突变r-:大、边缘清楚
性状
宿主范围：感染和裂 正常h+:B株
解的菌株 突变h-:B株
不同
或B/2株
由于h–和h+均能感染B株，用T2的两亲 本h–r+和h+r–同时感染B株，称为双重
h-r+ × h+r↓B株
h-r+ h+r- h-r- h+r+ ↓
接种在同时长有B株及B/2株的培养基上
0.9
1.6%
分别作出ra、rb、rc与h的连锁图
ra
24
h
rb 12.3 h
rc 1.6 h
×
ra rb
rc h
√
ra rb
h rc
√
ra
rc h
rb
×
ra
h rc rb
为了确定基因排列顺序，可先只考虑rb 、rc及h来确定是rchrb还是hrcrb。 为此作：
h
rb+rc- × rb-rc+
二、接合 接合：在原核生物中，是指遗传 物质从供体-“雄性”转移到受 体-“雌性”的过程
1946年，Lederberg和Tatum
发现E.coli细胞之间通过接合可
以交换遗传物质。他们选择了两
个不同营养缺陷型的E.coli菌株
图 7－10 黎德伯格和塔特姆的接合(杂交)试验 证明大肠杆菌发生遗传重组
细菌菌落的表现型：
原养型（野生型）
形态性状：菌落形状、颜色
突变型
大小
生理特性 营养缺陷型
抗性-抗药或抗感染
为了测定所发生的突变， Lederberg设计了影印培养法
细菌的影印培养法
二、病毒
病毒没有细胞结构，既不属于原核 生物，也不属于真核生物。
病毒结构十分简单，仅含DNA或RNA 和一个蛋白质外壳，没有合成蛋白质外 壳所必须的核糖体。所以，病毒必须感 染活细胞，改变和利用活细胞的代谢合 成机器，才能合成新的病毒后代。 感染细菌的病毒叫噬菌体，是目前了解 比较清楚的病毒，有：单链DNA、单链 RNA、双链DNA和双链RNA等四种类型。
因子，此菌株就称为F+，受体不含F因子，此菌株 就称为F- 。
原点 转移起始点
致育基因
使它具有感染性，其中一 些编码F纤毛（性馓毛）
配对区域
与受体染色体上同源序列配对，交换整合到 受体菌中，成为受体染色体的一部分
E.coliF因子存在状态有三种类型：
①没有F因子，即F– ②游离状态的F因子，即F+
可见：原核类中的交换并不像真核生物那 样在两整套基因组间进行，而是在一完整 的基因组（ F-内基因子）与一不完整的基 因组（ Hfr外基因子）间进行，即在部分 二倍体间进行。因此，在细菌的重组中有 下列两个特点： 1、只有偶数次交换才能产生平衡的重组 子 2、不出现相反的重组子，所以在选择培 养基上只出现一种重组子。
3、转化和基因重组作图
当两个基因紧密连锁时，它们就有较多
的机会包括在同一个DNA片段中，并同
时整合到受体染色体中。因此，紧密连
锁的基因可以通过转化进行作图。如：
trp2+ his2+ tyr1+×trp2 his2 tyr1 ↓
重组型数
Trp2-his2重组值 =
×100%
亲型数+重组型数
Trp2-his2 → 0.34 Trp2-tyr1 → 0.40 His2-tyr1 → 0.13
亲型噬菌斑 h-r+：透明、小 h+r-：半透明、大
重组型噬菌斑 h-r-：透明、大 h+r+：半透明、小
重组型噬菌斑
重组值=
× 100%
总噬菌斑
h-r- + h+r+
=
×100%
h-r+ + h+r- + h-r- + h+r+
ra–h+ r+h– → 24% rb–h+ r+h– → 12.3% rc–h+×r+h– → 1.6%
三、细菌和病毒在遗传研究中 的优越性
(1)世代周期短。大肠杆菌每20分钟可繁殖 一代，病毒每小时可繁殖数百个后代
(2)易于管理和进行化学分析 (3)便于研究基因的突变 (4)便于研究基因的作用 (5)便于基因重组的研究 (6)便于用作研究基因结构、功能及调控机
制的材料 (7)便于进行遗传操作
第二节 噬菌体的遗传分析
第七章 细菌和病毒的遗传
细菌属于原核生物，不进行 典型的有丝分裂和减数分裂，因 此，其染色体传递和重组方式与 真核生物不尽相同。
病毒甚至不进行分裂，它在 宿主细胞内以集团形式产生。细 菌和病毒的遗传分析对整个遗传 学，特别是对于分子遗传学的发 展具有重大作用。
第一节 细菌和病毒遗传研究 的意义
遗传学研究从细胞水平推进到分 子水平，是由于两大发展： （1）对基因的化学和物理结构
其中单交换产生的是不平衡的部分二倍体线性染 色体，而双交换产生的是有活性的环状重组子和 片段。
细菌重组的特点
--
（a）：接合后形成的部分二倍体，包括外基因子和内基因子； （b）：内基因子和外基因子之间单交换形成一个线性染色体； （c）：双交换形成一个完整的重组染色体和一个游离片段，这一 片段随以后的分裂而丢失。
表7－2 四种噬菌斑数及重组值
每 种 基 因 型 的%
杂交组 合
重组值
r–h+ r+h– r+h+ r–h–
ra–h+ r+h– 34.0 42.0 12.0 12.0 24%
rb–h+ r+h– 32.0 56.0 5.9 6.4 12.3%
rc–h+×r+h– 39.0 59.0 0.7
trp2
his2
tyr1
∣←──34─→ ∣←───13──∣
∣←─────40──────→∣
绘制细菌连锁遗传图谱的基本原理：
1.相邻基因发生共同转化的概率与两者 的距离间成正向关系，基因间距离越 近，发生共同转化的频率越高； 反之，基因间距离越远，发生共同转 化的频率越低。
因此，可以通过测定两基因共同转化 的频率来指示基因间的相对距离。
根据中断杂交实验作出的大肠杆菌连锁图
用不同的Hfr菌株进行中断杂 交实验，基因转移的原点(O)和转 移的方向不同， 说明F因子和细菌染色体都是环 状的
表 7－5 用中断杂交法确定的几个Hfr菌株的基因顺序
Hfr的 类型
基因转移顺序
HfrH 1 2 3 AB312
0 thr pro lac pur gal his gly thi 0 thr thi gly his gal pur lac pro 0 pro thr thi gly his gal pur lac 0 pur lac pro thr thi gly his gal 0 thi thr pro lac pur gal his gly
转化首先是Griffith(1928)在
肺炎双球菌中发现的
杀死SⅢ片段
RⅡ
SⅢ
Avery(1944)等研究证实，转化因子 是DNA。这个极其重要的发现，不仅 证实遗传物质是DNA，而且表明转化
是细菌交换基因的方式之一。
1.供体DNA与受体细胞间的接触与互作
影响因素包括：
(1)转化片段大小:肺炎双球菌的成功转 化，转化DNA片段至少要有800bp， 枯草杆菌最少需要16000bp
供体（雄性）→ 受体（雌性）
大肠杆菌Ｋ12中有两个这样的菌株：
A菌株：met-bio-thr+leu+thi+
B菌株：met+bio+thr-leu-thi-
A strs菌株× B strr菌株 A strr菌株× B strs菌株
基本培养基
基本培养基
产生原养型
产生原养型
A strs菌株× B strr菌株 A strr菌株× B strs菌株
rc
↓
重组值约14%
可知h应位于rb及rc
之间，又因为T2噬菌 rb