病毒的遗传分析(2)
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第三讲 病毒的遗传变异分析
病毒进化的例证
粘液瘤病毒与宿主的共同进化 甲型流感病毒的抗原性转移以及漂移
人类的感染
重组的甲型流感在人群中三次大流行：
1918年西班牙流感
1957年亚洲流感
1968年香港流感
流感期間 Camp Funston 的緊急軍事醫院。
禽流感病毒（Avian influenza virus， AIV）
野生水禽是禽流感病毒的基因库
病毒的变异
甲型流感病毒变异的显著特点是HA和NA发生
遗传性或抗原性漂移（genetic or antigenic drift） 遗传性或抗原性转移（genetic or antigenic shift）
表型的一致性，遗传的动态差异，在变异中 保持稳定。
突变
病毒复制过程中单个或者成段的核苷酸序列发生 替换、缺失、插入等现象。 缺损型干扰（defective interfering， DI）突变 株，突变的特例
缺损型干扰(defective interfering,DI)突变株
这是一种缺失突变的产物。自身不能复制,只有在
“transforming principle” demonstrated with Streptococcus pneumoniae
病毒
第一节 第二节 第三节 第四节
突变 诱变 基因重组 病毒基因产物间的相互作用
准种：由一种母序列和来自该序列的大量突 变基因组所组成的病毒群体。
病毒的遗传与变异
What is a gene?
Stable source of information Ability to replicate accurately Capable of change
10细菌和病毒的遗传-性导、转导
如果研究三因子转导(three-factor transduction)，只需分析一个实 验的结果就可以推出三个基因的次序。
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+。
突变子和重组子都是一个核苷酸对或者碱基对(bp)。所
以基因内每个碱基均可能发生突变，任意两个碱基间均能 发生交换重组
噬菌体突变型的互补试验
属于同一基因(功能单位)还是两个基因突变产生的呢
p59
对于两个独立起源的、表型相似的隐性突变，如何判定是 在二倍体生物中，可以建立双突变杂合体。双突变体杂合 体有两种形式：顺式(cis)和反式(trans)
普遍性转导
最少的一类转导体应当代表最难于转导的情况，
这种转导体是同时发生交换次数最多的一类。
这种转导子的基因排列应为两边是供体基因，而
中间为受体基因。
假定由实验得到的最少的转导体类别为a+b+c- ，
那么就可以确定，这三个基因的正确次序应当是 acb或bca，而不是abc。
普遍性转导
如λ的DNA，既可以以自主的状态存在，也可以整合在细菌染色 体中。这种有两种状态的遗传因子叫做附加体(episome)。
第四章 病毒的遗传分析
根据上述结果，可绘出这3个基因的染色体图：
负干涉
符合系数C = 实际双交换值/理论双交换值 =（1.6+1.7）/（12.9×20.8） = 1.23 干涉值 = 1-C = 1-1.23 = -0.23
四、λ 噬菌体的基因重组与作图（自学）
1955年，Kaiser 进行了λ噬菌体的重组作图试验 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。
通常按宿主类型病毒分为： 1.噬菌体 细菌病毒、真菌病毒及藻类病毒 2.植物病毒 感染高等植物、藻类等真核生物的病毒 3.动物病毒 昆虫病毒和脊椎动物病毒
遗传学研究中应用最广泛的是噬菌体，这是因 为： 1.繁殖快 2.基因组小 3.突变体多
第一节
噬菌体的繁殖和突变型
第二节
噬菌体突变型的重组实验 第三节
二、顺反子
两个突变如果分别位于两条染色体上，这种组合方式 称为反式排列。 两个突变同时位于一条染色体上，则称为顺式排列。
当两个突变型的顺式排列互补表现为野生型，反式排 列不互补表型为突变型，这两个突变位点应属于同一 基因。 当两个突变型顺式、反式排列都表现为野生型，它们 应属于不同的功能基因，位于不同的座位上。 Benzer 将这样一个不同突变之间没有互补的功能区称 为顺反子，即遗传的功能单位就是一个顺反子。
■ 带有sus突变的噬菌体在感染一种带有抑制基因 （suppressor，su＋）的宿主菌时能产生子代。 ■ 在感染另一种没有抑制基因（su-）的宿主菌时，不 能产生子代。
2.噬菌斑形态突变型
细菌和病毒的遗传学分析
gal
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。
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。
遗传学课后习题答案(王亚馥)
第2章孟德尔式遗传分析: 习题解1 题解a:(1) 他们第一个孩子为无尝味能力的女儿的概率是1/8;(2) 他们第一个孩子为有尝味能力的孩子的概率是3/4;(3) 他们第一个孩子为有尝味能力儿子的概率是3/8。
b：他们的头两个孩子均为品尝者的概率为9/16。
2 题解：已知半乳糖血症是常染色体隐性遗传。
因为甲的哥哥有半乳糖症，甲的父母必然是致病基因携带者，而甲表现正常，所以甲有2/3的可能为杂合体。
乙的外祖母患有半乳糖血症，乙的母亲必为杂合体，乙有1/2的可能为杂合体，二人结婚，每个孩子都有1/12的可能患病。
3 题解：a:该病是常染色体显性遗传病。
因为该系谱具有常显性遗传病的所有特点：（1）患者的双亲之一是患者；（2）患者同胞中约1/2是患者，男女机会相等；（3）表现连代遗传。
b：设致病基因为A，正常基因a，则该家系各成员的可能基因型如图中所示c：1/24 题解a：系谱中各成员基因型见下图b：1/4X1/3X1/4=1/48c：1/48d：3/45题解：将红色、双子房、矮蔓纯合体(RRDDtt)与黄色、单子房、高蔓纯合体(rrddTT)杂交，在F2中只选黄、双、高植株((rrD-T-))。
而且，在F2中至少要选9株表现黄、双高的植株。
分株收获F3的种子。
次年，分株行播种选择无性状分离的株行。
便是所需黄、双、高的纯合体。
6 题解：正常情况：YY褐色(显性)；yy黄色(隐性)。
用含银盐饲料饲养：YY褐色→黄色（发生表型模写）因为表型模写是环境条件的影响，是不遗传的。
将该未知基因型的黄色与正常黄色在不用含银盐饲料饲养的条件下,进行杂交,根据子代表型进行判断。
如果子代全是褐色，说明所测黄色果蝇的基因型是YY。
表现黄色是表型模写的结果。
如果子代全为黄色，说明所测黄色果蝇的基因型是yy。
无表型模写。
7 题解: a：设计一个有效方案。
用基因型分别为aaBBCC、AAbbCC、AABBcc的三个纯合体杂交，培育优良纯合体aabbcc。
第六章 病毒的遗传分析
三个基因的染色体图
m 12.9cM r 20.8cM tu
一、互补测验和顺反子 二、X174条件致死突变型的互补 三、T4突变型的互补试验
一、互补测验与顺反子
❖ 互补测验：是确定突变的功能关系。（重组测验是 确定突变基因的空间关系）
❖ 根据顺式排列和反式排列的表现型来确定两个突变 体是否属于同一个基因（顺反子）。
无基盘，即尾部不完全
无头
有头部、 尾部、尾 丝，但不 装配
说明基因 13一定控 制着头部 装配过程 中的某一 步骤。
实验结果
❖ 结果发现：rⅡ突变型可分成rⅡA和rⅡB两个互补群。 ❖ 所有rⅡA突变型的突变位点都在rⅡ区的一头，所有
rⅡB突变型的突变位点都在rⅡ区的另一头。
凡是属于rⅡA互补群的突变不能互补，同理属于B互 补群的突变也不能互补；它们均是一个独立的功能单 位，在大肠杆菌K(λ)中增殖需这两种功能。
主要内容
• 病毒的形态结构与基因组 • 噬菌体的繁殖和突变型 • 噬菌体突变型的重组实验 • 噬菌体突变型的互补测验 • λ噬菌体基因组与位点专一性重组
❖ 病毒：专性寄生的非细胞生物，形态多种多样。 结构十分简单，只有一条染色体，由蛋白质外 壳及其包被的核酸所组成。
❖ 病毒的基因组：DNA或RNA， ss或ds，+或-， L或O型。
能互补
+ rII1 + rII2 顺式(cis)排列
能互补
2个突变点在同一基因内
反式排列，不能互补
顺式排列，能互补
Benzer就将这样一个不同突变之间没有互补的功能 区域称为顺反子（cristron） 。
2、突变子（muton）：是指一个顺反子内部能发 生突变的最小单位。最小的突变子只有1对碱 基，本身无独立的功能。
遗传学第五章 病毒与原核生物的遗传学分析
(六) 跳跃基因和断裂基因的发现 基因组：对于一个二倍体高等生物而言，能 维持配子或配子体正常功能的最低数目的一 套染色体就称为一个基因组。 B.McClintock最早提出可跳动基因的观点. 转座子:可以从一条染色体跳到另一条染色体上 的DNA片段. 断裂基因:基因中DNA序列不连续,其中被一 些不编码序列所隔开.
近代基因的概念：基因是一段有功能的DNA序列，是一个
遗传功能单位，其内部存在有许多的重组子和突变子。 突变子：指改变后可以产生突变型表型的最小单位。 重组子：不能由重组分开的基本单位。
（五）操纵子模型：1961年F Jacob和Monod提出,这一学说阐明了 因调控在乳糖利用中所起的作用。
遗传学GENETICS
s + + 30 + co1 mi 32 s co1 + 61 + + mi 51
√ √ √
s + mi + co1 +
合计
5 13
18
2091
0.86
√
3.76
√
6.16 8.2
作图： 3.76 s
6.16
co1 8.2 + 2 x 0.86=9.92 mi
第三节 细菌的遗传分析
1928年 Griffith 的实验
遗传学GENETICS
• 由于排列方式不同而表型不同的现象称 为顺反位置效应. • 拟等位基因:将紧密连锁基因的功能性等 位基因,但不是结构性的等位基因称为拟 等位基因.
遗传学GENETICS 二 噬菌体突变型 １噬菌体形态变型 2 宿主范围突变型: 3 条件致死突变型： 表4-1 类 型 野生型与几种突变型的区别 不同大肠杆菌平板上噬菌斑表型 S K() B 野生型 小噬菌斑 小噬菌斑 小噬菌斑 小噬菌斑 rI 大噬菌斑 小噬菌斑 rII 大噬菌斑 无噬菌斑（致死） 小噬菌斑 小噬菌斑 rIII 大噬菌斑 小噬菌斑
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
遗传学病毒的遗传分析
遗传学病毒的遗传分析
（二）基因内互补 例外情况。如：沙门氏杆菌甘油磷酸脱氢 酶基因；大肠杆菌和脉孢菌色氨酸合成酶 基因；脉孢菌谷氨酸脱氢酶基因。
1、基因内互补和基因间互补的区别 P200 2、基因内互补的作用机制 P202图8-14
遗传学病毒的遗传分析
五、噬菌体T4 rⅡ缺失突变与作图
（一）缺失作图的原理 ◇ 缺失突变（deletion mutation）：一个
K(λ）
野生型 rⅡ
小噬菌斑 小噬菌斑 大噬菌斑 无噬菌斑
遗传学病毒的遗传分析
3、宿主范围突变型
◆ 宿主范围(host range，h)：h-表示可同
时感染两种不同的E.coli菌株B，B-2，噬
菌斑透明。h+表示只感染菌株B，噬菌斑半 透明。
遗传学病毒的遗传分析
三、噬菌体突变型的重组测验 （一）Benzer的重组测验和基因的
（1）温度敏感突变 • 热敏感突变 • 冷敏感突变 （2）抑制因子敏感突变（sus突变）
sus突变 su+突变：宿主菌含有抑制基因su+， sus突变噬菌体感染此类菌时能产生后代。
遗传学病毒的遗传分析
2、噬菌斑形态突变
（1）T4噬菌体简介 T4噬菌体为T-偶列噬菌体之一，基因组为
165Kb的双链DNA分子，包括160个基因， 宿主为E.coli。 形态特征 环状遗传学图
遗传学病毒的遗传分析
遗传学病毒的遗传分析
遗传学病毒的遗传分析
在反式测验中，如两个突变之间能互补，则表 明两个突变是位于两个基因（顺反子）内的突变。 如两个突变之间不能互补，则表明两个突变是位于 同一个基因内的突变。
遗传学病毒的遗传分析
• 顺反子：一个不同突变之间没有互补的 功能区称为顺反子（cistron)。
（二）基因内互补 例外情况。如：沙门氏杆菌甘油磷酸脱氢 酶基因；大肠杆菌和脉孢菌色氨酸合成酶 基因；脉孢菌谷氨酸脱氢酶基因。
1、基因内互补和基因间互补的区别 P200 2、基因内互补的作用机制 P202图8-14
遗传学病毒的遗传分析
五、噬菌体T4 rⅡ缺失突变与作图
（一）缺失作图的原理 ◇ 缺失突变（deletion mutation）：一个
K(λ）
野生型 rⅡ
小噬菌斑 小噬菌斑 大噬菌斑 无噬菌斑
遗传学病毒的遗传分析
3、宿主范围突变型
◆ 宿主范围(host range，h)：h-表示可同
时感染两种不同的E.coli菌株B，B-2，噬
菌斑透明。h+表示只感染菌株B，噬菌斑半 透明。
遗传学病毒的遗传分析
三、噬菌体突变型的重组测验 （一）Benzer的重组测验和基因的
（1）温度敏感突变 • 热敏感突变 • 冷敏感突变 （2）抑制因子敏感突变（sus突变）
sus突变 su+突变：宿主菌含有抑制基因su+， sus突变噬菌体感染此类菌时能产生后代。
遗传学病毒的遗传分析
2、噬菌斑形态突变
（1）T4噬菌体简介 T4噬菌体为T-偶列噬菌体之一，基因组为
165Kb的双链DNA分子，包括160个基因， 宿主为E.coli。 形态特征 环状遗传学图
遗传学病毒的遗传分析
遗传学病毒的遗传分析
遗传学病毒的遗传分析
在反式测验中，如两个突变之间能互补，则表 明两个突变是位于两个基因（顺反子）内的突变。 如两个突变之间不能互补，则表明两个突变是位于 同一个基因内的突变。
遗传学病毒的遗传分析
• 顺反子：一个不同突变之间没有互补的 功能区称为顺反子（cistron)。
病毒的遗传分析0-文档资料
（2）噬菌体的抑制因子敏感突变型类型及表现 琥珀型（amber）UAG 赭石型（ocher）UAA 乳白型（opal） UGA
表5-2携带不同专一性抑制基因宿主中sus突变噬菌体的表现
宿主菌基因型 噬菌体基因型 su- su+amb su+och su+op
野生型
+
+
+
+
sus amber -
+
+
杂交：amA + tsC X + amB +
amA + tsC + amB +
如果基因顺序是: amA amB tsC 实验结果应是: + + tsC为大类，+++为小类 图5-4 (正交顺序I或反交顺序I)
如果基因顺序是: tsC amA amB 实验结果应是: + + + 为大类， tsC + + 为小类
C och6
D am10,amH81,
E am3,am6,am27,
F am87,am88,am89, amH57,op6, op9,tsh6,ts41D
G am9,am32,ts,ts79
H amN1,am23,am80,am90,ts4
二 T4突变型的互补试验
三 基因内互补
1 基因内互补的机理
图8-3 λ 噬菌体的生活周期
二 噬菌体的突变型
(一)快速溶菌突变型（r） 由于基因突变能快速复制，并裂解细菌的噬菌体类型。
r+—野生型，r—突变型。 r+—小噬菌斑，r—大噬菌斑且边缘清晰。 (二)宿主范围突变型（h） h能感染野生型细菌和突变型细菌。野生型噬菌体用h+表 示，只能侵染野生型菌株。 例如： T2噬菌体
2022-2023学年浙江省湖州、丽水、衢州三地市高三11月教学质量测试生物试题
2022-2023学年浙江省湖州、丽水、衢州三地市高三11月教学质量测试生物试题1.碳中和指二氧化碳的零排放，即二氧化碳的排放量和吸收量平衡。
下列行为中有利于实现碳中和目标的是（）A．焚烧秸秆B．滥采滥伐C．植树造林D．发展火电2.每逢农历春节，很多广场上各种盆栽花卉凌寒怒放。
为使花卉在特定的时间开花，常用的措施不包括（）A．重力影响B．水肥控制C．改变光照时间D．施用植物生长调节剂3.下图表示染色体受射线作用发生断裂后错误重接引发的变异，该变异属于（）A．基因突变B．染色体数目变异C．缺失和重复D．交叉互换4.我国境内有着大面积的盐碱地，可种植耐盐碱的新型海水稻。
下列推测错误的是（）A．海水稻细胞液浓度大于盐碱地土壤的溶液浓度B．海水稻在盐碱地正常生长时根细胞中水分子不会运出C．将普通水稻种到盐碱地中其根毛区细胞会质壁分离D．海水稻很少会发生普通水稻中常见的病虫害5.人在剧烈运动时，有关细胞呼吸的叙述正确的是（）A．剧烈运动期间，肌肉细胞合成ATP的场所是细胞溶胶和线粒体B．剧烈运动期间，肌肉细胞产生的[H]均与O 2结合产生H 2 OC．由于厌氧呼吸，肌肉细胞CO 2的释放量大于O 2的吸收量D．剧烈运动产生大量的CO 2，将引起肌肉酸痛6.间充质干细胞（MSC）是一群来源于中胚层的干细胞。
研究表明，新冠患者接受MSC治疗后能有效促进肺部损伤组织的修复并提高机体的活动耐力。
下列叙述正确的是（）A．MSC是胚胎发育过程中未分化的细胞B．肺部损伤组织的修复包括细胞分裂和分化等过程C．MSC治疗新冠患者的过程体现了干细胞具有全能性D．MSC形成肺部组织的过程中基因表达的水平不断降低7.探究淀粉酶对淀粉和蔗糖作用的实验设计及结果如下表下列叙述正确的是（）A．本实验的自变量是底物种类B．不能用蔗糖酶溶液替代淀粉酶溶液C．本实验证明酶具有高效性D．可用碘－碘化钾溶液替代本尼迪特试剂8.生态学家对某相对封闭的湖泊的能量流动进行了定量分析，部分数据如下[单位：J/（cm2·a），其中a表示年]。
病毒的遗传分析ppt课件
哈工大-遗传学
第五章 病毒的遗传分析
突变位点 在同一顺
反子内
突变位点 不在同一 顺反子内
顺式测验
反式测验
+− ++
当顺式有功能，而反式没有功能时，突变位点突变位点在同一 顺反子内；当顺式有功能，而反式也有功能时，突变位点突变位点在 不同顺反子内。
哈工大-遗传学
第五章 病毒的遗传分析
第五章 病毒的遗传分析
(二)、φX174噬菌体
（1）基因组的结构特点 DNA含有5386个核苷酸，编码总分子量
为25万的11个蛋白质分子。Sanger发现存 在着重叠基因。
哈工大-遗传学
第五章 病毒的遗传分析
（2）φX174噬菌体突变型在遗传学中的应用
互补实验: 两点测交: 三点测交:
哈工大-遗传学
第五章 病毒的遗传分析
3.0% 2.0% 1.5%
(1). a、b、c 三个基因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+, 预期哪两种类型的重 组子频率最低？ (3). 计算(2)所假定的三因子杂交中，各重组类型的频率？
哈工大-遗传学
第五章 病毒的遗传分析
野生型重组体。
哈工大-遗传学
第五章 病毒的遗传分析
λ噬菌体基因分为两类：
❖ 噬菌斑形成所必需的基因，在基因组中以大 写字母表示
❖ 噬菌体斑形成非必需的基因，用小写字母或 希腊字母表示
哈工大-遗传学
第五章 病毒的遗传分析
噬菌斑形成所必需的基因
1）A、W、B、C、D、E、F基因是头部形成必需基因 2）Z、U、V、G、T、H、M、L、K、I、J是尾部形成必需基 因 3）O、P是噬菌体复制的必需基因 4）S、R是细菌细胞裂解及子代噬菌体释放的必需基因 5）N、Q是正调节基因，可促进噬菌斑的形成
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amA x amB
su+
su+: amA、amB
su-
基因型：amA- amB+ amA+ amB- amA+ amB+
amA+ amB+ amA- amB-
A+B+ X 2
amA-amB间重组值：
X 100%
su+:amA、amB总数
医学ppt
23
两个不同抑制因子敏感突变型间的杂交 sus amber x sus opal
su+amber；su+opal
10-6
10-2
限制条件：su+amber、opal
基因型：amb-opal+ amb+opalamb+opal+ amb-opal-
suamber+opal+
表5-6 174突变型之间杂交观察到的双因子重组率
医学ppt
24
X174的三点测交
1 确定三个基因的顺序的前提条件
只有两种可能顺序的条件下进行；
例如：要确定amA、amB、tsC三基因的顺序
已知：amA与amB较近，amA和amB离tsC都较远；
三个基因顺序有：
5种琥珀抑制基因的性质
插入的 氨基酸
合成的蛋白质 占野生型%
丝氨酸
28
谷氨酰胺
14
酪氨酸
55
酪氨酸
16
赖氨酸
5
赭石型抑 制基因
+ +
医学ppt
13
噬菌体突变的重组试验
T2突变型及特性
快速溶菌突变型：r 野生型：r+
T2宿主范围野生型: h T2宿主范围突变型: h-
细菌
Ｂ
B/2
大噬菌斑； 小噬菌斑；
在双重感染（相当hr+ ×h+r）的过程中，hr+ 和h+r相互作用（即基因可以发生交换），所以 在其子代中可以得到hr和h+r+的重组体和hr+及 h+r4种噬菌体。
医学ppt
15
T2突变型的两点试验
(一) 噬菌体杂交
h-r+ X h+r-
Ecoli B
表现型 透明,小 半透明,大 透明,大 半透明,小
2
结构简单： 蛋白质外壳、核酸、某些碳水化合物、
脂肪等。 多样性的原因：外壳的蛋白质种类、染
色体类型和结构。
医学ppt
3
医学ppt
4
表8-1 病毒的基因医组学pp结t 构
5
噬菌体的繁殖
（一）烈性噬菌体的感染周期 （二）温和性噬菌体的感染周期 1 溶源周期：
原噬菌体: 溶源性细菌: 溶源性细菌的特点: 2 裂解周期： 溶源性细菌自发或经诱发裂解细菌
医学ppt
18
医学ppt
19
医学ppt
20
医学ppt
21
T4突变型的三点试验
表5-5 T4的 m r tu x + + + 三点试验结果
亲本类型 单交换型 单交换型 双交换型
合计
类 型 噬菌斑数 %
重组频率%43;++
3467 3279
69.6%
m++ + r tu
2 抑制因子敏感突变（sus）
噬菌体
细菌
正常基因
sus+
su-
突变基因
sus
su+
医学ppt
10
（1）抑制因子敏感突变的概念：
例如：噬菌体mRNA基因 细菌tRNA基因反密码子
正常 突变
突变
正常
基因：5`TAC 3`5`TAG 3` 3`ATC 5`3`ATG 5`
mRNA 5`UAC 3` 5`UAG 3` 3`AUC 5` 3`AUG 5`
酪氨酸 酪氨酸
表型：酪氨酸 终止 5`UAG 3`
3`AUC 5` 酪氨酸
医学ppt
11
（2）噬菌体的抑制因子敏感突变型类型及表现 琥珀型（amber）UAG 赭石型（ocher）UAA 乳白型（opal） UGA
表5-2携带不同专一性抑制基因宿主中sus突变噬菌体的表现
宿主菌基因型 噬菌体基因型 su- su+amb su+och su+op
野生型
+
+
+
+
sus amber -
+
+
-
sus ochre -
-
+
-
sus opal
-
-
-
+
医学ppt
12
（二）无义突变与无义抑制突变 无义突变：指一个为氨基酸编码的密码变为终止密码的突变。 无义抑制突变：指能抑制无义突变表现的突变。
表5-3
琥珀型抑 制基因
su1+ su2+ su3+ su4+ su5+
+ - 半透明
+ + 透明
医学ppt
14
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。
例如：噬菌体Ⅰ：hr+即能感染B和B/2菌株产生噬 菌斑小而边缘模糊，即透明、小噬菌斑。
噬菌体Ⅱ：h+r能感染B株，产生约大两倍 的边缘清楚的噬菌斑，即为半透明、大的噬菌斑。
用hr+和h+r两种噬菌体同时感染B株，进行双重 感染。
520 474
9.6%
∨
∨
mr+ + + tu
853 965
17.5%
∨∨
m + tu +r+
162 172
3.3%
∨
∨
10342
12.9 20.8 27.1
作图： m 12.9 r 20.8 tu
医学ppt
22
X174突变型的两点和三点测交
(一) X174的两点测交 ——两个琥珀突变型间杂交
h能感染野生型细菌和突变型细菌。野生型噬菌体用h+表 示，只能侵染野生型菌株。
例如： T2噬菌体
野生型（ h+ ）—感染B
突变型（h）—感染B，和B/2。
若将B和B/2同时混合培养在平板上，用h+和h的T2噬菌 体感染，h—噬菌斑透明的， h+—噬菌班半透明的。
医学ppt
9
(三) 条件致死突变型
1 温度敏感突变型
↓释放 子噬菌体。
医学ppt
6
图8-2 T4噬菌体的生医活学p周pt 期
7
图8-3 λ 噬菌体的生活医学周ppt 期
8
二 噬菌体的突变型
(一)快速溶菌突变型（r）
由于基因突变能快速复制，并裂解细菌的噬菌体类型。 r+—野生型，r—突变型。
r+—小噬菌斑，r—大噬菌斑且边缘清晰。
(二)宿主范围突变型（h）
病毒的遗传分析
医学ppt
1
病毒的形态结构与基因组
病毒的形态结构
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。
医学ppt
基因型 h-r+ 亲组合 h+r- 亲组合 h-r- 重组合 h+r+ 重组合
(二) 噬菌体重组值的计算
重组噬菌斑数
重组值 =
Ｘ100%
Ecoli：B + B/2
总噬菌斑数
医学ppt
16
图8-7 T2的h+r-与h- r+ 之间杂交重组后的4种噬菌斑形态
医学ppt
17
表8-5 h＋ rx－ × h－ rx＋ 噬菌斑数目及重组值（ rx－ 代表不同 的r－ 基因）
su+
su+: amA、amB
su-
基因型：amA- amB+ amA+ amB- amA+ amB+
amA+ amB+ amA- amB-
A+B+ X 2
amA-amB间重组值：
X 100%
su+:amA、amB总数
医学ppt
23
两个不同抑制因子敏感突变型间的杂交 sus amber x sus opal
su+amber；su+opal
10-6
10-2
限制条件：su+amber、opal
基因型：amb-opal+ amb+opalamb+opal+ amb-opal-
suamber+opal+
表5-6 174突变型之间杂交观察到的双因子重组率
医学ppt
24
X174的三点测交
1 确定三个基因的顺序的前提条件
只有两种可能顺序的条件下进行；
例如：要确定amA、amB、tsC三基因的顺序
已知：amA与amB较近，amA和amB离tsC都较远；
三个基因顺序有：
5种琥珀抑制基因的性质
插入的 氨基酸
合成的蛋白质 占野生型%
丝氨酸
28
谷氨酰胺
14
酪氨酸
55
酪氨酸
16
赖氨酸
5
赭石型抑 制基因
+ +
医学ppt
13
噬菌体突变的重组试验
T2突变型及特性
快速溶菌突变型：r 野生型：r+
T2宿主范围野生型: h T2宿主范围突变型: h-
细菌
Ｂ
B/2
大噬菌斑； 小噬菌斑；
在双重感染（相当hr+ ×h+r）的过程中，hr+ 和h+r相互作用（即基因可以发生交换），所以 在其子代中可以得到hr和h+r+的重组体和hr+及 h+r4种噬菌体。
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15
T2突变型的两点试验
(一) 噬菌体杂交
h-r+ X h+r-
Ecoli B
表现型 透明,小 半透明,大 透明,大 半透明,小
2
结构简单： 蛋白质外壳、核酸、某些碳水化合物、
脂肪等。 多样性的原因：外壳的蛋白质种类、染
色体类型和结构。
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3
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4
表8-1 病毒的基因医组学pp结t 构
5
噬菌体的繁殖
（一）烈性噬菌体的感染周期 （二）温和性噬菌体的感染周期 1 溶源周期：
原噬菌体: 溶源性细菌: 溶源性细菌的特点: 2 裂解周期： 溶源性细菌自发或经诱发裂解细菌
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18
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19
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20
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T4突变型的三点试验
表5-5 T4的 m r tu x + + + 三点试验结果
亲本类型 单交换型 单交换型 双交换型
合计
类 型 噬菌斑数 %
重组频率%43;++
3467 3279
69.6%
m++ + r tu
2 抑制因子敏感突变（sus）
噬菌体
细菌
正常基因
sus+
su-
突变基因
sus
su+
医学ppt
10
（1）抑制因子敏感突变的概念：
例如：噬菌体mRNA基因 细菌tRNA基因反密码子
正常 突变
突变
正常
基因：5`TAC 3`5`TAG 3` 3`ATC 5`3`ATG 5`
mRNA 5`UAC 3` 5`UAG 3` 3`AUC 5` 3`AUG 5`
酪氨酸 酪氨酸
表型：酪氨酸 终止 5`UAG 3`
3`AUC 5` 酪氨酸
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11
（2）噬菌体的抑制因子敏感突变型类型及表现 琥珀型（amber）UAG 赭石型（ocher）UAA 乳白型（opal） UGA
表5-2携带不同专一性抑制基因宿主中sus突变噬菌体的表现
宿主菌基因型 噬菌体基因型 su- su+amb su+och su+op
野生型
+
+
+
+
sus amber -
+
+
-
sus ochre -
-
+
-
sus opal
-
-
-
+
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（二）无义突变与无义抑制突变 无义突变：指一个为氨基酸编码的密码变为终止密码的突变。 无义抑制突变：指能抑制无义突变表现的突变。
表5-3
琥珀型抑 制基因
su1+ su2+ su3+ su4+ su5+
+ - 半透明
+ + 透明
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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。
例如：噬菌体Ⅰ：hr+即能感染B和B/2菌株产生噬 菌斑小而边缘模糊，即透明、小噬菌斑。
噬菌体Ⅱ：h+r能感染B株，产生约大两倍 的边缘清楚的噬菌斑，即为半透明、大的噬菌斑。
用hr+和h+r两种噬菌体同时感染B株，进行双重 感染。
520 474
9.6%
∨
∨
mr+ + + tu
853 965
17.5%
∨∨
m + tu +r+
162 172
3.3%
∨
∨
10342
12.9 20.8 27.1
作图： m 12.9 r 20.8 tu
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X174突变型的两点和三点测交
(一) X174的两点测交 ——两个琥珀突变型间杂交
h能感染野生型细菌和突变型细菌。野生型噬菌体用h+表 示，只能侵染野生型菌株。
例如： T2噬菌体
野生型（ h+ ）—感染B
突变型（h）—感染B，和B/2。
若将B和B/2同时混合培养在平板上，用h+和h的T2噬菌 体感染，h—噬菌斑透明的， h+—噬菌班半透明的。
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(三) 条件致死突变型
1 温度敏感突变型
↓释放 子噬菌体。
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图8-2 T4噬菌体的生医活学p周pt 期
7
图8-3 λ 噬菌体的生活医学周ppt 期
8
二 噬菌体的突变型
(一)快速溶菌突变型（r）
由于基因突变能快速复制，并裂解细菌的噬菌体类型。 r+—野生型，r—突变型。
r+—小噬菌斑，r—大噬菌斑且边缘清晰。
(二)宿主范围突变型（h）
病毒的遗传分析
医学ppt
1
病毒的形态结构与基因组
病毒的形态结构
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。
医学ppt
基因型 h-r+ 亲组合 h+r- 亲组合 h-r- 重组合 h+r+ 重组合
(二) 噬菌体重组值的计算
重组噬菌斑数
重组值 =
Ｘ100%
Ecoli：B + B/2
总噬菌斑数
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图8-7 T2的h+r-与h- r+ 之间杂交重组后的4种噬菌斑形态
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表8-5 h＋ rx－ × h－ rx＋ 噬菌斑数目及重组值（ rx－ 代表不同 的r－ 基因）