第八章细菌和噬菌体的重组和连锁

噬菌斑的形状
第 一 节 细菌和病毒在遗传学研究中的地位 二、噬菌体
第 一 节 细菌和病毒在遗传学研究中的地位
根据噬菌体与宿主细胞的相互关系，可分为：
（一）、相关概念
（二）、细菌的突变型
（三）、突变型的筛选
（四）、建立纯系的方法
第 一 节 细菌和病毒在遗传学研究中的地位 一、细菌
(一)相关概念
1、细菌细胞
单细胞原核生物，细胞比较小（约1-2μm长，0.5μm宽），无核膜，无真正 的细胞核，只在菌体中央有一个遗传物质集中区——称拟核。
无性繁殖（裂殖法增殖），生长速度快，周期短，20分钟一个世代。易突 变。
第六章 细菌和噬菌体 的重组和连锁
真核生物基因分离、自由组合及连锁交换均通过有性过程 （减数分裂—受精）实现。细菌和病毒均属于原核生物不 存在严格意义上的有性过程（拟有性过程）。
但细菌细胞内除了染色体外还有一些寄生性复制因子(如噬 菌体和质粒，也被称为核外或染色体外因子)，它们可以在 细胞间传递，并且形成细菌染色体间以及细菌染色体与核 外遗传因子间的重组体。
青霉素: Penicillin
penr, pens
链霉素：Streptomycin strr, strs
4、抗噬菌体突变型：
T1噬菌体 Tonr Tons T2噬菌体 Ttor Ttos
第 一 节 细菌和病毒在遗传学研究中的地位 一、细菌
（三）突变型的筛选
1、选择培养法：
选择培养法是根据菌株在基本培养基和营养（补充）培养基上的生长表现 将菌株分为原养型(也称为原生营养型)与营养缺陷型(在基本培养基上不 能正常生长，只能在相应的营养培养基上生长)。
（二）细菌的突变型
1、合成代谢功能的突变型（营养突变型）:
野生型（原养型）：具有合成所有代谢与生长所必须的复杂有机物的功能，
可在基本培养基上生长。
营养缺陷型：一个必需的基因发生了突变，丧失合成百度文库种营养物质能力，不
能在基本培养基上生长。
met － 甲硫氨基酸缺陷型
met ＋
thi － 维生素B1缺陷型 pur － 嘌呤缺陷型
2、细菌染色体
（1）结构: 单倍体，为环状裸露双链DNA(基因带或主染色体)，以折叠或螺旋状态存
在；无蛋白质结合，也不形成核小体，所以其染色体的显著特点是：易于接受 带有相同或不同物种的基因或DNA片段的插入。 （2）大小：长约25-35000m(未螺旋)； （3）复制方式：着膜复制；
分裂特点：均等分裂，无基因重组。
补充培养基：在基本培养基中有针对性地加上某一种或几种其自身 不能合成的成分，以满足相应突变型生长需要的培养 基。
第 一 节 细菌和病毒在遗传学研究中的地位 一、细菌
2、影印培养法：
为高效检测、分离混和群 体中不同突变型，黎德伯 格夫妇设计了影印培养法；
该方法原理与选择培养法 一致，但是采用影印法将 在完全培养基上单菌落同 时接种到不同选择培养基 上，同时对所有菌落进行 选择培养，鉴定效率大大 提高。
❖ 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”。
第 一 节 细菌和病毒在遗传学研究中的地位
病毒根据宿主划分： •植物病毒 •动物病毒 •细菌病毒一般称为噬菌体.
第 一 节 细菌和病毒在遗传学研究中的地位
噬菌体:指侵染细菌、放线菌以及真菌的病毒。 噬菌体侵染细菌后在均匀生长的细菌培养板上形成噬菌斑（plaque）。 单一核酸分子（DNA或RNA）称为基因带或染色体。大多数噬菌体含
dsDNA 。
4、菌落：
单个微生物生长繁殖到一定程度可以形成肉眼可见的、有一定形态结构 的子细胞生长群体。
第 一 节 细菌和病毒在遗传学研究中的地位 一、细菌
大 肠 杆 菌 E.coli
第 一 节 细菌和病毒在遗传学研究中的地位 一、细菌
E.Coli 的 拟 核
第 一 节 细菌和病毒在遗传学研究中的地位 一、细菌
第 一 节 细菌和病毒在遗传学研究中的地位 一、细菌
细 菌 染 色 体 DNA 的 复 制
从一个起点开始，向两个方向同时复制，当两个复制方向相遇时，复制就停止。
第 一 节 细菌和病毒在遗传学研究中的地位 一、细菌
3、质粒：
1～n个独立于染色体存在，并能独立自我复制和决定某些性状的环状 DNA。
附加体：有些质粒能整合到细菌染色体中，在染色体的控制下随染色体 一起复制，这类质粒称为附加体。
都会影响降解功能的实现。
突变体不能利用特定的物质或碳元素作为能量来源。
lac－ 乳糖突变型
lac＋
gal － 半乳糖突变型
gal ＋
第 一 节 细菌和病毒在遗传学研究中的地位 一、细菌
3、抗药性突变型（抗生素抗性突变型）:
敏感型：对某种药物缺乏耐受能力的类型（sensitive） 。
抗性型：对某种药物有耐受能力的类型（resistance）。
thi ＋ pur ＋
第 一 节 细菌和病毒在遗传学研究中的地位 一、细菌
2、分解代谢功能的突变型（碳源突变型）：
野生型细菌能利用复杂的不同碳源，也能把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产物。这些降解功能称分解代谢功能。
一系列降解功能的实现也需要许多基因的表达，其中任何一个基因突变
这种重组体结构类似于真核生物减数分裂过程中形成的重 组体结构。
第一节 细菌和病毒在遗传学研究 中的地位
第二节 细菌的遗传分析* 第三节 噬菌体的遗传分析
第一节 细菌和病毒在遗传学研究中
的地位
一、细菌 二、噬菌体 三、细菌和病毒是遗传研究的好材料
第一节 细菌和病毒在遗传学研究中
的地位 一、细菌
其它突变类型的筛选、鉴定： 对于其它的突变类型(如温度敏感型)，也可以通过培养条件的选择培
养来筛选与鉴定。
第 一 节 细菌和病毒在遗传学研究中的地位 一、细菌
培养基的类型：
基本培养基：凡能满足某一菌种野生型菌株营养要求的最低成分的 组合培养基。
完全培养基：在基本培养基中加入一些富含生长因子的物质，以满 足该菌种各种突变型的需要。