第四章 细菌和噬菌体的遗传分析
医学-第四章病毒遗传分析
终止 5`UAG 3` 3`AUC 5` 酪氨酸
（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
（四）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。
• Benzer所用 T4的 r II突变就是遗传学研究 中所用的第一个条件致死突变型。
• T4噬菌体有多个迅速裂解突变型，分别称为 rl， r II，rIII等，它们位于 T4染色体 DNA的不同区 段，这 3组突变型由于在大肠杆菌不同菌株上的 反应不同可以相互区别。
• T4 r II突变使所侵染细胞迅速裂解形成大噬菌 斑，所以称为 r II突变型。
（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
噬菌体生长的测定——一步生长曲线
一步生长曲线：定量描述一群菌体内毒性噬菌体生 长规律的实验曲线。
感染后培养过程
被噬菌体侵染的
菌群培养过程
定时取培养 液与敏
感菌混合平 板培养
不同取样时间培养液与敏感菌混合 平板培养产生的噬菌斑数量的动态
• 四、基本术语 • 1.涂布效率（e.o.p）=噬菌斑/感染噬菌体颗
2.1 互补测验原理和方法 基础遗传学研究首先须有突变型，然后
细菌和噬菌体的遗传分析
(四) 重组作图
如果两个基因间的转移时间小于2分钟，用中断杂交法所得的图距不太可靠，应采用传统的重组作图法。例如，有两个紧密连锁的基因lac-(乳糖不发酵)和ade-(腺嘌呤缺陷型)，为了求得两个基因间的距离，可采用Hfr lac+ ade+和F- lac- ade-的杂交实验。用完全培养基但不加腺嘌呤，可以选出F- ade+的菌落。
A 、B混合培养，基本培养基上有10-7－10-8菌落，
*
1、个别细菌由营养缺陷型转变为原养型 a、基因突变 A bio- met- bio+ met+ 或 B thr- leu- thi- thr+ leu+ thi+ 但单独培养都未突变，间接说明不是。 b 、A B二细菌杂交 得 bio- met- thr+） leu+ thi+ bio+ met+ thr+ leu+ thi+ bio+ met+ thr- leu- thi- 2、营养物质互补 A 能合成B不能合成物质,而B能合成A不能合成物质，混合后二种物质被同一细菌利用，可生长。
第二节 噬菌体的遗传分析
噬菌体
*
(二)类型 １．烈性噬菌体 遗传学上应用较广泛的是大肠杆菌的T偶数系列噬菌体。它们的外貌都象蝌蚪状(如图)。 T偶数系列噬菌体具有六角形的头部，其内部含有双链DNA分子，尾部包括一个中空的针状结构及外鞘。末端是基板，由尾丝及尾针组成。 T偶数系列噬菌体的尾丝附着在大肠杆菌表面时，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。所以这样的T偶数系列噬菌体称为烈性噬菌体。
噬菌体遗传分析
噬菌体的遗传分析一、噬菌体的结构：1.结构简单：蛋白质外壳、核酸、某些碳水化合物、脂肪等。
2.多样性的原因：外壳的蛋白质种类、染色体类型和结构。
3.两大类：①烈性噬菌体：T噬菌体系列(T1-T7)；②温和性噬菌体: P1和λ噬菌体。
㈠、烈性噬菌体：1.结构大同小异，外貌一般呈蝌蚪状：T偶列噬菌体头部：双链DNA分子的染色体；颈部：中空的针状结构及外鞘；尾部：由基板、尾针和尾丝组成。
2.T偶列噬菌体的侵染过程（如T4噬菌体）：尾丝固定于大肠杆菌，遗传物质注入破坏寄主细胞原有的遗传物质合成大量的噬菌体遗传物质和蛋白质组装许多新的子噬菌体溶菌酶裂解细菌释放出大量噬菌体。
右图为T4噬菌体侵染大肠杆菌的生活周期㈡、温和性噬菌体：例如λ和P1噬菌体，λ和P1各代表一种略有不同的溶源性类型。
1.溶源性噬菌体的生活周期：①.λ噬菌体：噬菌体侵入后，细菌不裂解附在E.coli染色体上的gal和bio位点间的attλ座位上通过交换整合到细菌染色体，并能阻止其它λ噬菌体的超数感染。
λ噬菌体特定位点的整合②P1噬菌体：不整合到细菌的染色体上，而是独立存在于细胞质内（见左下图）。
原噬菌体：整合到宿主基因组中的噬菌体。
仅少数基因活动，表达出阻碍物关闭其它基因。
原噬菌体经诱导可转变为烈性噬菌体裂解途径（见右下图）。
2.P1和λ噬菌体的特性：①P1和λ各代表不同的溶源性类型：P1噬菌体：侵入后并不整合到细菌的染色体上，独立存在于细胞质内；λ噬菌体：通过交换整合到细菌染色体上。
②溶源性细菌分裂两个子细胞：P1噬菌体复制则使每个子细胞中至少含有一个拷贝；λ噬菌体随细胞染色体复制而复制，细胞中有一个拷贝。
③共同特点：核酸既不大量复制，也不大量转录和翻译。
P1和λ噬菌体的生活周期特性二、T2噬菌体的基因重组与作图：1.噬菌体遗传性状分为两类：形成的噬菌斑形状：指噬菌斑大小、边缘清晰度、透明程度。
寄主范围：指噬菌体感染和裂解的菌株范围。
《遗传学》课程教学大纲
《遗传学》课程教学大纲课程编号：20911308总学时数：48总学分数：3课程性质：专业必修课适用专业：生物科学、生物技术一、课程的任务和基本要求：1．掌握遗传学的基本概念、基本研究方法。
2．理解生物遗传和变异的基本规律及其本质。
主要包括分离规律、自由组合规律、连锁互换规律等，以及分子遗传学基础。
3．掌握遗传学基本原理，为进一步开展基因工程、分子遗传学等重要理论研究提供基础。
4．通过对本门课程的系统学习，了解遗传学的发展历史、遗传学的相关分支学科、研究新进展以及今后的发展趋向。
二、基本内容和要求：教学内容教学目标第一章绪言理解第二章孟德尔式遗传分析1. 孟德尔的豌豆杂交实验理解2. 分离现象的解释及验证掌握3. 两对相对性状的遗传掌握4. 独立分配现象的解释及验证掌握5. 多对基因的遗传理解6. 遗传学数据的统计处理了解7. 孟德尔遗传规律的应用理解8. 环境的影响和基因的表型效应理解9. 致死基因掌握10. 复等位基因掌握11. 非等位基因间的相互作用理解第三章遗传的细胞学基础1．染色体形态特征了解2．细胞的有丝分裂理解3．细胞的减数分裂掌握4．配子的形成和受精过程了解第四章连锁遗传分析1. 性染色体和性别决定理解2. 伴性遗传掌握3. 遗传的染色体学说的证明理解4. 人类的性别畸形了解5. 连锁与交换理解6 交换值及其测定掌握7. 基因定位与连锁遗传图掌握8. 真菌类的连锁与交换了解9. 连锁遗传规律的应用了解第五章细菌与噬菌体的遗传分析1. 细菌和噬菌体的突变型及其识别方法掌握2. 细菌的遗传分析掌握3. 噬菌体的遗传分析掌握4. 转化与转导作图理解第六章染色体畸变的遗传分析1. 染色体的结构变异理解2. 染色体结构变异的应用了解3. 染色体的数目变异理解4. 易位染色体的鉴别及应用掌握第七章基因突变1. 基因突变的特征理解2. 基因突变的鉴定掌握3. 基因突变的分子基础理解4. 基因突变的诱发了解第八章基因、基因表达1. 基因与DNA 理解3. 基因内部的精细结构理解4. 基因空间位置关系理解2. 基因的概念及其发展理解5. 原核生物基因的表达调控掌握6. 真核生物基因的表达调控理解7. 转座因子了解第九章核外遗传分析1. 细胞质遗传的概念和特点掌握2. 母性遗传了解3. 叶绿体遗传理解4. 线粒体遗传理解5. 共生体和质粒决定的染色体外遗传了解6. 植物雄性不育的遗传掌握第十章数量性状遗传分析1. 数量性状的特征理解2. 数量性状遗传的基本统计方法了解3. 近亲繁殖与杂种优势理解第十一章遗传与进化1. 群体的遗传平衡理解2. 改变基因平衡的因素掌握3. 达尔文的进化学说及其发展了解4. 物种的形成了解三、实践环节和要求：无四、教学时数分配：五、其它项目：无六、有关说明：1、教学和考核方式：讲授内容以多媒体讲授为主。
细菌的遗传分析
Question
• 我们已知在F＋×F－杂交中，几乎所有F－细菌变 为F＋, F＋×F－→F＋;
• 而在Hfr ×F－杂交中，尽管出现高频重组，但F－ 细菌很少转变为F＋细菌。这个问题使遗传学家感 到迷惑不解。？
中断杂交实验 (Interrupted-mating experiment）
Wollman 和 Jacob进行中断杂交实验:
细菌的遗传分析
概述
• 细菌、放线菌和蓝细菌等均属于原核生物(prokaryotes)。 • 主要特征：没有核膜，其核基因组是由一个裸露的环状
DNA分子构成，称为拟核。细胞内没有以膜为基础的 细胞器，也不进行典型的有丝分裂和减数分裂。 • 细菌是单细胞生物，结构简单，繁殖能力强，分布广， 世代周期短，个体数量多，在正常条件下，完成一个世 代仅20 min， 较容易诱变和筛选各类型突变。 • 细菌不仅是许多病毒的宿主细胞，而且有自身的遗传特 性，又易于培养建立纯系，长期保存，成为遗传学研究 的常用实验材料。
Hfr ： thr+ Leu+ azir tonr Lac+ gal+ strs ×
F- ：thr－ Leu－ azis tons Lac－ gal－ strr
azi：叠氮化钠； ton：噬菌体T1； str：链霉素； Lac：乳糖； gal：半乳糖
结果发现Hfr的未选择性标记基
因进入F－所需时间： • 9分钟时：
细菌的细胞结构：简单 (原核生物） • 基本结构: 细胞壁 (cell wall), 细胞膜 (cell membrane)； 拟核 ( nucleoid )，核糖体 (ribosome), 细胞质 (cytoplasm)，内含物等；
• 特殊结构: 一定条件下具有的结构 e.g. 荚膜 (capsule) 和鞭毛 (flagella)
噬菌体侵染细菌的实验
噬菌体侵染细菌的实验教学设计王莹一、教材内容分析《噬菌体侵染细菌的实验》是苏教版普通高中生物必修2《遗传与进化》中第4章第1节的内容。
本部分内容之前已经介绍了格里菲斯和艾弗里的“肺炎双球菌的转化实验”。
“噬菌体侵染细菌”的实验是更具有说服力的实验，其设计思路科学而缜密，值得学生借鉴和学习。
本内容是从分子层面上认识遗传物质的本质，为学习DNA的复制，基因的表达和基因突变打下了基础二、学习对象分析高中必修一也在介绍原核生物与真核生物时，也了解了病毒是一种寄生的没有细胞结构的生物。
可以简要跟学生介绍大肠杆菌和噬菌体，引发回忆。
高中学校没有成熟的实验条件供学生亲自做噬菌体侵染细菌的实验，因此教师应该形象直观地展示科学探索的过程，引导学生的思路再现一遍科学家的实验探究过程，达到发展学生科学思维能力的目的。
根据新课程理念，高中生物学教学重在培养学生的科学思维、科学探究，因此，本节课以“自主探究科学发现的过程”为设计理念，切实落实主体性教学，提高学生的探究能力，训练学生科学的思维方法。
三、教学策略由“格里菲斯和艾弗里肺炎双球菌转化实验”的不足之处引入新内容，让学生思考如何对这一问题进行研究，提高说服力，培养他们分析问题和解决问题的能力，激发他们了解科学家当年的研究过程和方法的兴趣。
通过重温科学家的探究历程，领会实验选材的巧妙、思维的严谨和实验方法的科学；通过实验结果的分析理解DNA是主要的遗传物质根据主体性教学目标，以“自主性、探究性、合作性”为学生学习的三个基本维度，以培养学生的科学素质为指导，以侧重科学方法教育为归宿，本节课采用“引导探究”教学模式，融合讨论法、比较法、归纳法等多种教学方法，并配以多媒体辅助教学，引导学生模拟科学发现过程，进行分析、讨论、归纳和总结。
采用“设疑导入→问题引导呈现探究过程→讨论实验结果→归纳总结→反馈运用”的教学程序。
四、教学目标1、知识与技能：（1）进行“噬菌体侵染细菌”的实验设计；（2）描述“噬菌体侵染细菌”的实验步骤2、情感态度和价值观：(1) 探讨实验技术在证明DNA是主要遗传物质中的作用。
噬菌体侵染细菌的试验证明DNA是遗传物质
格里菲思实验推论：已经被加热杀死的S型细
菌中，必然含有某种促成这一转化的活性物质— —转化因子。
假设是否成立，必须经过实验的验证 。 设疑:转化因子是什么呢？
引导学生思考、讨论、实验设计验证 提示关键的设计思路
艾弗里转化实验
艾弗里实验过程
结果:只有加入DNA, R型细菌才能转化成S型 细菌，并且DNA的纯度越高，转化效率越大。
染色体在 遗传上的 连续性和 稳定。
摩尔根通过 果蝇实验证 明基因位于 染色体上。
科学家发现染色 体主要组成成分： DNA和蛋白质
提问：你认为遗传物质可能具有什么特点？
学生思考讨论，总结出遗传物质的基本特征 教师讲解：遗传物质的早期推测 实验证明（重点、难点）
讲述、模拟、探究、剖析
实验证明
➢肺炎双球菌转化实验 格里菲斯的转化实验 艾弗里转化实验
➢噬菌体侵染细菌实验
格里菲斯的转化实验
实验材料—两种菌落的比较
菌落
R型细 粗糙 菌菌落 S型细 光滑 菌菌落
荚膜 毒性 无荚膜 无毒
有荚膜 有毒
对R型、S型 细菌特点的 充分了解能 让学生更好 的理解实验
过程
格里菲斯转化实验过程
实验现象：
1.R型活细菌+小鼠 不死亡
2.S型活细菌+小鼠
死亡
3.加热杀死的S型细菌+小鼠
DNA是主要的遗传物质
王丹 生物科学与技术学院
说课内容
教材分析
说
学情分析
课 流
教学目标设计
程
教学方法设计
教学过程分析
一、教材分析
教材内容与地位
地位
目录
第一章 遗传因子的发现
第三节噬菌体的遗传分析
2024/6/17
8
1 λ噬菌体
• 原噬菌体通过诱导（induction）可转变为 烈性噬菌体，进入裂解周期。
• 诱导可以通过不同的方式进行，如UV照射、 温度改变、与非溶原性细菌的接合等。
• 诱导使阻遏物失活，使噬菌体的其他基因 得以表达，促使噬菌体繁殖并进入裂解周 期。
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9
2 P1 噬菌体
10
二、噬菌体的基因重组
• 两个基因型不同的噬菌体同时感染一个宿 主细胞，叫做混合感染（mixed infection） 或双重感染（double infection）。
• 共同生存在同一个宿主细胞中的两个噬菌 体的DNA也可以发生交换，产生基因重组。
2024/6/17
11
二、噬菌体的基因重组
• 比如，一个噬菌体的基因型是a＋b-，另一个 噬菌体的基因型是a-b＋，同时感染同一个宿 主细胞，宿主细胞裂解以后，可能释放出基 因型为a＋b＋和a-b-的重组体来。 研究最深入的噬菌体突变体是T2 噬菌体的r（rapid lysis速溶性）突变体。一个正常的 T2噬菌体产生的噬菌斑小而边缘模糊，记为r ＋，突变体r-产生的噬菌斑大而边缘清晰。
6.4
0.9
• 根据表7－2的结果可以分别作出3个连锁图。
P155
有四种可能的排列顺序。P155
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16
• 四种顺序都是可能的，要确定到底是那一 种，还缺条件。若知道rb和 rc之间的距离， 就 为可此以，推需知作rrbb、 +rrc c×和hr的b 排rc列+ 。顺结序果。rb与rc之 间的距离大于rb与h之间的距离，可知h应位 于rb与rc之间，即rbhrc。 至于ra位于h的哪一边，是靠近rc还是靠近 r是b？正因确为的T。2 DNA是环状的，所以两种答案都
7、细菌和噬菌体的遗传分析2
第三节 噬菌体的遗传分析 五、转 导
例如：以E.coli的P1噬菌体进行下列转导，检测leu（亮氨酸合成)、 thr（苏氨酸合成）、 azi(叠氮化钠抗性）三个基因的顺序。
供体 thr＋leu＋ azir 受体 thr－leu－ azis 先用P1 噬菌体感染供体菌株，再用来自供体的新一代 P1噬菌体感染 受体菌株。 然后将受体菌进行特定培养，检测受体菌基因型。
第 三 节 噬 菌 体 的 遗 传 分 析
一、噬菌体的类型及特点 二、噬菌体的突变型 三、烈性噬菌体与基因定位 四、温和性噬菌体与溶源性周期和溶菌周期 五、转导 *
第三节 噬菌体的遗传分析 一、噬菌体的类型及特点
根据噬菌体与寄主之间的关系，可将噬菌体分成两大类：烈性噬菌体和温和 性噬菌体。 （书本P131）
温和性噬菌体具有溶源性(lysogeny)的生活周期，即噬菌体侵染细菌后， 并不使细菌很快裂解，而是存活或潜伏较长的时期。如噬菌体和P1噬菌体。 噬菌体: 侵入后DNA整合到细菌染色体上。 P1噬菌体: DNA独立存在于细胞质中 。 共同点:是在细菌中DNA不大量复制也不大量转录和翻译，保持一个相对固 定的数量。 如噬菌体和P1噬菌体，它们侵入后不使细菌裂解，而是在特定的条件下才 使细菌裂解。如有紫外线照射或温度刺激，就可使原来温和性噬菌体改变成烈性 噬菌体，使细菌裂解。
第三节 噬菌体的遗传分析 五、转 导
3、稳定转导与流产转导
稳定转导：指外基因子重组到受体菌基因组中的转导。 流产转导：转导DNA进入受体细胞后，不与受体基因组交换，也不进行DNA复 制，稳定独立地存在于细胞中。使后代细胞中只有一个细胞具有转导 DNA，其他细胞不含转导DNA，后代细胞发生分离。由于细菌不断增 殖，故该转导类型的细菌所占比例越来越少，以至最终消失。
细菌和病毒的遗传—噬菌体的遗传分析(遗传学课件)
烈性噬菌体在侵染 宿主细胞后，能进行营 养增殖，并在短期内使 寄主细胞裂解。如T噬 菌体系列。
温和性噬菌体在侵染宿主细胞后，可以将 其基因组插入寄主染色体，随寄主染色体同步 复制，且具有潜在的合成噬菌体粒子的能力。 如P噬菌体和λ噬菌体。
二、T4噬菌体的生活周期
T4噬菌体是烈性噬 菌体，DNA通过尾部 结构注入细胞，在宿主 内转录启动，合成噬菌 体DNA、外壳蛋白， 组装成噬菌体释放。
在物理或化学条件 诱导下，溶源细菌可进 入裂解途径，最终产生 大量噬菌体。
每一个细胞 能合成 200~300个 新噬菌体
T4噬菌体的生活coli后， 将其基因组整合到细菌 染色体上，随着细菌 DNA复制而复制，这种 整合的噬菌体叫做原噬 菌体，这种整合有噬菌 体基因组的细菌称为溶 源细菌，这一过程称为 溶源途径。
三、λ噬菌体的生活周期
用hr+和h+r同时感染 E.coli B株，称为双重感 染。将释放出来的子代噬 菌体接种在混合生长有B 和B/2菌株上，结果在培 养基上出现了四种噬菌体 菌斑。
hr+×h+r混合感染产生的噬菌斑类型
根据噬菌体的表型特征推导它们的基因型
噬菌体表现型
透明
小
半透明
大
半透明
小
透明
大
推导的基因型
hr+ 亲本型
h+r h+r+
重组型 hr
重组值可用下式计算： 重组值=重组噬菌体斑数/总噬菌体×100%
=（h+r++ h+r+）/(hr++ h+r+ h+r++ hr)×100%
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。
5答案细菌和噬菌体的遗传分析
细菌和噬菌体的遗传分析习题一一、填空题1、Hfr,F因子2、整合或游离于细菌染色体上或之外附加体3．末端4．裂解重组体合子诱导5、一次单交换6、Hfr,F因子，细菌7、溶菌，r＋斑、r斑8、高频重组，广泛性转导9、F+ F+二、解释下列名词：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。
三、选择题1-5、d b d b c6-10、A C A B A四、问答题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。
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第四章细菌和噬菌体的遗传分析例题1：酵母菌的中性小菌落的线粒体DNA有缺陷，但决定线粒体的核基因是正常的。
分离性型小菌落的线粒体DNA是正常的，但带有一个决定线粒体有缺陷的隐性核基因。
将这样的中性小菌落和分离型小菌落杂交。
问：二倍体F1表型是什么？由二倍体细胞产生的子囊孢子发育成的单倍体世代的表型如何？（浙江大学2000年考研试题10分）知识要点：1．酵母菌是单细胞子囊菌，它的生活周期中具有形态上相同的单倍体和二倍体世代交替。
成熟的二倍体营养细胞可以进行出芽生殖。
但在某些环境条件下，二倍体细胞会进行减数分裂，形成单倍性的四个子囊孢子，子囊孢子释放出来后长大形成单倍体成体细胞。
2．酵母菌二倍体细胞的形成是由两个单倍性的子囊孢子相互结合形成，双方提供等量的核物质和细胞质。
正常的核基因、正常的细胞质基因是显性3．酵母菌的小菌落类型分为分离性小菌落、中性小菌落、抑制性小菌落。
分离性小菌落是由于核基因发生了突变，表现为经典的孟德尔式遗传，与野生型大菌落杂交形成的二倍体细胞为正常的，二倍体细胞减数分裂形成的4个子囊孢子1/2发育成大菌落，1/2发育成小菌落；中性小菌落是由于细胞质中的线粒体上的基因发生了突变，大多数中性小菌落都是没有mtDNA，与野生型大菌落杂交形成的二倍体细胞为正常的，但此二倍体细胞减数分裂形成的4个子囊孢子全部发育成为大菌落；抑制性小菌落是许多突变型的表现，是由于核基因的突变或者是由于mtDNA的突变，或者两方面因素都存在。
抑制性小菌落可以在二倍体中表现出来，完全抑制性的可以把二倍体细胞全部转变成小菌落的，也可以把由此产生的四个子囊孢子都转变成小菌落的。
解题思路：1．根据知识要点1知道此二倍体F1是生活周期中的一个时期根据知识要点2知道此杂交产生的二倍体F1细胞质中有正常线粒体也有不正常线粒体，细胞核中有突变基因也有正常基因，因此，此二倍体F1的表现型为正常大菌落。
2．根据知识要点3知道此二倍体F1 减数分裂形成的四个子囊孢子的细胞质中有正常细胞质也有不正常细胞质，但是，有2个子囊孢子的核基因是突变的，有2个子囊孢子的核基因是正常的，因此，产生的4个子囊孢子的表现型为2正常大菌落，2小菌落。
标准答案：二倍体F1表型是正常大菌落。
由二倍体细胞产生的子囊孢子发育成的单倍体世代的表型是2大菌落：2小菌落。
解题捷径：分离型小菌落、中性小菌落，只要核中有不正常基因，不管细胞质中有否正常基因，其表型都为小菌落。
当核中有正常基因时，质中有正常基因其表型为大菌落，质中没有正常基因其表型为小菌落。
例题2：给你一条长300核苷酸的RNA,你怎样判断它是tRNA、rRNA 还是mRNA？来源于真核生物或是来源于细菌？（中科院遗传所2000年考研试题10分）知识要点：1．无论真核生物、原核生物的tRNA的长度均为70—90个核苷酸、原核生物的5SrRNA为120个核苷酸、16SrRNA为1540个、23SrRNA为2900个；真核生物的5SrRNA为120个、5.8SrRNA为160个、18SrRNA为1900个、28SrRNA为4700个。
2．原核生物是边转录边翻译蛋白质，mRNA边降解，mRNA片段不容易得到。
真核生物是转录后mRNA 要经过加工，通过核孔转移到细胞质中才进行翻译活动，真核生物的mRNA容易得到。
解题思路：1. 根据知识要点1可知此300个核苷酸的RNA为mRNA。
2. 根据知识要点2可以推知此mRNA为真核生物的。
标准答案：根据tRNA、rRNA 、的长度判断此RNA只能为mRNA。
来源于真核生物。
解题捷径：记住tRNA、rRNA的大概长度和原核生物的mRNA不易获得。
例题3：细菌中断杂交实验，Hfr基因型为M N O P ，F- m n o p 。
试验Ⅰ之结果，基因传递次序为M ，P ，N ，O ；试验Ⅱ为M ，O ，N ，P ；试验Ⅲ为P ，M，O ，N 。
据以上结果，绘出细菌染色体示意图。
标明上述基因。
另外绘制3个细菌染色体图，分别标明上述三个试验的 F 因子的插入位置和方向。
（中国农业大学1995年考研试题10分）知识要点：1．基因单方向转移情况下，当某基因有时是第一个转移过去，有时是最后一个转移进去时，说明该生物的染色体为环状的。
（已有实验证明细菌的染色体为环状的.。
2．细菌的基因从Hfr到F-为单方向转移，离原点越近的基因转移的越早，否则转移的越晚。
3．Hfr菌株的形成是由于F 因子插入到染色体DNA，F 因子插入时的方向、位置是随机的。
4．细菌的基因转移时是先在F 因子的原点处断开，然后原点就象火车头一样拉着其它基因进入F-细胞。
解题思路：1．根据知识要点1说明细菌的染色体是环状的。
2．根据知识要点2可以确定基因在染色体上的位置次序。
3．根据知识要点3，4可以绘出三个Hfr菌株中F 因子插入的位置和方向。
标准答案：细菌的染色体以及几个基因的排列次序为MON试验Ⅰ中Hfr菌株的F 因子插入位置方向MON试验Ⅱ中Hfr菌株的F 因子插入位置方向MON试验Ⅲ中Hfr菌株的F 因子插入位置方向MON因子解题捷径：关键是记住细菌的染色体为环状的，遗传物质单方向转移，F 因子插入的位置、方向随机。
例题4：两个杆菌基因a和b基因转化实验数据如下表。
根据转化分析中连锁的定义，指出这两个基因是否连锁？如果是连锁的，二者相距多远？实验供体DNA 受体DNA 重组子类型个体数A a+ b- a- b- a+ b- 232a- b+ a- b+ 341a+ b+ 7B a+ b+ a- b- a+ b- 130a- b+ 96a+ b+ 247知识要点：1．相互连锁的基因共同转化的可能性远远大于两个不连锁的基因。
2．两个实验中双转化类型比例一样时不连锁。
双转化类型比例不一样时连锁。
3．转化过程中两个基因相距越远发生交换的可能性越大。
4．两个连锁的基因a b或不连锁的基因a、b都有发生共同转化的可能，但当降低DNA浓度时，基因a b 同时转化频率与单独转化时频率相等，说明连锁。
若不连锁，则a b 同时下降比例远远大于单个基因转化时频率。
解题思路：1．根据知识要点1可以知道这两个基因是连锁的，因为，在实验A中a+ 与b+ 基因是在不同的DNA 片段上，可以视为不连锁。
此时，a+ 与b+ 的双转化的个体数仅有7个，比例为：（7/232+341+7.×%=1.21%；而实验B中只有一种DNA片段，a+ 与b+ 的双转化的个体数有247个，比例为：（247/130+96+247.×%=52.2%。
因此，两个基因是连锁的。
2．根据知识要点2，两个实验中双转化类型的比例明显不一样，所以，a+ 与b+是连锁的。
3．根据知识要点3可以利用实验B 的数据，找出交换类型a+ b-和a- b+，利用它们的数据计算两个基因间的距离。
标准答案：这两个基因连锁。
这两个基因间相距47.78个图距单位：既130＋96130＋96＋247解题捷径：直接比较两个实验中双转化类型的数目，判断是否连锁。
若题中给的有降低DNA 浓度的条件，则可以利用知识要点4进行判断。
例题5：用一野生型菌株提取出来的DNA 转化一个不能合成丙氨酸（Ala.、脯氨酸（Pro.和精氨酸（Arg.的突变菌株。
产生不同类型的菌落，其数目如下：1、ala+ pro+ arg+ 84002、ala+ pro- arg+ 21003、ala+ pro- arg- 8404、ala- pro +arg+ 4205、ala+ pro+ arg- 14006、ala- pro- arg+ 8407、ala- pro+ arg- 840试问这三个基因在基因组上的排列顺序和距离？（中国农业大学1998年、浙江大学1999年考研试题 15分,16分）知识要点：1．两个基因相距越远，转化时发生交换的可能性越大。
2．细菌的重组特点是没有相反重组子出现。
3．双交换类型是数目最少的类型。
解题思路：1．根据题意是用得到的ala+ pro+ arg+ DNA 片段去转化ala- pro- arg-菌株。
2．根据知识要点1可以根据交换类型的多少测定基因间的距离，ala —pro 间的交换类型有类型2、3、4、7；pro—arg间的交换类型有类型2、5、6、7；ala－arg间的交换类型有类型3、4、5、6。
3．根据知识要点2转化后只能出现1到7七种类型的转化子菌落，不会出现ala- pro- arg—。
并且在计算各个基因间的距离的公式中分母只能有六种类型的数目。
如：ala－pro=2+3+4+7/1+4+2+3+5+7=0.30pro－arg=2+5+6+7/1+2+4+5+6+7=0.37ala－arg=3+4+5+6/1+2+3+4+5+6=0.25根据以上的计算可以判定ala基因位于中间。
4．根据知识要点3可以直接判定ala基因位于中间。
标准答案：这三个基因在基因组上的位置和次序为：pro ala arg0.30 0.25解题捷径：数目最少的类型是双交换类型，直接把基因定位在中间,然后分别计算基因pro—ala间、基因ala—arg 间的值即可。
至于在上面计算出的pro—arg间的值仅有0.37，那是由于少计算了双交换值，类型3、4其实都为pro—arg之间的交换，但是在计算时没有算上，即840+420/14000=0.09,所以加上二倍双交换值即0.37+2（0.09.=0.55，刚好与0.30+0.25相等。