细菌和病毒的遗传医学知识
合集下载
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
和Ф80噬菌体
1、烈性噬菌体的繁殖 资料仅供参考,不当之处，请联系改正。
图7－5 烈性噬菌体（T4）的繁殖
概念：
资料仅供参考,不当之处，请联系改正。
噬菌斑：把对噬菌体敏感的细菌和噬菌体混合培养 在琼脂培养基上，未受侵染的细菌迅速生长，形成菌落 （colony），而受侵染的细菌裂解（lysis），再侵染邻近 细菌使之再裂解，在长满菌落的不透明培养基上，会出 现肉眼可见的透明的斑点，叫噬菌斑。
↓ 死亡
RⅡ型细菌重现 无SⅢ型菌重现 有少数SⅢ型菌重现
资料仅供参考,不当之处，请联系改正。
资料仅供参考,不当之处，请联系改正。
1944年阿委瑞（Avery，O. T.）不仅重复了上述 实验，而且将SⅢ型菌的DNA提取物与RⅡ型混合 在一起，在离体培养条件下，使少数RⅡ型转化成了SⅢ型， 并能稳定遗传，因为该提取物不受蛋白酶、多糖酶、核糖核酸酶 （RNA酶）的影响，而只能为DNA酶所破坏，所以认为促成转化 的物质是DNA。说明RⅡ型通过吸收了SⅢ型的DNA片段，实现 了转化过程。
图7－6 噬菌体的溶源性周期和裂解周期
资料仅供参考,不当之处，请联系改正。
二、T2噬菌体的基因重组
赫尔歇（Hershey）对T2噬菌体的基因重组 作了研究。研究的性状是噬菌斑的大小和寄主 范围（host range）。
野生型r＋------小噬菌斑； 突变型r－------大噬菌斑； 野生型h＋------只能感染E. coli的B品系； 突变型h－------既能感染B品系，又能感染B／2品系。 噬菌体杂交：两种不同基因型的噬菌体在同一细菌体
条链，利用降解产生的能量，将另一条链纵向拉进细胞。
资料仅供参考,不当之处，请联系改正。
2、联会（synapsis）
供体单链DNA与受体DNA根据亲缘关系进行联会，亲缘关系远， 联会的可能性就小，转化的成功率就低，反之，则大。
3、整合（integration）
配对后通过置换作用，使供体DNA片段参入到受体DNA中。
亲型
重组型
资料仅供参考,不当之处，请联系改正。
重组型噬菌斑数
交换值=
×100％
总噬菌斑数
去掉％即为两基因（h、r）之间 的遗传距离
第三节 细菌的遗传分析
细菌之间基因重组的方式主要有以下四种：
一、转化 二、接合 三、性导 四、转导
一、转化
资料仅供参考,不当之处，请联系改正。
转化（transformation）：指一种细菌或细胞通过细胞 膜吸收外源DNA（供体DNA），并通过重组将外源DNA 整合（参入）到自己的基因组中，从而表现出供体（ donor）遗传性状的现象。
这个转化实验直接证明了遗传物质是DNA，而不是蛋白质， 也说明细菌的遗传物质可以通过转化进行重组。
转化的过程：资料仅供参考,不当之处，请联系改正。
1、供体DNA的结合和穿入
（1）供体DNA片段必须是双链，且至少具有一定的长度和一定的浓度 （2）受体细胞必须处于感受态 （3）受体细胞利用DNA外切酶或移位酶（translocase）降解其中 一
第五章 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
资料仅供参考,不当之处，请联系改正。
第一节 细菌和病毒遗传研究的意义
本节内容简单，容 易看懂，请大家自学。
第二节 噬菌体的遗传分析
一、噬菌体的结构与繁殖 二、T2噬菌体的基因重组
资料仅供参考,不当之处，请联系改正。
一、噬菌体的结构与繁殖
形态：蝌蚪形、微球形、细线形等。 结构：E. coli T系列如T1、T2、T3、T4------T7等
为蝌蚪形，它们的结构相似。 分类：烈性噬菌体（virulent phage）， 如E. coli 的
T偶数列噬菌体 温和型噬菌体（temperate phage），如λ、P1
内的基因重组。
h r × h r － +
+ － 资料仅供参考,不当之处，请联系改正。
即同时感染B品系，DNA复制后可能配 对，h r之间可能发 生交换
h－ r+ h+ r－
h－ r+ h+ r－
裂解后接种在同时 含有B和B/2系的培养基上
h－ r+
h+ r－
h－ r－
h+ r+
透明、小斑 半透明、大斑 透明、大斑 半透明、小斑
（2）粗糙型（R型）：没有荚膜，没有毒性，形成粗 糙型菌落.
资料仅供参考,不当之处，请联系改正。
根据血清学反应，分成许多抗原型：SⅠ、SⅡ、SⅢ、RⅠ、RⅡ.
Hale Waihona Puke Baidu
转化试验：
无毒的RⅡ型
有毒的SⅢ型
RⅡ型
SⅢ型（加热杀死）
↓注入 老鼠
加热（65℃）↓杀死再注入 老鼠
混合后注↓入一个体内 老鼠
↓ 不死亡
↓ 不死亡
基因型不同的噬菌体，产生的噬菌斑大小和形态不 同，寄主范围（host range）也可能不同，根据这些性状 可以加以区别。
资料仅供参考,不当之处，请联系改正。
2、温和型噬菌体的繁殖 概念：
溶源性（lysogeny）周期： 原噬菌体（prophage）： 溶源性细菌： 溶源性细菌对同一种噬菌体的侵 染是免疫的。 噬菌体感染细菌后，通过交换 整合到细菌染色体上，而P1噬菌 体并不整合到细菌染色体上，但 它们都是溶原性细菌，属温和型 噬菌体。温和型噬菌体多数情况 下，进行溶源性周期，但在外界 因素影响下，也能进入裂解周期
接受供体遗传物质的细胞称为受体（receptor）。 只有当整合的DNA片段产生新的表现型时，才能测知 转化的发生。
资料仅供参考,不当之处，请联系改正。
转化现象最初是由格里费斯（Griffith，F.）在1928年 研究肺炎双球菌时发现的。
肺炎双球菌有两种类型：
（1）光滑型（S型）：被一层多糖类的荚膜所保护， 有毒性，在培养基上形成光滑的菌落。
资料仅供参考,不当之处，请联系改正。
根据寄主的不同把病毒分为植物病毒、动物病毒 和细菌病毒。细菌病毒又叫噬菌体（bacteriophage）， 它是目前研究比较清楚的一种病毒。
真核生物的基因重组是通过减数分裂实现的，而 原核生物的细菌和既不是原核生物又不是真核生物的 病毒，它们不进行减数分裂，但也能进行基因重组。
二、接合
资料仅供参考,不当之处，请联系改正。
接合(conjugation)：指原核生物的遗传物质通过细胞接触
1、烈性噬菌体的繁殖 资料仅供参考,不当之处，请联系改正。
图7－5 烈性噬菌体（T4）的繁殖
概念：
资料仅供参考,不当之处，请联系改正。
噬菌斑：把对噬菌体敏感的细菌和噬菌体混合培养 在琼脂培养基上，未受侵染的细菌迅速生长，形成菌落 （colony），而受侵染的细菌裂解（lysis），再侵染邻近 细菌使之再裂解，在长满菌落的不透明培养基上，会出 现肉眼可见的透明的斑点，叫噬菌斑。
↓ 死亡
RⅡ型细菌重现 无SⅢ型菌重现 有少数SⅢ型菌重现
资料仅供参考,不当之处，请联系改正。
资料仅供参考,不当之处，请联系改正。
1944年阿委瑞（Avery，O. T.）不仅重复了上述 实验，而且将SⅢ型菌的DNA提取物与RⅡ型混合 在一起，在离体培养条件下，使少数RⅡ型转化成了SⅢ型， 并能稳定遗传，因为该提取物不受蛋白酶、多糖酶、核糖核酸酶 （RNA酶）的影响，而只能为DNA酶所破坏，所以认为促成转化 的物质是DNA。说明RⅡ型通过吸收了SⅢ型的DNA片段，实现 了转化过程。
图7－6 噬菌体的溶源性周期和裂解周期
资料仅供参考,不当之处，请联系改正。
二、T2噬菌体的基因重组
赫尔歇（Hershey）对T2噬菌体的基因重组 作了研究。研究的性状是噬菌斑的大小和寄主 范围（host range）。
野生型r＋------小噬菌斑； 突变型r－------大噬菌斑； 野生型h＋------只能感染E. coli的B品系； 突变型h－------既能感染B品系，又能感染B／2品系。 噬菌体杂交：两种不同基因型的噬菌体在同一细菌体
条链，利用降解产生的能量，将另一条链纵向拉进细胞。
资料仅供参考,不当之处，请联系改正。
2、联会（synapsis）
供体单链DNA与受体DNA根据亲缘关系进行联会，亲缘关系远， 联会的可能性就小，转化的成功率就低，反之，则大。
3、整合（integration）
配对后通过置换作用，使供体DNA片段参入到受体DNA中。
亲型
重组型
资料仅供参考,不当之处，请联系改正。
重组型噬菌斑数
交换值=
×100％
总噬菌斑数
去掉％即为两基因（h、r）之间 的遗传距离
第三节 细菌的遗传分析
细菌之间基因重组的方式主要有以下四种：
一、转化 二、接合 三、性导 四、转导
一、转化
资料仅供参考,不当之处，请联系改正。
转化（transformation）：指一种细菌或细胞通过细胞 膜吸收外源DNA（供体DNA），并通过重组将外源DNA 整合（参入）到自己的基因组中，从而表现出供体（ donor）遗传性状的现象。
这个转化实验直接证明了遗传物质是DNA，而不是蛋白质， 也说明细菌的遗传物质可以通过转化进行重组。
转化的过程：资料仅供参考,不当之处，请联系改正。
1、供体DNA的结合和穿入
（1）供体DNA片段必须是双链，且至少具有一定的长度和一定的浓度 （2）受体细胞必须处于感受态 （3）受体细胞利用DNA外切酶或移位酶（translocase）降解其中 一
第五章 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
资料仅供参考,不当之处，请联系改正。
第一节 细菌和病毒遗传研究的意义
本节内容简单，容 易看懂，请大家自学。
第二节 噬菌体的遗传分析
一、噬菌体的结构与繁殖 二、T2噬菌体的基因重组
资料仅供参考,不当之处，请联系改正。
一、噬菌体的结构与繁殖
形态：蝌蚪形、微球形、细线形等。 结构：E. coli T系列如T1、T2、T3、T4------T7等
为蝌蚪形，它们的结构相似。 分类：烈性噬菌体（virulent phage）， 如E. coli 的
T偶数列噬菌体 温和型噬菌体（temperate phage），如λ、P1
内的基因重组。
h r × h r － +
+ － 资料仅供参考,不当之处，请联系改正。
即同时感染B品系，DNA复制后可能配 对，h r之间可能发 生交换
h－ r+ h+ r－
h－ r+ h+ r－
裂解后接种在同时 含有B和B/2系的培养基上
h－ r+
h+ r－
h－ r－
h+ r+
透明、小斑 半透明、大斑 透明、大斑 半透明、小斑
（2）粗糙型（R型）：没有荚膜，没有毒性，形成粗 糙型菌落.
资料仅供参考,不当之处，请联系改正。
根据血清学反应，分成许多抗原型：SⅠ、SⅡ、SⅢ、RⅠ、RⅡ.
Hale Waihona Puke Baidu
转化试验：
无毒的RⅡ型
有毒的SⅢ型
RⅡ型
SⅢ型（加热杀死）
↓注入 老鼠
加热（65℃）↓杀死再注入 老鼠
混合后注↓入一个体内 老鼠
↓ 不死亡
↓ 不死亡
基因型不同的噬菌体，产生的噬菌斑大小和形态不 同，寄主范围（host range）也可能不同，根据这些性状 可以加以区别。
资料仅供参考,不当之处，请联系改正。
2、温和型噬菌体的繁殖 概念：
溶源性（lysogeny）周期： 原噬菌体（prophage）： 溶源性细菌： 溶源性细菌对同一种噬菌体的侵 染是免疫的。 噬菌体感染细菌后，通过交换 整合到细菌染色体上，而P1噬菌 体并不整合到细菌染色体上，但 它们都是溶原性细菌，属温和型 噬菌体。温和型噬菌体多数情况 下，进行溶源性周期，但在外界 因素影响下，也能进入裂解周期
接受供体遗传物质的细胞称为受体（receptor）。 只有当整合的DNA片段产生新的表现型时，才能测知 转化的发生。
资料仅供参考,不当之处，请联系改正。
转化现象最初是由格里费斯（Griffith，F.）在1928年 研究肺炎双球菌时发现的。
肺炎双球菌有两种类型：
（1）光滑型（S型）：被一层多糖类的荚膜所保护， 有毒性，在培养基上形成光滑的菌落。
资料仅供参考,不当之处，请联系改正。
根据寄主的不同把病毒分为植物病毒、动物病毒 和细菌病毒。细菌病毒又叫噬菌体（bacteriophage）， 它是目前研究比较清楚的一种病毒。
真核生物的基因重组是通过减数分裂实现的，而 原核生物的细菌和既不是原核生物又不是真核生物的 病毒，它们不进行减数分裂，但也能进行基因重组。
二、接合
资料仅供参考,不当之处，请联系改正。
接合(conjugation)：指原核生物的遗传物质通过细胞接触