细菌和病毒的遗传
第十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一、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的了解日益深入（2）研究材料采用了新的生物类型--细菌和病毒1、细菌的特点及培养技术所有细菌都是比较小的单细胞，大约1 2μm长，0.5μm宽大肠杆菌(E.coli)在细菌遗传学研究中应用十分广泛,其染色体为一条环状的裸露DNA分子。
其细胞里通常还具有一个或多个小的染色体-质粒研究细菌遗传的方法--平板培养：细菌菌落的表现型：原养型（野生型）形态性状：菌落形状、颜色、大小突变型生理特性：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2、病毒的特点及种类病毒没有细胞结构，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3、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) 遗传物质简单，便于研究基因的结构和功能(4) 便于研究基因的突变和重组(5) 可用作研究高等生物的简单模型(6) 便于进行遗传操作4、细菌和病毒的拟有性过程细菌获取外源遗传物质的四种方式：转化(transformation)接合(conjugation)性导(sexduction)转导(transduction)当不同的病毒颗粒同时侵染一个细菌时，它们能够在细菌体内交换遗传物质，并形成重组体二、噬菌体的遗传分析1、噬菌体的结构遗传学上应用最广泛的是大肠杆菌的T噬菌体系列(T1到T7)。
其结构大同小异，呈蝌蚪状。
T偶列噬菌体结构（1）烈性噬菌体（2）温和性噬菌体温和性噬菌体具有溶源性的生活周期，即在噬菌体侵入后，细菌并不裂解，以两种形式出现，如λ和P12、噬菌体的基因重组与作图噬菌斑形态：正常r+：小、边缘模糊噬菌体性状突变r-：大、边缘清楚宿主范围：感染和裂解的菌株不同正常h+：B株突变h-：B株或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，称为双重感染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+r a–h+⨯ r a+h–→24%r b–h+⨯ r b+h–→12.3%r c–h+⨯ r c+h–→1.6%分别作出ra、rb、rc与h的连锁图：r a24 hr b12.3 hr c1.6 h×r a r b r c h√r a r b h r c√r a r c h r b×r a h r c r b为了确定基因排列顺序，可先只考虑r b、r c及h来确定是r c hr b还是hr c r b为此作：r b+r c-×r b-r c+↓重组值约14%可知h应位于r b及r c之间，又因为T2噬菌体的连锁图是环状的，故：hr cr br a三、细菌的遗传分析一个细菌DNA与另一个细菌DNA的交换重组可以通过四种方式实现：转化、接合、性导、转导1、转化转化：某些细菌(或其他生物)通过其细胞膜摄取周围供体的染色体片段，并将此外源DNA 片段通过重组整合到自己染色体组的过程转化首先是Griffith(1928)在肺炎双球菌中发现的杀死SⅢ片段RⅡ→→→→→→→→→SⅢAvery(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、转化机制（1）供体DNA与受体细胞间最初相互作用影响因素包括：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16000bp②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（2）转化过程①结合②穿入③联会④整合，整合或DNA重组对同源DNA具有特异性2、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→0.34Trp2-tyr1→0.40His2-tyr1→0.13trp2his2tyr1∣←──34─→∣←───13──∣∣←─────40──────→∣2、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菌株发现长出了一些原养型的菌落。
这种原养型细胞的出现是由于转化还是由于细胞与细胞直接接触而发生的遗传物质交换和重组？为了解答这个问题，Davis(1950)设计了U型管实验在任何一臂内都没有出现原养型细菌。
这说明两个菌株间的直接接触--接合，是原养型细胞出现的必要条件Hayes（1952)试验证明，在接合过程中遗传物质的交换是一种单向的转移：供体（雄性）→受体（雌性）（1）F因子Hayes和Cavalli-Sforza（1953)发现，供体有一个性因子即致育因子--F因子，由DNA组成，是染色体外的遗传物质E.coli F因子存在状态有三种类型：①没有F因子，即F–②自主状态的F因子，即F+③整合的F因子，即Hfr（2）接合过程F+×F-↓F+→F+F-→F+F因子偶然地(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Hfr×F-↓Hfr →HfrF-→F-接合开始，F因子仅有一部分进入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（3）中断杂交试验及染色体作图为了证明接合时遗传物质从供体到受体细胞的转移是直线式进行的，1957年Wollman和Jacob设计了一个著名的中断杂交试验Hfr：thr+leu+lac+gal+azi s ton s str sF-：thr-leu-lac-gal-azi R ton R str R↓每隔一定时间取样，放在食物搅拌器内搅拌↓培养在含str的完全培养基上，Hfr被杀死↓用影印培养法测试形成的F-菌落的基因型，确定每个基因转入F-的顺序（时间）↓根据基因转入F-的时间，进行细菌染色体作图thr leu azi ton lac ga FO8 8.5 9 11 18 25 min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如果两个基因间的转移时间小于2 min，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。
lac+ade+基本培养基lac+ ade–lac–ade–lac-ade+完全培养基- adelac-ade+重组频率= ------------------------------- ×100% = 22%lac+ade+ + lac-ade+这两个位点间的时间单位约为1min→20%重组率大肠杆菌的环状连锁图。
图距用min表示，总长为100 min3、性导性导：指接合时由F´因子所携带的外源DNA转移到细菌染色体的过程F因子整合到宿主细菌染色体的过程是可逆的，当发生环出时偶然不够准确，携带有染色体的一些基因，称这种F因子为F´因子F´因子特点：（1）以极高的比率转移它的基因（2）有极高的自然整合率，而且整合在一定的座位上，因为它有与细菌染色体的同源区段性导作用：（1）确定等位基因的显隐性关系（2）利用并发性导进行细菌染色体作图（3）性导形成的部分二倍体也可用作互补测验，确定两个突变型是同属于一个基因还是不同基因4、转导转导：指以噬菌体为媒介所进行的细菌遗传物质重组的过程（1）普遍性转导转导噬菌体可以转移细菌染色体组的任何不同部分的转导Zinder和Lederberg（1952)首先在鼠伤寒沙门氏菌中发现转导现象phe-trp-tyr-×met-his-↓在基本培养基上发现原养型的菌落可能性：(1) 接合(2) 转化(3) ？U型管试验：（1）将上述两种菌株分别放在戴维斯U型管的两臂内，中间用玻璃滤板隔开，以防止细胞直接接触，但允许比细菌小的物质通过，获得了野生型重组体，说明不是接合（2）这种重组是通过一种过滤性因子(FA)而实现的。
FA不受DNA酶的影响，说明不是转化（3）进一步研究证明，FA是一种噬菌体，称为P22（用抗P22血清处理后失活）两个基因同在一起转导就是合转导或叫并发转导合转导的频率愈高，表明两个基因在染色体上的距离愈近，连锁愈密切；相反，如果两个基因的合转导频率很低，就说明它们之间距离较远因此，测定两基因的合转导频率就可以确定基因之间的次序和距离两因子转导：通过观察两个基因的转导，计算并比较每两个基因之间的合转导频率，就可以确定三个或三个以上基因在染色体上的排列顺序例如：a基因和b基因的合转导频率很高，a和c基因的合转导频率也很高，而b和c很少或完全不在一起转导，这三个基因的次序就应为：bac三因子转导：只需分析一个实验的结果就可以推出3个基因的次序例如：供体大肠杆菌具有基因型a+b+c+，受体的基因型为a-b-c-。
遗传第七章题
第七章细菌和病毒的遗传(一) 名词解释：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。
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。
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。
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。
接合(coniugation)：指遗传物质从供体—“雄性”转移到受体—“雌性”的过程。
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。
共转导（并发转导）(cotransduction)：两个基因一起被转导的现象称。
普遍性转导：能够转导细菌染色体上的任何基因。
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。
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。
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～～。
溶原性细菌：含有原噬菌体的细胞，也称溶原体。
F＋菌株：带有F因子的菌株作供体，提供遗传物质。
(二) 是非题：在大肠杆菌中，“部分二倍体”中发生单数交换，能产生重组体。
（-）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。
（+）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。
（-）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。
（+）在接合过程中，Hfr菌株的基因是按一定的线性顺序依次进入F-菌株的，距离转移原点愈近的基因，愈早进入F-细胞。
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)。
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。
第一节细菌和病毒遗传研究的意义
7
三、细菌和病毒在遗传研究 中的优越性
3、遗传物质比较简单，用于研究基 因结构、功能及表达调控机制比较 方便。 细菌和病毒均只有一条染色体 （DNA or RNA），结构简单，不 必通过复杂的化学分析就可以对基 因结构和功能进行精细的研究。
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三、细菌和病毒在遗传研究中 的优越性
6、可用作研究高等生物的简单模型。高 等生物体内机制复杂，目前还难以进 行详细研究，而细菌和病毒结构简单， 可作为模型研究，为开展高等生物的 遗传研究奠定基础，积累资料。
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第一节 细菌和病毒研究的意义
一、细菌 二、病毒 三、细菌和病毒在遗传研究中的优越性
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1
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2
一、细菌
1、细菌是单细胞生物，是地球上最多的一类生 物，它占据了地球上大部分的生物干重。
2、细菌的繁殖非常快，在适宜的条件下，每20 分钟就能繁殖一代，从一个细胞裂殖变成两个 细胞。
3、细菌的基因组很小，只有一条染色体，研究 起来非常方便。
4、细菌群体大，即使突变率很低，也很易得到 各种不同的生化突变型。
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二、病毒（virus）
病毒比细菌更为简单，也只有一条 染色体（单倍体）。
病毒的结构很简单，只有蛋白质外 壳和被外壳包裹着的核酸（遗传物质）， 没有自身进行代谢和分裂所必须的细胞 质和细胞器，必须借助宿主细胞的代谢 系统才能繁殖自己。所以，病毒都是寄 生性的，它们必须生活在活细胞内。
4、便于研究基因的突变，因为它们是单 倍体，所有的突变都能立即表现出来， 没有显性掩盖隐性的问题，也不存在 分离问题。而且数量庞大，突变率很 低的突变都能检测到。
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%
第9章细菌和病毒的遗传作图
感受态主要受一类蛋白质(感受态因子)影响，感受 态因子可以在细菌间进行转移，从感受态细菌中传递到 非感受态细菌中，可以使后者变为感受态。一般认为感 受态只能发生在细胞生长周期的某一阶段。
2、并非所有外源DNA片段都适合转化，只有双链、 而且相当大的外源DNA片段才能够转化。
Ⅲ、联会
供体的单链DNA片段与其相应的受体DNA片段联会， 联会也可发生在异种DNA之间，这主要取决于种间亲缘 关系的远近。
Ⅳ、整合(integration)
是指单链的供体DNA与受体DNA对应位点的置换， 从而稳定地渗入到受体DNA中。它对同源DNA具有特异 性，异源DNA视亲缘关系远近，也可发生不同频率的 整合。
半透明，大 h+r
T2 plaques
透明，大
hr+ hr
h+r+
T2 phage重组试验结果
杂交组合
r
a-h
+×
r
+ a
h
-
r
b-h
+×
r
+ b
h
-
r
c-h
+×
r
+ c
h
-
每种基因型的％ h+r- h-r+ h+r+ h-r34 42 12 12
32 56 5.9 6.4
39 59 0.7 0.9
烈性噬菌体 virulent phage
噬菌体的生活周期
烈性噬菌体的生活周期
吸附 、 侵入、核酸的复制、转录与蛋白 质的生物合成 、装配 、 释放。
Ⅰ、吸附 Ⅵ、释放