突变体的互补系
素材：高中生物学遗传概念及拓展高一下学期生物人教版必修2
高中生物学遗传概念及拓展同源染色体：大小、形态结构相似，代谢和遗传功能相同的染色体。
一条来自父方，一条来自母方。
遗传漂变：在一个小群体内,每代从基因库抽样形成下一代个体的配子时,就会产生较大的误差,由这种误差引起群体基因频率的偶然变化,叫做随机遗传漂变或简称为遗传漂变。
平衡致死品系：致死基因不能以纯合状态保存,因为纯合个体是致死的,所以只有以杂合状态保存.这种永远以杂合状态保存下来,不发生分离的品系叫做永久杂种,也叫做平衡致死品系。
母性影响：前定作用正反交的结果不同，子代表型受到母本基因型的影响而和母本的表型一样的现象转座子：细胞中能自发的改变自身位置，从染色体的一个位置转移到另一个位置的一段DNA顺序。
移码突变：DNA分子中增减一个或几个核苷酸（不是3个），是移码编组移动而产生的突变。
局限性转导：由温和噬菌体进行的转导。
基因频率:是指在一个种群基因库中，某个基因占全部等位基因数的比率基因型频率指一个种群某种基因型的所占的百分比自发突变:在自然条件下发生的突变诱发突变：根据突变产生大的机理，人为利用化学、物理因素处理诱发基因突变累加作用：每个有效基因的作用按一定数值与尽余值(无效基因的基本值)相加或相减。
倍加作用：每个有效基因的作用按一定数值与尽余值相乘或相除。
完全连锁：在同一染色体上的连锁基因100%联系在一起传递到下一代如雄果蝇、雌蚕。
不完全连锁：由于同源染色体之间的交换，使位于同一对染色体上的连锁基因发生部分的重新组合，重组型远远小于亲本型，这种现象被称为不完全连锁。
转化：一个细菌品系的细胞由于吸收了另一细菌品系分离得来的DNA(称为转化因子)而发生的遗传性状改变的现象。
转导：以病毒作为载体把遗传信息从一个细菌细胞传到另一个细菌细胞的过程。
转导可分为普遍性转导和局限性转导。
二价体与二倍体:联会后的一对同源染色体称为二价体，含有两个染色体组的生物个体称为二倍体颠换与转换（碱基替换）:指DNA分子中一种嘌呤被另一种嘌呤替换，或一种嘧啶被另一种嘧啶替换的突变方式；颠换:指DNA 分子中的嘌呤碱基被嘧啶碱基替换，或嘧啶碱基被嘌呤碱基替换的突变方式性状：生物个体所表现的形态结构和生理生化铁证的总和。
细菌与噬菌体遗传(三)
细菌与噬菌体遗传(三)(总分：247.00，做题时间：90分钟)一、选择题(总题数：7，分数：7.00)1.菌株A可以石油燃料为营养，菌株B则不能利用石油燃料，活化菌株B，杀死菌株A，混合在一起，几小时后，混合物变得混浊，经检查得知，混浊是菌株A快速生长的结果，引起的这种现象原因是______ A．性导 B．转录 C．转导 D．转化（分数：1.00）A.B.C.D. √解析：2.两种噬菌体杂交，如a+b+×a-b-，下列哪种公式可用于计算位点间的重组率______A．a+b-/(a+b++a+b-)B．a-b+/(a+b++a-b+)C．(a+b-+a-b+)/(a+b-+a-b++a+b+)D．(a+b-+a-b+)/(a+b-+a-b++a+b++a-b-)E．上述答案均不对（分数：1.00）A.B.C.D. √E.解析：3.转化时，供体菌a+b+c+可给受体菌a-b-c-提供DNA，假定这些基因是紧密连锁的，顺序为abc，它们很容易一起遗传，那么下列何种转化类型出现的最少______A．a-b+c- B．a+b-c+ C．a+b+c+ D．a-b+c+E．由于三个位点可能在同一片段上传递，故各类转化类型出现的频率相等。
（分数：1.00）A.B. √C.D.E.解析：4.已知一种Hfr菌株可把a和b基因按ab顺序地传递给受体。
那么在杂交Hfra+b+×F-a-b-中，下列哪个公式可用来计算基因a和b间的重组率______A．a+b-/(a+b++a+b-)B．a-b+/(a-b++a+b+)C．(a+b-+b+a-)/(a+b-+a-b++a+b+)D．(a+b-+a-b+)/(a+b++a+b-+a-b++a-b-)（分数：1.00）A.B. √C.D.解析：5.有两个细菌品系，它们合成三种氨基酸的能力不同，以a+b+c+为供体和受体a-b-c-杂交。
杂交后，取细菌的悬浮液分别涂在补充了氨基酸A、B和C的培养基上，观察到在一种平板上有四种细菌菌落，然后把此菌落影印到各种平板上(如图所示)根据上述资料，下列有关各菌落基因型的阐述哪句话正确______A．菌落②的基因型一定是a-b+c- B．菌落③的基因型一定是a+b+c+C．菌落④的基因型一定是a-b-c- D．上述答案均对（分数：1.00）A.B. √C.D.解析：6.以青霉素培养基做为选择培养基，用来筛选细菌的营养缺陷型，这一技术的原理是______A．青霉素可杀死敏感型细菌，只允许抗性型细菌在上生存B．青霉素有时可补偿营养缺陷型，允许营养缺陷型细菌在基本培养上生存C．青霉素在营养缺陷型的菌落特征上，起明显的修饰作用，便于人们观察认识D．青霉素可杀死繁殖的原养型细菌，只留下营养缺陷型（分数：1.00）A. √B.C.D.解析：7.大肠杆菌的一个基因型为a+b+c+d+e+，Str s的Hfr菌株与一个基因型为a-b-c-d-e-Str r的F-菌株杂交了30min 后，由链霉素处理，再从存活的受体菌中选取出e+类型的原养型，其他+基因的频率为a+70%，b+没有，c+85%，d+10%，它们与供体原点的相对位置是______A．bdac B．dbac C．abdc D．cbad（分数：1.00）A. √B.C.D.解析：二、解答与分析题(总题数：40，分数：240.00)8.有时由于基因突变，发生代谢障碍，有化学物质积累，这个事实对于我们说明单个基因的多效现象是否有启发?（分数：6.00）__________________________________________________________________________________________ 正确答案：(当单个基因发生突变造成化学物质积累，而该物质可以为多个代谢过程的中间产物，可以影响与该化学物质一系列有关的代谢过程，从而影响多个性状的表达，造成一因多效现象。
基因工程名词解释
基因工程名词解释1、基因工程：对不同的遗传物质在体外进行剪切、组合和拼接，使遗传物质重新组合，然后通过载体转入微生物、植物和动物细胞内，进行无性繁殖，并使所需的基因在细胞中表达，产生人类所需的产物或新生物类型。
2、重组DNA技术：是指将一种生物体（供体）的基因与载体在体外进行拼接重组，然后再转入另一个生物体（受体）内，按照人们的意愿稳定遗传并表达新产物或新性状的DNA体外操作程序，也称为分子克隆技术。
3、基因xx：经无性繁殖获得基因许多相同拷贝的过程。
通常是将单个基因导入宿主细胞中复制而成。
（包括把来自不同生物的基因同有自主复制能力的载体DNA在体外人工连接，构建成新的重组的DNA，然后送入受体生物中去表达。
从而产生遗传物质和状态的转移和重新组合。
）4、限制性内切核酸酶：一类能够识别双链DNA分子中的某种特定核苷酸序列，并由此切割DNA双链结构的核酸水解酶。
5、修饰酶：体内有些酶可在其他酶的作用下，将酶的结构进行共价修饰，使该酶活性发生改变，这种调节称为共价修饰调节(covalentmodificationregulation)，这类酶称为修饰酶(prosessing enzyme)。
6、同裂酶：识别相同序列的限制酶称同裂酶，但它们的切割位点可能不同。
（同序同切酶、同序异切酶、“同功多位”等）7、同尾酶：切割不同的DNA片段但产生相同的粘性末端的一类限制性内切酶。
8、位点偏爱：某些限制酶对同一底物中的有些位点表现出偏爱性切割，即对不同位置的同一个识别序列表现出不同切割效率。
9、星星活性：极端非标准反应条件下，限制酶能够切割与识别序列相似的序列，这个改变的特殊性称星星活性。
10、甲基化酶：原核生物甲基化酶是作为限制与修饰系统中的一员，用于保护宿主DNA不被相应的限制酶所切割。
11、DNA聚合酶：以DNA为复制模板，从将DNA由5'端点开始复制到3'端的酶。
DNA聚合酶的主要活性是催化DNA的合成（在具备模板、引物、dNTP等的情况下）及其相辅的活性。
PAB
PAB蛋白的序列分析与亚细胞定位
PAB蛋白的同源性分析 PAB基因编码一个具有331个氨 基酸的没有跨膜结构域的蛋白。 数据库搜索对比显示该蛋白只在 高等植物水稻、玉米和葡萄等物 种中具有较高的同源性，在衣藻 中的序列相似性相对较低，在大 肠杆菌和蓝藻中没有发现序列相 似性蛋白。推测PAB蛋白在植物 中可能具有保守且特异的功能。
突变体pab-1中的类囊体膜复合物及其组成蛋白含量分析
--突变体pab-1中的类囊体膜蛋白复合物的分析
为了检测突变体中类囊体膜蛋白复合物的结构是否发生了变化，我们进行了BNPAGE分析。结果显示：与野生型相比，突变体pab-1中的条带Ⅰ-Ⅵ都没有显 著的差异，说明pab-1中PSⅠ,PSⅡ等色素蛋白复合物的结构没有发生改变。 第二向SDS-Urea-PAGE将不同复合物的蛋白亚基进行分离后发现，pab-1中PSⅡ的 核心蛋白CP47，CP43，D1和D2以及PSⅠ核心蛋白PsaA/B与野生型相比都没有 明显的差别。但ATPase CF1复合物中的CF1α，CF1β和CF1γ含量都发生显著地降 低。和免疫印迹结构一致。
ATPase CF1活性中心复合物的体外重组
测定Cpn60，Hsp70和PAB蛋白对ATPase活性的影响。
• 结果显示： ①在同时加入Hsp70系统，Cpn60系统以及PAB的 情况下，重组得到的活性中心复合物的 ATPase活性最高，达到93%。 ②在加入了PAB与Cpn60系统这一组合后，重组 酶ATPase活性有较显著的提高，达到65%。 ③在重组体系中加入PAB与Hsp70系统这一组合 后，只能检测到较低水平的重组酶ATPase活 性。 ④当只加入Cpn60系统，Hsp系统或者PAB三者中 的任何一种时，ATPase活性几乎没有提高。
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。
突变类型与修复要点
这种突变不能引起氨基酸序列的改变。
9
碱基置换造成多肽链中一个氨基酸的改变， 但该氨基酸不能影响多肽链的正常功能， 因此不改变微生物的遗传性状。
10
移码突变是在DNA分子上的密码子中添加 或丢失一个或几个碱基，其结果造成从改 变的碱基开始所有其后的密码子碱基都往 后移动，使密码子杂乱而重新编组，使多 肽链上的氨基酸序列发生很大的改变，并 出现明显的遗传性状变异。
错义突变通常在第一或第二个碱基发生变 化时，容易引起氨基酸种类改变。
决定某氨基酸的密码子被终止密码子 （UAG）代替，因而mRNA翻译多肽链 过程中出现句号，使翻译工作中途停止， 难以完成一条完整的多肽链的合成，这种 肽链是没有活性的。
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指DNA分子上的遗传密码由于置换而成为 新的密码子，但是这种新密码子构成的氨 基酸与原有密码子所构成的氨基酸相同。
最典型的是营养缺陷型，它从野生型基因突变形成。其特点是 由于突变而失去合成某种代谢物质的能力，如氨基酸、维生素 等，当环境中缺乏这种物质它就不能生长繁殖。反之，只有给 它补充了这种物质，才能具有正常的生命活动。
还有糖类分解发酵突变株、色素形成突变株及有益代谢产物生 产能力突变株。
突变体形成的三个步骤：
缺陷型
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形态突变型 生化突变型 条件致死突变型 致死突变型 抗性突变型
形态突变是一种可见突变，包括：
菌落——形状大小、颜色、表面结构、孢子 数量和颜色；
细胞形态——鞭毛、荚膜、菌体形状、大小、 孢子形态和大小；
细胞结构——细胞膜透性等； 噬菌体——噬菌斑形状、大小及清晰度等。
(suppressor tRNA)。 抑制tRNA不是细胞对无义突变应答的产物，而是自发
a互补
α-互补现在使用的许多载体都带有一个E.coli DNA的短区段，其中含有β-半乳糖苷酶的-α肽基因（lacZ’）的调控序列和头146个氨基酸的编码信息。
这个编码区中插入了一个MCS，它并不破坏读框，但是可使少数几个氨基酸插入到β-半乳糖苷酶的氨基端而不影响功能，这种载体适用于编码β-半乳糖苷酶C端部分序列的宿主细胞，虽然宿主和质粒编码的片段各自都没有酶活性，但它们可融为一体，形成具有酶活性的蛋白，从而实现互补α-互补(Alpha complementation) ：噬菌体载体的基因间隔区插入E.coli 的一段调节基因及lac Z的N端146个氨基酸残基编码基因，其编码产物为β—半乳糖苷酶的α片段。
突变型lac - E.coli 可表达该酶的W片段（酶的C端）。
单独存在的α及W片段均无β半乳糖苷酶活性，只有宿主细胞与克隆载体同时共表达两片段时，宿主细胞内才有β半乳糖苷酶活性，使特异性作用物变为蓝色化合物，这就是所谓的α- 互补。
α-互补（α-complementation）α-互补是指lacZ 基因上缺失近操纵基因区段的突变体与带有完整的近操纵基因区段的β-半乳糖苷酶（β-galactosidase ，由1024 个氨基酸组成）阴性的突变体之间实现互补。
α-互补是基于在两个不同的缺陷β-半乳糖苷酶之间可实现功能互补而建立的。
大肠杆菌的乳糖lac 操纵子中的lacZ 基因编码β-半乳糖苷酶，如果lacZ 基因发生突变，则不能合成有活性的β-半乳糖苷酶。
例如，lacZ△M15 基因是缺失了编码β-半乳糖苷酶中第11-41 个氨基酸的lacZ 基因，无酶学活性。
对于只编码N-端140 个氨基酸的lacZ 基因（称为lacZ'），其产物也没有酶学活性。
但这两个无酶学活性的产物混合在一起时，可恢复β-半乳糖苷酶的活性，实现基因内互补。
在lacZ' 编码区上游插入一小段DNA片段（如51 个碱基对的多克隆位点），不影响β-半乳糖苷酶的功能内互补。
基因工程载体(质粒-3章)幻灯片(1)
非接合型质粒的寄主细胞中同时存在一 种接合型质粒，那么它们通常也是可以 被转移的。这种由共存的接合型质粒引 发的非接合型质粒的转移过程，叫质粒 的迁移作用（mobiligation）又叫质粒 的诱动。
带有大肠杆菌素基因的Col质粒和带有抗菌素抗性基因的R 质粒既有属于接合型的，也有属于非接合型的。
如果在非接合型质粒的寄主细胞中同时存在一种接合 型质粒，那么它们通常也是可以被转移的。这种由共存的 接合型质粒引发的非接合型质粒的转移过程，叫质粒的迁 移作用(mobilization)又叫质粒的诱动。ColE1是一种可以 迁移但属于非接合型质粒。
2）F 因子
F因子是最有代表性的接合型质粒，又称致育因子 (fertility factor)或性质粒(Sex plasmid)。它在寄主细胞中有 三种存在方式：①独立于染色体之外，闭环双链DNA形式 存在。这种细胞称F+细胞。②独立于染色体之外，闭环双 链DNA形式存在，但其DNA上还携带有寄主菌染色体基因 或DNA区段。这种细胞称之为F-细胞。③以线性DNA形式， 从不同位点整合到寄主菌染色体上，这种细胞称为Hfr细胞 (高频重组细胞)。
如加入不同启动子序列，用于生产单链 DNA或RNA，外源基因的大量表达。又加 入COS位点，使载体能容纳更大的DNA片 段等等。
质粒载体的选择标记：
外源DNA片段与质粒载体DNA连接，再转化入 宿主菌，经培养后需筛选鉴定转化子。这就需 要利用质粒载体的可选择标记。
质粒载体的选择标记
抗生素抗性基因选择标记
蓝-白斑实验
构建的质粒人工载体，应用最广的是 PBR322，分子量为2.6×106，含46332bp。 含有选择标记抗氨苄青霉素（Apr）基因来 自天然质粒RSF2124和抗四环素（Ter）基因 来自PSC101质粒。复制子部分来自PMB9 （一类Co1E1质粒）。多克隆限制性内节切 酶位点有9个
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突变体的互补系
突变体的互补系是指两个或多个基因突变体之间的组合，可以互相弥补其缺陷，从而保证细胞或生物体的正常生长和发育。
互补系的形成是由于这些突变体所编码的蛋白质在生物体内扮演着不同的角色，且这些角色是互相补充的。
例如，在果蝇的眼睛发育过程中，有两个基因分别编码产生色素的酶和输送色素的蛋白质。
如果这两个基因的突变体都存在，则果蝇的眼睛会变成白色，因为缺乏色素。
但是，如果将两个突变体交叉组合，则会产生一个互补系，使眼睛恢复成正常的颜色。
互补系的形成对于生物体的生存至关重要。
它们为生物提供了一种保护机制，以确保生物体的正常运作。
此外，它们也为科学家提供了一个研究基因功能和基因相互作用的有用工具。
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