遗传学-病毒的遗传分析

T4 phage的结构模式
（一）噬菌体的增殖
噬菌体分成两类:烈性噬菌体和温和性噬菌体 1.烈性噬菌体：侵入细菌细胞后，就进入裂解
反应，使宿主细胞裂解的噬菌体。 如大肠杆菌的T噬菌体T1→T7。 子代噬菌体感染邻近的细胞，这样不断地侵染，
最后形成一个圆形的透明区—噬菌斑。 一个噬菌斑通常含有107——108个噬菌体。一
(2)可诱导性： 自发――万分之一； 紫外 线或丝裂霉素90%。
λ噬菌体（λ phage）
侵入细菌后，细菌并不裂解 λ噬菌体的DNA通过交换整合到细菌染色 体上。 随着细菌DNA一起复制。
溶源周期→裂解周期：
原噬菌体通过诱导（induction）可转变 为烈性噬菌体，进入裂解周期。
诱导方式：UV、温度改变、与非溶原性细 菌接合等。
个噬菌斑是由一个噬菌体引起的，所以，一个 噬菌斑中的噬菌体在遗传上是均一的，相当于 一个克隆。
烈性噬菌体生活周期
噬菌体的遗传物质 经中空尾部进入宿 主细胞，遂即破坏 宿主细胞原有的遗 传物质，并转而合 成大量的噬菌体遗 传物质和蛋白质， 组装成许多新的子 噬菌体，最后使细 菌裂解(lysis)。
病毒的形态结构与基因组
病毒的形态结构 病毒的基因组
噬菌体的增殖与突变型
噬菌体的增殖 噬菌体的突变型
噬菌体突变型的重组测验
拟等位基因 Benzer的重组测验 T2突变型的两点测交与作图 λ噬菌体的基因重组与作图
噬菌体突变型的互补测验
互补测验的原理和方法 顺反子 基因内互补
带有原噬菌体的细菌称溶源性细菌（lysogenic bacterium），
失去原噬菌体的细菌和为非溶源性细菌（non－ lysogenic bacterium）。
溶源性细菌有两个重要特性:
(1)免疫性： 原噬菌体产生一种阻遏蛋白， 抑制同类噬菌体DNA的复制，噬菌体可 进入细胞，但不能增殖，亦不能导致细 菌裂解。因而能抵抗同类噬菌体的超感 染。
烈性噬菌体生活周期
细菌染色体
2.温和性噬菌体：具有溶源性的生活周期，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，具有裂解和溶源两种途径.
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。
溶原性细菌（lysogenic bacterium）。
溶源性： 有些细菌带有某种噬菌体，但并不立即 导致溶菌，这种现象称为溶源性，
溶源性细菌（lysogenic bacteria）：具有溶源 性的细菌称为溶源性细菌，受温和噬菌体感染的 细菌，几乎都成为溶源菌。
原噬菌体（prophage）：整合到宿主染色体中的 噬菌体基因组称为原噬菌体或原病毒 （provirus），
入裂解周期。
P1型裂解途径
（二）噬菌体的突变型
1.条件致死突变型
在某些条件下，一些突变型是致死的，这些条件就称为限制 条件(restrictive condition)；
而在另一些条件下仍可以进行繁殖，从而得以扩增繁殖进行 研究，这些条件就称为许可条件(permissive condition)。
诱导使阻遏物失活，噬菌体的基因表达， 进入裂解周期。
λ型裂解途径
P1 噬菌体 （P1 phage）
感染E.coli以后，不整合到细菌DNA上，
而是独立存在于寄主细胞内。 不影响宿主细胞的正常代谢 P1 DNA 自主复制，并分配到宿主的子细
胞中去，而且可以多于一个拷贝。 受P1 噬菌体感染的细菌也可以因诱导而进
病毒结构十分简单，仅含DNA或RNA和一个 蛋白质外壳，
蛋白质外壳保护遗传物质，并参与感染宿主细 胞的过程。
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。
病毒按寄主可分为： 动物病毒，植物病毒，细菌病毒。
病毒按遗传物质可分： RNA病毒，DNA病毒。
②冷敏感突变型(cold sensitive mutation， cs)：在较低温度下就是致死的。
（2）“抑制因子敏感”突变(suppressorsensitive mutation, sus)：
一、病毒的形态结构与基因组
病毒(virus)是一类超纤维的、结构极简单 的，无完整细胞结构，含单一核酸（DNA 或Rቤተ መጻሕፍቲ ባይዱA)型，必须在活细胞内寄生并复制 的，在活体外能以无生命的化学大分子状
态长期存在并保持其侵染活性的非细胞型 微生物。
（一）病毒的形态结构
病毒没有细胞结构，既不属于原核生物，也不 属于真核生物。
（1）“温度敏感”突变(temperature sensitive mutation)：
野生型噬菌体能在很大的温度范围内感染宿主并进行繁殖。 原因：温度敏感性是基因突变的结果，基因突变后造成蛋白
质中有一个氨基酸的替换，而这种蛋白质在“限制温度”下 不稳定而失去活性。
①热敏感突变型(heat sensitive mutants， ts)：通常在30℃(许可条件)感染宿主进行繁殖， 但在40一42℃(限制条件)条件下就是致死的， 不能形成噬菌斑；
（二）病毒的基因组
每种病毒只含一类核酸（DNA或RNA）。 病毒基因组类型多样：有单链(ss)与双链
(ds)，正链(+)与负链(-)，线状与环状之分。 不同病毒的核酸含量差别很大，但对每种病
毒而言，核酸的长度是一定的。 病毒基因组的基因一般有：侵染功能所需的
基因，复制所需的基因，病毒体形成所需的 基因，破坏宿主细胞的基因等
二、噬菌体的增殖与突变型
噬菌体 bacteriophage，phage
噬菌体：指侵染细菌、放线菌以及真菌的 病毒。
噬菌斑（plaque）：由于噬菌体的侵染， 使细菌细胞裂解，有菌落上出现的一些圆 形而清亮的小洞。
根据噬菌斑的形态和生长特点可以鉴别不 同的噬菌体。
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系列噬菌体结构如下图