细菌与噬菌体的遗传优秀课件
第十四章细菌的遗传与变异
第十四章细菌的遗传与变异
第十四章细菌的遗传与变异
主要内容
（一）细菌变异现象
1．形态结构变异细菌的形态、大小及结构受外界环境的影响发生的变异。如细胞壁缺陷型（L型）变异即细菌在溶菌酶、青霉素等的影响下，失去细胞壁变成细菌的L型。有鞭毛的变形杆菌失去鞭毛发生H-O 变异。
2．毒力变异细菌的毒力变异包括毒力增强和毒力减弱。如卡介苗（BCG）是一株毒性低抗原性完整的变异株，用于结核病的预防。无毒的白喉棒状杆菌感染了β棒状杆菌噬菌体后变成能产生白喉毒素的强毒变异株。
3．菌落变异常见于肠道杆菌，由光滑型菌落变为粗糙型菌落,称S-R变异。
4．耐药性变异细菌对抗菌药物由敏感变成耐药的变异。如耐甲氧西林金黄色葡萄球菌（MRSA）逐年上升。
5．抗原性变异肠道杆菌的鞭毛抗原和菌体抗原常发生变异。如H抗原由Ⅰ相变为Ⅱ相，或由Ⅱ相变为Ⅰ相。
（二）细菌的遗传物质
1．细菌染色体细菌染色体是一条环状、双螺旋DNA长链，是细菌生命活动所必需的遗传物质。
2．染色体外的遗传物质
（1）质粒细菌染色体外的遗传物质，为双股环状闭合DNA，存在于细胞质中，具有自我复制能力。
1）质粒DNA的特性：①质粒具有自我复制能力；②质粒DNA编码的基因能赋予细菌某些特征，如致育性、耐药性、致病性等；③质粒的转移性；④质粒并非细菌生命活动不可缺少的遗传物质；⑤质粒具有相容性和不相容性，同类的两个质粒不能稳定共存于一个宿主体内，不同的质粒具有相容性。 2）医学相关重要质粒：①F质粒编码细菌性菌毛，决定细菌致育性；②Vi质粒编码肠道杆菌毒力；③Col 质粒编码大肠埃希菌产生细菌素；④耐药性质粒编码细菌对抗菌药物或重金属盐类的耐药性；⑤代谢质粒编码产生与代谢相关的酶类。
（2）噬菌体是一类侵袭细菌等微生物的病毒。分为毒性和温和噬菌体。①毒性噬菌体：是指能在宿主菌细胞内复制增殖，产生子代噬菌体，并裂解细菌噬菌体，即产生溶菌反应。②温和噬菌体：噬菌体基因与宿主菌染色体整合，不产生子代噬菌体，使噬菌体DNA能随细菌DNA复制而复制，并随细菌分裂而传代，即产生溶原性反应。
第五章病毒的遗传分析
《遗传学》教案——第五章病毒的遗传分析
1 第五章 病毒的遗传分析（3h）
教学目的：掌握噬菌体的突变类型以及λ噬菌体的基因组；明确噬菌体的噬菌体的重组；了解噬菌体的互补测验。
教学重点：噬菌体的重组。
教学难点：噬菌体的互补测验。
第一节 噬菌体的繁殖和突变型
一、 噬菌体的繁殖
二、 噬菌体突变型
第二节 噬菌体突变型的互补测验
一、 φX174条件致死突变型的互补测验
二、 T4突变型的互补测验
第三节 噬菌体突变的重组实验
一、 T2突变型的两点测交
二、 T4突变型的三点测交
第四节 λ噬菌体基因组与λ原噬菌体
一、 λ噬菌体的基因组
二、 原噬菌体的插入与切除
第五节 环状排列与末端重复（自学）
一、线状DNA具有环状遗传图
二、环状排列与末端重复的形成
《遗传学》教案——第五章病毒的遗传分析
2
第五章 病毒的遗传分析（3h）
第一节 噬菌体的繁殖和突变型
一、噬菌体的繁殖
感染周期：是指噬菌体从吸附细菌到子代噬菌体从宿主细菌细胞中放出来的过程。
1、烈性噬菌体的感染周期：
烈性噬菌体T4，其宿主是大肠杆菌，故称之为大肠杆菌T4－噬菌体。T4－噬菌体对大肠杆菌的侵染过程，就是我们在前面讲过的噬菌体感染周期。
大肠杆菌T4－噬菌体：头、尾两部分组成，外为蛋白质外壳＋内部DNA分子。
侵染过程：侵染时T4噬菌体的尾部吸附在大肠杆菌的细胞壁上，放出溶菌酶将细胞壁溶成一小孔，借助于尾鞘的收缩，将自己的DNA（T4－DNA）通过小孔注入大肠杆菌细胞内，T4－噬菌体的基因e立即有顺序地进行表达。
T4－噬菌体DNA上约有160个基因，已定位的有70多个基因，装配成完整的噬菌体的全部信息也都在此DNA上。
T4－噬菌体的基因的表达：早前期基因表达—多为调节基因。其作用是启动自身基因表达。而抑制宿主大肠杆菌细胞的DNA合成。晚前期基因表达—是与DNA复制有关的基因。其产物是：核酸酶：降解大肠杆菌的DNA，为自己DNA合成提供游离的核苷酸；DNA复制有关的酶：大量合成新T4－DNA。晚期基因表达—是控制形态发生过程的基因；编码噬菌体结构蛋白的基因。其产物是大部分直接参与外壳的建成和少数具有酶的作用。包装完成后，由噬菌体裂解基因表达，产生裂解酶。消化宿主细胞壁。大肠杆菌细胞裂解，放出大量的子代T4－噬菌体。
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)
细菌和噬菌体的遗传重组szxy1324
1 第六章 细菌和噬菌体遗传分析
真核生物中的遗传重组，主要是通过染色体上的基因自由组合或交换实现的，基因的自由组合和交换是在两个交配亲体的整套染色体基因组间进行的。但原核生物（如细菌）的遗传重组就不象真核生物那样的完善和有规律性，因此需要学习原核生物的遗传重组。
第一节 细菌的遗传分析
常用肺炎双球菌、沙门氏菌、枯草杆菌、大肠杆菌、尤其二后者。
一、细菌的突变型
（一）营养缺陷型
营养缺陷型指由于基因突变不能合成某种营养物质，在营养代谢方面表现出某种缺陷，所以统称为营养缺陷型（anxotroph）。而把正常的野生型叫做原养型（prototroph），原养型大肠杆菌对培养基中营养成分的要求是很简单的，只要有葡萄糖和一些无机盐就能生活了。这种能保持野生型生活的最低限度的培养基叫做基本培养基（minimal
medium）。而营养缺陷型由于基因突变失去了自己制造某种物质的能力，所以在营养上产生了特殊的要求，在基本培养基不能生长，只有在基本培养基中补加它们所不能合成的某些物质才能生长、繁殖。这种补加一些营养物质的基本培养基叫做补充培养基（additive medium）。
把营养缺陷型细菌接种在一系列分别附加有各种氨基酸、维生素、嘌呤或嘧啶的基本培养基上，就可以判断出每种营养缺陷型生长所需要的物质，从而知哪一基因发生了突变。为简明起见，这些突变型的基因型可用它不能合成的物质名称来表示，取前三个字母并在右上角加 “－”或 “＋”。“－”代表不能合成该物质的缺陷型，“＋”表示能合成该物质的野生型。thr－,pro－,ade－,trp－分别代表苏氨酸、脯氨酸、腺嘌呤和色氨酸的缺陷型。Lac-和gal-是指不能利用培养基中乳糖和半乳糖。
鉴定方法：
完全培养基 接种 基本培养基 不生长
基本培养基+ thr 不生长
基本培养基+ pro 不生长
基本培养基+ ade 生长 为腺嘌呤营养缺陷型
第六单元第1课时
第1课时 核酸是遗传物质的证据
一、DNA是遗传物质的直接证据
1．噬菌体侵染细菌实验
(1)原理：T2噬菌体以自己的________为模板，利用______体内的物质合成自身组成物质而实现增殖。
(2)方法：________________________，用________标记一部分噬菌体的蛋白质，用________标记另一部分噬菌体的DNA。
(3)材料——T2噬菌体
①T2噬菌体的核酸为 ， 存在于
，尾部及头部 外侧为 。②T2噬菌体的生活方式是 ，宿主细胞为
，
(能/不能)在培 养基上繁殖。
(4)
(5)结论：在噬菌体中，保证亲代与子代之间具有连续性的物质是________，即DNA是遗传物质。
2．格里菲思体内转化实验
(1)材料：____型(有毒)和____型肺炎双球菌、小鼠。
(2)原理：____型细菌使小鼠患败血病而死亡。
(3)过程
(4)结论：加热杀死的S型细菌中，含有某种促成R型细菌转化为S型细菌的“____________”。
3．埃弗里体外转化实验
(1)原理：对S型细菌的成分提取、分离、鉴定，并与____________混合培养，以观察各成分的作用。
(2)过程
(3)结论：______才是使R型细菌产生稳定遗传变化的物质，即DNA是转化因子，是遗传物质。
[判一判]
1．噬菌体侵染细菌的实验可同时对噬菌体标记，既标记35S又标记32P ( )
2．格里菲思实验结果没有具体证明哪一种物质是遗传物质 ( )
3．噬菌体实验与埃弗里实验比较，两者的实验设计思路不同 ( )
4．培养基中R型和S型细菌可以用肉眼直接观察到 ( )
噬菌体ppt课件下载人教版高三
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5第五章 细菌的遗传分析
第五章 细菌的遗传分析
教学基本要求：
1．熟练掌握细菌遗传分析的有关内容，如细菌的杂交；Ｆ因子；高频重组；用中断杂交技术作连锁图；大肠杆菌的染色体呈环形；F因子整合到细菌染色体的过程；细菌的交换过程；重组作图；性导；三种不同的致育因子的相互关系。
2．理解转化与转导作图的原理，学会实验数据的分析方法。
学时数：4学时
第一节 细菌的细胞和染色体
原核细胞与真核细胞的区别：
1、原核细胞没有核膜，也没有细胞核，只有染色体区，称拟核区；真核细胞具有细胞核，染色体与细胞质分开。
2、原核细胞的染色体是一条裸露的DNA分子，DNA含量校真核细胞少得多，较易插入DNA片断。
3、原核细胞没有线粒体、质体等细胞器。
4、转录和翻译无论在时间上还是空间上都难以分开。
5、原核细胞一经分裂就相互分离，呈单细胞状态。20分钟一代。
共同性: 遗传物质都是核酸，传递信息的密码子是相同的。
原核细胞如 细菌、藻类、支原体。
第二节 大肠杆菌的突变型及筛选
一、营养缺陷型
在营养代谢上是有缺陷的，统称为营养缺陷型，而把正常的野生型叫做原养型。
原养型细菌对培养基中的营养成分要求很简单，只要求有葡萄糖和一些无机盐就能生活。这种能保证野生型生活的最低限度的培养基叫做基本培养基。
而营养缺陷型由于基因空突变，丧失了自己制造某种物质（氨基酸，维生素。嘌呤或嘧啶等）的能力，所以在营养代谢上产生了特殊的要求，只有在基本培养基中补加了它们所不能合成的某些物质，才能使营养缺陷型正常生长。这种补加了一定营养物质的基本培养基叫做补充培养基（additive medium）。
完全培养基。
1、合成代谢缺陷型 ：不能合成细菌生长所需要的物质。
(1)鉴别：
(2)基因型的表示：用它们不能合成的物质的前三个字母来表示
印迹法（印章法）简介
2、分解代谢缺陷型： 如不能发酵乳糖，阿拉伯糖，甘露糖，木糖，麦芽糖。
细菌与噬菌体遗传(一)
细菌与噬菌体遗传(一)
(总分：322.00，做题时间：90分钟)
一、填空题(总题数：15，分数：57.00)
1.F因子在细胞中的存在状态有两种，分别是 1状态和 2状态。
（分数：3.00）
解析：游离 整合
2.当F + 或Hfr细菌染色体进入F - 后，在一个短时期内，F - 细胞中对若干基因座来说总有一段 1体的DNA，这样的细菌称为 2。
（分数：3.00）
解析：二倍 部分 二倍体
3.大肠杆菌基因重组的特点有 1、 2、 3。
（分数：4.50）
解析：在部分二倍体发生 双交换有意义 无相反重组子
4.大肠杆菌F + 菌株与F - 菌株结合，最后F + 菌株变成了 1，F - 菌株变成了 2。
（分数：3.00）
解析：F + F +
5.噬菌体将供体菌的某些基因带入受体菌的过程称为 1，通过原噬菌体的不规则交换脱离细菌染色体时带出临近少数供体基因并传给受体菌的过程称为 2。
（分数：3.00）
解析：转 导
6.大肠杆菌中含有独立而且完整F因子的菌株是 1，不含有F因子的菌株是 2，F因子组合进入到染色体上的菌株是 3，F因子带有少量染色体基因的菌株是 4。
（分数：6.00）
解析：F + F - Hfr F"
7.细菌转化过程包括有转化能力的染色体DNA片段的 1、 2和 3三个阶段。
（分数：4.50）
解析：结合与穿入 联会 整合
8.T4快速溶菌突变型有 1、 2和 3三类，通过对T4rⅡ区突变型间的重组实验可以确定 4，通过互补实验可以确定 5。
（分数：7.50）
解析：rⅠ rⅡ rⅢ 基因间距离 是否属于一个基因
9.一个Hfr菌株染色体上的基因顺序为转移原点—X—Y—Z—S—P—Q，为了得到一个最高比例的重组子，在接合后应该在受体中选择 1作为供体的标记基因。
（分数：1.50）
解析：X
10.F因子由三个区域组成，它们是 1、 2和 3。
第8章 细菌和噬菌体的重组和连锁
第八章 细菌和噬菌体的重组和连锁
1、为什么说细菌和病毒是遗传学研究的好材料？
因为它们具有以下几个特点：
（1）繁殖快，世代短，容易操作和分析；
（2）遗传物质简单，只含裸露DNA或RNA，适于作基因结构和功能研究；
（3）便于筛选突变基因和研究基因的功能；
（4）可用作研究高等生物的简单模型。
3、5、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。
质粒：是染色体外遗传因素，它可以自我复制，并在细胞分裂时分配到子细胞中。
附加体：质粒中，有的除了可在染色体外自律的增值以外，还可整合到染色体上，成为染色体的一部分，这样的质粒成为附加体。
溶源性细菌：是指细胞内携带有温和性噬菌体基因组而又不产生噬菌体粒子的细菌。
非溶原性细菌：是指细胞既无温和性噬菌体基因组、又没有噬菌体粒子的细菌。
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。
原噬菌体：某些温和噬菌体侵染细菌后，其核酸整合到宿主细菌染色体中。处于这种整合状态的噬菌体称为原噬菌体。
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。
转导：是指以噬菌体为媒介，将遗传物质（DNA）从一个细菌细胞转移到另一个细菌细胞内，并发生遗传重组的过程。
普遍性转导：是由于包装过程中，噬菌体外壳蛋白随机包装供体的染色体片段，对转导的基因没有限制，各个标记基因被包装的机会均等，称为普遍性转导。
第七章细菌和噬菌体的重组和连锁
1 第七章 细菌和噬菌体的重组和连锁
7.一个基因型为a+b+c+d+e+并对链霉素敏感的E.coliHfr菌株与基因型为a-b-c-d-e-并对链霉素耐性的F-菌株接合，30分钟后，用链霉素处理，然后从成活的受体中选出e+型的原养型，发现它们的其它野生型（+）基因频率如下：a+70％，b+-，c+85％，d+10％。问a，b，c，d四个基因与供体染色体起点（最先进入F-受体之点）相对位置如何？
解：根据中断杂交原理，就一对接合个体而言，某基因自供体进入受体的时间，决定于该基因同原点的距离。因此，就整个接合群体而论，在特定时间内，重组个体的频率反映着相应基因与原点的距离。
报据题目给定的数据，a、b、c、d与供体染色体的距离应该是：
是：
O b d a c e
8.为了能在接合后检出重组子，必须要有一个可供选择用的供体标记基因，这样可以认出重组子。另一方面，在选择重组子的时候，为了不选择供体细胞本身，必须防止供体菌株的继续存在，换句话说，供体菌株也应带有一个特殊的标记，能使它自己不被选择。例如供体菌株是链霉素敏感的，这样当结合体（conjugants）在含有链霉素的培养基上生长时，供体菌株就被杀死了。现在要问：如果一个Hfr菌株是链霉素敏感的，你认为这个基因应位于染色体的那一端为好，是在起始端还是在末端？
解：在起始端
9.有一个环境条件能使T偶数噬菌体（T-even phages）吸附到寄主细胞上，这个环境条件就是色氨酸的存在。这种噬菌体称为色氨酸需要型（C）。然而某些噬菌体突变成色氨酸非依赖型（C+）。有趣的是，当用C和C+噬菌体感染细菌时，将近一半的色氨酸非依赖型子代在进一步的实验中表现为基因型C。你如何解释这个发现？
解：
首先，这不可能是回复突变，因为这里的频率是1／2。
应该注意的是，这里进行的是C和C+对寄主的混合感染。当两种类型噬菌体同时感染同一寄主细胞时，两者在同一寄主细胞中增殖，同时，各自按照本身的遗传组成指导合成其外壳蛋白质，以便组装成成熟的噬菌体颗粒。也就是说，在寄主细胞中，同时存在两种类型的噬菌体染色体和可以包装其染色体的两类型噬菌体的所需蛋白质。