第八章病毒的遗传分析52766.ppt

病毒的形态结构与基因组 噬菌体的增殖与突变型 噬菌体突变型的重组测验 噬菌体突变型的互补测验 噬菌体T4 rⅡ的缺失突变与作图 λ噬菌体的基因组与位点专一性重组 环状排列与末端重复 8.6 λ噬菌体的基因组与位点专一重组 一、 λ噬菌体的基因组 λ噬菌体的基因可归纳为两类： （1）噬菌斑形成所必需的基因，用大写字母表示； （2）噬菌斑形成所非必需的基因，用小写字母表示。 DNA复制 细菌裂解 正调控基因 噬菌体附着区 λ噬菌体基因组的主要特点： 许多功能相关的基因聚集在一起，如头部形成基因，尾部形成基因和调控基因等； 结构基因及其编码的蛋白质所作用的部位也在临近的区域； λ噬菌体的DNA是双链线状分子，具有12bp的粘性末端，进入宿主后形成环状结构。 二、 λ原噬菌体与合子诱导 原噬菌体在宿主细胞中与宿主染色体的关系 ① 1953年，Lederberg等发现在大肠杆菌溶源性菌株和敏感菌株间的F＋×F－杂交中，λ原噬菌体和gal基因一同分离和重组。 ② 1955年，Lennox证明λ原噬菌体和gal可被噬菌体P1共同转导。 ③ 1956年，Morse发现λ对gal基因的限制性转导。 合子诱导（zygotic induction） 　　Jacob和Wollnan（1956年）发现了合子诱导现象，并利用合子诱导确定了几个E.coli染色体上原噬菌体的整合位点。 以上三个实验说明：原噬菌体是溶源性的决定者，位于细菌染色体的特定位置上。 合子诱导发生于Hfr×F－的杂交中，当供体菌体带有可诱导的原噬菌体，而受体菌体对噬菌体敏感时，染色体从供体到受体正常地转移，直到带有原噬菌体的染色体部位进入无免疫的F－细胞，这时原噬菌体立即从染色体部位上脱落下来进入自主繁殖，最终使合子裂解，释放出游离噬菌体。 合子诱导的发生是由于敏感的F－细胞中不含cⅠ阻遏物，因此一旦原噬菌体进入这种细胞之后，它就立刻脱离细菌染色体而进行自主复制。 三、 原噬菌体的整合与切除 通过重组测验或互补测验可确定λdgal与λdbio品系中λ 基因组被置换部分的范围。 四、 位点专一性重组的分子机制 1、 λ噬菌体的整合与切除 （1）实现机制： 均是通过细菌DNA与λ噬菌体DNA上特定位点间的重组。 （2）特定位点—附着位点（attachment site，att） E. coli attB 含有BOB`三序列 23bp λphage attP 含有POP`三序列 240bp 核心序列O完全一致，位点专一性重组发生的地方 B，B`和P，P`被看成两臂 利用重组测验可检测到两个rⅡ突变之间重组率为0.000 2%（2×1／106＝2×10－6）。但实际上所观察的最小重组率为0.02% ，即0.02个图距单位，还没有发现小于这个数值的重组率。 这是因为： T4染色体有1.8×105bp，约1500个图距，因此0.02个图距相当于2bp。 (1.8×105/1500)×0.02=2.4bp 二、T2突变型的两点测交与作图 （1） T2噬菌体的突变型 T2突变型（r-）：快速溶菌型，产生大而界限清晰的噬菌斑； T2野生型（r+）：缓慢溶菌型，产生小而边缘模糊的噬菌斑。 T2寄主范围突变型（h-）：能感染大肠杆菌品系B1和品系B2，产生透明的噬菌斑。 T2野生型（h+）：只能感染品系B1，因为品系B2的细胞表面能阻止T2噬菌体对它的吸附。 h–和h+均能够感染B1株 ?可用T2 两个亲本h–r+和h+r–同时感染B1株。 （2）T2噬菌体的杂交 h–r+(透明，小)×h+r– (半透明，大) 　　　　　　　↓同时感染 　　　　　　　B1菌株 获得噬菌体子代 　　　亲本型：h–r+， h+r– 　　　重组型：h–r–， h+r+ 　 将亲本型和重组型混合子代 　　　　　　　↓感染 　　混合有B1和B2菌株的培养基 　　　　　　　↓ h–r+(亲)： 透 明、小 h+r–(亲)： 半透明、大 h–r–(重组)： 透 明、大 h+r+(重组)：半透明、小 （3）T2噬菌体的重组值的计算 重组噬菌斑数 重组值= ×100% 噬菌斑总数 (h+r+)+(h-r-) = ×100% 噬菌斑总数 1.6% 0.9 0.7 59.0 39.0 h+rc-×h-rc+ 12.3% 6.0 5.9 56.0 32.0 h+rb-×h