人类遗传学第六章细菌、病毒.ppt

第六章 细菌和噬菌体的重组和连锁 本章重点 1．细菌影印法研究。 2．细菌和病毒的四种遗传分析方法： 转化、接合、性导、转导。 3．掌握F+、F–、F、Hfr×F–的特点。 4．理解和掌握中断杂交和重组作图的原理。 5．噬菌体结构和基因重组特点。 学时：10 第一节 细菌和病毒在遗传学　　研究中的地位 一、细菌： 1.大小：细胞较小、长约1~2 μ 　(1μ＝1/1000mm)、宽约0.5 μ； 2.结构：鞭毛、细胞壁、质膜、 　间体、核质体、核糖体 3.遗传物质：单个主染色体、 　一个或多个小染色体(质粒) 4.涂布和繁殖：每个细胞在较短 　时间内(如一夜)能裂殖到107个 　子细胞→成为肉眼可见的菌落 　或克隆(clone)。 5.　生理特性突变： ①营养缺陷型： 丧失合成某种营养物质能力，不能在基本培养基上生长； 原养型：野生菌株则可在基本培养基上生长。 用不同的选择性培养基?? 测知突变的特性。 ②抗性突变型： 如抗药性或抗感染性。 例如：青霉素（penr）抗性突变 的菌落。 二、病毒： 单倍体，仅一条染色体。病毒→蛋白质外壳+核酸。 病毒分类： 寄主：动物、植物、细菌等； 遗传物质：DNA 或RNA。 表6-1 噬菌体对于分子生物学研究具有重要意义。 三、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（E.coli）20分钟可繁殖一代。 2．便于管理和生化分析： 　 个体小，一般在1 μ至几μ之间，操作管理方便。 3．便于研究基因突变： 　　裸露的DNA分子（有的病毒为RNA分子），容易受环境条件的影响而发生突变；单倍体生物，不存在显性掩盖隐性问题，隐性突变也能表现出来。 4．便于研究基因的作用： 　　影印培养，易检出营养缺陷型突变，有利于从生化角度来研究基因的作用。 5．便于研究基因重组： 　　细菌具有转化、转导和接合作用，可以进行精密的遗传分析。 6. 便于研究基因结构、功能及调控机制： 　 细菌和病毒的遗传物质简单，易于进行基因定位、结构分析和分离，基因的表达调控也适于采用生理生化的方法进行深入研究。 7. 便于进行遗传操作： 　　染色体结构简单，没有组蛋白和其它蛋白的结合，更宜于进行遗传工程的操作。 四、突变型筛选 要得到特定表型的突变型，主要不是依赖使用不同的诱变剂，而是依赖于采用不同的筛选方法。 1. 糖发酵性突变株Lac-选择：可Lac+将和Lac-涂布于伊红-美蓝（EMB）培养基上， Lac+可形成有金属光泽的紫色菌落，而Lac-则形成白色菌落，因此很容易识别。 2.抗性突变体选择：把经过诱变处理的细胞直接涂布到含有某种噬菌体或抗菌素的培养基上，形成的菌落克隆就是抗性突变。 3.营养缺陷型突变的选择：如选择氨基酸营养缺陷型，可先把经诱变剂，如X射线、紫外线或化学诱变剂等处理的细菌涂布在含有所有20种氨基酸的完全培养基上，这种培养基能使各种营养缺陷型生长，培养的目的是通过细胞分裂使突变型充分表现。 待菌落出现后，用印迹法（replica-plated method）把它们影印到基本培养基上鉴别出在不含任何氨基酸的培养基上不能生长的克隆，然后再把这一克隆培养到只含一种氨基酸的培养基上，从而判定该突变型需哪种氨基酸才能生长。 测定突变的方法──影印法： 黎德伯格等（Lederberg J.和Lederberg E. M., 1952）设计。 第二节 细菌的遗传分析 一、细菌的杂交 细菌主要是无性繁殖，1946年发现不同品系大肠杆菌可以杂交，并进行基因重组，从而首次发现了大肠杆菌也有“性别”。 命名： 野生型或营养缺陷型：按照菌株所不能合成的物质的前三个字母来命名，右上角标上“+”或“-”分别代表野生型和缺陷型（突变型）。 抗生素敏感或抗性：取前三个字母，右上角标上s或r，代表敏感或抗性，例如，链霉素敏感的写成strs，对链霉素抗性的写成strr。 不同营养缺陷型的大肠杆菌： A菌株：Met- bio- thr+ leu+， 　　　需加甲硫氨酸和生物素。 B菌株：Met+ bio+ thr- leu-， 　　　需加苏氨酸和亮氨酸。 　 *A菌株和B菌株营养缺陷型，不能在基本培养上生长。 　 * A+B菌株混合培养，在完全培养基上，几小时后离心，涂布基本培养基上，长出原养型（Met+ bio+ thr+ leu+