8.病毒遗传分析3课时-2017年11月.ppt

* 第八章 病毒的遗传分析 一、病毒及其基因组 0.2课时 二、phage增殖与突变型 0.4课时 三、重组测验与作图 0.4课时 四、互补测验与作图 1.4课时 五、专一性转导重组 0.6课时 目 录 一、病毒及其基因组(virus and its genome) 病毒(virus)体内无核糖体、翻译及能量转换系统，也没有完整的细胞结构。所以，称病毒为非原核(prokarytes)、非真核生物(eukarytes)的分子生物。但它为遗传物质证实、三联密码破译、基因概念发展、基因表达调控和基因工程发展作出巨大贡献。 动物、植物和微生物病毒中，将细菌、真菌及藻类中的病毒往往称为噬菌体(phage)。 （一）病毒及噬菌体(virus and phage) P184 1.结构简单、形态丰富 蛋白质外壳+DNA或RNA； 环、杆、卵、丝状多种形态 2.体积小、繁殖快 1μm；20min/代 3.寄生，无翻译和能量转换系统 无独立代谢能力 (二)病毒的特点 （三）病毒的种类P185 一、病毒及其基因组(virus and its genome) 1、按遗传物质性质分类(遗传和基因工程学角度) ⑴ DNA类(单、双链，正、反义链)；⑵RNA 类(单、双链) 2、按寄生关系分类(遗传、免疫和病毒学角度) ⑴烈性(virulent)噬菌体；⑵温和(temperate)噬菌体 3、按形态分类(临床诊断和医学角度) 蝌蚪、环、线、卵、丝状等 如下噬菌体中T、TMV、λ在基因工程中应用最多 1. 烈性噬菌体(virulent phage) P186 二、噬菌体增殖与突变型 因裂解寄主得名 增殖:附着寄主→DNA侵入→复制表达蛋白并剪寄主DNA→子代误装→寄主裂解、转导噬菌体释放。 特点： 侵染：DNA侵入蛋白质外留 复制表达：生产头尾部蛋白、寄主DNA片段误装 裂解：寄主被裂解转导噬菌体释放 (一) phage繁殖与侵染 2. 温和噬菌体(temperate phage) 与寄主共存 增殖：附着寄主→ DNA侵入→整入寄主基因组内共存称溶源或诱导裂解,再次裂解循环。 插入噬菌体后的细菌称溶源菌。 特点： 侵染:DNA侵入，蛋白质外留 溶源循环:插入寄主基因组内,共存表达 裂解循环:复制表达诱导进入裂解循环 二、噬菌体增殖与突变型 (一) phage繁殖与侵染 3. 溶源菌特性 P188 ⑴免疫性 整合到细菌染色体上的噬菌体称原噬菌体(prophage)，被侵染的细菌称溶源菌。噬菌体侵染的细菌不会再被同种噬菌体侵染的特性称免疫性。如λ入侵后，其阻遏蛋白抑制自身复制和近源λ菌侵染。 ⑵可诱导性 溶源菌自发或诱导产生0.01%的细菌被裂解，称溶源菌可诱导性。 噬菌体整入细菌基因组内称溶源，噬菌体侵入寄主被破坏称裂解。能溶源和裂解的噬菌体为温和型，是基因工程载体。 二、噬菌体增殖与突变型 (一) phage繁殖与侵染 （二）噬菌体突变类型 二、噬菌体增殖与突变型 1.条件致死突变(phage condition lathal) 热温敏突变(temperature sensitive mutation ts) 30℃下存活，40-42℃致死。可进行基因定位。 фX174 ts与wt30℃培养10h再42℃下培养10h，菌斑表型有什么不同？ 噬菌体氨基酸密码突变成终止密码，称无义突变。 UAC(酪) →UAG无义突变，称琥珀(amber) 突变，记为am； UAC(酪) →UAA无义突变，称赭石(ocher) 突变，记为och； UGC(半) →UGA无义突变，称乳白(opal) 突变，记为op。　　 2.无义突变(nonsense mutation) P190 （二）噬菌体突变类型 抑制无义突变表达的反密码子称无义突变抑制因子，有该因子的寄主为Su+。如细菌tRNA反密码子ATC突变成AUC时，am突变噬菌体能生存。没有无义突变抑制因子的寄主，记为Su-。 二、噬菌体增殖与突变型 2.无义突变抑制因子(suppressor- nonsense mutation Su+)证实 （二）噬菌体突变类型 　 无义突变抑制因子与无义突变之间有严格的对应关系。如su+am寄主只能抑制am突变表达，su+op寄主只能抑制op无义突变表达，但su+och寄主能抑制amb和och无义突变表达(表1)。 如：琥珀型无义突变寄主因反密码子摇摆性能接上丝、酪、