[医学]7细菌及病毒的遗传作图 2.ppt

Chapter7 细菌及病毒的遗传作图 本章要求 7.1 细菌和病毒遗传研究的意义 7.2 病毒的一般特性及类型 7.3 噬菌体的染色体作图 7.4 细菌的细胞和染色体结构 7.5 细菌的染色体作图 7.1 细菌和病毒遗传研究的意义 7.1.1 细菌的培养 7.1.2 细菌在生物进化树中的地位 7.1.3 细菌和病毒在遗传研究中的优越性 7.1.4 细菌和病毒的拟有性过程 7.1.3 细菌和病毒在遗传研究中的优越性 繁殖世代所需时间短。每个世代以分钟或小时计，如大肠杆菌每20分钟即可繁殖一代。 易于管理和进行化学分析。用一支试管就可贮存数以百万计的细菌或病毒，在短期内累积大量产物，为化学分析提供条件。 遗传物质较简单。只有一个位于细胞质内裸露的DNA或RNA分子。 便于研究基因的突变。细菌和病毒属于一倍体，所有突变都能立即表现出来。 便于研究基因的作用。细菌可以生活在基本培养基上，易于获得营养缺陷型，也易于测知各种营养缺陷型所需要的物质，是研究基因作用的好材料。 可作为研究高等生物的简单模型。可以从微生物的研究中得到模型，并从中获得启发，为开展对高等生物的的遗传研究开拓思路。 7.1.4 细菌和病毒的拟有性过程 真核生物基因分离、自由组合及连锁交换均通过有性过程(减数分裂——受精)实现。细菌和病毒均属于原核生物，不存在严格意义上的有性过程。 细菌细胞内除了染色体外还有一些寄生性复制因子（如噬菌体和质粒），或叫核外或染色体外因子，它们可以在细胞间传递，并且形成细菌染色体间以及细菌染色体与核外遗传因子间的重组体。这种重组体结构类似于真核生物减数分裂过程中形成的重组体结构。 拟有性过程——引起细菌、病毒间遗传物质转移与重组的过程。 拟有性过程是细菌、病毒在遗传学研究，特别是作为真核生物的模型研究遗传重组和基因结构的重要前提。 7.2 病毒的一般特性及类型 7.2.1 病毒的一般特性 7.2.2 病毒的类型 7.2.3 噬菌体的生活周期 7.2.1 病毒的一般特性 无细胞结构；为蛋白质外壳包裹核而成的颗粒。 形体极微小；只有在电子显微镜下才能观察到。 化学组成简单；主要是核酸和蛋白质。 只含一种核酸（DNA或RNA）。 缺乏独立代谢能力（依赖宿主)。 繁殖方式独特；只能依赖宿主活细胞的代谢机制，通过核酸复制和蛋白质合成后再装配成完整的病毒颗粒的方式进行繁殖。 具有双重存在方式；或营专性寄生在活细胞内，或在细胞外以大分子颗粒状态进行传播。 对干扰素敏感，而对抗生素不敏感。 7.2.2 病毒的类型 类病毒：一个单链环状的裸露的RNA。 拟病毒：线状单链RNA＋环状单链RNA。 朊病毒：蛋白质颗粒。 7.2.3 噬菌体的生活周期 烈性噬菌体（virulent phage）——噬菌体侵入宿主细胞后，利用宿主细胞内的物质进行自身遗传物质和蛋白质的合成，组装出许多子噬菌体，使宿主细胞裂解而释放子噬菌体，这类噬菌体称为烈性噬菌体。 裂解周期：吸附 侵入 核酸的复制、转录与蛋白质的生物合成 装配 释放 温和性噬菌体（temperate phage） 原噬菌体（prophage）——某些噬菌体侵染细菌后，其DNA整合到宿主染色体中，这种处于整合状态的噬菌体称为原噬菌体。 溶源性细菌（lysogenic bacteria）——含有原噬菌体的宿主细菌称为溶源性细菌，或溶源体。 温和性噬菌体——在噬菌体侵入后，细菌并不裂解，而是以原噬菌体或质粒的形式存在的一类噬菌体称为温和性噬菌体。 原噬菌体通过诱导（induction）可转变为烈性噬菌体。诱导方式有多种，如温度改变、与非溶源性细菌的接合等。 7.3 噬菌体的染色体作图 7.3.1 T2噬菌体的基因重组与作图 7.3.2 λ噬菌体的基因重组与作图 7.3.3 基因的细微结构作图 7.3.4 互补测验和顺反测验 7.3.1T2噬菌体的基因重组与作图 噬菌体遗传性状可分为 噬菌斑的形态 宿主范围 （1）噬菌斑突变：T噬菌体的r-突变体 正常噬菌体，r+，产生的菌斑小而边缘模糊 突变噬菌体，r-，产生的菌斑大两倍而边缘清晰 （2）宿主范围突变：T噬菌体的h-突变体 大肠杆菌B株是T2的宿主，大肠杆菌B/2株对T2产生抗性 一种发生在T2上的h-突变体，能利用B和B/2株 而h+只能利用B株 将两种不同的T2突变体进行杂交，对其杂交子代进行重组分析 杂交方法： 将B和B/2两种大肠杆菌细胞混合 同时接种高浓度的T2噬菌体的h-r+和h+r-两种突变体，保证绝大多数细菌都被一个以上噬菌体感染 两种不同的噬菌体DNA可能在宿主细胞内进行重组