1、第七章 細菌和病毒的遺傳（ 一 ） 名詞解釋：原養(yǎng)型： 如果一種細菌能在基本培養(yǎng)基上生長，也就是它能合成它所需要的各種有機化合物，如氨基酸、維生素及脂類，這種細菌稱為原養(yǎng)型。轉(zhuǎn)化（transformation）:指細菌細胞（或其他生物）將周圍的供體 DNA攝入到體內(nèi)，并整合到自己染色體組的過程。轉(zhuǎn)導(dǎo)： 以噬菌體為媒介，把一個細菌的基因?qū)肓硪粋€細菌的過程。即細菌的一段染色體被錯誤地包裝在噬菌體的蛋白質(zhì)外殼內(nèi)，通過感染轉(zhuǎn)移到另一受體菌中。性導(dǎo)（sexduction）:細菌細胞在接合時，攜帶的外源DNA整合到細菌染色體上的過程。接合 （coniugation） ：指遺傳物質(zhì)從供體“雄性”轉(zhuǎn)移到受體

2、“雌性”的過程。Hfr 菌株：高頻重組菌株，F(xiàn) 因子通過配對交換，整合到細菌染色體上。共轉(zhuǎn)導(dǎo)（并發(fā)轉(zhuǎn)導(dǎo)）（cotransduction）：兩個基因一起被轉(zhuǎn)導(dǎo)的現(xiàn)象稱。普遍性轉(zhuǎn)導(dǎo)：能夠轉(zhuǎn)導(dǎo)細菌染色體上的任何基因。局限轉(zhuǎn)導(dǎo)：由溫和噬菌體（入、）進行的轉(zhuǎn)導(dǎo)稱為特殊轉(zhuǎn)導(dǎo)或限制性轉(zhuǎn)導(dǎo)。以入噬菌體的轉(zhuǎn)導(dǎo)，可被轉(zhuǎn)導(dǎo)的只是入噬菌體在細菌染色體上插入位點兩側(cè)的基因。att 位點：噬菌體和細菌染色體上彼此附著結(jié)合的位點，通過噬菌體與細菌的重組，噬菌體便在這些位點處同細菌染色體整合或由此離開細菌染色體。原噬菌體（prophage）:某些溫和噬菌體侵染細菌后，其DNA整合到宿主細菌染色體中。處于整合狀態(tài)的噬菌體 DN

3、A為。溶原性細菌：含有原噬菌體的細胞，也稱溶原體。F+菌株：帶有F因子的菌株作供體，提供遺傳物質(zhì)。（ 二 ） 是非題：在大腸桿菌中， “部分二倍體”中發(fā)生單數(shù)交換，能產(chǎn)生重組體。 （ -）由于 F 因子可以以不同的方向整合到環(huán)狀染色體的不同位置上，從而在結(jié)合過程中產(chǎn)生不同的轉(zhuǎn)移原點和轉(zhuǎn)移方向。 （ +）受體細菌可以在任何時候接受外來的大于800bp的雙鏈DN6子。（-）在中斷雜交試驗中，越早進入F-細胞的基因距離 F+因子的致育基因越遠。（+）在接合過程中，Hfr菌株的基因是按一定的線性順序依次進入F-菌株的，距離轉(zhuǎn)移原點愈近的基因，愈早進入 F-細胞。（+）F 因子整合到宿主細胞染色體上，偶

4、然會帶有細菌染色體片段不準確環(huán)出，這時的F 因子為F'因子。（+ ）F'因子由于帶有宿主細胞染色體片段，所以很容易整合到宿主細胞上。（+）特殊性轉(zhuǎn)導(dǎo)是由溫和噬菌體進行的轉(zhuǎn)導(dǎo)。 （ - ）轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)導(dǎo)在進行細菌遺傳物質(zhì)重組的過程中， 其媒介是不同的，前者是噬菌體，后者是細菌的染色體。（ - ）F'因子所攜帶的外源 DNA進入受體菌后，通過任何形式的交換都能將有關(guān)基因整合到受體菌染色體組中。（ - ）（ 三 ） 選擇題：1.在HfrXF-的雜交中，染色體轉(zhuǎn)移過程的起點決定于（2）（1）受體F-菌株的基因型（2） Hfr菌株的基因型（ 3） Hfr 菌株的表現(xiàn)型（ 4）接合的條

5、件2 在 F（+）str（s）lac（+） 與 F（-）str（r）lac（-） 兩菌株的雜交中，預(yù)期的菌株將在下列哪種培養(yǎng)基上被選擇出來（2） ：（ 1 ）乳糖培養(yǎng)基（ 2）乳糖、鏈霉等培養(yǎng)基（ 3）葡萄糖、str 培養(yǎng)基 （ 4）阿拉伯糖培養(yǎng)基3在噬菌體的繁殖過程中，形成噬菌體顆粒的時候，偶而會發(fā)生錯誤將細菌染色體片段包裝在噬菌體蛋白質(zhì)外殼內(nèi)。這種假噬菌體稱為（4） 。（ 1 ）假噬菌體（ 2） F 因子 （ 3）溫和性噬菌體（ 4）轉(zhuǎn)導(dǎo)顆粒4.大腸桿菌 A菌株（met-bio-thr+leu+ ）和B菌株（met+bio+thr-leu-）在U型管實驗培養(yǎng)后出現(xiàn)了野生型（met+bio+

6、thr+leu+ ） , 證明了這種野生型的出現(xiàn)可能屬于（2）（ 1 ）接合 （ 2）轉(zhuǎn)化 （ 3）性導(dǎo) （ 4）都不是（ 四 ） 填空題：1 在原核生物中，（ ）是指遺傳物質(zhì)從供體轉(zhuǎn)換到受體的過程；以噬菌體為媒介所進行的細菌遺傳物質(zhì)重組的過程稱（） 。接合轉(zhuǎn)導(dǎo)2 .戴維斯的" U'型管試驗可以用來區(qū)分細菌的遺傳重組是由于（）還是由于（）。轉(zhuǎn)化接合3 細菌的遺傳重組是由接合還是由轉(zhuǎn)導(dǎo)所致，可以通過（） 試驗加以鑒別，其依據(jù)是（） 。 U 型管 細菌是否直接接觸4用S（ 35）標記的噬菌體感染細菌放在液體培養(yǎng)基中培養(yǎng)，而后分離菌體和培養(yǎng)液，絕大部分的放射性將在（）測得。液體培養(yǎng)

7、基5將放入含有氚標記的胸腺嘧啶培養(yǎng)基中培養(yǎng)一個世代，取出后再在無放射性的培養(yǎng)基中培養(yǎng) 2 個世代，被標記的細胞比例應(yīng)該是（） 。 25%6入噬菌屬于（）噬菌體，噬菌體是通過一種叫做（）的擬有性過程實現(xiàn)遺傳重組。溫合性轉(zhuǎn)導(dǎo)7 .用ab+菌株與a+b菌株混合培養(yǎng)可形成 ab、a+ b+重組型。但在混合前，如果把它們分別放在戴維斯U 型管的兩側(cè)，若不能形成重組體，說明其重組是通過（）產(chǎn)生的。如果重組前用DNA1處理，若不能形成重組體，說明其重組是通過（）產(chǎn)生的。如果在重組前用抗血清（如P22）處理，若不能形成重組體，說明其重組是通過（）產(chǎn)生的。接合 轉(zhuǎn)化 轉(zhuǎn)導(dǎo)8 .野生型T4噬菌體能侵染大腸桿菌B菌

8、株和K12（入）株，形成小而邊緣模糊的噬菌斑，而突變型T4噬菌體能侵染大腸桿菌 B菌株，形成大而邊緣清楚的噬菌斑，但不能侵染K12（入）株。通過兩種不同突變型的雜交，可以估算出兩個突變型之間的重組值，大腸桿菌K12（入）株在估算兩個突變型重組值試驗中的作用是（） 。選擇重組體9以噬菌體為媒介所進行的細菌遺傳物質(zhì)的重組過程稱為（） 。轉(zhuǎn)導(dǎo)（ 五 ） 問答與計算：1 從遺傳學(xué)的角度看，細菌雜交與高等生物的雜交的主要區(qū)別是什么答：高等生物遺傳物質(zhì)的傳遞是通過減數(shù)分裂和受精作用進行的，并遵守分離規(guī)律，兩親的遺傳貢獻是相等的。而細菌遺傳物質(zhì)的傳遞是單向的，不遵守分離規(guī)律，兩親的遺傳貢獻是不相等的。2為什

9、么在特殊轉(zhuǎn)導(dǎo)中，環(huán)狀染色體比棒狀染色體容易溶源化答：特殊性轉(zhuǎn)導(dǎo)是由噬菌體染色體從供體（ 宿主 ） 染色體上環(huán)出的特定基因的轉(zhuǎn)導(dǎo)，轉(zhuǎn)導(dǎo)體本身為環(huán)狀。與環(huán)狀受體染色體只要一個單交換即可插入，而與棒狀染色體則要偶數(shù)次交換方能插入。3 .為什么用P（32）和S（35）標記噬菌體能證明進入細菌細胞的遺傳物質(zhì)是DNAM不是蛋白質(zhì)答：因為DNA子不含S而含P,而蛋白質(zhì)分子含 S而不含P,因此利用P（32）標記的只 能 是DNA而S（35）標記的只能是蛋白質(zhì)，而不是 DNA經(jīng)過測定，如果進入細菌的是P（32）而不是S（35）,就證明噬菌體的遺傳物質(zhì)是DNA而不是蛋白質(zhì)。4 .入原噬菌體位于的 gal和bio基

10、因之間，而lac和gal基因相距約10分鐘。問得到lac-gal 轉(zhuǎn)導(dǎo)顆粒的機率有多大答：機率近于零。因為 lac座位太遠，不能入噬菌體的頭部。5 .某菌株的基因型為 ACNRX但基因的順序不知道。用其 DNA去轉(zhuǎn)化基因型為 acnrx的菌 株，產(chǎn)生下列基因型的菌株： AcnRx, acNrX, aCnRx，AcnrX和aCnrx等，問 ACNRX勺順序 如何答：NXAR噴 CRAXN6用一野生型菌株的ala+pro+arg+(8400) ala-pro+arg+(1400) 順序答： RF(ala-pro)= ；DNA轉(zhuǎn)化ala-pro- arg-的突變型菌株，產(chǎn)生下列不同類型的菌落：， a

11、la+pro-arg+(2100) ， ala+pro-arg+(840) ， ala+pro+arg-(420) ala-pro-arg+(840) ， ala-pro+arg-(840) 。 求這些基因間遺傳圖距和RF(ala-arg)= ； RF(pro-arg)=7用一般性轉(zhuǎn)導(dǎo)對細菌的三個基因作圖，宿主細胞是裂解釋放后，再悉染 ab+c 細胞， 獲得各基因型細胞如下：27，abc+， 1 ；a+bc， 23。三基的順序及各距如何a+bc+。轉(zhuǎn)導(dǎo)噬菌體感染這個細胞，a+b+c， 3；a+bc+， 46；a+b+c+，（ 假定 abc 總是并發(fā)轉(zhuǎn)導(dǎo)）答：b 31 a 27c8 .為了確定T

12、4噬菌體rn區(qū)兩突變間的重組值，用兩種突變噬菌體加倍感染大腸桿菌品系B。裂解液以1:10(7)比例稀釋后涂敷在品系K上，又以1:10(9)比例稀釋 后涂敷在品系 B上。在 K 和 B 中分別發(fā)現(xiàn)2 個和 20 個噬菌斑。試計算重組值答：。9 .在H什leu+ str s x F- leu- strr 中，如果要得到重組體leu+ strr ,如何選擇重組體為什么(leu+ 為亮氨酸原養(yǎng)型，leu- 為亮氨酸營養(yǎng)缺陷型，str s 為鏈霉素敏感型，strr為鏈霉素抗性)。答：在基本培養(yǎng)基中加鏈霉素。因為重組體leu+ strr 是抗鏈霉素的，而Hfr leu+ str s 后菌株是鏈霉素敏感型，

13、在有鏈霉素的培養(yǎng)基上將被殺死。上將被殺死。10解釋為什么不同的Hfr 菌株具有不同的轉(zhuǎn)移起點和方向答：不同Hfr 株的 F 因子整合到細菌染色體中的位點及方向不同；F 因子的位置和方向決定了轉(zhuǎn)移起點和方向。11 細菌和病毒的遺傳物質(zhì)的傳遞方式與真核生物有何不同答： 細菌缺乏明確的核膜和線粒體等細胞器，也不能進行典型的有絲分裂和減數(shù)分裂，因此它的染色體傳遞和重組方式與真核生物不盡相同。病毒是比細菌更為簡單的生物，它們也是只有一條染色體，即單倍體。有些病毒的染色體是DNA另外一些病毒的染色體是 RNA所以病毒主要是由蛋白質(zhì)外殼及其包被的核酸所組成的顆粒。由于病毒缺乏代謝和分裂所必要的細胞質(zhì)和細胞器

14、，所以它們必須侵染細胞并接管宿主細胞的代謝機器，以提供本身所需要的一切物質(zhì)。他們必須生活在細胞內(nèi)。真核生物的有性過程特征在于形成配子時的減數(shù)分裂。遺傳物質(zhì)的交換、分離和獨立分配的機制都是通過減數(shù)分裂實現(xiàn)的。雖然細菌和病毒不具備真核生物配子進行融合的過程，但它們的遺傳物質(zhì)也必須從一個細胞傳遞到另一個細胞，并且也能形成重組體。細菌獲取外源遺傳物質(zhì)有四種不同的方式：轉(zhuǎn)化、接合、轉(zhuǎn)導(dǎo)和性導(dǎo)。當一個細菌被一個以上的病毒粒子所侵染時，噬菌體也能在細菌體內(nèi)交換遺傳物質(zhì)，如果兩個噬菌體屬于不同品系，那么它們之間可以發(fā)生遺傳物質(zhì)的部分交換(重組)。12用噬菌體P1 進行普遍性轉(zhuǎn)導(dǎo)，供體菌的標記是pur+nad-

15、pdx+, 受體菌的標記是pur-nad+pdx-。轉(zhuǎn)導(dǎo)后選擇具有 pur+的轉(zhuǎn)導(dǎo)子，然后在1000個pur+轉(zhuǎn)導(dǎo)子中，檢定其它供 體菌的標記是否同時轉(zhuǎn)導(dǎo)過來。具體結(jié)果如下：基因型 菌落數(shù)nad+pdx+ 12 nad+pdx- 243 nad-pdx+ 501 nad-pdx- 244合計 1000請問：1. pur 和nad 的共轉(zhuǎn)導(dǎo)率是多少2. pur 和 pdx 的共轉(zhuǎn)導(dǎo)率是多少3. nad 和 pdx 在 pur 的同一邊，還是在它的兩側(cè)4. 您能作出這三個標記基因的遺傳連鎖圖嗎請在此基礎(chǔ)上解釋上述的實驗結(jié)果。答： 1. pur 和 nad 的共轉(zhuǎn)導(dǎo)率是： pur+nad-501+2

16、44501+244+12+243pur+nad+ pur+nad-X100%= X100%=%2. pur 和 pdx 的共轉(zhuǎn)導(dǎo)率是：501+12pur+pdx+501+244+12+243pur+pdx-+ pur+pdx+X100%= X100%=%3. 依傳統(tǒng)作圖原理，三個基因位點的交換重組中，位于中間的基因重組子個數(shù)最少，在這里有12個pur+nad+pdx+ ,與供體pur+nad-pdx+類型相比較，基因 nad+發(fā)生了改變， 所以 nad 位于中間，也就是nad 和 pdx 在 pur 的同一邊。4. 根據(jù)上面的計算和推論可知，這三個標記基因的遺傳連鎖圖為：pur nad pdxpur+nad-pdx+ 為親本型類型，所以其數(shù)目最多。因為pur+nad-pdx- 和 pur+nad+pdx- 為單交換類型，