《微生物遗传学》PPT课件

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1、第七章细菌和病毒的遗传细菌和蓝绿藻属于原核生物：一个线条状或环状染色体(单倍体结构)；无典型的有丝分裂和减数分裂；染色体传递和重组方式与真核生物不同。病毒：比细菌更简单；在寄主细胞内以集团形式产生；属于只有一条染色体的单倍体。第一节细菌和病毒遗传研究的意义1.大小：细胞较小、长约1.2um、宽约0.5um；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）一、细菌：研究细菌遗传的方法：主要是对细菌菌落形态的遗传研究(如图，霉菌菌落)原则上说，培养皿中每个细菌长成的

2、菌落应具有共同的遗传组成，但是由于偶然发生的突变：形态性状的突变，生理特性的突变或抗性的突变，而使这些突变后的细菌所形成的菌落与其他的菌落有所不同。菌落形态性状的突变包括：菌落的形状、颜色和大小等。(如图，菌落形态性状)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

3、染性。例如：青霉素(penr，r代表resistance)抗性突变的菌落。测定突变的方法──影印法：黎德伯格等(Lederberg和Lederberg,1952)设计。LederbergJ.,1958Nobel奖获得者，发现细菌转导和接合培养基中加有青霉素抗青霉素的菌生长没有细胞结构，是单倍体，只有一条染色体。病毒蛋白质外壳+包被在内的核酸。烟草花叶病毒　　腺病毒T4噬菌体　　　爱滋病病毒RNADNADANRNA病毒分类：寄主：动物、植物、细菌；遗传物质：DNA或RNA。二、病毒：病毒中没有合成蛋白质外壳所必须的

4、核糖体。所以，病毒必须感染活细胞，改变和利用活细胞的代谢合成机器，才能合成新的病毒后代。感染细菌的病毒又叫噬菌体(bacteriophage),是目前了解比较清楚的病毒。噬菌体对于分子生物学的研究具有非常重要的贡献。常见几个主要噬菌体的特性质见表7－1。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1u至几u之间，因一支试管可以储存数以百万计的细菌和病毒，操作管理方便。三、细菌和病毒在遗传研究中的优越性：3．便于研究基因突变：裸露的DNA分子(有的病毒为RNA分子)

5、，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，突变均能表现出来。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．便于基因重组研究：细菌具有转化、转导和接合作用，利用这些特性可以进行精密的遗传学分析。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，基因定位、结构分析及其分离易于进行，基因的表达调控也适于用生理生化的方法进行深入的研究。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。第二节噬菌体

6、的遗传分析1.结构简单：蛋白质外壳、核酸、某些碳水化合物、脂肪等。2.多样性的原因：外壳的蛋白质种类、染色体类型和结构的不同。3.两大类(据噬菌体DNA在宿主细菌内的特点)：①烈性噬菌体：能引起寄主细胞裂解的噬菌体。例：T噬菌体系列(T1-T7)；②温和性噬菌体:侵入寄主细胞后，不使寄主细胞裂解的噬菌体。具容源性的P1和λ噬菌体。一、噬菌体的结构：㈠、烈性噬菌体：1.结构大同小异，外貌一般呈蝌蚪状：头部：双链DNA分子的染色体；颈部：中空的针状结构及外鞘；末端：由基板、尾针和尾丝组成。T偶列噬菌体2．T偶列噬菌体的侵

7、染过程（如T4噬菌体）：尾丝固定大肠杆菌，遗传物质注入破坏寄主细胞原有的遗传物质合成大量的噬菌体遗传物质和蛋白质组装成许多新的子噬菌体溶菌酶裂解细菌释放出数百个噬菌体。T4噬菌体从大肠杆菌中释放㈡、温和性噬菌体：例如λ和P1噬菌体．λ和P1各代表一种略有不同的溶源性类型。①.λ噬菌体：噬菌体侵入后，细菌不裂解附在E.coli染色体上的gal和bio位点间的attλ座位上通过交换整合到细菌染色体，并能阻止其它λ噬菌体的超数感染。1.溶源性的生活周期：②.P1噬菌体：它并不整合到细菌的染色体上，而是独立地存

8、在于细胞质内。只有少数基因活动，表达出阻碍物关闭其它基因。原噬菌体经诱导可转变为烈性噬菌体裂解途径。原噬菌体：整合在宿主基因组中的噬菌体。2.P1和λ噬菌体的特性：①．P1和λ各代表不同的溶原性类型：P1噬菌体：侵入后并不整合到细菌的染色体上，独立存在于细胞质内；λ噬菌体：通过交换整合到细菌染色体上。②．溶源性细菌分裂两个子细胞：P1噬菌体