川农大遗传学自学课件第10章

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1、Chapter10细菌及病毒的遗传作图10.1细菌和病毒遗传研究的意义10.2病毒的一般特性及类型10.3噬菌体的染色体作图10.4细菌的细胞和染色体结构10.5细菌的染色体作图本章要求复习思考题10.1细菌和病毒遗传研究的意义一、细菌和病毒在遗传研究中的优越性二、细菌和病毒的拟有性过程三、细菌遗传的实验研究方法一、细菌和病毒在遗传研究中的优越性1.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。2.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

2、累积大量产物，为化学分析提供条件。3.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。4.便于研究基因的突变。细菌和病毒属于单倍体，所有突变都能立即表现出来。5.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。6.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。二、细菌和病毒的拟有性过程1.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

3、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。2.但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，也被称为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。3.拟有性过程——引起细菌、病毒间遗传物质转移与重组的过程。拟有性过程的存在是细菌、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。三、细菌遗传的实验研究方法1.细胞

4、计数(培养物细胞浓度)2.建立纯系的方法3.选择培养法鉴定突变型与重组型4.突变型与重组型的批量筛选方法培养基的类型基本培养基（野生型）完全培养基（突变型）选择培养基（鉴定突变类型）补充培养基（具体突变类型的确定）1.细胞计数(培养物细胞浓度)培养物中微生物计数方法是微生物学的基本实验技术，其基本思路是：对原培养物进行连续稀释；进行平板涂抹培养；由于每个细胞形成一个菌落，计数菌落数；根据稀释倍数计算原培养物中的细胞浓度。2.建立纯系的方法——纯培养挑取由单个细胞繁殖而来的菌落进行培养就可以获得由一个细胞

5、繁殖而来的纯系。通常采用平板表面涂布法或划线法可以获得单菌落。这种方法获得的纯系，称为“菌种纯”。有时采用显微操纵器进行菌丝尖端切割等方法从单个细胞直接培养建立纯系。采用这种方法获得的纯系称为“菌株纯”。3.选择培养法鉴定突变型与重组型许多细菌的突变都与培养基营养成分及培养条件有关。营养缺陷型的筛选、鉴定——选择培养法是根据菌株在基本培养基和营养培养基上的生长表现将菌株分为原养型(也称为原生营养型)与营养缺陷型(在基本培养基上不能正常生长，只能在相应的营养培养基上生长)。其它突变类型的筛选、鉴定——对于

6、其它的突变类型(如温度敏感型)，也可以通过培养条件的选择培养来筛选与鉴定。4.突变型与重组型的批量筛选方法选择培养法一次可鉴定、筛选一种突变型，但要检测分离含有多种突变型的混和菌株，仅采用选择培养法要进行多次试验才能够达到目的、效率太低。为高效检测、分离混和群体中不同突变型，黎德伯格夫妇设计了影印培养法——该方法原理与选择培养法一致，但是采用影印法将在完全培养基上单菌落同时接种到不同选择培养基上同时对所有菌落进行选择培养，鉴定效率大大提高。注意：(1)最初的培养基必须是非选择性的，即各种突变型都能够在其

7、上生长；(2)必须采用适当的方法如涂布或划线法，以使培养物菌落之间要分开。影印培养法10.2病毒的一般特性及类型一、病毒的一般特性二、病毒的类型三、噬菌体的生活周期一、病毒的一般特性（自学）①形体极微小，只有在电子显微镜下才能观察到；②化学组成简单，主要是核酸和蛋白质；③只含一种核酸（DNA或RNA）；④无细胞结构，为蛋白质外壳包裹核而成的颗粒；⑤缺乏独立代谢能力；⑥繁殖方式独特，只能依赖宿主活细胞的代谢机器，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；⑦具有双重存在方式，或营专性寄

8、生在活细胞内，或在细胞外以大分子颗粒状态进行传播；⑧对干扰素敏感，而对抗生素不敏感。二、病毒的类型（自学）1.微生物病毒2.植物病毒3.无脊椎动物病毒4.脊椎动物病毒5.亚病毒类病毒拟病毒朊病毒三、噬菌体的生活周期1.烈性噬菌体（virulentphage）——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