《病毒的遗传分析》word版

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1、《遗传学》教案——第五章病毒的遗传分析第五章　病毒的遗传分析（3h）教学目的：掌握噬菌体的突变类型以及λ噬菌体的基因组；明确噬菌体的噬菌体的重组；了解噬菌体的互补测验。教学重点：噬菌体的重组。教学难点：噬菌体的互补测验。第一节噬菌体的繁殖和突变型一、噬菌体的繁殖二、噬菌体突变型第二节噬菌体突变型的互补测验一、φX174条件致死突变型的互补测验二、T4突变型的互补测验第三节噬菌体突变的重组实验一、T2突变型的两点测交二、T4突变型的三点测交第四节λ噬菌体基因组与λ原噬菌体一、λ噬菌体的基因组二、原噬菌体的插入与切除第五节环状排列与末端重复（自学）一、线状D

2、NA具有环状遗传图二、环状排列与末端重复的形成7《遗传学》教案——第五章病毒的遗传分析第五章　病毒的遗传分析（3h）第一节噬菌体的繁殖和突变型一、噬菌体的繁殖感染周期：是指噬菌体从吸附细菌到子代噬菌体从宿主细菌细胞中放出来的过程。1、烈性噬菌体的感染周期：烈性噬菌体T4，其宿主是大肠杆菌，故称之为大肠杆菌T4－噬菌体。T4－噬菌体对大肠杆菌的侵染过程，就是我们在前面讲过的噬菌体感染周期。大肠杆菌T4－噬菌体：头、尾两部分组成，外为蛋白质外壳＋内部DNA分子。侵染过程：侵染时T4噬菌体的尾部吸附在大肠杆菌的细胞壁上，放出溶菌酶将细胞壁溶成一小孔，借助于尾鞘

3、的收缩，将自己的DNA（T4－DNA）通过小孔注入大肠杆菌细胞内，T4－噬菌体的基因e立即有顺序地进行表达。T4－噬菌体DNA上约有160个基因，已定位的有70多个基因，装配成完整的噬菌体的全部信息也都在此DNA上。T4－噬菌体的基因的表达：早前期基因表达—多为调节基因。其作用是启动自身基因表达。而抑制宿主大肠杆菌细胞的DNA合成。晚前期基因表达—是与DNA复制有关的基因。其产物是：核酸酶：降解大肠杆菌的DNA，为自己DNA合成提供游离的核苷酸；DNA复制有关的酶：大量合成新T4－DNA。晚期基因表达—是控制形态发生过程的基因；编码噬菌体结构蛋白的基因。

4、其产物是大部分直接参与外壳的建成和少数具有酶的作用。包装完成后，由噬菌体裂解基因表达，产生裂解酶。消化宿主细胞壁。大肠杆菌细胞裂解，放出大量的子代T4－噬菌体。2、温和噬菌体的感染周期l－噬菌体：其宿主是大肠杆菌。感染宿主。7《遗传学》教案——第五章病毒的遗传分析原噬菌体：整合到宿主染色体中的噬菌体基因组，称为原－噬菌体。溶源性细菌：带有原噬菌体的细菌叫溶源性细菌。以上过程称为溶源周期。l－噬菌体基因的表达：先是早期基因和部分晚期基因的表达。产物——阻遏蛋白。作用——调节或抑制自身其它基因的表达。噬菌体的整个基因组整合到宿主染色体的特定区域，l噬菌体的大

5、部分基因处于失活状态，随宿主染色体一起复制。溶源性细菌具有2个重要特性：免疫性：由于大肠杆菌含原噬菌体而产生一种阻遏蛋白（I）。这种阻遏蛋白不但可抑制原噬菌体DNA复制。也可抑制再度感染的同类噬菌体DNA的复制。故能抵抗同类噬菌体的超感染。可诱导性：原噬菌体的自发诱导，每一代可能有1/10000溶源性细菌被裂解，释放出大量l噬菌体（裂解周期）。裂解周期：用紫外线或化学物质（丝裂霉素C）诱导，90％溶源细菌进入裂解周期。l噬菌体的基因有顺序地表达，l－phage的DNA独立复制，形成蛋白质外壳，从而组装成完整的噬菌体释放出来。温和噬菌体：象这种在感染周期中

6、具有裂解和溶源两种途经的噬菌体称为温和噬菌体。二、噬菌体的突变型1.噬菌斑形态突变型——快速溶菌突变型野生型噬菌体：形成嗜菌斑小、边缘模糊、中心清晰。这是因为野生型噬菌体裂解细菌细胞，速度缓慢，当噬菌斑中心的细胞裂解形成清亮的小洞后，它的边缘还有许多未裂解的细菌，故呈现出模糊的晕环。快速溶菌突变型：形成的嗜菌斑大、边缘清晰、中心清晰。这是由于突变体裂解细菌细胞的速度快，只要突变体在增殖细菌便一直在裂解，产生的噬菌体就在且边缘清晰。2.寄主范围突变体在细菌和噬菌体生存竞争过程中，两者都在发生突变。7《遗传学》教案——第五章病毒的遗传分析大肠杆菌抗噬菌体突变

7、型：细胞壁上由于没有野生型噬菌体赖以附着的接受点而表现出抗性，但野生型噬菌体也能突变成寄主范围突变体。寄主范围突变体：其吸附器和野生型的有某些精细的差别，所以又能吸附在抗—噬菌体细菌的细胞壁上，侵染并使它们裂解，经自然选择，细菌中又产生抗寄主范围突变体的抗性品系，而噬菌体同样会产生侵染这种新品系的突变体。可谓“道高一尺，魔高一丈”。自然界中，细菌和噬菌体靠这种突变的微妙平衡，而使对立双方不致于同归于尽而完全灭绝。1.条件致死突变型噬菌体大部分基因的功能是复制和产生子代噬菌体所必需的，这些基因的突变是致死的，不能形成噬菌斑，有些致死突变型在限制条件下是致死

8、的，而在许可条件，可形成噬菌斑，这种突变称为条件致死突变。它在遗传学研究最具有重