1、第四章 細菌和病毒的遺傳(一) 名詞解釋：1. 原養型：如果一種細菌能在基本培養基上生長，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，這種細菌稱為原養型。2. 轉化(transformation)：指細菌細胞（或其他生物）將周圍的供體DNA，攝入到體內，并整合到自己染色體組的過程。3. 轉導：以噬菌體為媒介，把一個細菌的基因導入另一個細菌的過程。即細菌的一段染色體被錯誤地包裝在噬菌體的蛋白質外殼內，通過感染轉移到另一受體菌中。 4. 性導(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。 5. 接合(coniugation)：指遺傳物質從

2、供體“雄性”轉移到受體“雌性”的過程。 6. Hfr菌株：高頻重組菌株，F因子通過配對交換，整合到細菌染色體上。7. 共轉導（并發轉導）(cotransduction)：兩個基因一起被轉導的現象稱。 8. 普遍性轉導：能夠轉導細菌染色體上的任何基因。 9. 局限轉導：由溫和噬菌體（、）進行的轉導稱為特殊轉導或限制性轉導。以噬菌體的轉導，可被轉導的只是噬菌體在細菌染色體上插入位點兩側的基因。10. att位點：噬菌體和細菌染色體上彼此附著結合的位點，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。11. 原噬菌體(prophage)：某些溫和噬菌體侵染細菌后，其

3、DNA整合到宿主細菌染色體中。處于整合狀態的噬菌體DNA稱為。12. 溶原性細菌：含有原噬菌體的細胞，也稱溶原體。13. F菌株：帶有F因子的菌株作供體，提供遺傳物質。 (二) 是非題：1. 在大腸桿菌中，“部分二倍體”中發生單數交換，能產生重組體。（ ）2. 由于F因子可以以不同的方向整合到環狀染色體的不同位置上，從而在結合過程中產生不同的轉移原點和轉移方向。（ ）3. 受體細菌可以在任何時候接受外來的大于800bp的雙鏈DNA分子。（ ）4. 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。（ ）5. 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，

4、距離轉移原點愈近的基因，愈早進入F-細胞。（ ）6. F因子整合到宿主細胞染色體上，偶然會帶有細菌染色體片段不準確環出，這時的F因子為F因子。（ ）7. 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。（ ）8. 特殊性轉導是由溫和噬菌體進行的轉導。（ ）9. 轉化和轉導在進行細菌遺傳物質重組的過程中，其媒介是不同的，前者是噬菌體，后者是細菌的染色體。（ ）10. 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基因整合到受體菌染色體組中。（ ）答案：1. (-) 2. (+) 3. (-) 4. ( +) 5. (+ ) 6. (+) 7. (+) 8. (-

5、) 9. (-) 10. (-) (三) 選擇題：1在Hfr×F-的雜交中，染色體轉移過程的起點決定于 （ ） （A）受體F-菌株的基因型 （B）Hfr菌株的基因型 （3）Hfr菌株的表現型 （D）接合的條件 2在E.coli F(+)str(s)lac(+) 與 F(-)str(r)lac(-)兩菌株的雜交中，預期的菌株將在下列哪種培養基上被選擇出來（ ）： （A）乳糖培養基 （B）乳糖、鏈霉 等培養基 （C）葡萄糖、str培養基 （D）阿拉伯糖培養基 3在噬菌體的繁殖過程中，形成噬菌體顆粒的時候，偶而會發生錯誤將細菌染色體片段包裝在噬菌體蛋白質外殼內。這種假噬菌體稱為（4）。 （

6、A）假噬菌體 （B）F因子 （C）溫和性噬菌體 （D）轉導顆粒4大腸桿菌A菌株（met-bio-thr+leu+）和B菌株（met+bio+thr-leu-）在U型管實驗培養后出現了野生型（met+bio+thr+leu+）,證明了這種野生型的出現可能屬于（ ） （A）接合 （B）轉化 （C）性導 （D）都不是 答案：1. (B) 2. (B) 3. (D) 4. (B)(四) 填空題： 1在原核生物中， 是指遺傳物質從供體轉換到受體的過程；以噬菌體為媒介所進行的細菌遺傳物質重組的過程稱 。2戴維斯的“U”型管試驗可以用來區分細菌的遺傳重組是由于 還是由于 。3細菌的遺傳重組是由接合還是由轉導

7、所致，可以通過 試驗加以鑒別，其依據是 。4用S（35）標記的噬菌體感染細菌放在液體培養基中培養，而后分離菌體和培養液，絕大部分的放射性將在 測得。5將E.Coli放入含有氚標記的胸腺嘧啶培養基中培養一個世代，取出后再在無放射性的培養基中培養2個世代，被標記的細胞比例應該是 。6入噬菌屬于 噬菌體，噬菌體是通過一種叫做 的擬有性過程實現遺傳重組。7用ab+菌株與a+b菌株混合培養可形成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，若不能形成重組體，說明其重組是通過 產生的。如果重組前用DNA酶處理，若不能形成重組體，說明其重組是通過 產生的。如果在重組前用抗血清（如

8、P22）處理，若不能形成重組體，說明其重組是通過 產生的。8野生型T4噬菌體能侵染大腸桿菌B菌株和K12()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()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()株在估算兩個突變型重組值試驗中的作用是 。9以噬菌體為媒介所進行的細菌遺傳物質的重組過程稱為 。答案：1.接合轉導 2. 轉化接合 3. U型管 細菌是否直接接觸 4. 液體培養基5.25%6.溫合性轉導 7.接合 轉化轉導 8. 選擇重組體 9. 轉導(五) 問答與計算：1從遺傳學的角度看，

9、細菌雜交與高等生物的雜交的主要區別是什么？答：高等生物遺傳物質的傳遞是通過減數分裂和受精作用進行的，并遵守分離規律 ，兩親的遺傳貢獻是相等的。而細菌遺傳物質的傳遞是單向的，不遵守分離規 律，兩親的遺傳貢獻是不相等的。 2為什么在特殊轉導中，環狀染色體比棒狀染色體容易溶源化？ 答：特殊性轉導是由噬菌體染色體從供體(宿主)染色體上環出的特定基因的轉導， 轉導體本身為環狀。與環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是DNA而不是蛋白質？答：因為DNA分子不含S而含P，而蛋白質分子含S而不含P

10、，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，而不是DNA。經過測定，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是DNA而不是蛋白質。 4原噬菌體位于E.coli的gal和bio基因之間，而lac和gal基因相距約10分鐘。 問得到lac-gal轉導顆粒的機率有多大？答：機率近于零。因為lac座位太遠，不能噬菌體的頭部。 5某菌株的基因型為ACNRX，但基因的順序不知道。用其DNA去轉化基因型為acnrx的菌株，產生下列基因型的菌株：AcnRx，acNrX，aCnRx，AcnrX和aCnrx等，問ACNRX的順序如何？ 答：NXARC或CRA

11、XN 6用一野生型菌株的DNA轉化ala- pro- arg-的突變型菌株，產生下列不同類型的菌落：ala+pro+arg+(8400)，ala+pro-arg+(2100)，ala+pro-arg+(840)，ala+pro+arg-(420)，ala-pro+arg+(1400)，ala-pro-arg+(840)，ala-pro+arg-(840)。求這些基因間遺傳圖距和順序？答：RF(ala-pro)=0.37； RF(ala-arg)=0.25； RF(pro-arg)=0.30 7用一般性轉導對細菌的三個基因作圖，宿主細胞是a+bc+。轉導噬菌體感染這個細胞，裂解釋放后，再悉染ab

12、+c細胞，獲得各基因型細胞如下：a+b+c，3；a+bc+，46；a+b+c+，27，abc+，1；a+bc，23。三基的順序及各距如何(假定abc總是并發轉導)？答：b31a27c 8為了確定T4噬菌體r區兩突變間的重組值，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中分別發現2個和20個噬菌斑。試計算重組值？答：0.2。 9在Hfr leu+ str s×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+為亮氨酸原養型，leu-為亮氨

13、酸營養缺陷型，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，在有鏈霉素的培養基上將被殺死。10解釋為什么不同的Hfr菌株具有不同的轉移起點和方向？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移起點和方向。11細菌和病毒的遺傳物質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

14、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和細胞器，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。他們必須生活在細胞內。真核生物的有性過程特征在于形成配子時的減數分裂。遺傳物質的交換、分離和獨立分配的機制都是通過減數分裂實現的。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有四種不同的方式：轉化、接合、轉導和性導。當一個細菌被一個以上的病毒粒子所侵染時，噬菌體

15、也能在細菌體內交換遺傳物質，如果兩個噬菌體屬于不同品系，那么它們之間可以發生遺傳物質的部分交換（重組）。12用噬菌體P1進行普遍性轉導，供體菌的標記是pur+nad-pdx+,受體菌的標記是pur-nad+pdx-。轉導后選擇具有pur+的轉導子，然后在1000個pur+轉導子中，檢定其它供體菌的標記是否同時轉導過來。具體結果如下：基因型 菌落數nad+pdx+ 12nad+pdx- 243nad-pdx+ 501nad-pdx- 244 合計 1000請問：1. pur和 nad的共轉導率是多少？ 2. pur和pdx的共轉導率是多少？ 3. nad和pdx在pur的同一邊，還是在它的兩側？

16、4.您能作出這三個標記基因的遺傳連鎖圖嗎？請在此基礎上解釋上述的實驗結果。答：1. pur和 nad的共轉導率是：501+244pur+nad-501+244+12+243pur+nad+ pur+nad-×100%= ×100%=74.5%2. pur和pdx的共轉導率是：501+12pur+pdx+501+244+12+243pur+pdx-+ pur+pdx+×100%= ×100%=51.3%3.依傳統作圖原理，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 pdx pur+nad-pdx+為親本型類型，所以其數目最多。因為pur+nad-pdx-和pur+nad+pdx-為單交換