细菌和病毒的遗传 (2)精选课件.ppt

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1、关于细菌和病毒的遗传(2)第一页，本课件共有77页二十世纪四十年代以后，人们普遍以微生物作二十世纪四十年代以后，人们普遍以微生物作为研究对象来代替过去常用的动、植物。为研究对象来代替过去常用的动、植物。细菌和病毒作为实验材料的优越性（见下）细菌和病毒作为实验材料的优越性（见下）1928年，格里菲斯年，格里菲斯肺炎双球菌肺炎双球菌“转化现象转化现象”1941年，比德尔年，比德尔红色面包霉红色面包霉“一个基因一种酶一个基因一种酶”1944年，艾弗里证明了年，艾弗里证明了DNA是遗传物质是遗传物质1946年，莱德伯格等用大肠杆菌年，莱德伯格等用大肠杆菌K12菌株的两个菌株的两个营养缺陷型菌株的遗传重

2、组。营养缺陷型菌株的遗传重组。基因化学本质的确定基因化学本质的确定分子遗传学分子遗传学发展简史：发展简史：第二页，本课件共有77页细菌、病毒作为实验材料的优越性细菌、病毒作为实验材料的优越性便于找出营养缺陷型便于找出营养缺陷型便于基因作用的研究便于基因作用的研究便于研究基因突变便于研究基因突变便于研究基因的精细结构便于研究基因的精细结构便于用作研究复杂体制的生物的简单模型（可作便于用作研究复杂体制的生物的简单模型（可作为模式生物）为模式生物）另：遗传物质含量少；另：遗传物质含量少；DNA结构简单；结构简单；DNA是单是单倍体；代谢过程易于控制和鉴别；便于建立纯系；倍体；代谢过程易于控制和鉴别；

3、便于建立纯系；便于长期保藏等。便于长期保藏等。第三页，本课件共有77页细菌的遗传分析细菌的遗传分析以大肠杆菌为例：细胞长约以大肠杆菌为例：细胞长约2，直径，直径1呈直呈直棒状。棒状。细胞壁：细胞壁：细胞膜：细胞膜：细胞质：细胞质：细胞核：结构简单，是细胞核：结构简单，是“裸露裸露”的的DNA，呈环，呈环状，其长度达状，其长度达11001400，在细胞内高度折，在细胞内高度折叠盘绕、综错复杂，对遗传性状的传递起着重要叠盘绕、综错复杂，对遗传性状的传递起着重要作用。作用。第四页，本课件共有77页质粒（质粒（Plasmid）位于大肠杆菌细胞质中，是染色体以外的遗传物质。位于大肠杆菌细胞质中，是染色体

4、以外的遗传物质。是微小的、环形的双链是微小的、环形的双链DNA分子分子，携带复制自己，携带复制自己的基因，有时还携带一些其它基因，因而能赋予的基因，有时还携带一些其它基因，因而能赋予寄主某些新的属性。寄主某些新的属性。质粒的类型：感染性质粒和非感染性质粒；自主质粒的类型：感染性质粒和非感染性质粒；自主复制型质粒和结合型质粒；复制型质粒和结合型质粒；R质粒（抗重金属盐质粒（抗重金属盐和对抗菌素有抗性）；和对抗菌素有抗性）；Col质粒（合成大肠杆质粒（合成大肠杆菌素质粒）等。菌素质粒）等。第五页，本课件共有77页大肠杆菌的有性生殖和基因重组大肠杆菌的有性生殖和基因重组大肠杆菌的繁殖方式主要为裂殖，

5、其有性生殖过大肠杆菌的繁殖方式主要为裂殖，其有性生殖过程与真核生物不同，并不形成两个细胞的真正融程与真核生物不同，并不形成两个细胞的真正融合，而是合，而是给体细胞给体细胞的一部分基因物质被转移到的一部分基因物质被转移到受受体细胞体细胞，与受体细胞的内在基因形成重组的染，与受体细胞的内在基因形成重组的染色体。色体。第六页，本课件共有77页细菌的交配结合细菌的交配结合1946年，年，J.Lederberg和和E.L.Tatum用大肠杆菌进行用大肠杆菌进行实验实验通过诱变实验通过诱变实验,获得获得E.ColiK12的两个营养缺陷型菌的两个营养缺陷型菌株株亲本亲本：bio-met-thr+leu+th

6、i+亲本亲本：bio+met+thr-leu-thi-注：注：bio生命素；生命素；met蛋氨酸；蛋氨酸；thr苏氨酸；苏氨酸；leu亮氨亮氨酸；酸；thi硫氨素。硫氨素。“+”号表示野生型；号表示野生型；“-”表示缺表示缺陷型。陷型。第七页，本课件共有77页第八页，本课件共有77页著名的著名的U形管实验形管实验第九页，本课件共有77页解释解释Lederberg和和Tatum的解释：的解释：亲本亲本met-bio-thr+leu+thi+亲本亲本met+bio+thr-leu-thi-met+bio+thr+leu+thi+met-bio-thr-leu-thi-第十页，本课件共有77页证明证

7、明 Davis Davis的的U U形管实验形象、有力地证明了原养型形管实验形象、有力地证明了原养型菌落的出现必需要细菌间的直接接触。后来，电菌落的出现必需要细菌间的直接接触。后来，电镜观察发现细菌间确实存在着有性结合过程。镜观察发现细菌间确实存在着有性结合过程。第十一页，本课件共有77页遗传物质的单向转移遗传物质的单向转移细菌的结合是一种普遍现象细菌的结合是一种普遍现象一个只作为给体（父体），另一个只作为基因受一个只作为给体（父体），另一个只作为基因受体或母体。体或母体。1952年，威廉年，威廉.H用链霉素处理父本，菌株丧失其用链霉素处理父本，菌株丧失其分裂能力，但仍然保持其功能；同样处理母

8、本，分裂能力，但仍然保持其功能；同样处理母本，再与父本混合，二者之间无遗传物质转移。再与父本混合，二者之间无遗传物质转移。由此看来，父本的功能只在于交付某些由此看来，父本的功能只在于交付某些DNA，并不需要保持全部活力，而母体则必须保持活力，并不需要保持全部活力，而母体则必须保持活力，使结合子能够发育形成。使结合子能够发育形成。第十二页，本课件共有77页F因子（因子（fertility）细菌的父性是由一种可转移的遗传物质决定的；细菌的父性是由一种可转移的遗传物质决定的；父性与母性细胞交配结合后，母性细胞全部变成了父性与母性细胞交配结合后，母性细胞全部变成了父性；父性；决定父性属性的遗传物质被称

9、为决定父性属性的遗传物质被称为F因子；因子；F因子只能由两细胞直接接触而转移，即单向转因子只能由两细胞直接接触而转移，即单向转移。移。第十三页，本课件共有77页第十四页，本课件共有77页第十五页，本课件共有77页中中断断杂杂交交实实验验第十六页，本课件共有77页第十七页，本课件共有77页第十八页，本课件共有77页9 9分钟取样，开始出现少分钟取样，开始出现少量量aziazir r菌落，说明叠氮化菌落，说明叠氮化钠基因已经进入钠基因已经进入F F-细胞细胞1111分钟后取样，开始出现分钟后取样，开始出现aziazir rtontonr r型的型的F F-菌落菌落8 8分钟取样，所得菌落标记基因完

10、全与分钟取样，所得菌落标记基因完全与F-F-相同，说明相同，说明HfrHfr的的基因还没有进入基因还没有进入F F-细胞。细胞。u混合混合18分钟和分钟和24分钟取样时，又分别出现分钟取样时，又分别出现azir、tonr、lac+和和azirtonrlac+gal+的菌落。的菌落。第十九页，本课件共有77页进一步分析进一步分析Hfr上的基因在一定时间内以一定的顺序先后进入上的基因在一定时间内以一定的顺序先后进入F-细菌中细菌中某一基因进去的时间愈早，它所达到的百分率也某一基因进去的时间愈早，它所达到的百分率也愈高。例如，愈高。例如，azir基因在基因在24分钟时就达到大约分钟时就达到大约90%

11、；gal+基因最高也不超过基因最高也不超过30%由此推断，由此推断，Hfr的染色体从原点的染色体从原点O（origin）开）开始，以线性的方式进入始，以线性的方式进入F-细胞，其上的基因离细胞，其上的基因离O点愈近，进入点愈近，进入F-细胞就愈早。反应在曲线上，细胞就愈早。反应在曲线上，表现在前者斜率高，最高值也大；后者斜率低，表现在前者斜率高，最高值也大；后者斜率低，最高值也小。最高值也小。第二十页，本课件共有77页作图作图根据中断杂交实验，以每一基因转移的时间（分根据中断杂交实验，以每一基因转移的时间（分钟）作为基因距离的单位，即可作出钟）作为基因距离的单位，即可作出Hfr细菌的细菌的线性

12、线性基因连锁图如下：基因连锁图如下：0 9 11 18 25 0 azi ton lac gal F 0 9 11 18 25时间（分钟）时间（分钟）第二十一页，本课件共有77页几个几个Hfr菌株的基因顺序菌株的基因顺序菌株菌株基基 因因 转转 移移 顺顺 序序HfrH0thrprolacpurgalhisglythi10thrthiglyhisgalpurlacpro20prothrthiglyhisgalpurlac30purlacprothrthiglyhisgalAB3120thithrprolacpurgalhisgly第二十二页，本课件共有77页分析分析乍一看，上表中乍一看，上表中

13、Hfr品系的基因转移顺序都各不品系的基因转移顺序都各不相同，那么，基因转移的顺序是不是随机的呢？相同，那么，基因转移的顺序是不是随机的呢？如如his基因，不管位置如何变化，总是基因，不管位置如何变化，总是gal在一边，在一边，gly在一边，其它基因也如此。在一边，其它基因也如此。基因在染色体上的位置是排定的基因在染色体上的位置是排定的不同的是不同的是0点的位置在不断变化，即看点的位置在不断变化，即看0点究竟在点究竟在那两个基因之间。那两个基因之间。第二十三页，本课件共有77页第二十四页，本课件共有77页解释解释AlanCampbell认为认为F是一个小的细胞质成分，是一个小的细胞质成分，F+雄

14、性的染色体是环状的，线性的雄性的染色体是环状的，线性的Hfr染色体可以由染色体可以由F插在插在环状染色体的不同部位而得到。环状染色体的不同部位而得到。关于关于F的整合：的整合：Campbell提出提出F也是环状的，包括三也是环状的，包括三个不同区段。细菌染色体有个不同区段。细菌染色体有几个与几个与F同源的配对区段，由同源的配对区段，由于在这些不同位点上交换而产于在这些不同位点上交换而产生不同的生不同的Hfr染色体。染色体。第二十五页，本课件共有77页Wollman和和Jacob假说假说大肠杆菌的染色体为环状。大肠杆菌的染色体为环状。F F因子可插入到环状染色体的某些特定部因子可插入到环状染色体

15、的某些特定部位，将来染色体就在位，将来染色体就在F F因子处断开成为线因子处断开成为线状，状，F F因子为末端，与之相对的一端为因子为末端，与之相对的一端为0 0点。这样就解释了上表点。这样就解释了上表HfrHfr菌株基因转移菌株基因转移的不同情况。的不同情况。第二十六页，本课件共有77页大大肠肠杆杆菌菌环环状状染染色色体体的的基基因因分分布布图图第二十七页，本课件共有77页第二十八页，本课件共有77页小结（作图步骤）：（1）作直线连锁图，确定基因间距离及其染色体全长（分钟）。（2）画圆，根据染色体全长标示刻度，按照基因间距离标示基因。（3）标示 Hfr 起点、终点、菌株号。第二十九页，本课件

16、共有77页F因子整合到染色体的过程因子整合到染色体的过程F因子是质粒的一种，也为环状因子是质粒的一种，也为环状DNA分子，可分分子，可分为四个部分：为四个部分：原点（原点（0）是染色体转移的起始点）是染色体转移的起始点育性基因，也叫形成性伞毛的基因群（育性基因，也叫形成性伞毛的基因群（genefamily），可使），可使F-F+DNA复制酶基因，与复制酶基因，与F因子复制有关因子复制有关插入序列（插入序列（insertionsequence，IS），也是配对），也是配对区段。与主染色体的某些区段相对应。区段。与主染色体的某些区段相对应。第三十页，本课件共有77页F因子图解因子图解育育性性基基因

17、因F原点原点(O)(O)复制复制配对区配对区第三十一页，本课件共有77页附加体（附加体（episome）概念：象概念：象F因子这样既能独立存在，又因子这样既能独立存在，又能整合到染色体上成为染色体一部分而能整合到染色体上成为染色体一部分而进行复制和传递，这样的质粒称为附加进行复制和传递，这样的质粒称为附加体。体。F质粒是附加体的一种。质粒是附加体的一种。v注：注：ISIS具极性，可决定具极性，可决定F F因子的整合位因子的整合位点和转移方向。见刘祖洞点和转移方向。见刘祖洞P226P226图图7-87-8第三十二页，本课件共有77页交换过程交换过程即即Hfr转移过去的基因与转移过去的基因与F-基

18、因的重组基因的重组第三十三页，本课件共有77页特别说明特别说明由于在以上交配结合中，受体细胞只能得到供体由于在以上交配结合中，受体细胞只能得到供体细胞的部分染色体，因而只有部分染色体是二倍细胞的部分染色体，因而只有部分染色体是二倍性的，称为部分二倍体（性的，称为部分二倍体（partialdip-oid）或部分）或部分合子（合子（merozygote）注：注：只有偶数交换才能产生有活性的重组子和只有偶数交换才能产生有活性的重组子和片断片断由于片断在以后的细胞分裂中丢失，所以，由于片断在以后的细胞分裂中丢失，所以，相反的重组子不出现。相反的重组子不出现。第三十四页，本课件共有77页重组作图重组作图

19、如果时间单位两分钟，得到的图距很不如果时间单位两分钟，得到的图距很不可靠，这时要用传统作图法。可靠，这时要用传统作图法。如：如：lac和和ade两个基因紧密连锁两个基因紧密连锁第三十五页，本课件共有77页Hfrlac+ade+strsF-lac-ade-strr重组子重组子lac+ade+strrlac-ade+strr（无交换）（无交换）（交换）（交换）根据作图法得根据作图法得lac与与ade之间为之间为1分钟，相当于分钟，相当于20%的重组值，数据基本吻合。的重组值，数据基本吻合。第三十六页，本课件共有77页F菌株的来源与习性菌株的来源与习性-性导性导一种新的一种新的F因子（因子（Adel

20、berg，Burns，1959）携带有主体携带有主体DNA的质粒叫的质粒叫F质粒（质粒（FPrime）。含有）。含有F质粒的细胞叫质粒的细胞叫F细胞（或细胞（或F菌株）菌株）相当于细胞的第二染色体，不能丢失，一旦丢失，相当于细胞的第二染色体，不能丢失，一旦丢失，很可能会造成细胞的死亡。很可能会造成细胞的死亡。与与F质粒一样，通过与质粒一样，通过与F-菌株的结合而转移，也菌株的结合而转移，也能与主体能与主体DNA整合。如下图所示整合。如下图所示第三十七页，本课件共有77页F因子因子第三十八页，本课件共有77页性导示意图性导示意图 通过通过FF因子将供体主染色体上的基因导入受因子将供体主染色体上的

21、基因导入受体细菌，使受体细菌构成部分二倍体的过程称体细菌，使受体细菌构成部分二倍体的过程称为性导。为性导。第三十九页，本课件共有77页第四十页，本课件共有77页F+、F-、Hfr、F之间的关系之间的关系 F-HfrFF+获得获得丢失丢失脱离脱离整合整合丢失丢失整合整合整合整合脱离脱离第四十一页，本课件共有77页噬菌体遗传学噬菌体遗传学 第四十二页，本课件共有77页 噬菌体杂交噬菌体杂交 裂裂解解(lysis)(lysis)：噬噬菌菌体体附附着着到到细细菌菌体体表表，将将它它的的遗遗传传物物质质注注入入细细菌菌细细胞胞质质中中，利利用用细细菌菌作作为为它它的的基基质质，合合成成更更多多的的噬噬菌

22、菌体体，细细菌菌细细胞胞壁壁破破裂裂后后，大大量量噬菌体被释放出，这一过程称为裂解。噬菌体被释放出，这一过程称为裂解。1 1、噬噬菌菌体体杂杂交交：当当用用两两种种不不同同的的噬噬菌菌体体株株系系共共同同侵侵染染一一种种细细菌菌时时，会会发发现现两两种种亲亲本本噬噬菌菌体体基基因因间间发发生生重重组，这种现象称为噬菌体重组。组，这种现象称为噬菌体重组。2 2、根根据据噬噬菌菌体体杂杂交交后后代代基基因因型型是是亲亲本本组组合合还还是是重重组组合，计算出合，计算出RFRF值，进一步可以绘出连锁图。值，进一步可以绘出连锁图。第四十三页，本课件共有77页第四十四页，本课件共有77页溶源性溶源性噬噬菌

23、菌体体原原(prophage)：在在细细菌菌染染色色体体的的特特异异位位点点整整合合进进整整个个噬噬菌菌体体基基因因组组，整整合合进进细细菌菌基基因组中的噬菌体称为噬菌体原。因组中的噬菌体称为噬菌体原。第四十五页，本课件共有77页第四十六页，本课件共有77页温和性噬菌体和溶源性细菌温和性噬菌体和溶源性细菌溶溶源源菌菌(lysogenicbacterium)：含含有有噬噬菌菌体体原原的的细细菌菌具具有有产产生生和和释释放放噬噬菌菌体体的的潜潜力力，这这种种细细菌菌称为溶源菌。称为溶源菌。溶溶源源菌菌具具有有抗抗某某些些噬噬菌菌体体侵侵染染的的能能力力，但但是是它它可可产产生噬菌体侵染其它非溶源菌

24、。生噬菌体侵染其它非溶源菌。烈性噬菌体烈性噬菌体(virulentphage)：不能溶源化细菌的噬：不能溶源化细菌的噬菌体称为烈性噬菌体。菌体称为烈性噬菌体。温和噬菌体温和噬菌体(temperatephage)：能够溶源化细菌的：能够溶源化细菌的噬菌体称为温和噬菌体。噬菌体称为温和噬菌体。第四十七页，本课件共有77页转导转导 转导转导(transduction)：通过噬菌体将一个细菌的基因带入另：通过噬菌体将一个细菌的基因带入另一个细菌中的过程。转导分为一般性转导和特异性转一个细菌中的过程。转导分为一般性转导和特异性转导导1965年年K.lkeda和和J.Tomizawa在在大大肠肠杆杆菌菌噬

25、噬菌菌体体P1上上的的研研究究发发现现，当当一一个个非非溶溶源源的的供供体体细细胞胞被被P1裂裂解解时时，细细菌菌染染色色体体被被打打成成小小段段，在在形形成成噬噬菌菌体体时时，偶偶尔尔将将一一长长段段细细菌菌DNA结结合合进进噬噬菌菌体体的的头头部部。当当该该噬噬菌菌体体侵侵染染其其它它细细菌菌时时，可可将将这这部部分分DNA注注入入受受体体细细胞胞中中，形形成成部部分分二二倍倍体体，所所转转导导的的基基因因可可被被重重组组。利利用用部部分分二二倍倍体体可可以以得得出出基基因因座座之之间的连锁关系。间的连锁关系。在这种转导中，每个寄主标记都可能被转导，所以称为一般性在这种转导中，每个寄主标记

26、都可能被转导，所以称为一般性转导。转导。第四十八页，本课件共有77页普遍性转导普遍性转导第四十九页，本课件共有77页特异性转导特异性转导噬菌体在转导时，只携带细菌染色体的限定部噬菌体在转导时，只携带细菌染色体的限定部分，这种转导称为特异性转导。以分，这种转导称为特异性转导。以噬菌体为例，噬菌体为例，说明特异性转导。说明特异性转导。噬菌体原经常插入噬菌体原经常插入E.coli寄主寄主染色体邻近染色体邻近gal（半乳糖苷酶）区段。（半乳糖苷酶）区段。第五十页，本课件共有77页上述溶源菌以上述溶源菌以两种方式两种方式重新产生噬菌体重新产生噬菌体 1、噬菌体原区段形成一个外环，在两对噬菌体和、噬菌体原

27、区段形成一个外环，在两对噬菌体和细菌整合位点间产生一个交换，其结果重又产生细菌整合位点间产生一个交换，其结果重又产生一个正常的一个正常的噬菌体，它的整合位点是完整的，噬菌体，它的整合位点是完整的，有再次侵染能力，见图（一）。有再次侵染能力，见图（一）。第五十一页，本课件共有77页2、有有时时以以非非常常低低的的频频率率形形成成一一个个异异常常的的外外环环，在在非非原原整整合合位位点点产产生生一一个个交交叉叉，重重新新形形成成一一个个带带有有gal基基因因的的噬噬菌菌体体颗颗粒粒。该该颗颗粒粒是是不不完完整整的的，其其中中一一些些基因被留在寄主中，这些噬菌体被称为基因被留在寄主中，这些噬菌体被称

28、为dgal。它们的整合位点是有缺陷的，混合位点不能给催化噬菌体和细它们的整合位点是有缺陷的，混合位点不能给催化噬菌体和细菌重组的酶提供正确的底物，因此单独侵染细菌时不能整合。菌重组的酶提供正确的底物，因此单独侵染细菌时不能整合。必须与野生型噬菌体共侵染，与必须与野生型噬菌体共侵染，与dgal共侵染的噬菌体称为助噬共侵染的噬菌体称为助噬菌体菌体(helperphage)。第五十二页，本课件共有77页用用dgal+共侵染受体共侵染受体gal-时，结果会有以下两种结果：时，结果会有以下两种结果：1、侵染后，在无机培养基上可以见到少数、侵染后，在无机培养基上可以见到少数gal+转转导细胞生长并形成菌落

29、。导细胞生长并形成菌落。第五十三页，本课件共有77页第五十四页，本课件共有77页以以噬菌体为例噬菌体为例第五十五页，本课件共有77页第五十六页，本课件共有77页2、大部分会形成双溶源菌。如果把双溶源、大部分会形成双溶源菌。如果把双溶源菌裂解，在转导中做为供体，将会得到很高菌裂解，在转导中做为供体，将会得到很高的转导频率。该裂解物称为高频转导的转导频率。该裂解物称为高频转导(hight-frequencytransduction,HFT)裂解物。因裂解物。因为在该裂解物中既包含为在该裂解物中既包含dgal，也包含野生，也包含野生型型，不需添加助噬菌体，因而提高了转导频，不需添加助噬菌体，因而提高

30、了转导频率。率。第五十七页，本课件共有77页噬菌体遗传的研究方法噬菌体遗传的研究方法1.获得突变株：处理营养期细菌或者游离噬获得突变株：处理营养期细菌或者游离噬菌体菌体2.四类突变株：四类突变株：3.1）寄主范围突变株（）寄主范围突变株（hostrangemutant）4.2）噬菌斑（）噬菌斑（plaquemutant）5.3）温度敏感性：）温度敏感性：6.野生型：野生型：37 C、43 C均可繁均可繁殖殖7.突变型：突变型：43ts：仅仅37 C繁殖繁殖8.4）溶菌酶：）溶菌酶：ee第五十八页，本课件共有77页1）寄主范围突变株（）寄主范围突变株（hostrangemutant）寄主范围：寄

31、主范围：指噬菌体感染和裂解的菌株范围指噬菌体感染和裂解的菌株范围。某种噬菌体只能侵染某一种菌的个别菌系，某种噬菌体只能侵染某一种菌的个别菌系，突变后寄主范围变宽或变窄。突变后寄主范围变宽或变窄。T2：h+噬菌体噬菌体：只侵染只侵染只侵染只侵染 E.coli B株株；h突变株突变株：E.coli B&B/2第五十九页，本课件共有77页2）噬菌斑突变株（）噬菌斑突变株（plaquemutant）噬菌斑形状：噬菌斑的大小、边缘清晰度、透噬菌斑形状：噬菌斑的大小、边缘清晰度、透明程度。明程度。例如：例如：T T噬菌体噬菌体噬菌体噬菌体rA Ar1 1rr（rapidlysis）rBrrBr1313(噬

32、菌斑小、边缘模糊噬菌斑小、边缘模糊噬菌斑小、边缘模糊噬菌斑小、边缘模糊)()(速溶型，噬菌斑大、边缘清晰速溶型，噬菌斑大、边缘清晰速溶型，噬菌斑大、边缘清晰速溶型，噬菌斑大、边缘清晰)rCrrCr7 7mm小型（小型（minute）c c c透明（透明（clearclear）ttt半透明（半透明（turbid）第六十页，本课件共有77页2、杂交试验、杂交试验双重感染双重感染第六十一页，本课件共有77页两两点点测测验验E.Coli BE.Coli BB/2B/2亲本型亲本型重组型重组型感染感染第六十二页，本课件共有77页基因型基因型基因型基因型 噬菌斑噬菌斑噬菌斑噬菌斑1.1.h h+r r+半

33、透明、小半透明、小半透明、小半透明、小2.2.h h-r r-透明、大透明、大透明、大透明、大3.3.h h+r r-半透明、大半透明、大半透明、大半透明、大4.4.h h-r r+透明、小透明、小透明、小透明、小重组值重组值重组值重组值 100%100%1+21+21+2+3+41+2+3+4重重亲亲第六十三页，本课件共有77页第六十四页，本课件共有77页四种可能的基因排列连锁图四种可能的基因排列连锁图1234再做杂交：再做杂交：rcrb+rc+rb结果结果:rc-rb的重组值的重组值rb-h，故故h在中间在中间第六十五页，本课件共有77页三点测验三点测验第六十六页，本课件共有77页遗传图谱

34、遗传图谱第六十七页，本课件共有77页重组测验重组测验1955年，年，美美S.Benzer（本泽尔）用大肠杆菌（本泽尔）用大肠杆菌T4噬菌体噬菌体作为材料，研究作为材料，研究快速溶菌快速溶菌（rapidlysis）突变型）突变型r的基的基因精细结构因精细结构T4的突变型的突变型r和野生型和野生型r+在不同菌株上的噬菌斑在不同菌株上的噬菌斑 类类型型不同大肠杆菌噬菌斑平板上的表型不同大肠杆菌噬菌斑平板上的表型BK()S野生型野生型rII+小小噬菌斑噬菌斑小小噬菌斑噬菌斑小小噬菌斑噬菌斑突变型突变型rII大大噬菌斑噬菌斑无噬菌斑无噬菌斑（致死）（致死）小小噬菌斑噬菌斑确定基因的空间关系确定基因的空间

35、关系第六十八页，本课件共有77页第六十九页，本课件共有77页注：由于注：由于r双重突变的交互重组子双重突变的交互重组子r47r104不能生长，无法检出，但其不能生长，无法检出，但其频率与频率与+相等，故乘以相等，故乘以2第七十页，本课件共有77页互补测验互补测验互补作用互补作用：两个突变型细胞的两条同源染色体同处在一个杂两个突变型细胞的两条同源染色体同处在一个杂合体细胞或局部合子时，野生型基因补偿突变基合体细胞或局部合子时，野生型基因补偿突变基因的缺陷而使细胞的表型恢复正常的作用。否则，因的缺陷而使细胞的表型恢复正常的作用。否则，两种突变型一定具有相同功能损伤。两种突变型一定具有相同功能损伤。

36、互补测验互补测验（complementationtest）（顺反位置效应测验）（顺反位置效应测验）:比较顺式和反式构型的细胞，从而判断两个突变是比较顺式和反式构型的细胞，从而判断两个突变是否属于同一基因的测验否属于同一基因的测验测验基因间是否互补测验基因间是否互补。确定突变基因的功能关系确定突变基因的功能关系第七十一页，本课件共有77页反式构型反式构型：两个突变分别位于两条同源染色体上的基因组合。两个突变分别位于两条同源染色体上的基因组合。顺式构型顺式构型：两个突变位于同一个染色体上的基因组合。两个突变位于同一个染色体上的基因组合。第七十二页，本课件共有77页第七十三页，本课件共有77页第七十

37、四页，本课件共有77页缺失作图缺失作图点突变和缺失突变的区别：点突变和缺失突变的区别：1、点突变是单个位点的突变，缺失突变是多个、点突变是单个位点的突变，缺失突变是多个位点的突变；位点的突变；2、点突变可回复，而缺失突变不可；、点突变可回复，而缺失突变不可；3、点突变之间可发生重组，缺失突变同另一个基、点突变之间可发生重组，缺失突变同另一个基因组在这个缺失区的点突变因组在这个缺失区的点突变间不可重组，即无法间不可重组，即无法通过重组而恢复野生型核苷酸顺序。通过重组而恢复野生型核苷酸顺序。第七十五页，本课件共有77页缺失作图：缺失作图：Benzer根据这一原理很方便地把数千个独根据这一原理很方便

38、地把数千个独立的立的r突变定位在突变定位在r遗传图上更小的区段内，此方遗传图上更小的区段内，此方法称缺失作图。法称缺失作图。凡是能和某一缺失突变进行重组的，他的位置一定不凡是能和某一缺失突变进行重组的，他的位置一定不在缺失范围内，凡是不能重组的，它的位置一定在缺在缺失范围内，凡是不能重组的，它的位置一定在缺失范围内。失范围内。缺失缺失1缺失缺失2abc细线表示缺失区，二者分别与各种突变体杂交，缺失细线表示缺失区，二者分别与各种突变体杂交，缺失2只有与只有与a区中突变体杂交才能产生野生型重组体，缺失区中突变体杂交才能产生野生型重组体，缺失1只有与只有与c区突区突变体杂交才能产生野生型重组体，但变体杂交才能产生野生型重组体，但2个缺失与个缺失与b区的突变体杂交区的突变体杂交均不能产生野生型重组体。均不能产生野生型重组体。第七十六页，本课件共有77页感感谢谢大大家家观观看看第七十七页，本课件共有77页