微生物遗传学MG节.pptx

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1、第1页/共22页一、T4噬菌体基因组的特点 T4噬菌体DNA为dsDNA，线形分子，由1.6X106个核苷酸组成。基因组中135个基因是已知的，另外70个基因是未知的。1 DNA分子中的胞嘧啶（C）是由羟甲基胞嘧啶（HMC）代替，但碱基配对原则没有变化，只是后者可以进一步糖基化。2 DNA分子具有环状排列和末端臃余的结构。第2页/共22页什么是环状排列和末端臃余？环状排列是指T4phage DNA分子的核苷酸排列顺序虽然是不变的,可是每一个phage从哪一个核苷酸开始则有种种可能。末端臃余是指T4phage DNA分子的两端有相同核苷酸序列的重复。第3页/共22页噬菌体T2的基因组是200kb

2、,末端多余的碱基约12kb，为其基因组的0.5-3%。噬菌体T4的基因组是169kb,末端多余的碱基约3.38kb，为其基因组的2%。第4页/共22页末端臃余和环状排列的形成机制1 phageDNA在寄主中合成时，形成1个包括多个单位长度的、连在一起的dsDNA分子：abcdefgabcdefgabcdefgabcdefg.2 Phage头部蛋白包装DNA时，被切割的DNA长度总是固定的，而不管序列如何，比完整的基因组长一些，形成了具有可变序列的T4DNA分子。对于1个phage来讲其基因组是末端臃余，对于群体phage来讲则为环状排列。abcdefgab cdefgabcd efgabcde

3、f g.abcdefgab，cdefgabcd，efgabcdef，第5页/共22页第6页/共22页形成机制证明第7页/共22页二、T4噬菌体的基因重组S.Benzer 对T4噬菌体的rIIA和 rIIB2个基因进行了结构分析，证明1个基因内有大量的突变子和重组子。遗传重组可以发生在基因内部。S.Benzer实验：E.Coli B E.coli KWild type T4 +T4rII +-第8页/共22页S.Benzer 巧妙的利用野生型和突变型T4对寄主的要求不同，设计了实验：1.2个不同的rII 噬菌体共感染E.coli B菌株，2.释放出子代噬菌体，3.再感染E.coli K菌株,4.

4、观察出现野生型T4的数量，5.计算重组频率。第9页/共22页不同突变的噬菌体混合感染时，两个亲本噬菌体的基因组全部参与重组。因此同高等生物一样，可以利用重组值计算连锁图距：重组噬菌体数重组频率（图距）噬菌体总数 X100上述方法称为重组测验，灵敏度非常高。实际测出rII突变型之间的重组频率最小值为0.01%(万分之一)！相当于2.5个碱基对！第10页/共22页第11页/共22页T4噬菌体的遗传重组特点1 重组发生在噬菌体DNA复制后，故参与重组的亲本不局限于侵染时的2个。2 基因重组可重复发生：T4-1 A-BC,T4-2 AB-C,T4-3 ABC-经 1次杂交后，可出现基因型为A-B-C-

5、的子代噬 菌体。3 细胞裂解早，重组体少，细胞裂解晚，重组体多。第12页/共22页这些特点说明，噬菌体基因组在细菌细胞中是重复进行基因重组的。直到包装成完整的噬菌体颗粒，重组才结束。因此噬菌体杂交子代的重组频率，并不代表真正的基因图距，而只是一个相近的数值。第13页/共22页三、互补测验和顺反子互补测验（Complementary Test）：是一种对基因进行功能等位性测定的实验。功能等位性：对于基因等位性的判断不来自基因位置的测定，而来自基因功能的测定，这种等位性称为功能等位性。互补测验的基本要求：1.能使2个突变型的基因同处1个细胞，形成二倍体获局部合子。2.同处1个细胞的2个突变型的基因

6、不可以重组。第14页/共22页可用于互补测验的系统1.沙门氏菌的流产转导2.HFT中的杂基因子：gal-/dgal 3.F 转导：lac-/F-lac-4.异核体5.噬菌体的共感染第15页/共22页第16页/共22页第17页/共22页在1个杂合二倍体中，2个突变位点在同一染色体上，而另一染色体是功能完全的，则称为顺式结构（cis-position）。若2个突变位点位于2条染色体上，则称为反式结构(trans-position)。顺式结构的遗传效应不同于反式结构的现象称为顺反位置效应。表现顺反位置效应的2个突变是同一基因突变，不表现顺反位置效应的2个突变不是同一基因突变。r106和r51顺式和反

7、式结果一样，证明是不同的基因。r106和r47顺式可互补，反式不能互补，证明是同一基因。第18页/共22页S.Benser 通过T4 rII突变型的互补实验，将rII区域分为2个功能区，即2个基因：rIIA,rIIB。S.Benser将一系列不同位点突变没有互补功能的区域称为顺反子（Cistron）,一个Cistron就是功能意义上的基因，但Cistron与Gene相比更加具体精确。rIIA是一个顺反子，rIIB是另一个顺反子，每一个顺反子在染色体上的区域就是一个基因座位，而每一个基因座位中有若干个突变位点，它就是在一个基因内部发生突变的最小单位。第19页/共22页四、缺失作图原理：凡是能和某一缺失突变型发生重组的，其突变位置一定不在缺失区域内；凡是不能重组的，其突变位置一定在缺失区域内。缺失定位非常准确，但是需要一系列的缺失突变株作为工具。（见教材图310、311）第20页/共22页第21页/共22页谢谢您的观看！第22页/共22页