遗传学-病毒的遗传分析

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1、病毒的遗传分析（heredityofvirus）病毒的形态结构与基因组病毒的形态结构病毒的基因组噬菌体的增殖与突变型噬菌体的增殖噬菌体的突变型噬菌体突变型的重组测验拟等位基因Benzer的重组测验T2突变型的两点测交与作图λ噬菌体的基因重组与作图噬菌体突变型的互补测验互补测验的原理和方法顺反子基因内互补一、病毒的形态结构与基因组病毒(virus)是一类超纤维的、结构极简单的，无完整细胞结构，含单一核酸（DNA或RNA)型，必须在活细胞内寄生并复制的，在活体外能以无生命的化学大分子状态长期存在并保持其侵染活性的非细胞型微生物。（一）病毒的形态结构病毒没有细

2、胞结构，既不属于原核生物，也不属于真核生物。病毒结构十分简单，仅含DNA或RNA和一个蛋白质外壳，蛋白质外壳保护遗传物质，并参与感染宿主细胞的过程。没有合成蛋白质外壳所必须的核糖体。所以，病毒必须感染活细胞，改变和利用活细胞的代谢合成机器，才能合成新的病毒后代。病毒按寄主可分为：动物病毒，植物病毒，细菌病毒。病毒按遗传物质可分：RNA病毒，DNA病毒。（二）病毒的基因组每种病毒只含一类核酸（DNA或RNA）。病毒基因组类型多样：有单链(ss)与双链(ds)，正链(+)与负链(-)，线状与环状之分。不同病毒的核酸含量差别很大，但对每种病毒而言，核酸的长度是

3、一定的。病毒基因组的基因一般有：侵染功能所需的基因，复制所需的基因，病毒体形成所需的基因，破坏宿主细胞的基因等二、噬菌体的增殖与突变型噬菌体bacteriophage，phage噬菌体：指侵染细菌、放线菌以及真菌的病毒。噬菌斑（plaque）：由于噬菌体的侵染，使细菌细胞裂解，有菌落上出现的一些圆形而清亮的小洞。根据噬菌斑的形态和生长特点可以鉴别不同的噬菌体。遗传学上应用最广泛的是大肠杆菌的T噬菌体系列(T1到T7)。其结构大同小异，呈蝌蚪状。T系列噬菌体结构如下图T4phage的结构模式噬菌体分成两类:烈性噬菌体和温和性噬菌体1.烈性噬菌体：侵入细菌细

4、胞后，就进入裂解反应，使宿主细胞裂解的噬菌体。如大肠杆菌的T噬菌体T1→T7。子代噬菌体感染邻近的细胞，这样不断地侵染，最后形成一个圆形的透明区—噬菌斑。一个噬菌斑通常含有107——108个噬菌体。一个噬菌斑是由一个噬菌体引起的，所以，一个噬菌斑中的噬菌体在遗传上是均一的，相当于一个克隆。（一）噬菌体的增殖烈性噬菌体生活周期噬菌体的遗传物质经中空尾部进入宿主细胞，遂即破坏宿主细胞原有的遗传物质，并转而合成大量的噬菌体遗传物质和蛋白质，组装成许多新的子噬菌体，最后使细菌裂解(lysis)。烈性噬菌体生活周期细菌染色体2.温和性噬菌体：具有溶源性的生活周期，

5、噬菌体侵染细菌后，并不使细菌很快裂解，而是存活或潜伏较长的时期。如噬菌体和P1噬菌体，具有裂解和溶源两种途径.噬菌体:侵入后DNA整合到细菌染色体上P1噬菌体:DNA独立存在于细胞质中。共同点:是在细菌中DNA不大量复制也不大量转录和翻译，保持一个相对固定的数量。溶原性细菌（lysogenicbacterium）。溶源性：有些细菌带有某种噬菌体，但并不立即导致溶菌，这种现象称为溶源性，溶源性细菌（lysogenicbacteria）：具有溶源性的细菌称为溶源性细菌，受温和噬菌体感染的细菌，几乎都成为溶源菌。原噬菌体（prophage）：整合到宿主染色

6、体中的噬菌体基因组称为原噬菌体或原病毒（provirus），带有原噬菌体的细菌称溶源性细菌（lysogenicbacterium），失去原噬菌体的细菌和为非溶源性细菌（non－lysogenicbacterium）。溶源性细菌有两个重要特性:(1)免疫性：原噬菌体产生一种阻遏蛋白，抑制同类噬菌体DNA的复制，噬菌体可进入细胞，但不能增殖，亦不能导致细菌裂解。因而能抵抗同类噬菌体的超感染。(2)可诱导性：自发――万分之一；紫外线或丝裂霉素90%。λ噬菌体（λphage）侵入细菌后，细菌并不裂解λ噬菌体的DNA通过交换整合到细菌染色体上。随着细菌DNA一起复

7、制。溶源周期→裂解周期：原噬菌体通过诱导（induction）可转变为烈性噬菌体，进入裂解周期。诱导方式：UV、温度改变、与非溶原性细菌接合等。诱导使阻遏物失活，噬菌体的基因表达，进入裂解周期。λ型裂解途径P1噬菌体（P1phage）感染E.coli以后，不整合到细菌DNA上，而是独立存在于寄主细胞内。不影响宿主细胞的正常代谢P1DNA自主复制，并分配到宿主的子细胞中去，而且可以多于一个拷贝。受P1噬菌体感染的细菌也可以因诱导而进入裂解周期。P1型裂解途径在某些条件下，一些突变型是致死的，这些条件就称为限制条件(restrictivecondition)

8、；而在另一些条件下仍可以进行繁殖，从而得以扩增繁殖进行研究，这些条件就称为许可条