《细菌和病毒的遗传》ppt课件

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1、第八章细菌和病毒的遗传第一节细菌和病毒遗传研究的意义第二节噬菌体的遗传分析第三节细菌的遗传分析第一节细菌和病毒遗传研究的意义遗传学的研究从细胞水平推进到分子水平的时代，是由于两项重大的发展：一是化学家和物理学家对基因的化学和物理结构的了解日益深入；二是研究材料采用了新的生物类型—细菌和病毒它们繁殖迅速，而且每个世代繁殖数量庞大，最容易使遗传学家获得有意义的资料，因此，它们已经成为遗传学研究中必要的试验生物。一、细菌1.细菌DNA是一个环状双链分子，通常也称细菌染色体。2.质粒是一种细菌染色体外小型环状DNA。携带着决定细菌某些遗传特性的基因，如抗药、产毒、致病、形成芽胞

2、、产生色素或抗生素等的基因。能独立于染色体存在和复制，还能在细胞间传递。细菌一般进行无性繁殖，通过简单的裂殖呈几何级数增长，完成每个世代只需20分钟。单个细胞在很短的时间内产生107个子细胞并聚集一起形成菌落。一个菌落的全部细胞是由一个细胞产生理论上应具有相同的遗传组成，又称克隆。即无性繁殖系。细菌可产生多种突变，如：形态性状的突变，生理特性的突变或抗性的突变菌落形态性状的突变包括：菌落的形状、透明度、颜色和大小等。生化突变包括：丧失合成某种营养物质能力的营养缺陷型。抗性突变包括：抗药性或抗感染性。二、病毒病毒是比细菌更为简单的生物，它们也只有一条染色体，即单倍体。有

3、些病毒的染色体是DNA，还有一些病毒是RNA。病毒主要是由蛋白质外壳及其包被的核酸所组成的颗粒。病毒可根据宿主(动物、植物、细菌、真菌)或遗传物质(DNA或RNA)来分类。细菌病毒称为噬菌体(phage)(如图)，是目前经过广泛研究，了解比较清楚的一种病毒。三、细菌和病毒在遗传研究中的优越性细菌和病毒在遗传研究中的优越性可以归为：   （1）繁殖世代所需时间短   （2）易于管理和进行化学分析   （3）遗传物质比较简单（4）存在着拟有性过程（5）便于研究基因的突变   （6）便于研究基因的作用   （7）便于研究基因的微细结构（8）可用作研究高等生

4、物的简单模型第二节噬菌体的遗传分析噬菌体存在一个拟有性过程。通过这个过程，可以发生遗传物质的交换。通过对噬菌体遗传学的大量研究，获得了关于基因结构，重组机理和基因功能的大量知识。一、噬菌体的生活周期也称噬菌体的感染周期。是指噬菌体从吸附细菌到后代噬菌体由寄主细菌中释放出来。根据生活周期的特点，噬菌体可分为烈性噬菌体和温和性噬菌体。(一)T4噬菌体的裂解性生活周期T4烈性噬菌体在感染细菌细胞后，随即在宿主细胞内繁殖并裂解宿主细胞。感染细菌时，T4噬菌体的尾丝附着在大肠杆菌表面时，通过尾鞘的收缩将噬菌体DNA经中空尾部注入寄主细胞，破坏寄主细胞的遗传物质，并合成大量的噬

5、菌体DNA和蛋白质，组成许多新的子噬菌体，最后使细菌裂解，释放出无数个子噬菌体。(二)λ噬菌体的生活周期侵入后并不使细菌裂解，而是以原噬菌体或质粒的形式存在的一类噬菌体称为温和性噬菌体。如λ噬菌体。温和性噬菌体侵入细菌后，具有一个溶源性的生活周期。在溶原周期中染色体并不单独复制，而是插入宿主染色体特定区域，随着宿主染色体一道复制。整合的噬菌体称为原噬菌体，带有原噬菌体的细菌叫做溶原性细菌。通常有10ˉ5频率的原噬菌体从溶原性细菌中释放出来，进入裂解周期。二、噬菌体的基因重组噬菌体有两种性状可作为遗传标志，噬菌斑的形态宿主范围噬菌体的突变可从其噬菌斑的形态和宿主范围来判断

6、。1.噬菌斑突变：T噬菌体的r-突变体（速溶性）正常噬菌体，r+，产生的菌斑小而边缘模糊突变噬菌体，r-，产生的菌斑大两倍而边缘清晰2.宿主范围突变：T2噬菌体的h-突变体正常噬菌体，h+，只能以大肠杆菌B株(Ttor)为宿主突变噬菌体，h-，能以B株和B/2株(Ttos)为宿主h+r-×h-r+培养所产生的四种噬菌斑h+r-h-r-h+r+h-r+h+r-×h-r+接种在同时长有B和B/2株的培养基上h+r-h-r+h+r+h-r-混浊，大透明，小混浊，小透明，大。T2噬菌体的基因重组亲本型重组型第三节细菌的遗传分析一、转化转化是指指某些细菌(或其它生物)能通过其细胞

7、膜摄取周围介质中的DNA片段，并将此外源DNA片段整合到自己染色体组中的过程。（一）格里费斯的肺炎链球菌转化实验肺炎链球菌有两种类型：S型（光滑型）R型（粗糙型）1928年,格里费斯发现一种非致病性的R变种可以通过以下途径转化为致病性的S型。1928年Griffith的实验他将活的R型和经加热杀死的S型肺炎球菌混合液注入小鼠。惊人的发现:这种混合液使小鼠致死,而单独活R型或经加热杀死的S型都不能使小鼠死亡。在致死的小鼠血液中发现了活的S型肺炎链球菌。因此,加热杀死的S型肺炎球菌以某种方式将活的R型转化成了活S型肺炎球菌。这一转变是永久性的