细菌和病毒的遗传分析.ppt

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1、1第十章细菌和病毒的遗传分析张爱玲138284027162内容细菌和病毒的特点细菌的遗传分析噬菌体的遗传分析3第一节细菌和病毒的特点1.1细菌的特点及培养技术细菌特点单细胞生物，不同细菌大小不一，1-2um长，0.5um宽结构：鞭毛、荚膜、细胞壁、胞膜、胞质、DNA（称为拟核）遗传物质：1个主染色体、多个微小染色体微小染色体：也称为质粒，携带不同的基因，使细菌具有不同的性状；被作为基因工程的载体45细菌特点繁殖世代短（20分钟一个世代）会发生突变：菌落形态性状的突变：菌落的形状、颜色和大小等。生理特性的突变：丧失合成某种营养物质能力的营养缺陷型（营养缺陷型

2、）。抗性突变包括：抗药性或抗感染性。1.1细菌的特点及培养技术61.1细菌的特点及培养技术细菌的培养技术固体和液体培养：液体培养后，细菌分裂呈几何级数增殖吸取少量液体，无菌环境下，涂布在固体培养基上细胞在固体培养基上不能移动，每个细胞会聚集成群，达107个细胞，肉眼可见（平板培养），称为无性繁殖/克隆71.1细菌的特点及培养技术细菌突变研究方法1952年发明的影印培养法过程：母板上长成菌落，然后拿一个比培养皿小的木板，上面包裹灭菌的丝绒，印在母板上，菌落会吸附在丝绒上，然后把丝绒印到不同成分的培养基上。结果判断：凡是不能够在新的培养基上的菌落，为缺陷菌落。

3、89细菌的固体、稀释培养及菌落10■合成代谢功能突变型:营养缺陷型（auxotroph)野生型（wildtype)缺陷型（deficient)原养型（prototroph)Met-甲硫氨基酸缺陷型Met+Thi-硫胺缺陷型Thi+Pur-嘌呤缺陷型Pur+■分解代谢功能突变型：lac-乳糖突变型，野生型为lac+■抗性突变型：抗药性或抗感染性StrR,StrS分别表示对链霉素有抗性和敏感T1R,T1S分别表示对T1噬菌体有抗性和敏感R：resistant；S：sensitive细菌的突变型和标识11细菌的突变型和标识基本培养基（minimalmedium）

4、仅含葡萄糖和无机盐。完全培养基（completemedium）含细菌所必需的各种营养成分。121.2病毒的生物学特征比细菌结构更为简单，只有一条染色体（DNA或RNA）。病毒结构：蛋白质外壳+包被的核酸所组成的颗粒。种类：根据宿主(动物、植物、细菌)或遗传物质(DNA或RNA)来分类。感染细菌的病毒(Bacterialphage)，称为噬菌体(phage)，是目前经过广泛研究，了解比较清楚的一种病毒。在没有宿主情况下，可以视之为没有生命/或者一堆化合物131.2病毒的生物学特征病毒种类依遗传物质划分：单链DNA，单链RNA，双链DNA，双链RNA依与宿主细

5、胞关系划分：如烈性噬菌体；温和噬菌体14噬菌体151.3细菌和病毒在遗传研究中的优越性繁殖世代周期短：min/h易于操作管理和进行化学分析(纯培养与代谢产物累积)，节省空间和人力、物力；便于研究基因的突变(表现与选择)；便于研究基因作用(突变型生长条件与基因作用)；便于研究基因重组(重组群体大、选择方法简便有效)；遗传物质简单，可作为研究高等生物的简单模型1.4细菌和病毒的拟有性过程细菌和病毒不同于真核生物配子融合的有性过程遗传物质传递：从一个细胞传到另一个细胞细菌的拟有性过程：转化、接合、性导、转导1617第二节细菌的遗传分析181细菌转化转化：细菌通过

6、细胞膜摄取周围供体DNA的片段，并可能将外源DNA片段通过重组整合到自己染色体组的过程。+191细菌转化转化：细菌通过细胞膜摄取周围供体DNA的片段，并可能将外源DNA片段通过重组整合到自己染色体组的过程。+201细菌转化外源DNA要求：双链DNA（环状质粒）；环状/线性细菌要求：处于感受态状态，可能只发生在细菌生长周期的某一时期211细菌转化转化的类型自然转化（naturaltransformation）：细菌能够自然地吸收DNA，如枯草杆菌的转化。工程转化（engineeredtransformation）通过某种处理使细菌能够摄入外源DNA，如大肠杆

7、菌的转化:电转化、化学法转化（氯化钙法）。转化效率：约1％转化片段的长度：800bp---20kb22电转仪和电转杯（仍需是感受态细胞）1细菌转化23转化转化进宿主细胞的质粒数目在宿主菌中不等。分为：松弛型质粒（几十至几百个拷贝）严谨型质粒（10个拷贝以下）1细菌转化24转化的质粒丢失情况吖黄素处理细胞，不妨碍细菌增殖，有选择性阻碍质粒复制，在细胞中丢失。（有压力才有动力）无选择压力1细菌转化1细菌转化转化过程结合：供体DNA与受体位点的结合双链DNA结合在细胞表面几个受体位点穿入：供体DNA由双链DNA变成单链DNA外切酶降解其中一条链，产生能量，把另外

8、一条单链拉近细胞251细菌转化转化过程联会：受体DNA双链部分变为