第十章细菌和病毒的遗传细菌和蓝绿藻：一个线状或环状染色体(单倍体）；无典型的有丝分裂和减数分裂；染色体传递和重组方式与真核生物不同。第一节细菌和病毒的特点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的特点1.大小：细胞较小、长约1~2µ、宽约0.5µ；2.结构：鞭毛、细胞壁、质膜、间体、核质体、核糖体。3.遗传物质：单个主染色体、一个或多个小染色体(质粒)。4.涂布和繁殖：每个细胞在较短时间内(如一夜)能裂殖到107个子细胞→成为肉眼可见的菌落或克隆(clone)。2021/10/105.生理特性突变：①营养缺陷型：丧失合成某种营养物质能力，不能在基本培养基上生长；原养型：野生菌株则可在基本培养基上生长。用不同的选择性培养基→测知突变的特性。②抗性突变型：如抗药性或抗感染性。例如：青霉素（penr）抗性突变的菌落。测定突变的方法──影印法：黎德伯格等（LederbergJ.和LederbergE.M.,1952）设计。细菌的影印培养法二、病毒噬菌体对于分子生物学研究具有重要意义。三、细菌和病毒在遗传研究中的优越性3、便于研究基因突变：裸露的DNA分子（有的病毒为RNA分子），容易受环境条件的影响而发生突变；单倍体生物，不存在显性掩盖隐性问题，隐性突变也能表现出来。4、便于研究基因的作用：影印培养，易检出营养缺陷型突变，有利于从生化角度来研究基因的作用。5、便于研究基因重组：细菌具有转化、转导和接合作用，可以进行精密的遗传分析。6、便于研究基因结构、功能及调控机制：细菌和病毒的遗传物质简单，易于进行基因定位、结构分析和分离，基因的表达调控也适于采用生理生化的方法进行深入研究。7、便于进行遗传操作：染色体结构简单，没有组蛋白和其它蛋白的结合，更宜于进行遗传工程的操作。第二节噬菌体的遗传分析一、噬菌体的结构㈠烈性噬菌体2.T偶列噬菌体的侵染过程（如T4噬菌体）：㈡温和性噬菌体1.溶源性噬菌体的生活周期λ噬菌体特定位点的整合②P1噬菌体：不整合到细菌的染色体上，而是独立存在于细胞质内。原噬菌体：整合到宿主基因组中的噬菌体。仅少数基因活动，表达出阻碍物关闭其它基因。原噬菌体经诱导可转变为烈性噬菌体→裂解途径。2、P1和λ噬菌体的特性P1和λ噬菌体的生活周期特性二、T2噬菌体的基因重组与作图2．T2噬菌体的研究最为广泛：①正常噬菌体r+：噬菌斑小而边缘模糊。r–突变体（rapidlysis，速溶性）：噬菌斑大而边缘清楚。②寄主范围突变体：指能克服噬菌体抗性的突变体。例：T2h+噬菌体：只侵染大肠杆菌B株→半透明噬菌斑。T2h–突变株：能利用B株和B/2株→透明噬菌斑。③双重感染：h–和h+均能感染B株→可用T2两个亲本h–r+和h+r–同时感染B株。h–r+(透明，小)×h+r–(半透明，大)↓同时感染B菌株获得噬菌体子代亲本型：h–r+，h+r–重组型：h–r–，h+r+将亲本型和重组型混合子代↓感染混合有B和B/2菌株的培养基↓h–r+(亲)：噬菌斑透明、小，边缘模糊h+r–(亲)：噬菌斑半透明、大，边缘清楚h–r–(重组)：噬菌斑透明、小，边缘清楚h+r+(重组)：噬菌斑半透明、小，边缘模糊④重组值计算：重组值=重组噬菌斑数/总噬菌斑数×100%=[(h+r++h–r–)/(h+r–+h–r++h+r++h–r–)]×100%去掉%即可作为图距。⑤不同速溶菌的突变型在表现型上不同，可分别写成ra、rb、rc等，用rx–h+×rx+h–获得试验结果列于下表：分别作出ra、rb、rc与h的三个连锁图:四种可能的基因排列连锁图:再做杂交：rcrb+×rc+rb↓结果表明:rc–rb的重组值>rb–h∴h位于rb及rc之间，排列顺序→rc–h–rb。三、λ噬菌体的基因重组与作图凯泽利用λ噬菌体sco1mi与噬菌体+++进行杂交作图：第三节细菌的遗传分析转化的条件：细菌活跃摄取外源DNA分子；具备重组程序所必需的酶。转化三种细菌：肺炎双球菌；枯草杆菌；流感嗜血杆菌。转化的两个例子：①用两个带有不同抗性的肺炎双球菌群体混合→可以发现带有双抗性的细菌。细菌裂解→DNA残留→其它细菌摄取转化。②枯草杆菌活细胞表面分泌DNA，可被其它细胞摄取。㈠供体与受体的互作③受体的生理状态：感受态是处于刚停止DNA合成、而蛋白质合成继续活跃进行时的状态。活跃合成的蛋白质可使细菌细胞壁易于接受转化DNA。只有感受态受体细胞才能摄取并转化外源DNA，而这种感受态也只能发生在细菌生长周期的某一时间范围内。㈡转化DNA的摄取和整合过程③整合(重组)：是指单链的转化DNA与受DNA对应位点的置换→稳定地进入到受体DNA