遗传学第六章病毒的遗传分析.ppt

第六章第六章 病毒的遗传分析病毒的遗传分析一、病毒的形态结构与基因组一、病毒的形态结构与基因组 P184二、噬菌体的增殖与突变型二、噬菌体的增殖与突变型（一）噬菌体的增殖（一）噬菌体的增殖 P186（二）（二）噬菌体的突变型噬菌体的突变型1、条件致死突变、条件致死突变 在某些条件下，导致某些突变型致死，而另在某些条件下，导致某些突变型致死，而另 外一些条件下仍能增殖外一些条件下仍能增殖。致死条件为限制条件。致死条件为限制条件（restrictive condition)。增殖条件为许可条件增殖条件为许可条件（permissive condition)。（1 1）温度敏感突变）温度敏感突变 热敏感突变热敏感突变 冷敏感突变冷敏感突变（2 2）抑制因子敏感突变（）抑制因子敏感突变（sussus突变）突变）sussus突变突变 su+su+突变：宿主菌含有抑制基因突变：宿主菌含有抑制基因su+su+，sussus突变噬菌体感染此类菌时能产生后代。突变噬菌体感染此类菌时能产生后代。2、噬菌斑形态突变、噬菌斑形态突变（1）T4噬菌体简介噬菌体简介 T T4 4噬菌体为噬菌体为T-T-偶列噬菌体之一，基因组偶列噬菌体之一，基因组为为165Kb165Kb的双链的双链DNADNA分子，包括分子，包括160160个基因，个基因，宿主为宿主为E.coliE.coli。形态特征形态特征 环状遗传学图环状遗传学图（2）T4T4野生型和突变型侵染野生型和突变型侵染E.coli BE.coli B 和和E.coli K(E.coli K(）噬菌斑的变化噬菌斑的变化 快速裂解（快速裂解（rapid lysisrapid lysis，r r）突变）突变：r r-，形成大，形成大噬菌斑；噬菌斑；r r+，缓慢裂解，形成小噬菌斑。，缓慢裂解，形成小噬菌斑。P191P191表表8-48-4 T T4 4 野生型和突变型的区别野生型和突变型的区别 类型类型 表型表型 B K(B K(）野生型野生型 小噬菌斑小噬菌斑 小噬菌斑小噬菌斑 r r 大大噬菌斑噬菌斑 无噬菌斑无噬菌斑 3 3、宿主范围突变型、宿主范围突变型 宿主范围宿主范围(host range(host range，h)h)：h-h-表示可同表示可同时感染两种不同的时感染两种不同的E.coliE.coli菌株菌株B B，B-2B-2，噬，噬菌斑透明。菌斑透明。h h+表示只感染菌株表示只感染菌株B B，噬菌斑半，噬菌斑半透明。透明。三、噬菌体突变型的重组测验三、噬菌体突变型的重组测验（一）（一）Benzer的重组测验和基因的的重组测验和基因的 精细结构分析精细结构分析实验实验：T4 r区两种突变型区两种突变型r63，r12同时侵同时侵 染染E.coli B E.coli B 和和E.coli K(E.coli K(），），结果如下：结果如下：重组率重组率=2野生型噬菌斑数野生型噬菌斑数 100%噬菌斑总数噬菌斑总数 重组测验：确定突变基因间的空间关系。重组测验：确定突变基因间的空间关系。（二）（二）T2突变型的两点测交与作图突变型的两点测交与作图%100总噬菌斑数重组噬菌斑数重组值%100总噬菌斑数rhrh（三）（三）噬菌体的基因重组与作图噬菌体的基因重组与作图（四）（四）T4突变型的三点测交与作图突变型的三点测交与作图四、噬菌体突变型的互补测验四、噬菌体突变型的互补测验（一）互补测验与顺反子（一）互补测验与顺反子 互补测验互补测验：确定突变基因间的功能关系。：确定突变基因间的功能关系。判断两个突变是位于同一个基因内的突变，判断两个突变是位于同一个基因内的突变，还是两个基因间的突变。还是两个基因间的突变。互补互补：一种突变型能弥补另一种突变型不：一种突变型能弥补另一种突变型不具有的功能。这两种突变就称为彼此互补。具有的功能。这两种突变就称为彼此互补。顺式排列，反式排列。顺式排列，反式排列。斑点测试法（斑点测试法（spot test)P196 用一种用一种r突变型以突变型以0.1的感染比（噬菌体的感染比（噬菌体1:细菌细菌10）感染大肠杆菌感染大肠杆菌K(K(），），噬菌体和细菌在温热的琼脂中混噬菌体和细菌在温热的琼脂中混合，涂布在营养平板上，琼脂凝固后，在平板上划出一定合，涂布在营养平板上，琼脂凝固后，在平板上划出一定位置，再在上面滴加含另一种位置，再在上面滴加含另一种r突变型的培养基。在这突变型的培养基。在这一滴培养基范围内，一些菌被两种噬菌体感染，如这范围一滴培养基范围内，一些菌被两种噬菌体感染，如这范围内形成噬菌斑，就证明这两种突变型互补，相反则不互补。内形成噬菌斑，就证明这两种突变型互补，相反则不互补。在一个培养基上可做在一个培养基上可做68个斑点试验。个斑点试验。在在反式测验反式测验中，如两个突变之间能互补，则表中，如两个突变之间能互补，则表明两个突变是位于两个基因（顺反子）内的突变。明两个突变是位于两个基因（顺反子）内的突变。如两个突变之间不能互补，则表明两个突变是位于如两个突变之间不能互补，则表明两个突变是位于同一个基因内的突变。同一个基因内的突变。顺反子：一个不同突变之间没有互补的顺反子：一个不同突变之间没有互补的 功能区称为顺反子（功能区称为顺反子（cistron)。（二）基因内互补（二）基因内互补 例外情况例外情况。如：沙门氏杆菌甘油磷酸脱氢。如：沙门氏杆菌甘油磷酸脱氢酶基因；大肠杆菌和脉孢菌色氨酸合成酶酶基因；大肠杆菌和脉孢菌色氨酸合成酶 基因；脉孢菌谷氨酸脱氢酶基因。基因；脉孢菌谷氨酸脱氢酶基因。1、基因内互补和基因间互补的区别、基因内互补和基因间互补的区别 P2002、基因内互补的作用机制、基因内互补的作用机制 P202图图8-14五、噬菌体五、噬菌体T4 r缺失突变与作图缺失突变与作图（一）缺失作图的原理（一）缺失作图的原理 缺失突变（缺失突变（deletion mutationdeletion mutation）：）：一个顺反子内缺失一段核苷酸的突变。一个顺反子内缺失一段核苷酸的突变。点突变（点突变（point mutationpoint mutation）：一个顺）：一个顺反子内单个核苷酸发生的改变。反子内单个核苷酸发生的改变。当同一顺反子内的缺失突变和点突变当同一顺反子内的缺失突变和点突变重叠时，不能产生基因内重组重叠时，不能产生基因内重组,因此无野生型因此无野生型噬菌体。噬菌体。（二）缺失作图的方法（二）缺失作图的方法利用利用重叠缺失重叠缺失定位未知的定位未知的r r突变：突变：根据是否产生野生型噬菌体，系列根据是否产生野生型噬菌体，系列将将r r突变定于突变定于A5A5片段；系列片段；系列将将r r突变定突变定于于A5cA5c区；系列区；系列将其定于将其定于A5c3A5c3区区 。rr基因座基因座A A、B B顺反子的部分突变图，每个正方顺反子的部分突变图，每个正方形代表一个独立分离的突变形代表一个独立分离的突变六、六、噬菌体的基因组与位点专一性重组噬菌体的基因组与位点专一性重组（一）（一）噬菌体的基因组噬菌体的基因组(二）位点专一性重组的分子机制二）位点专一性重组的分子机制 参与整合，切离主要的酶参与整合，切离主要的酶：整合酶（整合酶（Int);整合宿主因子整合宿主因子(IHF);切离酶（切离酶（Xis）。）。七、环状排列与末端重复七、环状排列与末端重复 基因组串联体基因组串联体