第七章 细菌及其病毒的遗传作图 章节重点

《普通遗传学》（第2版） 杨业华 主编 章节重点难点归纳 第七章 细菌及其病毒的遗传作图

本章重点和难点：

重点是:

噬菌体和细菌遗传分析的原理和方法。 难点是:

噬菌体和细菌染色体作图。

7.1 病毒的一般特性及类型 （了解） 7.1.1 病毒的一般特性 7.1.2 病毒的类型 7.1.3 噬菌体的生活周期 7.2 噬菌体的染色体作图 （掌握） 7.2.1 噬菌体的表型与噬菌体遗传学 7.2.2 基因的细微结构作图 7.2.3 互补测验和顺反测验 7.2.4 负干扰

7.3 细菌的细胞和染色体结构 （掌握） 7.4 细菌的染色体作图(掌握) 7.4.1 接合 7.4.2 转化 7.4.3 性导

7.4.4 转导与细菌染色体作图

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考点综述：

本章要求掌握病毒的一般特性和类型和细菌细胞及染色体结构，以及条件致死突变、合子诱导、噬菌体、原噬菌体、细菌和病毒的拟有性过程、细菌的染色体、细菌的表现型、大肠杆菌的性别、性导、转导等概念。掌握噬菌体的突变型及基因重组的特点、噬菌体染色体作图的方法、噬菌体的互补测验与与顺反子测定，F因子与性导，转导与细菌染色体作图。

§ 1 细菌和病毒遗传研究的意义 生物的简单分类

自然界所有的生物都可以归入真核生物 (eukaryote)和原核生物(prokaryote)两大类。

细菌和蓝绿藻属于原核生物。构成原核生物的细胞是原核细胞。原核细胞最基本的特征是没有明确的核膜和核结构，也没有线粒体等细胞器，不能进行典型的有丝分裂和减数分裂，只通过简单的裂殖方式增殖。因此，它们的遗传物质传递和重组的方式与真核生物不同 病毒是最原始的生物，没有细胞结构，甚至自己不能进行自主分裂，只能在宿主细胞内以集团形式增殖。

遗传学研究从经典水平发展到细胞水平，一个重要的条件是Morgan利用了果蝇这个模式试验材料。从细胞水平发展到分子水平，有两个必不可少的条件：（1）对基因的物理结构和化学结构的了解；（2）以微生物为研究材料。

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§1 细菌和病毒遗传研究的意义 一、细菌（ Bacteria） 1.细菌

细菌是单细胞生物，是地球上最多的一类生物，它占据了地球上大部分的生物干重。

细菌的繁殖非常快，在适宜的条件下，每20分钟就能繁殖一代，从一个细胞裂殖变成两个细胞。假如以一个细胞为基数，繁殖一代成为2个，繁殖2代成为4个。繁殖n代，就有2n-1+1个。一昼夜以24小时计，可以繁殖72代，总个数为271+1＝2.36×1021。 细菌的基因组很小，只有一条染色体，研究起来非常方便。细菌群体大，即使突变率很低，也很易得到各种不同的生化突变型。 用液体培养基培养细菌，待其繁殖到一定程度，用吸管吸取几滴培养液，滴到固体的琼脂糖培养基上，用一根灭菌的玻璃棒涂布均匀。若涂布的细菌浓度很低，单个细胞可以分散开来。由于每个细胞不移动的裂殖增生，经过大约一夜，每个细胞的后代可达107个，且集合成群，成为肉眼可见的菌落（colony），或称为克隆（clone）。 单个细菌繁殖而成的菌落中，每个细胞的遗传组成都应该是一样的，但可以发生突变，突变后所形成的菌落也会发生相应的变化。 突变有几类：形态性状突变、生理特性突变、抗性突变。

菌落形状的突变包括菌落的大小、形状和颜色。如引起小鼠肺炎的野

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生型肺炎双球菌本来形成大而光滑的菌落，而有一种突变形的菌落小而粗糙。

生理特性的突变主要是丧失合成某种营养物质的能力，称为营养缺陷型。如野生型细菌可以自己合成色氨酸，可能突变以后就不能合成了，若不在培养基中添加色氨酸，该菌就会死亡。营养缺陷型可以用不同的选择培养基来检测。

抗性突变主要是指抗药性的突变。在野生型细菌培养基中加入青霉素（penicillin），可以阻止细胞壁的形成，从而杀死细菌。但有抗penicillin的菌株，记为pen r ，对penicillin敏感的菌株(野生型)记为pen s 。

2细菌遗传的实验研究方法 （一) 细胞计数(培养物细胞浓度) (二) 建立纯系的方法

(三) 选择培养法鉴定突变型与重组型 (四) 突变型与重组型的批量筛选方法 (一) 细胞计数(培养物细胞浓度)

培养物中微生物计数方法是微生物学的基本实验技术，其基本思路是：

对原培养物进行连续稀释； 进行平板涂抹培养；

由于每个细胞形成一个菌落，计数菌落数； 根据稀释倍数计算原培养物中的细胞浓度

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(二) 建立纯系的方法——纯培养

挑取由单个细胞繁殖而来的菌落进行培养就可以获得由一个细胞繁殖而来的纯系。

通常采用平板表面涂布法或划线法可以获得单菌落。 这种方法获得的纯系，称为“菌种纯”。

有时采用显微操纵器进行菌丝尖端切割等方法从单个细胞直接培养建立纯系。采用这种方法获得的纯系称为“菌株纯”。 （三) 选择培养法鉴定突变型与重组型

许多细菌的突变都与培养基营养成分及培养条件有关。 营养缺陷型的筛选、鉴定：

选择培养法是根据菌株在基本培养基和营养培养基上的生长表现将菌株分为原养型(也称为原生营养型)与营养缺陷型(在基本培养基上不能正常生长，只能在相应的营养培养基上生长)。

营养突变型的筛选、鉴定方法与红色面包霉生化突变型的鉴定方法基本一致。

许多细菌的突变都与培养基营养成分及培养条件有关。 其它突变类型的筛选、鉴定：

对于其它的突变类型(如温度敏感型)，也可以通过培养条件的选择培养来筛选与鉴定。

(四) 突变型与重组型的批量筛选方法

选择培养法一次可鉴定、筛选一种突变型，但要检测分离含有多种突变型的混和菌株，仅采用选择培养法要进行多次试验才能够达到

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