噬菌體的遺傳分析

1、關于噬菌體的遺傳分析現(xiàn)在學習的是第一頁，共39頁一、噬菌體的感染周期n感染周期：是指噬菌體從吸附細菌到子代噬菌體從宿主細菌細胞中放出來的過程。 現(xiàn)在學習的是第二頁，共39頁現(xiàn)在學習的是第三頁，共39頁現(xiàn)在學習的是第四頁，共39頁1、烈性噬菌體的感染周期n大腸桿菌T4噬菌體：由頭、尾兩部分組成，外：蛋白質外殼內部：DNA分子。n侵染過程：nT4噬菌體DNA上約有160個基因，已定位的有70多個基因，裝配成完整的噬菌體的全部信息也都在此DNA上。nT4噬菌體的基因的表達：現(xiàn)在學習的是第五頁，共39頁T4噬菌體的侵染過程現(xiàn)在學習的是第六頁，共39頁T4噬菌體的基因的表達：n早前期基因表達多為調節(jié)基因

2、，啟動自身基因表達，而抑制大腸桿菌細胞的DNA合成。n晚前期基因表達是與DNA復制有關的基因。其產物是：核酸酶：降解大腸桿菌的DNA，為自己DNA合成提供游離的核苷酸；DNA復制有關的酶：大量合成新T4DNA。n晚期基因表達是控制形態(tài)發(fā)生過程的基因；編碼噬菌體結構蛋白的基因。其產物是大部分直接參與外殼的建成和少數(shù)具有酶的作用。n包裝完成后，由噬菌體裂解基因表達，產生裂解酶。消化宿主細胞壁?，F(xiàn)在學習的是第七頁，共39頁2、溫和噬菌體的感染周期n噬菌體：宿主是大腸桿菌現(xiàn)在學習的是第八頁，共39頁原噬菌體噬菌體DNA大腸桿菌DNA整合溶源性細菌溶源周期現(xiàn)在學習的是第九頁，共39頁噬菌體基因的表達：n

3、先是早期基因和部分晚期基因的表達 產物阻遏蛋白。 作用調節(jié)或抑制自身其它基因的表達。n噬菌體的整個基因組整合到宿主染色體的特定區(qū)域，噬菌體的大部分基因處于失活狀態(tài)，隨宿主染色體一起復制。 現(xiàn)在學習的是第十頁，共39頁溶源性細菌具有2個重要特性：n免疫性：由于溶源性細菌產生一種阻遏蛋白（ I ）。這種阻遏蛋白不但可抑制原噬菌體DNA復制。也可抑制再度感染的同類噬菌體DNA的復制。故能抵抗同類噬菌體的超感染。n可誘導性：原噬菌體的自發(fā)誘導，每一代可能有1/10000溶源性細菌被裂解，釋放出大量噬菌體（裂解周期）?，F(xiàn)在學習的是第十一頁，共39頁裂解非溶源性細菌裂解周期現(xiàn)在學習的是第十二頁，共39頁n

4、用紫外線或化學物質（絲裂霉素C）誘導，90溶源細菌進入裂解周期?，F(xiàn)在學習的是第十三頁，共39頁溫和噬菌體n象這種在感染周期中具有裂解和溶源兩種途經的噬菌體稱為溫和噬菌體 ?，F(xiàn)在學習的是第十四頁，共39頁溫和噬菌體的溶菌周期和溶源周期現(xiàn)在學習的是第十五頁，共39頁現(xiàn)在學習的是第十六頁，共39頁二、噬菌體的突變型及其互補測驗v噬菌體的突變型v噬菌體的互補測驗v烈性噬菌體的同源重組 v溫和噬菌體的同源重組 v噬菌體的非同源重組 現(xiàn)在學習的是第十七頁，共39頁1、噬菌體的突變型n噬菌斑形態(tài)突變型快速溶菌突變型n寄主范圍突變體n條件致死突變型現(xiàn)在學習的是第十八頁，共39頁1）噬菌斑形態(tài)突變型快速溶菌突變

5、型 野生型噬菌體野生型噬菌體：形成嗜菌斑小、邊緣模糊、中心清晰。 快速溶菌突變型快速溶菌突變型：形成的嗜菌斑大、邊緣清晰、中心清晰。現(xiàn)在學習的是第十九頁，共39頁2）寄主范圍突變體n大腸桿菌抗噬菌體突變型：其細胞壁上由于沒有野生型噬菌體賴以附著的接受點而表現(xiàn)出抗性。n寄主范圍突變體：其吸附器和野生型的有某些精細的差別，所以又能吸附在抗噬菌體細菌的細胞壁上，侵染并使它們裂解?，F(xiàn)在學習的是第二十頁，共39頁3）條件致死突變型n噬菌體大部分基因的功能是復制和產生子代噬菌體所必需的，這些基因的突變是致死的，不能形成噬菌斑，n有些致死突變型在限制條件下是致死的，而在許可條件，可形成噬菌斑，這種突變稱為條

6、件致死突變?，F(xiàn)在學習的是第二十一頁，共39頁2、噬菌體的互補測驗n互補測驗的原理n互補測驗的方法n互補測驗的結果現(xiàn)在學習的是第二十二頁，共39頁1）互補測驗的原理n互補測驗：是確定突變的功能關系。nT4的r區(qū)：有3000多個突變型，所有的r突變都導致喪失合成一種或幾種蛋白質的能力，這種蛋白質是在大腸桿菌k（）中復制發(fā)育所必須的。n它們有相同的表現(xiàn)型：這些突變型在大腸桿菌k（）細胞是致死的，但可在大腸桿菌B菌株的細胞中增殖。現(xiàn)在學習的是第二十三頁，共39頁這些突變是否都影響同一種遺傳功能呢？ 即r中這3000多個突變型是屬于一個基因還是屬于幾個基因？現(xiàn)在學習的是第二十四頁，共39頁互補測驗原理n

7、就是用不同的r突變型成對組合去感染大腸桿菌k（）菌株。如果被雙重感染的細菌中產生兩種親代基因型的子代噬菌斑（也有少量重組型的噬菌斑），那么就必然是一個突變型補償了一個突變型所不具有的功能，這兩個突變型就稱為彼此互補。如果雙重感染的細菌不產生子代噬菌體，則這兩種突變型一定有一個相同功能受到損傷?，F(xiàn)在學習的是第二十五頁，共39頁實驗現(xiàn)在學習的是第二十六頁，共39頁2）互補測驗的方法n斑點測試斑點測試法（spot test）：用一種r突變型以去感染大腸桿菌k（）菌株。噬菌體和細菌在溫熱的瓊脂中混合，涂布在營養(yǎng)平板上，瓊脂凝固后，在平板上所劃出的一定位置上再加一滴含有另一種r突變型的培養(yǎng)基，在這一滴培

8、養(yǎng)基的范圍內，一些細菌就會被兩種噬菌體所感染。如在這范圍內形成噬菌斑，就證明這兩種突變型互補，反之就不能互補?，F(xiàn)在學習的是第二十七頁，共39頁突變噬菌體之間的互補作用現(xiàn)在學習的是第二十八頁，共39頁3）互補測驗的結果n結果發(fā)現(xiàn)：r突變型可分成rA和rB兩個互補群 n凡是屬于rA互補群的突變不能互補，同理屬于rB互補群的突變也不能互補，只有rA的突變和rB的突變可以互補，即雙重感染大腸桿菌k（）菌株后可產生子代 ?，F(xiàn)在學習的是第二十九頁，共39頁三、重組實驗nT2噬菌體： r型型：生長緩慢，噬菌斑小，邊緣模糊。 r型型：快速生長，噬菌斑大，邊緣清晰 h型型：只能感染Ttos （ 對T2phage敏感的野生型大腸桿菌），不能感染Ttor（對T2phage具抗性的突變型大腸桿菌）。 h 型型：能感染Ttos，也能感染Ttor Ttos簡稱品系1，Ttor簡稱品系2?，F(xiàn)在學習的是第三十頁，共39頁噬菌體的混合感染E.coliBh-r+h+r-現(xiàn)在學習的是第三十一頁，共39頁h -rhr品系1品系2的混合培養(yǎng)物子代噬菌體現(xiàn)在學習的是第三十二頁，共39頁h-r+ h+r-中出現(xiàn)的4種噬菌斑表型推導的基因型透明，小h-r+半透明，大h+r-半透明，小h+ r+透明，大h- r-現(xiàn)在學習的是第三十三頁，共39頁四種嗜菌斑現(xiàn)在學習的是第三十四頁，共39頁現(xiàn)在學習的是第三十五頁，共