微生物遺傳學(xué)復(fù)習(xí)總結(jié)

1、微生物遺傳學(xué)復(fù)習(xí)總結(jié)基因突變的類型形態(tài)突變型；細胞形態(tài)改變；菌落形態(tài)改變生化突變型：營養(yǎng)缺陷型；抗性突變型（抗藥物、抗噬菌體）；條件致死突變型（溫度敏感突變型）等?；蛲蛔兊奶攸c：隨機性（波動實驗、涂布實驗、影印實驗）、獨立性（交叉抗性：對兩種抗生素同時由敏感變?yōu)榭剐?，如大腸桿菌中抗四環(huán)素的突變株往往也抗金霉素。）、穩(wěn)定性、可逆性、稀有性（10-9-10-5）、誘變劑可提高突變率。突變率: 每一個細胞在每一個世代中發(fā)生突變的機率，也是突變在每個細胞生存的單位生物學(xué)時間內(nèi)發(fā)生的概率。突變頻度: 突變頻度常用來表明一定數(shù)目的野生型細胞中出現(xiàn)的突變型的數(shù)目，因此突變頻度沒有涉及世代這一生物學(xué)時間單位

2、。化學(xué)誘變劑堿基類似物引起的誘變5-溴尿嘧啶：5-BU分子結(jié)構(gòu)與T非常相似，溴原子取代T第5位的甲基。誘發(fā)突變原理：Br改變分子在酮式和烯醇式之間平衡，使5-BU更易出現(xiàn)烯醇式結(jié)構(gòu)，形成5-BUG, 5-BU上溴原子的作用被鄰近的基團效應(yīng)所抵消，使得A=BU轉(zhuǎn)變?yōu)镚BU的傾向減弱，所以突變中GCAT多于ATGC。改變DNA結(jié)構(gòu)的誘變劑亞硝酸：氧化脫氨基作用, 把氨基轉(zhuǎn)變?yōu)橥?，使CU 、A H ，造成U·A和H·C堿基錯配，誘發(fā)GCAT及ATGC的變化。羥胺：專一地作用C ，使之轉(zhuǎn)變?yōu)槟芘cA配對的形式專一性地引起GCAT突變。甲基磺酸乙酯EMS（烷化劑的一種）：當(dāng)其烷基加到

3、G 和T 的與氫鍵相結(jié)合的氧原子后，將會引起G 和T 的錯配，引起ATGC和GCAT的轉(zhuǎn)換。EMS是能使DNA的許多位點發(fā)生烷化，強烈的誘變劑。DNA移碼突變的化合物（丫啶類化合物、溴化乙錠、烷化劑）移碼突變：由于DNA分子中一對或少數(shù)幾對核苷酸的增加或缺失造成的突變。丫啶類化合物：分子多數(shù)是扁平的，能夠插入到DNA的堿基對之間，是有效的移碼誘變劑。這類化合物分子結(jié)構(gòu)上的特點為，當(dāng)與DNA接觸時，能夠逐漸插入到DNA鏈的兩個堿基對之間，使原來相鄰的堿基對彼此分開，當(dāng)帶有這類化合物的DNA復(fù)制時，很容易插入1個或2個堿基，引起移碼突變。物理誘變劑電離輻射：射線和射線、a射線、射線、快中子、離子注

4、入、宇宙射線非電離輻射：紅外線、紫外線輻射損傷DNA機理直接作用假說/靶學(xué)說：細胞吸收輻射能量后，發(fā)生諸如激發(fā)、電離、彈性碰撞等多種原發(fā)性物理過程，輻射的量子擊中染色體，導(dǎo)致發(fā)生直接的原始損傷，整個過程就好象子彈擊中靶子一樣。間接作用假說：生物細胞中的分子經(jīng)輻射作用先產(chǎn)生各種自由基，這些自由基團再進一步與細胞內(nèi)含物反應(yīng)并通過一系列生物化學(xué)變化造成染色體損傷。紫外線(UV)誘變的分子機理：UV對生物的損傷主要直接作用于DNA而引起遺傳物質(zhì)的改變。UV可引起DNA鏈的斷裂、DNA分子雙鏈的交聯(lián)、胞嘧啶和尿嘧啶的水合作用等多種損傷，但誘導(dǎo)形成胸腺嘧啶二聚體是主要的損傷。同一條鏈上相鄰的胸腺嘧啶之間的

5、二聚體會阻礙堿基的正常配對，影響T與A的配對，DNA復(fù)制到此位置時就會突然終止或在新鏈上出現(xiàn)錯誤的堿基，而引起突變。紫外線的穿透力也很弱，UV波長范圍為136390nm，其中200300nm范圍對誘變有效。254nm的UV最易被嘌呤和嘧啶堿基所吸收，因而誘變效果最強。生物誘變劑插入因子、轉(zhuǎn)座子、轉(zhuǎn)座噬菌體：可以誘導(dǎo)這些轉(zhuǎn)座因子向目標(biāo)細胞中轉(zhuǎn)移，插入目的基因中，造成基因突變。不論是自發(fā)突變，還是誘發(fā)突變，都是通過理化因子作用DNA，改變其DNA結(jié)構(gòu)，并最終改變遺傳性狀。自發(fā)突變：受自然條件下存在的未知理化因子作用產(chǎn)生的突變；誘發(fā)突變：人為地選擇了某些可強烈影響DNA結(jié)構(gòu)的誘變劑處理所產(chǎn)生的突變。

6、誘變所產(chǎn)生的突變頻率和變異幅度都顯著高于自發(fā)突變。引起自發(fā)突變的原因：生物體內(nèi)存在的各種轉(zhuǎn)座遺傳因子的跳動；背景輻射和環(huán)境誘變；微生物自身所產(chǎn)生的誘變物質(zhì)的作用；互變異構(gòu)；環(huán)出效應(yīng)。突變熱點：指DNA鏈中具有很高突變率的堿基位點。突變熱點具有遠高于一般位點的突變率。原因：5-甲基胞嘧啶（MeC）的存在；與DNA序列結(jié)構(gòu)有關(guān)。轉(zhuǎn)座遺傳因子：存在于細胞內(nèi)，位于染色體或質(zhì)粒上的一段特殊、可移動的DNA序列。轉(zhuǎn)座：轉(zhuǎn)座遺傳因子改變位置的行為。轉(zhuǎn)座子的轉(zhuǎn)座遺傳效應(yīng)具有插入突變效應(yīng)，擴散抗藥性基因；使受體菌基因組發(fā)生缺失、重復(fù)、易位或倒位等重排，在某些情況下還可以啟動或關(guān)閉某些其它基因；極性效應(yīng)：轉(zhuǎn)座因子

7、插入到一個操縱子的上游基因時，不僅破壞被插入的基因，而且也大大降低位于遠離啟動子一端的其他基因的表達。應(yīng)用：獲得各種突變株、判定未知基因的位置、構(gòu)建不同質(zhì)粒融合或復(fù)制子融合的特殊菌株。轉(zhuǎn)座因子的類型和結(jié)構(gòu)：插人序列（又稱IS因子）；轉(zhuǎn)座子（又稱易位子， Tn）（非組合型轉(zhuǎn)座子-型轉(zhuǎn)座子；轉(zhuǎn)座噬菌體-型轉(zhuǎn)座子，如Mu噬菌體；整合子；逆轉(zhuǎn)座子第2類內(nèi)含子；接合型轉(zhuǎn)座子；可移動轉(zhuǎn)座子。轉(zhuǎn)座機制：保守轉(zhuǎn)座；復(fù)制轉(zhuǎn)座； 剪切轉(zhuǎn)座；逆轉(zhuǎn)座。轉(zhuǎn)座誘變：隨機誘變、定位誘變。真正的回復(fù)突變：突變基因上被改變的堿基對在第二次突變時恢復(fù)成原來的堿基順序，真正恢復(fù)到野生型基因的功能。抑制基因突變：在DNA的不同位置上

8、發(fā)生第二次突變抑制了原來突變基因的表達，恢復(fù)野生型表型，而不是直接改變回原來的野生基因型。抑制作用：使突變型恢復(fù)為野生型表型，但這種恢復(fù)并非由于回復(fù)突變所造成，而是由于基因內(nèi)抑制或基因間抑制所造成的一種表型上的恢復(fù)?；蜷g抑制：指某一突變基因恢復(fù)野生型表型是由于另一座位的突變造成的，后一基因就稱為前一基因的抑制基因。這種抑制作用發(fā)生在兩個基因之間，所以稱為基因間抑制作用。基因內(nèi)抑制：指某一突變基因表型的恢復(fù)是由于這一突變基因內(nèi)的另一位點上的突變所造成?；騼?nèi)抑制：置換抑制；移碼突變的抑制。基因間抑制：錯義突變的抑制；無義突變的抑制；移碼突變的抑制；基因間抑制代謝抵償。DNA損傷的修復(fù)和基因突變

9、有密切的關(guān)系，微生物細胞內(nèi)存在著一系列的修復(fù)系統(tǒng)，DNA分子某一結(jié)構(gòu)的改變或損傷(即前突變)，并不一定會導(dǎo)致產(chǎn)生真正的突變，DNA損傷修復(fù)是細胞中多種酶共同作用的結(jié)果。DNA損傷的修復(fù)：錯配修復(fù)；光復(fù)活作用（紫外線照射后在DNA上形成的(T=T)，可見光(波長300-600nm)照射，細胞內(nèi)光復(fù)活酶識別T=T，利用光量子的能量將T=T的環(huán)丁酰環(huán)打開。光復(fù)活作用是一種高度專一的修復(fù)方式，它只作用于紫外線引起的DNA嘧啶二聚體，不含光復(fù)活酶的生物細胞，沒有光復(fù)活能力）；切補修復(fù)（堿基切除修復(fù)，核苷酸切除修復(fù)）；重組修復(fù)；SOS修復(fù)（增加細胞內(nèi)原有修復(fù)酶的合成量，誘導(dǎo)產(chǎn)生新的修復(fù)酶系統(tǒng)）；適應(yīng)性修復(fù)

10、。兩類修復(fù)機制（避免差錯(無誤)修復(fù)：錯配修復(fù)、光復(fù)活作用、適應(yīng)性修復(fù)和切除修復(fù)；傾向差錯修復(fù)系統(tǒng)：切補修復(fù)、重組修復(fù)、SOS修復(fù)。DNA損傷修復(fù)的生物學(xué)意義：維持生物的遺傳穩(wěn)定性和延續(xù)，保證復(fù)制的準(zhǔn)確性和生物的穩(wěn)定性；提供突變的基礎(chǔ)（分離延遲：由于DNA損傷經(jīng)過修復(fù)，可能產(chǎn)生雜合雙鏈，必須經(jīng)過復(fù)制才能產(chǎn)生突變的子代雙鏈，而且還要經(jīng)過一次復(fù)制，細胞中才出現(xiàn)突變基因型。生理延遲：在一個野生型的細胞中，雖然產(chǎn)生了突變，出現(xiàn)突變基因型，但其表型可能仍然是野生型，必須經(jīng)過數(shù)次分裂才能將原有的野生型酶的濃度稀釋，逐漸表型突變的表型。）；修復(fù)與進化的關(guān)系；DNA修復(fù)與遺傳疾病及腫瘤的關(guān)系。誘變育種：采用理

11、化、生物等誘變因素處理微生物，使其DNA發(fā)生改變，提高突變率，擴大遺傳變異幅度，篩選出所需菌種的過程。誘變育種程序：菌懸液的制備、誘變處理、突變后篩選、鑒定。菌懸液的制備細胞：分散狀態(tài)的單倍體或單核細胞。菌齡：應(yīng)采用對數(shù)期細胞。用UV誘變時應(yīng)采用的劑量：致死率70左右為宜。誘變劑選擇原則：(1)誘變作用強；(2)誘變效果好；(3)使用安全；(4）操作方便。營養(yǎng)缺陷突變株：由于喪失了合成某種營養(yǎng)物質(zhì)(如氨基酸、核苷和維生素等)的能力后，在基本培養(yǎng)基上不能生長，只有在基本培養(yǎng)基中加入該突變菌株所缺陷的營養(yǎng)物質(zhì)后才能生長。篩選程序:誘變、濃縮、檢出、鑒定。濃縮的方法：菌絲過濾法；饑餓法；青霉素法：差

12、別殺菌法（加熱法）。常用的檢出方法：夾層法；限量補充法：影印法：點種法。營養(yǎng)缺陷型的鑒定方法主要有兩種：生長譜法；分類生長法。利用鑒別培養(yǎng)法篩選突變型碘液：指示供試菌液化淀粉酶活力的大小?？苟舅兀合扔没魜y弧菌毒素制備成抗毒素（抗體)。產(chǎn)生毒素的菌落：周圍混濁圈（毒素和抗毒素沉淀反應(yīng))。不產(chǎn)毒素的菌落：周圍無混濁圈。高產(chǎn)菌株的篩選初篩：一般不作重復(fù)并應(yīng)盡量利用表型特征，將有高產(chǎn)潛力的突變株篩選出來，然后再進入搖瓶篩選復(fù)篩：初篩選出較好的少數(shù)菌株進行復(fù)篩，隨著測定菌株數(shù)目的減少，重復(fù)數(shù)可逐步增加，以提高其可靠性。轉(zhuǎn)化作用過程（Transformation）（肺炎雙球菌）感受態(tài)(competence

13、)：細菌能夠從周圍環(huán)境中攝取DNA分子，并且不易被細胞內(nèi)的限制性核酸內(nèi)切酶分解時所處的一種特殊生理狀態(tài)。肺炎鏈球菌、枯草桿菌-對數(shù)后期。前整合復(fù)合物在G+細菌中，單鏈DNA與SSB蛋白質(zhì)結(jié)合，形成前整合復(fù)合物。至少3種作用：保護供體DNA免受降解；促進DNA的吸收；增強單鏈DNA的剛性，促進單鏈DNA的整合在肺炎雙球菌中，這種結(jié)合蛋白位于細胞質(zhì)，而在枯草桿菌中，這種蛋白位于周質(zhì)空間。G-細菌: 2種機制使DNA雙鏈保持穩(wěn)定：DNA在周質(zhì)空間與一種蛋白非共價結(jié)合形成復(fù)合物；DNA與一種泡狀細胞表面結(jié)構(gòu)結(jié)合形成復(fù)合物。這2種復(fù)合物都是DNase抗性的。轉(zhuǎn)化因子的整合前整合復(fù)合物定位在染色體附近；單

14、鏈侵入，形成一種不穩(wěn)定的受-供體復(fù)合物；單鏈全部侵入，形成一種穩(wěn)定的受-供體復(fù)合物，被取代的受體單鏈被降解；形成一種共價閉合的復(fù)合物異源雙鏈DNA；經(jīng)錯配修復(fù)，成為含外源DNA的轉(zhuǎn)化子，或正常的受體DNA。細菌吸附DNA雙鏈，但吸收的是DNA單鏈人工轉(zhuǎn)化系統(tǒng)人工方法處理可誘導(dǎo)感受態(tài)的產(chǎn)生，提高轉(zhuǎn)化效率：利用Ca2+和改變溫度的方法；PEG介導(dǎo)的轉(zhuǎn)化：電轉(zhuǎn)化（電穿孔法）。共轉(zhuǎn)化：在某些情況下受體細菌也能同時得到供體的兩種性狀。這種受體細菌吸收外源DNA后同時出現(xiàn)兩個遺傳性狀改變的現(xiàn)象稱為共轉(zhuǎn)化。接合作用（大腸桿菌）(Conjugation) 選擇性標(biāo)記：觀察對象所帶有的（遺傳）標(biāo)記，依據(jù)這種標(biāo)記

15、可以獲得生長優(yōu)勢，或者失去生長優(yōu)勢；觀察者依據(jù)這種標(biāo)記可從混有不同基因型的群體中獲得具有該標(biāo)記的個體，選擇重組子。非選擇性標(biāo)記：觀察者在一次試驗中沒有使用的、觀察對象具有的（遺傳）標(biāo)記，觀察分離現(xiàn)象。正向篩選：依據(jù)選擇性標(biāo)記可以通過一次試驗將帶有選擇性標(biāo)記的個體篩選出來，如抗性標(biāo)記。反向篩選：必須通過幾次試驗才可以將帶有該標(biāo)記的個體篩選出來，如營養(yǎng)缺陷性標(biāo)記。正反雜交實驗證明：細菌重組的發(fā)生只是染色體單方向的轉(zhuǎn)移，染色體的轉(zhuǎn)移往往不完全。實現(xiàn)接合作用需要性狀各異的2種菌株，當(dāng)時稱為雄性(供體)和雌性(受體)兩種類型。受體菌或雌性菌的生活力及遺傳特性對于成功的接合作用是致關(guān)重要的。F因子基因組3

16、個區(qū)段：控制自主復(fù)制，含有復(fù)制酶基因(rep)、決定不相容性的基因(inc)、復(fù)制起點(oviV) ；轉(zhuǎn)移區(qū)段；插入?yún)^(qū)段（4個），有利于F因子在不同位點插入受體菌染色體形成不同的高頻重組菌株(Hfr)。F因子可以通過重組插入細菌染色體中形成Hfr的細胞。Hfr中F因子：可從染色體正常脫離下來恢復(fù)成F+，也可錯誤脫離形成F´細胞。Hfr×F-的接合作用：由于接合作用使部分染色體基因轉(zhuǎn)移的頻率比F+×F-高1000倍以上，因此又稱為高頻重組作用(high frequency recombination)。因為F因子在Hfr細胞中已和染色體結(jié)合成一個復(fù)制子，所以F因子在

17、接合轉(zhuǎn)移時能帶動染色體DNA進入受體，雜交子絕大多數(shù)仍是F-細菌。F´×F-的接合作用：F質(zhì)粒在脫離Hfr細胞的染色體時會發(fā)生差錯，形成帶有細菌某些染色體基因的F´因子（類似溫和噬菌體）（包括帶有不完整F因子的型和帶有完整F因子的型）。此接合作用能專一性地向F-轉(zhuǎn)移F´質(zhì)粒攜帶的供體菌基因，稱為F因子轉(zhuǎn)導(dǎo)或性因子轉(zhuǎn)導(dǎo)。中斷雜交試驗：在接合的特定時間內(nèi)人為地中斷雜交以測定重組子的方法。在Hfr×F-雜交中Hfr細胞的染色體從整合的F因子的oriT位點開始逐漸向F-細胞轉(zhuǎn)移。轉(zhuǎn)移過程可以隨時被中斷，靠近轉(zhuǎn)移起始點的基因會有更多的機會出現(xiàn)在F-細胞中

18、，愈是后端的基因機率愈小。根據(jù)接合后F-細胞中來自Hfr細胞的基因出現(xiàn)的頻率就可判定基因轉(zhuǎn)移的先后及其在染色體上的位置。轉(zhuǎn)導(dǎo)作用（Transduction）（傷寒沙門氏菌）轉(zhuǎn)導(dǎo)噬菌體的類型普遍性轉(zhuǎn)導(dǎo)噬菌體普遍性轉(zhuǎn)導(dǎo)噬菌體：溫和噬菌體或者某些烈性噬菌體感染供體菌后，在裂解過程中因錯誤包裝而產(chǎn)生的。外殼蛋白中包裹的主要是供體菌的DNA，所形成的是非溶源性轉(zhuǎn)導(dǎo)子。既能溶源又能裂解的鼠傷寒沙門氏菌的P22和大腸桿菌的Pl。局限性轉(zhuǎn)導(dǎo)噬菌體局限性轉(zhuǎn)導(dǎo)噬菌體：溫和噬菌體感染供體菌后，先經(jīng)溶源反應(yīng)整合，最后再經(jīng)誘導(dǎo)而產(chǎn)生的。如大腸桿菌的溫和噬菌體和80。噬菌體DNA為雙鏈分子，普遍性轉(zhuǎn)導(dǎo)(general t

19、ransduction)：供體的單個或緊密連鎖的少數(shù)基因被噬菌體因錯誤包裝而轉(zhuǎn)移給相應(yīng)受體的作用稱為普遍性轉(zhuǎn)導(dǎo)。寄主的任何一個基因都有可能被它們轉(zhuǎn)導(dǎo)。但也有少數(shù)情況下兩個基因同時被轉(zhuǎn)導(dǎo)，這種現(xiàn)象稱為共轉(zhuǎn)導(dǎo)或并發(fā)轉(zhuǎn)導(dǎo)普遍性轉(zhuǎn)導(dǎo)的兩種結(jié)果：(1)完全轉(zhuǎn)導(dǎo)(穩(wěn)定的轉(zhuǎn)導(dǎo)子)：由噬菌體導(dǎo)入的DNA片段通過雙交換整合到受體染色體上與寄主染色體同步復(fù)制。每個子細胞都保持了這一導(dǎo)入的DNA片段。由完全轉(zhuǎn)導(dǎo)形成的每一子細胞都已恢復(fù)正常，形成正常大菌落(2)流產(chǎn)轉(zhuǎn)導(dǎo)(不穩(wěn)定的轉(zhuǎn)導(dǎo)子)：完全轉(zhuǎn)導(dǎo)需要RecA和RecBC蛋白的參加。若RecA有缺陷，供體DNA片段不能整合到受體染色體上，本身又沒有獨立復(fù)制的能力，因而

20、在細胞分裂過程中，結(jié)果只有一個細胞能獲得導(dǎo)入的片段而成為單線傳遞的方式，這種轉(zhuǎn)導(dǎo)稱為流產(chǎn)轉(zhuǎn)導(dǎo)。在流產(chǎn)轉(zhuǎn)導(dǎo)中，只有個別獲得供體片段的細胞是正常的，而多數(shù)細胞仍保持受體的缺陷型性狀并只能依靠細胞內(nèi)殘存的酶分裂，流產(chǎn)轉(zhuǎn)導(dǎo)形成小菌落。局限性轉(zhuǎn)導(dǎo)(specialized transduction)：只能使供體的一個或少數(shù)幾個基因以噬菌體為媒介轉(zhuǎn)移到受體的轉(zhuǎn)導(dǎo)作用稱為局限轉(zhuǎn)導(dǎo)。大腸桿菌的溫和噬菌體只能轉(zhuǎn)導(dǎo)大腸桿菌的gal或bio基因。坎貝爾模型(Campbell)（1962）：寄主細菌環(huán)化附著位點att染色體同源部分發(fā)生配對交換直線地整合到寄主染色體上，與寄主同步復(fù)制原噬菌體，插在gal和bio基因之間。

21、經(jīng)UV等誘導(dǎo)后它又可以脫離寄主染色體，并可以極低的頻率發(fā)生偏差的錯誤脫離。低頻轉(zhuǎn)導(dǎo):用含有dg的裂解液感染非溶源性的Gal-細菌時，有些細胞接受dgDNA，獲得供體的gal+基因，原噬菌體發(fā)生錯誤脫離的機率約為10-6，誘導(dǎo)溶源性菌株得到dg的頻率也是l0-6，故稱為低頻轉(zhuǎn)導(dǎo)。低頻轉(zhuǎn)導(dǎo)通常有兩種結(jié)果：穩(wěn)定的轉(zhuǎn)導(dǎo)；dg攜帶的gal +基因與受體上發(fā)生突變的gal-基因發(fā)生雙交換而取代了突變基因，gal +穩(wěn)定隨染色體復(fù)制，頻率占13。不穩(wěn)定的轉(zhuǎn)導(dǎo)，占2/3。高頻轉(zhuǎn)導(dǎo)(high frequency transduction，HFT)：dg丟失本身部分基因，沒有插入、整合能力。若dg和同時感染，前者

22、的缺陷便由后者補償，首先在att以正常的方式整合，產(chǎn)生“雜合”附著位點，dg在雜合位點整合，形成/dg 的雙重溶源菌。放線菌的致育因子三種不同的類型1. 原始致育型IF (相當(dāng)于大腸桿菌的F+)，2. 正常致育型NF (相當(dāng)于大腸桿菌的Hfr)3. 超致育型UF (相當(dāng)于大腸桿菌的F-)。三種致育型菌株之間的關(guān)系：(1)IF×UF可以雜交，而且雜交的后代全部轉(zhuǎn)變?yōu)镮F，但基因重組的頻率都相當(dāng)?shù)牡停愃朴诖竽c桿菌的F+×F-雜交。(2)NF×UF也可以雜交，而且染色體基因的重組頻率高。它類似于大腸桿菌中的Hfr×F-雜交，屬于高頻率重組。(3)從IF菌株中

23、可以得到UF菌株，也可以得到NF菌株，而且經(jīng)過消除劑的處理后得到UF的頻率可以提高。原核微生物的基因重組基因重組: 2種不同親本的DNA分子在同一生物體內(nèi)經(jīng)過交換作用而產(chǎn)生新的重組DNA分子，兩個不同生物個體交換遺傳物質(zhì)并進行重新組合，以產(chǎn)生具有新基因型和表型個體的過程。噬菌斑(plaque)：噬菌體感染敏感宿主細菌以后在含受體菌的涂布平板上形成的肉眼可見的透明圈。涂布效率：單個噬菌體顆粒侵染敏感細菌后產(chǎn)生的噬菌斑數(shù)量稱為e.o.p。感染復(fù)數(shù)(m)：為單個宿主細菌細胞感染的噬菌體顆粒數(shù)。裂解量(burst size)：感染烈性噬菌體之后的單個宿主細胞所釋放的子代噬菌體的平均數(shù)量。溫和噬菌體侵染

24、相應(yīng)的寄主細菌后能將其DNA整合在細菌染色體上而進入溶源化循環(huán)；整合在染色體上的原噬菌體受UV等因素的作用又可脫落下來進入溶菌循環(huán)。順序排列四分體的遺傳分析粗糙脈胞菌(Neurosporacrassa)在有性生殖過程中，每個合子核減數(shù)分裂的全部產(chǎn)物不僅同處于一個子囊內(nèi)，并且呈直線排列。這樣以直線方式排列在同一個子囊內(nèi)的四個減數(shù)分裂產(chǎn)物稱為順序排列四分體。還原分裂: 在減數(shù)分裂的第一次分裂中，來自同一親本的兩個A和另一親本的兩個a發(fā)生相互分離分裂，導(dǎo)致2個基因型在第1次分裂分離。在減數(shù)分裂過程中接合型基因座位(A或a)與著絲粒之間未發(fā)生染色體交換。均等分裂:在減數(shù)分裂的第一次分裂中，來自雙親的各

25、一個A和a趨向一極，另兩個A和a趨向另一極。兩個基因型不發(fā)生分離，直到第二次核分裂時，兩個基因型才發(fā)生分離。導(dǎo)致兩個基因型在第2次分裂分離。在減數(shù)分裂過程中接合型基因座位(A或a)與著絲粒之間發(fā)生了染色體交換。經(jīng)典遺傳學(xué)：如果染色體上兩位點之間的距離越遠，則兩位點之間發(fā)生交換的頻率越高。因此如果某一基因離絲粒的距離越遠，則發(fā)生交換的頻率越高，出現(xiàn)第二次裂分離的子囊數(shù)也就越多。著絲粒距離：某個基因和著絲粒之間的距離。著絲粒距離􀂃0.5*（第二次分裂分離子囊數(shù)）/ 子囊總數(shù)*100 重組頻率：兩個基因的著絲粒距離之和(2個基因位于著絲粒兩側(cè))或著絲粒距離之差(2個基因位于著絲粒同

26、側(cè)) 。重組頻率=(重組染色體單體數(shù)/染色體單體總數(shù))*100%=(2T+4NPD)/4(T+PD+NPD)*100%=(0.5T+NPD)/(T+PD+NPD)*100% 雙親型(PD)：不含重組染色單體；非雙親型(NPD)：4條重組染色單體,；四型(T): 2條重組染色單體真菌的準(zhǔn)性生殖準(zhǔn)性生殖循環(huán)(parasexualcycle)：不通過減數(shù)分裂、導(dǎo)致基因重組。真菌的許多類群，特別是半知菌亞門中，雖然沒有或很少發(fā)生有性生殖過程，卻仍然表現(xiàn)出了較高頻率的變異。準(zhǔn)性生殖過程中相互關(guān)聯(lián)的幾個階段：異核體的形成（互養(yǎng)的排除及單倍重組體和二倍體的排除）、體細胞二倍體、細胞有絲分裂過程中的染色體交換

27、、染色體不分離產(chǎn)生的非整倍體和重組單倍體?；ヰB(yǎng)：兩個不同的營養(yǎng)缺陷型細胞通過培養(yǎng)基交換營養(yǎng)物質(zhì)的現(xiàn)象。異核體：不同遺傳性狀的2個單倍體細胞或菌絲相互融合，1個細胞、菌絲中并存有2種以上不同遺傳型的核，由菌絲融合形成異核體的現(xiàn)象叫異核現(xiàn)象異核現(xiàn)象的意義：在自然界里普遍存在；有利于出現(xiàn)生長優(yōu)勢；異核體內(nèi)含有不同基因型的核，豐富種群基因庫，增加種群的適應(yīng)性與可塑性；異核體內(nèi)不同基因型核數(shù)目的比例可以隨環(huán)境條件而改變，因而有利于適應(yīng)環(huán)境的短期或長期波動；異核體的變異力較強，變異潛能較高，在多變的環(huán)境條件下，異核體比雜合體有更強的可塑性和適應(yīng)性。核融合(nuclear fusion)：指兩個單倍體核融合

28、形成一個二倍體核的現(xiàn)象?；蛐拖嗤暮巳诤闲纬杉兒隙扼w，基因型不同的核融合形成雜合二倍體。質(zhì)粒的不親和群:不同質(zhì)粒在同一宿主細胞內(nèi)的共存性，屬于同一不親和群的質(zhì)粒不能在同一細胞內(nèi)共存。能在同一細胞內(nèi)共存的質(zhì)粒應(yīng)屬于不同的不親和群。質(zhì)粒的這一特性又稱為不相容性特性和來源相近的質(zhì)粒通常屬于同一個不親和群，不能在同一宿主細胞內(nèi)共存。高拷貝數(shù)質(zhì)粒：質(zhì)粒在子代細胞中的丟失常需要多次分裂才能實現(xiàn)。質(zhì)粒遺傳的穩(wěn)定性：正常條件，質(zhì)粒應(yīng)在細胞分裂前復(fù)制，借特殊分配機制以保證其在子代細胞中的均等分配。F質(zhì)粒實現(xiàn)穩(wěn)定性的特殊機制：復(fù)制沒有完成時，F(xiàn)質(zhì)粒能阻遏細胞分裂，但卻不抑制細胞的生長和染色體DNA復(fù)制。只有待

29、F質(zhì)粒復(fù)制完成后，細胞才能進行分裂。ColEl 等高拷貝質(zhì)粒: 沒有par基因，可依賴高拷貝質(zhì)粒的隨機分配，實現(xiàn)穩(wěn)定性cer基因負責(zé)多聚體解聚為單體質(zhì)粒，保證質(zhì)粒在細胞分裂時的穩(wěn)定性。致死蛋白保證質(zhì)粒穩(wěn)定性。在真核微生物中，核外遺傳物質(zhì)主要：線粒體、葉綠體DNA 、酵母菌2m質(zhì)粒。酵母菌的2m質(zhì)粒：為5.9kb，長1.95m，拷貝數(shù)為50-100，該質(zhì)粒含有約600bp的反向重復(fù)序列，由于它們之間的互換作用而使它有A和B兩種互變異構(gòu)型，其中A型質(zhì)粒可被EcoR酶切成2.3和3.6kb兩個片段，B型則切成2.1和3.8kb兩個片段。由于反向重復(fù)序列的存在，使2m質(zhì)粒經(jīng)變性后再復(fù)性時也可以形成類似

30、于轉(zhuǎn)座子的典型的莖環(huán)結(jié)構(gòu)。質(zhì)粒的消除：高溫、丫啶橙、絲裂霉素C、溴化乙錠和利福平等常用于質(zhì)粒消除。經(jīng)典遺傳學(xué)家認為: 基因是遺傳物質(zhì)DNA(或RNA)上的一個特定區(qū)段，既是一個可以表達產(chǎn)生蛋白質(zhì)(酶或多肽)的功能單位，同時又是一個交換單位和突變單位，基因是不可分割的、三位一體的最小單位。操縱子學(xué)說：Jacob和Monod 研究大腸桿菌乳糖發(fā)酵, 1961提出調(diào)控乳糖發(fā)酵基因的操縱子(operon)學(xué)說。操縱子: 調(diào)節(jié)基因、操縱基因、啟動子、結(jié)構(gòu)基因。包括可轉(zhuǎn)錄表達的調(diào)節(jié)基因和結(jié)構(gòu)基因；也有只起作用但不轉(zhuǎn)錄也不翻譯的操縱基因和啟動子。操縱子是由多個基因組成的調(diào)節(jié)、信息傳遞和功能表達的統(tǒng)一體?，F(xiàn)代

31、認識的基因：重疊基因、重復(fù)基因、間隔基因、跳躍基因、活化子和增強子?，F(xiàn)代的基因概念可以歸納如下：1. 基因不再是抽象的符號，是攜帶遺傳信息的DNA或RNA片段。2. 基因不再是突變、重組和交換的基本單位，而只是具有特定功能的遺傳單位, 。3. 基因是遺傳信息傳遞和代謝、分化、發(fā)育的依據(jù)?；蚬δ苌峡煞譃椋嚎赊D(zhuǎn)錄和表達的：結(jié)構(gòu)基因：編碼蛋白質(zhì)（結(jié)構(gòu)蛋白、酶、）調(diào)節(jié)基因：（阻遏蛋白、激活蛋白）只轉(zhuǎn)錄不表達的：tRNA、rRNA不轉(zhuǎn)錄不表達的：操縱基因、啟動子、活化子、增強子“一個基因一種酶”假說的初步驗證一個基因功能控制一種酶的一級結(jié)構(gòu)，通過該酶控制的代謝反應(yīng)來實現(xiàn)其生理功能?；蛲蛔兪姑傅囊患壗Y(jié)

32、構(gòu)改變，使酶失活，中斷它所催化的代謝反應(yīng)。酶活性的喪失其他原因：可能來自于某些抑制物的產(chǎn)生，因產(chǎn)酶機能的改變而沒有合成出這種酶。這一假說驗證的關(guān)鍵是證明在突變株中有失活酶的存在。交叉反應(yīng)物質(zhì)(CRM)：失去了酶活性但仍保持血清學(xué)反應(yīng)特性的物質(zhì)?；パa作用的測驗系統(tǒng)：互補作用是使二個突變型的染色體同處于一個細胞內(nèi)，在不發(fā)生基因重組的條件下，由于相應(yīng)突變型細胞內(nèi)正?；虻南嗷パa償而使表型正?；淖饔??；パa作用實質(zhì)：是兩個突變菌株正?；蛟谕患毎麅?nèi)的互養(yǎng)作用，避開基因產(chǎn)物向胞外分泌和擴散等問題，使測定結(jié)果更為準(zhǔn)確?；パa測驗條件：recA突變菌株，避免2個突變型染色體之間的重組作用。符合要求的測驗系統(tǒng)

33、：二倍體、局部合子、異核體、感染了兩個突變型噬菌體的寄主細菌。常用的互補作用測驗系統(tǒng)有：異核體形成測驗：不能形成異核體可能原因：除了由于等位基因突變而不能互補外，還可能由于2個突變株之間的不親和性，即2個菌絲體之間不能經(jīng)質(zhì)配形成異核體。不能形成異核體，也不能說明2個突變位點屬于等位基因，一次互補測驗難于準(zhǔn)確判斷突變基因等位性。 異核體形成測驗和互養(yǎng)測驗差異：互養(yǎng)測驗：2個突變株之間相互提供的是分泌到細胞外的自身不能合成的代謝產(chǎn)物；異核體形成測驗：在同一細胞內(nèi)2個突變株染色體提供的是基因的產(chǎn)物或酶順反位置效應(yīng)測驗順反位置效應(yīng)測驗：比較結(jié)構(gòu)基因的順式和反式結(jié)構(gòu)表型效應(yīng)的互補測驗。r只能在B上形成r

34、型噬菌斑，在S上形成野生型的正常噬菌斑；在K上不能復(fù)制、不能形成噬菌斑；彭澤用兩個r突變型混合感染B菌株，采用單菌釋放技術(shù)，將從B菌株釋放的噬菌體去感染K菌株平板；如果能形成噬菌斑，則表明供試的兩個r突變型不相同，能在寄主B菌株細胞內(nèi)通過染色體交換、重組產(chǎn)生野生型子代噬菌體；只有rA+ rB+ 才能感染K菌株、形成噬菌斑，而重組型rA- rB- 不能感染K菌株。r51或rl06單獨感染K菌株：都不能復(fù)制，不會產(chǎn)生噬菌斑。但混合感染卻可以裂解K菌株并得到r51、r106和野生型等3種噬菌體。r47-r106的距離雖然比r51-rl06的距離大，但用它們混合感染K菌株后卻不能在指示菌株B上獲得噬菌

35、斑。結(jié)論：兩個r突變型混合感染時出現(xiàn)噬菌斑，首先是由于互補作用，恢復(fù)了復(fù)制能力，然后在復(fù)制過程中發(fā)生重組，產(chǎn)生野生型噬菌體用r51和r106混合感染，可把寄主K細胞看成兩個r突變型染色體的雜合體：(r51-rl06+)(r51+r106-)。在這一雜合體中的r51+和r106+由于功能上的互補關(guān)系，使突變株均得以進行復(fù)制。對所有r突變型進行兩兩互補測驗，可以將r的突變位點分為A和B兩大群，屬于同一群內(nèi)的任何兩個突變型都不能互補；屬于群間的兩個突變型無論位置遠近均能互補。順反位置效應(yīng)測驗結(jié)果證明：基因是有功能的一段連續(xù)DNA，只有通過順反測驗才能確定一個順反子或一個基因的界限。一個基因的任何位點

36、均可以發(fā)生突變，屬于同一基因的不同突變也可以發(fā)生重組，因此基因只是一個功能單位而不是一個突變或重組的單位。順反位置效應(yīng)：所要考察的兩個突變位點在順式結(jié)構(gòu)和反式結(jié)構(gòu)遺傳效應(yīng)不同的現(xiàn)象。具有順反位置效應(yīng)的兩個位點屬于同一個基因（順反子）。雜基因子：含有個別處于雜合狀態(tài)基因的細胞。利用大腸桿菌噬菌體在高頻轉(zhuǎn)導(dǎo)過程中形成的dg或db轉(zhuǎn)導(dǎo)子去感染相應(yīng)的缺陷型宿主細胞就容易獲得雜基因子?；蜷g互補作用：在進行順反位置效應(yīng)測驗時，如果供試基因或順反子的結(jié)構(gòu)完整，那么屬于同一基因或順反子的兩個突變株將能互補，如果兩個突變株能夠互補，那么突變應(yīng)涉及不同的基因或順反子。基因內(nèi)互補作用：某些已通過生物化學(xué)等其他實驗

37、肯定是屬于同一基因的兩個突變株之間有時也能表現(xiàn)出一定程度的互補作用?；蛲蛔兪蛊洚a(chǎn)物酶蛋白的結(jié)構(gòu)發(fā)生改變而失活，只是由于兩個突變株之間的基因內(nèi)互補作用，才使活性部分得以恢復(fù)；兩個突變株的突變位點間距離愈近，其離體互補作用愈弱，距離愈遠，其互補作用愈強。互補群：屬于同一基因突變的相互間能表現(xiàn)出一定程度互補作用的一群突變株。屬于同一互補群的基因突變均表現(xiàn)為同一種酶蛋白的功能缺陷。i+:編碼阻遏蛋白，與O結(jié)合，阻止RNA聚合酶通過O位，阻止操縱子的表達；阻遏蛋白與乳糖結(jié)合失去活性，不能與O結(jié)合，RNA聚合酶通過O位，操縱子表達；i-:阻遏蛋白不能與O位結(jié)合，RNA聚合酶通過O位，操縱子表達；is:阻

38、遏蛋白突變，不能與乳糖結(jié)合，與O緊密結(jié)合，RNA聚合酶不能通過O位，操縱子不能表達；Oc：操縱基因突變，不能與i+ 編碼阻遏蛋白和is 編碼的突變阻遏蛋白結(jié)合，RNA聚合酶通過O位，操縱子組成型表達。負控制系統(tǒng)(negative): 某一細胞成分的存在使得某種細胞功能不能實現(xiàn), 這種成分的消失或失活, 這一功能才能得以實現(xiàn).正控制系統(tǒng)(posotive): 某一細胞成分的存在使得某種細胞功能能夠?qū)崿F(xiàn), 這種成分的消失或失活, 這一功能不能實現(xiàn). 乳糖操縱子:負控制誘導(dǎo)系統(tǒng)典型代表，環(huán)境中沒有乳糖、半乳糖苷或IPTG等誘導(dǎo)物，調(diào)節(jié)基因產(chǎn)生的阻遏蛋白與操縱基因結(jié)合，阻止了lac操縱子結(jié)構(gòu)基因的表達。誘導(dǎo)物出現(xiàn)時，由于它的結(jié)合使阻遏蛋白失活，結(jié)構(gòu)基因才得以表達。在負控制系統(tǒng)中，阻遏蛋白是主要的調(diào)控因子。葡萄糖對lac操縱子表達的抑制是間接的，不是葡萄糖本身而是其降解產(chǎn)物抑制cAMP的合成。cAMPCAP復(fù)合物與啟動子區(qū)的結(jié)合是lac mRNA轉(zhuǎn)錄起始所必需的，因為該復(fù)合物結(jié)合于啟動子上游，能使DNA雙螺旋發(fā)生彎曲，有利于形成穩(wěn)定開放型啟動子-RNA聚合酶結(jié)構(gòu)。如果將葡萄糖和乳糖同時加入培養(yǎng)基中，lac操縱子處于阻遏狀態(tài)，不能被誘導(dǎo)；一旦耗盡外源葡萄糖，乳糖就會誘導(dǎo)lac操縱子表達分解乳糖所需的三種酶。當(dāng)阻遏蛋白封閉轉(zhuǎn)錄時，cAMPCAP對該系統(tǒng)不能發(fā)揮作用。