病毒的遺傳分析課件

4、缺失作圖(掌握)

目的：判斷不同突變型在染色體上的位置規(guī)律：若與某種缺失不能重組則位于該缺失區(qū)域內(nèi)上節(jié)課主要內(nèi)容回顧1、基因概念的發(fā)展(了解)2、重組測(cè)驗(yàn)(重點(diǎn))

目的：判斷不同突變位點(diǎn)之間的遺傳距離3、互補(bǔ)測(cè)驗(yàn)(重點(diǎn))

目的：判斷不同突變位點(diǎn)是否位于同一基因座規(guī)律：互補(bǔ)則位于不同基因座重要概念：順式、反式哈工大-遺傳學(xué)第五章病毒的遺傳分析順式測(cè)驗(yàn)反式測(cè)驗(yàn)突變位點(diǎn)在同一順?lè)醋觾?nèi)突變位點(diǎn)不在同一順?lè)醋觾?nèi)+?++當(dāng)順式有功能,而反式?jīng)]有功能時(shí),突變位點(diǎn)突變位點(diǎn)在同一順?lè)醋觾?nèi)；當(dāng)順式有功能,而反式也有功能時(shí),突變位點(diǎn)突變位點(diǎn)在不同順?lè)醋觾?nèi)。第五章病毒的遺傳分析哈工大-遺傳學(xué)第五章病毒的遺傳分析病毒為單倍體，根據(jù)宿主細(xì)胞的不同將病毒分為:動(dòng)物病毒、植物病毒和細(xì)菌病毒(噬菌體)哈工大-遺傳學(xué)第五章病毒的遺傳分析

哈工大-遺傳學(xué)第五章病毒的遺傳分析

哈工大-遺傳學(xué)第五章病毒的遺傳分析一、噬菌體結(jié)構(gòu)1.結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單蛋白質(zhì)外殼、核酸、某些碳水化合物、脂肪等。2.具有多樣性外殼的蛋白質(zhì)種類(lèi)、染色體類(lèi)型和結(jié)構(gòu)。哈工大-遺傳學(xué)第五章病毒的遺傳分析3.根據(jù)噬菌體與宿主的關(guān)系，將噬菌體分為:烈性噬菌體:感染宿主細(xì)胞后就進(jìn)入裂解反應(yīng)，使宿主細(xì)胞裂解，如大腸桿菌T噬菌體系列。溫和噬菌體:感染宿主細(xì)胞后具有裂解和溶源兩種發(fā)育途徑，如P1和λ噬菌體。哈工大-遺傳學(xué)第五章病毒的遺傳分析哈工大-遺傳學(xué)第五章病毒的遺傳分析結(jié)構(gòu)大同小異，外貌一般呈蝌蚪狀頭部:雙鏈DNA分子的染色體；頸部:中空的針狀結(jié)構(gòu)及外鞘；尾部:由基板、尾針和尾絲組成。(一)、烈性噬菌體哈工大-遺傳學(xué)第五章病毒的遺傳分析

固定注入合成與破壞組裝裂解烈性噬菌體的感染周期哈工大-遺傳學(xué)第五章病毒的遺傳分析T4噬菌體的感染過(guò)程哈工大-遺傳學(xué)第五章病毒的遺傳分析(二)、溫和噬菌體例如λ和P1噬菌體,λ和P1各代表一種略有不同的溶源性類(lèi)型哈工大-遺傳學(xué)第五章病毒的遺傳分析λ和P1噬菌體λ和P1各代表一種略有不同的溶源性類(lèi)型λ噬菌體:通過(guò)交換整合到細(xì)菌染色體上，λ噬菌體隨細(xì)胞染色體復(fù)制而復(fù)制，細(xì)胞中有一個(gè)拷貝。P1噬菌體:侵入后并不整合到細(xì)菌的染色體上，而是獨(dú)立存在于細(xì)胞質(zhì)內(nèi)；P1噬菌體復(fù)制則使每個(gè)子細(xì)胞中至少含有一個(gè)拷貝。

哈工大-遺傳學(xué)第五章病毒的遺傳分析λ噬菌體哈工大-遺傳學(xué)第五章病毒的遺傳分析P1噬菌體哈工大-遺傳學(xué)第五章病毒的遺傳分析噬菌體的各種突變型1、噬菌斑形態(tài)突變（plaquemorphology)2、寄主范圍突變:(hostrange,h)3.條件致死突變：限制條件下不能繁殖許可條件下可以繁殖

二、噬菌體突變型哈工大-遺傳學(xué)第五章病毒的遺傳分析常用的兩類(lèi)條件致死突變:溫度敏感條件致死突變(ts):基因突變后所編碼的蛋白質(zhì)在限制溫度下不穩(wěn)定而喪失活性。抑制因子敏感突變(sus):突變使得原來(lái)正常的密碼子變成了終止密碼，因而翻譯提前終止，不能形成完整肽鏈和有活性的蛋白質(zhì)。分為三類(lèi):UAG(amber),UAA(ocher),UGA(opal)琥珀突變赭石突變?nèi)榘淄蛔児ご?遺傳學(xué)第五章病毒的遺傳分析三種突變只有在帶有無(wú)義抑制基因的宿主中可產(chǎn)生后代例如:噬菌體結(jié)構(gòu)基因細(xì)菌tRNA基因反密碼子正常突變突變正常基因:5`TAC3`5`TAG3`3`ATC5`3`ATG5`

mRNA5`UAC3`5`UAG3`3`AUC5`3`AUG5`

表型:酪氨酸終止

5`UAG3`

酪氨酸

酪氨酸3`AUC5`

酪氨酸哈工大-遺傳學(xué)第五章病毒的遺傳分析三、噬菌體突變型在遺傳學(xué)中的應(yīng)用

(一)、T系噬菌體1.基因組結(jié)構(gòu)特點(diǎn)T2和T4噬菌體相似,它們的大部分基因和遺傳結(jié)構(gòu)是相同的。放射自顯影顯示T2染色體是一個(gè)線狀DNA,但是它們的遺傳圖卻是環(huán)狀的。

哈工大-遺傳學(xué)第五章病毒的遺傳分析環(huán)狀排列與末端重復(fù)哈工大-遺傳學(xué)第五章病毒的遺傳分析形成環(huán)狀排列的原因哈工大-遺傳學(xué)第五章病毒的遺傳分析2.T系噬菌體突變型的應(yīng)用

T2的重組測(cè)驗(yàn)---兩點(diǎn)測(cè)交

T4的重組測(cè)驗(yàn)---三點(diǎn)測(cè)交

T4的互補(bǔ)測(cè)驗(yàn)哈工大-遺傳學(xué)第五章病毒的遺傳分析r+:小噬菌斑,直徑為1mm左右,周邊有朦朧的光環(huán)。r-:大噬菌斑,直徑約2mm左右,周緣清晰。哈工大-遺傳學(xué)第五章病毒的遺傳分析野生型h+噬菌體:能侵染菌株B，但不能侵染菌株B/2，所以把h+噬菌體接種到B和B/2的混合培養(yǎng)物時(shí)，噬菌斑是半透明。突變型h-噬菌體:既能侵染菌株B，也能侵染菌株B/2，所以把h-噬菌體接種到B和B/2的混合培養(yǎng)物時(shí)，噬菌斑是透明。哈工大-遺傳學(xué)第五章病毒的遺傳分析哈工大-遺傳學(xué)第五章病毒的遺傳分析大哈工大-遺傳學(xué)第五章病毒的遺傳分析哈工大-遺傳學(xué)第五章病毒的遺傳分析哈工大-遺傳學(xué)第五章病毒的遺傳分析兩個(gè)T4噬菌體品系感染E.coli細(xì)胞，品系1的基因型是abc，品系2的基因型是a+b+c+。重組后獲得如下表的數(shù)據(jù)。問(wèn)：a、b和c是否連鎖？如連鎖確定其順序和圖距；（2）、計(jì)算并發(fā)系數(shù)，其數(shù)值代表的意義是什么？基因型abcab+c+abc+ab+c頻率0.340.050.080.02基因型a+b+c+a+bca+b+ca+bc+頻率0.360.050.090.02哈工大-遺傳學(xué)第五章病毒的遺傳分析兩個(gè)基因的噬菌體雜交后所測(cè)定的重組率如下:ab+×a+b3.0%ac+×a+c2.0%bc+×b+c1.5%(1).a、b、c三個(gè)基因在連鎖圖上的次序如何？為什么它們之間的距離不是累加的？(2).假定三因子雜交，ab+c×a+bc+,預(yù)期哪兩種類(lèi)型的重組子頻率最低？(3).計(jì)算(2)所假定的三因子雜交中，各重組類(lèi)型的頻率？哈工大-遺傳學(xué)第五章病毒的遺傳分析

(二)、φX174噬菌體（1）基因組的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)DNA含有5386個(gè)核苷酸,編碼總分子量為25萬(wàn)的11個(gè)蛋白質(zhì)分子。Sanger發(fā)現(xiàn)存在著重疊基因。哈工大-遺傳學(xué)第五章病毒的遺傳分析（2）φX174噬菌體突變型在遺傳學(xué)中的應(yīng)用互補(bǔ)實(shí)驗(yàn):

兩點(diǎn)測(cè)交:

三點(diǎn)測(cè)交:哈工大-遺傳學(xué)第五章病毒的遺傳分析

(三)、λ噬菌體（1）λ噬菌體的基因組特點(diǎn):約有49000個(gè)核苷酸的線狀DNA分子許多功能相關(guān)的基因聚集在一起結(jié)構(gòu)基因及其編碼蛋白質(zhì)所作用的部位也處在鄰接區(qū)域從λ噬菌體顆粒中分離的DNA是雙鏈線狀分子，具有12個(gè)核苷酸組成的互補(bǔ)的單鏈粘性末端。哈工大-遺傳學(xué)第五章病毒的遺傳分析

（2）原噬菌體的插入與切除插入Int基因編碼整合酶噬菌體基因組上附著位點(diǎn)attp細(xì)菌染色體上附著位點(diǎn)attB,位于細(xì)菌染色體上的gal和bio基因之間。切除在基因int和xis基因的作用下完成。哈工大-遺傳學(xué)第五章病毒的遺傳分析哈工大-遺傳學(xué)第五章病毒的遺傳分析哈工大-遺傳學(xué)第五章病毒的遺傳分析哈工大-遺傳學(xué)第五章病毒的遺傳分析（3）λ噬菌體在遺傳學(xué)中的應(yīng)用通過(guò)互補(bǔ)測(cè)驗(yàn)或重組測(cè)驗(yàn)可確定λdgal與λdbio品系中λ基因組缺失的范圍。如λdgal噬菌體與一系列已知位點(diǎn)的sus突變噬菌體品系雜交,檢測(cè)它們是否形成野生型重組體,如果λdgal品系中某個(gè)待測(cè)基因有缺陷,就不會(huì)形成野生型重組體。哈工大-遺傳學(xué)第五章病毒的遺傳分析

λ噬菌體基因分為兩類(lèi):噬菌斑形成所必需的基因，在基因組中以大寫(xiě)字母表示噬菌體斑形成非必需的基因，用小寫(xiě)字母或希臘字母表示哈工大-遺傳學(xué)第五章病毒的遺傳分析

噬菌斑形成所必需的基因1）A、W、B、C、D.E、F基因是頭部形成必需基因2）Z、U、V、G、T、H、M、L、K、I、J是尾部形成必需基因3）O、P是噬菌體復(fù)制的必需基因4）S、R是細(xì)菌細(xì)胞裂解及子代噬菌體釋放的必需基因5）N、Q是正調(diào)節(jié)基因，