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)域內上節(jié)課主要內容回顧1、基因概念的發(fā)展(了解)2、重組測驗(重點)

目的：判斷不同突變位點之間的遺傳距離3、互補測驗(重點)目的：判斷不同突變位點是否位于同一基因座規(guī)律：互補則位于不同基因座重要概念：順式、反式哈工大-遺傳學第五章病毒的遺傳分析4、缺失作圖(掌握)上節(jié)課主要內容回顧1、基因概念的發(fā)展(了1順式測驗反式測驗突變位點在同一順反子內突變位點不在同一順反子內+?++當順式有功能，而反式沒有功能時，突變位點突變位點在同一順反子內；當順式有功能，而反式也有功能時，突變位點突變位點在不同順反子內。哈工大-遺傳學第五章病毒的遺傳分析順式測驗反式測驗突變位點在同一順反子內突變位點不在同一順反子2第五章病毒的遺傳分析第五章病毒的遺傳分析3病毒為單倍體，根據宿主細胞的不同將病毒分為：動物病毒、植物病毒和細菌病毒(噬菌體)哈工大-遺傳學第五章病毒的遺傳分析病毒為單倍體，根據宿主細胞的不同將病毒分為：動物病毒4

哈工大-遺傳學第五章病毒的遺傳分析

哈工大-遺傳學第五章病毒的遺傳分析5

哈工大-遺傳學第五章病毒的遺傳分析

哈工大-遺傳學第五章病毒的遺傳分析6流感病毒肝炎病毒SARS病毒哈工大-遺傳學第五章病毒的遺傳分析流感病毒肝炎病毒SARS病毒哈工大-遺傳學第五章病毒的遺7噬菌體作為遺傳分析材料的優(yōu)越性

1、世代周期短,子代群體大;2、遺傳物質比較簡單;3、單倍體，便于研究基因突變;4、突變體多;哈工大-遺傳學第五章病毒的遺傳分析噬菌體作為遺傳分析材料的優(yōu)越性哈工大-遺傳學第五章8一、噬菌體結構1.結構簡單蛋白質外殼、核酸、某些碳水化合物、脂肪等。2.具有多樣性外殼的蛋白質種類、染色體類型和結構。哈工大-遺傳學第五章病毒的遺傳分析一、噬菌體結構1.結構簡單哈工大-遺傳學第五章病毒的遺93.根據噬菌體與宿主的關系，將噬菌體分為：

烈性噬菌體：感染宿主細胞后就進入裂解反應，使宿主細胞裂解，如大腸桿菌T噬菌體系列。溫和噬菌體：感染宿主細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-遺傳學第五章病毒的遺傳分析3.根據噬菌體與宿主的關系，將噬菌體分為：哈工大-遺傳學10哈工大-遺傳學第五章病毒的遺傳分析哈工大-遺傳學第五章病毒的遺傳分析11結構大同小異，外貌一般呈蝌蚪狀

頭部：雙鏈DNA分子的染色體；頸部：中空的針狀結構及外鞘；尾部：由基板、尾針和尾絲組成。(一)、烈性噬菌體哈工大-遺傳學第五章病毒的遺傳分析結構大同小異，外貌一般呈蝌蚪狀(一)、烈性噬菌體哈工大12

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-遺傳學第五章病毒的遺傳分析固定烈性噬菌體的感染周期哈工大13T4噬菌體的感染過程哈工大-遺傳學第五章病毒的遺傳分析T4噬菌體的感染過程哈工大-遺傳學第五章病毒的遺傳分析14(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型哈工大-遺傳學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15λ和P1噬菌體λ和P1各代表一種略有不同的溶源性類型

λ噬菌體：通過交換整合到細菌染色體上，λ噬菌體隨細胞染色體復制而復制，細胞中有一個拷貝。P1噬菌體：侵入后并不整合到細菌的染色體上，而是獨立存在于細胞質內；P1噬菌體復制則使每個子細胞中至少含有一個拷貝。

哈工大-遺傳學第五章病毒的遺傳分析λ和P1噬菌體哈工大-遺傳學第五章病毒的遺傳分析16λ噬菌體哈工大-遺傳學第五章病毒的遺傳分析λ噬菌體哈工大-遺傳學第五章病毒的遺傳分析17P1噬菌體哈工大-遺傳學第五章病毒的遺傳分析P1噬菌體哈工大-遺傳學第五章病毒的遺傳分析18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-遺傳學第五章病毒的遺傳分析噬菌體的各種突變型二、噬菌體突變型哈工大-遺傳學第五章病19常用的兩類條件致死突變：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。分為三類：UAG(amber),

UAA(ocher),

UGA(opal)琥珀突變

赭石突變

乳白突變哈工大-遺傳學第五章病毒的遺傳分析常用的兩類條件致死突變：哈工大-遺傳學第五章病毒的遺傳分20三種突變只有在帶有無義抑制基因的宿主中可產生后代哈工大-遺傳學第五章病毒的遺傳分析三種突變只有在帶有無義抑制基因哈工大-遺傳學第五章病毒的21例如：噬菌體結構基因細菌tRNA基因反密碼子正常突變突變正?；颍?`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-遺傳學第五章病毒的遺傳分析酪氨酸酪氨酸3`AUC5`哈工大-遺傳學第五章病22三、噬菌體突變型在遺傳學中的應用

(一)、T系噬菌體1.基因組結構特點

T2和T4噬菌體相似，它們的大部分基因和遺傳結構是相同的。放射自顯影顯示T2染色體是一個線狀DNA,但是它們的遺傳圖卻是環(huán)狀的。

哈工大-遺傳學第五章病毒的遺傳分析三、噬菌體突變型在遺傳學中的應用

(一)、T系噬菌體哈工大-23環(huán)狀排列與末端重復哈工大-遺傳學第五章病毒的遺傳分析環(huán)狀排列與末端重復哈工大-遺傳學第五章病毒的遺傳分析24形成環(huán)狀排列的原因哈工大-遺傳學第五章病毒的遺傳分析形成環(huán)狀排列的原因哈工大-遺傳學第五章病毒的遺傳分析252.T系噬菌體突變型的應用T2的重組測驗---兩點測交T4的重組測驗---三點測交T4的互補測驗哈工大-遺傳學第五章病毒的遺傳分析2.T系噬菌體突變型的應用哈工大-遺傳學第五章病毒的遺傳26r+: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)。哈工大-27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，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，噬菌斑是透明。

哈工大-遺傳學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28哈工大-遺傳學第五章病毒的遺傳分析哈工大-遺傳學第五章病毒的遺傳分析29大哈工大-遺傳學第五章病毒的遺傳分析大哈工大-遺傳學第五章病毒的遺傳分析30哈工大-遺傳學第五章病毒的遺傳分析哈工大-遺傳學第五章病毒的遺傳分析31哈工大-遺傳學第五章病毒的遺傳分析哈工大-遺傳學第五章病毒的遺傳分析32

兩個T4噬菌體品系感染E.coli細胞，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據。問：a、b和c是否連鎖？如連鎖確定其順序和圖距；（2）、計算并發(fā)系數，其數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-遺傳學第五章病毒的遺傳分析兩個T4噬菌體品系感染E.coli細胞，品系33兩個基因的噬菌體雜交后所測定的重組率如下：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+,預期哪兩種類型的重組子頻率最低？(3).計算(2)所假定的三因子雜交中，各重組類型的頻率？哈工大-遺傳學第五章病毒的遺傳分析兩個基因的噬菌體雜交后所測定的重組率如下：ab+×a+b34

(二)、φX174噬菌體（1）基因組的結構特點DNA含有5386個核苷酸，編碼總分子量為25萬的11個蛋白質分子。Sanger發(fā)現存在著重疊基因。哈工大-遺傳學第五章病毒的遺傳分析

(二)、φX174噬菌體哈工大-遺傳學第五章病毒的35（2）φX174噬菌體突變型在遺傳學中的應用互補實驗:兩點測交:三點測交:哈工大-遺傳學第五章病毒的遺傳分析（2）φX174噬菌體突變型在遺傳學中的應用哈工大-遺傳學第36

(三)、λ噬菌體（1）λ噬菌體的基因組特點：約有49000個核苷酸的線狀DNA分子許多功能相關的基因聚集在一起結構基因及其編碼蛋白質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個核苷酸組成的互補的單鏈粘性末端。哈工大-遺傳學第五章病毒的遺傳分析

(三)、λ噬菌體哈工大-遺傳學第五章病毒的遺傳分析37

（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attp細菌染色體上附著位點attB，位于細菌染色體上的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-遺傳學第五章病毒的遺傳分析

（2）原噬菌體的插入與切除哈工大-遺傳學第五章病毒的遺38哈工大-遺傳學第五章病毒的遺傳分析哈工大-遺傳學第五章病毒的遺傳分析39哈工大-遺傳學第五章病毒的遺傳分析哈工大-遺傳學第五章病毒的遺傳分析40哈工大-遺傳學第五章病毒的遺傳分析哈工大-遺傳學第五章病毒的遺傳分析41（3）λ噬菌體在遺傳學中的應用

通過互補測驗或重組測驗可確定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的sus突變噬菌體品系雜交，檢測它們是否形成野生型重組體，如果λdgal品系中某個待測基因有缺陷，就不會形成野生型重組體。哈工大-遺傳學第五章病毒的遺傳分析（3）λ噬菌體在遺傳學中的應用哈工大-遺傳學第五章病毒的42

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

λ噬菌體基因分為兩類：哈工大-遺傳學第五章病毒的遺43

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是噬菌體復制的必需基因4）S、R是細菌細胞裂解及子代噬菌體釋放的必需基因5）N、Q是正調節(jié)基因，可促進噬菌斑的形成哈工大-遺傳學第五章病毒的遺傳分析

哈工大-遺傳學第五章病毒的遺傳分析44

噬菌斑形成非必需的基因1）att為噬菌體附著區(qū)2）int和xis為專一位置重組所必需3）cⅠcⅡcⅢ為噬菌體進入溶源化所必需。4）exo為核酸外切酶基因5）red為重組基因。哈工大-遺傳學第五章病毒的遺傳分析

哈工大-遺傳學第五章病毒的遺傳分析45哈工大-遺傳學第五章病毒的遺傳分析哈工大-遺傳學第五章病毒的遺傳分析46哈工大-遺傳學第五章病毒的遺傳分析哈工大-遺傳學第五章病毒的遺傳分析47哈工大-遺傳學第五章病毒的遺傳分析哈工大-遺傳學第五章病毒的遺傳分析484、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)域內上節(jié)課主要內容回顧1、基因概念的發(fā)展(了解)2、重組測驗(重點)

目的：判斷不同突變位點之間的遺傳距離3、互補測驗(重點)目的：判斷不同突變位點是否位于同一基因座規(guī)律：互補則位于不同基因座重要概念：順式、反式哈工大-遺傳學第五章病毒的遺傳分析4、缺失作圖(掌握)上節(jié)課主要內容回顧1、基因概念的發(fā)展(了49順式測驗反式測驗突變位點在同一順反子內突變位點不在同一順反子內+?++當順式有功能，而反式沒有功能時，突變位點突變位點在同一順反子內；當順式有功能，而反式也有功能時，突變位點突變位點在不同順反子內。哈工大-遺傳學第五章病毒的遺傳分析順式測驗反式測驗突變位點在同一順反子內突變位點不在同一順反子50第五章病毒的遺傳分析第五章病毒的遺傳分析51病毒為單倍體，根據宿主細胞的不同將病毒分為：動物病毒、植物病毒和細菌病毒(噬菌體)哈工大-遺傳學第五章病毒的遺傳分析病毒為單倍體，根據宿主細胞的不同將病毒分為：動物病毒52

哈工大-遺傳學第五章病毒的遺傳分析

哈工大-遺傳學第五章病毒的遺傳分析53

哈工大-遺傳學第五章病毒的遺傳分析

哈工大-遺傳學第五章病毒的遺傳分析54流感病毒肝炎病毒SARS病毒哈工大-遺傳學第五章病毒的遺傳分析流感病毒肝炎病毒SARS病毒哈工大-遺傳學第五章病毒的遺55噬菌體作為遺傳分析材料的優(yōu)越性

1、世代周期短,子代群體大;2、遺傳物質比較簡單;3、單倍體，便于研究基因突變;4、突變體多;哈工大-遺傳學第五章病毒的遺傳分析噬菌體作為遺傳分析材料的優(yōu)越性哈工大-遺傳學第五章56一、噬菌體結構1.結構簡單蛋白質外殼、核酸、某些碳水化合物、脂肪等。2.具有多樣性外殼的蛋白質種類、染色體類型和結構。哈工大-遺傳學第五章病毒的遺傳分析一、噬菌體結構1.結構簡單哈工大-遺傳學第五章病毒的遺573.根據噬菌體與宿主的關系，將噬菌體分為：

烈性噬菌體：感染宿主細胞后就進入裂解反應，使宿主細胞裂解，如大腸桿菌T噬菌體系列。溫和噬菌體：感染宿主細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-遺傳學第五章病毒的遺傳分析3.根據噬菌體與宿主的關系，將噬菌體分為：哈工大-遺傳學58哈工大-遺傳學第五章病毒的遺傳分析哈工大-遺傳學第五章病毒的遺傳分析59結構大同小異，外貌一般呈蝌蚪狀

頭部：雙鏈DNA分子的染色體；頸部：中空的針狀結構及外鞘；尾部：由基板、尾針和尾絲組成。(一)、烈性噬菌體哈工大-遺傳學第五章病毒的遺傳分析結構大同小異，外貌一般呈蝌蚪狀(一)、烈性噬菌體哈工大60

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-遺傳學第五章病毒的遺傳分析固定烈性噬菌體的感染周期哈工大61T4噬菌體的感染過程哈工大-遺傳學第五章病毒的遺傳分析T4噬菌體的感染過程哈工大-遺傳學第五章病毒的遺傳分析62(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型哈工大-遺傳學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63λ和P1噬菌體λ和P1各代表一種略有不同的溶源性類型

λ噬菌體：通過交換整合到細菌染色體上，λ噬菌體隨細胞染色體復制而復制，細胞中有一個拷貝。P1噬菌體：侵入后并不整合到細菌的染色體上，而是獨立存在于細胞質內；P1噬菌體復制則使每個子細胞中至少含有一個拷貝。

哈工大-遺傳學第五章病毒的遺傳分析λ和P1噬菌體哈工大-遺傳學第五章病毒的遺傳分析64λ噬菌體哈工大-遺傳學第五章病毒的遺傳分析λ噬菌體哈工大-遺傳學第五章病毒的遺傳分析65P1噬菌體哈工大-遺傳學第五章病毒的遺傳分析P1噬菌體哈工大-遺傳學第五章病毒的遺傳分析66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-遺傳學第五章病毒的遺傳分析噬菌體的各種突變型二、噬菌體突變型哈工大-遺傳學第五章病67常用的兩類條件致死突變：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。分為三類：UAG(amber),

UAA(ocher),

UGA(opal)琥珀突變

赭石突變

乳白突變哈工大-遺傳學第五章病毒的遺傳分析常用的兩類條件致死突變：哈工大-遺傳學第五章病毒的遺傳分68三種突變只有在帶有無義抑制基因的宿主中可產生后代哈工大-遺傳學第五章病毒的遺傳分析三種突變只有在帶有無義抑制基因哈工大-遺傳學第五章病毒的69例如：噬菌體結構基因細菌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-遺傳學第五章病毒的遺傳分析酪氨酸酪氨酸3`AUC5`哈工大-遺傳學第五章病70三、噬菌體突變型在遺傳學中的應用

(一)、T系噬菌體1.基因組結構特點

T2和T4噬菌體相似，它們的大部分基因和遺傳結構是相同的。放射自顯影顯示T2染色體是一個線狀DNA,但是它們的遺傳圖卻是環(huán)狀的。

哈工大-遺傳學第五章病毒的遺傳分析三、噬菌體突變型在遺傳學中的應用

(一)、T系噬菌體哈工大-71環(huán)狀排列與末端重復哈工大-遺傳學第五章病毒的遺傳分析環(huán)狀排列與末端重復哈工大-遺傳學第五章病毒的遺傳分析72形成環(huán)狀排列的原因哈工大-遺傳學第五章病毒的遺傳分析形成環(huán)狀排列的原因哈工大-遺傳學第五章病毒的遺傳分析732.T系噬菌體突變型的應用T2的重組測驗---兩點測交T4的重組測驗---三點測交T4的互補測驗哈工大-遺傳學第五章病毒的遺傳分析2.T系噬菌體突變型的應用哈工大-遺傳學第五章病毒的遺傳74r+: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)。哈工大-75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，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，噬菌斑是透明。

哈工大-遺傳學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76哈工大-遺傳學第五章病毒的遺傳分析哈工大-遺傳學第五章病毒的遺傳分析77大哈工大-遺傳學第五章病毒的遺傳分析大哈工大-遺傳學第五章病毒的遺傳分析78哈工大-遺傳學第五章病毒的遺傳分析哈工大-遺傳學第五章病毒的遺傳分析79哈工大-遺傳學第五章病毒的遺傳分析哈工大-遺傳學第五章病毒的遺傳分析80

兩個T4噬菌體品系感染E.coli細胞，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據。問：a、b和c是否連鎖？如連鎖確定其順序和圖距；（2）、計算并發(fā)系數，其數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-遺傳學第五章病毒的遺傳分析兩個T4噬菌體品系感染E.coli細胞，品系81兩個基因的噬菌體雜交后所測定的重組率如下：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+,預期哪兩種類型的重組子頻率最低？(3).計算(2)所假定的三因子雜交中，各重組類型的頻率？哈工大-遺傳學第五章病毒的遺傳分析兩個基因的噬菌體雜交后所測定的重組率如下：ab+×a+b82

(二)、φX174噬菌體（1）基因組的結構特點DNA含有5386個核苷酸，編碼總分子量為25萬的11個蛋白質分子。Sanger發(fā)現存在著重疊基因。哈工大-遺傳學第五章病毒的遺傳分析

(二)、φX174噬菌體哈工大-遺傳學第五章病毒的83（2）φX174噬菌體突變型在遺傳學中的應用互補實驗:兩點測交:三點測交:哈工大-遺傳學第五章病毒的遺傳分析（2）φX174噬菌體突變型在遺傳學中的應用哈工大-遺傳學第84

(三)、λ噬菌體（1）λ噬菌體的基因組特點：約有49000個核苷酸的線狀DNA分子許多功能相關的基因聚集在一起結構基因及其編碼蛋白質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個核苷酸組成的互補的