病毒的遗传分析ppt课件

1、学习要点学习要点: : 1 1 噬菌体的突变型及基因重组的特点噬菌体的突变型及基因重组的特点 2 2 噬菌体的互补检验与顺反子测定噬菌体的互补检验与顺反子测定 3 3 用两点测交与三点测交测定噬菌体交用两点测交与三点测交测定噬菌体交换值换值 4 4 噬菌体基因组构造特点噬菌体基因组构造特点 5 5 原噬菌体对细菌基因重组的影响原噬菌体对细菌基因重组的影响( (合子合子诱导诱导 6 6 噬菌体的线状染色体与环状连锁图。噬菌体的线状染色体与环状连锁图。概述概述 病毒分类病毒分类p119p119一一 噬菌体的繁衍噬菌体的繁衍 一烈性噬菌体的感染周期一烈性噬菌体的感染周期 二温暖性噬菌体的感染周期二温

2、暖性噬菌体的感染周期 1 1 溶源周期：溶源周期： 原噬菌体原噬菌体: : 溶源性细菌溶源性细菌: : 溶源性细菌的特点溶源性细菌的特点: : 2 2 裂解周期：裂解周期： 溶源性细菌溶源性细菌自发或经诱发自发或经诱发裂解细菌裂解细菌释放释放子噬菌体子噬菌体( (一一) )快速溶菌突变型快速溶菌突变型r r ( (二二) )宿主范围突变型宿主范围突变型h h ( (三三) ) 条件致死突变型条件致死突变型 1 1 温度敏感突变型温度敏感突变型 2 2 抑制因子敏感突变抑制因子敏感突变sussus 噬菌体噬菌体 细菌细菌 正常基因正常基因 sus+ su- ( sus+ su- (不具备不具备)

3、 ) 突变基因突变基因 sus- su+ ( sus- su+ (具备具备) )1 1抑制因子敏感突变的概念：抑制因子敏感突变的概念：如：噬菌体蛋白基因如：噬菌体蛋白基因 细菌细菌tRNAtRNA基因反密码子基因反密码子 正常正常 突变突变 突变突变 正常正常基因：基因：5TAC 35TAC 35TAG 3 3ATC 55TAG 3 3ATC 53ATG 53ATG 5 mRNA 5UAC 3 5UAG 3 3AUC 5 3AUG 5mRNA 5UAC 3 5UAG 3 3AUC 5 3AUG 5 表型：酪氨酸表型：酪氨酸 终止终止 5UAG 3 5UAG 3 酪氨酸酪氨酸 酪氨酸酪氨酸3AU

4、C 5 3AUC 5 酪氨酸酪氨酸噬菌体基因型噬菌体基因型 宿主菌基因型宿主菌基因型su- su+amb su+och su+opsu- su+amb su+och su+op野生型野生型sus ambersus ambersus ochersus ochersus opalsus opal + + + + + + + + - + + ! - - + + ! - - - + - - - + - - - - + - - - +2 2噬菌体的抑制因子敏感突变型类型及表现噬菌体的抑制因子敏感突变型类型及表现 琥珀型琥珀型amberamberUAGUAG 赭石型赭石型ocherocherUAAUAA

5、乳白型乳白型opalopal UGA UGA 无义突变无义突变sus-sus-：为氨基酸编码的密码变为终止密码的突变。：为氨基酸编码的密码变为终止密码的突变。 无义抑制突变无义抑制突变su+su+：能抑制无义突变表现的突变。：能抑制无义突变表现的突变。 表表5-3 55-3 5种琥珀抑制基因的性质种琥珀抑制基因的性质琥珀型抑琥珀型抑 插入的插入的 合成的蛋白质合成的蛋白质 赭石型抑赭石型抑 制基因制基因 氨基酸氨基酸 占野生型占野生型% % 制基因制基因 su1+ su1+ 丝氨酸丝氨酸 28 28 - - su2+ su2+ 谷氨酰胺谷氨酰胺 14 14 - - su3+ su3+ 酪氨酸酪

6、氨酸 55 55 - - su4+ su4+ 酪氨酸酪氨酸 16 16 + + su5+ su5+ 赖氨酸赖氨酸 5 5 + +( (一一) ) X174 DNAX174 DNA构构造复制造复制 图图5-15-1( (二二) ) X174X174的突变型与互补检验的突变型与互补检验1 1、顺反检验原理、顺反检验原理 利用互补检验确定顺式陈列或反式时能否发生利用互补检验确定顺式陈列或反式时能否发生功能互补功能互补, ,顺式陈列能发生功能互补且反式陈列顺式陈列能发生功能互补且反式陈列也能互补，属两个顺反子两个基因。顺式陈也能互补，属两个顺反子两个基因。顺式陈列能发生功能互补且反式陈列不能互补，是属

7、一列能发生功能互补且反式陈列不能互补，是属一个顺反子一个基因个顺反子一个基因A A群群B B群互补检验图解群互补检验图解群内为什么不能互补产群内为什么不能互补产生噬菌体？生噬菌体？互补检验的概念：互补检验的概念：简单的感染验证突变体互简单的感染验证突变体互补功能互补检验的方补功能互补检验的方法：斑点测试法法：斑点测试法 P124 表5-4 X174突变的互补检验结果 顺反子 突 变 型 A am8,am18,am30,am33,am35,am50,am86,tsl28, B am14,am16,och5,ts9,tsl16,och1,och8,och11, C och6 D am10,amH8

8、1, E am3,am6,am27, F am87,am88,am89, amH57,op6, op9,tsh6,ts41D G am9,am32,ts,ts79 H amN1,am23,am80,am90,ts4不但要明白体外可以互不但要明白体外可以互补，还要明白这同体内补，还要明白这同体内互补检验一样，同样阐互补检验一样，同样阐明明2727和和2323属于不同的顺属于不同的顺反子即两个基因反子即两个基因一、一、 T2 T2突变型及特性突变型及特性 细细 菌菌 1 2 1+2 1 2 1+2快速溶菌突变型：快速溶菌突变型：r r 大噬菌斑大噬菌斑 . . . .野生型：野生型：r+ r+ 小

9、噬菌斑小噬菌斑 . . . .T2T2宿主范围野生型宿主范围野生型: : h h + + - - 半透明半透明T2T2宿主范围突变型宿主范围突变型: : h- + h- + + + 透明透明( (一一) ) 噬菌体杂交噬菌体杂交 h-r+ h-r+ h+r- h+r- E Ecoli 1coli 1 表现型表现型 基因型基因型透明透明, ,小小 h-r+ h-r+ 亲亲组合组合半透明半透明, ,大大 h+r- h+r- 亲亲组合组合 透明透明, ,大大 h-r- h-r- 重重组合组合半透明半透明, ,小小 h+r+ h+r+ 重重组合组合 ( (二二) ) 噬菌体重组值的计噬菌体重组值的计算

10、算 重组噬菌斑数重组噬菌斑数重组值重组值 = = 总噬菌斑数总噬菌斑数E Ecolicoli：1+21+2 100% 100%表表5-5 T45-5 T4的的 m r tu m r tu + + + + + + 三点实验结果三点实验结果 类类 型型 噬菌斑数噬菌斑数 % % 重组频率重组频率% % m-r r-tu m-tu m-r r-tu m-tu亲本类型亲本类型 m r tu 3467 m r tu 3467 + + + 3279 + + + 3279单交换型单交换型 m + + 520m + + 520 + r tu 474 + r tu 474单交换型单交换型 m r + 853m

11、r + 853 + + tu 965 + + tu 965双交换型双交换型 m + tu 162m + tu 162 + r + 172 + r + 172 合合 计计 103421034269.6%69.6%9.6% 9.6% 17.5% 17.5% 3.3% 3.3% 作图：作图： m m 12.912.9 r r 20.8 20.8 tu tu 27.127.112.912.920.820.8( (一一) ) X174X174的两点测交的两点测交 两个琥珀突变型间杂交两个琥珀突变型间杂交 amA amA amB amB su+(amber) su+(amber)su+( amber) s

12、u-su+( amber) su-基因型：基因型：amA- amB+ amA+ amB- amA+ amB+ amA- amB+ amA+ amB- amA+ amB+ amA+ amB+ amA- amB- amA+ amB+ amA- amB- A+B+ A+B+ 2su- 2su- 2 2 amA-amB amA-amB间重组值间重组值 100% 100% su+:amA su+:amA、amBamB总数总数1 1、确定三个基因的顺序的前提条件、确定三个基因的顺序的前提条件 只需两种能够顺序的条件下进展；只需两种能够顺序的条件下进展； 例如：要确定例如：要确定amAamA、amBamB、

13、tsCtsC三基因的顺序三基因的顺序 知：知：amAamA与与amBamB较近，较近，amAamA和和amBamB离离tsCtsC都较远；都较远； 三个基因顺序有：三个基因顺序有： amA amB tsC amA amB tsC 或或 tsC amA amB tsC amA amB 不存在：不存在：amA tsC amB amA tsC amB 2 2、确定三个基因的顺序原理、确定三个基因的顺序原理: : 杂交：杂交：amA + tsC amA + tsC + amB + + amB + (su+AB,37 (su+AB,37度度) ) su- su-宿主选择培育宿主选择培育3737度度 存活

14、噬菌斑基因型：存活噬菌斑基因型：+ + + _+ _ P127 P127 图图5-4 su-5-4 su-宿主宿主3737度、度、4242度度 + + _ + + + + + _ + + +amA + tsCamA + tsC + amB + + amB +存活噬菌斑基因型：存活噬菌斑基因型：+ + _+ + _实验结果是实验结果是: + + tsC : + + tsC 为大类，为大类，+ + + + +为小类为小类基因顺序是基因顺序是: amA amB tsC: amA amB tsC实验结果应是实验结果应是: + + + : + + + 为大类，为大类， tsC + + tsC + + 为

15、小类为小类基因顺序是基因顺序是: tsC amA amB: tsC amA amB一一 噬菌体的基因组：由噬菌体的基因组：由49000bp49000bp构成构成1 1、 基因分类基因分类 头部基因：头部基因： 7 7个必需基因：相邻个必需基因：相邻 尾部基因：尾部基因： 11 11个必需基因：相邻个必需基因：相邻 噬菌斑构成必需的基因噬菌斑构成必需的基因 复制所需基因：复制所需基因：O O、P P 裂解、释放所需基因：裂解、释放所需基因：S S、R R基因基因 正调控基因：正调控基因：N N、Q Q 附着区：附着区：attatt； 专注性重组所必需：专注性重组所必需：intint、xisxis

16、 噬菌斑构成非必需基因噬菌斑构成非必需基因 溶源化所需：溶源化所需：CICI、CIICII、CIIICIII 重组所必需：重组所必需：exoexo、red red 二、二、 原噬菌体与合子诱导原噬菌体与合子诱导 1 1、 原噬菌体：原噬菌体： 2 2、合子诱导：、合子诱导： Hfr() Hfr() F- F-受体菌裂解受体菌裂解(进入进入F-)F-) Hfr()F Hfr()F因子整合、因子整合、原噬菌体原噬菌体 ，F-F-无无FFb+b+原点原点d+ c+d+ c+a+a+3 3、整合部位确实定整合部位确实定1 1、噬菌体的插入与原噬菌体正常切除、噬菌体的插入与原噬菌体正常切除 P P图图

17、5-7 5-7 2 2、原噬菌体的异常切除、原噬菌体的异常切除 P P 图图5-85-81 1转导噬菌体：带有细菌基因的噬菌体转导噬菌体：带有细菌基因的噬菌体2 2 d d 转导噬菌体的特点转导噬菌体的特点局限性转局限性转导导3 3、 dgal(dgal( 左臂缺失左臂缺失) ) 整合态整合态某些某些dgaldgal左臂缺失品系与左臂缺失品系与图谱左臂顺反子中典型图谱左臂顺反子中典型sussus突变之间重组突变之间重组 dgal1 dgal1 dgal2 dgal2 dgal3 dgal3 dgal4 dgal4 dgal5dgal5 susA - + + + +susA - + + + +

18、susB - - + + +susB - - + + + susE - - - + +susE - - - + + susG - - - - +susG - - - - + susH - - - - -susH - - - - - susM - - - - -susM - - - - -attPattP dgal1dgal1 dgal2 dgal2 dgal3 dgal3 dgal4 dgal4 dgal5dgal5A AB BE EG GH H M M一、线状一、线状DNADNA具有环状遗传图具有环状遗传图 1 1、T2T2噬菌体噬菌体DNADNA构造特点：具末端反复末端冗余构造特点：具末端反复末端冗余 末端冗余末端冗余: DNA: DNA分子两端核苷酸顺序一样景象分子两端核苷酸顺序一样景象. . 交换导致环状遗传图环：基因在遗传图上呈环状陈列。图交换导致环状遗传图环：基因