第八章微物的遗传和变异复习题解

1、第八章微生物的遗传和变异 习题与题解一、填空题1、证明DNA遗传物质的事例很多，其中最直接的证明有1928年Griffith 的细 菌转化实验、Avery等的1944年发表的细菌细胞抽提物的降解、 转化实验禾口 1952 年Alfred等进行的35S、32P标记的T2噬菌体繁殖实验。而1956年，H.Fraenkel-Conrat 用RNAW毒（烟草花叶病毒 TMV所进行的 拆分和重建实验，证明了 RNAfe是遗传物质。2、细菌在一般情况下是一套基因，即 单倍体;真核微生物通常是有两套基因又称 二倍体。3、大肠杆菌基因组为双链环状的 国立，在细胞中以紧密缠绕成的较致密的不 规则小体形式存在于细

2、胞中，该小体被称为拟核。4、酵母菌基因组最显著的特点是高度重复。酵母基因组全序列测定完成后，在其 基因组上发现了许多较高同源性的 DNA1复序列，称之为遗传丰余。5、质粒通常以|共价闭合状|的超螺旋双链DN的子存在于细胞中，但从细胞中分离 的质粒大多是3种构型，即CCCS、OCS和L型。6、转座因子1）是细胞中位于 染色体或质粒上能改变自身位置（如从染色体或质 粒的一个位点转到另一个位点，或者在两个复制子之间转移）的一段DNAOJo2）原核微生物中的转座因子有三种类型：插入序列（ IS）、转座子（Tn）和某些 特殊病毒（如Ml）。3）转座因子可引发多种遗传变化，主要包括 插入突变、产生染发体畸

3、变、基因的移动和重排。7、在普遍性转导中.噬菌体可以将供体细菌染色体的 任何部分转导到受体细菌中: 而在局限性转导中、噬菌体总是携带 同样的片段到受体细胞中。8、细菌的结合作 用是指细菌 与细菌的 直接接触而 产生的遗传信息的 转移 和重组过程9、线粒体遗传特征的遗传发生在核外，且在有丝分裂和减数分裂过程以外，因此 它是一种细胞质遗传。10、丝状真菌遗传学研究主要是借助有性过程和 准性生殖过程，并通过遗传分析 进行的，而准性生殖是丝状真菌，特别是不产生有性抱子的 丝状真菌特有的遗传 现象。准性牛殖杲指不经过减数分裂就能导致基因重组的牛殖过程。在该过程中， 染色体的交换和减少，不像有性生殖那样有

4、规律，而且也是不协调的。二、选择题1、最小的遗传单位是（ 基因）。（1）染色体（2）基因（3）密码子（4）核甘酸2、细菌直接摄取外界游离的DN端段而发生变异，称为（转化）。（1）转导（2）转化（3）接合（4）转换3、基因组通常是指全部一套基因。由于现在发现许多非编码序列具有重要的功能， 因此，目前基因组的含义实际上是指细胞中基因以及非基因的（DNAff列），包括编码蛋白质的结构基因、调控序列，以及目前功能还尚不清楚的（ DNA序列）。（1） RNAff列（2） DNAff列（3）调控序列（4）操纵子序列4、琼脂糖凝胶电泳是根据（ 相对分子量大小）和电泳呈现的带型将染色体 DNA 与质粒分开。（

5、1）数量（2）相对分子质量大小（3）凝胶用量（4）线型结构5、由于个别碱基的置换、插入或缺失引起的突变，称为（ 基因突变）（1）染色体突变 （2）基因突变（3）自发突变 （4）人工诱导突变6、插入顺序（IS）和转座子（tn）有两个重要的共同特征：其一它们都携带有编 码转座酶的基因，该酶是转移位置，即转座所必需的；另一共同特征是它们的两 端都有（反向末端重复序列）。（1）反向末端重复序列（2）不同源序列（3）同源序列（4）不重复序列7、Mu噬菌体是一种以大肠杆菌为宿主的温和噬菌体，其基因组上除含有为噬菌体 生长繁殖所必需的基因外，还有为转座所必需的基因，因此它也是最大的（ 转座 因子）。（1）噬

6、菌体（2）插入顺序（3）转座子（4）转座因子8、F，是携带有宿主染色体基因的 F因子，F，XL的杂交与F+X L杂交不同的 是供体的部分染色体基因随F/ 一起转入受体细胞，并且不需要整合就可以表达， 实际上是形成一种部分二倍体，此时的受体细胞也就变成了（ F，）。这种过程又 称为性导。（1） F+（2） F，（3） F（4） F9、形成转导颗粒的噬菌体可以是温和的也可以是烈性的，主要的要求是具有能偶尔识别宿主DNAB （包装机制），并在宿主基因组完全降解以前进行包装。（1）裂解机制（2）包装机制（3）识别机制 （4）侵入机制10、诱变育种是指利用各种诱变剂处理微生物细胞，提高基因的随机（突变频

7、 率），通过一定的筛选方法获得所需要的高产优质菌株。（1）重组频率（2）融合频率（3）突变频率（4）调控频率三、是非题1、Avery和他的合作者 C.M.Macleod和M.J.McCarty为了弄清楚 Griffith 实验中 的转化因子的实质，他们分别用降解DNA RNAE蛋白质的酶作用于有毒的S型细 胞抽提物，选择性地破坏这些细胞成分，然后分别与无毒的R型细胞混合，观察转化现象的发生。结果发现，只有 DNA被酶解而遭破坏的抽提物无转化作用，说 明DNA1转化所必须白转化因子。+2、大肠杆菌及其他原核生物编码rRNA的基因rrn往往是多拷贝的，而结构基因 多为单拷贝，反映了它们基因组经济而

8、有效的结构。+3、与其他真核细胞一样，酵母的 DNA也是与4种主要的组蛋白（H2A H2B H3 和H4）结合构成染色质的14bp核小体核心DNA染色体DNAk有着丝粒和端粒， 没有明显的操纵子结构，有间隔区或内含子序列。+5、质粒作为细胞中的主要遗传因子，携带有在所有生长条件下所必需的基因。-6、Tn比IS分子大，与IS的主要差别是Tn携带有授予宿主某些遗传特性的基因， 主要是抗生素和某些毒物抗性基因。+7、线粒体基因组可编码一些为线粒体呼吸链所需要的蛋白质，大多数的线粒体蛋白质不是由线粒体基因编码的，而是由细胞核编码的。+8、营养缺陷型是微牛物遗传学研穷重耍的选择标记和育种的重耍手段。 由

9、于这类 突变型在基本培养基上不生长，所以是一种负选择标记，需采用影印平板（Replica plating ）的方法进行分离。+9、基因型和表型是遗传学中常用的两个概念。 去型是指可观察或可检测到的个体 性状或特征，是特定的基因型在一定环境条件下的表现； 基因型是指贮存在遗传 物质中的信息，也就是它的DNAtt基顺序。+10、自然感受态除了对线型染色体 DNA分子的摄取外，也能摄取质粒 DNAffi噬菌 体DNA后者又称为转染。+四、名词解释1、质粒：是一种独立于染色体外，能进行自主复制的细胞质遗传因子，通常以共价闭合环状（CCC的超螺旋双链DNA子存在于各种微生物细胞中，但从细胞中分离的质粒，

10、 大多是三种构型： 共价闭合环状型（ CCC） 、 开环型（ OC） 和线型（ L） 。2、 F 质粒： 又称 F 因子、 致育因子， 是最早发现的一种与大肠杆菌的有性生殖现象（接合作用）有关的 质粒。3、 F+ 菌株和F 菌株： 携带有 F 质粒的菌株，称为F+ 菌株 （相当于雄性） ， 无 F 质粒的菌株，称为F 菌株 （相当于雌性） 。两者杂交的结果，供体细菌和受体细菌均含有一个成为 F 因子，因此，均为F+ 菌株。4、 Hfr 菌株和F 因子：F 质粒整合到宿主细胞染色体上的菌株，称为 高频重组（ high frequence recombination ， Hfr ）菌株。当 Hfr

11、 菌株上的 F 因子， 通过重组回复成自主状态时，有时可将其相邻的染色体基因一起切割下来，而成为 携带某一染色体基因的特殊F因子，将其称为F，因子。带有P因子的菌株，常用F， 表示。5、基因组：指存在于细胞或病毒中的所有基因及非基因的DNAff列组成的总称。6、遗传丰余：酵母菌基因组中出现的许多较高同源性的DNA®复序列。7、转座因子：位于细胞的染色体或质粒上一段能改变自身位置的DNAff列。8、 IS 和 Tn： IS 插入序列（ Insertion sequence） ， Tn 转座子（ Transposon ） ，两者都是转座因子， 并具有两个重要的共同特征： （一） 都携带有

12、编码转座酶的基因，该酶是转移位置，即转座所必需的； （二）它们的两端都有反向末端重复序列 。10、基因突变：一个基因内部遗传结构或DNA序列的任何改变，包括一对或少数几对碱基的缺失、插入或置换，而导致的遗传变化，称为基因突变。11、移码突变：是由于DNAff列中发生12个核甘酸的缺失或插入，使翻译的阅 读框发生改变，从而导致从改变位置以后的氨基序列的完全变化。12、同义突变与错义突变：同义突变指某个碱基的变化没有改变产物氨基酸序列的密码子变化的突变。错义突变指碱基序列的变化引起了产物氨基酸序列的密码子变化的突变。13、转导：是由病毒介导的细胞间进行遗传物质交换的一种方式。14、普遍性转导：噬菌

13、体可以携带染色体的任何部分，转导到受体细胞中。15、局限性转导：噬菌体总是携带同样的片段到受体细胞中。16、遗传转化：是指同源或异源的游离 DN砌子（质粒和染色体DNA被自然或人 工感受态细胞摄取，并得到表达的水平方向的基因转移过程。17、接合作用：是指通过细胞与细胞的直接接触而产生的遗传信息的转移和重组过程。18、诱变育种：利用各种诱变剂处理微生物细胞，提高基因的随机突变频率，通过一定的筛选方法（或特定的筛子）获得所需要的高产优质菌株。19、营养缺陷型：是一种缺乏合成其生存必需的营养物的突变型，只有从周围环境或培养基中获得这些营养或其前体物才能生长。20、野生型：没有发生突变的营养型。21原

14、养型：营养缺陷型菌株再次突变，恢复到原来的营养类型，称为原养型。五、简答题1、请概述质粒、转座因子异同点。质粒和转座因子都是细胞中除染色体以外的遗传因子。质粒是一种独立于染色体外，能进行自主复制的细胞质遗传因子，主要存在于各种微生物细胞中；转座因子是位于染色体或质粒上的一段能改变自身位置的DNA序列，广泛分布于原核和真核细胞中。2、什么是准性生殖？简述其过程。准性生殖是不经过减数分裂就能导致基因重组的生殖过程。准性生殖的过程包括异核体的形成、二倍体的形成以及体细胞交换和单元化。3、根据突变的光复活修复作用、原理，你认为在进行紫外线诱变处理时，应注意 什么？在进行紫外线诱变处理时应注意避光，以防

15、光复活修复作用。一般在红光下操作，在黑暗中培养。在紫外线照射时，盛菌液的培养皿应置于磁力搅拌器上，边照射边搅拌，使细胞能均匀受到紫外线照射。4、Hfr XF和F + XL杂交得到的接合子都有性菌毛产生吗？它们是否都能被 M13 噬菌体感染呢？Hfr 乂厂中，由于Hfr菌株的染色体在向 F的转移过程中，整合在染色体上的 F因子（实际是 因子），除先导区外，绝大部分处于转移染色体的末端，由于 转移过程中常被中断，因此F因子不易转移到受体细胞中，所以Hfr XF得到的接 合子仍然是F'无性菌毛的产生；而F+XF得到的接合子有性菌毛产生，能被M13 噬菌体感染，因为M13的侵染途径是性菌毛。5

16、、简述DNA Shuffling 技术。将来源不同但功能相同的一组同源基因，用DNA核酸酶I进行消化，产生随机小片段，由这些随机小片段组成一个文库，使之互为引物和模板，进行PCRT增，当一个基因拷贝片段作为另一个基因拷贝的引物时，引起模板转换，重组因 而发生，导入体内后，选择正突变做新一轮的体外重组，一般通过2-3 次循环，可获得产物大幅度提高的重组突变体。 6、简述感受态及其形成过程： 感受态：细菌能从周围环境吸取 DNA勺一种生理状态。感受态出现的过程 ：细菌生长到一定阶段，分泌一种称为感受态因子的小分子的蛋白质，它与细胞表面受体（M相互作用，诱导一些感受态特异蛋白质（如 自溶素）的表达，

17、使细胞表面的 DNA结合蛋白及核酸酶裸露出来，从而使细胞具 有外界DN阁合的活性。自然感受态除了对线型染色体DNA分子的摄取外，也能摄取质粒 DNAffi噬菌 体DNA后者又称为转染。+ 六、论述题1、 从遗传学角度谈谈你对朊病毒（ Prion ）的理解和看法。 （考研的同学看） 阮病毒是不含核酸的蛋白质侵染颗粒。但它不是传递遗传信息的载体，也不能自我复制，而仍然是由基因编码的一种正常蛋白质（PrP）的两种异构体：错误！链接无效。C（存在正常组织中）和错误！链接无效。sC （存在病变组织中），其氨基 酸和线性排列顺序相同，但是三维构象不同，因此，由 错误！链接无效。 sC 引起的疾 病又称为“

18、蛋白质构象病” 。2、 DNAig上发生的损伤是否一定发生表型的改变？尽你所能说出理由。DNAS上发生的损伤不一定发生表型的改变。如下列情况：同义突变或沉默突 变；发生了基因内另一位点或是另一基因的抑制突变（一般指tRNA基因的突变）使突变得到校正；即使是错义突变，但是是否改变表型还看置换的氨基酸是否影 响蛋白质的功能；各种修复机制可清除DNA勺各种损伤，使其表型不发生改变。3、 细菌接合作用的机制？比较大肠杆菌的F+、F-、Hfr和F'菌株的区别？细菌接合作用是指供体菌（ “雄性” ）通过性菌毛与受体菌（ “雌性” ）直接接 触，通过 F 质粒或其携带的不同长度的核基因组片段传递，产生的遗传信息的转 移和重组过程。F因子（fertility factor ,致育因子）又称（F质粒），其大小约100kb,是 最早发现的一种与大肠杆菌的有性生殖现象（接