病毒的遗传分析

关于病毒的遗传分析第一节噬菌体的繁殖和突变型一噬菌体的繁殖

（一）烈性噬菌体的感染周期

（二）温和性噬菌体的感染周期

1溶源周期：原噬菌体:

溶源性细菌:

溶源性细菌的特点:2裂解周期：溶源性细菌

自发或经诱发

裂解细菌↓释放子噬菌体。第2页,共39页，2024年2月25日，星期天第3页,共39页，2024年2月25日，星期天第4页,共39页，2024年2月25日，星期天二噬菌体的突变型(一)快速溶菌突变型（r）(二)宿主范围突变型（h）(三)

条件致死突变型

1

温度敏感突变型

2抑制因子敏感突变（sus）噬菌体细菌

正常基因

sus+su-

突变基因

sussu+

第5页,共39页，2024年2月25日，星期天（1）抑制因子敏感突变的概念：例如：噬菌体mRNA基因细菌tRNA基因反密码子正常突变突变正常基因：5`TAC3`

5`TAG3`3`ATC5`

3`ATG5`

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

表型：酪氨酸终止5`UAG3`

酪氨酸

酪氨酸3`AUC5`

酪氨酸第6页,共39页，2024年2月25日，星期天表8-2携带不同专一性抑制基因宿主中sus突变噬菌体的表现（2）噬菌体的抑制因子敏感突变型类型及表现

琥珀型（amber）UAG

赭石型（ocher）UAA

乳白型（opal）UGA

第7页,共39页，2024年2月25日，星期天一般而言，上述三种突变型不能在细菌中生存，但某些细菌突变株带有抑制三种突变型的基因，事实上是宿主的tDNA基因突变，转录出的tRNA能识别终止密码子并按第三位碱基摆动的原则，插入相应的氨基酸，故噬菌体具有终止密码子突变型能够在此类宿主中，利用宿主的抑制突变特性而正常繁殖。第8页,共39页，2024年2月25日，星期天（二）无义突变与无义抑制突变无义突变：指一个为氨基酸编码的密码变为终止密码的突变。无义抑制突变：指能抑制无义突变表现的突变。第9页,共39页，2024年2月25日，星期天噬菌体突变型１快速溶菌突变型：2

宿主范围突变型:3条件致死突变型：第二节重组测验第10页,共39页，2024年2月25日，星期天

1噬菌体杂交实验

r47r+Xr+r104

B10-610-2

BK(

)亲组合：r47r+、r+r104，r+r+

重组合：r+r+、r47r104，共525共370

2重组值的计算

重组值＝重组噬菌斑数X100％总噬菌斑数三Benzer的重组测验＝0.0141％＝在K(

)上生长的噬菌斑数X2X100％在B上生长的噬菌斑数＝370X102X2X100％

525X106第11页,共39页，2024年2月25日，星期天第12页,共39页，2024年2月25日，星期天第13页,共39页，2024年2月25日，星期天第三节互补试验rIIA+BXrIIAB+

一互补试验的概念和原理

1互补试验的概念:

rIIA+BrIIAB+

EcoliK(

)EcoliK(

)rIIA+BrIIAB+第14页,共39页，2024年2月25日，星期天

2互补试验的原理

表型有无功能互补结论反式:A+BAB+反式:

A+BAB+

3互补试验方法——斑点测试法4互补试验的意义突变型－属同一顺反子野生型＋属不同顺反子第15页,共39页，2024年2月25日，星期天第16页,共39页，2024年2月25日，星期天二顺反子（基因）2顺反试验：指将两个拟突变分别处于顺式和反式，根据其表型确定两个突变是否是同一基因的试验。

3判断方法:

顺式反式分析结论：两突变

++/--+-/-+

表现型野生型野生型属于两个顺反子表现型野生型突变型属于同一顺反子1顺反子的概念第17页,共39页，2024年2月25日，星期天第18页,共39页，2024年2月25日，星期天三互补测验及结果

表8-8

X174突变的互补测验结果顺反子突变型Aam8,am18,am30,am33,am35,am50,am86,tsl28,Bam14,am16,och5,ts9,tsl16,och1,och8,och11,Coch6Dam10,amH81,Eam3,am6,am27,Fam87,am88,am89,amH57,op6,op9,tsh6,ts41DGam9,am32,ts,ts79HamN1,am23,am80,am90,ts4第19页,共39页，2024年2月25日，星期天第20页,共39页，2024年2月25日，星期天T4突变型的互补试验第21页,共39页，2024年2月25日，星期天四基因内互补1

基因内互补的机理第22页,共39页，2024年2月25日，星期天2基因内互补与基因间互补的区别第23页,共39页，2024年2月25日，星期天第四节缺失作图一缺失的特点

1多bp的缺失；2具不可逆性；3有部分相同缺失突变型间不能通过重组恢复野生型表型。二缺失作图的优点：简便、精确三缺失作图的条件四缺失作图的原理P202原理：凡是能重组的，点突变一定不在缺失区内；凡是不能重组的，点突变一定在缺失区内。第24页,共39页，2024年2月25日，星期天五缺失作图的方法步骤：如图8-15

1将待测点突变（X）先与几个最大的缺失突变体分别杂交，从中找出最小不重组和最大可重组缺失突变；2从最小不重组区（PB242）中减去与之重叠的最大重组区（A105）=点突变的位置（A5区内）。3将点突变与A5区内的几个缺失突变体分别杂交根据结果确定：点突变就在A5区内的c2区内。第25页,共39页，2024年2月25日，星期天C2第26页,共39页，2024年2月25日，星期天第五节

噬菌体基因组与原噬菌体一

噬菌体的基因组：由49000bp构成

1基因分类头部基因：7个（必需基因：相邻）尾部基因：11个（必需基因：相邻）噬菌斑形成必需的基因复制所需基因：O、P

裂解、释放所需基因：S、R基因正调控基因：N、Q

附着区：att；专一性重组所必需：int、xis

噬菌斑形成非必需的基因溶源化所需：CI、CII、CIII

重组所必需：exo、red第27页,共39页，2024年2月25日，星期天P133图5-6第28页,共39页，2024年2月25日，星期天

2

噬菌体基因组的结构特点:二

原噬菌体与合子诱导

1

原噬菌体：

2合子诱导：

Hfr(λ)XF-→受体菌裂解(λ进入F-后)b+原点λd+c+a+3合子诱导与整合部位的确定第29页,共39页，2024年2月25日，星期天三原噬菌体的插入与切除1原噬菌体的插入与正常切除P206图8-172原噬菌体的异常切除P206图8-18

（1）转导噬菌体：指带有细菌基因的噬菌体。

（2）d转导噬菌体的特点：3温和性噬菌体的互补试验与作图(1)与众多已知位点的点突变作互补试验，确定缺失区域(2)用众多已知缺失区域的缺失品系对点突变进行缺失作图第30页,共39页，2024年2月25日，星期天第31页,共39页，2024年2月25日，星期天整合态第32页,共39页，2024年2月25日，星期天attPdgal1dgal2

dgal3dgal4

dgal5ABEGHM第33页,共39页，2024年2月25日，星期天位点专一性重组的分子机制一、噬菌体的整合和切除1.λ-DNA对E.coli的整合：

POP’+BOB’→BOP’—POB’

需要整合酶(Int—拓扑异构酶活性)和整合宿主因子(IHF)参与,非可逆反应。2.λ-DNA从E.coli的切离：

BOP’—POB’→POP’+BOB’

需要整合酶(Int)、整合宿主因子(IHF)和切除酶(Xis)参与,非可逆反应。第34页,共39页，2024年2月25日，星期天

整合的过程:A.具有对特异性DNA强烈亲和力的Int与attP和attB位点结合；B.Int的拓扑异构酶活性，使两条双链各自断开一条单链，瞬间旋转然后交换连接，形成Holliday中间体，C.在另两条单链之间发生同样的断裂重接，从而完成双链间的重组。

返回第35页,共39页，2024年2月25日，星期天二、位点专一性重组的核苷酸序列1.POP’:O为15bp(核心)富含A-T的非对称序列；

P为-160~0的160bp序列

P’为0~80的80bp序列共240bp2.BOB’:B为-11~0序列

B’为0~11序列共23bp第36页,共39页，2024年2月25日，星期天第六节环状排列与末端重复一线状DNA具有环状遗传图

1

噬菌体