07第七章细菌和病毒的遗传.doc

第七章 细菌和病毒的遗传 本章习题 1．解释下列名词：F-菌株、F+菌株、Hfr菌株、F因子、F因子、烈性噬菌体、温和性噬菌体、溶原性细菌、部分二倍体。　　F-菌株：未携带F因子的大肠杆菌菌株。　　F+菌株：包含一个游离状态F因子的大肠杆菌菌株。　　Hfr菌株：包含一个整合到大肠杆菌染色体组内的F因子的菌株。　　F因子：大肠杆菌中的一种附加体，控制大肠杆菌接合过程而使其成为供体菌的一种致育因子。　　F因子：整合在宿主细菌染色体上的F因子，在环出时不够准确而携带有染色体一些基因的一种致育因子。　　烈性噬菌体：侵染宿主细胞后，进入裂解途径，破坏宿主细胞原有遗传物质，合成大量的自身遗传物质和蛋白质并组装成子噬菌体，最后使宿主裂解的一类噬菌体。　　温和性噬菌体：侵染宿主细胞后，并不裂解宿主细胞，而是走溶原性生活周期的一类噬菌体。　　溶原性细菌：含有温和噬菌体的遗传物质而又找不到噬菌体形态上可见的噬菌体粒子的宿主细菌。　　部分二倍体：当F+和Hfr的细菌染色体进入F-后，在一个短时期内，F-细胞中对某些位点来说总有一段二倍体的DNA状态的细菌。 2． 为什么说细菌和病毒是研究遗传学的好材料？　　答：与其他生物体相比，细菌和病毒能成为研究遗传学的好材料，具有以下7个方面的优越性：　　（1）世代周期短：每个世代以min或h计算，繁殖速度快，大大缩短了实验周期。　　（2）易于管理和进行化学分析 个体小，繁殖方便，可以大量节省人力、物力和财力；且代谢旺盛，繁殖又快，累积大量的代谢产物。　　（3）便于研究基因的突变 细菌和病毒均属于单倍体，所有突变都能立即表现出来，不存在显性掩盖隐性的问题。　　（4）便于研究基因的作用 通过基本培养基和选择培养基的影印培养，很容易筛选出营养缺陷型，利于生化[研究。　　（5）便于基因重组的研究 通过细菌的转化、转导和接合作用，在一支试管中可以产生遗传性状不相同的后代。　　（6）便于用于研究基因结构、功能及调控机制的材料 细菌和病毒的遗传物质简单，基因定位和结构分析等易于进行且可用生理生化方法进行基因的表达和调控分析。　　（7）便于进行遗传操作 细菌质粒和病毒作为载体，已成为高等生物的分子遗传学研究和生物工程的重要工具。 3．试比较大肠杆菌和玉米的染色体组。　　答：大肠杆菌属于原核生物、而玉米是真核生物，二者基因组存在很大的区别：　　⑴.基因组大小不同：大肠杆菌DNA以单个染色体的形式存在，长约1100μm，分子量约为2.6×109；玉米以10对染色体存在（n=10），基因组非常庞大。　　⑵.染色体组成不同：大肠杆菌DNA不与组蛋白结合，也不形成核小体结构，是一个封闭的大环结构；而玉米DNA与组蛋白结合，形成典型的核小体结构，呈直线排列，并多级折叠成光学显微镜下可见的染色体结构。　　⑶.大肠杆菌的基因发生突变，在当代个体中即可表现出来，而在玉米中基因组中则存在基因的显隐性关系。　　⑷.DNA合成时期不同：大肠杆菌DNA在整个细胞生长过程中都可进行，而玉米DNA只在细胞周期的S期合成。　　⑸.复制起点不同：大肠杆菌只有一个复制起点，在而玉米存在多个复制起点。　　⑹.DND组成不同：大肠杆菌中一般由单一序列组成，且基因的排列方式非常紧凑，存在重叠基因现象；而玉米中则存在大量的重复序列，许多基因以基因家族方式存在。 　　4．对两个基因的噬菌体杂交所测定的重组频率如下： 　　a-b+×a+b- 3.0% 　　a-c+×a+c- 2.0% 　　b-c+×b+c- 1.5% 试问:（1）a、b、c 3个突变在连锁图上的次序如何？为什么它们之间的距离不是累加的？　　（2）假定三因子杂交，ab+c×a+bc+，你预期哪种类型的重组体频率最低？　　（3）计算从 ⑵ 所假定的三因子杂交中出现的各种重组类型的频率。 答：⑴.a、b、c3个突变在连锁图上的次序为右图，由于噬菌体的DNA是环状结构，而不是线状排列，因此它们之间的距离不是累加的。　　⑵.根据⑴的三个基因间的连锁距离可知，基因间重组率较低的是ac和bc，因此ab+c+和a+bc两种类型的重组体频率最低。 ⑶. 根据 ⑴ 的重组率可知：c基因在中间：　　bc间单交换产生acb和a+ c+b+的频率共为1.5%；　　ac间单交换产生a+cb+和a c+b的频率共为2.0%；　　双交换a c+b+和a+cb的频率共为0.03%。　 　　5． 噬菌体三基因杂交产生以下种类和数目的后代： +++ 235 　 pqr 270 pq+ 62 　 p++ 7 +q+ 40 　 p+r 48 +qr 4 　 ++r 60 　　 　　 　 共： 726 　　 试问：（1）这一杂交中亲本噬菌体的基因型是什么？　　（2）基因次