第八章：细菌和病毒的遗传学分析
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第八章 微生物遗传学笔记
基因重组的意义：基因重组是杂交育种的理论基础。
杂交育种的优点：①由于杂交育种选用了已知性状的供体菌和受体菌作为亲本，故在方向性和自觉性方面，均比诱变育种前进了一大步。②利用杂交育种可以消除某一菌株在经过长期诱变处理后所出现的产量上升缓慢的现象
杂交育种的缺点：杂交育种的方法较复杂，目前还没有得到普遍的推广和使用，尤其在原核生物的领域中，应用转化、转导或接合等重组技术来培育可应用于生产实践上的高产菌株的例子还不多见。
2.转导：通过完全缺陷或部分缺陷噬菌体的媒介，把供体细胞的DNA小片段携带到受体细胞中，通过交换与整合，使后者获得前者部分遗传形状的现象。获得新遗传形状的受体细胞称为转导子（transductant）
3.接合（conjugation）：供体菌通过性菌毛传递不同长度的单链DNA给受体菌，在后者细胞中发生交换、整合，从而使后者获得供体菌的遗传性状的现象。获得新性状的受体细胞称为接合子。
移码突变（frame-shift mutation）指诱变剂使DNA分子中的一个或少数几个核苷酸的增添（插入）或缺失，从而使该部位后面的全部遗传密码发生转录和转译错误的一类突变。
染色体畸变（chromosomal aberration）某些理化因子，如X射线等的辐射及烷化剂、亚硝酸等，除了能引起点突变外，还会引起DNA的大损伤——染色体畸变，包括以下两个方面：染色体结构上的缺失、重复、易位和倒位染色体数目的变化。
6.降解性（代谢）质粒
如假单胞菌属中发现。它们的降解性质粒可为一系列能降解复杂物质的酶编码，从而能利用一般细菌所难以分解的物质做碳源。这些质粒以其所分解的底物命名。
7.隐秘质粒：不显示任何表型效应，只能通过物理的方法检测的质粒。如酵母菌的2um质粒。
二.转座因子
插入（IS）序列、转座子(Tn)、特殊病毒（Mu噬菌体）
杂交育种的优点：①由于杂交育种选用了已知性状的供体菌和受体菌作为亲本，故在方向性和自觉性方面，均比诱变育种前进了一大步。②利用杂交育种可以消除某一菌株在经过长期诱变处理后所出现的产量上升缓慢的现象
杂交育种的缺点：杂交育种的方法较复杂，目前还没有得到普遍的推广和使用，尤其在原核生物的领域中，应用转化、转导或接合等重组技术来培育可应用于生产实践上的高产菌株的例子还不多见。
2.转导：通过完全缺陷或部分缺陷噬菌体的媒介，把供体细胞的DNA小片段携带到受体细胞中，通过交换与整合，使后者获得前者部分遗传形状的现象。获得新遗传形状的受体细胞称为转导子（transductant）
3.接合（conjugation）：供体菌通过性菌毛传递不同长度的单链DNA给受体菌，在后者细胞中发生交换、整合，从而使后者获得供体菌的遗传性状的现象。获得新性状的受体细胞称为接合子。
移码突变（frame-shift mutation）指诱变剂使DNA分子中的一个或少数几个核苷酸的增添（插入）或缺失，从而使该部位后面的全部遗传密码发生转录和转译错误的一类突变。
染色体畸变（chromosomal aberration）某些理化因子，如X射线等的辐射及烷化剂、亚硝酸等，除了能引起点突变外，还会引起DNA的大损伤——染色体畸变，包括以下两个方面：染色体结构上的缺失、重复、易位和倒位染色体数目的变化。
6.降解性（代谢）质粒
如假单胞菌属中发现。它们的降解性质粒可为一系列能降解复杂物质的酶编码，从而能利用一般细菌所难以分解的物质做碳源。这些质粒以其所分解的底物命名。
7.隐秘质粒：不显示任何表型效应，只能通过物理的方法检测的质粒。如酵母菌的2um质粒。
二.转座因子
插入（IS）序列、转座子(Tn)、特殊病毒（Mu噬菌体）
遗传学第二版课后答案章
幻灯片 1习题参考答案第四章第五章幻灯片 2第四章孟德尔式遗传分析2. 在小鼠中，等位基因 A 引起黄色皮毛，纯合时不致死。
等位基因 R 可以单独引起黑色皮毛。
当 A 和 R 在一起时，引起灰色皮毛；当 a 和 r 在一起时，引起白色皮毛。
一个灰色的雄鼠和一个黄色雌鼠交配，F1 表型如下：3/8 黄色小鼠， 3/8 灰色小鼠， 1/8 黑色小鼠， 1/8 白色小鼠。
请写出亲本的基因型。
A_R_A_rrAaRrAarraaR_aarrA_rrA_R_幻灯片 3第四章孟德尔式遗传分析3. 果蝇中野生型眼色的色素的产生必需显性等位基因 A。
第二个独立的显性基因 P 使得色素呈紫色，但它处于隐性地位时眼色仍为红色。
不产生色素的个体的眼睛呈白色。
两个纯系杂交，结果如下：AAXpXp aaXPYAXP AXp aXP aXp AXp AAXPXp 紫AAXpXp 红AaXPXp 紫AaXpXp 红AY AAXPY 紫AAXpY 红AaXPY 紫AaXpY 红aXp AaXPXp 紫AaXpXp 红aaXPXp 白aaXpXp 白aY AaXPY 紫AaXpY 红aaXPY 白aaXpY 白AaXPXp AaXpY解释它的遗传模式，并写出亲本、F1 和F2 的基因型。
A/a 位于常染色体上，P/p 位于X染色体上；基因型aa 的个体眼睛呈白色，基因型A_XP_ 的个体眼睛呈紫色，基因型A_XpXp、A_XpY 的个体眼睛呈红色。
幻灯片 4第四章孟德尔式遗传分析4. 一条真实遗传的棕色狗和一条真实遗传的白色狗交配，所有F1 的表型都是白色的。
F1 自交得到的 F2 中有 118 条白色狗、32 条黑色狗和 10 条棕色狗。
给出这一结果的遗传学解释。
分析: 子二代分离为 12:3:1，可看作9:3:3:1 的衍生，白色与有色（黑 + 棕）之比 3:1 ，而在有色内部，黑与棕之比也是 3:1,表明遗传很有可能涉及有两对基因之差。
微生物学 第八章 微生物遗传
Rho是一种古老的蛋白，细菌中到处都是,使细菌能够 快速生长。
细菌如此之小，它们不会携带过多的额外DNA。在进 化过程中，Rho可能使得基因被紧凑地‘打包’起来，从 而反过来促进了细菌的快速生长。”
二、啤酒酵母的基因组
1996年，由欧洲、美国、加拿大和日本共96个实验室 的633位科学家的艰苦努力完成了全基因组的测序工作， 这是第一个完成测序的真核生物基因组。
质粒通常以共价闭合环状(covalently closed circle，简称 CCC)的超螺旋双链DNA分子存在于细胞中.
从细胞中分离的质粒大多是三种构型，即CCC型、OC型 (open circular form)和L型(linear form).
二、质粒的主要类型
1. 致育因子(Fertility factor，F因子) 2. 抗性因子(Resistance factor，R因子) 3. Col质粒 4. 毒性质粒(virulence plasmid) 5. 代谢质粒(Metabolic plasmid) 6. 隐秘质粒(cryptic plasmid)
少数基因突变不影响生命的生存；适应复杂多变的环境。 酵母比细菌和病毒“进步”且“富有”，而细菌和病毒更 “聪明”。
第三节 质粒和转座因子
质粒(plasቤተ መጻሕፍቲ ባይዱid) 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(transposable element) 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。
拟核上结合有类组蛋白蛋白质和少量RNA分子，使其 压缩成一种手脚架形的(scaffold)致密结构 。
大肠杆菌及其它原核细胞就是以这种拟核形式在细胞 中执行着诸如复制、重组、转录、 翻译以及复杂的调节 过程。
细菌如此之小，它们不会携带过多的额外DNA。在进 化过程中，Rho可能使得基因被紧凑地‘打包’起来，从 而反过来促进了细菌的快速生长。”
二、啤酒酵母的基因组
1996年，由欧洲、美国、加拿大和日本共96个实验室 的633位科学家的艰苦努力完成了全基因组的测序工作， 这是第一个完成测序的真核生物基因组。
质粒通常以共价闭合环状(covalently closed circle，简称 CCC)的超螺旋双链DNA分子存在于细胞中.
从细胞中分离的质粒大多是三种构型，即CCC型、OC型 (open circular form)和L型(linear form).
二、质粒的主要类型
1. 致育因子(Fertility factor，F因子) 2. 抗性因子(Resistance factor，R因子) 3. Col质粒 4. 毒性质粒(virulence plasmid) 5. 代谢质粒(Metabolic plasmid) 6. 隐秘质粒(cryptic plasmid)
少数基因突变不影响生命的生存；适应复杂多变的环境。 酵母比细菌和病毒“进步”且“富有”，而细菌和病毒更 “聪明”。
第三节 质粒和转座因子
质粒(plasቤተ መጻሕፍቲ ባይዱid) 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(transposable element) 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。
拟核上结合有类组蛋白蛋白质和少量RNA分子，使其 压缩成一种手脚架形的(scaffold)致密结构 。
大肠杆菌及其它原核细胞就是以这种拟核形式在细胞 中执行着诸如复制、重组、转录、 翻译以及复杂的调节 过程。
遗传学第八章 核外遗传分析课件
遗传学 第八章 核外遗传分析
2、 性比（sex-ratio，SR）因子
◇SR因子是胞质中的一种原生动物，在雌蝇 和雄蝇中都能发现，但对发育中的雄性幼 虫是致死的，所以后代中雌蝇比例远大于 雄蝇比例。
◇将SR雌蝇的卵细胞质注入正常雌蝇可诱导 SR现象。
◇有证据表明，产生雄性致死毒素的可能是原 生动物内的病毒。
基因型与表型的关系
细胞质基因 正常（N） 不育（S）
核基因型
RfRf（可育） Rfrf（可育） rfrf（不育） N（RfRf）可育 N（Rfrf）可育 N（rfrf）可育 S（RfRf）可育 S（Rfrf）可育 S（rfrf）不育
遗传学 第八章 核外遗传分析
（二）可能的遗传机制 1、线粒体与雄性不育的关系 2、叶绿体与雄性不育的关系
遗传学 第八章 核外遗传分析
遗传学 第八章 核外遗传分析
• KSS综合征（Keams-Sayre Syndrome）是多 系统线粒体病，主要症状为眼肌麻痹和色素性视 网膜炎。患者骨骼肌细胞mtDNA有2.0kb7.0kb的缺失。 遗传学 第八章 核外遗传分析
五、叶绿体遗传及其分子基础
（一）衣藻的叶绿体遗传
◇ 衣藻细胞中只有一个叶绿体，约含50个 拷贝的环状ds-DNA分子。 ◇ 不同交配型（mt+,mt-）的单倍体衣藻 杂交，形成短暂2n时期，进行减数分裂。 ◇ 虽然杂交双方融合时为合子提供等量细 胞质，但叶绿体只由mt+方传递，表现单亲 遗传。
遗传学 第八章 核外遗传分析
遗传学 第八章 核外遗传分析
（二）叶绿体遗传的分子基础 1、叶绿体基因组
大小：环状双链DNA分子。大小120-190kb。 其基因序列中不含5-甲基胞嘧啶。
◆ cpDNA编码约100种蛋白质和RNAs，包 括45个编码RNA的基因，27个编码与基因表达 有关的蛋白的基因，18个编码类囊体膜的蛋白基 因和10个与电子传递功能有关的基因。
2、 性比（sex-ratio，SR）因子
◇SR因子是胞质中的一种原生动物，在雌蝇 和雄蝇中都能发现，但对发育中的雄性幼 虫是致死的，所以后代中雌蝇比例远大于 雄蝇比例。
◇将SR雌蝇的卵细胞质注入正常雌蝇可诱导 SR现象。
◇有证据表明，产生雄性致死毒素的可能是原 生动物内的病毒。
基因型与表型的关系
细胞质基因 正常（N） 不育（S）
核基因型
RfRf（可育） Rfrf（可育） rfrf（不育） N（RfRf）可育 N（Rfrf）可育 N（rfrf）可育 S（RfRf）可育 S（Rfrf）可育 S（rfrf）不育
遗传学 第八章 核外遗传分析
（二）可能的遗传机制 1、线粒体与雄性不育的关系 2、叶绿体与雄性不育的关系
遗传学 第八章 核外遗传分析
遗传学 第八章 核外遗传分析
• KSS综合征（Keams-Sayre Syndrome）是多 系统线粒体病，主要症状为眼肌麻痹和色素性视 网膜炎。患者骨骼肌细胞mtDNA有2.0kb7.0kb的缺失。 遗传学 第八章 核外遗传分析
五、叶绿体遗传及其分子基础
（一）衣藻的叶绿体遗传
◇ 衣藻细胞中只有一个叶绿体，约含50个 拷贝的环状ds-DNA分子。 ◇ 不同交配型（mt+,mt-）的单倍体衣藻 杂交，形成短暂2n时期，进行减数分裂。 ◇ 虽然杂交双方融合时为合子提供等量细 胞质，但叶绿体只由mt+方传递，表现单亲 遗传。
遗传学 第八章 核外遗传分析
遗传学 第八章 核外遗传分析
（二）叶绿体遗传的分子基础 1、叶绿体基因组
大小：环状双链DNA分子。大小120-190kb。 其基因序列中不含5-甲基胞嘧啶。
◆ cpDNA编码约100种蛋白质和RNAs，包 括45个编码RNA的基因，27个编码与基因表达 有关的蛋白的基因，18个编码类囊体膜的蛋白基 因和10个与电子传递功能有关的基因。
《微生物学》主要知识点-08第八章微生物的遗传
第八章微生物的遗传概述：遗传(heredity or inheritanc® 和变异(variation)是生物体的最本质的属性之一。
遗传即生物的亲代将一整套遗传因子传递给子代的行为或功能。
变异指生物体在某种外因或内因的作用下所引起的遗传物质结构或数量的改变。
基因型(ge no type某一生物个体所含有的全部基因的总和。
表型(phe no type)某一生物所具有的一切外表特征及内在特性的总和。
饰变( modification)不涉及遗传物质结构改变而发生在转录、翻译水平上的表型变化。
8.1遗传变异的物质基础8.1.1三个经典实验1. 经典转化实验：1928年F.Griffith以Streptococcus pneumoniae为研究对象进行转化(transformation)实验。
1944年O.T.Avery等人进一步研究得出DNA是遗传因子。
S strun A2. 噬菌体感染实验：1952年Alfred D.Hershey和Martha Chase用32P标记病毒的DNA，用35S标记病毒的蛋白质外壳，证实了T2噬菌体的DNA是遗传物质。
3.植物病毒的重建实1956年H.Fraenkel-Conrat用含RNA的烟草花叶病毒（tobacco mosaic virus,TMV）与TMV 近源的霍氏车前花叶病毒（Holmes ribgrass mosaic virus,HRV）所进行的拆分与重建实验证明，RNA也是遗传的物质基础。
8.2微生物的基因组结构：基因组（genome是指存在于细胞或病毒中的所有基因。
细菌在一般情况下是一套基因，即单倍体（haploid）;真核微生物通常是有两套基因又称二倍体（diploid ）。
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DNA序列的总称，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。
《遗传学》教学日历
3
实验四果蝇的连锁交换和基因定位（综合实验）
4
9
11.17.
第七章染色体变异（续）
3
10
11.24.
第八章细菌和病毒的遗传
3
实验五染色体结构和数目的变异
4
11
12.1.
第九章遗传物质的分子基础
3
12
12.8.
第十章基因表达与调控
3
实验六植物染色体的核型分析（综合实验）
4
13
12.15.
第十一章基因工程和基因组学
2015~2016学年秋冬学期《遗传学》教学日历
周
次
日
期
讲课
其他教学环节
执行
情况
教学大纲章节名称
课内时数
课外时数
实验、上机、实习、习题及
其它教学实践环节
课内时数
课外时数
1
9.15.
第一章绪论
3
2
9.22.数分裂的观察及永久片制作
4
3
9.29.
第三章孟德尔遗传
3
4
10.13.
第三章孟德尔遗传（续）
第四章连锁遗传规律和性连锁
3
实验二姐妹染色单体差别染色的方法（综合实验）
4
5
10.20.
第四章连锁遗传规律和性连锁（续）
第五章数量性状遗传
3
6
10.27.
第五章数量性状遗传（续）
3
实验三果蝇的形态鉴别和伴性遗传（综合实验）
4
7
11.3.
第六章基因突变
3
8
11.10.
第七章染色体变异
3
14
12.22.
第十二章细胞质遗传
实验四果蝇的连锁交换和基因定位（综合实验）
4
9
11.17.
第七章染色体变异（续）
3
10
11.24.
第八章细菌和病毒的遗传
3
实验五染色体结构和数目的变异
4
11
12.1.
第九章遗传物质的分子基础
3
12
12.8.
第十章基因表达与调控
3
实验六植物染色体的核型分析（综合实验）
4
13
12.15.
第十一章基因工程和基因组学
2015~2016学年秋冬学期《遗传学》教学日历
周
次
日
期
讲课
其他教学环节
执行
情况
教学大纲章节名称
课内时数
课外时数
实验、上机、实习、习题及
其它教学实践环节
课内时数
课外时数
1
9.15.
第一章绪论
3
2
9.22.数分裂的观察及永久片制作
4
3
9.29.
第三章孟德尔遗传
3
4
10.13.
第三章孟德尔遗传（续）
第四章连锁遗传规律和性连锁
3
实验二姐妹染色单体差别染色的方法（综合实验）
4
5
10.20.
第四章连锁遗传规律和性连锁（续）
第五章数量性状遗传
3
6
10.27.
第五章数量性状遗传（续）
3
实验三果蝇的形态鉴别和伴性遗传（综合实验）
4
7
11.3.
第六章基因突变
3
8
11.10.
第七章染色体变异
3
14
12.22.
第十二章细胞质遗传
第八章微生物遗传
2. 噬菌体感染实验
1952年，A.D. Hershey &M. Chase 利用噬菌体感染实验 证明DNA是噬菌体的 遗传物质基础。
3. 植物病毒重建实验
1956年，H. Fraenkel-Conrat 用含RNA的烟草花叶病 毒（TMV）与霍氏车前花叶病毒(HMV)进行著名的植 物病毒重建实验，证明RNA是病毒的遗传物质。
– 特点：群体几乎所有个体发生同样变化，性状变化 幅度小，且不稳定、不可遗传。
• 野生型(wild type) ：从自然界中分离到的微生
物菌株，称野生型菌株，简称野生型。
• 突变型：野生型菌株经突变后形成的带有新性状
的菌株，称突变株，或突变体、突变型。
第一节 微生物遗传的物质基础
什么是遗传的物质基础？
1）动物试验
2）细菌培养试验
3）S型菌的无细胞抽提液试验
活R菌 + S型菌的无细胞抽提液 培养皿培养大量R菌和少量S菌 说明在死的S型细菌体内可能存在某种具有遗传转化能力的物质，可 以进入R型菌细胞，使R性菌株获得表达S型荚膜性状的遗传物质。
第一证据确定DNA是遗传的物质基础
• 1944年， O.T. Avery等从热死S型菌株提 纯了几种可能的转化因子进行体外转化。
➢ 毒性区（Vir） ➢ 接合转移区（con） ➢ 复制启始区 ➢ T-DNA区
T-DNA区 毒性区（Vir）
接合转移区（con）
复制启始区
5) Ri质粒
6)
与再生根形成有关的质粒
• 与Ti 质粒相似，有Ri质粒转化的根部不形成 根瘤，仅生出可再生新植株的毛状根。
• 在基因工程中，Ri 质粒作为外源基因的载体。
或数字表示，如lacZ
《遗传学》朱军版习题及答案
《遗传学（第三版）》朱军主编课后习题与答案目录第一章绪论 (1)第二章遗传的细胞学基础 (2)第三章遗传物质的分子基础 (6)第四章孟德尔遗传 (9)第五章连锁遗传和性连锁 (12)第六章染色体变异 (15)第七章细菌和病毒的遗传 (21)第八章基因表达与调控 (27)第九章基因工程和基因组学 (31)第十章基因突变 (34)第十一章细胞质遗传 (35)第十二章遗传与发育 (38)第十三章数量性状的遗传 (39)第十四章群体遗传与进化 (44)第一章绪论1.解释下列名词：遗传学、遗传、变异。
答：遗传学：是研究生物遗传和变异的科学，是生物学中一门十分重要的理论科学，直接探索生命起源和进化的机理。
同时它又是一门紧密联系生产实际的基础科学，是指导植物、动物和微生物育种工作的理论基础；并与医学和人民保健等方面有着密切的关系。
遗传：是指亲代与子代相似的现象。
如种瓜得瓜、种豆得豆。
变异：是指亲代与子代之间、子代个体之间存在着不同程度差异的现象。
如高秆植物品种可能产生矮杆植株：一卵双生的兄弟也不可能完全一模一样。
2.简述遗传学研究的对象和研究的任务。
答：遗传学研究的对象主要是微生物、植物、动物和人类等，是研究它们的遗传和变异。
遗传学研究的任务是阐明生物遗传变异的现象及表现的规律；深入探索遗传和变异的原因及物质基础，揭示其内在规律；从而进一步指导动物、植物和微生物的育种实践，提高医学水平，保障人民身体健康。
3.为什么说遗传、变异和选择是生物进化和新品种选育的三大因素？答：生物的遗传是相对的、保守的，而变异是绝对的、发展的。
没有遗传，不可能保持性状和物种的相对稳定性；没有变异就不会产生新的性状，也不可能有物种的进化和新品种的选育。
遗传和变异这对矛盾不断地运动，经过自然选择，才形成形形色色的物种。
同时经过人工选择，才育成适合人类需要的不同品种。
因此，遗传、变异和选择是生物进化和新品种选育的三大因素。
4. 为什么研究生物的遗传和变异必须联系环境？答：因为任何生物都必须从环境中摄取营养，通过新陈代谢进行生长、发育和繁殖，从而表现出性状的遗传和变异。
遗传学_第二版_课后答案
幻灯片 1习题参考答案第四章第五章幻灯片2第四章孟德尔式遗传分析2. 在小鼠中，等位基因 A 引起黄色皮毛，纯合时不致死。
等位基因 R 可以单独引起黑色皮毛。
当 A 和 R 在一起时，引起灰色皮毛；当 a 和 r 在一起时，引起白色皮毛。
一个灰色的雄鼠和一个黄色雌鼠交配，F1 表型如下：3/8 黄色小鼠， 3/8 灰色小鼠， 1/8 黑色小鼠， 1/8 白色小鼠。
请写出亲本的基因型。
A_R_A_rrAaRrAarraaR_aarrA_rrA_R_幻灯片3第四章孟德尔式遗传分析3. 果蝇中野生型眼色的色素的产生必需显性等位基因 A。
第二个独立的显性基因 P 使得色素呈紫色，但它处于隐性地位时眼色仍为红色。
不产生色素的个体的眼睛呈白色。
两个纯系杂交，结果如下：AaXPXp AaXpY解释它的遗传模式，并写出亲本、F1 和F2 的基因型。
A/a 位于常染色体上，P/p 位于X染色体上；基因型aa 的个体眼睛呈白色，基因型A_XP_ 的个体眼睛呈紫色，基因型A_XpXp、A_XpY 的个体眼睛呈红色。
幻灯片4第四章孟德尔式遗传分析4. 一条真实遗传的棕色狗和一条真实遗传的白色狗交配，所有F1 的表型都是白色的。
F1 自交得到的 F2 中有 118 条白色狗、32 条黑色狗和 10 条棕色狗。
给出这一结果的遗传学解释。
分析: 子二代分离为 12:3:1，可看作9:3:3:1 的衍生，白色与有色（黑 + 棕）之比 3:1 ，而在有色内部，黑与棕之比也是 3:1,表明遗传很有可能涉及有两对基因之差。
假设: 1. 基因 A 控制白色，即基因型A_B_、A_bb 为白色。
2. 有显性基因 A 时，B（黑色）和 b（棕色）不表现显隐性关系；3. 无显性基因 A 即 aa 时， B（黑色）和 b（棕色）表现显隐性关系。
P 棕色×白色F1 白色118 32 10F2 12白色 : 3黑色 : 1棕色aabb AABBAaBbA_B_ A_bb aaB_ aabb在此，显性基因A 对另一显性基因B 是上位性的。
遗传学精品科习题[1]
![遗传学精品科习题[1]](https://img.taocdn.com/s1/m/115c64096c85ec3a87c2c577.png)
第二章遗传的细胞学基础1．植物的10个花粉母细胞可以形成：多少花粉粒？多少精核？多少管核？又10个卵母细胞可以形成：多少胚囊？多少卵细胞？多少极核？多少助细胞？多少反足细胞？2．玉米体细胞里有10对染色体，写出下列各组织的细胞中染色体数目。
（1）叶（2）根（3）胚乳（4）胚囊母细胞（5）胚（6）卵细胞（7）反足细胞（8）花药壁（9）花粉管核3．有丝分裂和减数分裂有什么不同？用图表示并加以说明。
第三章遗传物质的分子基础1．如何证明DNA是生物的主要遗传物质？2．简述DNA的双螺旋结构及其特点。
3．真核生物与原核生物DNA合成过程有何不同？4．某DNA的核苷酸中，A的含量为30%，则G 的含量是多少？第四章孟德尔遗传1．纯种甜粒玉米和纯种非甜粒玉米间行种植，收获时发现甜粒玉米果穗上结有非甜粒的子实，而非甜粒玉米果穗上找不到甜粒的子实。
如何解释这种现象？怎样验证解释？2．光颖、抗锈、无芒（ppRRAA）小麦和毛颖、感锈、有芒（PPrraa）小麦杂交，希望从F3选出毛颖、抗锈、无芒（PPRRAA）的小麦10个株系，试问在F2群体中至少应选择表现型为毛颖、抗锈、无芒（P_R_A_）的小麦多少株？3．设玉米子粒有色是独立遗传的三显性基因互作的结果，基因型为A_C_R_的子粒有色，其余基因型的子粒均无色。
某有色子粒植株与以下3个纯合品系分别杂交，获得下列结果：（1）与aaccRR品系杂交，获得50%有色子粒；（2）与aaCCrr品系杂交，获得25%有色子粒；（3）与AAccrr品系杂交，获得50%有色子粒。
试问这个有色子粒植株是怎样的基因型？4．萝卜块根的形状有长形的，圆形的，椭圆形的，以下是不同类型杂交的结果：长形×圆形→595椭圆形；长形×椭圆形→205长形，201椭圆形；椭圆形×圆形→198椭圆形，202圆形；椭圆形×椭圆形→58长形，112椭圆形，61圆形说明萝卜块根形状属于什么遗传类型，并自定基因符号，标明上述各杂交组合亲本及其后裔的基因型。
《遗传学》1-14章及练习卷名词解释整理
名词解释（核酸内切酶的识别序列要求掌握）第一章绪论变异：是指亲代与子代之间、子代个体之间存在着不同程度差异的现象。
如高秆植物品种可能产生矮杆植株，一卵双生的兄弟也不可能完全一样。
第二章遗传的细胞学基础同源染色体：生物体中，形态和结构相同的一对染色体，成为同源染色体。
异源染色体：生物体中，形态和结构不同的各对染色体互称为异源染色体。
二价体：是指减数分裂前期Ⅰ联会后的一对同源染色体；。
双价体：在减数分裂的偶线期，各同源染色体分别配对，出现联会现象。
原来是2n条染色体，经配对后可形成n组染色体，每一组含有两条同源染色体，这种配对的染色体叫双价体。
二分体：是指减数分裂末期Ⅰ所形成的两个子细胞。
四分体：是指减数分裂末期Ⅱ所形成的四个子细胞。
四价体：是指同源四倍体在减数分裂时所联会的四条同源染色体。
四合体：是指减数分裂前期Ⅰ所联会的二价体中所包括的四条染色单体。
超倍体：在非整倍体中，染色体数比正常二倍体（2n）多的个体。
兼性异染色质：存在于染色体任何部位，某类细胞内表达，某类不表达。
例如哺乳动物X染色体，雌性其中一条表现为异染色质，完全不表达功能，另一条则为功能活跃的常染色质。
【莱昂化作用：性染色体失活→巴氏小体】第三章孟德尔遗传性状：生物体所表现的形态特征和生理特性。
单位性状：个体表现的性状总体区分为各个单位之后的性状。
相对性状：指同一单位性状的相对差异。
质量性状：表现不连续变异的性状；它的杂种后代的分离群体中，对于各个所具有相对性状的差异，可以明确的分组，求出不同组之间的比例。
数量性状：表现连续变异的性状；杂交后的分离世代不能明确分组，只能用一定的度量单位进行测量，采用统计学方法加以分析；它一般易受环境条件的影响而发生变异，这种变异一般是不遗传的。
杂交：指通过不同个体之间的交配而产生后代的过程。
异交：亲缘关系较远的个体间随机相互交配。
近交：亲缘关系相近个体间杂交，亦称近亲交配。
自交：指同一植株上的自花授粉或同株上的异花授粉。
遗传学答案 8 细菌和噬菌体的重组和连锁
第八章细菌和噬菌体的重组和连锁1、为什么说细菌和病毒是遗传学研究的好材料？答：因为它们具有以下几个特点：1）繁殖快，世代短，容易操作和分析；2）遗传物质简单，只含裸露DNA或RNA，适于作基因结构和功能研究；3）便于筛选突变基因和研究基因的功能；4）可用作研究高等生物的简单模型。
2、大肠杆菌的遗传物质传递方式与典型减数分裂过程的生物有什么不同？答：大肠杆菌的繁殖方式是一种简单的无性繁殖，亲代细胞遗传物质复制后传递给子代细胞；典型减数分裂过程的生物是有性繁殖，需要经过减数分裂形成生殖细胞，在这个过程中发生遗传物质的重组、染色体数目减半，通过精卵结合传递给子代细胞。
3、解释下列名词（1）F－菌株，F+菌株，Hfr菌株答：携带F因子（游离于宿主基因组DNA）大肠杆菌株称为F+菌株；携带有整合于宿主基因组DNA中的F因子的菌株称为Hfr菌株；不携带F因子菌株称为F－菌株。
（2）F因子，F’因子，质粒，附加体答：F因子是存在于大肠杆菌细胞内的一种共价闭合环状双链DNA分子，F 因子赋予宿主细胞具备能与F－细胞接合的特征；F’因子是携带部分宿主基因的F因子；质粒是细胞中染色体外能进行自主复制的遗传单位，非细胞必须组分；附加体是一种既可以游离于宿主基因组外独立存在、又可以整合（插入）宿主基因组中的质粒。
（3）溶原性细菌，非溶原性细菌答：溶源性细菌是指细胞内携带有温和性噬菌体基因组而又不产生噬菌体粒子的细菌。
非溶原性细菌是细胞既无温和性噬菌体基因组、又没有噬菌体粒子的细菌。
（4）烈性噬菌体，温和噬菌体，原噬菌体答：噬菌体侵入宿主细胞后，进入裂解途径，大量合成自身的遗传物质和蛋白质并且组装成子噬菌体，裂解宿主细胞释放子噬菌体，这类噬菌体称为烈性噬菌体。
温和噬菌体侵入宿主细胞后，噬菌体进入溶源途径并不裂解宿主细胞，经过诱导可以进入裂解途径，这类可以进入溶源性生活周期的噬菌体称为温和噬菌体。
存在于溶源性细胞内部的温和噬菌体称为原噬菌体。
细菌和病毒-教案设计
细菌和病毒-教案设计第一章：引言教学目标：1. 了解细菌和病毒的基本概念。
2. 掌握细菌和病毒的结构特点。
教学内容：1. 细菌和病毒的定义。
2. 细菌和病毒的结构特点。
教学活动：1. 引入细菌和病毒的概念，让学生初步了解。
2. 通过图片和实物展示，让学生观察细菌和病毒的结构特点。
教具准备：1. 细菌和病毒的图片。
2. 实物模型或图示。
教学评估：1. 提问学生对细菌和病毒的理解。
2. 观察学生在观察细菌和病毒结构时的反应。
第二章：细菌的结构和功能教学目标：1. 了解细菌的基本结构。
2. 掌握细菌的功能特点。
教学内容：1. 细菌的基本结构：细胞壁、细胞膜、细胞质、未成形的细胞核。
2. 细菌的功能特点：营养方式、繁殖方式。
教学活动：1. 通过图片和实物展示，让学生观察细菌的基本结构。
2. 讲解细菌的功能特点，引导学生理解细菌的营养方式和繁殖方式。
教具准备：1. 细菌的图片和实物模型。
2. 教学投影片或图示。
教学评估：1. 提问学生对细菌结构和功能的理解。
2. 观察学生在观察细菌结构时的反应。
第三章：病毒的结构和特点教学目标：1. 了解病毒的基本结构。
2. 掌握病毒的特点。
教学内容：1. 病毒的基本结构：外壳、遗传物质。
2. 病毒的特点：无细胞结构、依赖宿主细胞繁殖。
教学活动：1. 通过图片和实物展示，让学生观察病毒的基本结构。
2. 讲解病毒的特点，引导学生理解病毒的无细胞结构和依赖宿主细胞繁殖的特点。
教具准备：1. 病毒的图片和实物模型。
2. 教学投影片或图示。
教学评估：1. 提问学生对病毒结构和特点的理解。
2. 观察学生在观察病毒结构时的反应。
第四章：细菌的繁殖和生长教学目标：1. 了解细菌的繁殖方式。
2. 掌握细菌的生长条件。
教学内容：1. 细菌的繁殖方式：二分裂。
2. 细菌的生长条件：水分、适宜的温度、营养物质等。
教学活动：1. 讲解细菌的繁殖方式，通过图示或动画演示细菌的二分裂过程。
2. 讨论细菌生长的条件，引导学生思考细菌生长所需的环境因素。
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接 合 管 形 成
直接将F因子通过接合管传递给受体菌
F因子整合到细菌染色体后通过接合管传递给受体菌
5.低频重组与高频重组
低频重组(low frequency recombination）： F+与F-的杂交中，F因子的转移频率很高，
但供受体细菌染色体的重组频率却很低，约为 10-6，因此F+品系称为低频重组品系(菌株)。
相同
不同
都能和F-进行杂交产 产生的重组子频率不
生重组后代；
同；10-4，10-7
杂交时都要通过接合 F+×F-后代பைடு நூலகம்为F+，
管和受体菌相连接；
而Hfr×F-后代绝大多
用高剂量链霉素处理 数为F- ；
后都不影响杂交，说明 F+ 经吖啶橙处理后
它们都是作为一种供体。 会变成F-，Hfr经吖啶
橙处理后仍为Hfr。
原点(origin):(复制区)
(pairing region):( )
区配 对 区 重 组
Hfr细菌（高频重组菌株）
细菌含有F因子，并且F因子通过交换整合到主 染色体上，这样的细菌叫Hfr细菌。 Hfr的主染色体进入F-中的频率高，比F+×F-高 1000倍。
F+、F-和Hfr菌株
4.供体将F因子传递给受体的过程
18
25
用不同的Hfr菌株进行中断杂交实验所作出的大肠 杆菌基因连锁图，其基因向F-细胞转移的顺序大 不相同。
重组作图
当转移时间间隔在两分钟之内， 如已知lac与ade 紧密连锁，距离约为1分钟，中断杂交作图就不可靠， 须用传统的重组作图(recombination mapping)
接合重组作图的特点：（与减数分裂生物的区别）
莱德伯格解决方法： 采用了大肠杆菌(Escherichia coli)K12菌株的两个 营养缺陷型品系：
品系A met－ bio－ thi＋ leu＋ thr＋ 品系B met＋ bio＋ thi－ leu－ thr－
接合现象
质疑：细菌的杂交实验获得重组子可能原因：
细菌的杂交实验获得的重组子可能是转化的结 果。 培养基中含有某些代谢产物，混合后这些产物 互相补充了对方的不足而得以在基本培养基上生 长。
6.部分二倍体： 当Hfr菌的部分染色体进入F－细胞后，F－细胞中 就成为部分二倍体（partial diploid）或部分合子 （merozygote）。
外基因子
内基因子
7.细菌重组的特点
供体DNA片段 受体细胞染色体
细胞死亡
只有偶数次的交换才 能保持细菌染色体的 完整性，产生有活性 的重组子。
A Str
B
A
B Str
基本培养基 +str
出现原养型菌落
不出现原养型菌落
大肠杆菌的两种类型
Hayes(1952)研究表明：
大肠杆菌两种不同菌株(品系)接合过程中遗 传物质的转移是单向的； 从而认为大肠杆菌存在两种类型：雌性与雄 性，分别作为接合过程中遗传物质的受体与供 体。
3.致育因子（fertility factor，F）
偶数次交换得到的重 组子只有一种类型， 相反重组子是一个线 状片段，不能复制， 随着细胞分裂而丢失
8.中断杂交与重组作图
雅科(Jacob，F)和沃尔曼 (Wollman，E.)在五十年 代设计了一个著名的中断杂交试验(interrupted mating experiment)。 他们采用的菌株基因型为： Hfr: thr+ leu+ azis tons lac+ gal+ strs F–: thr– leu– azir tonr lac– gal- strr
便于研究基因的作用； 可作为研究高等生物的简单模型；
二 细菌的接合与染色体作图
1.接合现象的发现
细菌的接合首先是莱德伯格（ Lederberg ）和塔 特姆（ Tatum ）在1946大肠杆菌杂交试验中发现 的。
a+b－ × a－b+
a+b+ 问题：得到的重组子a＋b＋的频率很低（10-7）和 回复突变频率相近（10-6），两者难以区别。
遗 传 学 院数 理 与 生 物 工 程 学
第七章细菌和病毒的遗传学分析
细菌和病毒在遗传研究中的优越性
细菌的遗传分析* 噬菌体的遗传分析
一 细菌和病毒在遗传研究中的优越性
繁殖世代所需时间短； 易于管理和进行化学分析； 遗传物质较简单，便于用作研究基因结构、 功能及调控机制的材料。 便于研究基因的突变；
中断杂交的过程
上述事实说明，Hfr菌株的基因是按一定的线性顺序 依次进入F–菌株的，染色体从原点以直线方式进入F– 细胞。基因位点离原点愈近，进入F–细胞愈早，反之 则晚。
根据中断杂交的实验，用Hfr基因在F–细胞中出现的 时间为标准，可以作出大肠杆菌的遗传连锁图。
gal
8 8.5 9 11
1950年戴维斯（Davis）设计了一种U型管实验， 证实了A和B菌株之间确实是发生了杂交。
结论:
原养型不是转化或互养产生的; 两菌株细胞的直接接触是产生原养型菌株的前 提。
2.海斯（W.Hayes）的实验（1952）
海斯在重复莱德伯格和泰特姆的细菌杂交实验之前， 分别用高剂量的链霉素来处理A菌株和B菌株。
(1)不用亲本类型 (2)两对基因间的交换频率，必须在形成部分二倍 体的条件下，计算重组率。 (3)部分二倍体如果不发生重组，无法鉴别。 (4)接合重组不产生相反的重组类型
Hfr: lac+ade+strs X F-: lac-ade-strr
混合60min
MM+str
F-：ade+strr 1000 影印EMB
高频重组(High frequence recombination, Hfr)
F因子整合到了细菌染色体上，与F-细胞接合 后将供体染色体的一部分或全部传递给F-受体，当 供体和受体的等位基因带有不同的遗传标记时，可 观察到它们之间发生重组，频率可达到10-2以上， 称为高频重组品系（菌株）
Hfr和F+的异同
细菌染色体外的一个决定细菌雄性性别的共价环 状DNA分子，称为致育因子 (fertility factor)，又称 为F因子或F质粒。
携带F因子的菌株称为供 体菌或雄性，用F＋表示。
未携带F因子的菌株为受 体菌或雌性，用F－表示。
F因子结构
致育基因(fertility gene): (接合转移区)
直接将F因子通过接合管传递给受体菌
F因子整合到细菌染色体后通过接合管传递给受体菌
5.低频重组与高频重组
低频重组(low frequency recombination）： F+与F-的杂交中，F因子的转移频率很高，
但供受体细菌染色体的重组频率却很低，约为 10-6，因此F+品系称为低频重组品系(菌株)。
相同
不同
都能和F-进行杂交产 产生的重组子频率不
生重组后代；
同；10-4，10-7
杂交时都要通过接合 F+×F-后代பைடு நூலகம்为F+，
管和受体菌相连接；
而Hfr×F-后代绝大多
用高剂量链霉素处理 数为F- ；
后都不影响杂交，说明 F+ 经吖啶橙处理后
它们都是作为一种供体。 会变成F-，Hfr经吖啶
橙处理后仍为Hfr。
原点(origin):(复制区)
(pairing region):( )
区配 对 区 重 组
Hfr细菌（高频重组菌株）
细菌含有F因子，并且F因子通过交换整合到主 染色体上，这样的细菌叫Hfr细菌。 Hfr的主染色体进入F-中的频率高，比F+×F-高 1000倍。
F+、F-和Hfr菌株
4.供体将F因子传递给受体的过程
18
25
用不同的Hfr菌株进行中断杂交实验所作出的大肠 杆菌基因连锁图，其基因向F-细胞转移的顺序大 不相同。
重组作图
当转移时间间隔在两分钟之内， 如已知lac与ade 紧密连锁，距离约为1分钟，中断杂交作图就不可靠， 须用传统的重组作图(recombination mapping)
接合重组作图的特点：（与减数分裂生物的区别）
莱德伯格解决方法： 采用了大肠杆菌(Escherichia coli)K12菌株的两个 营养缺陷型品系：
品系A met－ bio－ thi＋ leu＋ thr＋ 品系B met＋ bio＋ thi－ leu－ thr－
接合现象
质疑：细菌的杂交实验获得重组子可能原因：
细菌的杂交实验获得的重组子可能是转化的结 果。 培养基中含有某些代谢产物，混合后这些产物 互相补充了对方的不足而得以在基本培养基上生 长。
6.部分二倍体： 当Hfr菌的部分染色体进入F－细胞后，F－细胞中 就成为部分二倍体（partial diploid）或部分合子 （merozygote）。
外基因子
内基因子
7.细菌重组的特点
供体DNA片段 受体细胞染色体
细胞死亡
只有偶数次的交换才 能保持细菌染色体的 完整性，产生有活性 的重组子。
A Str
B
A
B Str
基本培养基 +str
出现原养型菌落
不出现原养型菌落
大肠杆菌的两种类型
Hayes(1952)研究表明：
大肠杆菌两种不同菌株(品系)接合过程中遗 传物质的转移是单向的； 从而认为大肠杆菌存在两种类型：雌性与雄 性，分别作为接合过程中遗传物质的受体与供 体。
3.致育因子（fertility factor，F）
偶数次交换得到的重 组子只有一种类型， 相反重组子是一个线 状片段，不能复制， 随着细胞分裂而丢失
8.中断杂交与重组作图
雅科(Jacob，F)和沃尔曼 (Wollman，E.)在五十年 代设计了一个著名的中断杂交试验(interrupted mating experiment)。 他们采用的菌株基因型为： Hfr: thr+ leu+ azis tons lac+ gal+ strs F–: thr– leu– azir tonr lac– gal- strr
便于研究基因的作用； 可作为研究高等生物的简单模型；
二 细菌的接合与染色体作图
1.接合现象的发现
细菌的接合首先是莱德伯格（ Lederberg ）和塔 特姆（ Tatum ）在1946大肠杆菌杂交试验中发现 的。
a+b－ × a－b+
a+b+ 问题：得到的重组子a＋b＋的频率很低（10-7）和 回复突变频率相近（10-6），两者难以区别。
遗 传 学 院数 理 与 生 物 工 程 学
第七章细菌和病毒的遗传学分析
细菌和病毒在遗传研究中的优越性
细菌的遗传分析* 噬菌体的遗传分析
一 细菌和病毒在遗传研究中的优越性
繁殖世代所需时间短； 易于管理和进行化学分析； 遗传物质较简单，便于用作研究基因结构、 功能及调控机制的材料。 便于研究基因的突变；
中断杂交的过程
上述事实说明，Hfr菌株的基因是按一定的线性顺序 依次进入F–菌株的，染色体从原点以直线方式进入F– 细胞。基因位点离原点愈近，进入F–细胞愈早，反之 则晚。
根据中断杂交的实验，用Hfr基因在F–细胞中出现的 时间为标准，可以作出大肠杆菌的遗传连锁图。
gal
8 8.5 9 11
1950年戴维斯（Davis）设计了一种U型管实验， 证实了A和B菌株之间确实是发生了杂交。
结论:
原养型不是转化或互养产生的; 两菌株细胞的直接接触是产生原养型菌株的前 提。
2.海斯（W.Hayes）的实验（1952）
海斯在重复莱德伯格和泰特姆的细菌杂交实验之前， 分别用高剂量的链霉素来处理A菌株和B菌株。
(1)不用亲本类型 (2)两对基因间的交换频率，必须在形成部分二倍 体的条件下，计算重组率。 (3)部分二倍体如果不发生重组，无法鉴别。 (4)接合重组不产生相反的重组类型
Hfr: lac+ade+strs X F-: lac-ade-strr
混合60min
MM+str
F-：ade+strr 1000 影印EMB
高频重组(High frequence recombination, Hfr)
F因子整合到了细菌染色体上，与F-细胞接合 后将供体染色体的一部分或全部传递给F-受体，当 供体和受体的等位基因带有不同的遗传标记时，可 观察到它们之间发生重组，频率可达到10-2以上， 称为高频重组品系（菌株）
Hfr和F+的异同
细菌染色体外的一个决定细菌雄性性别的共价环 状DNA分子，称为致育因子 (fertility factor)，又称 为F因子或F质粒。
携带F因子的菌株称为供 体菌或雄性，用F＋表示。
未携带F因子的菌株为受 体菌或雌性，用F－表示。
F因子结构
致育基因(fertility gene): (接合转移区)