(1) 杂交后代个体最多的基因型分别是+++(235)和pqr(270)所以亲本的噬菌体基因型分别是+++和pqr。 (2)(3):三点测验:
首先,确定基因之间的顺序:将双交换型个体:+qr和p++与亲本型比较可知p位于qr之间。 其次,求交换值:
4?7?qr?p???100%=1.52% 双交换值=?100%=
726总个体数单交换 I(p-q)=48?40p?r ? ?q??100%?1.52%=13.64 ?100%?双交换值=726总个体数单交换II(p-r)=60?62??r ? pq??100%?1.52%=18.32% ?100%?双交换值=726总个体数 最后,做连锁图:
6.试比较转化、接合、转导、性导在细菌遗传物质传递上的异同。
是否有性因子 是否需要载体 细菌之间是否需要接触 吸收DNA的方式 菌体的状态 是否形成部分二倍体 是否整合到自身染色体上 DNA转移方向
转化 无 无 否 单链吸收 受体菌感受态 外源DNA不复制的单链 是
供体向受体单方向
是
供体向受体单方向
是
供体向受体单方向
是
供体向受体单方向
接合 F 无 需要
边转移边复制的滚环模式
供体:Hfr,受体F- 会
性导 F’ 无 需要
边转移边复制的滚环模式
供体:F’;受体F- 会
噬菌体侵染范围 会 转导 无 噬菌体 否
噬菌体直接注入
13.64 18.32 q p r 7.假定你证明对过去一个从未描述过的细菌种有遗传重组,如使ab+菌株与a+b菌株混合培养,形成a+b+、ab的重组类型,试说明将采用哪种方式来确定这种重组是转化、转导还是接合的结果。
解: 首先将ab+和a+b两种菌株分别放入图7-11所示的Davis U型管的两臂,待两臂的细胞在完全培养基上停止生长后,将它们涂布于基本培养基上,在任何一臂内如果没有a+b+说明是接合;否则就是转化或者转导:再在DavisU型管中加入DNase处理,如果发现在基本培养基上没有出现a+b+则说明是由转化引起的重组,否则可能是转导,在DavisU型管中加入噬菌体的抗血清,如果能抑制重组发生,则可以确定是转导。
8.在接合实验中,Hfr菌株应带有一个敏感的位点(如aziS或strS),这样,在发生接合后可用选择性培养基消除Hfr供体。试问这个位点距离Hfr染色体的转移起点(O)应该远还是近,为什么?答: 应该远。因为接合过程中,Hfr基因向F中的转移是在F因子的原点引导下进行的,离原点越近的基因,在受体中最先发生重组,而且重组频率最高,越远则越后重组而且重组频率越低。如果选择性基因离原点太近,那么选择的时候在消除Hfr供体的同时也杀死了定量的重组体。
9.供体菌株为Hfr arg- leu+ aziS strS,受体菌株F- arg+ leu- aziR strS。为了检出和收集重组体F- arg+ leu+ aziR,应用下列哪一种培养基可以完成这一任务,为什么其他的培养基不可以? (1)基本培养基加链霉素
(2)基本培养基加叠氮化钠和亮氨酸 (3)基本培养基加叠氮化钠
(4)在选择培养基中不加精氨酸和亮氨酸,加链霉素 (5)基本培养基加链霉素和叠氮化钠 解:用排除法。
(1)基本培养基加链霉素:不可以,因为供体受体都有strS 基因,培养基加入链霉素,供体、受体、重组体都被杀死。 (2)基本培养基加叠氮化钠和亮氨酸:不可以,加入亮氨酸检出的重组体中既有arg+ leu+ aziR也有arg+ leuaziR
--
(3)基本培养基加叠氮化钠:可以
(4)在选择培养基中不加精氨酸和亮氨酸,加链霉素:不可以,理由同(1) (5)基本培养基加链霉素和叠氮化钠:不可以理由同(1)
10.大肠杆菌三个Hfr菌株利用中断交配技术,分别与营养缺陷型F-菌株交配,获得下表结果:
试利用上述资料建立一个大肠杆菌染色体图,包括以分钟表示的图距。并标出各Hfr菌株F因子的插入位点及转移方向。 解:首先,根据表格做出各个Hfr菌株的直线连锁图:
HfrP4X: lac gal his arg xyl ilu thr
O
9 27 24 11 4 17 O
11 4 17 8 9 27
HfrKL98: arg xyl ilu thr lac gal his
thr lac gal his arg xyl ilu 8 9 27 24 11 4 (直线代表染色体,数字代表基因之间的遗传距离,单位:分钟)
O HfrRa-2
然后,整合直线连锁图做环形连锁图:从直线连锁图可以看出,三个不同的Hfr菌株接合做图,所得到的基因之间的遗传距离是一致的。从 HfrP4X和HfrP4Kl98两个菌系的做图结果即可得知这7个基因是环形连锁的,而且可以得知lac和thr之间的距
离为8。HfrRa-2的做图结果证实了上述结论。因此,该细菌的染色体全长=9+27+24+11+4+17+8=100分钟。根据基因之间的距离可以整合得到如下环状连锁图。
最后,标出F因子的插入位点和转移方向:起始点用箭头表示,箭头前即是终点用竖线表示。
P4X
thr lac 0/100 gal Ra-2
ilu 75 xyl arg 25 his 50
箭头旁边标上Hfr菌株号。
KL98
11.利用两个大肠杆菌菌株杂交:一个是a+b+c-d+,另一个是a- b- c+d- 。从重组体中选择b+c+基因,而不选a及d的等位基因,当检查b+c+时,大部分都是a- d- 。 试问:
(1)哪一个菌株是供体?
(2)从这个实验可以得到什么结论?
答:假定a- b- c+d-是供体,a+b+c-d+是受体:要获得a-b+c+ d-这种重组体至少需要三次重组即三次双交换才能实现。而这种重组事件发生的频率极低,显然与题中描述的结果不符。
`
`
假定a+b+c-d+是供体,a- b- c+d-是受体:要获得a-b+c+ d-这种重组体只需要一次次重组即一次双交换即可实现。符合题中的试验结果。
结论:虽然接合可以产生各种基因型的重组类型,但是某一种重组体往往是由次数有限的双交换而获得。当然本题是假定基因排列顺序为abcd,如果基因顺序不同结论也完全不同。
12.如果把一个大肠杆菌放在含λ的培养基上它并不裂解,你是否认为这个大肠杆菌是溶源性的? 答:不一定。如果λ噬菌体不能进入大肠杆菌,则该大肠杆菌不是溶原性的。
13.Hfr met+ thi+ pur+×F- met- thi- pur- 杂交。中断杂交试验表明,met- 最后进入受体,所以只在含thi和pur的培养基上选择met+接合后体。检验这些接合后体存在的thi+和pur+,发现各基因型个体数如下:
met+thi+pur+ 280 met+thi+pur- 0 met+thi- pur+ 6 met+thi- pur- 52 试问:
(1) 选择培养基中为什么不考虑met? (2) 基因次序是什么?
(3) 重组单位的图距有多大? (4) 这里为什么不出现基因型met+thi+pur–的个体?
答:(1)由于met距离原点最远,因此选择培养基这不考虑met,这样选择的重组体全部是met+,也就是保证了包含三个基因的染色体长度已经全部进入受体细胞中,这样所有的基因都可以经过交换而发生重组。 根据重组做图法,可以分别计算met-thi以及met-pur之间的重组值:
met?thi重组值=met+thi-6?52?100%==17.16%
met+thi- ? met+thi+6?52?280?0met+pur- 52?0met-pur重组值=?100%==15.38%
met+pur- ? met+pur+6?52?280?0因此:(2)基因的次序为thi-pur-met (3)重组单位的图距有多大?
met与pur间的距离为 15.38 met与thi间的距离为17.16
pur与thi间的距离为17.16-15.38=1.78
(4)由于pur位于met和thi之间,要获得met+thi+pur–需要两个双交换同时发生,这种频率极小,故本题中由于群体较小没有出现。
14.大肠杆菌中三个位点ara、leu和ilvH是在1/2分钟的图距内,为了确定三者之间的正确顺序及图距,用转导噬菌体P1侵染原养型菌株ara+leu+ilvH+,然后使裂解物侵染营养缺陷型菌株ara- leu- livH- ,对每个有选择标记基因进行实验,确定其未选择标记基因的频率,获下表结果:
根据上表三个实验结果,试说明:(1)三个基因间的连锁顺序如何?(2)这个转导片段的大小。 解:由实验1可知:ara距离leu较ara距离ilvH+近,因此可以推断连锁关系如下: ara leu ilvH+
或者: leu ara ilvH+
由实验2可知:ilvH+距离ara较ilvH+距离leu近,所以上面第二种顺序是正确的。 由实验3可知:转导片断大小是从ilvH到 leu和ara之间。
15.肺炎双球菌中基因型为strS mtl- [mtl+为发酵甘露醇(mannitol)的基因,mtl- 不能发酵甘露醇]的细菌在一个试验中由具有strRmtl+的DNA进行转化,在另一个试验中由具有strRmtl- 的以及具有strSmtl+的两种DNA的混合物进行转化,其结果如下:
试问:
(1)上表中第一横行所列结果说明了什么?为什么? (2) 上表中第二横行所列结果说明了什么?为什么?