第八章微物的遺傳和變異復(fù)習(xí)題解

1、第八章微生物的遺傳和變異 習(xí)題與題解一、填空題1、證明DNA遺傳物質(zhì)的事例很多，其中最直接的證明有1928年Griffith 的細(xì) 菌轉(zhuǎn)化實驗、Avery等的1944年發(fā)表的細(xì)菌細(xì)胞抽提物的降解、 轉(zhuǎn)化實驗禾口 1952 年Alfred等進(jìn)行的35S、32P標(biāo)記的T2噬菌體繁殖實驗。而1956年，H.Fraenkel-Conrat 用RNAW毒（煙草花葉病毒 TMV所進(jìn)行的 拆分和重建實驗，證明了 RNAfe是遺傳物質(zhì)。2、細(xì)菌在一般情況下是一套基因，即 單倍體;真核微生物通常是有兩套基因又稱 二倍體。3、大腸桿菌基因組為雙鏈環(huán)狀的 國立，在細(xì)胞中以緊密纏繞成的較致密的不 規(guī)則小體形式存在于細(xì)

2、胞中，該小體被稱為擬核。4、酵母菌基因組最顯著的特點是高度重復(fù)。酵母基因組全序列測定完成后，在其 基因組上發(fā)現(xiàn)了許多較高同源性的 DNA1復(fù)序列，稱之為遺傳豐余。5、質(zhì)粒通常以|共價閉合狀|的超螺旋雙鏈DN的子存在于細(xì)胞中，但從細(xì)胞中分離 的質(zhì)粒大多是3種構(gòu)型，即CCCS、OCS和L型。6、轉(zhuǎn)座因子1）是細(xì)胞中位于 染色體或質(zhì)粒上能改變自身位置（如從染色體或質(zhì) 粒的一個位點轉(zhuǎn)到另一個位點，或者在兩個復(fù)制子之間轉(zhuǎn)移）的一段DNAOJo2）原核微生物中的轉(zhuǎn)座因子有三種類型：插入序列（ IS）、轉(zhuǎn)座子（Tn）和某些 特殊病毒（如Ml）。3）轉(zhuǎn)座因子可引發(fā)多種遺傳變化，主要包括 插入突變、產(chǎn)生染發(fā)體畸

3、變、基因的移動和重排。7、在普遍性轉(zhuǎn)導(dǎo)中.噬菌體可以將供體細(xì)菌染色體的 任何部分轉(zhuǎn)導(dǎo)到受體細(xì)菌中: 而在局限性轉(zhuǎn)導(dǎo)中、噬菌體總是攜帶 同樣的片段到受體細(xì)胞中。8、細(xì)菌的結(jié)合作 用是指細(xì)菌 與細(xì)菌的 直接接觸而 產(chǎn)生的遺傳信息的 轉(zhuǎn)移 和重組過程9、線粒體遺傳特征的遺傳發(fā)生在核外，且在有絲分裂和減數(shù)分裂過程以外，因此 它是一種細(xì)胞質(zhì)遺傳。10、絲狀真菌遺傳學(xué)研究主要是借助有性過程和 準(zhǔn)性生殖過程，并通過遺傳分析 進(jìn)行的，而準(zhǔn)性生殖是絲狀真菌，特別是不產(chǎn)生有性抱子的 絲狀真菌特有的遺傳 現(xiàn)象。準(zhǔn)性牛殖杲指不經(jīng)過減數(shù)分裂就能導(dǎo)致基因重組的牛殖過程。在該過程中， 染色體的交換和減少，不像有性生殖那樣有

4、規(guī)律，而且也是不協(xié)調(diào)的。二、選擇題1、最小的遺傳單位是（ 基因）。（1）染色體（2）基因（3）密碼子（4）核甘酸2、細(xì)菌直接攝取外界游離的DN端段而發(fā)生變異，稱為（轉(zhuǎn)化）。（1）轉(zhuǎn)導(dǎo)（2）轉(zhuǎn)化（3）接合（4）轉(zhuǎn)換3、基因組通常是指全部一套基因。由于現(xiàn)在發(fā)現(xiàn)許多非編碼序列具有重要的功能， 因此，目前基因組的含義實際上是指細(xì)胞中基因以及非基因的（DNAff列），包括編碼蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)基因、調(diào)控序列，以及目前功能還尚不清楚的（ DNA序列）。（1） RNAff列（2） DNAff列（3）調(diào)控序列（4）操縱子序列4、瓊脂糖凝膠電泳是根據(jù)（ 相對分子量大?。┖碗娪境尸F(xiàn)的帶型將染色體 DNA 與質(zhì)粒分開。（

5、1）數(shù)量（2）相對分子質(zhì)量大?。?）凝膠用量（4）線型結(jié)構(gòu)5、由于個別堿基的置換、插入或缺失引起的突變，稱為（ 基因突變）（1）染色體突變 （2）基因突變（3）自發(fā)突變 （4）人工誘導(dǎo)突變6、插入順序（IS）和轉(zhuǎn)座子（tn）有兩個重要的共同特征：其一它們都攜帶有編 碼轉(zhuǎn)座酶的基因，該酶是轉(zhuǎn)移位置，即轉(zhuǎn)座所必需的；另一共同特征是它們的兩 端都有（反向末端重復(fù)序列）。（1）反向末端重復(fù)序列（2）不同源序列（3）同源序列（4）不重復(fù)序列7、Mu噬菌體是一種以大腸桿菌為宿主的溫和噬菌體，其基因組上除含有為噬菌體 生長繁殖所必需的基因外，還有為轉(zhuǎn)座所必需的基因，因此它也是最大的（ 轉(zhuǎn)座 因子）。（1）噬

6、菌體（2）插入順序（3）轉(zhuǎn)座子（4）轉(zhuǎn)座因子8、F，是攜帶有宿主染色體基因的 F因子，F(xiàn)，XL的雜交與F+X L雜交不同的 是供體的部分染色體基因隨F/ 一起轉(zhuǎn)入受體細(xì)胞，并且不需要整合就可以表達(dá)， 實際上是形成一種部分二倍體，此時的受體細(xì)胞也就變成了（ F，）。這種過程又 稱為性導(dǎo)。（1） F+（2） F，（3） F（4） F9、形成轉(zhuǎn)導(dǎo)顆粒的噬菌體可以是溫和的也可以是烈性的，主要的要求是具有能偶爾識別宿主DNAB （包裝機(jī)制），并在宿主基因組完全降解以前進(jìn)行包裝。（1）裂解機(jī)制（2）包裝機(jī)制（3）識別機(jī)制 （4）侵入機(jī)制10、誘變育種是指利用各種誘變劑處理微生物細(xì)胞，提高基因的隨機(jī)（突變頻

7、 率），通過一定的篩選方法獲得所需要的高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)菌株。（1）重組頻率（2）融合頻率（3）突變頻率（4）調(diào)控頻率三、是非題1、Avery和他的合作者 C.M.Macleod和M.J.McCarty為了弄清楚 Griffith 實驗中 的轉(zhuǎn)化因子的實質(zhì)，他們分別用降解DNA RNAE蛋白質(zhì)的酶作用于有毒的S型細(xì) 胞抽提物，選擇性地破壞這些細(xì)胞成分，然后分別與無毒的R型細(xì)胞混合，觀察轉(zhuǎn)化現(xiàn)象的發(fā)生。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，只有 DNA被酶解而遭破壞的抽提物無轉(zhuǎn)化作用，說 明DNA1轉(zhuǎn)化所必須白轉(zhuǎn)化因子。+2、大腸桿菌及其他原核生物編碼rRNA的基因rrn往往是多拷貝的，而結(jié)構(gòu)基因 多為單拷貝，反映了它們基因組經(jīng)濟(jì)而

8、有效的結(jié)構(gòu)。+3、與其他真核細(xì)胞一樣，酵母的 DNA也是與4種主要的組蛋白（H2A H2B H3 和H4）結(jié)合構(gòu)成染色質(zhì)的14bp核小體核心DNA染色體DNAk有著絲粒和端粒， 沒有明顯的操縱子結(jié)構(gòu)，有間隔區(qū)或內(nèi)含子序列。+5、質(zhì)粒作為細(xì)胞中的主要遺傳因子，攜帶有在所有生長條件下所必需的基因。-6、Tn比IS分子大，與IS的主要差別是Tn攜帶有授予宿主某些遺傳特性的基因， 主要是抗生素和某些毒物抗性基因。+7、線粒體基因組可編碼一些為線粒體呼吸鏈所需要的蛋白質(zhì)，大多數(shù)的線粒體蛋白質(zhì)不是由線粒體基因編碼的，而是由細(xì)胞核編碼的。+8、營養(yǎng)缺陷型是微牛物遺傳學(xué)研窮重耍的選擇標(biāo)記和育種的重耍手段。 由

9、于這類 突變型在基本培養(yǎng)基上不生長，所以是一種負(fù)選擇標(biāo)記，需采用影印平板（Replica plating ）的方法進(jìn)行分離。+9、基因型和表型是遺傳學(xué)中常用的兩個概念。 去型是指可觀察或可檢測到的個體 性狀或特征，是特定的基因型在一定環(huán)境條件下的表現(xiàn)； 基因型是指貯存在遺傳 物質(zhì)中的信息，也就是它的DNAtt基順序。+10、自然感受態(tài)除了對線型染色體 DNA分子的攝取外，也能攝取質(zhì)粒 DNAffi噬菌 體DNA后者又稱為轉(zhuǎn)染。+四、名詞解釋1、質(zhì)粒：是一種獨立于染色體外，能進(jìn)行自主復(fù)制的細(xì)胞質(zhì)遺傳因子，通常以共價閉合環(huán)狀（CCC的超螺旋雙鏈DNA子存在于各種微生物細(xì)胞中，但從細(xì)胞中分離的質(zhì)粒，

10、 大多是三種構(gòu)型： 共價閉合環(huán)狀型（ CCC） 、 開環(huán)型（ OC） 和線型（ L） 。2、 F 質(zhì)粒： 又稱 F 因子、 致育因子， 是最早發(fā)現(xiàn)的一種與大腸桿菌的有性生殖現(xiàn)象（接合作用）有關(guān)的 質(zhì)粒。3、 F+ 菌株和F 菌株： 攜帶有 F 質(zhì)粒的菌株，稱為F+ 菌株 （相當(dāng)于雄性） ， 無 F 質(zhì)粒的菌株，稱為F 菌株 （相當(dāng)于雌性） 。兩者雜交的結(jié)果，供體細(xì)菌和受體細(xì)菌均含有一個成為 F 因子，因此，均為F+ 菌株。4、 Hfr 菌株和F 因子：F 質(zhì)粒整合到宿主細(xì)胞染色體上的菌株，稱為 高頻重組（ high frequence recombination ， Hfr ）菌株。當(dāng) Hfr

11、 菌株上的 F 因子， 通過重組回復(fù)成自主狀態(tài)時，有時可將其相鄰的染色體基因一起切割下來，而成為 攜帶某一染色體基因的特殊F因子，將其稱為F，因子。帶有P因子的菌株，常用F， 表示。5、基因組：指存在于細(xì)胞或病毒中的所有基因及非基因的DNAff列組成的總稱。6、遺傳豐余：酵母菌基因組中出現(xiàn)的許多較高同源性的DNA®復(fù)序列。7、轉(zhuǎn)座因子：位于細(xì)胞的染色體或質(zhì)粒上一段能改變自身位置的DNAff列。8、 IS 和 Tn： IS 插入序列（ Insertion sequence） ， Tn 轉(zhuǎn)座子（ Transposon ） ，兩者都是轉(zhuǎn)座因子， 并具有兩個重要的共同特征： （一） 都攜帶有

12、編碼轉(zhuǎn)座酶的基因，該酶是轉(zhuǎn)移位置，即轉(zhuǎn)座所必需的； （二）它們的兩端都有反向末端重復(fù)序列 。10、基因突變：一個基因內(nèi)部遺傳結(jié)構(gòu)或DNA序列的任何改變，包括一對或少數(shù)幾對堿基的缺失、插入或置換，而導(dǎo)致的遺傳變化，稱為基因突變。11、移碼突變：是由于DNAff列中發(fā)生12個核甘酸的缺失或插入，使翻譯的閱 讀框發(fā)生改變，從而導(dǎo)致從改變位置以后的氨基序列的完全變化。12、同義突變與錯義突變：同義突變指某個堿基的變化沒有改變產(chǎn)物氨基酸序列的密碼子變化的突變。錯義突變指堿基序列的變化引起了產(chǎn)物氨基酸序列的密碼子變化的突變。13、轉(zhuǎn)導(dǎo)：是由病毒介導(dǎo)的細(xì)胞間進(jìn)行遺傳物質(zhì)交換的一種方式。14、普遍性轉(zhuǎn)導(dǎo)：噬菌

13、體可以攜帶染色體的任何部分，轉(zhuǎn)導(dǎo)到受體細(xì)胞中。15、局限性轉(zhuǎn)導(dǎo)：噬菌體總是攜帶同樣的片段到受體細(xì)胞中。16、遺傳轉(zhuǎn)化：是指同源或異源的游離 DN砌子（質(zhì)粒和染色體DNA被自然或人 工感受態(tài)細(xì)胞攝取，并得到表達(dá)的水平方向的基因轉(zhuǎn)移過程。17、接合作用：是指通過細(xì)胞與細(xì)胞的直接接觸而產(chǎn)生的遺傳信息的轉(zhuǎn)移和重組過程。18、誘變育種：利用各種誘變劑處理微生物細(xì)胞，提高基因的隨機(jī)突變頻率，通過一定的篩選方法（或特定的篩子）獲得所需要的高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)菌株。19、營養(yǎng)缺陷型：是一種缺乏合成其生存必需的營養(yǎng)物的突變型，只有從周圍環(huán)境或培養(yǎng)基中獲得這些營養(yǎng)或其前體物才能生長。20、野生型：沒有發(fā)生突變的營養(yǎng)型。21原

14、養(yǎng)型：營養(yǎng)缺陷型菌株再次突變，恢復(fù)到原來的營養(yǎng)類型，稱為原養(yǎng)型。五、簡答題1、請概述質(zhì)粒、轉(zhuǎn)座因子異同點。質(zhì)粒和轉(zhuǎn)座因子都是細(xì)胞中除染色體以外的遺傳因子。質(zhì)粒是一種獨立于染色體外，能進(jìn)行自主復(fù)制的細(xì)胞質(zhì)遺傳因子，主要存在于各種微生物細(xì)胞中；轉(zhuǎn)座因子是位于染色體或質(zhì)粒上的一段能改變自身位置的DNA序列，廣泛分布于原核和真核細(xì)胞中。2、什么是準(zhǔn)性生殖？簡述其過程。準(zhǔn)性生殖是不經(jīng)過減數(shù)分裂就能導(dǎo)致基因重組的生殖過程。準(zhǔn)性生殖的過程包括異核體的形成、二倍體的形成以及體細(xì)胞交換和單元化。3、根據(jù)突變的光復(fù)活修復(fù)作用、原理，你認(rèn)為在進(jìn)行紫外線誘變處理時，應(yīng)注意 什么？在進(jìn)行紫外線誘變處理時應(yīng)注意避光，以防

15、光復(fù)活修復(fù)作用。一般在紅光下操作，在黑暗中培養(yǎng)。在紫外線照射時，盛菌液的培養(yǎng)皿應(yīng)置于磁力攪拌器上，邊照射邊攪拌，使細(xì)胞能均勻受到紫外線照射。4、Hfr XF和F + XL雜交得到的接合子都有性菌毛產(chǎn)生嗎？它們是否都能被 M13 噬菌體感染呢？Hfr 乂廠中，由于Hfr菌株的染色體在向 F的轉(zhuǎn)移過程中，整合在染色體上的 F因子（實際是 因子），除先導(dǎo)區(qū)外，絕大部分處于轉(zhuǎn)移染色體的末端，由于 轉(zhuǎn)移過程中常被中斷，因此F因子不易轉(zhuǎn)移到受體細(xì)胞中，所以Hfr XF得到的接 合子仍然是F'無性菌毛的產(chǎn)生；而F+XF得到的接合子有性菌毛產(chǎn)生，能被M13 噬菌體感染，因為M13的侵染途徑是性菌毛。5

16、、簡述DNA Shuffling 技術(shù)。將來源不同但功能相同的一組同源基因，用DNA核酸酶I進(jìn)行消化，產(chǎn)生隨機(jī)小片段，由這些隨機(jī)小片段組成一個文庫，使之互為引物和模板，進(jìn)行PCRT增，當(dāng)一個基因拷貝片段作為另一個基因拷貝的引物時，引起模板轉(zhuǎn)換，重組因 而發(fā)生，導(dǎo)入體內(nèi)后，選擇正突變做新一輪的體外重組，一般通過2-3 次循環(huán)，可獲得產(chǎn)物大幅度提高的重組突變體。 6、簡述感受態(tài)及其形成過程： 感受態(tài)：細(xì)菌能從周圍環(huán)境吸取 DNA勺一種生理狀態(tài)。感受態(tài)出現(xiàn)的過程 ：細(xì)菌生長到一定階段，分泌一種稱為感受態(tài)因子的小分子的蛋白質(zhì)，它與細(xì)胞表面受體（M相互作用，誘導(dǎo)一些感受態(tài)特異蛋白質(zhì)（如 自溶素）的表達(dá)，

17、使細(xì)胞表面的 DNA結(jié)合蛋白及核酸酶裸露出來，從而使細(xì)胞具 有外界DN閣合的活性。自然感受態(tài)除了對線型染色體DNA分子的攝取外，也能攝取質(zhì)粒 DNAffi噬菌 體DNA后者又稱為轉(zhuǎn)染。+ 六、論述題1、 從遺傳學(xué)角度談?wù)勀銓﹄貌《荆?Prion ）的理解和看法。 （考研的同學(xué)看） 阮病毒是不含核酸的蛋白質(zhì)侵染顆粒。但它不是傳遞遺傳信息的載體，也不能自我復(fù)制，而仍然是由基因編碼的一種正常蛋白質(zhì)（PrP）的兩種異構(gòu)體：錯誤！鏈接無效。C（存在正常組織中）和錯誤！鏈接無效。sC （存在病變組織中），其氨基 酸和線性排列順序相同，但是三維構(gòu)象不同，因此，由 錯誤！鏈接無效。 sC 引起的疾 病又稱為“

18、蛋白質(zhì)構(gòu)象病” 。2、 DNAig上發(fā)生的損傷是否一定發(fā)生表型的改變？盡你所能說出理由。DNAS上發(fā)生的損傷不一定發(fā)生表型的改變。如下列情況：同義突變或沉默突 變；發(fā)生了基因內(nèi)另一位點或是另一基因的抑制突變（一般指tRNA基因的突變）使突變得到校正；即使是錯義突變，但是是否改變表型還看置換的氨基酸是否影 響蛋白質(zhì)的功能；各種修復(fù)機(jī)制可清除DNA勺各種損傷，使其表型不發(fā)生改變。3、 細(xì)菌接合作用的機(jī)制？比較大腸桿菌的F+、F-、Hfr和F'菌株的區(qū)別？細(xì)菌接合作用是指供體菌（ “雄性” ）通過性菌毛與受體菌（ “雌性” ）直接接 觸，通過 F 質(zhì)?；蚱鋽y帶的不同長度的核基因組片段傳遞，產(chǎn)生的遺傳信息的轉(zhuǎn) 移和重組過程。F因子（fertility factor ,致育因子）又稱（F質(zhì)粒），其大小約100kb,是 最早發(fā)現(xiàn)的一種與大腸桿菌的有性生殖現(xiàn)象（接