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微生物遗传答案2

微生物遗传学习题答案

第2章遗传物质

8.各种生物的DNA分子的A+G/T+C=1说明什么？

而G+C/A+T并不恒量说明什么？

答案：

说明在DNA中，嘌呤数等于嘧啶数，在双链中，只有一个嘌呤严格与一个嘧啶配对，才能保证此关系；而G+C/A+T并不恒等于1，只知道要使DNA稳定，只有A=T、G=C，所以显然G≠A、C≠T，DNA链中碱基的排列就不是一种简单的重复。

9.根据下表数据请说明：

微生物

DNA

RNA

A+T/G+C

A+U/G+C

A+G/U+C

枯草杆菌

1.36

1.30

1.02

E.coli

1.00

0.96

0.82

1）RNA和DNA的结构关系，RNA是从一条链转录呢，还是从两条链转录？

2）RNA是否全部形成双链？

答案：

1）如果从两条链转录，则嘌呤必定等于嘧啶，而A+G/U+C=1，而所给数字显然不符，所以只能从单链转录。

2）RNA不可全部形成双链，若全部形成双链，则A+G/U+C必为1。

第3章突变

2.问题

1.说明突变型metA1，metB1，metA2，metB2，met-3，met-4的异同

metA1、metB1、metA2、metB2、met-3、met-4等都为met营养缺陷型。

A、B表示同一表型的不同位置上的不同基因，A1、A2表示得到的时间不同，或编号不同（B1、B2同），met-3、met-4表示未知突变。

2.突变型菌株基因突变如下：

F因子带有半乳糖基因，染色体缺失半乳糖基因

染色体为his，leu，lys，arg缺陷型

染色体为阿拉伯糖、乳糖不发酵，叠N化钠、链霉素抗性

染色体为重组基因突变，整合有λphage。

写出它的基因型。

答案：

F’gal/his-,leu-,lys-,arg-,ara-,δgal-,agir,strr,rec-（λ）

F’gal/his,leu,lys,arg,ara,gal,agir,strr,rec-（λ）

3.***突变体筛选

（1）设计一种利用青霉素筛选lac-突变型的方法。

A、诱变剂处理

B、完全培养基中培养（液体）

C、转至不含碳源的基本培养基中

D、转至含Lac和青霉素的培养基

E、配成相同浓度青霉素、而菌数成梯度的菌液

F、不同样品各涂基本培养基和完全培养基，比较，从差数最大的样品中进一步筛选

或：

将选好的样品涂至含Lac的培养基上（EMB）；比较，Lac+能利用乳糖，菌落紫色；Lac-不能利用乳糖，菌落白色。

（2）设计一种利用青霉素筛选含硫氨基酸以外的氨基酸营养缺陷型的方法

方法1

A、诱变剂处理

B、完全培养基中培养（液体）

C、转至无氮基本培养基中（液体）

D、添加含硫氨基酸及青霉素（液体）

E、制成梯度浓度菌悬液、涂平板

F、比较，挑取菌落进一步鉴定

方法2

A、诱变剂处理

B、涂CM

C、分别影印至（MM+含硫氨基酸）和MM基本培养基中

D、比较（MM+含硫氨基酸）和MM基本培养基，可挑出营养缺陷型

（3）设计一种利用青霉素从抗药细菌筛选敏感回复子的方法

A、诱变剂处理

B、完全培养基中培养（液体）

C、基本培养基（无N）（液体）

D、转至含药物的CM（液体）

E、加入青霉素

F、制成菌液梯度

G,不同样品分别涂成含药物和不含药物的平板，从菌落差数最大的样品中进一步筛选。

（1）5-Bu诱发lac+—>lac-，是否能诱发his+—>his-

（2）吖啶橙能使lac+—>lac-，通过自发突变能否回复lac-—>lac+

（3）羟胺诱发lac+—>lac-，能否为羟胺回复

（4）亚硝酸诱发缺失，通过自发突变能否回复

答案：

①可以；②不可以；③不可以；④不可以

5.DNA链异构出现：

①GC对C—>C*，GC—>（）

②GC对G—>Gei，GC—>（）

答案：

①（AT）；②（CG或TA）；

第4章原核微生物基因重组

2.问题

1.G+和G-细菌转化有什么区别？

G+细菌转化：

有天然感受态

G-细菌转化：

很少有天然感受态，需采用人工转化方式转化

2.转化的过程。

3.在转化中渗入到受体中的单链DNA的整合过程。

4.人工转化系统。

5.E.coli的"性别"和链孢霉、酵母的性别有什么区别?

答案：

E.coli的"性别：

是由F因子决定，细胞分为F+和F-；

链孢霉性别：

存在不同接合型的菌丝；

酵母的性别：

由a型和α型细胞结合进行有性生殖。

7.F因子由几个基本组成部分？

答案：

8.用什么方法可以F-菌株得Hfr菌株?

答案：

9.Hfr细菌和F+细菌有什么相同与不同之处?

答案：

10.怎样证明F因子是染色体外的遗传结构？

其在接合中执行什麽功能？

答案：

11.简单说明细菌接合过程。

为什麽必须通过双交换才能产生有活性的单倍重组体？

答案：

12.为什麽从F+可得不同的Hfr菌株？

起点ori为什麽不同？

答案：

13.***已知E.coliHfr染色体转移以e为起点,并且已知str的位置在a----e等全部基因后端（a----d位置未知），在Hfr（a+b+c+d+e+strs）×F-（a-b-c-d-e-strr）杂交中，在含有Str和A,B,C,D的培养基上选取e+str+重组子165个，影印测得a+:

70,b+:

0,c+:

85,d+:

10写出基因的排列顺序。

答案：

e+,c+，a+，d+，b+，str

14.在Hfr2×F-（thr-leu-azirtorrlac-gal-strrmtl-mal-）的杂交中，如果以lac+strr为选择标记，则中断杂交将得怎样结果?

（已知顺序为←ori←leu←thr←azis←tors←lac←gal←strs←mtl←mal）

答案：

⇒mal+⇒mtl+⇒strs⇒gal+⇒lac+⇒tors⇒azis⇒thr+⇒leu+⇒ori⇒

⇒mal-⇒mtl-⇒strr⇒gal-⇒lac-⇒torr⇒azir⇒thr-⇒leu-⇒

F-染色体

在重组子中得不到str以后的基因。

15.***用雄性专一噬菌体测定E.coli为具有F因子的细菌，并具有Lac+表型，你用什麽方法证明lac+是在染色体上还是在F因子上？

答案：

方法有两种

1）以嘧啶橙处理，如lac+消失，证明在F因子上；

2）用F+xF-/lac-，如F-在变成F+同时，也表现lac+,则证明也在F因子上。

16.“λdg”是如何产生的？

答案：

17.说明下表不同类型接合的结果，并且给予详细的解释。

接合类型

受体菌变化

染色体基因重组

F因子（SCPl）转移

F+×F－

F－→F+

-（极低）

+/F

Hfr×F－

F－→F－

+（高频）

F’×F－

F’→F’

+（少数基因、高频）

+/F’

F－×F－

F－→F－

IF×UF

UF→IF

低

+/SCPl

NF×UF

UF→NF

高

+/SCPl

UF×UF

+/SCP2

18.填空

①下列基因型的F+和F-杂交在下列指定的培养基上，得什麽基因型菌落？

序号

基因型

培养基

菌落的基因型

A-B-

A+B+

A-B-C-D-

A+B+C+D+

A-B-

MM+A+B

A-B-,A+B+,A-B+,A+B-

A-B-C-D-

MM+A+B

A-B-C+D+,A-B+C+D+,A+B-C+D+,A+B+C+D+

A-C-B-D-

MM+A+B

A-C+B-D+,A-C+B+D+,A+C+B-D+,A+C+B+D+

②菌株A、B在几种不同平板上的生长情况如下，请写出它们的基因型。

A菌株

B菌株

1.CM

2.MM+His+Arg

3.MM+His+Arg+Str

4.MM+Trp+Arg

5.MM+Trp+Arg+Str

6.MM+His+Trp

7.MM+His+Trp+Str

基因型

第6章

1.名词解释

异核体：

自然发生的或人工诱导的同种内不同品系或不同种的营养细胞融合，产生两个以上不同的细胞核同处于同一细胞中。

有丝分裂分离（准性重组）——在有丝分裂中，由于同源染色体偶然发生交换，造成基因间的重新组合，出现非亲本杂合二倍体、部分基因纯合的二倍体以及多倍体的细胞类型；或者由于有丝分裂中，由于着丝粒偶然不分裂，导致产生非整倍体，逐渐丢失染色体，最后导致单倍体，产生一系列不同的重组体。

2.问题

1.概述微生物的遗传体制

1.必通过细胞间连接或融合

1）：

有性，减数分裂有规则，重组涉及整个染色体；（真菌）

2）：

准性循环，减数分裂后染色体行为无规则，涉及整个染色体；（真菌）

3）：

经细胞连接，类似细菌，涉及部分染色体，形成半合子；（放线菌）

2.细胞间暂时沟通：

1）涉及部分染色体，形成部分二倍体；

2）F因子转导，涉及少数个别基因；

3.不需细胞沟通

1）phage为媒介，涉及个别少数基因；

2）通过具一定感受态的受体菌接受供体菌的DNA片段，涉及部分少数个别基因

2.真菌的有性生殖与高等植物有性生殖有何区别，有何特点？

1.真菌不分化为雌雄两性，不形成精子和卵子，只是存在有不同接合型，发生接合的两型都可以形成合子核．

2.由于形成的孢子是单倍体，发育而成的体细胞也是单倍体，因而可以在子一代中观察到基因分离情况，而高等动植物中必要到子二代才可；

3.一次减数分裂的产物包含在一个子囊中，可以很容易观察到四分体中一对基因的分离；而高等动植物却不行；

4.在顺序排列的子囊中，减数分裂结果有规则地排列，对遗传学分析有特殊意义

3.真菌的有性生殖与准性生殖有什么相同之处？

不同之处？

1.相同之处：

都要过细胞间的结合，都涉及整个染色体组，涉及染色体的交换.

2.不同之处：

1）有性发生在特殊的囊器中，产生有性孢子，在生理形态上营养细胞都不同；准性发生在一般细胞中，重组结果产生一般的无接合型的细胞；

2）有性中减数分裂导致基因重组，很有规则的；准性中体细胞交换和单原化都是偶然的，无规律的；

3）在有性中，是看重组频率的多少，在准性中，是看纯合频率的多少；

4.什么叫体细胞交换？

其特点是什么？

1.在有丝分裂中，同源染色体间发生的染色体交换，导致部分基因纯合化；

2.特点：

离着丝粒愈近的基因纯合化的机会愈少，愈远愈大.而且着丝粒一端的纯合化不影响另一端基因的纯合化

3.可根据纯合率分析基因与着丝粒位置，间接分析图距，可用选择培养基检出纯合基因，确定纯合率.有可能在没有有性生殖的M中进行基因定位.

5.什么叫单倍体过程？

和减数分裂区别？

1.杂合二倍体中，在有丝分裂中，由于染色体发生不离开行为，产生染色体不规则减少或增多，形成非整倍体（2n+1）,（2n-1）可导致部分基因纯合化的二倍体或单倍重组子出现.

2.区别：

1）在减数分裂中，几乎每一染色体都发生一次交换；在单元化中，体细胞交换是偶然的；

2）减数中，每一对染色体同时减为半数；在单元化中，只是个别染色体变为一个.

3.单元化可使隐性性状得以表现，产生分离，又因为体细胞交换与单元化很少同时发生，当某一染色体单元化后，某一隐性基因表现.在其之上的其他隐性基因也同时表现，分离，因此可断定一基因所属的连锁群.

6.有丝分裂定位的原理是什么？

与经典的定位方法（重组图距）有何区别？

1.杂合二倍体发生有丝分裂交换，使隐性基因得以纯合，表现出来，离着丝粒越远的基因，纯合率越高，反之越低，可根据纯合力高低来分析基因与着丝粒的位置，间接作出图距.

2.重组定位是观察重组率，有丝分裂定位是观察纯合率.

7.把构巢曲霉的两个不同的营养缺陷型菌株（nic+；+ade）的分生孢子混合接种在基本培养基表面培养，常常可以产生少量原养型菌落。

怎样才能判断这些原养型菌落的产生是由于异核现象导致的结果？

8.*为什么酵母菌接合子a／α不再具备接合能力，而是进行减数分裂产生子囊孢子？

提示：

用α1-α2假说模型来解释

9.从下列酵母杂交a-b+xa+b-结果，

（1）计算两个连锁基因a和b的距离；

（2）用什么方法检出下列孢子类型?

1.A-B间距离=45/（415+45）=45/460=9.8%

2.用CM、MM、MM+A、MM+B

10.链孢霉a+b+×a-b-,杂交子代见下表（表中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ组代表a、b是不同的基因）

①.说明每一类子囊类型（1-7）（PD，NPD，T型）;

②.分别计算着丝粒距离;

③.推断两基因是否连锁;

④.如果连锁,计算图距,指出是否在同一臂?

a-b-

a+b+

a-b+

a+b-

a-b-

a-b+

a+b-

a+b+

a-b-

a+b-

a+b+

a-b+

a-b-

a+b+

a-b-

a-b+

a+b-

a-b+

a+b-

a+b+

a-b-

分离时期

子囊类型

实验组

Ⅰ

Ⅱ

Ⅲ

Ⅳ

注：

Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ表示不同的试验，需要分别计算。

实验组Ⅰ

PD/NPD=34/34=1

所以，a与b不连锁

b着丝粒距离：

0.5*32/100*100=16

实验组Ⅱ

PD/NPD=84/1>1

NPD/T=1/15<0.25

所以，a与b连锁

b着丝粒距离：

0.5*15/100*100=7.5

a-b重组值：

（0.5*15+1）/100*100=8.5

实验组Ⅲ

PD/NPD=（6+12）/（7+11）=1

NPD/T=（7+11）/（20+22+22）=18/64=0.28

所以，a与b不连锁

a着丝粒距离：

0.5*（22+12+11+22）/（6+7+20+22+12+11+22）*100=33.5

b着丝粒距离：

0.5*（20+12+11+22）/（6+7+20+22+12+11+22）*100=32.5

实验组Ⅳ

PD/NPD=（80+9）/1>1

所以，a与b连锁

a着丝粒距离：

0.5（1+9+1+5）/（80+9+1+9+1+5）*100=7.6

b着丝粒距离：

0.5（9+9+1+5）/（80+9+1+9+1+5）*100=11.4

a-b重组值：

[0.5（9+1+5）+1]/（80+9+1+9+1+5）*100=8.1

第7章细胞质遗传

1.名词解释

母体遗传：

在细胞质遗传中，子代性状都相同于雌性亲本，这就是所谓的母性遗传。

不分离现象：

两亲本提供不等量或等量的细胞质，但一细胞质成分对另一细胞质成分有抑制作用。

由于遗传性状由细胞质因子控制，造成子代不服从孟德尔分离定律的现象叫不分离现象。

如母体遗传。

质粒：

核基因外的能自我复制的环状DNA分子。

嵌合质粒：

不同质粒重组形成。

严紧型复制：

复制与细胞蛋白质合成有关，蛋白质合成停止它的复制也停止。

每细胞只1~2个，如Ecoli中的F因子。

松弛型复制：

复制受多种因素控制，蛋白质合成停止后还可继续复制，可达103/cell并复制到杆菌中的F因子，R1因子，ColE1。

相容性（亲和性）：

两种质粒稳定共存于同一细胞，复制互不干扰，细胞分裂可稳定传给后代，如PSC101和ColE1。

不相容性（不亲和性）：

两种质粒不能稳定共存于同一细胞，复制互相干扰，两种质粒并存子代越来越少，直到消失。

不亲合群：

不能并存于同一细胞中的质粒，如F，colv。

同一不亲合群不能并存，不相容性。

不同不亲合群可并存同一细胞中的不同质粒有可相溶性，如PSC101，ColE1。

致育抑制：

一种质粒与另一种质粒并存于同一细胞中，可使后者失去它的控制的致育功能。

如R因子可使F因子失去功能，包括接合、雄性专一噬菌体感染、F专一抗体凝集素等功能。

溶源转化：

溶源化的结果造成细菌表型改变这一现象称为溶源转化，如白喉棒杆菌毒素的产生。

2.问题

3.**质粒的不亲和群的机理。

两不相容性质粒可产生同种（类似）复制阻遏物，对两者都有作用，互相干扰，使得细胞内2种质粒的总拷贝数不变，实质上2种质粒复制都受到限制；随细胞分裂，质粒随机分配、丢失，数目减少，好像发生分离；最终两者并存的少，单独存在的多，最终表现为不相容性。

例如F因子和R因子。

4.**有那些机制保持质粒的稳定性？

①质粒复制是需借助于寄主的核糖体，而且可以肯定还受借助于寄主的某些酶类，因为有些质粒复制是与寄主Pr.合成有关，如果这些受寄主抑制的Pr.发生变化，必然要影响到质粒的复制。

②质粒复制的根本原因是由于能自我复制。

严紧型与松弛型：

前者拷贝数与染色体相等；不同质粒在不同宿主中表现不同，同一质粒在不同宿主中也表现不同，F因复制温度敏感突变型有二种：

一是由于染色体基因突变引起F因子复制突变；二是F因子本身突变。

5.**一个小质粒需要什么条件才能被转移？

小质粒上如果带有与F质粒oriT类似的bom（或mob）基因，可以被大质粒的转移区段可带动转移。

9.有4个菌株如下，写出菌株Xy102的全部符号。

K12

W1177:

K12F-leu，thi，azirlac，gal，strr，（λ）-

Xy101:

W1177（pSC101）（pXY123）

Xy102:

Xy101（pSC101⊿amp）

Xy102:

k12F-leu-thr-ozirlac-gal-strr（λ）－（pSC101⊿amp）（pXY123）

第8章基因的结构和作用

1.名词解释

互补测验：

在不发生重组条件下，观察二突变型的染色体能否互相提供缺乏的酶类，产生互补作用，出现原养型，从而判断基因的功能等位性。

顺反位置效应：

顺式结构不同于反式结构的现象称顺反位置效应，具有此效应的突变型同属一顺反子。

顺反子：

一个顺反子就是一个基因，具有顺反效应的突变型同属一顺反子，通过顺反测定才能确定它的限量。

它是一功能单位，但不是重组、突变单位。

顺反测验：

比较顺式和反式结构的表型效应的互补测验称顺反测验。

基因座位：

一基因或顺反子在染色体上占有的位置称为座位。

突变位点：

同一基因各个突变型发生变化的位置叫突变位点。

拟等位基因：

经典遗传学中由于难以发现不同位点发生突变的二等位基因之间的交换，可以认为基因是交换的单位，偶尔发现二个等位基因突变型之间能发生重组，称为拟等位基因。

从现代遗传学看来，是一系列基因突变型的重组。

基因内互补：

二个拟等位突变型互补产生野生型叫基因内的互补。

特点：

发生在基因内；

不可能百分之百恢复酶活；

只限于一系列拟等位突变型中的一部分。

互补群：

由于同一种蛋白质的缺陷而表现相同的一系列拟等位突变型，如果彼此表现一定的互补主要，称为同一互补群。

互补群即一个基因（如按一个基因一个功能来看，互补群应是一系列基因）。

抑制基因：

一突变型在另一突变型同时存在的情况下恢复它的正常表型效应时，后一基因称为前一基因的抑制基因。

基因内抑制：

基因内另一位点上发生异义突变抑制了一位点上的异义突变，或由于插入移码突变抑制了缺失移码突变（或反应）而表现野生型。

基因间抑制：

由于代谢抵偿，tRNA基因突变是无义突变、异义突变、以及移码突变，回复为野生型。

正控制诱导体系：

诱导物使激活物处于活动状态，结合于染色体，在此作用下酶合成。

激活物不存在或失活，酶不合成，降解物阻遏。

如，E.coli的阿拉伯糖发酵，麦芽糖操纵子。

正控制阻遏体系：

效应物存在时，与蛋白质结合使蛋白质不具有激活性质，阻止了DNA转录。

色氨酸合成中，若效应物（色氨酸）不存在，使转录能超越弱化子。

负控制诱导体系：

某一细胞成分的存在结合于染色体阻遏酶合成，使某种细胞功能不能实现，它的消失或失活使功能可能实现。

如，乳糖操纵子体系，阻遏蛋白质的存在使转录不能进行。

负控制阻遏体系：

效应物与变构蛋白质结合，结合于染色体阻止转录；变构蛋白质不结合于染色体转录进行。

如色氨酸、组氨酸合成的调节。

2.问题①②③④

5.**互补测验基本要求有哪些？

为什么？

根据这些要求有哪些方法可以作为互补测验？

为什么？

答：

1.基本条件

①二倍体状态

②重组缺陷型；因为要测验二个同样表型的突变型是否属于同一基因。

虽然表现互养的可以断定为不同基因，但不表现互养的却不能断定是等位的。

因为种种原因可使互养不表现。

采用二倍体可排除干扰，简化实验条件。

但二突变体染色体共处一细胞可能重组，无法断定是基因间还是基因内重组，所以要重组缺陷型。

2.可以进行互补测验的类型

①异核体、②杂基因子、③流产转导、④F因子、⑤感染2个不同噬菌体的细胞

8.由下表填入+（表示合成相应的酶）—（表示不成相应的酶）

基因型

加糖

不加糖

加糖

不加糖

F’isz+y+/i+z+y+

—

F’i+o+z-y+/i+ocz+y-

—

F’iso+z+y+/i+ocz+y+

F’iso+z+y+/i-o+z+y+

—

F’i-o+z+y+/i-o+z+y+

F’i+o+z-y-/i-o+z+y-

—

9.***请说明z、y是组成型还是诱导型？

并说明道理。

组成型/诱导型

i+z+y+

o+z+y+

i-z+y+

ocz+y+

F’i+z+y+/i-z+y+

F’o+z+y+/ocz+y+

F’i-z+y+/i+z-y+

F’ocz+y+/o+z-y

F’i+z+y-/i-z-y+

F’o+z+y-/ocz-y+

F’i-z+y+/i-z-y+

F’ocz+y+/ocz-y-

10***细菌有那些转译水平上的调控作用？

转录水平调控:

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