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第二节 细菌遗传分析
第三节 噬菌体遗传分析
细菌和病毒的遗传
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第一节 细菌和病毒结构
细菌和病毒结构及其遗传特点，使它们成为遗传学研究好材料。转化试验、一个基因一个酶假说、基因精细结构、基因表示调控、基因工程等遗传学重大发觉和技术发展都与细菌和病毒相关。
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一、细菌结构
单细胞生物，大小不一，普通长1- 2μm，，为一层或多层膜或细胞壁所包围。部分细菌还有一些特殊结构，如鞭毛、伞毛、荚膜等。
细菌细胞核没有核膜，其中染色体是一个很长共价闭合环状双链DNA分子，长度从250-3500μm不等，普通不与蛋白质结合。
多数细菌细胞在细胞核外还有一个或多个能自主复制小型环状DNA。这些DNA分子对细菌生长并非必需，但可赋予细菌一些特征，如抗药性、抗盐性、抗噬菌体侵染等。这些小分子DNA称为质粒（plasmid）。
细菌能在成份十分简单培养基上生长，这种培养基叫基本培养基。细菌在这种培养基上能合成生长所必须各种有机物。单一细胞经过分裂而增殖，大致20分钟繁殖一代，逐步形成肉眼可见菌落。
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二、病毒结构
病毒为非细胞结构，没有本身代谢机能，不能独立地生长和繁殖，必须寄生在活细胞中，利用活细胞营养物质合成新病毒后代。繁殖快速，每小时可增殖百倍。
病毒个体微小，形态多样，结构简单，仅含一个核酸（DNA或RNA）和一个蛋白质外壳。依其遗传物质性质，能够分单链DNA、单链RNA、双链DNA和双链RNA病毒等四种类型。按照它们所感染细胞类型可分为感染细菌、真菌及藻类菌类病毒，以及感染动植物动物病毒和植物病毒。
遗传学研究中应用最广泛是感染细菌病毒，又称为噬菌体(bacteriophage)。依其与宿主细胞相互关系，能够分为烈性噬菌体(virulent phage)和温和噬菌体(temperate phage)两大类型。
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1．世代周期短：
大肠杆菌(E. Coli)20分钟可繁殖一代。
2．便于管理和生化分析：
个体小，普通在1μm至几μm之间(1μm=1/1000mm)，操作管理方便。
3．便于研究基因突变：
裸露DNA分子(有病毒为RNA分子)，易受环境条件影响而发生突变；单倍体生物，不存在显性掩盖隐性问题，突变均能表现出来。
三、细菌和病毒在遗传学研究优越性
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4．便于研究基因作用：
影印培养，易检出营养缺点型突变，有利于从生化角度来研究基因作用。
5．便于基因重组研究：
细菌含有转化、转导和接合作用，利用这些特征能够进行精密遗传学分析
6. 便于研究基因结构、功效及调控机制：
细菌和病毒遗传物质简单，基因定位、结构分析及其分离易于进行，基因表示调控也适于用生理生化方法进行深入研究。
7. 便于进行遗传操作：
染色体结构简单，没有组蛋白和其它蛋白结合，更宜于进行遗传工程操作。
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四、细菌和病毒研究方法
1．单细胞分离
菌液→稀释→涂布在固体培基→单个细胞分离→形成肉眼可见菌落。
细菌研究方法：
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2．影印法测定变异
采取影印法测定细菌是否发生变异以及发生何种变异。
细菌变异主要有形态特征变异和生理特征变异。
形态特征变异：菌落大小、形状、颜色
生理特征变异：
（1）营养缺点型：丧失合成某种营养物质能力，在基本培养基上不能生长。
原养型（野生型）：能够在基本培养基上生长。
（2）抗性突变：抗药性和抗感染型。
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细菌影印培养方法（Lederberg, 1952）
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病毒研究方法：
1. 取得变异
亚硝酸、羟胺、乙基黄酸乙酯（EES）等化学药剂诱导发生变异。
常见变异：
寄主范围变异：野生型（h＋）：感染B菌株，产生半透明斑；突变型（h）：感染B和B/2菌株，产生透明斑。
噬菌斑突变：野生型（r＋）：产生正常斑，小而边缘含糊；突变型（r）：产生突变斑，大而边缘清楚。
所以：h+r感染B菌株产生半透明大斑；hr+感染B和B/2菌株，产生透明小斑。
2．杂交试验
双重感染分析子代噬菌体中重组型频率。
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