【正文】 點(diǎn)和轉(zhuǎn)移方向：起始點(diǎn)用箭頭表示，箭頭前即是終點(diǎn)用豎線表示。galRa2ilu 25 75xylarghis 50KL98箭頭旁邊標(biāo)上Hfr菌株號。11．利用兩個(gè)大腸桿菌菌株雜交：一個(gè)是a+b+cd+，另一個(gè)是a b c+d 。從重組體中選擇b+c+基因，而不選a及d的等位基因，當(dāng)檢查b+c+時(shí)，大部分都是a d 。試問：(1)哪一個(gè)菌株是供體？(2)從這個(gè)實(shí)驗(yàn)可以得到什么結(jié)論？答：假定a b c+d是供體，a+b+cd+是受體：要獲得ab+c+ d這種重組體至少需要三次重組即三次雙交換才能實(shí)現(xiàn)。而這種重組事件發(fā)生的頻率極低，顯然與題中描述的結(jié)果不符。``假定a+b+cd+是供體，a b c+d是受體：要獲得ab+c+ d這種重組體只需要一次次重組即一次雙交換即可實(shí)現(xiàn)。符合題中的試驗(yàn)結(jié)果。結(jié)論：雖然接合可以產(chǎn)生各種基因型的重組類型，但是某一種重組體往往是由次數(shù)有限的雙交換而獲得。當(dāng)然本題是假定基因排列順序?yàn)閍bcd，如果基因順序不同結(jié)論也完全不同。12．如果把一個(gè)大腸桿菌放在含λ的培養(yǎng)基上它并不裂解，你是否認(rèn)為這個(gè)大腸桿菌是溶源性的？答：不一定。如果λ噬菌體不能進(jìn)入大腸桿菌，則該大腸桿菌不是溶原性的。13．Hfr met+ thi+ pur+F met thi pur 雜交。中斷雜交試驗(yàn)表明，met 最后進(jìn)入受體，所以只在含thi和pur的培養(yǎng)基上選擇met+接合后體。檢驗(yàn)這些接合后體存在的thi+和pur+，發(fā)現(xiàn)各基因型個(gè)體數(shù)如下：met+thi+pur+ 280 met+thi+pur 0met+thi pur+ 6 met+thi pur 52試問：(1) 選擇培養(yǎng)基中為什么不考慮met? (2) 基因次序是什么？(3) 重組單位的圖距有多大？ (4) 這里為什么不出現(xiàn)基因型met+thi+pur–的個(gè)體？答：（1）由于met距離原點(diǎn)最遠(yuǎn)，因此選擇培養(yǎng)基這不考慮met，這樣選擇的重組體全部是met+，也就是保證了包含三個(gè)基因的染色體長度已經(jīng)全部進(jìn)入受體細(xì)胞中，這樣所有的基因都可以經(jīng)過交換而發(fā)生重組。根據(jù)重組做圖法，可以分別計(jì)算met－thi以及met－pur之間的重組值：因此：（2）基因的次序?yàn)閠hi－pur－met（3）重組單位的圖距有多大？met與pur間的距離為 ＝（4）由于pur位于met和thi之間，要獲得met+thi+pur–需要兩個(gè)雙交換同時(shí)發(fā)生，這種頻率極小，故本題中由于群體較小沒有出現(xiàn)。14．大腸桿菌中三個(gè)位點(diǎn)ara、leu和ilvH是在1/2分鐘的圖距內(nèi)，為了確定三者之間的正確順序及圖距，用轉(zhuǎn)導(dǎo)噬菌體P1侵染原養(yǎng)型菌株ara+leu+ilvH+，然后使裂解物侵染營養(yǎng)缺陷型菌株ara leu livH ，對每個(gè)有選擇標(biāo)記基因進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，確定其未選擇標(biāo)記基因的頻率，獲下表結(jié)果：根據(jù)上表三個(gè)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，試說明：(1)三個(gè)基因間的連鎖順序如何？(2)這個(gè)轉(zhuǎn)導(dǎo)片段的大小。解：由實(shí)驗(yàn)1可知：ara距離leu較ara距離ilvH+近，因此可以推斷連鎖關(guān)系如下： ara leu ilvH+ 或者： leu ara ilvH+由實(shí)驗(yàn)2可知：ilvH+距離ara較ilvH+距離leu近，所以上面第二種順序是正確的。由實(shí)驗(yàn)3可知：轉(zhuǎn)導(dǎo)片斷大小是從ilvH到 leu和ara之間。15．肺炎雙球菌中基因型為strS mtl [mtl+為發(fā)酵甘露醇(mannitol)的基因，mtl 不能發(fā)酵甘露醇]的細(xì)菌在一個(gè)試驗(yàn)中由具有strRmtl+的DNA進(jìn)行轉(zhuǎn)化，在另一個(gè)試驗(yàn)中由具有strRmtl 的以及具有strSmtl+的兩種DNA的混合物進(jìn)行轉(zhuǎn)化，其結(jié)果如下：試問：(1)上表中第一橫行所列結(jié)果說明了什么？為什么？(2) 上表中第二橫行所列結(jié)果說明了什么？為什么？答：（2）兩基因距離遠(yuǎn)時(shí)，共轉(zhuǎn)化的頻率低于每個(gè)基因單獨(dú)轉(zhuǎn)化的頻率 （2）兩個(gè)DNA片斷同時(shí)與受體發(fā)生重組的概率很低。16．在普遍性轉(zhuǎn)導(dǎo)中，供體大腸桿菌細(xì)胞的基因型是trpC+pyrF trpA ，受體細(xì)胞的基因型是trpC pyrF+trpA+。由P1噬菌體媒介轉(zhuǎn)導(dǎo)，對trpC+進(jìn)行選擇，用選擇的細(xì)胞進(jìn)一步檢查其他基因的轉(zhuǎn)導(dǎo)情況，得到以下的結(jié)果：試問：(1) 這三個(gè)基因的次序是什么？(2) trpC和pyrF以及trpC和trpA 的合轉(zhuǎn)導(dǎo)頻率是多少？(3) 假定P1染色體長為10μ，這些基因之間的物理圖距是多少？解：由轉(zhuǎn)導(dǎo)介導(dǎo)的基因重組是單方向的，所以3個(gè)連鎖基因的重組只產(chǎn)生了4種類型，其中trpC+pyrF trpA是親本型，其余三種為重組型。由于trpC+pyrF trpA+比例最低，因此（1）trpA應(yīng)該位于其它兩者之間。（2）trpC與pyrF合轉(zhuǎn)導(dǎo)的頻率為： trpC與trpA合轉(zhuǎn)導(dǎo)頻率為：（3）由于轉(zhuǎn)導(dǎo)DNA片斷大小與噬菌體染色體大小相近，所以轉(zhuǎn)導(dǎo)DNA片斷的平均長度L＝10μm 合轉(zhuǎn)導(dǎo)頻率X1＝％；X2＝％ 根據(jù)公式物理距離： μmμm17．大腸桿菌Hfr gal+ lac+(A)與F gal lac (B)雜交，A向B轉(zhuǎn)移gal+比較早而且頻率高，但是轉(zhuǎn)移lac+遲而且效率低。菌株B的gal+重組體仍舊是F 。從菌株A可以分離出一個(gè)變體叫做菌株C，菌株C向B轉(zhuǎn)移lac+早而且頻率高，但不轉(zhuǎn)移gal+。在CB的雜交中，B菌株的lac+重組體一般是F+。問菌株C的性質(zhì)是什么？答：由于CB可以發(fā)生基因重組，故C只能是F’或者Hfr，題中指出重組體是F+，因?yàn)橐话銇碚fHfr很難把整條染色體轉(zhuǎn)移到受體中，因此不能將完整的F因子轉(zhuǎn)移到受體中，所以只能是F’菌株。由于C只轉(zhuǎn)移lac不轉(zhuǎn)移gal，所以該F’因子包含了lac基因及其附近的染色體片斷。18．在大腸桿菌中發(fā)現(xiàn)了一個(gè)帶有麥芽糖酶基因(mal)的F′因子。將F mal+引入Fmal菌株。這樣所產(chǎn)生的細(xì)胞多數(shù)能轉(zhuǎn)移F′mal+到F細(xì)胞中，偶然有些細(xì)胞可以從mal 基因開始把整個(gè)細(xì)菌染色體轉(zhuǎn)移到F 中。這些細(xì)胞可分為兩類：(a)轉(zhuǎn)移mal+很早，mal 很遲(b)轉(zhuǎn)移mal 很早，mal+很遲。畫出F′因子與染色體相互作用的圖，表明(a)型細(xì)胞最大的可能是如何產(chǎn)生的，(b)型細(xì)胞又是如何產(chǎn)生的。答：Mal+Mal+Mal－Mal－` （a）型的產(chǎn)生 （b）型的產(chǎn)生第八章 基因的表達(dá)與調(diào)控（練習(xí)）1. 經(jīng)典遺傳學(xué)和分子遺傳學(xué)關(guān)于基因的概念有何不同？2. 有一個(gè)雙突變雜合二倍體，其基因型是，如果有互補(bǔ)作用，表示什么？如果無互補(bǔ)作用，表示什么？3. 用T4噬菌體一個(gè)特殊基因區(qū)的不同突變體研究互補(bǔ)作用，獲得下列資料。試根據(jù)這個(gè)資料判斷，本區(qū)應(yīng)有幾個(gè)順反子？4. 舉例說明基因的微細(xì)結(jié)構(gòu)是如何建立的。5. 舉例說明基因是如何控制遺傳性狀表達(dá)的。6. 試說明正調(diào)控與負(fù)調(diào)控的區(qū)別。7. 假設(shè)R基因編碼的蛋白質(zhì)，是S基因轉(zhuǎn)錄的負(fù)調(diào)控子。試問①在R突變體中S基因是否轉(zhuǎn)錄？②如果R基因產(chǎn)物是S基因轉(zhuǎn)錄的正調(diào)控子，結(jié)果又有什么不同？8. 試述乳糖操縱元模型。9. 指出下列每一種部分二倍體①是否合成β半乳糖苷酶②是誘導(dǎo)型還是組成型？(斜線左側(cè)是質(zhì)?；蛐?，右側(cè)是染色體基因型)a) lacZ+lacY /lacZ lacY+b) lacOClacZ lacY+/lacZ+lacYc) lacP lacZ+/lacOClacZd) lacI+lacP lacZ+/lacI lacZ+ 10. 試述色氨酸操縱元和阿拉伯操縱元模型。11. 舉例說明阻遏物與無輔基阻遏物的區(qū)別。12. 說明下例每種酵母菌單倍體細(xì)胞的交配型表型。a) 一個(gè)基因型為MATa MATα交配型基因的重復(fù)突變體。b) 一個(gè)MATa細(xì)胞中HMLα盒的缺失突變體。13. 舉例說明激素對基因表達(dá)的調(diào)控作用。第八章 基因的表達(dá)與調(diào)控（參考答案） (P178179)答：具有染色體的主要特性，能自我復(fù)制，有相對的穩(wěn)定性，在有絲分裂和減數(shù)分裂中有規(guī)律的進(jìn)行分配；基因在染色體上占有一定位置(位點(diǎn))，并且是交換的最小單位，即在重組時(shí)不能再分隔的單位；基因是以一個(gè)整體進(jìn)行突變的，故它又是一個(gè)突變單位；基因是一個(gè)功能單位，它控制著正在發(fā)育有機(jī)體的某一個(gè)或某些性狀，如紅花、白花等。可以把重組單位和突變單位統(tǒng)稱為結(jié)構(gòu)單位。這樣，基因既是一個(gè)結(jié)構(gòu)單位，又是一個(gè)功能單位?！?經(jīng)典遺傳學(xué)認(rèn)為：基因是一個(gè)最小的單位，不能分割。按照現(xiàn)代遺傳學(xué)的概念，重組、突變、功能這些單位應(yīng)該是重組子 (recon)——交換的最小的單位。一個(gè)交換子可只包含一對核苷酸； 突變子(muton)——產(chǎn)生突變的最小單位?？梢孕〉街皇且粋€(gè)核苷酸；順反子(作用子)(cistron)——起作用的單位，基本上符合通常指的基因。一個(gè)作用子所包括的一段DNA與一個(gè)多肽鏈的合成相對應(yīng)。結(jié)構(gòu)單位的基因（過去）——大量突變子/重組子（現(xiàn)在）基因是最小的結(jié)構(gòu)單位（過去）——已不成立 基因是一個(gè)功能單位（過去）——仍然正確基因是：可轉(zhuǎn)錄一條完整的RNA分子，或編碼一條多肽鏈；功能上被順反測驗(yàn)(cistrans test)或互補(bǔ)測驗(yàn)(plementary test)所規(guī)定。分子遺傳學(xué)保留了功能單位的解釋，而拋棄了最小結(jié)構(gòu)單位的說法。答：有互補(bǔ)作用ab非等位, 為兩個(gè)順反子無互補(bǔ)作用 ab等位,為一個(gè)順反子 由于1與356沒有互補(bǔ)作用，所以屬于同一順反子，與2和4都有互補(bǔ)作用，屬于不同的順反子。由于2和4沒有互補(bǔ)作用，屬于同一個(gè)順反子，所以本區(qū)有兩個(gè)順反子：6 和4 答：（1）由于是負(fù)控制，阻遏蛋白（或者復(fù)合物）與DNA的接合使原本轉(zhuǎn)錄的基因停止。所以R發(fā)生突變變成R－使得阻遏蛋白不能表達(dá)或者構(gòu)型發(fā)生變化，不能與DNA結(jié)合，S基因轉(zhuǎn)錄。（2）與負(fù)控制相反，正控制子與DNA結(jié)合則啟動(dòng)相關(guān)基因的表達(dá)，R－不能產(chǎn)生正常結(jié)構(gòu)的蛋白質(zhì)（激活子）不能與DNA結(jié)合，不能啟動(dòng)相關(guān)基因的表達(dá)，所以S基因不轉(zhuǎn)錄。答：lacZ lacY為結(jié)構(gòu)基因，lacO為順式作用元件，lacI 為反式作用作用元件。LacP為啟動(dòng)子。根據(jù)乳糖操縱子模型：（1） 由于沒有I和O的信息難以分析，但是如果兩者默認(rèn)為均正常，則可以產(chǎn)生β－半乳糖苷酶，可誘導(dǎo)型。（2） O發(fā)生突變所以組成性表達(dá)Y，假定默認(rèn)F’的I＋O+能夠合成Z，所以可以β－半乳糖苷酶，由于質(zhì)粒上的Z受I調(diào)控，所以屬于可誘導(dǎo)型。（3） 由于染色體上啟動(dòng)子突變，不能與RNA聚合酶結(jié)合，所以不能轉(zhuǎn)錄Z，而F’雖然O發(fā)生突變，可以組成性表達(dá)相關(guān)基因，但是Z基因發(fā)生了突變，所以不能表達(dá)β－半乳糖苷酶。（4） 由于染色體上啟動(dòng)子突變，不能與RNA聚合酶結(jié)合，所以不能轉(zhuǎn)錄Z，F(xiàn)’雖然I發(fā)生突變，但是由于Ｉ是反式作用元件，染色體上Ｉ基因的產(chǎn)物可以作為阻遏物調(diào)控Ｆ’上Ｚ的表達(dá)。所以可以誘導(dǎo)性表達(dá)β－半乳糖苷酶。第九章 基因工程和基因組學(xué)（練習(xí)）1. 什么是遺傳工程？它在理論上和實(shí)踐上有什么意義？ 2. 簡述基因工程的施工步驟。 3. 說明在DNA克隆中，以下材料起什么作用。A、載體； B、限制性核酸內(nèi)切酶； C、連接酶；D、宿主細(xì)胞；E、氯化鈉4. 有一個(gè)帶有氨芐青霉素和四環(huán)素抗性的質(zhì)粒，在其四環(huán)素抗性基因內(nèi)有一個(gè)該質(zhì)粒唯一的EcoRI酶切位點(diǎn)，今欲用 EcoRI位點(diǎn)克隆果蠅DNA，構(gòu)建一個(gè)基因庫，連接的產(chǎn)物轉(zhuǎn)化大腸桿菌菌株DH5a ，試問：a) 在培養(yǎng)基中加入哪一種抗生素用于選擇陽性克??？b) 對哪一種抗生素有抗性的質(zhì)粒攜帶外源果蠅DNA片段？c) 如果有的克隆可抗兩種抗生素，如何解釋？5. 在構(gòu)建一個(gè)真核生物核DNA庫時(shí)，需要考慮哪些因素？6. 根據(jù)下列凝膠電泳分析結(jié)果，構(gòu)建一個(gè)限制性酶圖譜，并表明酶切位點(diǎn)及片段的堿基數(shù)，片段總長度為1300bp。電泳分析結(jié)果如下：7. 在下列六種限制性酶圖譜中，有一種排列方式與凝膠電泳的帶型是一致的。三種酶分別是：EEcoRI、NNcoI、AAatII。試回答：a) 根據(jù)電泳中DNA帶型，選擇正確的圖譜并說明原因。b) 在將這塊凝膠轉(zhuǎn)移后進(jìn)行Southern雜交分析，帶星點(diǎn)的是與pep基因雜交的信號帶，說明pep在圖譜中的位置。8. 簡述將抗除草劑基因轉(zhuǎn)移到植物基因組的過程。 9. 簡述基因組遺傳圖譜與物理圖譜的異同。 10. 簡述基因工程在工、農(nóng)、醫(yī)三方面的成就及其發(fā)展前景。第九章 基因工程和基因組學(xué)（參考答案）3．答：載體：構(gòu)建重組DNA分子，轉(zhuǎn)基因限制性內(nèi)切酶：載體構(gòu)建，重組DNA構(gòu)建，目的DNA片斷的獲得連接酶：連接DNA鏈的磷酸二酯鍵，構(gòu)建重組DNA分子宿主細(xì)胞：重組DNA分子的受體，克隆。NaCl： 作為鹽離子，廣泛用于各種試劑的配制，例如限制性內(nèi)切酶的緩沖液，核酸雜交緩沖液，DNA提取、變性等緩沖液中。4. 答：（1） 氨芐青霉素（2） 氨芐青霉素（3） 沒有果蠅DNA插入。5.答：（1） 基