第八章 微生物遗传变异与菌种选育习题及答案

第八章微生物遗传与菌种选育习题及参考答案一、名词解释1.点突变2感受态基因工程4.接合5。F菌株6。诱变育种7.营养缺陷型（auxroph）8。准性生殖。重组DN技术10。基因重组11基因突变（ne muatio）和移码突变12。转导和转化13。普遍性转导和局限性转导（spcialized randucton）Y1。接合和转染5条件致死突变型（conionl lthl mutn)16。夹层培养法(snwc pltng clure)17。限量补充培养法（limied suplmenl plting）18生长谱法(anograph）19。双重溶源菌（oubl lyson）:20溶源转变（ysognic convesin）：二、选择题1 已知DA的碱基序列为CATATCAT，什么类型的突变可产生如下碱基序列的改变：ACCAT?（ ）.缺失 B。插入 C。颠换 D转换2.将细菌作为实验材料用于遗传学方面研究的优点是：( ）A.生长速度快 B易得菌体 C。细菌中有多种代谢类型D.所有以上特点3. 以下碱基序列中哪个最易受紫外线破坏?（ ）A。GGAA B。CTGA .GUAAU D.CGGGA4在大肠杆菌（E.col）的乳糖操纵子中，基因调节主要发生在（ ）水平上.A。转化 B.转导 C.转录 .翻译5 转座子( ）.A。能从DNA分子的一个位点转移到另一个位点 B。是一种特殊类型的质粒C。是一种碱基类似物 D。可引起嘌呤和嘧啶的化学修饰.F因子和噬菌体是:( ）A与寄主的生活能力无关 B。对寄主致死 C。与染色体重组后才可复制 D。仅由感受态细胞携带7抗药性质粒（R因子）在医学上很重要是因为它们：( ）。可引起某些细菌性疾病 B.携带对某些抗生素的特定抗性基因 C.将非致病细菌转变为致病菌 D。可以将真核细胞转变为癌细胞 F+F杂交时,以下哪个表述是错误的？（ ）A.细胞转变为F+细胞 B.F+细胞转变为F细胞染色体基因不转移 D。细胞与细胞间的接触是必须的9 以下突变中哪个很少有可能产生回复突复:（)。点突变 B.颠换 C。转换 D。染色体上三个碱基的缺失10. 准性生殖:（ )A.通过减数分裂导致基因重组 B。有可独立生活的异核体阶段 C。可导致高频率的基因重组 D。常见于子囊菌和担子菌中三、填空题1。DNA分子中一种嘧啶被另一种嘌呤取代称为_。 受体细胞从外界吸收供体菌的DNA片段(或质粒）,引起基因型改变的过程称为_.3 F+和F-杂交中,结果是供体菌成为_，受体菌成为_。四种引起细菌基因重组的方式是_、_、_和_。 准性生殖包括_ 、_、_和_四个互相联系的阶段。6 144年_等人证明了转化因子为DN. 在基因工程中,质粒和噬菌体的作用常是作_.8。Leerberg的影印培养实验证明了_。9 当Griffth用活的粗糙型肺炎双球菌和加热灭活的光滑型肺炎双球菌混合注射小鼠时，从死亡的小鼠体内分离到了_，其原因是_。0。 脉孢菌（Neurospra）子囊孢子出现第二次分裂分离现象是由于染色体_.11。大肠杆菌乳糖操纵子上的调节基因编码产生_.2证明核酸是遗传物质的三个经典实验是_、_和_；而证明基因突变自发性和不对应性的三个经典实验又是_、_和_。13质粒根据分子结构可有、_和_三种构型，而根据质粒所编码的功能和赋予宿主的表型效应,又可将其分为_、_、_、_、_、_和_等类型。14。检测质粒常用的方法有_、_和_。.不同碱基变化对遗传信息的改变可分为_、_、_和_四种类型,而常用的表型变化的突变型有_、_、_和_等。:1基因自发突变具有的特性为_、_、_、_、_、_和_.7紫外线照射能使DNA相邻碱基形成_，从而导致DN复制产生错误,用紫外线诱变微生物后应在_条件下进行,以防止_现象的产生。18.细菌基因转移的三种方式为_、_和_。9原核生物的基因调控系统是由一个操纵子和它的_所组成的，每一操纵子又包括_、_和_。0。微生物菌种保藏的原理是在_、_、_和_等环境条件下，使其处于代谢不活泼状态。A四、是非题vv1。营养缺陷型微生物在M与CM培养基中均能生长。（ )25溴尿嘧啶是以碱基颠换的方式引起基因突变的.（ )3在制备酵母原生质体时,可用溶菌酶破壁。（） M，。所谓转导子就是带有供体基因的缺陷噬菌体。（ ）5饰变是生物在环境条件改变时表现出来的一种表型变化,它是生物自发突变的结果。( )6。准性生殖可使同种生物两个不同菌株的体细胞发生融合,且不以减数分裂的方式而导致低频率的基因重组而产生重组子。（ ) 7。用青霉素浓缩放线菌营养缺陷型的原理是在基本培养基上，野生型因生长而致死，缺陷型因不生长而存活，从而达到浓缩目的。（）y8当基因发生突变时,由该基因指导合成的蛋白质中氨基酸的顺序必然发生改变。(）五、问答题。 什么叫转导？试比较普遍性转导与局限性转导的异同。2 什么是基因重组，在原核微生物中哪些方式可引起基因重组。3 举例说明DA是遗传的物质基础。4简述真菌的准性生殖过程，并说明其意义。5。 某人将一细菌培养物用紫外线照射后立即涂在加有链霉素（Str）的培养基上,放在有光条件下培养，从中选择tr抗性菌株，结果没有选出tr抗性菌株,其失败原因何在?6给你下列菌株：菌株A.+，基因型+B+C+,菌株BF-,基因型B，问题：（1）指出A与B接合后导致重组的可能基因型。(2)当+成为Hfr菌株后,两株菌接合后导致重组的可能基因型.7简述提高诱变育种的基本原则简述用梯度平板法筛选抗药性突变株.9.简述筛选有缺陷型突变株的四个基本环节。1简述原生质体融合过程。11.简述酿酒酵母有性杂交操作要点。12。简述准性生殖的过程。13。试述转化、转导和接合的区别要点。六、论述题1.试从基因表达的水平解释大肠杆菌以葡萄糖和乳糖作为混合碳源生长时所表现出的二次生长现象(即分解代谢物阻遏现象）。试述用Ames法检测致癌剂的理论依据和方法概要。微生物遗传与菌种选育习题参考答案一、名词解释.点突变：DNA链上的一对或少数几对碱基发生改变,称为点突变。.感受态：受体菌最易接受到外源DA片段并实现转化的生理状态。3.基因工程：又称重组DNA技术，它是根据人们的需要在体外将供体生物控制某种遗传性状的一段生物大分子-DNA切割后,同载体连接，然后导入受体生物细胞中进行复制、表达，从而获得新物种的一种崭新的育种技术.4接合：遗传物质通过细胞间的直接接触从一个细胞转入到另一细胞而表达的过程称为接合。5.F菌株：当Hr菌株内的F因子不正常切割而脱离其染色体时,可形成游离的但携带一小段染色体基因的F因子,含有这种F因子的菌株称为菌株.6.诱变育种:使用各种物理或化学因子处理微生物细胞,提高突变率,从中挑选出少数符合育种目的的突变株.7。营养缺陷型:由于基因突变引起菌株在一些营养物质（如氨基酸、维生素和碱基）的合成能力上出现缺陷,而必须在基本培养基中添加相应的物质才能正常生长的突变型。野生型：指从自然界分离到的任何微生物在其发生人为营养缺陷突变前的原始菌株。 原养型：一般指营养缺陷型突变株经回复突变或重组后产生的菌株。8准性生殖:是一种类似于有性生殖但比它更为原始的一种生殖方式，它可使同一生物的两个不同来源的体细胞经融合后，不通过减数分裂而导致低频率的基因重组。准性生殖常见于半知菌中。9重组DNA技术：是指对遗传信息的分子操作和施工,即把分离到的或合成的基因经过改造，插入载体中,导入宿主细胞内，使其扩增和表达，从而获得大量基因产物或新物种的一种崭新的育种技术。10。基因重组：或称遗传重组，两个独立基因组内的遗传基因，通过一定的途径转移到一起,形成新的稳定基因组的过程。11。基因突变(eemttio)和移码突变：基因突变（gene mtation）：一个基因内部遗传结构或D序列的任何改变，而导致的遗传变化就称基因突变。移码突变:指诱变剂会使DNA分子中的一个或少数几个核苷酸的增添或缺失,从而使该部位后面的全部遗传密码发生转录和转译错误的一类突变。 12转导和转化：转导：通过完全缺陷或部分缺陷噬菌体的媒介,把供体细胞的DN小片段携带到受体细胞中,通过交换与整合，从而使后者获得前者部分遗传性状的现象.转化：受体菌直接吸收了来自供体菌的NA片段，通过交换与整合,从而获得部分新的遗传性状的现象.13.普遍性转导和局限性转导普遍性转导（gneraltransction）:噬菌体可以转导供体菌染色体的任何部分到受体细胞中的转导过程。局限性转导（speiaied transuctin)：通过部分缺陷的温和噬菌体把供体菌的少数特定基因携带到受体菌,并与后者的基因组整合、重组，形成转导子的现象。14.接合和转染接合：供体菌通过性菌毛与受体菌直接接触,把F质粒或其携带的不同长度的核基因组片段传递给后者,使后者获得若干新遗传性状的现象. 转染:指用提纯的病毒核酸去感染其宿主细胞或其原生质体,可增殖出一群正常病毒后代的现象。15条件致死突变型（cnditonal lethl mutant):某菌株或病毒经基因突变后,在某种条件下可正常地生长、繁殖并呈现其固有的表型，而在另一种条件下却无法生长、繁殖，这种突变类型称为条件致死突变型。16.夹层培养法（saich plig cultur）：是一种用于筛选营养缺陷型菌株的培养方法.先在培养皿底部倒一层基本培养基，待凝固后，再倒一层混有诱变剂处理后菌液的基本培养基。经培养后，对在第2层中首先出现的菌落作一标记，然后在平板上再倒一层完全培养基。经培养后,在第二层中又会产生若干个小菌落,它们多数是营养缺陷型。7限量补充培养法（liited suplemeal pating)；是一种筛选营养缺陷型菌株的培养方法。把诱变处理后的微生物细胞接种在含有微量蛋白胨的基本培养基平板上,野生型细胞就可生长出较大的菌落，而待选的营养缺陷型菌株则只形成微小菌落.18生长谱法（uxoaphy）：鉴别微生物营养需求的一种简便方法.在混有营养缺陷型细胞悬液的基本培养基平板表面，点加少量不同的待测营养物，经过派培养后，视某营养物周围是否出现生长圈，可鉴定该菌株是何种营养缺陷型.1双重溶源菌（doule yogen）:是同时感染有正常噬菌体和有缺陷噬菌体的溶源菌.当它受紫外线等因素诱导后,可同时复制出上述两种噬菌体。2溶源转变(lyoic nverin）:因温和噬菌体感染其宿主,而使宿主细胞在发生溶源化时获得了除对同种噬菌体免疫性以外的新的遗传性状的现象，称为溶源转变。二、选择题1、;2、D；3、B；、;、A； 6、A；7、B；8、B;、D；10、B三、填空题颠换2。转化。F，F转化,转导，接合，原生质体融合5菌丝联结,异核体的形成,杂合二倍体的形成（或核配）,体细胞交换和单倍体化6艾弗里（O。T。Aer)7。基因载体基因突变与环境条件没有直接对应的关系活的光滑型肺炎双球菌,发生了转化10.发生了交换11阻遏蛋白12。肺炎双球菌的转化实验，T2噬菌体感染实验，植物病毒的重建实验；变量实验,涂布实验，影印实验1。CC型，C型,L型； F质粒,抗性质粒，产细菌素的质粒，毒性质粒,代谢质粒,降解质粒，隐秘质粒14.提取所有胞内后电镜观察,超速离心，琼脂糖凝胶电泳.缺失，添加，易位，倒位；营养缺陷型，抗药性突变型，条件致死突变型,形态突变型6.非对应性，稀有性，规律性,独立性,可诱变性,遗传性,可逆性17。嘧啶二聚体,红光或暗处,光复活18。接合，转导,转化19.调节基因，结构基因,操纵基因，启动基因20。干燥,避光，缺氧,缺乏营养物质，低温四、是非题15. ； 68。 五、问答题：1什么叫转导？试比较普遍性转导与局限性转导的异同。答:转导是以噬菌体为媒介将供体细胞中的N片段转移到受体细胞中，使受体发生遗传变异的过程。相同点：均以噬菌体为媒介,导致遗传物质的转移。不同点：比较项目普遍性转导局限性转导能够转导的基因供体菌的几乎任何一个基因供体菌的少数基因。噬菌体的位置不整合到寄主染色体的特定位置上整合到寄主染色体的特定位置上转导噬菌体的获得转导噬菌体可通过裂解反应或诱导溶源性细菌得到转导噬菌体只能通过诱导溶源性细菌得到。转导子的性质转导子是属于非溶源型的转导子是属于缺陷溶源型的转导的物质主要是供体菌的DNA转导的物质有供体的DA,也有噬菌体DNA，但以噬菌体为主.。什么是基因重组，在原核微生物中哪些方式可引起基因重组.答：把两个不同性状个体内的遗传基因转移到一起，经遗传分子的重新组合后，形成新的遗传型个体的方式，称为基因重组。在原核生物中，可通过转化、转导、接合的方式进行基因重组。3举例说明DNA是遗传的物质基础。列举三个经典实验之一即为正确.例如Grifih转化实验（要加以说明)4简述真菌的准性生殖过程，并说明其意义。答:菌丝连结形成异核体核融合形成杂合二倍体体细胞交换和单倍体化。意义：半知菌中基因重组的主要方式,为一些没有有性过程但有重要生产价值的半知菌的育种工作提供了重要手段.5.某人将一细菌培养物用紫外线照射后立即涂在加有链霉素（tr)的培养基上,放在有光条件下培养,从中选择Str抗性菌株，结果没有选出St抗性菌株，其失败原因何在？答:（)紫外线诱变后见光培养，造成光修复，使得突变率大大下降，以至选不出tr抗性菌株。 (2）紫外线的照射后可能根本没有产生抗Sr的突变.6。给你下列菌株:菌株。F，基因型BC+，菌株B-，基因型ABC，问题：（1）指出A与B接合后导致重组的可能基因型.（)当+成为Hfr菌株后，两株菌接合后导致重组的可能基因型。答:(1)A与B接合后，供体细胞基因型仍为A+BC+，仍是F+。受体细胞转变为F+，基因型仍为-BC-。(2）当F+变成为Hfr时,A与接合后,受体细胞的可能基因型种类较多，如A+BC-，AC,C+等等.7.简述提高诱变育种的基本原则答:(1)选择简便有效的诱变剂（如紫外线,NTG等）(2）挑选优良的出发菌株（3）处理单细胞或单细胞悬液（）选用最适诱变剂量（）充分利用复合处理的协同效应（6）利用和创造形态、生理和产量间的相关指标（7）设计高效筛选方案（8）创造新型高效筛选方法8.简述用梯度平板法筛选抗药性突变株。答：梯度平板法是定向筛选抗药性突变株的一哦种有效方法。操作要点为：（1）制备具药物浓度梯度的平板；(2)在平板上涂布用诱变剂处理后的微生物单细胞悬液;（3）经培养后在某药物浓度区出现抗性菌落；(4）挑选抗性菌落后妥为保存，以供利用。9简述筛选有缺陷型突变株的四个基本环节。答；（1）诱变剂处理；()淘汰野生型(）检出缺陷型：抗生素法;青霉素可以淘汰野生型细菌；制枚9素可以淘汰野生型酵母菌或霉菌。菌丝过滤法：可用于淘汰以菌丝状态生长的放线菌或霉菌的野生型菌株。（）鉴定缺陷型;可用僧长谱法鉴定。简述原生质体融合过程。答:（1)选择亲本：选择两株有特殊价值,并带有遗传标记的细胞作为亲本菌株。（2)细胞脱壁：在等渗溶液中,用适当脱壁酶（溶菌酶用于原核微生物，蜗牛酶用于真菌）去除细胞壁。（3）促进融合:适当离心，使原生质体聚集后，加入E(聚乙二醇)或用电脉冲等因素促融。（）胞壁再生用等渗溶液稀释融合细胞，把它们涂布在有助细胞壁再生和促进细胞分裂的基本培养基平板上,使其形成菌落。(5)测稳定性:用影印平板法，把长在平板上的菌落影印在不同的选择性平板上,检验融合子遗传性状的稳定性.（6)性能检测；测定融合子的生物学特性和生产性能。1简述酿酒酵母有性杂交操作要点。答：(1)选择亲本：选择两株生产性状不同但互补优点的双倍体菌株做杂交亲本。(2）促生子囊；分别接种在含乙酸钠或其他的产孢子培养基上,使其产生子囊.（3）子囊破壁;用机械法(匀浆管中加硅藻土和石蜡油后研磨）或酶法(蜗牛消化酶0破碎子囊壁，使子囊孢子外出，然后离心收集。(4）涂布孢子：将子囊孢子均匀涂布在平板培养基上，发芽后繁殖成菌落(单倍体)。(5）有性杂交:把来自不同亲本，不同性别的单倍体细胞通过离心等方式使其相互密切接触，以提高杂交频率。（6)选出良种：在有性杂交后的双倍体细胞中,选择优良的杂合子.1。简述准性生殖的过程。答:（1）菌丝联结:可发生在一些形态上无区别，但在遗传型上却有差别的不同种菌株的体细胞间；联结频率极低。()形成异核体：菌丝联结后，两个不同性状的体细胞融合为一体，使细胞内同时存在两个细胞核，此即异核体。(3）双核融合（核配)：细胞内的两个核可以发生低频率(17105)融合，从而产生双倍体杂合子核，紫外线等里论化因素可提高核融合率。(4)体细胞交换和单倍体化:由此可形成少数单倍体杂合子。某些理化因子还可提高其频率。13。试述转化、转导和接合的区别要点。 答：区别见下表转化转导接合DNA转移方式通过受体菌的细胞膜通过噬菌体外壳蛋白的包裹在细胞接触后通过性纤毛参与细胞G、G菌G、G-菌G菌转移DN量20个基因20个基因DN2个基因到整个单向转移+六、论述题1试从基因表达的水平解释大肠杆菌以葡萄糖和乳糖作为混合碳源生长时所表现出的二次生长现象(即分解代谢物阻遏现象）。答：葡萄糖的存在可降低cAMP的浓度,影响RNA聚合酶与乳糖操纵子中启动子的结合（因为cAMP是RN聚合酶与启动子有效结合所必须的),使转录无法进行，乳糖操纵子中的结构基因得不到表达，从而产生了分解代谢物阻遏诱导酶(涉及乳糖利用的三个酶）合成的现象。产生第一次生长现象。当葡萄糖被利用完后,MP浓度上升,cAMP-AP复合物得以与乳糖操纵子中的启动子结合，RN聚合酶才能与启动子的特定区域结合并准备执行转录功能,这时由于存在乳糖，使阻遏蛋白失活,转录得以进行,结构基因得到表达，合成利用乳糖的三个酶，即半乳糖苷酶，渗透酶，半乳糖苷转乙酰基酶。细胞开始利用乳糖，产生第二次生长现象.2。试述用Ames法检测致癌剂的理论依据和方法概要。答:(1)Ams试验是一种利用细菌营养缺陷型的回复突变株来检测环境或食品中是否存在化学致癌剂的方法.其原理是：鼠伤寒沙门氏菌的组氨酸营养缺陷型菌株在基本培养基的平板上不能生长，如发生回复突变变成原养型后则能生长。（)方法大致是在含有可疑化学致癌剂的试样中加入鼠肝匀浆液，经一段时间保温后，吸入滤纸片中,然后将滤纸片放置于基本培养基平板中央。经培养后，出现3种情况：在平板上无大量菌落产生,说明试样中不含致癌剂;在纸片周围有一抑制圈，其外周有大量菌落，说明试样中有较高浓度致癌剂存在；在纸片周围有大量菌落，说明试样中有适量致癌剂存在。文中如有不足，请您指教！9 / 9