遗传学实验

大肠杆菌的杂交与致育因子F有关。有F因子的 细菌称为F⁺,没有F因子的细菌称为F^-。一般F^-菌 株之间不能进行杂交。F因子有两种状态— t游离状 态和整合状态（F因子插人到染色体的一定位置上,所 以F因子是附加体）,前者称F⁺菌株,后者称为高频重 组或Hfr.F⁺和Hfr都能与F-菌株进行杂交,但重组矫 率不同,Hfr比F⁺高1,000倍,一般为10-^-3-10^-4.     

庆丰链霉菌中SQP1质粒控制致育性的遗传证明

我们以前的工作已经证明,野生型庆丰链霉菌生物合成Qm的过程,有sQP1质粒参与(SQP1 ),它可以受质粒消除剂的作用,以1.8一19％的频率消除而产生不能合成Qm的突变株(SQP1~-);它们的营养缺陷型互补对菌株杂交,可以发生基因交换而生成原养型重组子。以后又观察到重组的频率因亲株携带SQP1质粒的状态不同而有明显的差异,SQP1~ ×SQP1~-(或SQP1~ ×SQP1~ )杂交,产生重组子的数目要比SQP1~-×SQP1~-杂交高100—1000倍。本文报道的实验数据,指出庆丰链霉菌的致育性受SQP1质粒所控制。     

金针菇子实体颜色的遗传规律研究

以金针菇黄色菌株F19和白色菌株F8801为亲本,原生质体单核化获得两亲本的单核菌株,配对杂交获得F1,从F1的子实体分离单孢菌株,与两亲本的原生质体单核化菌株进行回交配对,出菇观察子实体颜色,分析菇体颜色的遗传规律。研究结果表明,黄色为显性、白色为隐性,菇体颜色受一对基因(Cc)控制,与不亲和性因子A或B都没有连锁。     

中国科学院上海细胞生物学研究所一九八五年招考硕士研究生《分子遗传学》试卷

一、名词解释:(共10月。每.2分,占10%) 1.组成型基因(Conslitutive gene) 2.松驰型质粒(Relaxed pla岛nid) 3.卫星DNA(Satellite DNA) 4.无意义突变(Nonsense Mulatjon) 5.营养缺陷型(Auxotroph) 6.核型分析(Ka叮orype Anelysis) 7.滚环模型(Rolling Cirele Model) 5.交叉(Chiasma) 9.转导作用(Transduetion)20.交换(CroSSing over)二、是非.:(共10一。每.1分,占10%,到断.误侧扣1分) 1.原核生物的蛋白合成是一方面在进行转录。另一方面就接着进行翻译,差不多是同步发 生的。(2.F十菌株和Hfr(高频重组体)之间的主要区别是F性因子在…     

代谢工程与全基因组重组构建酿酒酵母抗逆高产乙醇菌株

将酿酒酵母海藻糖代谢工程与全基因组重组技术相结合,改良工业酿酒酵母菌株的抗逆性和乙醇发酵性能。对来源于二倍体出发菌株Zd4的两株优良单倍体Z1和Z2菌株进行杂交获得基因组重组菌株Z12,并对Z1和Z2先进行(1)过表达海藻糖-6-磷酸合成酶基因 (TPS1) ,(2)敲除海藻糖水解酶基因 (ATH1), (3)同时过表达 TPS1和敲除ATH1, 经此三种基因工程操作后再进行杂交获得代谢工程菌株的全基因组重组菌株Z12ptps1、Z12 Δath1和Z12pTΔA。与亲株Zd4相比,Z12及结合代谢工程获得的菌株在高糖、高乙醇浓度与高温条件下生长与乙醇发酵性能都有不同程度的改进。对比研究结果表明:在高糖发酵条件下,同时过表达 TPS1和敲除ATH1 的双基因操作工程菌株胞内海藻糖积累、乙醇主发酵速率和乙醇产量相对于亲株的提高幅度要大于只过表达 TPS1,或敲除ATH1 的工程菌。结合了全基因组重组后获得的二倍体工程菌株Z12pTΔA,与原始出发菌株Zd4及重组子Z12相比,主发酵速率分别提高11.4%和6.3%,乙醇产量提高7.0%和4.1%,与其胞内海藻糖含量高于其它菌株、在胁迫条件下具有更强耐逆境能力相一致。结果证明,海藻糖代谢工程与杂交介导的全基因组重组相结合,是提高酿酒酵母抗逆生长与乙醇发酵性能的有效策略与技术途径。     

赤霉素产生菌——藤仓赤霉菌融合重组的研究

以一对营养互补的缺陷型突变株作为亲本,酶法去除细胞壁制成原生质体,以等量相混,用30%PEG 4000诱导融合,在最低营养再生培养基上直接选择原养型融合重组子,重组频率约为10~-,同时产生一定数量的不稳定异核体,频率约为10~(-5)—10~(-6).融合重组导致色素产生和菌丝形态及赤霉素产生能力的多种变异.融合重组子中赤霉素产量的正变率为15.3%.其中RN2和RG14菌株的赤霉素产量比原养型出发菌株207提高25%以上.     

不同温度条件下白灵菇、杏鲍菇及其杂交菌株的生长情况

对5份白灵菇菌株、5份杏鲍菇菌株和3份杂交菌株进行了栽培出菇试验,比较分析了不同温度条件下白灵菇、杏鲍菇及其杂交菌株的生长情况。试验结果表明,在4~24℃范围内,白灵菇与杏鲍菇的菌丝体生长速度与温度的变化呈正相关,最适合菌丝体生长的温度为22℃。4~24℃范围内,白灵菇的原基形成周期与温度呈V型曲线变化,12~14℃原基形成周期最短;杏鲍菇的原基形成周期与温度呈负相关,随着温度的升高原基形成周期变短,22~24℃原基形成周期最短。3份杂交菌株11D、53D、70D的原基形成周期与其对应亲本白灵菇菌株的原基形成周期差异极显著(P0.01)。白灵菇子实体形成最短周期所需温度为12~14℃,而杏鲍菇子实体形成最短周期所需温度为22~24℃,3份杂交菌株11D、53D、70D的子实体形成周期与其对应亲本白灵菇菌株的子实体形成周期差异极显著(P0.01)。     

枯草杆菌中通过细胞融合的质粒转移

在PEG存在下,枯草杆菌BD366(pUB110)菌株和G1菌株的原生质体以10~(-6)—10~(-4)的融合率发生融合。在染色体的抗药性标记、营养要求和一般细菌学特征鉴定方面,多数融合子相似于亲本G1,所不同的是质粒上的抗药性标记相同于另一亲本菌株BD366,并且在高渗培养基上具有独特的菌落形态。融合子的以上一些特征极为稳定。高温能使质粒pUB110消除,质粒消除后融合子的菌落形态转变成为亲本G1的形态特征。我们认为双亲细胞融合后没有发生遗传重组,而是在分裂过程中发生分离,于是质粒pUB110可能出现在G1细胞中,因此本文为通过细胞融合的质粒转移和由于某一特定质粒的存在而改变菌落形态提供了初步证据。     

链霉菌原生质体种间融合——产抗生素的耐温型重组子的选育

以庆丰链霉菌(SM^r,42℃不能生长,产庆丰霉索,可抑制细菌生长)与吸水链霉菌井冈变种(sM5,42℃生长良好,产井冈霉素,不抑制细菌生长)为亲株,在42％PEGl000诱导下进行原生质体融合,在含SM 100μg／ml,42℃培养的再生平板上直接选择耐温型融合子,融台率为1O^-5—1O^－4左右,经分离传代后可得到稳定的耐温型的单倍体重组子,即可在42℃生长,并且有链霉素抗性和抑制细菌生长的活性。初步测定了四个重组子产生的抗菌物质的性质,都与亲株产生的庆丰霉素、井冈霉素不同,其中F1－38,F1－16和IFM3－32三个重组子的抗生素在波长274mm处有一个紫外吸收小峰,而重组子F6-6有二个活性部分,其一在紫外线下呈荧光,另一则具有酸碱指示剂特性。     

柱状田头菇白色变种遗传分析

为分析柱状田头菇白色变种的遗传,以白色变种Ag.c0002和野生型Ag.c0067为亲本,通过原生质体单核化获得两亲本的单核菌株,配对杂交获得F1,从2个F1的子实体分离单孢菌株,与白色变种Ag.c0002的原生质体单核化菌株“2-2”进行回交配对,出菇观察子实体颜色,分析菇体颜色的遗传规律。结果显示,柱状田头菇子实体白色为隐性性状,且受单一位点基因控制,此外,菇体颜色基因与不亲和性因子A或B都没有连锁。     

Sigma因子高效调控微生物多功能研究进展

Sigma因子分为两大类,分别为σ~(70)家族和σ~(54)家族。σ~(70)家族的基础sigma因子,一般指导基因转录、应激反应、细胞发育以及辅助代谢,而σ54家族参与细菌的氮和碳水化合物代谢、生物膜形成等。近年来研究发现,宿主体内的sigma因子可通过调节基因表达来响应外界环境的改变、细胞发育信号以及指导生物代谢的合成;并且还发现原核生物有抗-sigma因子和抗-抗sigma因子存在。一些微生物体内的sigma70因子能调控其抗生素、激素或某些代谢产物的产生,指导细胞耐酸、耐高渗或耐高温等胁迫条件,还能增强微生物的生长能力;sigma54因子通常也能调节生物体代谢途径及氮源利用,参与生物固氮调控等。为了揭示sigma因子在高效调控生物多功能方面的研究成果,现对sigma因子及相关因子的结构特点、作用机制、生物多功能以及sigma因子调控固氮功能等方面进行阐述。     

质体遗传的新进展——关于质体基因的易位和易位子

质体(plasmid)是染色体外的遗传因子,能自主性地进行复制,控制着寄主细胞一定的遗传特性。例如细菌的抗药质体控制着细菌的抗药性,直接影响药物对疾病的治疗效果。又如F因子控制着细菌致育性(fertility),直接与细菌杂交有关,质体由DNA组成,分子量比染色体小得多,它的长度为染色体DNA的百分之一至千分之一,它不仅是分子遗传学中研究基因复制及基因表现的好材料,而且是遗传工程(体外DNA分子重组)中重要的分子载体之一。     

通用引物PCR检测临床常见致病菌的实验研究

通用引物可一次性扩增18种临床常见致病菌和耐药菌株的DNA,扩增片段长度在220bp左右,18种特异性探针分别与18种标准菌株的PCR扩增产物杂交结果显示探针都具有高度特异性;5种37例经法国梅里埃API细菌鉴定系统确定的临床分离菌株进行杂交鉴定,鉴定结果与分离株一致,表明设计的探针具有高度特异性及准确性。80例临床标本分别用法国梅里埃API细菌鉴定系统及PCR杂交法进行检测,阳性率分别为(52.5%)和(67.5%),表明PCR结合寡核苷酸杂交法比传统的生物学培养法更为灵敏,值得推广。     

梯棱羊肚菌单孢及杂交群体的栽培出菇试验和极性分析

羊肚菌的极性和单孢出菇至今未有确切的实证,这限制了对羊肚菌生活史的深入理解和遗传育种工作的开展。本研究选用梯棱羊肚菌(Morchella importuna)栽培菌株(F0),采取显微操作从其正常出菇的子囊果获得F1单孢群体;随机选取其中的7个F1单孢菌株和10对单孢杂交(F1两两混合,记为F2)进行栽培试验,记录和分析了栽培出菇时间、采收期、产量和其他生产性状。此外,分析了F0亲本菌株、F1单孢群体、F2子囊果以及2个F1单孢菌株出菇的F2子囊果的F3单孢群体的交配型基因型。结果表明:除了F1单孢菌株MM32未出菇以外,其他供试菌株均正常出菇。各菌株的出菇潜能不同,3个F1单孢菌株的平均单产高于出发菌株,其中MM34菌株平均单产最高,达1.01 kg/m^2,是F0亲本菌株(0.68 kg/m^2)的1.49倍; 10个单孢杂交的F2平均单产在0.21～0.97 kg/m^2之间。F0亲本菌株和所有的F2出菇子囊果中均含有2种交配型基因,F1和F3单孢群体仅含有2种交配型基因中的1种。虽然F1单孢群体大部分菌株均正常出菇,然而F2子囊果和F3单孢群体的交配型基因型分析结果表明,单孢菌株在栽培生产中自然引入了具有相反交配型基因的细胞核,这种自然引入可能是由无性孢子传播引起。出菇试验和交配型基因分析确证梯棱羊肚菌为异宗结合真菌。本研究有利于深入理解羊肚菌生活史,促进羊肚菌育种工作的开展。     

原生质体融合提高农抗武夷菌素的效价

从农抗武夷菌素产生菌不吸水链霉菌武夷变种菌株Co-N-31诱变获得两个突变株M35(Leu^-,孢子颜色灰色)和M46(ser^-.孢子颜色灰白色),并以此两突变株为直接亲本在25％ PEG1000诱导下进行种内原生质体融合。M35和M46原生质体再生率分别为3.72％和0.248％,重组频率为55.20％。采用间接法选择营养标记互补的稳定的原养型重组子,并从中获得一株高产菌株F31-24;其效价比原始亲本Co-N-31提高了82％。薄层层析结果表明,菌株F31-24和Co-N-31的发效产物在Rf值为0.50和0.26处均有斑点,但含量有异。测定斑点生物活性证明其均有抑菌活性。温室试验表明,菌株F31-24发酵产物对小麦白粉病的防治效果优于菌株Co-N-31。     

嗜热脂肪芽孢杆菌抗药性质粒的转化

从堆肥和污泥中分得8株抗药性高温细菌,经电泳检查有质粒存在,对其中1株具有卡那霉素和链霉素抗性的嗜热脂肪芽孢杆菌T617-8的质粒DNA,用电镜测得分子量为26.6×10~6道尔顿。T617-8(Km~rSm~r)菌株经溴化乙锭处理后,对卡那霉素敏感,同时质粒消失。为此确证,卡那霉素抗性是由质粒所控制。以T617-8的质粒(Km~r)DNA,对消除质粒后的菌株(Sm~r)的原生质体进行转化,获得了抗卡那霉素和链霉素的转化子。     

透明颤菌血红蛋白基因在提高枯草芽孢杆菌产脂肽功能中的研究

脂肽是一类具有特殊作用的生物表面活性剂。本实验将血红蛋白基因(vhb)置于RDR细菌启动子驱动下的质粒PSET中,构建PSET-RDR-vhb重组质粒,并通过电激作用转入脂肽代谢菌株-枯草芽孢杆菌株(bacillus subtilis)ZW-3中,转化菌株经酶切和PCR电泳检测鉴定,Southern-blot杂交显示部分转化菌株中外源基因插入基因组DNA,采用一氧化碳差异色谱法测定了血红蛋白的表达量。实验进一步对转化菌株的生长曲线、总蛋白量、过氧化氢酶活性、脂肽的产率进行了测定,结果显示,相比于原始菌株,转化菌株数据均有明显提高。     

'土佐文旦'胚囊发育及其子代体细胞染色体的观察研究

选取母本‘土佐文旦’不同时期的花蕾及文旦杂交F1子代3~5 mm长的幼叶,采用石蜡制片法及柑橘染色体制片技术,观察不同时期母本子房结构及杂交F1子代体细胞染色体数目。结果显示:(1)追踪到母本大孢子的发生及不同时期胚囊的发育特征,获得了杂交F1子代清晰可靠、分散良好的体细胞染色体图像,母本石蜡切片观察结果为进一步确定2n雌配子的最佳诱导期提供依据;(2)杂交F1子代体细胞染色体观察结果表明,杂交F1子代中既有正常的二倍体也有三倍体,为进一步原位杂交技术及确认2n配子类型和可能的遗传效应奠定了基础。     

利用整合载体构建苏云金芽胞杆菌杀虫工程菌

利用由苏云金芽胞杆菌整合子Tn4 4 30衍生出的整合载体pBMB F7E ,克隆了对鳞翅目夜蛾科昆虫有毒力的杀虫晶体蛋白基因cry1C ,获得了整合重组质粒pBMB FLC。用电脉冲法将该重组质粒转入对鳞翅目昆虫高毒力的野生菌株YBT80 3 1,在 4 6℃下 ,经过约 12 0代转接培养后 ,筛选出在染色体基因组上整合了cry1C基因的重组子 ,整合频率约为 3 4× 10 -5。Southernblotting验证了cry1C在菌株YBT80 3 1中于染色体的不同的位点整合。生物测定结果显示 ,重组子BMB80 3 Z对小菜蛾的毒力与出发菌株无明显差异 ,而对甜菜夜蛾则较出发菌株高。     

中国禾本科植物内生真菌研究4. Epichloё yangzii的人工杂交

作者首先研究Epichloё yangzii在植株上的人工杂交,明确了供试菌株的交配型。然后将分离自无子座鹅观草属植物的23株"Neotyphodium属"真菌孢子分别与E.yangzii的子座杂交,其中发现有21株与E.yangzii(mat-1,mat-2)杂交不亲和,有2株与E.yangzii(mat-1)杂交亲和。利用tubB基因片段对8株"Neotyphodium属"真菌菌株进行系统发育分析,结果表明与E.yangzii杂交亲和的2个菌株和E.yangzii聚为一枝,而其它6个菌株形成独立的分枝,进一步证实了这2个菌株是有时在宿主植物上不形成子座的E.yangzii。这说明了在宿主植物上的人工杂交是区别有时不产子座的E.yangzii和Neotyphodium属真菌的有效手段。