第六細(xì)菌的遺傳分析

1、主要內(nèi)容細(xì)菌的細(xì)胞和基因組細(xì)菌的細(xì)胞和基因組( (自學(xué)自學(xué)) )大腸桿菌的突變型及篩選大腸桿菌的突變型及篩選 細(xì)菌的接合與染色體作圖細(xì)菌的接合與染色體作圖中斷雜交與重組作圖中斷雜交與重組作圖FF因子與性導(dǎo)因子與性導(dǎo)細(xì)菌的轉(zhuǎn)化與轉(zhuǎn)導(dǎo)作圖細(xì)菌的轉(zhuǎn)化與轉(zhuǎn)導(dǎo)作圖v大腸桿菌的突變類型大腸桿菌的突變類型v突變型篩選（自學(xué)）突變型篩選（自學(xué)）一、大腸桿菌的突變類型一、大腸桿菌的突變類型1、合成代謝功能的突變型、合成代謝功能的突變型營養(yǎng)缺陷型營養(yǎng)缺陷型 合成代謝功能（合成代謝功能（anabolic function） 命名命名: Met-, Lys-原養(yǎng)型原養(yǎng)型/野生型在基本培養(yǎng)基上，野生型在基本培養(yǎng)基上，具

2、有合成所有代謝和生長所必須的具有合成所有代謝和生長所必須的復(fù)雜有機(jī)分子的功能。復(fù)雜有機(jī)分子的功能。營養(yǎng)缺陷型：一個(gè)必需的基因發(fā)生了突變不能營養(yǎng)缺陷型：一個(gè)必需的基因發(fā)生了突變不能進(jìn)行一個(gè)特定的生化反應(yīng)，從而阻礙整個(gè)合成進(jìn)行一個(gè)特定的生化反應(yīng)，從而阻礙整個(gè)合成代謝功能的實(shí)現(xiàn)。代謝功能的實(shí)現(xiàn)。v2、分解代謝功能的突變型（、分解代謝功能的突變型（catabolic functional mutants) 分解代謝功能（分解代謝功能（anabolic function） 一系列降解功能的實(shí)現(xiàn)也需要許多基因的表達(dá)，一系列降解功能的實(shí)現(xiàn)也需要許多基因的表達(dá)，其中任何一個(gè)基因突變都會(huì)影響降解功能的實(shí)現(xiàn)。其中

3、任何一個(gè)基因突變都會(huì)影響降解功能的實(shí)現(xiàn)。 如如Lac- -突變型不能分解乳糖，因此就不能生長在突變型不能分解乳糖，因此就不能生長在以乳糖為唯一碳源的基本培養(yǎng)基上。以乳糖為唯一碳源的基本培養(yǎng)基上。3、抗性突變型：細(xì)菌由于某基因的突變而對(duì)某些噬、抗性突變型：細(xì)菌由于某基因的突變而對(duì)某些噬菌體或抗菌素產(chǎn)生抗性。菌體或抗菌素產(chǎn)生抗性。如：如：抗藥突變型：抗藥突變型： 抗鏈霉素突變型：抗鏈霉素突變型：Strr，（野生型，（野生型Strs） 抗青霉素突變型：抗青霉素突變型：Penr，（野生型，（野生型Pens ）v抗抗phage突變型：突變型： 抗抗T1-phage突變型：突變型：Tonr，（野生型，（野

4、生型Tons ）v細(xì)菌接合現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)細(xì)菌接合現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)vF因子及其轉(zhuǎn)移因子及其轉(zhuǎn)移v細(xì)菌重組的特點(diǎn)細(xì)菌重組的特點(diǎn)一、細(xì)菌接合現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)一、細(xì)菌接合現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)v菌株菌株A：met- bio- thr+ leu+ thi+v菌株菌株B：met+ bio+ thr- leu- thi-Met+ bio+ thr+ leu+ thi+二、二、F因子及其轉(zhuǎn)移因子及其轉(zhuǎn)移v細(xì)菌主要是無性繁殖，直細(xì)菌主要是無性繁殖，直到到1946年人們才注意到不年人們才注意到不同品系大腸桿菌間可以雜同品系大腸桿菌間可以雜交，并進(jìn)行了基因重組，交，并進(jìn)行了基因重組，從而首次發(fā)現(xiàn)了大腸桿菌從而首次發(fā)現(xiàn)了大腸桿菌也有也有“性別性

5、別”。1、細(xì)菌的性別、細(xì)菌的性別 2、F因子因子/性因子性因子/致育因子致育因子 vF因子：環(huán)狀因子：環(huán)狀DNA，含，含6104個(gè)個(gè)bp。v大腸桿菌供體中含有，而受體無。大腸桿菌供體中含有，而受體無。v由原點(diǎn)、致育基因、配對(duì)區(qū)三個(gè)部分組成。由原點(diǎn)、致育基因、配對(duì)區(qū)三個(gè)部分組成。環(huán)狀環(huán)狀F因子的模式圖因子的模式圖組成組成F因子各部分的功能因子各部分的功能原點(diǎn)原點(diǎn)：是轉(zhuǎn)移的起點(diǎn)。：是轉(zhuǎn)移的起點(diǎn)。配對(duì)區(qū)配對(duì)區(qū)：此處與大腸桿菌：此處與大腸桿菌DNA多處核苷酸序列相多處核苷酸序列相對(duì)應(yīng)（即同源序列），故可通過交換而使對(duì)應(yīng)（即同源序列），故可通過交換而使F因子因子整合到大腸桿菌整合到大腸桿菌DNA上。上。

6、致育基因致育基因：其上一些基因編碼生成：其上一些基因編碼生成F菌毛菌毛的蛋白的蛋白質(zhì)，即供體菌細(xì)胞表面的管狀結(jié)構(gòu)，質(zhì)，即供體菌細(xì)胞表面的管狀結(jié)構(gòu)，F(xiàn)菌毛菌毛與受與受體菌細(xì)胞表面的受體相結(jié)合，在兩個(gè)細(xì)胞間形成體菌細(xì)胞表面的受體相結(jié)合，在兩個(gè)細(xì)胞間形成接合管接合管（或（或細(xì)胞質(zhì)橋）細(xì)胞質(zhì)橋）。3、F+、F-與與HfrvF+：細(xì)胞質(zhì)中具有：細(xì)胞質(zhì)中具有F因因子的大腸桿菌（供體）子的大腸桿菌（供體）vF-：細(xì)胞質(zhì)中沒有：細(xì)胞質(zhì)中沒有F因因子的大腸桿菌（受體）子的大腸桿菌（受體）大腸桿菌性別大腸桿菌性別F-F+F+F-大腸桿菌性別大腸桿菌性別大腸桿菌大腸桿菌DNAF因子因子F F因子及其在因子及其在雜交

7、中的行為雜交中的行為細(xì)胞質(zhì)橋細(xì)胞質(zhì)橋( (接合管接合管) )F+ F-F+F+F因子轉(zhuǎn)移的頻率很高，因子轉(zhuǎn)移的頻率很高，但但細(xì)菌細(xì)菌DNA間的重組率很間的重組率很低低，故稱，故稱F+為低頻重組為低頻重組品品系系(low frequence recombination，Lfr)。F+F-Hfr（high frequence recombination）F因子整合入大腸桿菌染色體中因子整合入大腸桿菌染色體中原點(diǎn)原點(diǎn)致育基因致育基因配對(duì)區(qū)配對(duì)區(qū)大腸桿菌性別大腸桿菌性別致育基因致育基因原點(diǎn)原點(diǎn)配對(duì)區(qū)配對(duì)區(qū)細(xì)菌染色體細(xì)菌染色體F-細(xì)菌細(xì)菌DNA間的重組率很間的重組率很高高，故稱之為，故稱之為高頻重組高頻

8、重組品品系（系（high frequence recombination，Hfr），），重組率為重組率為10-2。 F因子轉(zhuǎn)移的頻率很低。因子轉(zhuǎn)移的頻率很低。HfrF+F因子的環(huán)出因子的環(huán)出4、附加體附加體v象象F因子既可獨(dú)立存在于染因子既可獨(dú)立存在于染色體之外作為一個(gè)獨(dú)立的復(fù)色體之外作為一個(gè)獨(dú)立的復(fù)制子，也可整合到大腸桿菌制子，也可整合到大腸桿菌染色體中作為大腸桿菌復(fù)制染色體中作為大腸桿菌復(fù)制子的一部分的遺傳物質(zhì)（遺子的一部分的遺傳物質(zhì)（遺傳因子），稱為傳因子），稱為附加體附加體。 三、細(xì)菌重組的特點(diǎn)及機(jī)制三、細(xì)菌重組的特點(diǎn)及機(jī)制v細(xì)菌重組的特點(diǎn)細(xì)菌重組的特點(diǎn)v細(xì)菌同源重組的分子基礎(chǔ)細(xì)菌同源

9、重組的分子基礎(chǔ)（一）細(xì)（一）細(xì)菌重組的特點(diǎn)菌重組的特點(diǎn)中斷雜交實(shí)驗(yàn)與重組作圖中斷雜交實(shí)驗(yàn)與重組作圖v細(xì)菌重組不同于真核生物的完整二倍體細(xì)菌重組不同于真核生物的完整二倍體的重組。的重組。Hfr 與與F接合常會(huì)形成部分二倍體接合常會(huì)形成部分二倍體v部分二倍體：部分二倍體：這種含有一個(gè)親體這種含有一個(gè)親體F-全部基因組和另全部基因組和另一親體部分基因組的合子叫部分合子（半合子）一親體部分基因組的合子叫部分合子（半合子）/部分二倍體。部分二倍體。v細(xì)菌的重組就是指細(xì)菌的重組就是指F-的的DNA（內(nèi)基因子）（內(nèi)基因子）與與Hfr的的部分部分DNA （外基因子）（外基因子）之間的重組。之間的重組。F-的的

10、DNAHfr的部的部分分DNA交換交換1次次交換交換2次次aA+無活性的線狀體無活性的線狀體a重組體重組體AF-Hfr的部分的部分DNA內(nèi)、外基因子的交換內(nèi)、外基因子的交換無活性的無活性的線狀體線狀體內(nèi)、外基因子的交換情況內(nèi)、外基因子的交換情況v單交換單交換 部分二倍性線狀體部分二倍性線狀體v雙交換雙交換 重組體線性片斷重組體線性片斷v偶數(shù)次偶數(shù)次交換結(jié)果交換結(jié)果：只產(chǎn)生一種重組體，而無：只產(chǎn)生一種重組體，而無另一相應(yīng)的重組體。另一相應(yīng)的重組體。 v由由此可見在細(xì)菌的重組中有下列兩個(gè)特點(diǎn)：此可見在細(xì)菌的重組中有下列兩個(gè)特點(diǎn)：1 1、只有偶數(shù)次交換才能產(chǎn)生平衡的重組子；、只有偶數(shù)次交換才能產(chǎn)生平

11、衡的重組子；2 2、不出現(xiàn)相反的重組子，所以在選擇培養(yǎng)基、不出現(xiàn)相反的重組子，所以在選擇培養(yǎng)基上只出現(xiàn)一種重組子。上只出現(xiàn)一種重組子。（二）細(xì)菌同源重組的分子基礎(chǔ)（二）細(xì)菌同源重組的分子基礎(chǔ)vRecBCD識(shí)別識(shí)別chi序列引發(fā)重組序列引發(fā)重組vRecA催化單鏈同化催化單鏈同化vRuv系統(tǒng)解離系統(tǒng)解離Holiday連接點(diǎn)連接點(diǎn)1、RecBCD識(shí)別識(shí)別chi序列引發(fā)重組序列引發(fā)重組v保守的保守的8 8堿基非對(duì)稱序列堿基非對(duì)稱序列v大腸桿菌大腸桿菌DNA每每5-10Kb自然出現(xiàn)一次自然出現(xiàn)一次v被被recBCD編碼的酶編碼的酶所識(shí)別所識(shí)別v刺激重組刺激重組重組熱點(diǎn)重組熱點(diǎn)1）chi 位點(diǎn)位點(diǎn)2） R

12、ecBCD酶的功能酶的功能 能降解能降解DNA的核酸酶（核酸外切酶的核酸酶（核酸外切酶） 解旋酶活性解旋酶活性 ATP酶活性酶活性v目標(biāo)：提供一條含游離目標(biāo)：提供一條含游離3端的單鏈區(qū)域端的單鏈區(qū)域 （ RecA可以作用的底物可以作用的底物）vRecBCD酶識(shí)別酶識(shí)別chi序列序列引發(fā)重組引發(fā)重組含游離含游離3端的單鏈端的單鏈 2、 RecA催化單鏈同化催化單鏈同化 具有蛋白酶活性具有蛋白酶活性 在單鏈在單鏈DNA和和ATP存在的條件下啟動(dòng)存在的條件下啟動(dòng)DNA單鏈和單鏈和與之互補(bǔ)的雙鏈分子進(jìn)行堿基配對(duì)。與之互補(bǔ)的雙鏈分子進(jìn)行堿基配對(duì)。v單鏈同化：?jiǎn)捂溚?RecA可使一條可使一條DNA單鏈

13、置換一條雙鏈單鏈置換一條雙鏈DNA分子中同源鏈的反應(yīng)。分子中同源鏈的反應(yīng)。 單鏈同化需要的條件：?jiǎn)捂溚枰臈l件：a. 必須有一個(gè)必須有一個(gè)單鏈單鏈DNA分子區(qū)域。分子區(qū)域。b.必須有一個(gè)具必須有一個(gè)具游離游離3端端的的DNA分子；分子； c.該單鏈區(qū)域和該單鏈區(qū)域和3端必須位于這兩個(gè)分端必須位于這兩個(gè)分子的互補(bǔ)區(qū)域中。子的互補(bǔ)區(qū)域中。具有游離具有游離3端的單鏈端的單鏈單鏈單鏈具有游具有游離離3端端3、Ruv系統(tǒng)解離系統(tǒng)解離Holiday連接點(diǎn)連接點(diǎn)vRuvA：識(shí)別：識(shí)別Holliday連接點(diǎn)的結(jié)構(gòu)連接點(diǎn)的結(jié)構(gòu)vRuvB：具：具ATP酶的活性，為分支遷移提供動(dòng)酶的活性，為分支遷移提供動(dòng)力。力

14、。vRuvC：具有核酸內(nèi)切酶活性，可特異識(shí)別：具有核酸內(nèi)切酶活性，可特異識(shí)別Holliday 連接點(diǎn)。連接點(diǎn)。一、中斷雜交實(shí)驗(yàn)原理一、中斷雜交實(shí)驗(yàn)原理二、中斷雜交作圖二、中斷雜交作圖三、重組作圖（自學(xué)）三、重組作圖（自學(xué)）一、中斷雜交實(shí)驗(yàn)原理一、中斷雜交實(shí)驗(yàn)原理HfrHfr細(xì)胞和細(xì)胞和F F-細(xì)胞雜交，基因從細(xì)胞雜交，基因從HfrHfr細(xì)細(xì)胞按次序轉(zhuǎn)入胞按次序轉(zhuǎn)入F F-細(xì)胞，可根據(jù)基因進(jìn)入細(xì)胞，可根據(jù)基因進(jìn)入F F-細(xì)胞的時(shí)間和次序制作基細(xì)胞的時(shí)間和次序制作基因圖譜。因圖譜。實(shí)驗(yàn)材料實(shí)驗(yàn)材料 Hfr：thr+ leu+ azis tons lac+ gal+ strs F-：thr- leu

15、- azir tonr lac- gal- str r str r（ F-可以在鏈霉素培養(yǎng)基上生長）可以在鏈霉素培養(yǎng)基上生長）strs（ Hfr不能不能在鏈霉素培養(yǎng)基上生長）在鏈霉素培養(yǎng)基上生長）實(shí)驗(yàn)方法實(shí)驗(yàn)方法-中斷雜交實(shí)驗(yàn)中斷雜交實(shí)驗(yàn)v兩品系在液體培養(yǎng)基里，通氣混合培養(yǎng)，定時(shí)兩品系在液體培養(yǎng)基里，通氣混合培養(yǎng)，定時(shí)取樣，猛烈攪拌以中斷雜交，釋稀菌液，在取樣，猛烈攪拌以中斷雜交，釋稀菌液，在含含Str的基本培養(yǎng)基上培養(yǎng)。的基本培養(yǎng)基上培養(yǎng)。AABBCCDDDDCCB二、中斷雜交作圖二、中斷雜交作圖實(shí)驗(yàn)結(jié)果實(shí)驗(yàn)結(jié)果混合時(shí)間（混合時(shí)間（min）結(jié)果結(jié)果8出現(xiàn)的菌落與出現(xiàn)的菌落與 F相同，說明相同

16、，說明Hfr的的基因未進(jìn)入基因未進(jìn)入F9出現(xiàn)少量的出現(xiàn)少量的azis 菌落，說明菌落，說明azis 己從己從Hfr 轉(zhuǎn)移到轉(zhuǎn)移到F11出現(xiàn)出現(xiàn)azis tons 型的型的F菌落菌落18 出現(xiàn)出現(xiàn)azis tons lac型的型的F菌落菌落24 出現(xiàn)出現(xiàn)azis tons lacgal型的型的F菌落菌落隨時(shí)間推移，隨時(shí)間推移，具有某一基因具有某一基因的菌落逐漸增的菌落逐漸增加，達(dá)到一定加，達(dá)到一定頻率后就不再頻率后就不再變動(dòng)，而且愈變動(dòng)，而且愈早轉(zhuǎn)入的基因，早轉(zhuǎn)入的基因，所達(dá)到的頻率所達(dá)到的頻率也愈高。也愈高。實(shí)驗(yàn)結(jié)果說明：實(shí)驗(yàn)結(jié)果說明：vHfr 的的DNA從一端開始，以線性方式逐段進(jìn)從一端開始

17、，以線性方式逐段進(jìn)入入F，這一端叫，這一端叫原點(diǎn)或原點(diǎn)或O點(diǎn)點(diǎn)。vO點(diǎn)點(diǎn) azis tons lac gal 時(shí)間單位法時(shí)間單位法v以轉(zhuǎn)移時(shí)間單位（每分鐘）作為基因間距單以轉(zhuǎn)移時(shí)間單位（每分鐘）作為基因間距單位，可作出位，可作出Hfr 的的“染色體染色體”上的基因分布上的基因分布圖（基因連鎖圖）圖（基因連鎖圖） 。E.coli的連鎖群的連鎖群E.coliK12的基因組的基因組環(huán)形圖為環(huán)形圖為100minv假如讓假如讓Hfr F雜交持雜交持續(xù)續(xù)2h后中斷雜交，發(fā)現(xiàn)一后中斷雜交，發(fā)現(xiàn)一些些F F。v這說明這說明Hfr的全部基因轉(zhuǎn)的全部基因轉(zhuǎn)移到移到F內(nèi)，排列到最后內(nèi)，排列到最后的的F因子才進(jìn)入因子

18、才進(jìn)入F，使，使F F 。中斷雜交實(shí)驗(yàn)與重組作圖中斷雜交實(shí)驗(yàn)與重組作圖原點(diǎn)原點(diǎn)致育基因致育基因配對(duì)區(qū)配對(duì)區(qū)致育基因致育基因F因子在細(xì)菌染色體上有很多插入位點(diǎn)，并且插入的取向不同因子在細(xì)菌染色體上有很多插入位點(diǎn)，并且插入的取向不同一個(gè)一個(gè)F品系可以產(chǎn)生很多品系可以產(chǎn)生很多Hfr品系品系幾個(gè)Hfr菌株的線性連鎖群的產(chǎn)生Hfr H菌株的基因轉(zhuǎn)移順序菌株的基因轉(zhuǎn)移順序 thr pro lac pur gal his gly thiHfr 1菌株的基因轉(zhuǎn)移順序菌株的基因轉(zhuǎn)移順序 thr thi gly his gal pur lac proFF因子的形成因子的形成細(xì)菌染細(xì)菌染色體色體一、一、F因子與因子

19、與F菌株菌株帶有部分細(xì)菌染色體的帶有部分細(xì)菌染色體的F F因子稱因子稱F F因子因子。特點(diǎn)特點(diǎn)：能獨(dú)立復(fù)制：能獨(dú)立復(fù)制 FF菌株菌株：指帶有指帶有FF因子的細(xì)菌。因子的細(xì)菌。二、性導(dǎo)二、性導(dǎo)（sexduction或或F -duction ）v通過通過F因子將供體細(xì)胞的基因?qū)胧荏w形因子將供體細(xì)胞的基因?qū)胧荏w形成部分二倍體的過程叫性導(dǎo)。成部分二倍體的過程叫性導(dǎo)。性導(dǎo)性導(dǎo)F因子因子F-部分二倍體部分二倍體F菌株菌株Hfr菌株菌株F菌株菌株aav細(xì)菌的轉(zhuǎn)化與作圖細(xì)菌的轉(zhuǎn)化與作圖v細(xì)菌的轉(zhuǎn)導(dǎo)與作圖細(xì)菌的轉(zhuǎn)導(dǎo)與作圖一、細(xì)菌的轉(zhuǎn)化與作圖一、細(xì)菌的轉(zhuǎn)化與作圖v轉(zhuǎn)化作用轉(zhuǎn)化作用：從細(xì)菌的培養(yǎng)物提取的：從細(xì)菌

20、的培養(yǎng)物提取的DNA可以可以在體外轉(zhuǎn)移到受體細(xì)菌中的過程。在體外轉(zhuǎn)移到受體細(xì)菌中的過程。v發(fā)生轉(zhuǎn)化的頻率很低發(fā)生轉(zhuǎn)化的頻率很低：大約為：大約為1的受體細(xì)菌的受體細(xì)菌可吸收外源可吸收外源DNA并發(fā)生轉(zhuǎn)化。并發(fā)生轉(zhuǎn)化。原因原因：v受體細(xì)菌的受體部位的數(shù)目是有限的。外源受體細(xì)菌的受體部位的數(shù)目是有限的。外源DNA片段只是在受體部位通過。片段只是在受體部位通過。v外源外源DNA的進(jìn)入，除受體部位外，還必須有的進(jìn)入，除受體部位外，還必須有酶或蛋白質(zhì)分子，以及能量等的協(xié)同作用。酶或蛋白質(zhì)分子，以及能量等的協(xié)同作用。外源外源DNA只有在只有在酶促旺盛的受體部位酶促旺盛的受體部位進(jìn)入。進(jìn)入。感受態(tài)細(xì)胞與感受態(tài)

21、因子感受態(tài)細(xì)胞與感受態(tài)因子v感受態(tài)細(xì)胞感受態(tài)細(xì)胞：這種能接受外源：這種能接受外源DNA分子并被分子并被轉(zhuǎn)化的細(xì)菌細(xì)胞。轉(zhuǎn)化的細(xì)菌細(xì)胞。v感受態(tài)因子感受態(tài)因子：促進(jìn)轉(zhuǎn)化作用的酶或蛋白質(zhì)的：促進(jìn)轉(zhuǎn)化作用的酶或蛋白質(zhì)的分子。分子。感受態(tài)細(xì)胞感受態(tài)細(xì)胞單鏈單鏈通過交通過交換進(jìn)行換進(jìn)行整合整合座位座位轉(zhuǎn)化體類別轉(zhuǎn)化體類別trp2+-+his2+-+-+tyr1+-+-11940366068541826001071180親本型親本型(+ +)重組型重組型(+ -)和和(- +)重組值（重組重組值（重組體數(shù)體數(shù)/總數(shù)）總數(shù)）Trp2-his2Trp2-tyr1His2-tyr1供體供體trp2+ his2+

22、 tyr1+ DNA向向 轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)中轉(zhuǎn)化體的轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)中轉(zhuǎn)化體的類別及重組值的計(jì)算類別及重組值的計(jì)算11940+11802600+107+3660+41811940+1072600+1180+3660+68511940+3660418+1180+685+107轉(zhuǎn)化基因間重組值的計(jì)算轉(zhuǎn)化基因間重組值的計(jì)算 轉(zhuǎn)化子數(shù)轉(zhuǎn)化子數(shù)( (重組體數(shù)重組體數(shù)) ) 親組合數(shù)親組合數(shù)+ +轉(zhuǎn)化子數(shù)轉(zhuǎn)化子數(shù) trp2his2的重組值的重組值=34% trp2tyr1的重組值的重組值=40% his2tyr1的重組值的重組值=13% 根據(jù)重組值作圖：根據(jù)重組值作圖： trp2 34cM his2 13cM tyr1重

23、組值重組值= = = = (+ -)+(- +)(+ +)+(+ -)+(- +) 二、細(xì)菌的二、細(xì)菌的轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)導(dǎo)導(dǎo)與作圖與作圖v普遍性轉(zhuǎn)導(dǎo)與作圖普遍性轉(zhuǎn)導(dǎo)與作圖v特異性轉(zhuǎn)導(dǎo)與作圖特異性轉(zhuǎn)導(dǎo)與作圖 （后學(xué)）（后學(xué)）轉(zhuǎn)導(dǎo)作用：以噬菌體為轉(zhuǎn)導(dǎo)作用：以噬菌體為媒介，將細(xì)菌的小片段媒介，將細(xì)菌的小片段DNA或基因，從一個(gè)或基因，從一個(gè)細(xì)菌轉(zhuǎn)移到另一細(xì)菌的細(xì)菌轉(zhuǎn)移到另一細(xì)菌的過程叫轉(zhuǎn)導(dǎo)作用。過程叫轉(zhuǎn)導(dǎo)作用。（一）普遍性轉(zhuǎn)導(dǎo)與作圖（一）普遍性轉(zhuǎn)導(dǎo)與作圖vJ.Lederberg 和和 N.Zinder 做了這樣一個(gè)雜交試驗(yàn)：做了這樣一個(gè)雜交試驗(yàn)： 鼠沙門氏菌的鼠沙門氏菌的2個(gè)突變菌株：個(gè)突變菌株： LA22：p

24、he- trp- met+ his+ LA2： phe+ trp+ met- his-vLA22+LA2混合培養(yǎng)得野生型（混合培養(yǎng)得野生型（10-5）U型管實(shí)驗(yàn)（接合）型管實(shí)驗(yàn)（接合）只允許只允許DNA等等大分子及病毒大分子及病毒通過，細(xì)菌細(xì)通過，細(xì)菌細(xì)胞不能通過。胞不能通過。Hfr實(shí)驗(yàn)結(jié)果：實(shí)驗(yàn)結(jié)果：右臂得到右臂得到了野生型了野生型細(xì)胞細(xì)胞U型管實(shí)驗(yàn)（轉(zhuǎn)導(dǎo)）型管實(shí)驗(yàn)（轉(zhuǎn)導(dǎo)）實(shí)驗(yàn)結(jié)果的解釋實(shí)驗(yàn)結(jié)果的解釋vp22 的釋放：的釋放：LA22是帶有是帶有P22原原phage的細(xì)菌；在培的細(xì)菌；在培養(yǎng)過程中，少數(shù)養(yǎng)過程中，少數(shù)LA22細(xì)菌自溶釋放出游離的細(xì)菌自溶釋放出游離的p22。vp22的侵染：的侵

25、染： 這種游離的這種游離的p22通過濾孔進(jìn)入左臂而感通過濾孔進(jìn)入左臂而感染了染了LA2細(xì)菌。細(xì)菌。v轉(zhuǎn)導(dǎo)噬菌體的形成：轉(zhuǎn)導(dǎo)噬菌體的形成：在裂解在裂解LA2過程中，宿主過程中，宿主LA2環(huán)環(huán)狀染色體被裂解成小片段，某些片段在狀染色體被裂解成小片段，某些片段在P22phage組組裝時(shí)偶爾被裝入頭部，形成裝時(shí)偶爾被裝入頭部，形成轉(zhuǎn)導(dǎo)噬菌體轉(zhuǎn)導(dǎo)噬菌體。v這種轉(zhuǎn)導(dǎo)噬菌體就將這種轉(zhuǎn)導(dǎo)噬菌體就將LA2的基因轉(zhuǎn)入的基因轉(zhuǎn)入LA22。形成部。形成部分二倍體，分二倍體，經(jīng)重組后形成野生型菌落。經(jīng)重組后形成野生型菌落。 LA2LA2LA22LA22轉(zhuǎn)導(dǎo)噬菌體轉(zhuǎn)導(dǎo)噬菌體普遍性轉(zhuǎn)導(dǎo)的概念普遍性轉(zhuǎn)導(dǎo)的概念v象象P22、P

26、1這類這類phage可以轉(zhuǎn)移細(xì)菌可以轉(zhuǎn)移細(xì)菌DNA很多不很多不同部分，這種轉(zhuǎn)導(dǎo)作用稱為普遍性轉(zhuǎn)導(dǎo)。同部分，這種轉(zhuǎn)導(dǎo)作用稱為普遍性轉(zhuǎn)導(dǎo)。v普遍性轉(zhuǎn)導(dǎo)的頻率較低，約為普遍性轉(zhuǎn)導(dǎo)的頻率較低，約為10-5，兩個(gè)基因同，兩個(gè)基因同時(shí)轉(zhuǎn)導(dǎo)的頻率則更低，時(shí)轉(zhuǎn)導(dǎo)的頻率則更低， 僅有僅有10-5 10-5=10-10。 如如果兩個(gè)基因同時(shí)轉(zhuǎn)導(dǎo)的頻率較高則說明是連鎖果兩個(gè)基因同時(shí)轉(zhuǎn)導(dǎo)的頻率較高則說明是連鎖的。的。v共轉(zhuǎn)導(dǎo)共轉(zhuǎn)導(dǎo)/并發(fā)轉(zhuǎn)導(dǎo)：兩個(gè)基因同時(shí)轉(zhuǎn)導(dǎo)的現(xiàn)象。并發(fā)轉(zhuǎn)導(dǎo)：兩個(gè)基因同時(shí)轉(zhuǎn)導(dǎo)的現(xiàn)象。確定確定3個(gè)基因的順序個(gè)基因的順序v如果兩個(gè)基因共轉(zhuǎn)導(dǎo)頻率較高，那么說明這如果兩個(gè)基因共轉(zhuǎn)導(dǎo)頻率較高，那么說明這兩基因連鎖，而且頻率越高，則兩基因距離兩基因連鎖，而且頻率越高，則兩基因距離越近；反之則越遠(yuǎn)。越近；反之則越遠(yuǎn)。v雙因子轉(zhuǎn)導(dǎo)雙因子轉(zhuǎn)導(dǎo)v三因子轉(zhuǎn)導(dǎo)三因子轉(zhuǎn)導(dǎo)轉(zhuǎn)化與轉(zhuǎn)導(dǎo)作圖轉(zhuǎn)化與轉(zhuǎn)導(dǎo)作圖雙因子轉(zhuǎn)導(dǎo)雙因子轉(zhuǎn)導(dǎo)v 每次觀察每次觀察2個(gè)基因的轉(zhuǎn)導(dǎo)，通過確定每個(gè)基因的轉(zhuǎn)導(dǎo)，通過確定每2