细菌的遗传分析-2

哈工大-遗传学第四章细菌的遗传分析第四章细菌的遗传分析哈工大-遗传学第四章细菌的遗传分析1.

F'因子

阿德伯格(Adelberg)和伯恩斯(Burns)[1959]：F因子偶尔在环出时不够准确，会携带出染色体上的一些基因，这种因子称为F'因子。

F'因子携带染色体的节段大小：从一个标准基因到半个细菌染色体。(六)、F'

因子与性导哈工大-遗传学第四章细菌的遗传分析⑴.

F'因子转移基因频率极高，如同F因子转移频率；⑵.F'因子携带与细菌染色体一样的同源区段，自然整合率极高，并且整合在一定的座位上，而正常F因子可在不同座位整合。(3).整合过程可逆，即可通过环出，完整的F因子重新离开染色体。F'因子的特点：哈工大-遗传学第四章细菌的遗传分析性导：指接合时由F'因子所携带的外源DNA整合到细菌染色体的过程。2.

性导哈工大-遗传学第四章细菌的遗传分析雅各布(Jacob)和阿德伯格(Adelberg)发现：特殊的Hfr菌株能把lac+

等位基因高频率地转移到F-lac-受体中(lac基因位于远端，中断杂交实验中只有1/1000重组率)；原因：由F'携带lac+

基因进入受体后可在lac位点上形成部分二倍体F'

lac+/lac-。2.

性导哈工大-遗传学第四章细菌的遗传分析哈工大-遗传学第四章细菌的遗传分析性导在大肠杆菌遗传研究中的作用：①.分离出大量F'因子（每个F'因子携带有不同大肠杆菌基因）è

利用不同基因在一起的并发性导的频率来作图；②.性导形成的部分二倍体可用作互补测验

è

确定两个突变类型是否属于同一个基因。③.通过性导产生部分二倍体è

确定等位基因的显隐性关系；哈工大-遗传学第四章细菌的遗传分析接合哈工大-遗传学第四章细菌的遗传分析四、E.coli的转化哈工大-遗传学第四章细菌的遗传分析(一)、转化现象的发现概念：某些细菌通过其细胞膜摄取周围供体的染色体片段，将此外源DNA片段通过重组整合到自己染色体的过程。1928年，格里菲斯（GriffithF.）在肺炎双球菌中发现转化现象。1944年，艾弗里（AveryO.T.）进行肺炎双球菌转化试验；证实遗传物质是DNA；转化是细菌交换基因的方法之一。哈工大-遗传学第四章细菌的遗传分析1.受体细胞处于感受态

感受态：指细菌能够从周围环境吸收DNA分子的生理状态；2.供体DNA与受体细胞结合(可逆)结合发生在受体细胞特定部位(结合点)；对供体DNA片段有一定要求(不大于20000个核苷酸对）；3.DNA摄取(不可逆)当细菌结合点饱和之后，细菌开始摄取外源DNA；一条DNA单链进入细胞，另一条链在膜上降解；(二)、转化过程哈工大-遗传学第四章细菌的遗传分析5.整合(重组)4.联会

同源位点配对，亲缘关系越远，联会越机率小、转化的可能性越小。

是指单链的转化DNA与受体DNA对应位点的置换稳定地进入到受体DNA。对同源DNA具有特异性。异源DNA，视亲缘关系远近也可发生不同频率整合。哈工大-遗传学第四章细菌的遗传分析(三)、转化作图莱德伯格等用枯草杆菌进行转化和重组试验：

DNA片段与受体染色体重组，紧密连锁的两个基因有较多的机会同时整合到受体染色体中。哈工大-遗传学第四章细菌的遗传分析单交换时，染色体开环易降解，故不存在单交换类型；只有双交换和偶数的多交换才有效。哈工大-遗传学第四章细菌的遗传分析五、E.coli

的转导哈工大-遗传学第四章细菌的遗传分析莱德伯格与津德（1951）：2.转导的发现两个沙门氏菌的营养缺陷型进行杂交(一)、转导的发现

1.概念：指以噬菌体为媒介进行的细菌遗传物质重组。哈工大-遗传学第四章细菌的遗传分析产生上述结果的原因:

③.是否属于回复突变?高频率出现不可能是回复突变。①.是否属于接合?戴维斯U型管试验(防止细胞直接接触)è

也获得野生型重组体，排除由于接合或性导而产生基因重组可能性。②.是否属于转化?结果表现为不受DNA酶的影响，排除了由于DNA片断通过滤片经转化实现基因重组可能性。哈工大-遗传学第四章细菌的遗传分析唯一可能的结论是：这种重组通过一种过滤性因子实现。这种过滤性因子称为FA，不受DNA酶的影响。后来的研究表明：FA为噬菌体P22（溶源性）。哈工大-遗传学第四章细菌的遗传分析具体过程如下：（1）噬菌体侵染细菌。（2）噬菌体DNA破坏细菌染色体并合成自己DNA与外壳。（3）新噬菌体包装：偶尔将细菌染色体片段也包装进去成为“假噬菌体”并和真噬菌体一起释放出来。（4）“假噬菌体”和真噬菌体一样可再侵染细菌，其中“假噬菌体”侵染时，就将外来的细菌基因注入，经过基因重组改变遗传性状，完成转导的过程。3.转导的机制哈工大-遗传学第四章细菌的遗传分析(二)、普遍性转导与作图1.特征：可随机转导细菌染色体组的任何部分错误包装1/1000机率转导颗粒(假噬菌体)同源重组哈工大-遗传学第四章细菌的遗传分析普遍性转导作图原理：如果两个基因一起转导或同时转导（共转导或并发转导）频率较高，那么证明两基因连锁，而且频率越高，则两基因距离越近。如：a基因和b基因共转导频率高，a和c共转导频率也高，b和c共转导频率低，则3个基因顺序为b-a-c哈工大-遗传学第四章细菌的遗传分析共由以上公式可知：转导DNA的平均长度约为１个病毒基因组的大小；通过试验测知两个基因的共转导频率，就可估算出两个基因间的物理距离。共转导哈工大-遗传学第四章细菌的遗传分析3.流产转导

普遍性转导中，在基本培养基上除了出现正常菌落外，还有大量小菌落，这两者之比大约1:10，这一现象称为流产转导(abortivetransduction)原因：供体野生型基因只有10%重组入受体染色体中，90%的未重组细胞分裂时，只有一个细胞得到这一基因，呈单线传递。凡没有得到这一基因的细胞不能合成相应的酶，但仍含有母细胞中残留的酶，可供这些细胞分裂一两次，所有这些细胞将形成小菌落，称为流产转导型。哈工大-遗传学第四章