細(xì)菌和病毒的遺傳學(xué)習(xí)教案

1、會計(jì)學(xué)1細(xì)菌細(xì)菌(xjn)和病毒的遺傳和病毒的遺傳第一頁，共81頁。2細(xì)菌：細(xì)菌： 一個(gè)線條狀或環(huán)狀染色體一個(gè)線條狀或環(huán)狀染色體( (單倍體結(jié)構(gòu)單倍體結(jié)構(gòu)) )； 無典型的有絲分裂和減數(shù)分裂；無典型的有絲分裂和減數(shù)分裂； 染色體傳遞染色體傳遞(chund)(chund)和重組方式與真核生物不同。和重組方式與真核生物不同。病毒：病毒： 比細(xì)菌更簡單；比細(xì)菌更簡單； 在寄主細(xì)胞內(nèi)以集團(tuán)在寄主細(xì)胞內(nèi)以集團(tuán)(jtun)(jtun)形式產(chǎn)生；形式產(chǎn)生； 屬于只有一條染色體的單倍體。屬于只有一條染色體的單倍體。E. coliT4 Phage第2頁/共81頁第二頁，共81頁。3第3頁/共81頁第三頁，共81

2、頁。41.大?。杭?xì)胞較小、長約大?。杭?xì)胞較小、長約12m(1m1/1000mm)、寬約、寬約0.5m；2.結(jié)構(gòu)：鞭毛、細(xì)胞壁、質(zhì)膜、結(jié)構(gòu)：鞭毛、細(xì)胞壁、質(zhì)膜、間體、核質(zhì)體、核糖體間體、核質(zhì)體、核糖體3.遺傳物質(zhì)：單個(gè)主染色體、遺傳物質(zhì)：單個(gè)主染色體、一個(gè)一個(gè)(y )或多個(gè)小染色體或多個(gè)小染色體(質(zhì)粒質(zhì)粒)4.涂布和繁殖：每個(gè)細(xì)胞在較涂布和繁殖：每個(gè)細(xì)胞在較短短時(shí)間內(nèi)時(shí)間內(nèi)(如一夜如一夜)能裂殖到能裂殖到107個(gè)個(gè)子細(xì)胞子細(xì)胞 成為肉眼可見的菌成為肉眼可見的菌落落或克隆或克隆(clone)。一、細(xì)菌一、細(xì)菌(xjn)(xjn)：第4頁/共81頁第四頁，共81頁。55.生理特性生理特性(txng)

3、突變：突變：.營養(yǎng)缺陷型：營養(yǎng)缺陷型： 喪失合成某種營養(yǎng)物質(zhì)能力，不能在基本培養(yǎng)基上生長；喪失合成某種營養(yǎng)物質(zhì)能力，不能在基本培養(yǎng)基上生長； 原養(yǎng)型：野生菌株則可在基本培養(yǎng)基上生長。原養(yǎng)型：野生菌株則可在基本培養(yǎng)基上生長。 用不同的選擇性培養(yǎng)基用不同的選擇性培養(yǎng)基 測知突變的特性測知突變的特性(txng)。. 抗性突變抗性突變(tbin)型：型：如抗藥性或抗感染性。如抗藥性或抗感染性。例如：青霉素（例如：青霉素（penr）抗性突變）抗性突變(tbin)的菌落。的菌落。第5頁/共81頁第五頁，共81頁。6測定測定(cdng)(cdng)突變的方法突變的方法影印法：影印法：黎德伯格等（黎德伯格等（

4、Lederberg J.Lederberg J.和和Lederberg E. M., 1952Lederberg E. M., 1952）設(shè)計(jì)。）設(shè)計(jì)。Lederberg J., 1958 Nobel獎獲得者，獎獲得者，發(fā)現(xiàn)發(fā)現(xiàn)(fxin)細(xì)菌轉(zhuǎn)導(dǎo)和接合細(xì)菌轉(zhuǎn)導(dǎo)和接合無鏈霉素吸附細(xì)菌絲絨印在母板上再印在選擇培養(yǎng)基上鏈霉素篩選出抗鏈霉素的菌系從模板中挑出抗性和敏感菌系第6頁/共81頁第六頁，共81頁。7病毒分類病毒分類(fn li)(fn li)： 寄主：動物、植物、細(xì)菌等；寄主：動物、植物、細(xì)菌等； 遺傳物質(zhì)：遺傳物質(zhì)：DNA DNA 或或 RNA RNA。二、病毒二、病毒(bngd)(bng

5、d)：單倍體，僅一條染色體。病毒單倍體，僅一條染色體。病毒(bngd) (bngd) 蛋白質(zhì)外蛋白質(zhì)外殼殼 核酸。核酸。煙草煙草(ynco)花葉病毒腺病毒花葉病毒腺病毒T4 噬菌體噬菌體 HIV病毒病毒RNA DNADANRNA第7頁/共81頁第七頁，共81頁。8噬菌體對于分子生物學(xué)研究具有重要噬菌體對于分子生物學(xué)研究具有重要(zhngyo)意義。意義。第8頁/共81頁第八頁，共81頁。91 1世代周期短：世代周期短：大腸桿菌（大腸桿菌（E.coliE.coli）20 min20 min可繁殖一代?？煞敝骋淮?。2 2便于操作便于操作(cozu)(cozu)和生化分析：和生化分析：個(gè)體小，一般在

6、個(gè)體小，一般在 1 1m m至幾至幾m m之間，操作之間，操作(cozu)(cozu)方便。方便。三、細(xì)菌和病毒三、細(xì)菌和病毒(bngd)(bngd)在遺傳研究中的優(yōu)越性：在遺傳研究中的優(yōu)越性：第9頁/共81頁第九頁，共81頁。103便于研究基因突變：便于研究基因突變：裸露的裸露的DNA分子（有的病毒為分子（有的病毒為RNA分子），容易受分子），容易受環(huán)境條件的影響而發(fā)生突變；單倍體生物，不存在顯性環(huán)境條件的影響而發(fā)生突變；單倍體生物，不存在顯性掩蓋隱性問題，隱性突變也能表現(xiàn)出來。掩蓋隱性問題，隱性突變也能表現(xiàn)出來。4便于研究基因的作用：便于研究基因的作用：影印培養(yǎng)，易檢出營養(yǎng)缺陷型突變，有利

7、于從生化影印培養(yǎng)，易檢出營養(yǎng)缺陷型突變，有利于從生化角度來研究基因的作用。角度來研究基因的作用。5便于研究基因重組：便于研究基因重組：細(xì)菌具有轉(zhuǎn)化、轉(zhuǎn)導(dǎo)和接合作用，可以進(jìn)行精密的細(xì)菌具有轉(zhuǎn)化、轉(zhuǎn)導(dǎo)和接合作用，可以進(jìn)行精密的遺傳遺傳(ychun)分析。分析。第10頁/共81頁第十頁，共81頁。116. 便于研究基因結(jié)構(gòu)、功能及調(diào)控機(jī)制：便于研究基因結(jié)構(gòu)、功能及調(diào)控機(jī)制：細(xì)菌和病毒的遺傳物質(zhì)簡單，易于進(jìn)行基因定位、細(xì)菌和病毒的遺傳物質(zhì)簡單，易于進(jìn)行基因定位、結(jié)構(gòu)分析和分離，基因的表達(dá)調(diào)控也適于采用生理生化結(jié)構(gòu)分析和分離，基因的表達(dá)調(diào)控也適于采用生理生化的方法進(jìn)行深入研究。的方法進(jìn)行深入研究。7.

8、便于進(jìn)行遺傳操作：便于進(jìn)行遺傳操作：染色體結(jié)構(gòu)簡單，沒有組蛋白和其它蛋白的結(jié)合，染色體結(jié)構(gòu)簡單，沒有組蛋白和其它蛋白的結(jié)合，適合適合(shh)進(jìn)行遺傳工程的操作。進(jìn)行遺傳工程的操作。 第11頁/共81頁第十一頁，共81頁。12第12頁/共81頁第十二頁，共81頁。131. 結(jié)構(gòu)簡單：結(jié)構(gòu)簡單：蛋白質(zhì)外殼、核酸、某些碳水化合物、脂肪等。蛋白質(zhì)外殼、核酸、某些碳水化合物、脂肪等。2. 多樣性的原因：外殼的蛋白質(zhì)種類、染色體類型和結(jié)構(gòu)。多樣性的原因：外殼的蛋白質(zhì)種類、染色體類型和結(jié)構(gòu)。3. 兩大類：兩大類： 烈性烈性(lixng)噬菌體：噬菌體：T噬菌體系列（噬菌體系列（T1T7）；）； 溫和性噬菌

9、體溫和性噬菌體: P1和和噬菌體。噬菌體。一、噬菌體的結(jié)構(gòu)一、噬菌體的結(jié)構(gòu)(jigu)(jigu)：T4噬菌體從噬菌體從大腸桿菌大腸桿菌(d chn n jn)中釋放中釋放第13頁/共81頁第十三頁，共81頁。14、烈性噬菌體：、烈性噬菌體： 1. 1.結(jié)構(gòu)大同小異，外型呈蝌蚪狀：結(jié)構(gòu)大同小異，外型呈蝌蚪狀：頭部：雙鏈頭部：雙鏈DNADNA分子分子(fnz)(fnz)的染色體；的染色體；T T偶列噬菌體頸部：中空的針狀結(jié)構(gòu)及外鞘；偶列噬菌體頸部：中空的針狀結(jié)構(gòu)及外鞘；尾部：由基板、尾針和尾絲組成。尾部：由基板、尾針和尾絲組成。第14頁/共81頁第十四頁，共81頁。152.T偶列噬菌體的侵染(q

10、n rn)過程（如T4噬菌體）：尾絲固定于大腸桿菌，遺傳物質(zhì)注入 破壞寄主細(xì)胞遺傳物質(zhì) 合成噬菌體遺傳物質(zhì)和蛋白質(zhì) 組裝許多(xdu)新的子噬菌體 溶菌酶裂解細(xì)菌 釋放出大量噬菌體。T4T4噬菌體侵染大腸桿菌噬菌體侵染大腸桿菌(d chn n jn)(d chn n jn)的生活周期的生活周期第15頁/共81頁第十五頁，共81頁。16、溫和性噬菌體：例如、溫和性噬菌體：例如和和P1噬菌體，噬菌體，和和P1各代表各代表一種一種(y zhn)略有不同的溶源性類型。略有不同的溶源性類型。噬菌體結(jié)構(gòu)噬菌體結(jié)構(gòu)(jigu)(jigu)第16頁/共81頁第十六頁，共81頁。17.噬菌體：噬菌體侵入后，細(xì)菌

11、噬菌體：噬菌體侵入后，細(xì)菌(xjn)(xjn)不裂解不裂解 附在附在E.coliE.coli染色體上的染色體上的galgal和和biobio位點(diǎn)間的位點(diǎn)間的attatt座位上座位上 整合到細(xì)菌整合到細(xì)菌(xjn)(xjn)染色染色體，并能阻止其它體，并能阻止其它噬菌體的超數(shù)感染。噬菌體的超數(shù)感染。噬菌體特定位點(diǎn)的整合噬菌體特定位點(diǎn)的整合(zhn h)(zhn h) 1. 1.溶源性噬菌體的生活溶源性噬菌體的生活(shnghu)(shnghu)周期：周期：第17頁/共81頁第十七頁，共81頁。18.P1.P1噬菌體：噬菌體： 不整合到細(xì)菌不整合到細(xì)菌的染色體上，而是的染色體上，而是獨(dú)立獨(dú)立(dl

12、)(dl)存在于細(xì)胞質(zhì)存在于細(xì)胞質(zhì)內(nèi)。內(nèi)。第18頁/共81頁第十八頁，共81頁。19裂解裂解途徑途徑溶源溶源途徑途徑o原噬菌體：整合到原噬菌體：整合到宿主基因組中的噬菌體。宿主基因組中的噬菌體。僅少數(shù)基因活動僅少數(shù)基因活動(hu (hu dng)dng)，表達(dá)出阻礙物關(guān)閉其它表達(dá)出阻礙物關(guān)閉其它基因。基因。原噬菌體經(jīng)誘導(dǎo)可原噬菌體經(jīng)誘導(dǎo)可轉(zhuǎn)變?yōu)榱倚允删w轉(zhuǎn)變?yōu)榱倚允删w裂解途徑。裂解途徑。 第19頁/共81頁第十九頁，共81頁。202.P1和和噬菌體的特性：噬菌體的特性：P1和和各代表不同的溶源性類型各代表不同的溶源性類型(lixng)：P1噬菌體：侵入后并不整合到細(xì)菌的染色體上，獨(dú)立存在噬菌

13、體：侵入后并不整合到細(xì)菌的染色體上，獨(dú)立存在于細(xì)胞質(zhì)內(nèi)；于細(xì)胞質(zhì)內(nèi)；噬菌體：通過交換整合到細(xì)菌染色體上。噬菌體：通過交換整合到細(xì)菌染色體上。溶源性細(xì)菌分裂溶源性細(xì)菌分裂 兩個(gè)子細(xì)胞：兩個(gè)子細(xì)胞：P1噬菌體復(fù)制則使每個(gè)子細(xì)胞中至少含有一個(gè)拷貝；噬菌體復(fù)制則使每個(gè)子細(xì)胞中至少含有一個(gè)拷貝；噬菌體隨細(xì)胞染色體復(fù)制而復(fù)制，細(xì)胞中有一個(gè)拷貝。噬菌體隨細(xì)胞染色體復(fù)制而復(fù)制，細(xì)胞中有一個(gè)拷貝。共同特點(diǎn)：核酸既不大量復(fù)制，也不大量轉(zhuǎn)錄和翻譯。共同特點(diǎn)：核酸既不大量復(fù)制，也不大量轉(zhuǎn)錄和翻譯。第20頁/共81頁第二十頁，共81頁。21P1P1和和噬菌體的生活噬菌體的生活(shnghu)(shnghu)周期特性周期

14、特性第21頁/共81頁第二十一頁，共81頁。221.噬菌體遺傳性狀分為兩類：噬菌體遺傳性狀分為兩類： 形成形成(xngchng)的噬菌斑形狀：的噬菌斑形狀：指噬菌斑大小、邊緣指噬菌斑大小、邊緣清晰度、透明程度。清晰度、透明程度。寄主范圍：寄主范圍：指噬菌體感染和裂解指噬菌體感染和裂解的菌株范圍。的菌株范圍。二、二、T2T2噬菌體的基因噬菌體的基因(jyn)(jyn)重組與作圖：重組與作圖：第22頁/共81頁第二十二頁，共81頁。23.正常噬菌體正常噬菌體r+： 噬菌斑小而邊緣模糊。噬菌斑小而邊緣模糊。r突變突變(tbin)體（體（rapid lysis，速溶性）：，速溶性）： 噬菌斑大而邊緣清

15、楚。噬菌斑大而邊緣清楚。.寄主范圍突變寄主范圍突變(tbin)體：體：指能克服噬菌體抗性的突變指能克服噬菌體抗性的突變(tbin)體。體。例：例：T2 h+ 噬菌體：只侵染大腸桿菌噬菌體：只侵染大腸桿菌B株株半透明噬菌斑。半透明噬菌斑。T2 h突變突變(tbin)株：能利用株：能利用B株和株和B/2株株透明噬菌斑。透明噬菌斑。2T2噬菌體的研究噬菌體的研究(ynji)最為廣泛：最為廣泛： T2 phage第23頁/共81頁第二十三頁，共81頁。24h和h+均能感染(gnrn)B株 可用T2兩個(gè)親本hr+和h+r同時(shí)感染(gnrn)B株。hr+(透明，小)h+r (半透明，大)同時(shí)感染(gnrn

16、)B菌株獲得噬菌體子代親本型：hr+， h+r重組型：hr， h+r+E.coli E.coli B B株株雙重雙重(shungchng)(shungchng)感染：感染：第24頁/共81頁第二十四頁，共81頁。25將親本型和重組型混合子代(zdi)感染混合有B和B/2菌株的培養(yǎng)基hr+(親)：噬菌斑透明、小，邊緣模糊h+r (親)：噬菌斑半透明、大，邊緣清楚hr (重組)：噬菌斑透明、小，邊緣清楚h+r+(重組)：噬菌斑半透明、小，邊緣模糊重組重組(zhn z)值計(jì)算：值計(jì)算：重組重組(zhn z)值值=重組重組(zhn z)噬菌斑數(shù)噬菌斑數(shù)/總噬菌斑數(shù)總噬菌斑數(shù)100%= (h+r+ +

17、hr)/(h+r+ hr+ + h+r+ + hr)100%去掉去掉%即可作為圖距。即可作為圖距。h h+ +r r - -第25頁/共81頁第二十五頁，共81頁。26不同速溶菌的突變型在表現(xiàn)型上不同不同速溶菌的突變型在表現(xiàn)型上不同，可分別寫成，可分別寫成ra、rb、rc等，用等，用rxh+rx+h獲得試驗(yàn)結(jié)果列于下表：獲得試驗(yàn)結(jié)果列于下表：雜交組合各基因型（雜交組合各基因型（% %）重組值）重組值r r- -h h+ +r r+ +h h- -r r+ +h h+ +r r- -h h- - r-ah+ra+h-34.034.042.042.012.012.012.012.0 24.024.

18、0/100=24%/100=24%r-bh+rb+h-32.032.056.056.05.95.96.4 6.4 12.312.3/100.3=12.3%/100.3=12.3%r-ch+rc+h-39.039.059.059.00.70.70.90.91.61.6/99.6=1.6%/99.6=1.6%分別作出分別作出ra、rb、rc與與h的三個(gè)連鎖圖的三個(gè)連鎖圖:第26頁/共81頁第二十六頁，共81頁。27再做雜交：再做雜交：rcrb+rc+rb結(jié)果表明結(jié)果表明: rcrb的重組值的重組值 rbh h 位于位于(wiy)rb及及rc之間，排列順序之間，排列順序 rchrb。由于由于T2 噬

19、菌體的連鎖圖是環(huán)狀的，所以噬菌體的連鎖圖是環(huán)狀的，所以2、3排列都對。排列都對。四種四種(s zhn)(s zhn)可能的基因排列連鎖圖可能的基因排列連鎖圖: :1 2 3 4 hrcrarb第27頁/共81頁第二十七頁，共81頁。28三、三、噬菌體的基因噬菌體的基因(jyn)重組與作圖：重組與作圖：凱澤（凱澤（KaiserA.D.,1955）最先進(jìn)行）最先進(jìn)行噬菌體的噬菌體的重組重組作圖試驗(yàn)。紫外線照射處理作圖試驗(yàn)。紫外線照射處理 獲獲5個(gè)個(gè)噬菌體突變系，產(chǎn)生噬菌體突變系，產(chǎn)生不同噬菌斑：不同噬菌斑：s系：小噬菌斑；系：小噬菌斑；mi系：微小系：微小(wixio)噬菌斑；噬菌斑；c系：完全清

20、亮的噬菌斑；系：完全清亮的噬菌斑；co1系：中央環(huán)之外部分表現(xiàn)清亮的噬菌斑；系：中央環(huán)之外部分表現(xiàn)清亮的噬菌斑；co2系：更濃密的中央環(huán)噬菌斑。系：更濃密的中央環(huán)噬菌斑。第28頁/共81頁第二十八頁，共81頁。29凱澤利用凱澤利用噬菌體噬菌體sco1mi與噬菌體與噬菌體+進(jìn)行進(jìn)行(jnxng)雜交作圖：雜交作圖：遺遺傳傳圖圖譜譜第29頁/共81頁第二十九頁，共81頁。30第30頁/共81頁第三十頁，共81頁。31概念：某些細(xì)菌通過其細(xì)胞膜攝取周圍供體的染色體概念：某些細(xì)菌通過其細(xì)胞膜攝取周圍供體的染色體片段，將此外源片段，將此外源DNA片段通過重組整合到自己片段通過重組整合到自己染色體組的過程

21、。染色體組的過程。 1928年，格里費(fèi)斯（年，格里費(fèi)斯（Griffith F.）在肺炎雙球菌中發(fā)現(xiàn)在肺炎雙球菌中發(fā)現(xiàn)(fxin)轉(zhuǎn)化現(xiàn)象。轉(zhuǎn)化現(xiàn)象。1944年，阿委瑞（年，阿委瑞（Avery O. T.） 進(jìn)行肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化試驗(yàn)；進(jìn)行肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化試驗(yàn)；證實(shí)遺傳物質(zhì)是證實(shí)遺傳物質(zhì)是DNA；轉(zhuǎn)化是細(xì)菌交換基因的方法之一。轉(zhuǎn)化是細(xì)菌交換基因的方法之一。 一、轉(zhuǎn)化一、轉(zhuǎn)化(zhunhu)(zhunhu)（transformationtransformation）：）：第31頁/共81頁第三十一頁，共81頁。32轉(zhuǎn)化的條件：細(xì)菌活躍攝取外源轉(zhuǎn)化的條件：細(xì)菌活躍攝取外源DNADNA分子；分子；具備重組程

22、序所必需的酶。具備重組程序所必需的酶。轉(zhuǎn)化三種細(xì)菌：肺炎雙球菌；轉(zhuǎn)化三種細(xì)菌：肺炎雙球菌； 枯草桿菌；枯草桿菌； 流感嗜血桿菌。流感嗜血桿菌。轉(zhuǎn)化的兩個(gè)例子轉(zhuǎn)化的兩個(gè)例子(l zi)(l zi)：. .用兩個(gè)帶有不同抗性的肺炎雙球菌群體混合用兩個(gè)帶有不同抗性的肺炎雙球菌群體混合可以可以發(fā)現(xiàn)帶有雙抗性的細(xì)菌。發(fā)現(xiàn)帶有雙抗性的細(xì)菌。細(xì)菌裂解細(xì)菌裂解DNADNA殘留被其它細(xì)菌攝取。殘留被其它細(xì)菌攝取。. .枯草桿菌細(xì)胞表面分泌枯草桿菌細(xì)胞表面分泌DNADNA，可被其它細(xì)胞攝取。，可被其它細(xì)胞攝取。第32頁/共81頁第三十二頁，共81頁。33、供體與受體的互作：、供體與受體的互作：.轉(zhuǎn)化片斷的大?。恨D(zhuǎn)

23、化片斷的大?。悍窝纂p球菌轉(zhuǎn)化：肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化：DNA片斷至少有片斷至少有800bp；枯草桿菌的轉(zhuǎn)化：枯草桿菌的轉(zhuǎn)化：DNA片斷至少有片斷至少有16000bp。.供體供體DNA分子存在的數(shù)目：分子存在的數(shù)目：供體供體DNA分子數(shù)目與特定基因的成功轉(zhuǎn)化有關(guān)。分子數(shù)目與特定基因的成功轉(zhuǎn)化有關(guān)。鏈霉素抗性基因轉(zhuǎn)化：每個(gè)細(xì)胞含有鏈霉素抗性基因轉(zhuǎn)化：每個(gè)細(xì)胞含有10個(gè)個(gè)DNA分子之前分子之前(zhqin)，抗性轉(zhuǎn)化體數(shù)目一直與抗性轉(zhuǎn)化體數(shù)目一直與DNA分子分子存在數(shù)目成正比。存在數(shù)目成正比。原因：細(xì)菌的細(xì)胞壁或細(xì)胞膜上有固定數(shù)量的原因：細(xì)菌的細(xì)胞壁或細(xì)胞膜上有固定數(shù)量的DNA接受接受座位，故一般細(xì)菌攝取的

24、座位，故一般細(xì)菌攝取的DNA分子數(shù)分子數(shù)10個(gè)。個(gè)。第33頁/共81頁第三十三頁，共81頁。34受體的生理狀態(tài)：受體的生理狀態(tài)：感受態(tài)是處于剛停止感受態(tài)是處于剛停止DNA合成、而蛋白質(zhì)合成繼續(xù)活躍合成、而蛋白質(zhì)合成繼續(xù)活躍進(jìn)行時(shí)的狀態(tài)。？進(jìn)行時(shí)的狀態(tài)。？活躍合成的蛋白質(zhì)可使細(xì)菌細(xì)胞壁易于接受轉(zhuǎn)化活躍合成的蛋白質(zhì)可使細(xì)菌細(xì)胞壁易于接受轉(zhuǎn)化(zhunhu)DNA。只有感受態(tài)受體細(xì)胞才能攝取并轉(zhuǎn)化只有感受態(tài)受體細(xì)胞才能攝取并轉(zhuǎn)化(zhunhu)外源外源DNA，而這種，而這種感受態(tài)也只能發(fā)生在細(xì)菌生長周期的某一時(shí)間范圍內(nèi)。感受態(tài)也只能發(fā)生在細(xì)菌生長周期的某一時(shí)間范圍內(nèi)。 第34頁/共81頁第三十四頁，

25、共81頁。35、轉(zhuǎn)化、轉(zhuǎn)化DNA的攝取和整合過程：的攝取和整合過程：.結(jié)合與穿入：結(jié)合與穿入： DNA分子結(jié)合在接受座位上分子結(jié)合在接受座位上(可逆可逆)，可被可被DNA酶降解；接受座位飽和性。酶降解；接受座位飽和性。DNA攝取攝取(不可逆不可逆)，不受，不受DNA酶破壞酶破壞(phui)。穿入后，由外切酶或穿入后，由外切酶或DNA移位酶降解移位酶降解其中一條鏈。其中一條鏈。.聯(lián)會：按各個(gè)位點(diǎn)與其相應(yīng)的受體DNA片段聯(lián)會。親緣關(guān)系(gun x)越遠(yuǎn)，聯(lián)會越小、轉(zhuǎn)化的可能性越小。第35頁/共81頁第三十五頁，共81頁。36整合整合(zhn h)(重組重組)：是指單鏈的轉(zhuǎn)化是指單鏈的轉(zhuǎn)化DNA與與

26、受體受體DNA對應(yīng)位點(diǎn)的置換對應(yīng)位點(diǎn)的置換穩(wěn)定地進(jìn)入到受體穩(wěn)定地進(jìn)入到受體DNA。對同源對同源DNA具有特異性。異具有特異性。異源源DNA，視親緣關(guān)系遠(yuǎn)近，視親緣關(guān)系遠(yuǎn)近也可發(fā)生不同頻率整合也可發(fā)生不同頻率整合(zhn h)。第36頁/共81頁第三十六頁，共81頁。37黎德伯格等用枯草桿菌進(jìn)行轉(zhuǎn)化和重組試驗(yàn)：黎德伯格等用枯草桿菌進(jìn)行轉(zhuǎn)化和重組試驗(yàn)：DNA 片段進(jìn)入受體細(xì)胞后，可與受體染色體發(fā)生重組。片段進(jìn)入受體細(xì)胞后，可與受體染色體發(fā)生重組。緊密連鎖的兩個(gè)緊密連鎖的兩個(gè)(lin )基因有較多的機(jī)會在同一個(gè)基因有較多的機(jī)會在同一個(gè)DNA片段中片段中同時(shí)整合到受體染色體中。同時(shí)整合到受體染色體中。

27、第37頁/共81頁第三十七頁，共81頁。38三者并發(fā)轉(zhuǎn)化三者并發(fā)轉(zhuǎn)化(zhunhu)的頻率高，故這的頻率高，故這3個(gè)基因是連鎖的，個(gè)基因是連鎖的，其中其中his2和和tyr1連鎖最為緊密：連鎖最為緊密：trp2his2tyr1341340單交換時(shí)，染色體開環(huán)易降解，故不存在單交換類型；只有雙交換和偶數(shù)單交換時(shí)，染色體開環(huán)易降解，故不存在單交換類型；只有雙交換和偶數(shù)(u sh)的多交換才有效。的多交換才有效。第38頁/共81頁第三十八頁，共81頁。39二、接合二、接合(jih)（conjugation）：）：1.概念：是指原核概念：是指原核(yun h)生物的遺傳物質(zhì)從供體（生物的遺傳物質(zhì)從供體

28、（donor）轉(zhuǎn)移）轉(zhuǎn)移到受體（到受體（receptor）內(nèi)的過程。）內(nèi)的過程。特點(diǎn)：需通過細(xì)胞的直接接觸。特點(diǎn)：需通過細(xì)胞的直接接觸。 第39頁/共81頁第三十九頁，共81頁。40不同營養(yǎng)缺陷型的大腸桿菌不同營養(yǎng)缺陷型的大腸桿菌(d chn n jn)：A菌株：菌株：Met- bio- thr+ leu+，需加甲硫氨酸和生物素。需加甲硫氨酸和生物素。B菌株：菌株：Met+ bio+ thr- leu-，需加蘇氨酸和亮氨酸。需加蘇氨酸和亮氨酸。A菌株和菌株和B菌株?duì)I養(yǎng)缺陷型，菌株?duì)I養(yǎng)缺陷型，不能在基本培養(yǎng)上生長。不能在基本培養(yǎng)上生長。AB菌株混合培養(yǎng)，在完全菌株混合培養(yǎng)，在完全培養(yǎng)基上，幾小時(shí)

29、后離心，涂培養(yǎng)基上，幾小時(shí)后離心，涂布基本培養(yǎng)基上，長出原養(yǎng)型布基本培養(yǎng)基上，長出原養(yǎng)型（Met+ bio+ thr+ leu+）菌落。）菌落。2實(shí)例實(shí)例(shl)：黎德伯格和塔特姆（：黎德伯格和塔特姆（1946年）：年）：第40頁/共81頁第四十頁，共81頁。41這種原養(yǎng)型細(xì)胞如何這種原養(yǎng)型細(xì)胞如何(rh)(rh)出現(xiàn)？出現(xiàn)？A菌株B菌株A、B菌株分別培養(yǎng)在基本菌株分別培養(yǎng)在基本培養(yǎng)基上培養(yǎng)基上 一邊加壓和一邊加壓和吸引使培養(yǎng)液充分混合吸引使培養(yǎng)液充分混合 結(jié)果任何一臂的培養(yǎng)基上結(jié)果任何一臂的培養(yǎng)基上均未長出原養(yǎng)型細(xì)菌。均未長出原養(yǎng)型細(xì)菌。直接直接(zhji)接觸接觸(接合接合)是原養(yǎng)型是原

30、養(yǎng)型細(xì)胞出現(xiàn)的必要條件。細(xì)胞出現(xiàn)的必要條件。海斯（海斯（Hayes W.,1952）證明：）證明：接合過程是一種單向接合過程是一種單向轉(zhuǎn)移，轉(zhuǎn)移，A菌株遺傳物質(zhì)菌株遺傳物質(zhì) B菌株，從供體（菌株，從供體（donor）到受體（）到受體（receptor）。）。濾片大分子可通過(tnggu)，細(xì)菌不能通過(tnggu)U型管的實(shí)驗(yàn)型管的實(shí)驗(yàn)（Davis，1950）第41頁/共81頁第四十一頁，共81頁。42F 因子：致育因子（性因子），是一種因子：致育因子（性因子），是一種(y zhn)附加體。附加體。攜帶攜帶F因子的菌株稱為供體菌或雄性，用因子的菌株稱為供體菌或雄性，用F表示。表示。未攜帶未攜帶

31、F因子的菌株為受體菌或雌性，用因子的菌株為受體菌或雌性，用F表示。表示。、F因子因子(ynz)及及F向向F的轉(zhuǎn)移：的轉(zhuǎn)移：F 因子因子(ynz)的組成：的組成：染色體外遺傳物質(zhì)，環(huán)狀染色體外遺傳物質(zhì)，環(huán)狀DNA； 4060個(gè)蛋白質(zhì)基因；個(gè)蛋白質(zhì)基因；24個(gè)個(gè)/細(xì)胞細(xì)胞(雄性內(nèi)雄性內(nèi))。第42頁/共81頁第四十二頁，共81頁。43F 因子的三種狀態(tài)：因子的三種狀態(tài)：以大腸桿菌以大腸桿菌(d chn n jn)為例：為例：沒有沒有F因子，即因子，即F；一個(gè)自主狀態(tài)一個(gè)自主狀態(tài)F因子，即因子，即F；一個(gè)整合到自己染色體內(nèi)的一個(gè)整合到自己染色體內(nèi)的F因子，即因子，即Hfr。第43頁/共81頁第四十三頁

32、，共81頁。44自主自主(zzh)狀態(tài)時(shí)狀態(tài)時(shí)F 因子獨(dú)立進(jìn)行分裂。因子獨(dú)立進(jìn)行分裂。 第44頁/共81頁第四十四頁，共81頁。45F 因子的傳遞：因子的傳遞：帶帶F 因子的細(xì)菌較少。具有因子的細(xì)菌較少。具有F 因子的菌株可以作為因子的菌株可以作為(zuwi)供體。供體。 F 因子中有形成因子中有形成F性傘毛（性傘毛（F pilus）的基因）的基因接合管接合管 F 細(xì)胞中的細(xì)胞中的F 因子由接合管向因子由接合管向F傳遞傳遞 F受體變成受體變成F。F FF F：先形成：先形成(xngchng)(xngchng)接合管，接合管， F F因子的因子的DNADNA邊轉(zhuǎn)移邊復(fù)制，邊轉(zhuǎn)移邊復(fù)制， F F細(xì)

33、胞細(xì)胞 F F細(xì)胞。細(xì)胞。第45頁/共81頁第四十五頁，共81頁。46在在Hfr F結(jié)合時(shí)，細(xì)菌染色體由一小段單鏈的結(jié)合時(shí)，細(xì)菌染色體由一小段單鏈的F因子為前導(dǎo)因子為前導(dǎo)(qindo)而轉(zhuǎn)移到而轉(zhuǎn)移到F-受體受體 邊進(jìn)入邊合成。一般僅小部分細(xì)菌染色體能夠轉(zhuǎn)入，接合中斷邊進(jìn)入邊合成。一般僅小部分細(xì)菌染色體能夠轉(zhuǎn)入，接合中斷 受體細(xì)胞為受體細(xì)胞為F，F(xiàn)因子仍留在供體內(nèi)。因子仍留在供體內(nèi)。F因子整合到細(xì)菌染色體上（FHfr細(xì)胞），其繁殖與細(xì)菌染色體同步進(jìn)行。此時(shí)，細(xì)菌基因的重組頻率增加(zngji) 4倍以上， 染色體上整合有F因子的菌株，稱為Hfr菌株。HfrHfrF F、Hfr細(xì)胞細(xì)胞(xbo)

34、的形成及染色體的轉(zhuǎn)移：的形成及染色體的轉(zhuǎn)移：第46頁/共81頁第四十六頁，共81頁。降解(jin ji)單交換單交換(jiohun)雙交換雙交換(jiohun)受體內(nèi)受體內(nèi)基因基因供體外基因供體外基因部分二倍體：部分二倍體：當(dāng)當(dāng)F或或Hfr的細(xì)菌的細(xì)菌染色體進(jìn)入染色體進(jìn)入F后，在后，在一個(gè)短時(shí)期內(nèi)，一個(gè)短時(shí)期內(nèi)，F(xiàn)細(xì)細(xì)胞內(nèi)的胞內(nèi)的某些位點(diǎn)就會某些位點(diǎn)就會成為二倍體成為二倍體DNA。cb+a+c+ba部分二倍體中發(fā)生交換部分二倍體中發(fā)生交換:單數(shù)交換單數(shù)交換：打開環(huán)狀染色體，產(chǎn)生一個(gè)線性染色體，這種：打開環(huán)狀染色體，產(chǎn)生一個(gè)線性染色體，這種細(xì)胞是不能成活的。細(xì)胞是不能成活的。偶數(shù)交換偶數(shù)交換：產(chǎn)

35、生可遺傳的重組體和片段。：產(chǎn)生可遺傳的重組體和片段。第47頁/共81頁第四十七頁，共81頁。48、中斷雜交試驗(yàn)、中斷雜交試驗(yàn)(shyn)(shyn)及染色體連鎖圖：及染色體連鎖圖：50年代，雅科（年代，雅科（Jacob F.）和沃爾曼（和沃爾曼（Wollman E.）： 中斷雜交試驗(yàn)：中斷雜交試驗(yàn)：發(fā)現(xiàn)發(fā)現(xiàn)接合時(shí)遺傳物質(zhì)轉(zhuǎn)移是直線進(jìn)行。接合時(shí)遺傳物質(zhì)轉(zhuǎn)移是直線進(jìn)行。其方法為：其方法為：Hfr菌株與菌株與F菌株混合培養(yǎng)。菌株混合培養(yǎng)。Hfr菌株：菌株：strs a+ b+ c+ d+對鏈霉素敏感對鏈霉素敏感F-菌株：菌株：strr a- b- c- d-抗鏈霉素抗鏈霉素不同時(shí)間取樣不同時(shí)間取樣攪

36、拌器中斷雜交攪拌器中斷雜交稀釋稀釋含鏈霉素完全培養(yǎng)基殺死含鏈霉素完全培養(yǎng)基殺死Hfr細(xì)菌抗細(xì)菌抗str細(xì)菌細(xì)菌菌落影印培養(yǎng)法：鑒定菌落影印培養(yǎng)法：鑒定a+b+c+d+各基因轉(zhuǎn)移時(shí)間。各基因轉(zhuǎn)移時(shí)間。第48頁/共81頁第四十八頁，共81頁。實(shí)例實(shí)例(shl)：Hfr菌株：蘇氨酸菌株：蘇氨酸(thr+)、亮氨酸、亮氨酸(leu+)、抗疊氮化物、抗疊氮化物(azir)、抗抗T1噬菌體噬菌體(tonr)、半乳糖、半乳糖(galb+)、乳糖、乳糖(lac+)。F-菌株：菌株：thr-、leu-、azis、tons、galb-、lac-型。型。8分鐘時(shí)：thr+進(jìn)入F-細(xì)胞；8.5分鐘時(shí)：leu+進(jìn)入F-

37、細(xì)胞；9分鐘時(shí)：出現(xiàn)疊氮化物抗性的菌落(jnlu)，少數(shù)azir基因進(jìn)入F-細(xì)胞；11分鐘時(shí)：出現(xiàn)抗噬菌體T1的F-細(xì)菌；18和25分鐘時(shí)：分別出現(xiàn)乳糖和半乳糖發(fā)酵基因，即lac+和galb+進(jìn)入F-細(xì)胞。88.591118第49頁/共81頁第四十九頁，共81頁。50重組體中各標(biāo)志基因進(jìn)重組體中各標(biāo)志基因進(jìn)入入F- 細(xì)胞中時(shí)間不同，細(xì)胞中時(shí)間不同，達(dá)到最高水平的時(shí)間也達(dá)到最高水平的時(shí)間也不同；不同；隨時(shí)間的推遲，某個(gè)基隨時(shí)間的推遲，某個(gè)基因的重組率增加因的重組率增加(zngji)；一定一定程度后，重組率便不再程度后，重組率便不再增加增加(zngji)。如：如：10 min tonr首次出現(xiàn)，首

38、次出現(xiàn)， 15 min 時(shí)時(shí)40%、25 min后后80%。Hfr中基因是按一定的線性順序中基因是按一定的線性順序依次進(jìn)入依次進(jìn)入F-菌株的。菌株的。 第50頁/共81頁第五十頁，共81頁。51thrleuazitonlacgalF O88.59111825時(shí)間時(shí)間(min) 以基因出現(xiàn)的以基因出現(xiàn)的時(shí)間時(shí)間為標(biāo)準(zhǔn)為標(biāo)準(zhǔn) 作出作出E. coli的遺傳連鎖圖。的遺傳連鎖圖。 表表 9-5 大腸桿菌大腸桿菌 Hfr thr+leu+lac+gal+azistonsstrs F thrleulacgalazir tonr strr的結(jié)果的結(jié)果 標(biāo)記基因標(biāo)記基因 轉(zhuǎn)入的時(shí)間（分鐘）轉(zhuǎn)入的時(shí)間（分鐘）

39、頻率頻率 thr+ 8 100(經(jīng)選擇的經(jīng)選擇的) leu+ 8.5 100(經(jīng)選擇的經(jīng)選擇的) azis 9 90 tons 11 70 lac+ 18 40 gal+ 25 25 第51頁/共81頁第五十一頁，共81頁。52用一種大腸桿菌的不同用一種大腸桿菌的不同HfrHfr菌株進(jìn)行中斷雜交實(shí)驗(yàn)，作出菌株進(jìn)行中斷雜交實(shí)驗(yàn)，作出連鎖圖，其基因向連鎖圖，其基因向F-F-細(xì)胞轉(zhuǎn)移的順序細(xì)胞轉(zhuǎn)移的順序(shnx)(shnx)不同。不同。HfrHfr類型原點(diǎn)基因轉(zhuǎn)移順序類型原點(diǎn)基因轉(zhuǎn)移順序(shnx)(shnx)HfrHHfrHO Othrthrproprolaclacpurpurgalgalhis

40、hisglyglythithi1 1O Othrthrthithiglyglyhishisgalgalpurpurlaclacpropro2 2O Oproprothrthrthithiglyglyhishisgalgalpurpurlaclac3 3O OpurpurlaclacproprothrthrthithiglyglyhishisgalgalAB312AB312O Othithithrthrproprolaclacgurgurgalgalhishisglygly 轉(zhuǎn)移的順序轉(zhuǎn)移的順序(shnx)(shnx)是不是隨機(jī)？例如：是不是隨機(jī)？例如：thr thi gly thr thi g

41、ly 。第52頁/共81頁第五十二頁，共81頁。53Hfr1和和HfrAB312菌系的中斷雜交菌系的中斷雜交(zjio)試驗(yàn)及其連鎖圖：試驗(yàn)及其連鎖圖：開始開始(kish)開始開始(kish)結(jié)束結(jié)束結(jié)束結(jié)束第53頁/共81頁第五十三頁，共81頁。54差異：不同差異：不同(b tn)Hfr菌株轉(zhuǎn)移菌株轉(zhuǎn)移的原點(diǎn)的原點(diǎn)(O)和轉(zhuǎn)移和轉(zhuǎn)移方向不同方向不同(b tn)。進(jìn)一步說明進(jìn)一步說明F因子和因子和細(xì)菌染色體都是環(huán)狀。細(xì)菌染色體都是環(huán)狀。 第54頁/共81頁第五十四頁，共81頁。55、重組作圖：、重組作圖：兩基因轉(zhuǎn)移兩基因轉(zhuǎn)移(zhuny)(zhuny)時(shí)間間時(shí)間間距距2 2分鐘分鐘時(shí)，中斷雜交

42、法的圖距不夠精確，時(shí)，中斷雜交法的圖距不夠精確，應(yīng)采用傳統(tǒng)的重組作圖法。應(yīng)采用傳統(tǒng)的重組作圖法。例：二個(gè)基因緊密連鎖例：二個(gè)基因緊密連鎖: :lac-lac-（乳糖不發(fā)酵）（乳糖不發(fā)酵） ade-ade-（腺嘌呤缺陷型）（腺嘌呤缺陷型）完全培養(yǎng)基混合培完全培養(yǎng)基混合培養(yǎng)養(yǎng)完全培養(yǎng)基完全培養(yǎng)基（無腺嘌呤、加鏈霉素）（無腺嘌呤、加鏈霉素）F-ade+lac+未發(fā)生交換未發(fā)生交換F-ade+lac-基因間發(fā)生交換基因間發(fā)生交換Hfr lac+ade+（strs）F- lac-ade-（strr）F-ade+ 菌落菌落 加乳糖加乳糖第55頁/共81頁第五十五頁，共81頁。56基因基因(jyn)(jyn

43、)間重組頻率：間重組頻率： 兩個(gè)位點(diǎn)間的時(shí)間約為兩個(gè)位點(diǎn)間的時(shí)間約為1 1分鐘，約相當(dāng)于分鐘，約相當(dāng)于20%20%的的重組值。重組值。第56頁/共81頁第五十六頁，共81頁。57三、性導(dǎo)三、性導(dǎo)（sexduction）: :性導(dǎo)：指接合時(shí)由性導(dǎo)：指接合時(shí)由FF因因子子所攜帶的外源所攜帶的外源DNADNA整合整合(zhn (zhn h)h)到細(xì)菌到細(xì)菌染色體的過程。染色體的過程。F F 因子整合因子整合(zhn h)(zhn h)過過程：程：可逆：發(fā)生環(huán)出時(shí)，可逆：發(fā)生環(huán)出時(shí)，F(xiàn) F因子因子又可重新離開染色體。又可重新離開染色體。整合整合環(huán)出環(huán)出什么什么(shn me)是是F 因子？因子？第57

44、頁/共81頁第五十七頁，共81頁。58Adelberg和Burns(1959)：F 因子偶爾在環(huán)出時(shí)不夠準(zhǔn)確(zhnqu)，會攜帶出染色體上的一些基因，這種因子稱為F因子。 F因子攜帶染色體的節(jié)段大?。簭囊粋€(gè)標(biāo)準(zhǔn)基因到半個(gè)細(xì)菌染色體。第58頁/共81頁第五十八頁，共81頁。59F因子使細(xì)菌帶有某因子使細(xì)菌帶有某些些突出的特點(diǎn)：突出的特點(diǎn)：F因子轉(zhuǎn)移基因頻率因子轉(zhuǎn)移基因頻率極極高，如同高，如同F(xiàn)+因子轉(zhuǎn)移頻率；因子轉(zhuǎn)移頻率；F因子自然整合率因子自然整合率極高，并且整合在一定的座極高，并且整合在一定的座位上。（位上。（ 攜帶與細(xì)菌染色體攜帶與細(xì)菌染色體一樣一樣(yyng)的同源區(qū)段；的同源區(qū)段；而

45、正常而正常 F因子因子可在不同座位整合。）可在不同座位整合。）第59頁/共81頁第五十九頁，共81頁。60雅科和阿代爾伯格發(fā)現(xiàn)：雅科和阿代爾伯格發(fā)現(xiàn)：特殊的特殊的Hfr菌株能把菌株能把lac+ 等位基因高頻率地轉(zhuǎn)移到等位基因高頻率地轉(zhuǎn)移到F-lac-受體中。受體中。lac基因位于遠(yuǎn)端，中斷雜交基因位于遠(yuǎn)端，中斷雜交(zjio)實(shí)驗(yàn)中只有實(shí)驗(yàn)中只有1/1000重組率；重組率；由由F攜帶攜帶lac+ 基因進(jìn)入受體后可在基因進(jìn)入受體后可在lac位點(diǎn)上形成部分位點(diǎn)上形成部分二倍體二倍體Flac+ / lac-。第60頁/共81頁第六十頁，共81頁。61性導(dǎo)在大腸桿菌遺傳研究性導(dǎo)在大腸桿菌遺傳研究(yn

46、ji)(ynji)中的作用：中的作用：分離出大量分離出大量FF因子（每個(gè)因子（每個(gè)FF因子攜帶有不同大腸因子攜帶有不同大腸桿菌基因）桿菌基因）利用不同基因在一起的并發(fā)性導(dǎo)的利用不同基因在一起的并發(fā)性導(dǎo)的頻率來作圖；頻率來作圖；通過性導(dǎo)產(chǎn)生部分二倍體通過性導(dǎo)產(chǎn)生部分二倍體確定等位基因位置、確定等位基因位置、顯隱性關(guān)系；顯隱性關(guān)系；. . 性導(dǎo)形成的部分二倍體可用作互補(bǔ)測驗(yàn)性導(dǎo)形成的部分二倍體可用作互補(bǔ)測驗(yàn)確定兩個(gè)確定兩個(gè)突變類型是否屬于同一個(gè)基因。突變類型是否屬于同一個(gè)基因。第61頁/共81頁第六十一頁，共81頁。62并發(fā)性導(dǎo)并發(fā)性導(dǎo)(co-sexduction):是建立遺傳圖的另一手段，兩個(gè)位

47、點(diǎn)必須密切是建立遺傳圖的另一手段，兩個(gè)位點(diǎn)必須密切相連才能處在同一個(gè)相連才能處在同一個(gè)F因子上。因子上。獲得兩個(gè)位點(diǎn)間重組率獲得兩個(gè)位點(diǎn)間重組率 每個(gè)片段的連鎖群。每個(gè)片段的連鎖群。性導(dǎo)作圖法與轉(zhuǎn)導(dǎo)性導(dǎo)作圖法與轉(zhuǎn)導(dǎo)(zhun do)作圖法相同。作圖法相同。第62頁/共81頁第六十二頁，共81頁。631.1.概念：指以噬菌體為媒介進(jìn)行的細(xì)菌遺傳物質(zhì)重組，概念：指以噬菌體為媒介進(jìn)行的細(xì)菌遺傳物質(zhì)重組，是細(xì)菌遺傳物質(zhì)傳遞和交換方式是細(xì)菌遺傳物質(zhì)傳遞和交換方式(fngsh)(fngsh)之一。之一。2.2.特點(diǎn)：特點(diǎn)：以噬菌體為媒介以噬菌體為媒介 細(xì)菌的一段染色體被錯(cuò)誤地細(xì)菌的一段染色體被錯(cuò)誤地包裝在

48、噬菌體的蛋白質(zhì)外殼內(nèi)包裝在噬菌體的蛋白質(zhì)外殼內(nèi) 通過感染轉(zhuǎn)移到另一個(gè)受體細(xì)胞內(nèi)。通過感染轉(zhuǎn)移到另一個(gè)受體細(xì)胞內(nèi)。 （感染細(xì)菌的能力決定于噬菌體的（感染細(xì)菌的能力決定于噬菌體的 蛋白質(zhì)外殼。）蛋白質(zhì)外殼。）四、轉(zhuǎn)導(dǎo)四、轉(zhuǎn)導(dǎo)(zhun do)（transduction）：）：第63頁/共81頁第六十三頁，共81頁。643.例如：例如：黎德伯格與津德（黎德伯格與津德（1951）發(fā)現(xiàn)鼠傷寒沙門氏菌）發(fā)現(xiàn)鼠傷寒沙門氏菌(sh mn sh jn)中轉(zhuǎn)導(dǎo)現(xiàn)象。中轉(zhuǎn)導(dǎo)現(xiàn)象。 . 將兩個(gè)沙門氏菌將兩個(gè)沙門氏菌(sh mn sh jn)的營養(yǎng)缺陷型進(jìn)行雜交：的營養(yǎng)缺陷型進(jìn)行雜交： phe-trp-tyr-met+

49、his+phe+trp+tyr+met-his-混合培養(yǎng)混合培養(yǎng)在基本培養(yǎng)基發(fā)現(xiàn)原養(yǎng)型的菌落在基本培養(yǎng)基發(fā)現(xiàn)原養(yǎng)型的菌落頻率為頻率為1/105 第64頁/共81頁第六十四頁，共81頁。65. . 產(chǎn)生上述結(jié)果的原因產(chǎn)生上述結(jié)果的原因(yunyn):(yunyn):. .是否屬于回復(fù)突變是否屬于回復(fù)突變? ?高頻率出現(xiàn)不可能是回復(fù)突變。高頻率出現(xiàn)不可能是回復(fù)突變。.是否屬于接合(jih)、性導(dǎo)? 戴維斯U型管試驗(yàn) (防止細(xì)胞直接接觸) 結(jié)果也獲得野生型重組體，排除由于接合(jih)或性導(dǎo)而產(chǎn)生基因重組可能性。.是否屬于轉(zhuǎn)化?結(jié)果(ji gu)表現(xiàn)為不受DNA酶的影響，排除了由于DNA片斷通過濾片

50、經(jīng)轉(zhuǎn)化實(shí)現(xiàn)基因重組可能性。. 唯一可能的結(jié)論是：這種重組通過一種過濾性因子實(shí)現(xiàn)。唯一可能的結(jié)論是：這種重組通過一種過濾性因子實(shí)現(xiàn)。這種過濾性因子稱為這種過濾性因子稱為FA，不受，不受DNA酶的影響酶的影響。FA為噬菌體為噬菌體P22（溶源性）。（溶源性）。第65頁/共81頁第六十五頁，共81頁。、普遍性轉(zhuǎn)導(dǎo)、普遍性轉(zhuǎn)導(dǎo)(zhun do)(zhun do)：轉(zhuǎn)導(dǎo)轉(zhuǎn)導(dǎo)(zhun do)顆粒顆粒同源同源(tn yun)重組重組錯(cuò)誤包裝錯(cuò)誤包裝(1/1000(1/1000機(jī)率機(jī)率) )轉(zhuǎn)導(dǎo)顆粒：轉(zhuǎn)導(dǎo)顆粒：把細(xì)菌染色體片段把細(xì)菌染色體片段包裝在包裝在噬菌體蛋白質(zhì)外殼內(nèi)而產(chǎn)生噬菌體蛋白質(zhì)外殼內(nèi)而產(chǎn)生的的假

51、噬菌體假噬菌體（不包含噬菌體的遺傳物質(zhì)）。（不包含噬菌體的遺傳物質(zhì)）。. .作用：作用：可轉(zhuǎn)導(dǎo)細(xì)菌染色體組的任何部分。可轉(zhuǎn)導(dǎo)細(xì)菌染色體組的任何部分。第66頁/共81頁第六十六頁，共81頁。67以普遍性轉(zhuǎn)導(dǎo)噬菌體P1為例，測定大腸桿菌(d chn n jn)的leu（亮氨酸合成)、 thr（蘇氨酸合成）、 azi(疊氮化鈉抗性）三個(gè)基因的順序。2 2測定細(xì)菌測定細(xì)菌(xjn)(xjn)基因間的連鎖關(guān)系：基因間的連鎖關(guān)系：噬菌體噬菌體P1大腸桿菌大腸桿菌leu+、thr+、azi+ P1后代后代含轉(zhuǎn)導(dǎo)顆粒含轉(zhuǎn)導(dǎo)顆粒大腸桿菌大腸桿菌leu-、thr-、azi- 侵染侵染侵染侵染釋放釋放第67頁/共8

52、1頁第六十七頁，共81頁。68基本培養(yǎng)基基本培養(yǎng)基2azi，leu+整合整合thr+細(xì)菌生長細(xì)菌生長azir 與與azis個(gè)數(shù)個(gè)數(shù)leu+與與leu個(gè)個(gè)數(shù)數(shù)受體菌特定培養(yǎng)受體菌特定培養(yǎng)（接上圖）基本培養(yǎng)基基本培養(yǎng)基1azi，thr+整合整合leu+細(xì)菌可生長細(xì)菌可生長azir 與與azis個(gè)數(shù)個(gè)數(shù)thr+與與thr個(gè)個(gè)數(shù)數(shù)基本培養(yǎng)基基本培養(yǎng)基3aziLeu+ thr+細(xì)菌生長細(xì)菌生長azir 與與azis個(gè)數(shù)個(gè)數(shù)第68頁/共81頁第六十八頁，共81頁。三個(gè)位點(diǎn)之間的連鎖關(guān)系：三個(gè)位點(diǎn)之間的連鎖關(guān)系：實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)1 1： 2 2種可能排列：種可能排列： azi azileuleuthrthr leuleuaziazithrthr實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)2 2：肯定三個(gè)基因的順序是：肯定三個(gè)基因的順序是： azi azileuleuthrthr實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)3 3： 證明這一順序，因?yàn)樽C明這一順序，因?yàn)?yn wi)leu+(yn wi)leu+和和thr+thr+片段之間從未攜帶片段之間從未攜帶有有azirazir。 每個(gè)選擇的標(biāo)記基因進(jìn)行多次試驗(yàn)：每個(gè)選擇的標(biāo)記基因進(jìn)行多次試驗(yàn)： 實(shí)驗(yàn)選擇的標(biāo)記基因未選擇的標(biāo)記基因頻率實(shí)驗(yàn)選擇的標(biāo)記基因未選擇的標(biāo)記基因頻率 1leu+50%azir 2%thr+2thr+3%leu+ 0%azir3