
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文檔簡(jiǎn)介
細(xì)菌與噬菌體的遺傳重組演示文稿現(xiàn)在是1頁(yè)\一共有90頁(yè)\編輯于星期日細(xì)菌與噬菌體的遺傳重組現(xiàn)在是2頁(yè)\一共有90頁(yè)\編輯于星期日待解決問(wèn)題
細(xì)菌、噬菌體有什么特點(diǎn)?細(xì)菌、噬菌體中的基因是如何進(jìn)行遺傳重組?如何進(jìn)行基因定位的?T4噬菌體現(xiàn)在是3頁(yè)\一共有90頁(yè)\編輯于星期日細(xì)菌和噬菌體在遺傳學(xué)研究中的優(yōu)越性世代周期短
大腸桿菌(Escherichiacoli
)20分鐘可繁殖一代便于管理和生化分析
個(gè)體小,一半在1μm至幾μm之間,操作管理方便便于研究基因突變
裸露的DNA分子(有的噬菌體為RNA分子),容易受環(huán)境條件的影響而發(fā)生突變;單倍體生物,不存在顯性掩蓋隱性問(wèn)題,隱性突變也能表現(xiàn)出來(lái)現(xiàn)在是4頁(yè)\一共有90頁(yè)\編輯于星期日便于研究基因的作用
影印培養(yǎng),易檢測(cè)出營(yíng)養(yǎng)缺陷型突變,有利于從生化角度來(lái)研究基因的作用便于研究基因重組
細(xì)菌具有轉(zhuǎn)化、轉(zhuǎn)導(dǎo)和接合作用,可以進(jìn)行精密的遺傳分析便于研究基因的結(jié)構(gòu)、功能和調(diào)控機(jī)制細(xì)菌和噬菌體的遺傳物質(zhì)簡(jiǎn)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)控也使用能夠與采用生理生化的方便進(jìn)行深入研究便于進(jìn)行遺傳操作
染色體結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,沒(méi)有組蛋白和其他蛋白的結(jié)合,更宜于進(jìn)行遺傳工程的操作現(xiàn)在是5頁(yè)\一共有90頁(yè)\編輯于星期日1.細(xì)菌的遺傳分析細(xì)菌的一般特征大腸桿菌的突變型及篩選細(xì)菌的遺傳重組現(xiàn)在是6頁(yè)\一共有90頁(yè)\編輯于星期日1.1細(xì)菌的一般特征大腸桿菌是最常見(jiàn)的原核生物試驗(yàn)材料,其基因組是一條完整的雙鏈環(huán)狀DNA鏈,長(zhǎng)約4000kb,編碼大約4000個(gè)基因現(xiàn)在是7頁(yè)\一共有90頁(yè)\編輯于星期日現(xiàn)在是8頁(yè)\一共有90頁(yè)\編輯于星期日1.2大腸桿菌的突變型及篩選1.2.1大腸桿菌的突變型E.coli突變類型合成代謝功能的突變型:如:甲硫氨酸缺陷型寫作met-
(營(yíng)養(yǎng)缺陷型)
其相應(yīng)的野生型寫作:met+
抗性突變型:如:青霉素抗性菌株寫作:penr
(抗生素抗性突變型)
青霉素敏感性菌株寫作:pens
分解代謝功能的突變型:如:乳糖突變型寫作lac-
(碳源突變型)
其相應(yīng)的野生型寫作:lac+
現(xiàn)在是9頁(yè)\一共有90頁(yè)\編輯于星期日1.2.2突變型的篩選(1)選擇培養(yǎng)法:根據(jù)菌株在基本培養(yǎng)基和營(yíng)養(yǎng)培養(yǎng)基上的生長(zhǎng)表現(xiàn)將菌株分為原養(yǎng)型(原生營(yíng)養(yǎng)型)與營(yíng)養(yǎng)缺陷型。(2)顯色(3)抗生素在基本培養(yǎng)基上不能正常生長(zhǎng),只能在相應(yīng)的營(yíng)養(yǎng)培養(yǎng)基上生長(zhǎng)現(xiàn)在是10頁(yè)\一共有90頁(yè)\編輯于星期日1.2.3E.coli作遺傳研究材料的優(yōu)點(diǎn)(1)有許多營(yíng)養(yǎng)缺陷型,且易于選擇和鑒定(2)生活周期短:繁殖快,積累代謝物質(zhì)多(3)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單:DNA裸露,單倍性,利于基因精細(xì)結(jié)構(gòu)和基因功能表達(dá)調(diào)控的研究現(xiàn)在是11頁(yè)\一共有90頁(yè)\編輯于星期日1.3細(xì)菌的遺傳重組1、細(xì)菌的接合與中斷雜交作圖2、F′因子和性導(dǎo)3、細(xì)菌的轉(zhuǎn)化與作圖現(xiàn)在是12頁(yè)\一共有90頁(yè)\編輯于星期日1.3.1細(xì)菌的接合
(1)LederbergandTatum(1946年)的實(shí)驗(yàn)1.3.1.1接合現(xiàn)象的實(shí)驗(yàn)證據(jù)
1958年諾貝爾獎(jiǎng)
1940年代,不少科學(xué)家希望在細(xì)菌中尋找類似高等生物的有性生殖現(xiàn)象,因?yàn)檫z傳最重要的是有性生殖,只有透過(guò)有性生殖才能觀察到基因重組的現(xiàn)象,但是可惜都沒(méi)有成功。Lederberg有個(gè)新構(gòu)想,想要用不同的突變種進(jìn)行交配,希望通過(guò)遺傳操作分析建立起交配系統(tǒng)。于是他向遺傳學(xué)家Tatum提出合作研究構(gòu)想。
萊登伯格(1925-2008)
塔特姆(1909-1975)現(xiàn)在是13頁(yè)\一共有90頁(yè)\編輯于星期日1.3.1細(xì)菌的接合
why?營(yíng)養(yǎng)互補(bǔ)?基因重組?(1)LederbergandTatum(1946年)的實(shí)驗(yàn)頻率1×10-61.3.1.1接合現(xiàn)象的實(shí)驗(yàn)證據(jù)
1958年諾貝爾獎(jiǎng)現(xiàn)在是14頁(yè)\一共有90頁(yè)\編輯于星期日(2)1950年,DavisU型管實(shí)驗(yàn)1:兩菌株細(xì)胞的直接接觸對(duì)野生型的產(chǎn)生是必要的;2:野生型不是營(yíng)養(yǎng)互補(bǔ)產(chǎn)生的,而是細(xì)菌發(fā)生了基因重組結(jié)論現(xiàn)在是15頁(yè)\一共有90頁(yè)\編輯于星期日Lederberg和Tatum本以為參與接合的兩個(gè)突變株接扮演同樣角色,即都會(huì)變成原營(yíng)養(yǎng)型菌株,但后來(lái)Hayes的實(shí)驗(yàn)推翻了這個(gè)觀念。現(xiàn)在是16頁(yè)\一共有90頁(yè)\編輯于星期日遺傳物質(zhì)的單方向傳遞證據(jù)----HayesW.(1952)的雜交實(shí)驗(yàn)
菌株A:met-thr+leu+thi+;菌株B:met+thr-leu-thi-,鏈霉素處理A或B,只是阻礙它們的分裂,但并不殺死它們。
1)菌株A×菌株B→野生型菌株2)鏈霉素處理的菌株A×菌株B→野生型菌株3)鏈霉素處理的菌株B×菌株A→無(wú)野生型菌株
頻率相當(dāng)1:E.coli有相當(dāng)于高等生物的性別;2:其遺傳物質(zhì)是由菌株A(♂,donor)→B(♀,receptor)單向傳遞的.結(jié)論現(xiàn)在是17頁(yè)\一共有90頁(yè)\編輯于星期日接合(conjugation):遺傳物質(zhì)從供體(donor)(“雄性”)轉(zhuǎn)移到受體(receptor)(“雌性”)的重組過(guò)程。
現(xiàn)在是18頁(yè)\一共有90頁(yè)\編輯于星期日F因子和高頻重組F因子(Ffactor):
Hayes等進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn),大腸桿菌在接合中作供體的能力受細(xì)胞內(nèi)一種致育因子(fertilityfactor,F因子;sexfactor,性因子)控制。攜帶F因子的菌株稱供體菌或雄性,用F+表示,沒(méi)有F因子的菌株稱為雌性,用F-表示。F因子的化學(xué)本質(zhì)是DNA,可以自主狀態(tài)存在于細(xì)胞質(zhì)中或整合到細(xì)菌的染色體上。F因子可以在細(xì)菌細(xì)胞間進(jìn)行轉(zhuǎn)移并傳遞遺傳物質(zhì)。F-現(xiàn)在是19頁(yè)\一共有90頁(yè)\編輯于星期日原點(diǎn)(origin):
轉(zhuǎn)移的起點(diǎn)配對(duì)區(qū)(pairingregion):
該區(qū)域與細(xì)菌染色體上的多處序列相互配對(duì)。致育基因(fertilitygene):
使細(xì)菌具有侵染性。含有F因子的菌株稱為F+不含F(xiàn)因子的菌株稱為F-F因子全長(zhǎng)94.5kb,由共價(jià)環(huán)狀閉合DNA雙鏈構(gòu)成,編碼約60個(gè)基因現(xiàn)在是20頁(yè)\一共有90頁(yè)\編輯于星期日1)接合管的形成:菌株靠近→細(xì)胞膜融合→兩細(xì)胞間形成接合管2)F因子轉(zhuǎn)移:F因子從原點(diǎn)斷裂,以原點(diǎn)為先導(dǎo),邊復(fù)制邊轉(zhuǎn)移,
復(fù)制后的F因子轉(zhuǎn)移到另一個(gè)細(xì)胞中。細(xì)胞分開(kāi),使F-變成F+。在此過(guò)程程中,F(xiàn)因子以高頻率從F+菌向F-菌轉(zhuǎn)移,而染色體基因的轉(zhuǎn)移則很少發(fā)生,重組頻率大約只有10-6,因此,F(xiàn)+菌稱為低頻重組(lowfrequencyrecombination,Lfr)。細(xì)菌的接合現(xiàn)在是21頁(yè)\一共有90頁(yè)\編輯于星期日現(xiàn)在是22頁(yè)\一共有90頁(yè)\編輯于星期日
F+菌株中一個(gè)新的菌株,它在和F-菌株雜交時(shí),出現(xiàn)重組子的頻率很高,比F+×F-雜交所出現(xiàn)的重組子的頻率高1000倍,該菌株被稱作高頻重組菌株,簡(jiǎn)稱為Hfr菌株。
Hfr×F-→重組子的頻率很高,但F-細(xì)菌很少有轉(zhuǎn)變?yōu)镕+細(xì)菌的。Hfr菌株現(xiàn)在是23頁(yè)\一共有90頁(yè)\編輯于星期日通過(guò)交換F因子整合到細(xì)菌染色體上形成Hfr菌株,由于Hfr仍包含F(xiàn)因子,因此具有侵染能力。Hfr菌株的形成現(xiàn)在是24頁(yè)\一共有90頁(yè)\編輯于星期日Hfr的F因子轉(zhuǎn)移特點(diǎn):(1)F因子整合后呈線狀;(2)轉(zhuǎn)移起點(diǎn)位于中間;先轉(zhuǎn)移F因子部分,F因子的致育基因最后轉(zhuǎn)移。(3)轉(zhuǎn)移過(guò)程中,接合管往往會(huì)自發(fā)斷裂,形成部分二倍體。現(xiàn)在是25頁(yè)\一共有90頁(yè)\編輯于星期日外基因子(exogenote)內(nèi)基因子(endogenote)部分二倍體(partialdiploid)ABab現(xiàn)在是26頁(yè)\一共有90頁(yè)\編輯于星期日細(xì)菌基因重組的特點(diǎn):(1)細(xì)菌基因重組是在部分二倍體中進(jìn)行;(2)只有偶數(shù)交換才產(chǎn)生有活性的重組子;(3)只出現(xiàn)一種重組子小結(jié)現(xiàn)在是27頁(yè)\一共有90頁(yè)\編輯于星期日1.3.1.4用中斷雜交技術(shù)作連鎖圖
根據(jù)供體基因進(jìn)入受體細(xì)胞的順序和時(shí)間繪制連鎖圖的技術(shù),叫中斷雜交技術(shù)(interruptedmating)。
與遺傳連鎖圖有本質(zhì)區(qū)別連鎖基因在染色體上的相對(duì)位置現(xiàn)在是28頁(yè)\一共有90頁(yè)\編輯于星期日(1)中斷雜交實(shí)驗(yàn)作圖原理:
①
Hfr染色體上的基因是從某一點(diǎn)(原點(diǎn):O)開(kāi)始,以線性方式進(jìn)入F-的;②離原點(diǎn)愈近的基因進(jìn)入F-愈早,出現(xiàn)在F-中的比例愈大,反之,則愈??;
Wollman和Jacob在五十年代設(shè)計(jì)了中斷雜交試驗(yàn),以證明接合時(shí)遺傳物質(zhì)從供體細(xì)胞的轉(zhuǎn)移是直線式進(jìn)行的?,F(xiàn)在是29頁(yè)\一共有90頁(yè)\編輯于星期日(2)實(shí)驗(yàn)過(guò)程:兩種菌混合培養(yǎng),計(jì)時(shí)t=0每隔一定時(shí)間攪拌菌液,打斷結(jié)合管以中斷雜交。稀釋菌液,測(cè)試其基因型,以便確定每個(gè)基因轉(zhuǎn)移到F-細(xì)胞的時(shí)間。例如:1min內(nèi)出現(xiàn)受體A基因,則說(shuō)明A近原點(diǎn);2min內(nèi)出現(xiàn)AB基因,則B在A之后,;3min內(nèi)出現(xiàn)了ABC基因,則C在AB之后……即:按時(shí)間來(lái)定位,標(biāo)出不同基因位于原點(diǎn)的先后位置,來(lái)定位基因。
現(xiàn)在是30頁(yè)\一共有90頁(yè)\編輯于星期日(3)實(shí)例
現(xiàn)在是31頁(yè)\一共有90頁(yè)\編輯于星期日時(shí)間圖譜(基因距離單位是分鐘)
基因離原點(diǎn)越遠(yuǎn),進(jìn)入的就越遲,甚至在雜交中斷之前仍不能進(jìn)入受體細(xì)胞。現(xiàn)在是32頁(yè)\一共有90頁(yè)\編輯于星期日現(xiàn)在是33頁(yè)\一共有90頁(yè)\編輯于星期日現(xiàn)在是34頁(yè)\一共有90頁(yè)\編輯于星期日
在Hfr菌與F+菌的互相轉(zhuǎn)變過(guò)程中,偶爾會(huì)出現(xiàn)不規(guī)則分離的現(xiàn)象,使F因子攜帶有一段相鄰的細(xì)菌染色體,這種帶有插入細(xì)菌基因的環(huán)狀F因子稱為F′因子(F-primefactor)。帶有F′因子的菌能像F+菌一樣把F因子轉(zhuǎn)移給F-菌,轉(zhuǎn)移F因子的能力很強(qiáng),同時(shí)也能轉(zhuǎn)移細(xì)菌基因。
利用F`因子將供體菌的基因?qū)胧荏w形成部分二倍體的過(guò)程,叫做性導(dǎo)(sexduction)1.3.2F′因子和性導(dǎo)(sexduction)現(xiàn)在是35頁(yè)\一共有90頁(yè)\編輯于星期日現(xiàn)在是36頁(yè)\一共有90頁(yè)\編輯于星期日性導(dǎo)現(xiàn)在是37頁(yè)\一共有90頁(yè)\編輯于星期日
F`因子攜帶的細(xì)菌染色體長(zhǎng)度是不同的;
F`因子攜帶全部的F因子基因;
F`因子具有侵染性。F`因子的特征:現(xiàn)在是38頁(yè)\一共有90頁(yè)\編輯于星期日1、以大腸桿菌為例,F(xiàn)因子三種不同的存在狀態(tài):
F因子(F+、F-)
F’因子
Hfr2、帶有自由狀態(tài)的F因子的菌株--------F+菌株不帶F因子的菌株------------------F-菌株
F因子整合到染色體上的------------Hfr菌株含F(xiàn)`因子的菌株------------------F`菌株3、四種菌株之間的相互侵染及轉(zhuǎn)變關(guān)系。小結(jié)現(xiàn)在是39頁(yè)\一共有90頁(yè)\編輯于星期日1.3.3細(xì)菌的轉(zhuǎn)化與作圖1.3.3.1概念:轉(zhuǎn)化(trnansformation):供體DNA片斷不經(jīng)過(guò)中間媒介直接被受體吸收并整合到受體染色體上的過(guò)程。細(xì)菌的轉(zhuǎn)化:一個(gè)供體菌株的DNA片斷被感受態(tài)受體菌株吸收并整合到受體染色體上的過(guò)程?,F(xiàn)在是40頁(yè)\一共有90頁(yè)\編輯于星期日感受態(tài)細(xì)胞:轉(zhuǎn)化子:由于轉(zhuǎn)化導(dǎo)致基因重組而形成的各種類型的細(xì)菌細(xì)胞?,F(xiàn)在是41頁(yè)\一共有90頁(yè)\編輯于星期日1.3.3.2轉(zhuǎn)化與作圖利用轉(zhuǎn)化繪制細(xì)菌連鎖遺傳圖譜的基本原理:相鄰基因發(fā)生共同轉(zhuǎn)化的概率與兩者的距離間成正比關(guān)系,基因間距離越近,發(fā)生共同轉(zhuǎn)化的頻率越高,反之越低。因此可通過(guò)測(cè)定兩基因共同轉(zhuǎn)化的頻率來(lái)指示基因間的相對(duì)距離。現(xiàn)在是42頁(yè)\一共有90頁(yè)\編輯于星期日第一步:確定兩個(gè)基因是否為連鎖關(guān)系A(chǔ)BAB方法:觀察外源DNA濃度降低時(shí)轉(zhuǎn)化頻率的變化[在一定的范圍內(nèi)(較低的)轉(zhuǎn)化頻率和轉(zhuǎn)化DNA的濃度成正比]。DNA濃度下降比率A轉(zhuǎn)化率下降比率B轉(zhuǎn)化率下降比率A與B共轉(zhuǎn)化率下降比率A與B關(guān)系1/101/101/101/10連鎖1/101/101/101/100不連鎖現(xiàn)在是43頁(yè)\一共有90頁(yè)\編輯于星期日第二步計(jì)算重組值例:已知枯草桿菌的三個(gè)基因連鎖供體:typ2+his2+tyr1+受體:typ2-his2-tyr1-基因轉(zhuǎn)化子類型typ2his2tyr1合計(jì)
+---+++++-+--++++--+-11940366068541826001071180問(wèn)題:為什么沒(méi)有---基因型?現(xiàn)在是44頁(yè)\一共有90頁(yè)\編輯于星期日基因轉(zhuǎn)化子類型typ2his2tyr1合計(jì)+---+++++-+--++++--+-11940366068541826001071180RF(typ2-his2)=×100%=34%RF(typ2-tyr1)=40%RF(his2-tyr1)=13%13120+67853660+418+2600+107typ2tyr1his234cM13cM問(wèn)題:40≠13+34?現(xiàn)在是45頁(yè)\一共有90頁(yè)\編輯于星期日篩選
在發(fā)生了4次交換的時(shí)候兩邊的兩個(gè)基因我們并沒(méi)把交換的結(jié)果當(dāng)重組型計(jì)算,而是當(dāng)親本計(jì)算了。typ2+tyr1+typ2-his2-tyr1-his2+typ2+his2-tyr1+現(xiàn)在是46頁(yè)\一共有90頁(yè)\編輯于星期日2噬菌體遺傳分析
2.1噬菌體的生物學(xué)特性
現(xiàn)在是47頁(yè)\一共有90頁(yè)\編輯于星期日(2)溫和噬菌體----感染細(xì)菌后,一般不出現(xiàn)溶菌現(xiàn)象的噬菌體,被稱為溫和噬菌體。
(1)烈性噬菌體----使宿主菌發(fā)生裂解的噬菌體
二者現(xiàn)在是48頁(yè)\一共有90頁(yè)\編輯于星期日(1)烈性噬菌體的繁殖遺傳學(xué)上應(yīng)用較廣泛的是大腸桿菌的T噬菌體。2.2噬菌體的繁殖現(xiàn)在是49頁(yè)\一共有90頁(yè)\編輯于星期日(2)溫和性噬菌體的繁殖溫和噬菌體侵入細(xì)菌后,有兩種選擇途徑,裂解途徑和溶源途徑。兩種途徑所產(chǎn)生的生活周期分別稱為裂解周期和溶原周期。例如:λ噬菌體裂解周期與烈性噬菌體的感染周期相似;
溶原周期的λ噬菌體則附著在大腸桿菌染色體的gal和bio位點(diǎn)之間的attλ座位上,它能通過(guò)交換而整合到細(xì)菌染色體上,整合的噬菌體稱為原噬菌體。含有原噬菌體的細(xì)菌稱為溶源性細(xì)菌,對(duì)同種噬菌體不敏感,具有免疫性。現(xiàn)在是50頁(yè)\一共有90頁(yè)\編輯于星期日2.3現(xiàn)在是51頁(yè)\一共有90頁(yè)\編輯于星期日現(xiàn)在是52頁(yè)\一共有90頁(yè)\編輯于星期日透明/小半透明/大透明/大半透明/小現(xiàn)在是53頁(yè)\一共有90頁(yè)\編輯于星期日大現(xiàn)在是54頁(yè)\一共有90頁(yè)\編輯于星期日現(xiàn)在是55頁(yè)\一共有90頁(yè)\編輯于星期日現(xiàn)在是56頁(yè)\一共有90頁(yè)\編輯于星期日Lederberg和Zinder等1956年在對(duì)傷寒沙門氏菌的研究中發(fā)現(xiàn)了轉(zhuǎn)導(dǎo)現(xiàn)象。
2.4轉(zhuǎn)導(dǎo)(Transduction)
A:phe-trp-met-his+B:phe+trp+met+his-
混合培養(yǎng)出現(xiàn)約10-5的野生型菌株,說(shuō)明有遺傳重組。U形管實(shí)驗(yàn)現(xiàn)在是57頁(yè)\一共有90頁(yè)\編輯于星期日LT-2LT-22U形管實(shí)驗(yàn)現(xiàn)在是58頁(yè)\一共有90頁(yè)\編輯于星期日LT-22是攜帶P22的溶源性細(xì)菌,LT-2是對(duì)P22敏感的非溶源性細(xì)菌。LT22突變型釋放P22到培養(yǎng)液中穿過(guò)隔膜侵染LT2LT2裂解,釋放P22及轉(zhuǎn)導(dǎo)噬菌體穿膜侵染LT22,發(fā)生基因重組LT22原養(yǎng)型現(xiàn)在是59頁(yè)\一共有90頁(yè)\編輯于星期日轉(zhuǎn)導(dǎo)(Transduction):
以噬菌體為媒介,將細(xì)菌的小片段染色體或基因從一個(gè)細(xì)菌轉(zhuǎn)移到另一細(xì)菌的過(guò)程。分類:普遍性轉(zhuǎn)導(dǎo)(Generalizedtransduction)特異性轉(zhuǎn)導(dǎo)(Specializedtransduction)
具有轉(zhuǎn)導(dǎo)功能的噬菌體稱為轉(zhuǎn)導(dǎo)噬菌體。現(xiàn)在是60頁(yè)\一共有90頁(yè)\編輯于星期日2.4.1普遍性轉(zhuǎn)導(dǎo)與作圖普遍性轉(zhuǎn)導(dǎo):供體基因組中所有基因具有同等機(jī)會(huì)被轉(zhuǎn)導(dǎo)形成部分二倍體,經(jīng)交換和重組后形成不同的轉(zhuǎn)導(dǎo)子,這種轉(zhuǎn)導(dǎo)稱為普遍性轉(zhuǎn)導(dǎo)。機(jī)理:現(xiàn)在是61頁(yè)\一共有90頁(yè)\編輯于星期日普遍性轉(zhuǎn)導(dǎo)的過(guò)程:現(xiàn)在是62頁(yè)\一共有90頁(yè)\編輯于星期日普遍性轉(zhuǎn)導(dǎo)的特點(diǎn):(1)頻率很低;一般只有0.3%的噬菌體是轉(zhuǎn)導(dǎo)噬菌體。(2)如果細(xì)菌的兩個(gè)基因距離較大,大于噬菌體的染色體長(zhǎng)度,一般就不能同時(shí)被轉(zhuǎn)導(dǎo)。(3)如果細(xì)菌的兩個(gè)基因被同時(shí)轉(zhuǎn)導(dǎo)說(shuō)明兩個(gè)基因緊密連鎖,這稱為共轉(zhuǎn)導(dǎo)或并發(fā)轉(zhuǎn)導(dǎo)(cotransduction)。
共轉(zhuǎn)導(dǎo)頻率越高說(shuō)明兩個(gè)基因的距離越近,連鎖越緊密;反之,說(shuō)明兩個(gè)基因離得越遠(yuǎn)。細(xì)菌的基因作圖現(xiàn)在是63頁(yè)\一共有90頁(yè)\編輯于星期日普遍性轉(zhuǎn)導(dǎo)的應(yīng)用:現(xiàn)在是64頁(yè)\一共有90頁(yè)\編輯于星期日現(xiàn)在是65頁(yè)\一共有90頁(yè)\編輯于星期日局限性轉(zhuǎn)導(dǎo)局限性轉(zhuǎn)導(dǎo):
一些溫和性噬菌體只能轉(zhuǎn)移供體染色體上原噬菌體整合位置附近的特定基因,這種轉(zhuǎn)導(dǎo)稱為局限性轉(zhuǎn)導(dǎo),又稱特異性轉(zhuǎn)導(dǎo)
。λ噬菌體特異的轉(zhuǎn)導(dǎo)gal+和bio+
基因。例:溫和性噬菌體λ,它可以自主狀態(tài)存在,也可以整合到大腸桿菌K12染色體上的特定位點(diǎn)attB,形成原噬菌體。現(xiàn)在是66頁(yè)\一共有90頁(yè)\編輯于星期日a)溶源性細(xì)菌的產(chǎn)生b)原初裂解物的產(chǎn)生原噬菌體不正常環(huán)出離開(kāi)細(xì)菌染色體時(shí)帶走整合位點(diǎn)附近的基因gal,但是丟掉自己的部分基因,成為一個(gè)有缺陷的噬菌體,記作:λdgal+或λdbio+,但是仍具有侵染力,所有可以將bio或gal基因轉(zhuǎn)導(dǎo)。λ噬菌體的轉(zhuǎn)導(dǎo)機(jī)制現(xiàn)在是67頁(yè)\一共有90頁(yè)\編輯于星期日C)λdgal+與已整合的野生型λ通過(guò)單交換進(jìn)行同源重組而形成λ/λdgal+,其裂解物中,具有等量大量的λ和λdgal+,感染gal-受體菌時(shí),轉(zhuǎn)導(dǎo)子gal+出現(xiàn)的頻率非常高,故稱為高頻轉(zhuǎn)導(dǎo)(HFT)。雙重溶源菌highfrequencytransduction雙重溶源菌
現(xiàn)在是68頁(yè)\一共有90頁(yè)\編輯于星期日細(xì)菌中常用的若干突變型基因符號(hào)現(xiàn)在是69頁(yè)\一共有90頁(yè)\編輯于星期日1、噬菌體的條件致死突變型條件致死突變(conditionallethalmutations)
噬菌體大部分基因的功能是復(fù)制和產(chǎn)生子代噬菌體所必需的,這些基因的突變是致死的,不能形成噬菌斑,其中有些致死突變?cè)谙拗茥l件下是致死的,而在許可條件下可形成噬菌斑,這種突變稱為條件致死突變。
2.6噬菌體基因的精細(xì)作圖現(xiàn)在是70頁(yè)\一共有90頁(yè)\編輯于星期日表野生型與幾種突變型的區(qū)別
表現(xiàn)型
不同大腸桿菌平板上噬菌斑表型BK()
野生型小噬菌斑小噬菌斑rI大噬菌斑小噬菌斑rII大噬菌斑無(wú)噬菌斑(致死)rIII大噬菌斑小噬菌斑Benzer實(shí)驗(yàn)所用的T4的rⅡ突變就是一個(gè)條件致死突變型現(xiàn)在是71頁(yè)\一共有90頁(yè)\編輯于星期日2、Benzer的重組實(shí)驗(yàn)與精細(xì)作圖
Benzer最初得到8個(gè)rII獨(dú)立的突變型,將8種突變型兩兩組合感染E.coliB菌株(雙重感染),從混合培養(yǎng)物中提取噬菌體顆粒感染E.coli
K(λ)菌株。
實(shí)驗(yàn)結(jié)果:E.coli
K(λ)上出現(xiàn)野生型噬菌斑?,F(xiàn)在是72頁(yè)\一共有90頁(yè)\編輯于星期日RF=
×100%=×100%2×r+噬菌斑數(shù)2×K12(λ)上的噬菌斑數(shù)總噬菌斑數(shù)B上的噬菌斑數(shù)K12(λ)B現(xiàn)在是73頁(yè)\一共有90頁(yè)\編輯于星期日根據(jù)多個(gè)兩點(diǎn)雜交的結(jié)果,繪制rII遺傳學(xué)圖(P298圖14-5)該方法,實(shí)際觀察到的最小重組頻率為0.02%,即0.02cM,約等于2bp
(T4噬菌體的染色體長(zhǎng)1.8*105bp,長(zhǎng)度為1500cM)在基因內(nèi),相鄰核苷酸位置上的突變是可能發(fā)生重組的現(xiàn)在是74頁(yè)\一共有90頁(yè)\編輯于星期日
對(duì)于兩個(gè)獨(dú)立起源的、表型相似的隱性突變,如何判定是屬于同一基因(功能單位)還是兩個(gè)基因突變產(chǎn)生的呢?現(xiàn)在是75頁(yè)\一共有90頁(yè)\編輯于星期日2.6互補(bǔ)測(cè)驗(yàn)(ComplementationTests)互補(bǔ)(Complementation
)
是指兩個(gè)隱性突變型可以互相彌補(bǔ)對(duì)方的缺陷,呈現(xiàn)野生型的表型?;パa(bǔ)測(cè)驗(yàn),也稱順?lè)礈y(cè)驗(yàn)(cis-transtest)。根據(jù)功能確定等位基因的測(cè)驗(yàn)。即根據(jù)順式表現(xiàn)型和反式表現(xiàn)型來(lái)確定兩個(gè)突變體是否屬于同一個(gè)基因(順?lè)醋樱,F(xiàn)在是76頁(yè)\一共有90頁(yè)\編輯于星期日互補(bǔ)測(cè)驗(yàn)的原理和方法:
在同源染色體中(二倍體),可以建立雙突變雜合體。雙突變體雜合體有兩種形式:順式(cis)和反式(trans)現(xiàn)在是77頁(yè)\一共有90頁(yè)\編輯于星期日在互補(bǔ)實(shí)驗(yàn)中,如果表現(xiàn)出互補(bǔ)效應(yīng),表明兩個(gè)突變屬于不同基因;不出現(xiàn)互補(bǔ)效應(yīng),表明兩個(gè)突變屬于同一基因根據(jù)兩突變反式雙雜合體的表現(xiàn)
突變型無(wú)互補(bǔ)作用為同一功能單位的突變野生型有互補(bǔ)作用為不同功能單位的突變現(xiàn)在是78頁(yè)\一共有90頁(yè)\編輯于星期日現(xiàn)在是79頁(yè)\一共有90頁(yè)\編輯于星期日rII區(qū)段突變的性質(zhì):
rII突變具有共同性狀,按經(jīng)典遺傳學(xué)理論,rII區(qū)段為一個(gè)基因(功能單位)互補(bǔ)測(cè)驗(yàn)結(jié)果發(fā)現(xiàn):
rⅡ突變型可分成rⅡA和rⅡB兩個(gè)互補(bǔ)群。所有rⅡA突變型的突變位點(diǎn)都在rⅡ區(qū)的一頭,是一個(gè)獨(dú)立的功能單位,所有rⅡB突變型的突變位點(diǎn)都在rⅡ區(qū)的另一頭,也是一個(gè)獨(dú)立的功能單位.|A|B|現(xiàn)在是80頁(yè)\一共有90頁(yè)\編輯于星期日凡是屬于rⅡA的突變之間不能互補(bǔ),凡是屬于rⅡB的突變之間也不能互補(bǔ),只有rⅡA和rⅡB的突變之間可以互補(bǔ),即雙重感染大腸桿菌K(λ)株后可產(chǎn)生子代。說(shuō)明:
rⅡA和rⅡB是兩個(gè)獨(dú)立的功能單位,分別具有不同的功能,但它們的功能又是互補(bǔ)的。他們屬于兩個(gè)順?lè)醋印,F(xiàn)在是81頁(yè)\一共有90頁(yè)\編輯于星期日rII區(qū)段作為經(jīng)典遺傳學(xué)意義上的一個(gè)基因?qū)嶋H上有兩個(gè)順?lè)醋?功能單位);經(jīng)典遺傳學(xué)中的基因不是遺傳的最小功能單位;Benzer提出“一個(gè)順?lè)醋右粭l多肽鏈”。順?lè)醋樱╟istron):不同突變之間沒(méi)有互補(bǔ)的功能區(qū),包含多個(gè)基因位點(diǎn),是遺傳上的一個(gè)功能單位,但不是一個(gè)突變單位或重組單位?,F(xiàn)在是82頁(yè)\一共有90頁(yè)\編輯于星期日在原核和低等真核細(xì)胞中,通常一個(gè)基因?qū)?yīng)一相應(yīng)產(chǎn)物,因此基因和順?lè)醋邮堑葍r(jià)的在高等真核生物中,基因和產(chǎn)物之間的關(guān)系較為復(fù)雜,基因和順?lè)醋硬坏葍r(jià),僅相當(dāng)于真核基因的外顯子現(xiàn)在是83頁(yè)\一共有90頁(yè)\編輯于星期日
互補(bǔ)測(cè)驗(yàn)可以確定突變型是否屬于同一順?lè)醋樱含F(xiàn)在是84頁(yè)\一共有90頁(yè)\編輯于星期日章節(jié)總結(jié)接合與中斷雜交作圖轉(zhuǎn)化與作圖性導(dǎo)轉(zhuǎn)導(dǎo)與作圖精細(xì)作圖理解是做誰(shuí)的圖(細(xì)菌染色體?噬菌體?)?重組的出現(xiàn)是利用什么因子作為媒介的?現(xiàn)在是85頁(yè)\一共有90頁(yè)\編輯于星期日
七個(gè)突變株之間的互補(bǔ)測(cè)驗(yàn)結(jié)果如表,“+”代表互補(bǔ),“-”代表不能互補(bǔ),這七個(gè)突變型分別屬于多少個(gè)順?lè)醋??(中山大學(xué),2003)菌株abcdefg
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