《遗传学》第7章 细菌和噬菌体的重组和连锁.ppt

第七章 细菌和噬菌体的重组和连锁 基本知识 细菌是单细胞，它的遗传物质是一个大型的环状核酸分子，称之为基因带，也可称为染色体。 若细菌丧失产生某种营养物质（如氨基酸）的能力就称为营养缺陷型，相对于缺陷型的野生菌株叫原养型。 病毒的结构是由蛋白质外壳和包裹在中间的一个单一的核酸分子（可称基因带或染色体）组成。 例如：细菌的基因组 One circular chromosome (4-5Mb) 原养型及营养缺陷型鉴别: 7.1 细菌的遗传分析 细菌的杂交 以大肠杆菌为例，大肠杆菌K12中两个菌株A和B，菌株A是供体，含有F因子（F质粒），记作F+，菌株B是受体，没有F因子，记作F-。F因子又称性因子或致育因子，它是能独立增殖的环状DNA分子。 F+细菌的表面有称作性伞毛的细长纤毛。当F+细菌与F-细菌结合时，F因子通过性伞毛从F+细菌转移到F-细菌，原来的细菌还仍为F+。不过染色体很少通过结合而转移到F-细菌，所以染色体上的基因的重组频率很低。 细菌接合 杂交实验 Lederberg 和 Tatum 1946 A品系：met－ bio－ thi＋ leu＋ thr＋（thi：硫胺素B1） B品系：met＋ bio＋ thi－ leu－ thr－ A A+B B 基本培 养基 met ＋ bio ＋ thi＋ leu＋ thr＋出现频率:1/107 细菌接合 遗传物质的单方向转移 Hayes实验 A: met- thr+ leu+ thi+ B: met+ thr- leu- thi- Donor： A Receptor：B F 因子（F 质粒） F因子特点 F＋细菌可以把F因子传给后代。 F＋细菌经吖啶橙处理F因子丢失，丢失后不再出现。 F＋可以和F－杂交，而不能和F＋杂交。 F＋和F－杂交后代皆为F＋，而且可以以10－7频率获得重组体后代。 High frequence recombination（图示 F因子整合到细菌染色体的过程） Hfr与F-的接合（示：细菌的交换过程） Hfr品系与F＋菌株的区别 相同 1、都能和F－杂交。 2、杂交都要通过接合管和受体菌相联接。 3、高剂量链霉素处理后都不影响杂交，说明它们都是作为一种供体。 不同 1、产生重组子频率不同，Hfr×F－为10－4，F＋×F－为10－7。 2、 F＋×F－后代F＋， Hfr×F－后代F－。 3、 F＋细菌经吖啶橙处理变成F－，Hfr经吖啶橙处理仍为Hfr。 （1）.Wollman和Jacob的实验 要解决的问题是： Hfr细菌在交配中，什么时候把基因转移给F－细菌。 方法：把两个菌株混在一起，进行杂交 把中断杂交的细菌放在完全培养基上培养，显然供体、受体菌都能生长。影响检测。我们只需要把发生重组的重组子检出。这就必须有一个可供选择用的供体标记基因。这样可以认出重组子，如在基本培养基中培养选择thr+leu+重组子。这时thr+leu+为标记基因，可排除受体菌株，但供体菌还能继续存在。为了不选择供体细胞本身，供体细菌也应该带有一个特殊的标记，能使自己不被选择。例如供体菌对链霉素敏感，这样当结合体在含有链霉素的培养基上生长时，供体菌株就被杀死了。 把中断杂交的细菌稀释接种到含有链霉素的基本培养基上，如能形成菌落，它的基因型必定是thr+leu+strr。因为只有这种重组子才能生长。并说明供体thr+和leu+已进入受体并发生重组。我们称在供体菌中被选择的基因thr+和leu+为选择标记基因，而始终不被选择的strs为反选择标记基因，而那些还没有进行选择检定的基因为非选择标记。 对每一时刻的重组 thr+leu+strr的菌落影印培养接种到不同的培养基上（如乳糖lae++ 伊红+美兰→红色，反之则是粉红色的。 记录重组子中每一非选择标记出现的时间、出现的频率和持续时间，得图（Hfr的非选择标记基因进入F-所需的时间，以及根据非选择标记在各个时间出现的频率作图）。 Wollman和