演示文稿第七章細(xì)菌遺傳學(xué)

演示文稿第七章細(xì)菌遺傳學(xué)目前一頁\總數(shù)一百五十一頁\編于十六點(diǎn)第七章細(xì)菌遺傳學(xué)ppt課件目前二頁\總數(shù)一百五十一頁\編于十六點(diǎn)原核細(xì)胞與真核細(xì)胞的區(qū)別區(qū)別

原核細(xì)胞

真核細(xì)胞大小1~10μm10~100μm細(xì)胞核無核膜有雙層的核膜染色體環(huán)狀DNA分子線性DNA分子一個(gè)基因連鎖群2個(gè)以上基因連鎖群

DNA裸露或結(jié)合少量蛋白質(zhì)DNA同組蛋白和非組蛋白結(jié)合DNA序列無或很少有重復(fù)序列有重復(fù)序列基因表達(dá)RNA和蛋白質(zhì)在同一區(qū)間合成RNA在核中合成和加工；蛋白質(zhì)在細(xì)胞質(zhì)中合成細(xì)胞增殖的方式直接分裂（無絲分裂）以有絲分裂為主內(nèi)膜無獨(dú)立的內(nèi)膜有，分化成各種細(xì)胞器鞭毛構(gòu)成鞭毛蛋白微管蛋白核糖體70S（50S+30S）80S（60S+40S）細(xì)胞壁肽聚糖、蛋白質(zhì)、脂多糖、脂蛋白纖維素（植物細(xì)胞）目前三頁\總數(shù)一百五十一頁\編于十六點(diǎn)圖：細(xì)菌染色體的著膜復(fù)制目前四頁\總數(shù)一百五十一頁\編于十六點(diǎn)第七章細(xì)菌和噬菌體的重組和連鎖連鎖與交換，真菌的遺傳學(xué)分析減數(shù)分裂和分離的關(guān)系交叉和重組的關(guān)系

真核類生物的基因傳遞方式細(xì)菌原核生物噬菌體病毒遺傳物質(zhì)如何傳遞的？目前五頁\總數(shù)一百五十一頁\編于十六點(diǎn)主要內(nèi)容第一節(jié)細(xì)菌和病毒的一些特點(diǎn)第二節(jié)細(xì)菌的遺傳分析（重點(diǎn)）第三節(jié)噬菌體的遺傳分析目前六頁\總數(shù)一百五十一頁\編于十六點(diǎn)第一節(jié)細(xì)菌和病毒的一些特點(diǎn)一、細(xì)菌和病毒（一）細(xì)菌細(xì)胞細(xì)菌的結(jié)構(gòu)細(xì)菌的生物學(xué)特征目前七頁\總數(shù)一百五十一頁\編于十六點(diǎn)細(xì)菌的生物學(xué)特征細(xì)菌是單細(xì)胞生物，完成每個(gè)世代只需20分鐘，而且容易得到它的生化突變型，它不僅在醫(yī)學(xué)上和農(nóng)業(yè)上重要，而且從進(jìn)化角度上也是異常成功的，因?yàn)樗紦?jù)地球上大部分的角落。研究細(xì)菌遺傳的方法：主要是對細(xì)菌菌落形態(tài)的遺傳研究(如圖，霉菌菌落)

目前八頁\總數(shù)一百五十一頁\編于十六點(diǎn)霉菌菌落大腸桿菌（E.coli）目前九頁\總數(shù)一百五十一頁\編于十六點(diǎn)細(xì)菌的生物學(xué)特征原則上說，培養(yǎng)皿中每個(gè)細(xì)菌長成的菌落應(yīng)具有共同的遺傳組成，但是由于偶然發(fā)生的突變：形態(tài)性狀的突變，生理特性的突變或抗性的突變，而使這些突變后的細(xì)菌所形成的菌落與其他的菌落有所不同。菌落形態(tài)性狀的突變包括：菌落的形狀、顏色和大小等。生理特性的突變包括：喪失合成某種營養(yǎng)物質(zhì)能力的營養(yǎng)缺陷型?？剐酝蛔儼ǎ嚎顾幮曰蚩垢腥拘?。

目前十頁\總數(shù)一百五十一頁\編于十六點(diǎn)一、細(xì)菌和病毒

（二）病毒

非細(xì)胞形態(tài)的生命病毒的生物學(xué)特征病毒是比細(xì)菌更為簡單的生物，它們也只有一條染色體，即單倍體。有些病毒的染色體是DNA，還有一些病毒是RNA。目前十一頁\總數(shù)一百五十一頁\編于十六點(diǎn)病毒的生物學(xué)特征病毒主要是由蛋白質(zhì)外殼及其包被的y一種核酸所組成的顆粒。病毒可根據(jù)宿主(動物、植物、細(xì)菌)或遺傳物質(zhì)(DNA或RNA)來分類。細(xì)菌病毒(Bacterialphage)，稱為噬菌體(phage)，是目前經(jīng)過廣泛研究，了解比較清楚的一種病毒。目前十二頁\總數(shù)一百五十一頁\編于十六點(diǎn)細(xì)菌病毒(Bacterialphage)

噬菌體(phage)的結(jié)構(gòu)頭部頸部外鞘尾絲目前十三頁\總數(shù)一百五十一頁\編于十六點(diǎn)T4噬菌體目前十四頁\總數(shù)一百五十一頁\編于十六點(diǎn)皰疹病毒

目前十五頁\總數(shù)一百五十一頁\編于十六點(diǎn)人類天花病毒

（圖中深染的顆粒）目前十六頁\總數(shù)一百五十一頁\編于十六點(diǎn)病毒衣殼的排列方式病毒衣殼的排列方式目前十七頁\總數(shù)一百五十一頁\編于十六點(diǎn)二、細(xì)菌和病毒是遺傳學(xué)研究的好材料（1）結(jié)構(gòu)簡單。繁殖力強(qiáng)，世代時(shí)間短，容易人工培養(yǎng)。便于研究基因的作用；（2）容易篩選營養(yǎng)缺陷型,研究基因的作用(突變型生長條件與基因作用)。（3）便于研究基因的突變,容易篩選不同的突變型。（4）便于研究基因精細(xì)結(jié)構(gòu)研究基因的重組(重組群體大、選擇方法簡便有效)。（5）便于研究基因表達(dá)調(diào)節(jié)。遺傳物質(zhì)比較簡單，可作為研究高等生物的簡單模型目前十八頁\總數(shù)一百五十一頁\編于十六點(diǎn)二、細(xì)菌和病毒是遺傳學(xué)研究的好材料同時(shí)：微生物的應(yīng)用領(lǐng)域日益擴(kuò)大、成就突出(微生物工程)；在遺傳工程(包括動植物)中，作為重要研究材料、工具，也具有決定性作用。細(xì)菌和病毒作為遺傳研究材料具有獨(dú)特優(yōu)勢，了解微生物遺傳研究有助于理解多年來分子生物學(xué)、分子遺傳學(xué)理論發(fā)展。

目前十九頁\總數(shù)一百五十一頁\編于十六點(diǎn)細(xì)菌和病毒的擬有性過程雖然細(xì)菌和病毒不具備象真核生物配子進(jìn)行融合的有性過程，但它們的遺傳物質(zhì)也能從一個(gè)細(xì)胞傳遞到另一個(gè)細(xì)胞，并且也能形成重組體。無性生殖1946年萊德伯格和塔特姆發(fā)現(xiàn)在細(xì)菌之間可以通過接合轉(zhuǎn)移遺傳物質(zhì)（有性過程）。目前二十頁\總數(shù)一百五十一頁\編于十六點(diǎn)細(xì)菌和病毒的擬有性過程細(xì)菌獲取外源遺傳物質(zhì)有四種不同的方式：轉(zhuǎn)化，接合，性導(dǎo)和轉(zhuǎn)導(dǎo)。當(dāng)一個(gè)細(xì)菌被一個(gè)以上的病毒粒子所侵染時(shí)，噬菌體也能在細(xì)菌體內(nèi)交換遺傳物質(zhì)。如果兩個(gè)噬菌體屬于不同品系，它們之間可以發(fā)生遺傳物質(zhì)的部分交換(重組)。下面將敘述細(xì)菌和噬菌體遺傳物質(zhì)的交換過程，并且將利用這些方法作出細(xì)菌和噬菌體的染色體圖。目前二十一頁\總數(shù)一百五十一頁\編于十六點(diǎn)

三、細(xì)菌遺傳的實(shí)驗(yàn)研究方法*(一)細(xì)胞計(jì)數(shù)(培養(yǎng)物細(xì)胞濃度)(二)建立純系的方法(三)選擇培養(yǎng)法鑒定突變型與重組型(四)突變型與重組型的批量篩選方法目前二十二頁\總數(shù)一百五十一頁\編于十六點(diǎn)細(xì)菌培養(yǎng)目前二十三頁\總數(shù)一百五十一頁\編于十六點(diǎn)(一)細(xì)胞計(jì)數(shù)(培養(yǎng)物細(xì)胞濃度)培養(yǎng)物中微生物計(jì)數(shù)方法是微生物學(xué)的基本實(shí)驗(yàn)技術(shù)，其基本思路是：對原培養(yǎng)物進(jìn)行連續(xù)稀釋；進(jìn)行平板涂抹培養(yǎng)；由于每個(gè)細(xì)胞形成一個(gè)菌落，計(jì)數(shù)菌落數(shù)；根據(jù)稀釋倍數(shù)計(jì)算原培養(yǎng)物中的細(xì)胞濃度。目前二十四頁\總數(shù)一百五十一頁\編于十六點(diǎn)細(xì)胞計(jì)數(shù)(培養(yǎng)物細(xì)胞濃度)目前二十五頁\總數(shù)一百五十一頁\編于十六點(diǎn)(二)建立純系的方法——純培養(yǎng)挑取由單個(gè)細(xì)胞繁殖而來的菌落進(jìn)行培養(yǎng)就可以獲得由一個(gè)細(xì)胞繁殖而來的純系。通常采用平板表面涂布法或劃線法可以獲得單菌落。這種方法獲得的純系，稱為“菌種純”。有時(shí)采用顯微操縱器進(jìn)行菌絲尖端切割等方法從單個(gè)細(xì)胞直接培養(yǎng)建立純系。采用這種方法獲得的純系稱為“菌株純”。目前二十六頁\總數(shù)一百五十一頁\編于十六點(diǎn)建立純系的方法

——純培養(yǎng)目前二十七頁\總數(shù)一百五十一頁\編于十六點(diǎn)(三)選擇培養(yǎng)法鑒定突變型與重組型許多細(xì)菌的突變都與培養(yǎng)基營養(yǎng)成分及培養(yǎng)條件有關(guān)。營養(yǎng)缺陷型的篩選、鑒定：選擇培養(yǎng)法是根據(jù)菌株在基本培養(yǎng)基和營養(yǎng)培養(yǎng)基上的生長表現(xiàn)將菌株分為原養(yǎng)型(也稱為原生營養(yǎng)型)與營養(yǎng)缺陷型(在基本培養(yǎng)基上不能正常生長，只能在相應(yīng)的營養(yǎng)培養(yǎng)基上生長)。營養(yǎng)突變型的篩選、鑒定方法與紅色面包霉生化突變型的鑒定方法基本一致。目前二十八頁\總數(shù)一百五十一頁\編于十六點(diǎn)(三)選擇培養(yǎng)法鑒定突變型與重組型許多細(xì)菌的突變都與培養(yǎng)基營養(yǎng)成分及培養(yǎng)條件有關(guān)。其它突變類型的篩選、鑒定：對于其它的突變類型(如溫度敏感型)，也可以通過培養(yǎng)條件的選擇培養(yǎng)來篩選與鑒定。目前二十九頁\總數(shù)一百五十一頁\編于十六點(diǎn)(四)突變型與重組型的批量篩選方法選擇培養(yǎng)法一次可鑒定、篩選一種突變型，但要檢測分離含有多種突變型的混和菌株，僅采用選擇培養(yǎng)法要進(jìn)行多次試驗(yàn)才能夠達(dá)到目的、效率太低。高效檢測、分離混和群體用影印培養(yǎng)法目前三十頁\總數(shù)一百五十一頁\編于十六點(diǎn)(四)突變型與重組型的批量篩選方法為高效檢測、分離混和群體中不同突變型，黎德伯格夫婦設(shè)計(jì)了影印培養(yǎng)法。該方法原理與選擇培養(yǎng)法一致，但是采用影印法將在完全培養(yǎng)基上單菌落同時(shí)接種到不同選擇培養(yǎng)基上同時(shí)對所有菌落進(jìn)行選擇培養(yǎng)，鑒定效率大大提高。目前三十一頁\總數(shù)一百五十一頁\編于十六點(diǎn)(四)突變型與重組型的批量篩選方法注意：(1)最初的培養(yǎng)基必須是非選擇性的，即各種突變型都能夠在其上生長；(2)必須采用適當(dāng)?shù)姆椒ㄈ缤坎蓟騽澗€法，以使培養(yǎng)物菌落之間要分開。目前三十二頁\總數(shù)一百五十一頁\編于十六點(diǎn)第二節(jié)

細(xì)菌的遺傳重組

1、接合：是指通過細(xì)胞的直接接觸，遺傳信息從供體單向轉(zhuǎn)移到受體的過程。

2、性導(dǎo)：是指接合時(shí)由F′因子所攜帶的外源DNA整合到細(xì)菌染色體的過程。

3、轉(zhuǎn)化：某一基因型的細(xì)胞從周圍介質(zhì)中吸收來自另一基因型的DNA而使它的基因型和表現(xiàn)型發(fā)生相應(yīng)變化的現(xiàn)象。

轉(zhuǎn)導(dǎo)是指以噬菌體為媒介所進(jìn)行的細(xì)菌遺傳物質(zhì)的重組過程。目前三十三頁\總數(shù)一百五十一頁\編于十六點(diǎn)第二節(jié)細(xì)菌的遺傳分析一、細(xì)菌染色體

細(xì)菌染色體大多為裸露的環(huán)狀閉合DNA雙鏈，沒有組蛋白和其他蛋白質(zhì)結(jié)合，也不形成核小體結(jié)構(gòu)。（這種結(jié)構(gòu)有利于外源DNA的插入。）細(xì)菌染色體1000um

細(xì)菌直徑0.5-5um目前三十四頁\總數(shù)一百五十一頁\編于十六點(diǎn)圖：大腸桿菌染色體的基本結(jié)構(gòu)特征目前三十五頁\總數(shù)一百五十一頁\編于十六點(diǎn)二、E.coli基因組概況E.coli的染色體為閉合雙鏈環(huán)狀DNA，長約1333um.

2001年10月15日完成了E.coliK12菌株的基因組全序列測定。總共4639221bp，4279個(gè)蛋白質(zhì)編碼基因，115個(gè)編碼rRNA和tRNA的基因。（GenBank編號:U00096）目前三十六頁\總數(shù)一百五十一頁\編于十六點(diǎn)三、細(xì)菌的雜交——接

合

A接合現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)和證實(shí)BF因子及其在雜交中的行為C中斷雜交試驗(yàn)作圖目前三十七頁\總數(shù)一百五十一頁\編于十六點(diǎn)三、細(xì)菌的雜交A接合現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)和證實(shí)1946年萊德伯格(Lederberg,J.)和塔特姆(Tatum)發(fā)現(xiàn)在細(xì)菌之間可以通過接合（conjugation）轉(zhuǎn)移遺傳物質(zhì)。細(xì)菌接合是指通過細(xì)胞的直接接觸，遺傳信息從供體單向轉(zhuǎn)移到受體的過程。目前三十八頁\總數(shù)一百五十一頁\編于十六點(diǎn)三、細(xì)菌的雜交

A接合現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)和證實(shí)他們選用兩個(gè)E.coliK12多重突變品系：A—甲硫氨酸缺陷型met-和生物素缺陷型bio-B—蘇氨酸缺陷型thr-和亮氨酸缺陷型leu-

A品系：met－bio－thi＋leu＋thr＋(硫胺素）

B品系：met＋bio＋thi－leu－thr－目前三十九頁\總數(shù)一百五十一頁\編于十六點(diǎn)細(xì)菌的雜交

將A品系、B品系分別接種于基本培養(yǎng)基上都不能生長。若將A、B混和后，經(jīng)離心洗滌，除去完全培養(yǎng)基，再制成懸液以對照組相同的濃度接種于基本培養(yǎng)基(固體)，涂布培養(yǎng)。結(jié)果：平板上長出野生型/原養(yǎng)型菌落(++++)，其出現(xiàn)的頻率為10－7。目前四十頁\總數(shù)一百五十一頁\編于十六點(diǎn)圖細(xì)菌的雜交1基本培養(yǎng)基完全培養(yǎng)基10-7基本培養(yǎng)基基本培養(yǎng)基目前四十一頁\總數(shù)一百五十一頁\編于十六點(diǎn)萊德伯格(Lederberg,J.)和塔特姆(Tatum)

細(xì)菌的雜交圖1’目前四十二頁\總數(shù)一百五十一頁\編于十六點(diǎn)幾種可能解釋及其分析對上述試驗(yàn)結(jié)果原養(yǎng)型菌落可能產(chǎn)生于：親本細(xì)菌A或B發(fā)生了回復(fù)突變；(X)兩品系細(xì)胞通過培養(yǎng)基交換養(yǎng)料——互養(yǎng)作用；兩品系間發(fā)生了轉(zhuǎn)化作用；發(fā)生細(xì)胞融合，形成了異核體或雜合二倍體。(X)目前四十三頁\總數(shù)一百五十一頁\編于十六點(diǎn)三、細(xì)菌的雜交

A接合現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)和證實(shí)為了驗(yàn)證這些原養(yǎng)型菌落產(chǎn)生的可能，設(shè)計(jì)了很多試驗(yàn)。其中：野生型的出現(xiàn)是由于營養(yǎng)上的互補(bǔ)還是由于雜交引起了遺傳物質(zhì)的交換？1950年戴維斯（B.D.Davis）設(shè)計(jì)了U形管實(shí)驗(yàn)。目前四十四頁\總數(shù)一百五十一頁\編于十六點(diǎn)菌株A菌株BU形管實(shí)驗(yàn)：

在U形管中培養(yǎng)一定時(shí)間后，再測定每一臂的細(xì)菌，沒有一個(gè)能在基本培養(yǎng)基上生長。細(xì)菌不能通過，培養(yǎng)液和營養(yǎng)物質(zhì)能通過過濾器目前四十五頁\總數(shù)一百五十一頁\編于十六點(diǎn)細(xì)菌的雜交實(shí)驗(yàn)說明了菌株通過接觸以后，就象高等生物的有性生殖一樣，發(fā)生了雜交，遺傳物質(zhì)有了交換，產(chǎn)生了野生型met+bio+thi＋leu＋thr＋，即原養(yǎng)型菌落。說明在Lederbery和Tatum及其它類似試驗(yàn)中，細(xì)菌發(fā)生了某種的遺傳重組方式，稱之為接合。所以，接合是指通過細(xì)胞的直接接觸，遺傳信息從供體單向轉(zhuǎn)移到受體的過程。

目前四十六頁\總數(shù)一百五十一頁\編于十六點(diǎn)

細(xì)菌的雜交

B：F因子及其在雜交中的行為

四、單向轉(zhuǎn)移與F因子1952年海斯（W.Hayes）在重復(fù)細(xì)菌雜交(AxB)實(shí)驗(yàn)之前，分別用高劑量的鏈霉素來處理A品系和B品系:

鏈霉素處理A品系xB品系有雜交

鏈霉素處理B品系xA品系沒有雜交發(fā)生目前四十七頁\總數(shù)一百五十一頁\編于十六點(diǎn)Hayes(1952)研究表明大腸桿菌兩個(gè)品系在雜交的過程中作用是不相同的，兩種不同菌株(品系)接合過程中遺傳物質(zhì)的轉(zhuǎn)移是單向的；意味著兩個(gè)親本在雜交中有供體和受體之分，相當(dāng)于雄性和雌性。目前四十八頁\總數(shù)一百五十一頁\編于十六點(diǎn)接合(conjugation)：——遺傳物質(zhì)從供體(donor)(“雄性”)轉(zhuǎn)移到受體(receptor)(“雌性”)的重組過程。接合管目前四十九頁\總數(shù)一百五十一頁\編于十六點(diǎn)B、F因子及其在雜交中的行為F因子/致育因子/性因子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(F因子,fertilityfactor;性因子sexfactor)控制。攜帶F因子的菌株稱供體菌或雄性，用F+表示，沒有F因子的菌株稱為雌性，用F-表示。

目前五十頁\總數(shù)一百五十一頁\編于十六點(diǎn)F因子后來發(fā)現(xiàn)：供體和受體的區(qū)別是由于一種可轉(zhuǎn)移的因子引起的。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。目前五十一頁\總數(shù)一百五十一頁\編于十六點(diǎn)F因子及其在雜交中的行為當(dāng)F+細(xì)菌和F-細(xì)菌接合時(shí)(F+×F-)，F(xiàn)因子的新拷貝能在接合過程中轉(zhuǎn)移到F-細(xì)胞中去，使F-細(xì)胞轉(zhuǎn)變成F+細(xì)胞，在接合管形成后，F(xiàn)因子DNA雙鏈之一被切斷，從斷端轉(zhuǎn)移到F-細(xì)胞，在那里發(fā)生DNA復(fù)制。當(dāng)F因子復(fù)制完成后，F(xiàn)-變成F+(圖）。

目前五十二頁\總數(shù)一百五十一頁\編于十六點(diǎn)圖1、F＋×F－的雜交后代皆為F＋目前五十三頁\總數(shù)一百五十一頁\編于十六點(diǎn)圖1’

F＋×F－的雜交后代皆為F＋目前五十四頁\總數(shù)一百五十一頁\編于十六點(diǎn)總之：F因子是一種質(zhì)粒（plasmid）由共價(jià)環(huán)狀閉合DNA雙鏈構(gòu)成，全長94.5Kb。（1）有F因子的細(xì)菌稱為F＋，細(xì)菌增殖時(shí)可把F因子傳遞給后代；（2）沒有F因子的細(xì)菌稱為F－，F(xiàn)＋細(xì)菌經(jīng)吖啶橙處理而丟失，成為F－。F因子一經(jīng)丟失，細(xì)胞中便不再出現(xiàn)；（3）F＋可以和F－雜交，而不能和F＋雜交；（4）F＋×F－的雜交后代皆為F＋，而且可以10－7頻率獲得重組體后代。目前五十五頁\總數(shù)一百五十一頁\編于十六點(diǎn)F因子的存在狀態(tài)以大腸桿菌為例，F(xiàn)因子能夠以三種狀態(tài)存在：沒有F因子，即F-；包含一個(gè)自由狀態(tài)的F因子，即F+；包含一個(gè)整合到自己染色體組內(nèi)的F因子，即Hfr(如圖)。目前五十六頁\總數(shù)一百五十一頁\編于十六點(diǎn)圖、F因子的存在狀態(tài)目前五十七頁\總數(shù)一百五十一頁\編于十六點(diǎn)圖F因子的整合形成高頻重組菌株Hfr目前五十八頁\總數(shù)一百五十一頁\編于十六點(diǎn)

有一類菌株，與F-雜交時(shí)，出現(xiàn)重組子的頻率很高，幾乎比F+xF-雜交高一千倍，這種新的菌株叫做高頻重組菌株,Hfr菌株。Hfr實(shí)際上是由于F因子整合到細(xì)菌的染色體上，具有較高頻率的重組能力。但在HfrXF－雜交中，F(xiàn)－細(xì)菌很少轉(zhuǎn)變?yōu)镕+。高頻轉(zhuǎn)導(dǎo)：HfrxF-五、高頻重組菌株Hfr目前五十九頁\總數(shù)一百五十一頁\編于十六點(diǎn)Hfr×F-接合時(shí)，F(xiàn)-細(xì)菌很少轉(zhuǎn)變成Hfr當(dāng)Hfr×F-接合時(shí)，F(xiàn)-細(xì)菌很少轉(zhuǎn)變成Hfr，這是因?yàn)楫?dāng)Hfr與F-接合時(shí)，整合的F-DNA從一端被內(nèi)切酶切成單鏈切口，細(xì)菌染色體由這一小段單鏈的F因子作為前導(dǎo)轉(zhuǎn)移到F-受體，一邊進(jìn)入一邊合成，在大多數(shù)情況下，只有一小部分細(xì)菌染色體轉(zhuǎn)移，接合即出現(xiàn)中斷，受體細(xì)胞仍保持為F-，因?yàn)镕因子仍留在供體內(nèi)。目前六十頁\總數(shù)一百五十一頁\編于十六點(diǎn)圖

高頻轉(zhuǎn)導(dǎo)：HfrxF-目前六十一頁\總數(shù)一百五十一頁\編于十六點(diǎn)大腸桿菌Hfr的形成及其染色體向F-細(xì)胞的轉(zhuǎn)移圖解目前六十二頁\總數(shù)一百五十一頁\編于十六點(diǎn)圖Hfr的形成，很少情況下F-細(xì)菌轉(zhuǎn)變轉(zhuǎn)化為F+目前六十三頁\總數(shù)一百五十一頁\編于十六點(diǎn)Hfr品系與F＋菌株相同1、都能和F－雜交。2、雜交都要通過接合管和受體菌相聯(lián)接。3、高劑量鏈霉素處理后都不影響雜交，說明它們都是作為一種供體。不同1、產(chǎn)生重組子頻率不同，Hfr×F－10－4，

F＋×F－10－7。2、F＋×F－后代F＋，Hfr×F－后代F－。3、F＋細(xì)菌經(jīng)吖啶橙處理變成F－，Hfr經(jīng)吖啶橙處理仍為Hfr。目前六十四頁\總數(shù)一百五十一頁\編于十六點(diǎn)F因子及其在雜交中的行為

七、細(xì)菌的交換過程當(dāng)F+或Hfr的細(xì)菌染色體進(jìn)入F-后，在一個(gè)短時(shí)期內(nèi)，F(xiàn)-細(xì)胞中對某些位點(diǎn)來說總有一段二倍體的DNA。這樣的細(xì)菌稱為部分二倍體或部分合子。新染色體的DNA稱為供體外基因子，而宿主的染色體則稱為受體內(nèi)基因子，部分二倍體中發(fā)生單數(shù)交換，可使環(huán)狀染色體打開，產(chǎn)生一個(gè)線性染色體，這種細(xì)胞不能成活，只有發(fā)生偶數(shù)的交換，才能產(chǎn)生遺傳的重組體和片段。(圖)目前六十五頁\總數(shù)一百五十一頁\編于十六點(diǎn)圖7-11單交換,7-12雙交換目前六十六頁\總數(shù)一百五十一頁\編于十六點(diǎn)部分二倍體中發(fā)生單數(shù)交換，可使環(huán)狀染色體打開，產(chǎn)生一個(gè)線性染色體，這種細(xì)胞不能成活，只有發(fā)生偶數(shù)的交換，才能產(chǎn)生遺傳的重組體和片段（圖解）目前六十七頁\總數(shù)一百五十一頁\編于十六點(diǎn)六、用中斷雜交實(shí)驗(yàn)作染色體連鎖圖

Wollman和Jacob等人想了解Hfr細(xì)菌在交配中，什么時(shí)候把基因轉(zhuǎn)移給F-細(xì)菌的，于是設(shè)計(jì)了中斷雜交試驗(yàn)，用以證明接合時(shí)遺傳物質(zhì)從供體細(xì)胞的轉(zhuǎn)移是直線式進(jìn)行的，他們把Hfr菌株與F-菌株混合在一起進(jìn)行雜交培養(yǎng)。Hfr菌株的基因型是：strsazirtonArgalb+lac+

F-菌株的基因型是：strrazistonAsgalb-lac-

str代表鏈霉素，s代表敏感性，r代表抗性，+代表原養(yǎng)型或抗性，-代表營養(yǎng)缺陷型。（P220）

目前六十八頁\總數(shù)一百五十一頁\編于十六點(diǎn)六、用中斷雜交實(shí)驗(yàn)作染色體連鎖圖

每隔一定時(shí)間取樣，把菌液放在食物攪拌器內(nèi)攪拌，以中斷雜交。經(jīng)過稀釋，接種到含有鏈霉素的完全培養(yǎng)基上，這樣將殺死所有Hfr細(xì)胞，然后對形成菌落的F-細(xì)胞用影印培養(yǎng)法測試其基因型，以便確定每個(gè)基因轉(zhuǎn)移到F-細(xì)胞的時(shí)間(如圖)。

目前六十九頁\總數(shù)一百五十一頁\編于十六點(diǎn)影印培養(yǎng)法包有滅菌絲絨布的圓木柱選擇培養(yǎng)基非選擇性培養(yǎng)基目前七十頁\總數(shù)一百五十一頁\編于十六點(diǎn)六、中斷雜交試驗(yàn)作圖目前七十一頁\總數(shù)一百五十一頁\編于十六點(diǎn)圖7-4雜交中斷后對標(biāo)記基因的鑒定目前七十二頁\總數(shù)一百五十一頁\編于十六點(diǎn)六、用中斷雜交實(shí)驗(yàn)作染色體連鎖圖

上圖表示利用這個(gè)方法所獲得的結(jié)果，混合9分鐘后取樣時(shí)，開始出現(xiàn)少量對疊氮化物有抗性的菌落，說明抗疊氮化物的基因此時(shí)已進(jìn)入F-細(xì)胞中，但對T1噬菌體來說，全部F-細(xì)胞還屬于敏感型，說明tonA基因還沒有進(jìn)入F-細(xì)胞中?；旌?1分鐘后，才開始出現(xiàn)抗噬菌體T1的F-細(xì)菌?；旌?8分鐘和24分鐘取樣時(shí)，又分別出現(xiàn)乳糖發(fā)酵和半乳糖發(fā)酵的基因。這說明Hfr菌株的基因是按一定的線性順序依次進(jìn)入F-菌株，也就是說，染色體從原點(diǎn)開始以直線方式進(jìn)入F-細(xì)胞的。

目前七十三頁\總數(shù)一百五十一頁\編于十六點(diǎn)

基因 轉(zhuǎn)入時(shí)間 thr+ 8leu+ 8.5Azir 9Tonr 11 lac+18 gal+ 250Thr+Tonslac+gal+Fleu+Azis中斷雜交的實(shí)驗(yàn)結(jié)果目前七十四頁\總數(shù)一百五十一頁\編于十六點(diǎn)六、用中斷雜交實(shí)驗(yàn)作染色體連鎖圖

根據(jù)中斷雜交的實(shí)驗(yàn)，以Hfr基因在F-細(xì)胞中出現(xiàn)的時(shí)間為標(biāo)準(zhǔn)，可以作出大腸桿菌的連鎖遺傳圖。

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)，稱為中斷雜交技術(shù)。表7-3:用不同的Hfr菌株進(jìn)行中斷雜交實(shí)驗(yàn)?zāi)壳捌呤屙揬總數(shù)一百五十一頁\編于十六點(diǎn)F因子和細(xì)菌染色體都是環(huán)狀的用不同的Hfr菌株進(jìn)行中斷雜交實(shí)驗(yàn)所作出的大腸桿菌基因連鎖圖，其基因進(jìn)入F-細(xì)胞的轉(zhuǎn)移的順序不大相同。這個(gè)實(shí)驗(yàn)進(jìn)一步說明F因子和細(xì)菌染色體都是環(huán)狀的，而Hfr細(xì)胞染色體的形成，則因F因子插入環(huán)狀染色體的不同位置，因而形成了不同的轉(zhuǎn)移原點(diǎn)和轉(zhuǎn)移方向(如圖)。目前七十六頁\總數(shù)一百五十一頁\編于十六點(diǎn)F因子插入環(huán)狀染色體的不同位置，

因而形成了不同的轉(zhuǎn)移原點(diǎn)和轉(zhuǎn)移方向目前七十七頁\總數(shù)一百五十一頁\編于十六點(diǎn)不同Hfr中，F(xiàn)因子插入位置與方向不同目前七十八頁\總數(shù)一百五十一頁\編于十六點(diǎn)F因子

一種質(zhì)粒（plasmid）一種附加體（整合到染色體上）

F因子的結(jié)構(gòu)：

1、原點(diǎn)

2、形成性傘毛的基因群

3、DNA復(fù)制酶基因

4、插入序列IS

（P225）4目前七十九頁\總數(shù)一百五十一頁\編于十六點(diǎn)七、細(xì)菌的交換過程前面，討論的是雜交中遺傳信息的轉(zhuǎn)移過程，這是根據(jù)雜交中產(chǎn)生的重組子推論出來的，然而重組子被檢出之前，轉(zhuǎn)移的基因如何通過交換過程整合到受體的基因組的呢？真核生物的遺傳交換發(fā)生在兩套基因組之間，而原核類中遺傳物質(zhì)的交換是在一完整的基因組（F-內(nèi)基因子）與一不完整的基因組（供體外基因子）之間進(jìn)行的是在部分二倍體或部分合子間進(jìn)行的。F因子和細(xì)菌染色體都是環(huán)狀的目前八十頁\總數(shù)一百五十一頁\編于十六點(diǎn)單交換部分二倍體（部分合子）的概念

F-染色體與Hfr染色體之間發(fā)生單交換沒有意義，只產(chǎn)生不平衡的部分二倍體線形染色體；二者之間只有發(fā)生雙交換才能產(chǎn)生有活性的重組子。供體外基因子F-內(nèi)基因子部分二倍體或部分合子模式圖目前八十一頁\總數(shù)一百五十一頁\編于十六點(diǎn)雙交換雙交換

雙交換只有發(fā)生雙交換才能產(chǎn)生有活性的重組子目前八十二頁\總數(shù)一百五十一頁\編于十六點(diǎn)圖7-11單交換，7-12雙交換目前八十三頁\總數(shù)一百五十一頁\編于十六點(diǎn)八、重組作圖

在中斷雜實(shí)驗(yàn)中，可以根據(jù)基因轉(zhuǎn)移的先后順序，以時(shí)間為單位，得到基因的連鎖關(guān)系。如果兩個(gè)基因間的轉(zhuǎn)移時(shí)間小于2分鐘，用中斷雜交法所得的圖距不太可靠，應(yīng)采用傳統(tǒng)的重組作圖法。例如，有兩個(gè)緊密連鎖的基因lac-(乳糖不發(fā)酵)和ade-(腺嘌呤缺陷型)，為了求得兩個(gè)基因間的距離，可采用Hfrlac+ade+和F-lac-ade-的雜交實(shí)驗(yàn)。目前八十四頁\總數(shù)一百五十一頁\編于十六點(diǎn)八、重組作圖

（P229）Hfrlac+ade+strsXF-lac-ade-strr

lac-(乳糖不發(fā)酵)ade-(腺嘌呤缺陷型）str代表鏈霉素，s敏感性，r抗性由于ade進(jìn)入F-細(xì)胞的順序較lac為晚，因此只要ade進(jìn)入F-細(xì)胞，lac自然也已經(jīng)進(jìn)入。如果選出ade+同時(shí)也是lac+，說明lac和ade間沒有發(fā)生過交換。如果是lac-，說明兩者之間發(fā)生過交換。根據(jù)中斷雜交法用完全培養(yǎng)基但不加腺嘌呤，可以選出F-ade+的菌落。目前八十五頁\總數(shù)一百五十一頁\編于十六點(diǎn)Hfrlac+ade+strs

XF-lac-ade-strr

混合60分鐘，至含鏈霉素的基本培養(yǎng)基，Hfr死，未雜交的F-死。選出ade+

F-lac+ade+F-lac-ade+外基因子內(nèi)基因子將重組子菌落影印培養(yǎng)于EMB培養(yǎng)基上,lac+菌落紫紅色lac-菌落粉紅色目前八十六頁\總數(shù)一百五十一頁\編于十六點(diǎn)Hfrlac+ade+F-lac-ade-F-lac-ade-Hfrlac+ade+F-lac-ade-F-lac+ade+Hfrlac+ade+F-lac-ade-F-lac-ade+沒有發(fā)生交換兩個(gè)基因都交換到受體上交換發(fā)生在兩個(gè)基因之間重組作圖：目前八十七頁\總數(shù)一百五十一頁\編于十六點(diǎn)1、選擇在腺甘酸（ade）缺乏的培養(yǎng)基上生長的類型。它們表明ade基因已轉(zhuǎn)入細(xì)胞。2、選出的lac-ade+類型即是重組子，因?yàn)閍de+已進(jìn)入，表明lac+也已進(jìn)入，而lac-ade+表型就是供體受體lac、ade兩個(gè)基因間發(fā)生交換的結(jié)果?？捎么藖碛?jì)算重組值。重組值的計(jì)算

lac-ade之間的圖距為：lac-ade=lac-ade+lac-ade++lac+ade+X100%ade進(jìn)入F-細(xì)胞的順序較lac為晚目前八十八頁\總數(shù)一百五十一頁\編于十六點(diǎn)八、重組作圖

兩基因間的重組值約等于22%。而這兩個(gè)位點(diǎn)間的時(shí)間單位約為1分鐘，可見1個(gè)時(shí)間單位(分鐘)大約相當(dāng)于20%的重組值。根據(jù)大腸桿菌接合實(shí)驗(yàn)的研究，利用中斷雜交，基因重組等方法已繪制出大腸桿菌K12的環(huán)狀遺傳圖。lac-ade=lac-ade+lac-ade++lac+ade+X100%lac-ade=

單個(gè)整合單個(gè)整合+同時(shí)整合X100%目前八十九頁\總數(shù)一百五十一頁\編于十六點(diǎn)AmapoftheE.coligenome,showingselectedgenes.

E.coliK12菌株的基因組目前九十頁\總數(shù)一百五十一頁\編于十六點(diǎn)九、性導(dǎo)與F因子Adelberg在大腸桿菌中發(fā)現(xiàn)一種新的F因子

——F′因子F因子整合到宿主細(xì)菌染色體上的一種可逆過程，能夠低頻被切除。正常切除，F(xiàn)因子重新離開細(xì)菌染色體，形成F+細(xì)胞。然而Hfr菌上的F因子偶然環(huán)出時(shí)不夠準(zhǔn)確，從染色體上不精確解離，帶有了細(xì)菌染色體的基因，這種帶有了染色體基因的F因子稱為F’（F-prime）因子。目前九十一頁\總數(shù)一百五十一頁\編于十六點(diǎn)圖：F因子整合到宿主細(xì)菌染色體上的一種可逆過程目前九十二頁\總數(shù)一百五十一頁\編于十六點(diǎn)圖：F因子的整合，不規(guī)則環(huán)出得到F’因子目前九十三頁\總數(shù)一百五十一頁\編于十六點(diǎn)九、F’與性導(dǎo)F’攜帶部分染色體的基因轉(zhuǎn)移到F-,使得F-成為F+,并在新的F+細(xì)胞內(nèi)形成了部分二倍體(部分基因以二倍體形式存在)。利用F’因子形成部分二倍體的過程，稱為性導(dǎo)。

或：性導(dǎo)是指接合時(shí)由F′因子所攜帶的外源DNA整合到細(xì)菌染色體的過程。目前九十四頁\總數(shù)一百五十一頁\編于十六點(diǎn)F

質(zhì)粒目前九十五頁\總數(shù)一百五十一頁\編于十六點(diǎn)性導(dǎo)

部分二倍體Hfr菌上的F因子從染色體上不精確解離，帶有了細(xì)菌染色體的基因目前九十六頁\總數(shù)一百五十一頁\編于十六點(diǎn)九、性導(dǎo)與F因子由性導(dǎo)產(chǎn)生的部分二倍體，一方面為確定等位基因顯隱性關(guān)系提供了重要方法，另一方面由于分離出大量的F′因子，每個(gè)F′因子攜帶不同的大腸桿菌的基因，包括全部染色體基因，因此，并發(fā)性導(dǎo)是建立遺傳圖的另一手段，即兩個(gè)位點(diǎn)必須密切相連才能處在同一個(gè)F′因子上。這樣通過兩個(gè)位點(diǎn)間重組頻率的計(jì)算就可以獲得每個(gè)片段的連鎖群。

目前九十七頁\總數(shù)一百五十一頁\編于十六點(diǎn)性導(dǎo)(sexduction)與F?因子目前九十八頁\總數(shù)一百五十一頁\編于十六點(diǎn)F和F因子F品系轉(zhuǎn)變成Hfr品系的頻率要高于F＋品系。F變成Hfr時(shí)F因子整合到相同位點(diǎn)上，而F＋變成Hfr時(shí)可整合到不同位點(diǎn)。F×F－高頻傳遞特定的基因，形成部分二倍體，而F＋×F－產(chǎn)生F＋但不轉(zhuǎn)移任何基因，或以10－7將宿主的基因按順序轉(zhuǎn)入受體，受體仍為F－。所轉(zhuǎn)移的基因是不同的。目前九十九頁\總數(shù)一百五十一頁\編于十六點(diǎn)性導(dǎo)在大腸桿菌的遺傳分析中的重要作用1、F’因子可以自主復(fù)制2、性導(dǎo)形成的部分二倍體可用于不同突變型之間的互補(bǔ)實(shí)驗(yàn),以確定這兩個(gè)突變型是屬于同一或兩個(gè)不同的基因3、確定顯隱關(guān)系4、不同F(xiàn)′因子攜帶大腸桿菌的不同基因，因此，并發(fā)性導(dǎo)是建立遺傳圖的另一手段，即兩個(gè)位點(diǎn)必須密切相連才能處在同一個(gè)F′因子上。這樣通過兩個(gè)位點(diǎn)間重組頻率的計(jì)算就可以獲得每個(gè)片段的連鎖群。

目前一百頁\總數(shù)一百五十一頁\編于十六點(diǎn)三種不同致育因子的相互關(guān)系：FF’Hfr

(p234)（1）

F’

是帶有部分細(xì)菌染色體的F因子,其性質(zhì)在F和Hfr之間。（圖7-17）

(2)F’

因子連同她所帶有的部分細(xì)菌染色體可一起轉(zhuǎn)移到F-中，其轉(zhuǎn)移速率近于F因子。利用F’

可以形成部分二倍體，進(jìn)行重組研究。(3)有F因子的細(xì)胞是F+細(xì)胞，無F因子的細(xì)胞是F-細(xì)胞。(4)Hfr能以高頻率把細(xì)菌染色體轉(zhuǎn)移到F-細(xì)菌中，而F因子因位于Hfr染色體的最末端，極少進(jìn)入。F’因子和F因子很容易轉(zhuǎn)移到F-細(xì)胞中，但供體染色體的轉(zhuǎn)移率很低。目前一百零一頁\總數(shù)一百五十一頁\編于十六點(diǎn)大腸桿菌內(nèi)F+F’Hfr的轉(zhuǎn)化

(圖7-17)目前一百零二頁\總數(shù)一百五十一頁\編于十六點(diǎn)F＋，Hfr，F(xiàn)的接合對照目前一百零三頁\總數(shù)一百五十一頁\編于十六點(diǎn)轉(zhuǎn)化(transformation)(一)、細(xì)菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)(二)、轉(zhuǎn)化過程*(三)、共同轉(zhuǎn)化與遺傳圖譜繪制目前一百零四頁\總數(shù)一百五十一頁\編于十六點(diǎn)轉(zhuǎn)化轉(zhuǎn)化：游離的DNA片段被受體細(xì)胞吸收，結(jié)果發(fā)生遺傳性狀改變的現(xiàn)象。目前一百零五頁\總數(shù)一百五十一頁\編于十六點(diǎn)(一)、細(xì)菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)1.基礎(chǔ)知識野生型肺炎雙球菌(Strep-tococcuspneumoniae)菌落為光滑型，一種突變型為粗糙型，兩者根本差異在于莢膜形成；莢膜的主要成分是多糖，具特殊的抗原性；不同抗原型是遺傳的、穩(wěn)定的，一般情況下不發(fā)生互變。莢膜菌落毒性類型光滑型S發(fā)達(dá)光滑有I,II,III粗糙型R無粗糙無I,II目前一百零六頁\總數(shù)一百五十一頁\編于十六點(diǎn)2.Griffith轉(zhuǎn)化研究(1928)目前一百零七頁\總數(shù)一百五十一頁\編于十六點(diǎn)Griffith對其試驗(yàn)結(jié)論及發(fā)展根據(jù)上述研究結(jié)果Griffith認(rèn)為：(有毒)死細(xì)菌中的某種物質(zhì)轉(zhuǎn)移到(無毒)活細(xì)菌中，并使之具有毒性，導(dǎo)致小家鼠死亡。他將這種細(xì)菌遺傳類型的轉(zhuǎn)變稱為轉(zhuǎn)化，并將引起轉(zhuǎn)化的物質(zhì)稱為轉(zhuǎn)化因子(tranformingprinciple)。但是當(dāng)時(shí)的化學(xué)與生化分析技術(shù)還無法鑒定殺死細(xì)菌中的成分，因而不知轉(zhuǎn)化因子為何物。目前一百零八頁\總數(shù)一百五十一頁\編于十六點(diǎn)Griffith對其試驗(yàn)結(jié)論及發(fā)展以后一些研究者重復(fù)上述試驗(yàn)，并且加入了體外培養(yǎng)試驗(yàn)，即：將加熱殺死的SIII細(xì)菌與無毒RII細(xì)菌混合培養(yǎng)，然后注入小家鼠體內(nèi)，同樣導(dǎo)致家鼠死亡。表明：

----細(xì)菌在培養(yǎng)條件下也能夠?qū)崿F(xiàn)遺傳類型間的定向轉(zhuǎn)化。目前一百零九頁\總數(shù)一百五十一頁\編于十六點(diǎn)3.阿維利(Avery)等的轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)(1944)目前一百一十頁\總數(shù)一百五十一頁\編于十六點(diǎn)實(shí)驗(yàn)結(jié)論上述實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：來源于加熱殺死的SIII細(xì)菌，并使RII細(xì)菌轉(zhuǎn)化成為SIII型細(xì)菌的轉(zhuǎn)化因子是DNA。正是在這一認(rèn)識的基礎(chǔ)上，將轉(zhuǎn)化定義為：

某一基因型的細(xì)胞從周圍介質(zhì)中吸收來自另一基因型的DNA而使它的基因型和表現(xiàn)型發(fā)生相應(yīng)變化的現(xiàn)象。目前一百一十一頁\總數(shù)一百五十一頁\編于十六點(diǎn)實(shí)驗(yàn)結(jié)論Avery等人的實(shí)驗(yàn)實(shí)際上也表明：決定細(xì)菌遺傳類型的物質(zhì)是DNA，即證明了DNA就是遺傳物質(zhì)。但由于他們采用的實(shí)驗(yàn)方法當(dāng)時(shí)不被人們廣泛接受，而且得出的結(jié)論與當(dāng)時(shí)人們的傳統(tǒng)觀念(認(rèn)為蛋白質(zhì)是遺傳物質(zhì))不符合，而長期沒有得到人們的承認(rèn)。目前一百一十二頁\總數(shù)一百五十一頁\編于十六點(diǎn)轉(zhuǎn)化的主要步驟雙鏈DNA分子與細(xì)胞表面感受位點(diǎn)進(jìn)行可逆性結(jié)合。供體DNA片斷被吸入受體細(xì)胞。侵入受體細(xì)胞的供體DNA轉(zhuǎn)為單鏈，其中一條被降解。未被降解的一條鏈部分或整個(gè)插入受體細(xì)胞的DNA中。雜合的DNA經(jīng)復(fù)制可以形成親代類型和重組類型的DNA,導(dǎo)致轉(zhuǎn)化細(xì)胞的形成與表達(dá)。目前一百一十三頁\總數(shù)一百五十一頁\編于十六點(diǎn)(二)、轉(zhuǎn)化過程轉(zhuǎn)化現(xiàn)象在細(xì)菌中是一種普遍現(xiàn)象。不同細(xì)菌轉(zhuǎn)化過程有一定差異，但是它們都存在幾個(gè)共同特征，即：1.感受態(tài)與感受態(tài)因子：感受態(tài)指細(xì)菌能夠從周圍環(huán)境中吸收DNA分子進(jìn)行轉(zhuǎn)化的生理狀態(tài)。感受態(tài)主要受一類蛋白質(zhì)(感受態(tài)因子)影響，感受態(tài)因子可以在細(xì)菌間進(jìn)行轉(zhuǎn)移，從感受態(tài)細(xì)菌中傳遞到非感受態(tài)細(xì)菌中，可以使后者變?yōu)楦惺軕B(tài)。目前一百一十四頁\總數(shù)一百五十一頁\編于十六點(diǎn)(二)、轉(zhuǎn)化過程1、感受態(tài)與感受態(tài)因子：一般認(rèn)為感受態(tài)出現(xiàn)在細(xì)菌對數(shù)生長后期，并且某些處理過程可以誘導(dǎo)或加強(qiáng)感受態(tài)，以大腸桿菌為例，用Ca2+處理對數(shù)生長后期的大腸桿菌可以增強(qiáng)其感受能力。2、供體(donor)DNA與受體(receptor)細(xì)胞結(jié)合(binding)：結(jié)合發(fā)生在受體細(xì)胞特定部位(結(jié)合點(diǎn))；對供體DNA片段有一定要求；結(jié)合過程是一個(gè)可逆過程。目前一百一十五頁\總數(shù)一百五十一頁\編于十六點(diǎn)(二)、轉(zhuǎn)化過程3、DNA攝取：當(dāng)細(xì)菌結(jié)合點(diǎn)飽和之后，細(xì)菌開始攝取外源DNA；細(xì)菌在攝取外源DNA時(shí)，由DNA移位酶降解其中一條鏈，并利用降解這條鏈產(chǎn)生的能量，將另一條鏈拉進(jìn)細(xì)胞中。

目前一百一十六頁\總數(shù)一百五十一頁\編于十六點(diǎn)(二)、轉(zhuǎn)化過程4、聯(lián)會(synapsis)與外源DNA片段整合(integration)：整合就是指單鏈的轉(zhuǎn)化DNA與受體DNA對應(yīng)位點(diǎn)的置換，從而穩(wěn)定地?fù)饺氲绞荏wDNA中的過程。實(shí)際上就是一個(gè)遺傳重組的過程。因而研究整合的分子機(jī)制事實(shí)上也為遺傳重組的分子機(jī)制作出了貢獻(xiàn)。目前一百一十七頁\總數(shù)一百五十一頁\編于十六點(diǎn)轉(zhuǎn)化的主要步驟(圖)雙鏈DNA分子與細(xì)胞表面感受位點(diǎn)進(jìn)行可逆性結(jié)合。供體DNA片斷被吸入受體細(xì)胞。侵入受體細(xì)胞的供體DNA轉(zhuǎn)為單鏈，其中一條被降解。未被降解的一條鏈部分或整個(gè)插入受體細(xì)胞的DNA中。雜合的DNA經(jīng)復(fù)制可以形成親代類型和重組類型的DNA,導(dǎo)致轉(zhuǎn)化細(xì)胞的形成與表達(dá)。目前一百一十八頁\總數(shù)一百五十一頁\編于十六點(diǎn)細(xì)菌轉(zhuǎn)化過程

吸附DNA

---吸收

----整合

目前一百一十九頁\總數(shù)一百五十一頁\編于十六點(diǎn)*(三)、共同轉(zhuǎn)化與遺傳圖譜繪制利用共同轉(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向關(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。因此可能通過測定兩基因共同轉(zhuǎn)化的頻率來指示基因間的相對距離。目前一百二十頁\總數(shù)一百五十一頁\編于十六點(diǎn)一二、烈性噬菌體和溫和噬菌體烈性噬菌體2.溫和噬菌體：溶源周期、裂解周期三、轉(zhuǎn)導(dǎo)

轉(zhuǎn)導(dǎo)2.普遍性轉(zhuǎn)導(dǎo)3.特異性轉(zhuǎn)導(dǎo)（局限性轉(zhuǎn)導(dǎo)）第三節(jié)噬菌體的遺傳分析

（著重幾個(gè)概念）四、噬菌體的遺傳重組轉(zhuǎn)導(dǎo)目前一百二十一頁\總數(shù)一百五十一頁\編于十六點(diǎn)一、烈性噬菌體T偶數(shù)系列噬菌體的尾絲附著在大腸桿菌表面時(shí)，通過尾鞘的收縮將噬菌體DNA經(jīng)中空尾部注入寄主細(xì)胞，破壞寄主細(xì)胞的遺傳物質(zhì)，并合成大量的噬菌體DNA和蛋白質(zhì)，組成許多新的子噬菌體，最后使細(xì)菌裂解，釋放出無數(shù)個(gè)子噬菌體。所以這樣的T偶數(shù)系列噬菌體稱為烈性噬菌體。目前一百二十二頁\總數(shù)一百五十一頁\編于十六點(diǎn)烈性噬菌體

產(chǎn)生溶菌反應(yīng)細(xì)菌裂解，釋放出子噬菌體目前一百二十三頁\總數(shù)一百五十一頁\編于十六點(diǎn)二、溫和噬菌體溫和噬菌體侵入細(xì)菌后，細(xì)菌并不裂解，即它們有溶源性的生活周期。例如λ和P1噬菌體可代表略有不同的溶源性類型。λ噬菌體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(圖)。目前一百二十四頁\總數(shù)一百五十一頁\編于十六點(diǎn)λ噬菌體的溶源化和原噬菌體形成目前一百二十五頁\總數(shù)一百五十一頁\編于十六點(diǎn)溫和噬菌體一般不出現(xiàn)溶菌反應(yīng)不出現(xiàn)溶菌反應(yīng)目前一百二十六頁\總數(shù)一百五十一頁\編于十六點(diǎn)溫和噬菌體兩種增殖周期溶源周期細(xì)胞不裂解原噬菌體：某些溫和噬菌體侵染細(xì)胞后，其DNA整合到宿主細(xì)菌染色體中。這種處于整合狀態(tài)的噬菌體DNA稱為原噬菌體。含有原噬菌體的細(xì)胞稱為溶源性細(xì)菌或溶源菌/體。目前一百二十七頁\總數(shù)一百五十一頁\編于十六點(diǎn)原噬菌體不進(jìn)行DNA復(fù)制和蛋白質(zhì)合成，隨宿主細(xì)菌染色體的復(fù)制而同步復(fù)制。并且隨著宿主細(xì)菌細(xì)胞分裂而平均分配到兩個(gè)子細(xì)胞中，代代相傳，進(jìn)入溶源周期。溶菌周期細(xì)胞裂解目前一百二十八頁\總數(shù)一百五十一頁\編于十六點(diǎn)溫和噬菌體的生活周期細(xì)胞不裂解，形成溶源性細(xì)菌或溶源菌/體，進(jìn)入溶源周期整合的原噬菌體也可能被誘導(dǎo)進(jìn)入裂解周期，也可能自然消失目前一百二十九頁\總數(shù)一百五十一頁\編于十六點(diǎn)溫和噬菌體兩種增殖周期溶源周期細(xì)胞不裂解溶菌周期細(xì)胞裂解在某些情況下，溶源性細(xì)菌培養(yǎng)物中會有很小一部分（10-3—10-6），由于原噬菌體脫離整合狀態(tài)，增殖產(chǎn)生大量子噬菌體而導(dǎo)致細(xì)菌細(xì)胞裂解。目前一百三十頁\總數(shù)一百五十一頁\編于十六點(diǎn)三、轉(zhuǎn)導(dǎo)轉(zhuǎn)導(dǎo)是指以噬菌體為媒介所進(jìn)行的細(xì)菌遺傳物質(zhì)的重組過程。（或）轉(zhuǎn)導(dǎo)：一個(gè)細(xì)菌通過溫和噬菌體或缺陷型噬菌體把其遺傳物質(zhì)傳遞給另一細(xì)菌。類型

普遍性轉(zhuǎn)導(dǎo)：象噬菌體P22可以轉(zhuǎn)導(dǎo)沙門氏菌染色體組的任何不同的部分。

特異性轉(zhuǎn)導(dǎo)：象λ噬菌體等只能轉(zhuǎn)導(dǎo)細(xì)菌染色體的特定的部分。目前一百三十一頁\總數(shù)一百五十一頁\編于十六點(diǎn)三、轉(zhuǎn)導(dǎo)黎德伯格等1956年在傷寒沙門氏菌中發(fā)現(xiàn)了轉(zhuǎn)導(dǎo)現(xiàn)象。他們用一個(gè)不能合成苯丙氨酸、色氨酸和酪氨酸的營養(yǎng)缺陷型和另一個(gè)不能合成甲硫氨酸和組氨酸的營養(yǎng)缺陷型雜交，結(jié)果在基本培養(yǎng)基上出現(xiàn)原養(yǎng)型菌落。

目前一百三十二頁\總數(shù)一百五十一頁\編于十六點(diǎn)三、轉(zhuǎn)導(dǎo)黎德伯格將上述兩種菌株分別放在戴維斯U型管的兩臂內(nèi)，中間用玻璃濾板隔開，以防止細(xì)胞接觸，但可以允許比細(xì)菌小的物質(zhì)通過，結(jié)果也獲得了野生型重組體。這樣確定，這種野生型重組體是通過一種過濾性因子實(shí)現(xiàn)的。以后的研究工作表明，這種過濾性因子是噬菌體P22。P22的遺傳信息可以整合到宿主的染色體中。噬菌體P22可以轉(zhuǎn)導(dǎo)沙門氏菌染色體組的任何不同的部分，因此稱為普遍性轉(zhuǎn)導(dǎo)。目前一百三十三頁\總數(shù)一百五十一頁\編于十六點(diǎn)三、轉(zhuǎn)導(dǎo)P22侵染細(xì)菌后，細(xì)菌染色體斷裂成片段，在形成噬菌體顆粒時(shí)，偶爾錯(cuò)誤地把細(xì)菌染色體片段包裝在噬菌體蛋白質(zhì)外殼內(nèi)，其中并不包含有噬菌體的遺傳物質(zhì)，這種假噬菌體稱為轉(zhuǎn)導(dǎo)顆粒。由于決定噬菌體感染細(xì)菌的能力是噬菌體的外殼蛋白質(zhì)，所以轉(zhuǎn)導(dǎo)顆?？梢晕降郊?xì)菌上，并將它的內(nèi)含物注入受體細(xì)菌后，形成部分二倍體，導(dǎo)入的基因經(jīng)過重組，整合到宿主的染色體上。