第7章微生物遺傳

第七章微生物的遺傳與變異第一節(jié)基本概念1、遺傳（Heredity）生物體上一代將自己的一整套遺傳因子傳給下一代，從而保證子代和親代相似的行為和功能，具極其穩(wěn)定的特性。2、遺傳因子（Heredityfactor）即基因，能表達(dá)和產(chǎn)生基因產(chǎn)物的DNA序列，對(duì)少數(shù)RNA病毒為RNA序列。3、遺傳型（基因型，Genotype）一個(gè)生物個(gè)體所具有的一整套基因。1）結(jié)構(gòu)基因：關(guān)于蛋白質(zhì)的氨基酸組成信息；2）調(diào)節(jié)基因：基因的選擇性表達(dá)信息。4、表型（Phenotype）指某一生物體所據(jù)有的一切外表特征及內(nèi)在特征的總和，是遺傳型在合適環(huán)境下的具體表現(xiàn)，是一種現(xiàn)實(shí)性（可見）。遺傳型＋環(huán)境條件代謝發(fā)育表型5、變異（Variation）指生物體在某種外因或內(nèi)因的作用下所引起的遺傳物質(zhì)在結(jié)構(gòu)和數(shù)量上的改變，即遺傳型的改變。1）染色體數(shù)目改變n→2n（同源多倍體）2）染色體結(jié)構(gòu)改變（染色體畸變）①缺失②添加③倒位④易位3）基因突變（點(diǎn)突變）染色體堿基發(fā)生改變ⅰ)堿基置換a轉(zhuǎn)換b巔換ⅱ)移碼突變a缺失（1~2個(gè)）b添加（1~2個(gè)）6、飾變（Modification）指不涉及遺傳物質(zhì)結(jié)構(gòu)改變而只發(fā)生在轉(zhuǎn)錄、翻譯水平上的表型變化。7、飾變與變異的比較①幾率：飾變高，變異低；②性狀改變幅度：飾變??；變異大；③可遺傳性：飾變不可；變異可；④回復(fù)性：飾變高，變異低。各種基因突變的堿基變化示意圖一三個(gè)經(jīng)典實(shí)驗(yàn)第二節(jié)遺傳變異的物質(zhì)基礎(chǔ)（一）肺炎鏈球菌轉(zhuǎn)化試驗(yàn)1、Griffith的轉(zhuǎn)化試驗(yàn)（1928年）分別用降解DNA、RNA、蛋白質(zhì)的酶作用于有毒的S型菌細(xì)胞抽提物只有DNA被酶降解破壞的抽提物無(wú)轉(zhuǎn)化活性DNA是轉(zhuǎn)化所必需的轉(zhuǎn)化因子上圖結(jié)論：

只有DNA被酶降解破壞的抽提物無(wú)轉(zhuǎn)化活性→

DNA是轉(zhuǎn)化所必需的轉(zhuǎn)化因子。這些實(shí)驗(yàn)說明，加熱殺死的S型細(xì)菌，在其細(xì)胞內(nèi)可能存在一種轉(zhuǎn)化物質(zhì)，它能通過某種方式進(jìn)入R型細(xì)胞，并使R型細(xì)胞獲得穩(wěn)定的遺傳性狀。2、Avery的證實(shí)實(shí)驗(yàn)（1944年）同時(shí)，還進(jìn)行了體內(nèi)實(shí)驗(yàn)，S-DNA加R型菌注射小鼠，結(jié)果小鼠死。證實(shí)：細(xì)菌的轉(zhuǎn)化因子是DNA。1、用含32P-DNA的phage侵染細(xì)菌（二）T2噬菌體感染實(shí)驗(yàn)（1952年）2、用含35S-Pr的phage侵染細(xì)菌證明：DNA包含了合成Pr外殼的遺傳信息。后用純DNA感染細(xì)菌的轉(zhuǎn)化試驗(yàn)證明DNA是phage遺傳變異的物質(zhì)基礎(chǔ)。（三）TMV的重建實(shí)驗(yàn)結(jié)論：上面的三個(gè)實(shí)驗(yàn)，得出一個(gè)共同的結(jié)論：只有核酸才是負(fù)荷遺傳信息的物質(zhì)基礎(chǔ)。在RNA病毒中，遺傳物質(zhì)也是核酸，只不過是RNA。二遺傳物質(zhì)在微生物細(xì)胞中的存在方式1、細(xì)胞水平1）原核微生物①細(xì)菌：球菌1個(gè)核區(qū)，桿菌2個(gè)核區(qū)；②放線菌：菌絲細(xì)胞多個(gè)核區(qū)，孢子單個(gè)核區(qū)。2）真核微生物①酵母菌：?jiǎn)魏?；②真菌：菌絲多核，孢子單核。2、細(xì)胞核水平1）原核微生物①無(wú)核膜的裸露分子，一般不與蛋白質(zhì)結(jié)合；②質(zhì)粒。2）真核微生物①有核膜，DNA與組蛋白結(jié)合形成真正的染色體；②葉綠體、線粒體、中心體。3、染色體水平1）原核微生物2）真核微生物單倍體；1個(gè)染色體大多單倍體，少數(shù)有多倍體；多個(gè)染色體4、核酸水平1）原核微生物DNA含量占80％，RNA＋Pr占20％。2）真核微生物DNA含量占27％，RNA占6％，Pr占66％。5、基因水平1）原核微生物由操縱子和調(diào)節(jié)基因組成調(diào)控系統(tǒng)2）真核微生物①存在內(nèi)元（內(nèi)含子）、外元（外顯子）；②有細(xì)胞器基因。6、密碼子水平7、核苷酸水平三原核生物的質(zhì)粒是細(xì)胞質(zhì)中獨(dú)立于核基因組外，具有獨(dú)立復(fù)制的小型共價(jià)閉合環(huán)狀DNA（CCCDNA）。細(xì)菌質(zhì)粒的3種不同構(gòu)型椰毒假單胞菌（Pseudomonascocovenenans）的擬核染色體（A，B）和質(zhì)粒（B，箭頭所指）

可分：

高考倍數(shù)質(zhì)粒(highcopynumber)：每個(gè)細(xì)胞中有10～100個(gè)，與染色體的復(fù)制不同步——松弛型質(zhì)粒(relaxedplasmid)。

低考倍數(shù)質(zhì)粒(lowcopynumber)：每個(gè)細(xì)胞中有1～2個(gè)，與染色體的復(fù)制同步——嚴(yán)緊型質(zhì)粒(stringentplasmid)。窄宿主范圍質(zhì)粒(narrowhostrangeplasmid)：只能在一種特定的宿主細(xì)胞中復(fù)制。

廣宿主范圍質(zhì)粒(broadhostrangeplasmid)：可以在多種宿主細(xì)胞中復(fù)制。

1、F質(zhì)粒（致育因子Fertilityfactor，

F因子，性因子）

是決定性別并有轉(zhuǎn)移能力的質(zhì)粒，約100kb。

F因子能以游離狀態(tài)(F+)和以與染色體相結(jié)合的狀態(tài)(Hfr)存在于細(xì)胞中，所以又稱之為附加體(episome)。攜帶F質(zhì)粒的菌株稱為F+菌株（相當(dāng)于雄性），無(wú)F質(zhì)粒的菌株稱為F-菌株（相當(dāng)于雌性）。2、抗藥性質(zhì)粒（Resistantplasmid，抗性因子Resistancefactor，R因子）

攜帶有分解某種抗生素或藥物酶系的基因的質(zhì)粒，可以賦予宿主細(xì)胞耐或抗或分解或失活某種抗生素或藥物的性能。

包括抗藥性和抗重金屬二大類?？剐再|(zhì)粒在細(xì)菌間的傳遞是細(xì)菌產(chǎn)生抗藥性的重要原因之一。3、大腸桿菌素質(zhì)粒（Colplasmid，Col因子）

攜帶有產(chǎn)生大腸桿菌素（colicin）酶系基因的質(zhì)粒，賦予大腸桿菌產(chǎn)生大腸桿菌素的能力。

細(xì)菌素一般根據(jù)產(chǎn)生菌的種類進(jìn)行命名：由G+細(xì)菌產(chǎn)生的細(xì)菌素或與細(xì)菌素類似的因子與colicins有所不同，但通常也是由質(zhì)粒基因編碼，有些甚至有商業(yè)價(jià)值，例如一種乳酸細(xì)菌產(chǎn)生的細(xì)菌素NisinA能強(qiáng)烈抑制某些G+細(xì)菌的生長(zhǎng)，而被用于食品工業(yè)的保藏。4、誘癌（致瘤性）質(zhì)粒

(Tumorinducingplasmid)，毒性質(zhì)粒（Virulenceplasmid）

許多致病菌的致病性是由其所攜帶的質(zhì)粒引起的，這些質(zhì)粒具有編碼毒素的基因，其產(chǎn)物對(duì)宿主（動(dòng)物、植物）造成傷害。

根癌土壤桿菌所含Ti質(zhì)粒是引起雙子葉植物冠癭瘤的致病因子1）Ti質(zhì)粒

蘇云金桿菌含有編碼δ內(nèi)毒素(伴孢晶體中)的質(zhì)粒2）Sym質(zhì)粒

是某些快生型根瘤菌細(xì)胞中存在的攜帶有某種可以識(shí)別、侵染相應(yīng)豆科植物根系與之形成共生根瘤的基因的質(zhì)粒。

5、降解質(zhì)粒攜帶有分解或降解某種芳香族化合物為簡(jiǎn)單化合物或無(wú)機(jī)物的酶系基因的質(zhì)粒，賦予宿主細(xì)胞降解某種芳香族化合物的能力。

將復(fù)雜的有機(jī)化合物降解成能被其作為碳源和能源利用的簡(jiǎn)單形式，環(huán)境保護(hù)方面具有重要的意義。一

基因突變（Genemutatiom）

第三節(jié)

基因突變和誘變育種

是變異的一類，泛指細(xì)胞內(nèi)遺傳物質(zhì)的分子結(jié)構(gòu)或數(shù)量突然發(fā)生的可遺傳的變化可自發(fā)或誘發(fā)產(chǎn)生。

自發(fā)突變：環(huán)境因素的影響，DNA復(fù)制過程的偶然錯(cuò)誤等而導(dǎo)致，一般頻率較低，通常為10-6-10-9。

誘變：某些物理、化學(xué)因素對(duì)生物體的DNA進(jìn)行直接作用，突變以較高的頻率產(chǎn)生。

突變率（Mutationrate）:每一細(xì)胞在每一世代中發(fā)生某一性狀突變的幾率。

突變率也可用每一單位群體在每一世代中產(chǎn)生突變株的數(shù)目來表示。eg:突變率為10-8，即指該細(xì)胞在一億次分裂中會(huì)發(fā)生一次突變。

eg:突變率為10-8，一個(gè)含108個(gè)細(xì)胞的群體分裂成2×108時(shí)平均發(fā)生一次突變的突變幾率。

1、營(yíng)養(yǎng)缺陷型（auxotroph）一種缺乏合成其生存所必須的營(yíng)養(yǎng)物的突變型，只有從周圍環(huán)境或培養(yǎng)基中獲得這些營(yíng)養(yǎng)或其前體物才能生長(zhǎng)。（一）可選擇突變株

1）特點(diǎn)

負(fù)選擇標(biāo)記

不能合成某種或幾種生長(zhǎng)因子，在選擇培養(yǎng)基（一般為基本培養(yǎng)基）上不生長(zhǎng)。

2）表示方法

①

基因型：所需營(yíng)養(yǎng)物的前三個(gè)英文小寫斜體字母表示；

②表型：同上，但第一個(gè)字母大寫，且不用斜體。

在具體使用時(shí)多用hisC-和hisC+，分別表示缺陷型和野生型

影印平板（Replicaplating）法是Lederberg夫婦在1952年建立2、抗藥性突變型（resistantmutant）1）特點(diǎn)2）表示方法所抗藥物的前三個(gè)小寫斜體英文字母加上“r”表示指野生型菌株因發(fā)生基因突變后，而產(chǎn)生對(duì)某種化學(xué)藥物或致死物理因子的抗性變異類型。

正選擇標(biāo)記突變株可直接從抗性平板上獲得-----在加有相應(yīng)抗生素的平板上，只有抗性突變能生長(zhǎng)。所以很容易分離得到。3、條件致死突變型（conditionallethalmutant）指突變后，在某一條件下可正常生長(zhǎng)、繁殖并呈現(xiàn)固有的表型，而在另一種條件下卻無(wú)法生長(zhǎng)、繁殖的突變類型。

特點(diǎn)：負(fù)選擇標(biāo)記這類突變型常被用來分離生長(zhǎng)繁殖必需的突變基因（二）不可選擇性突變型

1、形態(tài)突變型（Morphologicalmutant）

指由突變引起的細(xì)胞個(gè)體或菌落形態(tài)的變異。

特點(diǎn)：非選擇性突變

突變株和野生型菌株均可生長(zhǎng)，但可從形態(tài)特征上進(jìn)行區(qū)分。

eg:有鞭毛→無(wú)鞭毛，細(xì)胞壁脫落或缺失等。

產(chǎn)蛋白酶缺陷突變株的篩選菌落顏色變化β半乳糖苷酶基因的插入失活，使重組子菌落為白色而與蘭色的非重組子分開。2、抗原突變型（Antigenicmutant）

指由于基因突變引起的細(xì)胞抗原結(jié)構(gòu)發(fā)生改變的突變類型。

特點(diǎn)：非選擇性突變

3、產(chǎn)量突變型（Metabolitequantitativemutant）

指引基因突變而產(chǎn)生的代謝產(chǎn)物產(chǎn)量明顯有別于原始菌株的突變類型。

特點(diǎn)：非選擇性突變

二基因突變的特點(diǎn)1、不對(duì)應(yīng)性指突變的發(fā)生與環(huán)境因子（如，物理、化學(xué)、生物等因子）沒有對(duì)應(yīng)性?；蛲蛔兊男螤钆c引起突變的原因無(wú)直接的對(duì)應(yīng)關(guān)系。2、自發(fā)性各種性狀的突變，可以在沒有人為誘變因素下自發(fā)發(fā)生。

1）變量實(shí)驗(yàn)（fluctuationanalysis）SalvadorLuriaandMaxDelbruck（1943），1969獲諾貝爾生理和醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)

SalvadorLuriaMaxDelbruck2）Newcombe的涂布實(shí)驗(yàn)（1949）

3）影印實(shí)驗(yàn)（replicaplating）J．Lederberg1958年獲諾貝爾生理和醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)。

JoshuaLederberg3、稀有性自發(fā)突變的頻率是較低和穩(wěn)定的，一般在10-6~10-9間。

4、獨(dú)立性某一基因的突變既不提高，也不降低其它任何基因的突變。彼此獨(dú)立，互不干擾。5、誘變性通過誘變劑的作用，可提高自發(fā)突變的頻率，一般可提高10~105

倍。不論是自發(fā)突變或誘變突變得到的突變型，它們間并無(wú)本質(zhì)上的差別，誘變劑僅起到提高突變率的作用。

6、穩(wěn)定性7、可逆性三基因突變的機(jī)制

（一）誘變

1、堿基置換

1）堿基類似物

間接引起

e.g.:5-溴尿嘧啶（5-Bu）

2）亞硝酸

直接引起

氧化脫氨基作用，使C→U、A→H（次黃嘌呤）、G→X（黃嘌呤）。

3）羥胺（NH4OH）

4）烷化劑（如硫酸二乙酯C2H5O-SO2-OC2H5）不可逆改變

2、移碼突變（Frame(Phase)-shiftmutation）

指誘變劑使DNA分子中的一個(gè)或幾個(gè)核苷酸的增添或缺失，從而使該部位后面的全部遺傳密碼發(fā)生轉(zhuǎn)錄和翻譯錯(cuò)誤的突變。

誘變劑（嵌入劑）：

①

吖啶類染料：吖啶橙、吖啶黃、溴化乙錠（EB）；

②

ICR類：烷化劑與吖啶類結(jié)合。

若干誘變劑的作用機(jī)制及誘變功能3、染色體畸變（

chromosomalaberration）

某些因子如

X射線等的輻射和烷化劑、亞硝酸等，引起DNA的大損傷，即染色體畸變，不僅可發(fā)生染色體拷貝數(shù)的變化，而且更重要的是導(dǎo)致染色體結(jié)構(gòu)上的缺失、重復(fù)、插入、易位、倒位等事件。

1）X射線

①

DNA骨架斷裂；

②

TT同鏈二聚體；

③

原菌體中水與氧結(jié)合成H2O2；

④

刺激細(xì)胞產(chǎn)生堿基類似物→引起誘變。

2）轉(zhuǎn)座因子

是生物體自身帶有的可跳動(dòng)的DNA序列，可從一個(gè)染色體或質(zhì)粒跳到另一染色體或質(zhì)粒，甚至從一個(gè)細(xì)胞到另一細(xì)胞。

1940年McClintock在研究玉米粒斑點(diǎn)變異的遺傳研究時(shí)發(fā)現(xiàn)。

①插入序列（InsertionSequences，IS）剪貼式轉(zhuǎn)座②轉(zhuǎn)座子（Transposons，Tn）

是能夠插入染色體或質(zhì)粒不同位點(diǎn)的一段

DNA序列，大小2～25kb，具有轉(zhuǎn)座功能。能在染色體上和質(zhì)粒的許多位點(diǎn)上插入并改換位點(diǎn)，因此也稱跳躍基因（jumpinggenes），0.7~1.7kb。

復(fù)制轉(zhuǎn)座

轉(zhuǎn)座子兩末端的DNA堿基序列為反向重復(fù)序列。轉(zhuǎn)座子上攜帶有編碼某些細(xì)菌表型特征的基因，如抗卡那霉素和新霉素的基因，且本身也可自我復(fù)制。

a復(fù)合型Tn（含IS）：中間為抗藥基因

bTn3族（不含IS）：中間為轉(zhuǎn)座酶基因和抗藥基因，兩端反向重復(fù)。

③

轉(zhuǎn)座（誘變）噬菌體

Mu噬菌體：37kb，有反向重復(fù)，可隨意插到宿主DNA任何位置，引起基因突變

（二）自發(fā)突變

1、背景輻射和環(huán)境誘變

2、自身有害代謝物誘變

3、DNA復(fù)制過程中堿基錯(cuò)配

自發(fā)脫氨C→U，互變異構(gòu)。

四

誘變育種

1、誘變育種基本環(huán)節(jié)

2、誘變育種中考慮的幾個(gè)原則

1）選擇簡(jiǎn)便而高效的誘變劑

①

紫外線20s～10min；

②

NTG（N-甲基-N’-硝基-N-亞硝基胍）。

2）處理單細(xì)胞懸液

①

使誘變劑與細(xì)胞充分接觸；

②

避免長(zhǎng)出不純菌落，盡量選單核細(xì)胞。

表型延遲：這種基因型雖已突變，但表型卻要經(jīng)染色體復(fù)制、分離和細(xì)胞分裂后才表現(xiàn)出來的現(xiàn)象。

球菌選指數(shù)期營(yíng)養(yǎng)細(xì)胞，桿菌選芽胞，酵母菌選指數(shù)期營(yíng)養(yǎng)細(xì)胞，放線菌和真菌選孢子。

3）選擇合適的誘變劑量

4）充分利用復(fù)合處理的協(xié)同效應(yīng)

5）利用和創(chuàng)造形態(tài)、生理與產(chǎn)量間的相關(guān)指標(biāo)

6）其它（見書）

3、營(yíng)養(yǎng)缺陷型的篩選

［－］基本培養(yǎng)基：僅能滿足某微生物野生型菌株生長(zhǎng)需要的最低成分的組合培養(yǎng)基。

［＋］完全培養(yǎng)基：能滿足某微生物的全部的營(yíng)養(yǎng)缺陷型生長(zhǎng)的天然的或半組合培養(yǎng)基。

［A］或［B］補(bǔ)充培養(yǎng)基：僅能滿足某一微生物的某一營(yíng)養(yǎng)缺陷型生長(zhǎng)的組合或半組合培養(yǎng)基。

有關(guān)的三種培養(yǎng)基

有關(guān)的三類遺傳型

野生型：指從自然界中分離到的未發(fā)生營(yíng)養(yǎng)缺陷型突變的原始菌株，可在上三種培養(yǎng)基中生長(zhǎng)。

營(yíng)養(yǎng)缺陷型：野生型菌株經(jīng)誘變后由于喪失了某種酶的合成能力而只能在加有該酶合成產(chǎn)物的培養(yǎng)基上生長(zhǎng)。

原養(yǎng)型：營(yíng)養(yǎng)缺陷型菌株經(jīng)回復(fù)突變或基因重組后產(chǎn)生的在營(yíng)養(yǎng)要求上和野生型相同的菌株。

1、誘變劑處理

2、淘汰野生型

1）抗生素法

①

青霉素法

適用于細(xì)菌，殺死正常生長(zhǎng)的野生型（抑制細(xì)胞壁合成），濃縮處于休止的營(yíng)養(yǎng)缺陷型

②

制霉菌素法

適用于酵母菌、霉菌、真菌，與細(xì)胞壁上的甾醇作用，從而使細(xì)胞膜損傷（只作用于生長(zhǎng)著的細(xì)胞），濃縮缺陷型。

2）菌絲過濾法

適用于放線菌、霉菌，將野生型和缺陷型菌株的孢子接種于［－］上，野生型孢子萌發(fā)成菌絲，過濾，數(shù)次后濃縮缺陷型。

3、檢出缺陷型

1）影印培養(yǎng)

2）夾層培養(yǎng)

3）限量補(bǔ)充法

4）逐個(gè)檢出法

4、鑒定缺陷型

生長(zhǎng)普法：指在混有供試菌的平板表面點(diǎn)加微量營(yíng)養(yǎng)物，視其營(yíng)養(yǎng)物周圍有否長(zhǎng)菌來確定該供試菌的營(yíng)養(yǎng)要求的一種快速直觀的方法。

1）用無(wú)菌水洗滌離心營(yíng)養(yǎng)缺陷型，除去培養(yǎng)基，配成107～108個(gè)/ml濃度的懸液；

2）取0.1ml與［—］培養(yǎng)基搖勻后注入培養(yǎng)皿，凝固干燥后，在皿背面劃幾個(gè)區(qū)域；

3）在培養(yǎng)皿中按區(qū)加營(yíng)養(yǎng)粉末；

4）經(jīng)培養(yǎng)后，如發(fā)現(xiàn)某一營(yíng)養(yǎng)物周圍有生長(zhǎng)圈，就說明此菌就是該營(yíng)養(yǎng)物的營(yíng)養(yǎng)缺陷型突變株。

第四節(jié)

基因重組和雜交育種

一

基因重組是雜交育種的理論基礎(chǔ)

1、基因重組（Generecombination）

把兩個(gè)不同形狀個(gè)體內(nèi)的遺傳基因轉(zhuǎn)移在一起，重新組合形成新的遺傳型個(gè)體的方式。

2、方式

1）高等動(dòng)植物：只有通過有性生殖；2）真菌：

有性生殖、準(zhǔn)性生殖；

3）細(xì)菌：

轉(zhuǎn)化、接合、轉(zhuǎn)導(dǎo)、原生質(zhì)體融合；

4）人工技術(shù)：

基因工程。

二

原核生物的基因重組

（一）轉(zhuǎn)化（Transformation）

受體菌直接吸收了來自供體菌的DNA片段，通過交換把它整合到自己的基因組中，從而獲得部分新的遺傳性狀的現(xiàn)象。

感受態(tài)細(xì)胞（competentcell）：具有攝取外源DNA能力的細(xì)胞。

自然感受態(tài)：細(xì)胞在一定生長(zhǎng)階段出現(xiàn)的生理特性，受細(xì)菌自身的基因控制。

人工感受態(tài)：通過人為誘導(dǎo)的方法，使細(xì)胞具有攝取DNA的能力，或人為地將DNA導(dǎo)入細(xì)胞內(nèi)。

1、自然遺傳轉(zhuǎn)化（Naturalgenetictransformation）

1）進(jìn)行自然轉(zhuǎn)化，需要二方面必要的條件

①

建立了感受態(tài)的受體細(xì)胞；

②

外源游離DNA分子。

2）轉(zhuǎn)化過程

3）特點(diǎn)

①

轉(zhuǎn)化發(fā)生在完整DNA雙鏈分子和一個(gè)ssDNA片段之間；

②

不接觸，不需要活的DNA供體細(xì)胞；

③

轉(zhuǎn)化是否成功及轉(zhuǎn)化效率的高低主要取決于轉(zhuǎn)化（DNA）供體菌株和轉(zhuǎn)化受體菌株之間的親源關(guān)系；

④

通常情況下質(zhì)粒的自然轉(zhuǎn)化效率要低得多。

2、人工轉(zhuǎn)化（Artificialtransformation）

在自然轉(zhuǎn)化的基礎(chǔ)上發(fā)展和建立的一項(xiàng)細(xì)菌基因重組手段，是基因工程的奠基石和基礎(chǔ)技術(shù)。

常用的人工轉(zhuǎn)化手段：用CaCl2處理細(xì)胞，電穿孔等。

3、轉(zhuǎn)染(Transfection)把噬菌體或其他病毒的DNA/RNA抽提出來，讓它去感染感受態(tài)的宿主細(xì)胞，并進(jìn)而產(chǎn)生正常噬菌體或病毒后代的現(xiàn)象。

與轉(zhuǎn)化的不同：

是病毒或噬菌體，并非遺傳的供體菌；

中間也不發(fā)生任何遺傳因子的交換或整合；

最后也不產(chǎn)生具有雜種性質(zhì)的轉(zhuǎn)化子。（二）轉(zhuǎn)導(dǎo)（Transduction）

通過缺陷型噬菌體的媒介，把供體細(xì)胞的DNA

片斷攜帶到受體細(xì)胞中，通過交換整合使后者獲得前者部分遺傳性狀的現(xiàn)象。

1、普遍性轉(zhuǎn)導(dǎo)（Generalizedtransduction）

轉(zhuǎn)導(dǎo)噬菌體：能將一個(gè)細(xì)菌宿主的部分染色體或質(zhì)粒DNA帶到另一個(gè)細(xì)菌的噬菌體。

普遍性轉(zhuǎn)導(dǎo)三種后果流產(chǎn)轉(zhuǎn)導(dǎo)完全轉(zhuǎn)導(dǎo)外源DNA被降解，轉(zhuǎn)導(dǎo)失敗1）完全普遍轉(zhuǎn)導(dǎo)（Completetransduction）

2)流產(chǎn)轉(zhuǎn)導(dǎo)（Abortivetransduction）

2、局限性轉(zhuǎn)導(dǎo)（Specialized（Restricted）transduction）

通過某些部分缺陷的溫和噬菌體把供體菌的少數(shù)特定基因轉(zhuǎn)移到受體菌中，并與后者的基因組整合、重組形成轉(zhuǎn)導(dǎo)子的現(xiàn)象。

1）低頻轉(zhuǎn)導(dǎo)

用不正常切離（10-4～10-6）形成的λdgal或λdbio感染受體菌（gal－或bio－），整合后形成能穩(wěn)定遺傳的局限轉(zhuǎn)導(dǎo)子。

2）高頻轉(zhuǎn)導(dǎo)

缺陷噬菌體（λdgal）和正常噬菌體（λE）同時(shí)感染受體菌，形成雙重溶源菌，被誘導(dǎo)正常切離，形成50％λdgal和50％λE