細(xì)菌和噬菌體的重組和連鎖-Recombination-and-Linkage-of-Bacterium-and-Phage課件

第一節(jié)細(xì)菌的遺傳分析第二節(jié)噬菌體的遺傳分析細(xì)菌和噬菌體的重組和連鎖

RecombinationandLinkageofBacteriumandPhage一細(xì)菌概述(一)細(xì)菌的細(xì)胞：真核生物（eukaryotes)細(xì)胞有細(xì)胞核，進(jìn)行減數(shù)分裂和有絲分裂，細(xì)菌是原核生物（prokaryotes)，沒(méi)有細(xì)胞核，不進(jìn)行減數(shù)分裂和有絲分裂。而是簡(jiǎn)單地復(fù)制和一分為二。(二)細(xì)菌的染色體：細(xì)菌為單倍體，其染色體為環(huán)形雙鏈DNA分子，不形成核小體結(jié)構(gòu)。細(xì)胞壁(cellwall)

細(xì)胞膜(plasmamembrane)擬核(Nucleoid)性纖毛(pili)核糖體(Ribosome)(Flagella)第一節(jié)細(xì)菌的遺傳分析（一）大腸桿菌的突變型1.合成代謝功能突變型（anabolicfunctionalmutant):

營(yíng)養(yǎng)缺陷型（auxotroph)野生型（wildtype)

缺陷型（deficient) 原養(yǎng)型（prototroph) Met-甲硫氨基酸突變型 Met+ Thi-硫胺突變型 Thi+ Pur-嘌呤突變型 Pur+2.分解代謝功能突變型（catabolicfunctionalmutant) lac-乳糖突變型，野生型為lac+3.抗性突變型（resistancemutant)：

Strr,

Strs分別表示對(duì)鏈霉素有抗性和敏感

T1r,T1s分別表示對(duì)T1噬菌體有抗性和敏感二大腸桿菌的突變型和篩選（二）突變型的篩選1.根據(jù)菌落特點(diǎn)篩選：如Lac-突變菌株在伊紅-美藍(lán)培養(yǎng)基（EMB）上形成白色或粉紅色菌落，而lac+菌落為有金屬光澤的紫色菌落。2.抗性突變型的篩選：將細(xì)菌涂布在含有某種抗生素或噬菌體的培養(yǎng)基上，能形成菌落的就是抗性突變菌株。3.營(yíng)養(yǎng)缺陷型的篩選：用印跡法(replica-platedmethod)把在完全培養(yǎng)基上生長(zhǎng)的菌落影印到基本培養(yǎng)基上，鑒別出不能生長(zhǎng)的克隆。再把它們轉(zhuǎn)移到含有單一營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的培養(yǎng)基上，判定該突變型需要哪一種營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。三細(xì)菌的雜交和性別

細(xì)菌之間遺傳物質(zhì)的轉(zhuǎn)移主要有四種方式：

轉(zhuǎn)化:通過(guò)外源DNA進(jìn)行的細(xì)菌遺傳物質(zhì)的轉(zhuǎn)移

接合：由供體菌和受體菌之間的直接接觸而導(dǎo)致的遺傳物質(zhì)的單向轉(zhuǎn)移。

性導(dǎo)：是接合的一種，F(xiàn)’因子所攜帶的細(xì)菌基因通過(guò)接合而導(dǎo)入受體細(xì)菌。

轉(zhuǎn)導(dǎo)：由噬菌體所介導(dǎo)的DNA從供體菌到受體菌的轉(zhuǎn)移。(一)細(xì)菌的雜交菌株A:met-bio-thr+leu+thi（+需甲硫氨酸和生物素）菌株B:met+bio+thr-leu-thi-（需蘇氨酸，亮氨酸和硫胺）AB完全液體培養(yǎng)基基本固體培養(yǎng)基平皿

出現(xiàn)若干原養(yǎng)型菌落，頻率為10-7，說(shuō)明菌株A和B可以雜交，交換遺傳物質(zhì)，出現(xiàn)基因重組。(二)細(xì)菌的性別菌株A:met-thr+leu+thi（需甲硫氨酸）菌株B:met+thr-leu-thi-（需蘇氨酸，亮氨酸和硫胺）AStrsBStrr

出現(xiàn)原養(yǎng)型菌落AStrrBStrs

不出現(xiàn)原養(yǎng)型菌落

說(shuō)明菌株A和B在雜交中的作用不同，A為遺傳物質(zhì)的供體(donor)，相當(dāng)于雄性；而B為受體(recipient)，相當(dāng)于雌性。含有鏈霉素的基本培養(yǎng)基四F因子

后來(lái)發(fā)現(xiàn)，供體和受體的性別差異，是由F因子引起的：供體細(xì)菌細(xì)胞質(zhì)中具有F因子（F+)，受體細(xì)菌則沒(méi)有F因子(F-)。F+細(xì)菌表面有性傘毛(sexpili)，即F纖毛。(一)F因子的結(jié)構(gòu)

配對(duì)區(qū)域(pairingregion)

致育基因(fertilitygene)原點(diǎn)(origin)F因子（F-factor)是一種質(zhì)粒，又叫致育因子(fertilityfactor)，它由3個(gè)區(qū)域組成：原點(diǎn)(origin)：轉(zhuǎn)移的起點(diǎn)配對(duì)區(qū)域(pairingregion)：與整合有關(guān)致育基因(fertilitygene)：使細(xì)菌具有感染力，其中有編碼性纖毛的基因。

(二)F-細(xì)菌與F+細(xì)菌的結(jié)合和基因轉(zhuǎn)移F+lac+F-lac-F-lac-F+lac+F+lac+F+lac+F+細(xì)胞與F-細(xì)胞接觸并結(jié)合，形成細(xì)胞質(zhì)橋(cytoplasmbridge)，即結(jié)合管(conjugationtube).F因子進(jìn)行滾環(huán)復(fù)制，通過(guò)結(jié)合管轉(zhuǎn)移到F-細(xì)胞。F-細(xì)菌轉(zhuǎn)變成F+細(xì)菌。(三)F因子的整合和環(huán)出

F因子和細(xì)菌染色體都是環(huán)形DNA分子，F(xiàn)因子的配對(duì)區(qū)域中有一些可以與細(xì)菌染色體的多處的核苷酸序列配對(duì)的序列，稱為插入序列（insertionsequence,IS)，通過(guò)IS的配對(duì)和交換，F(xiàn)因子可以整合到細(xì)菌染色體上，成為細(xì)菌染色體的一部分。象F因子這樣即可作為一個(gè)復(fù)制子獨(dú)立存在，又可以整合到細(xì)菌染色體上，作為細(xì)菌復(fù)制子的一部分的質(zhì)?；蜻z傳因子稱為附加體(episome)五低頻重組與高頻重組（一）低頻重組(lowfrequencyrecombination，Lfr)：

F+與F-之間的雜交只有F因子的轉(zhuǎn)移，因此盡管F因子的轉(zhuǎn)移頻率很高，但是供受體細(xì)菌染色體的重組頻率卻很低，約為10-6，因此F+品系稱為低頻重組品系(菌株)。（二）高頻重組(Highfrequencyrecombination，Hfr)： 如果F因子整合到細(xì)菌染色體上，這種染色體上帶有一個(gè)整合的F因子的品系，與F-細(xì)胞結(jié)合后可將供體染色體的一部分或全部傳遞給F-受體，當(dāng)供體和受體的等位基因帶有不同的遺傳標(biāo)記時(shí)，可以觀察到它們之間發(fā)生重組，重組頻率可達(dá)到10-2以上，稱為高頻重組品系（菌株）。但是卻很少使F-細(xì)菌轉(zhuǎn)變成F+細(xì)菌。這個(gè)問(wèn)題一度使遺傳學(xué)家迷惑不解。六中斷雜交技術(shù)與作圖

Wollman和Jacob想知道細(xì)菌雜交時(shí)，F(xiàn)+如何把基因轉(zhuǎn)移給F-細(xì)菌。于1954年進(jìn)行了以下雜交實(shí)驗(yàn)：

Hfr×F-Hfr:thr+leu+azirtonrlac+gal+strsF-:thr-leu-azistonslac-gal-strr

混合培養(yǎng),細(xì)菌開始雜交每隔一定時(shí)間取樣，用攪拌器攪拌斷開結(jié)合管，使配對(duì)的細(xì)菌分開，中斷雜交，稀釋菌液，并影印到各種選擇性培養(yǎng)基（selectivemedia)上，測(cè)定何時(shí)出現(xiàn)重組子。

鏈霉素抗性半乳糖能否利用乳糖能否利用Tl噬菌體抗性疊氮化鈉抗性亮氨酸合成能力蘇氨酸合成能力HfrF-

出現(xiàn)重組子菌落T1azilacThrleu

時(shí)間（分鐘）轉(zhuǎn)移的基因 ＜9- 9 azir

11 azirtonr

18 azirtonrlac+ 24 azirtonrlac+gal+1.T=0：雜交開始；2.T=8分鐘內(nèi)，無(wú)重組菌落出現(xiàn)；3.T=9分鐘，出現(xiàn)少量疊氮化鈉抗性菌落，但對(duì)T1噬菌體還是敏感的。說(shuō)明azir基因已經(jīng)進(jìn)入F-細(xì)菌，而tonr基因尚未進(jìn)入。4.T=11分鐘時(shí)，開始出現(xiàn)對(duì)T1噬菌體有抗性的菌落（tonr）；5.T=18分鐘時(shí)，出現(xiàn)能利用乳糖的菌落(lac+)；6.T=24分鐘時(shí)，出現(xiàn)能利用半乳糖的菌落(gal+)。(一)中斷雜交實(shí)驗(yàn)結(jié)果(二)中斷雜交技術(shù)作圖

他們發(fā)現(xiàn)不僅Hfr細(xì)菌的基因重組進(jìn)入F-有一定的時(shí)間順序，而且越早進(jìn)入的基因，它所達(dá)到的頻率也越高。他們認(rèn)識(shí)到，根據(jù)供體基因進(jìn)入受體細(xì)胞的時(shí)間順序可以繪制連鎖圖，這就是中斷雜交技術(shù)（interruptedmatingtechnique)。根據(jù)中斷雜交繪制的基因連鎖圖，基因的距離的單位是分鐘而不是厘摩。因?yàn)榛蛟谌旧w上呈直線排列，Hfr細(xì)菌的染色體從原點(diǎn)(Origin,O)開始，以線性方式進(jìn)入F-細(xì)菌。基因離原點(diǎn)越近，進(jìn)入F-越早，越遠(yuǎn)則越遲。而每一次較遠(yuǎn)基因的轉(zhuǎn)移，都意味著較近基因也要一同轉(zhuǎn)移，因此，越早進(jìn)入的基因，離原點(diǎn)越近，所能達(dá)到的重組頻率也越高；越晚進(jìn)入的基因，離原點(diǎn)越遠(yuǎn)，所能達(dá)到的重組頻率也越低。Oazitonlacgal09111825(三)F因子最后轉(zhuǎn)移

如果讓Hfr×F-雜交一直進(jìn)行到2小時(shí)再中斷，就會(huì)發(fā)現(xiàn)某些F-受體轉(zhuǎn)變?yōu)镠fr,也就是說(shuō)F因子最后也轉(zhuǎn)移到受體，并使它成為Hfr供體，但是頻率很低，說(shuō)明F因子離原點(diǎn)最遠(yuǎn)。Oazitonlacgal F09111825 120F因子的插入使F+細(xì)菌變成Hfr菌株，而Hfr菌株的染色體上的F因子的轉(zhuǎn)移造成了高頻重組。由于F因子離原點(diǎn)最遠(yuǎn)，轉(zhuǎn)移頻率很低，所以很少使F-變成Hfr或F+。(四)大腸桿菌染色體是環(huán)形的

用不同的Hfr菌株進(jìn)行中斷雜交實(shí)驗(yàn)，分別作成連鎖圖，發(fā)現(xiàn)基因轉(zhuǎn)移的順序、起點(diǎn)和轉(zhuǎn)移方向卻各不相同。據(jù)此可以推斷大腸桿菌的染色體為環(huán)形，而F因子在細(xì)菌染色體上有許多插入位點(diǎn)，且插入方向不同。HfrH othrazilactsxgaltrpmalxylmetBthiFCotsxlacazithrthimetBxylmaltrpgalFJ4othimetBxylmaltrpgaltsxlacazithrFP72ometBthithrazilactsxgaltrpmalxylFTrpmalGalxyltsxmetBlacthiazithrCP72HJ4七細(xì)菌的交換和重組

細(xì)菌的交換與真核生物不同，不是在兩套基因組之間進(jìn)行，而是在一套完整的基因組（F-內(nèi)基因子，endogenote)和一個(gè)不完整的基因組（供體外基因子，exogenote)之間進(jìn)行的，這樣的細(xì)胞稱為部分二倍體(partialdiploid)或叫部分合子(merozygote)。這是因?yàn)榧?xì)菌結(jié)合管常會(huì)自發(fā)斷裂，結(jié)合的過(guò)程往往在染色體尚未完全轉(zhuǎn)移時(shí)就已經(jīng)終止，進(jìn)入F-的Hfr染色體也隨之?dāng)嗔眩话愫苌儆姓麠lHfr染色體轉(zhuǎn)入F-細(xì)胞。供體外基因子F-內(nèi)基因子（一）細(xì)菌的交換和重組過(guò)程（二）細(xì)菌的交換和重組的特點(diǎn)1.F-受體很少得到完整的F因子，因此大多數(shù)重組子仍為F-。只有整條Hfr染色體都轉(zhuǎn)移時(shí)，F(xiàn)-才能得到完整的F因子,變成F+(Hfr)。2.只有偶數(shù)次交換才能保證細(xì)菌染色體的完整性，產(chǎn)生平衡的有活性的重組子；如果內(nèi)外基因子之間發(fā)生單交換，則環(huán)狀染色體被破壞，產(chǎn)生不平衡的部分二倍體線性染色體， 不能復(fù)制，細(xì)胞不能繁殖；3.重組子只有一種類型，相反的重組子(reciprocalrecombinant)不會(huì)出現(xiàn)。所以細(xì)菌的交換不是一個(gè)交互過(guò)程，而是單向的。八重組作圖

當(dāng)基因距離較近時(shí)，轉(zhuǎn)移時(shí)間間隔在兩分鐘之內(nèi)，則用中斷雜交作圖就不可靠，而必須用傳統(tǒng)的重組作圖(recombinationmapping)與中斷雜交技術(shù)相互對(duì)照和補(bǔ)充，提高作圖精度。如根據(jù)中斷雜交，知道lac與ade緊密連鎖，距離約為1分鐘，如果進(jìn)行以下雜交：

紫紅色菌落：lac+ade+780（親本型）白色或粉紅色菌落：lac-ade+220（重組型）Hfr:lac+ade+strsXF-:lac-ade-strr

混合作用60min在含鏈霉素的基本培養(yǎng)基上涂板只有重組子能夠存活：

F-:ade+strr1000

影印到EMB培養(yǎng)基上(一)重組子的產(chǎn)生Lac-ade+strrLac+ade+strrLac+ade+strsLac-ade-strrLac-ade-strsLac+ade+strsLac-ade-strrLac+ade-strs(二)重組頻率的計(jì)算RFlac-ade=*100%lac-ade+lac+ade++lac-ade+

用重組頻率（RF）所測(cè)得的基因距離與用中斷雜交技術(shù)以時(shí)間為單位的基因距離基本上是成正比的，大致是1分鐘相當(dāng)于20%重組值，即：1min=20cM =*100%=22%=22cM2201000(三)大腸桿菌的遺傳圖譜

根據(jù)中斷雜交實(shí)驗(yàn)和基因重組實(shí)驗(yàn)，以及其他基因定位技術(shù)的結(jié)果，已經(jīng)繪制出大腸桿菌的環(huán)形遺傳學(xué)圖，即基因連鎖圖，圖距單位為分鐘，以thr座位為起點(diǎn)（0分鐘），總長(zhǎng)度為100分鐘。圖中標(biāo)出了常用的52個(gè)基因座位。九F’因子和性導(dǎo)1959年，Adelberg發(fā)現(xiàn)了一種新的F因子，并稱之為F’因子(F-primerfactor),這是帶有一小段細(xì)菌染色體基因的F因子。它能使F-變成F’菌株，也能轉(zhuǎn)移細(xì)菌基因，形成部分二倍體，但是頻率較Hfr為低。利用F’因子形成的部分二倍體，將供體細(xì)胞基因?qū)胧荏w的過(guò)程，叫做性導(dǎo)(sex-ductionorF’-duction)。(一)F-,F+,Hfr,F’細(xì)菌的相互轉(zhuǎn)化F+F-

HfrF+F-

F+ F-結(jié)合吖黃素高頻重組低頻重組整合F’F’重組頻率較低(二)三種致育因子的相互關(guān)系三種致育因子F,F’，Hfr的關(guān)系是：1.有F因子的細(xì)菌為F+，沒(méi)有F因子的為F-，具有致育因子（F,F’或Hfr）的菌株就是雄性菌株(malestrains)。2.F因子可以整合到細(xì)菌染色體上，形成Hfr染色體。不同的Hfr菌株F因子的整合位點(diǎn)不同。3.F因子又可以從Hfr染色體上剪切下來(lái)，產(chǎn)生F因子。如果剪切不準(zhǔn)確而帶有一段細(xì)菌染色體，則稱為F‘因子。4.F因子很容易轉(zhuǎn)移到F-細(xì)胞中，F(xiàn)+×F-F+，但是供體染色體的轉(zhuǎn)移頻率則很低,重組頻率很低。5.Hfr能以高頻率把細(xì)菌染色體基因轉(zhuǎn)移到F-細(xì)菌中，卻極少使F-變?yōu)镕+（因?yàn)镕因子位于Hfr染色體的最末端）；6.F’因子的性質(zhì)介于F+和Hfr之間，即可轉(zhuǎn)移自身，又可以轉(zhuǎn)移細(xì)菌基因。但頻率較低。一病毒概述病毒無(wú)細(xì)胞結(jié)構(gòu)，僅由蛋白質(zhì)和核酸構(gòu)成,可以分為:動(dòng)物病毒植物病毒細(xì)菌病毒（噬菌體,bacteriophage,phage）T噬菌體的結(jié)構(gòu)蛋白質(zhì)外殼核酸第二節(jié)噬菌體的遺傳分析二噬菌體的繁殖和感染周期（一）烈性噬菌體:如T噬菌體吸附細(xì)菌裂解,釋放出子代噬菌體顆粒細(xì)菌染色體降解噬菌體DNA和蛋白質(zhì)外殼包裝成子代噬菌體顆粒(二)溫和噬菌體吸附溶菌周期-uv誘導(dǎo)細(xì)菌裂解溶源周期如

噬菌體:原噬菌體三噬菌體的突變型（一）條件致死突變型

1.溫度敏感突變

2.抑制因子敏感突變（二）宿主范圍突變型

E.coliBE.coliB/2E.coliB+E.coliB/2h+ + -半透明噬菌斑h(yuǎn)- + + 透明噬菌斑（三）噬菌斑形態(tài)突變型1.r+小噬菌斑,邊緣模糊:2個(gè)以上噬菌體同時(shí)侵襲時(shí),出現(xiàn)溶菌阻礙現(xiàn)象(lysisinhibition).2.r-大噬菌斑,邊緣清晰:快速溶菌(rapidlysis),無(wú)溶菌阻礙現(xiàn)象(lysisinhibition)四噬菌體的基因重組用T2噬菌體h-r+和h+r-混合感染E.coliB,再用釋放出來(lái)的子代噬菌體感染E.coliB+E.coliB/2,出現(xiàn)四種噬菌斑:透明小噬菌斑(h-r+)半透明大噬菌斑(h+r-)透明大噬菌斑(h-r-)半透明小噬菌斑(h+r+)T2噬菌體的四種噬菌斑重組率=(h+r++h-r-)總噬菌斑數(shù)五轉(zhuǎn)導(dǎo)與作圖

轉(zhuǎn)導(dǎo)(transduction):以噬菌體為媒介,將細(xì)菌的染色體片段或基因從一個(gè)細(xì)菌轉(zhuǎn)移到另一個(gè)細(xì)菌.

供體A受體B噬菌體

(一)普遍性轉(zhuǎn)導(dǎo)

普遍性轉(zhuǎn)導(dǎo)(generalizedtransduction):噬菌體攜帶供體染色體片段是完全隨機(jī)的,供體染色體中所有基因具有同等機(jī)會(huì)被轉(zhuǎn)導(dǎo)入受體,而且各個(gè)標(biāo)記基因被轉(zhuǎn)移的頻率大致相等.這是因?yàn)槭删w將供體染色體降解，在合成自身DNA和包裝時(shí)，偶爾會(huì)將細(xì)菌染色體片段包裝進(jìn)入子代噬菌體顆粒，并帶入受體菌。如用P22噬菌體轉(zhuǎn)導(dǎo)沙門氏菌:供體A:trp+phe+tyr+受體B:trp-phe-tyr-可出現(xiàn)大致相等的重組子: trp+phe-tyr- trp-phe+tyr- trp-phe-tyr+

普遍性轉(zhuǎn)導(dǎo)的頻率較低,約為10-5,兩個(gè)基因同時(shí)轉(zhuǎn)導(dǎo)的頻率則更低,僅有10-510-5=10-10.

如果兩個(gè)基因同時(shí)轉(zhuǎn)導(dǎo)的頻率則較高,則說(shuō)明它們相互連鎖,成為共轉(zhuǎn)導(dǎo)(cotransduction).共轉(zhuǎn)導(dǎo)的頻率越高,則基因連鎖越緊密.反之則基因距離越遠(yuǎn).據(jù)此可用于細(xì)菌染色體的基因作圖.(二)局限性轉(zhuǎn)導(dǎo)(restrictedtransduction)

又叫特異性轉(zhuǎn)導(dǎo)(specializedtransduction),這類噬菌體只能轉(zhuǎn)移細(xì)菌染色體的特定部分和基因.

如

噬菌體是一種附加體(episome),即可作為一個(gè)復(fù)制因子獨(dú)立存在，又可以整合到細(xì)菌染色體上的特定位點(diǎn)——attB位點(diǎn),而形成原噬菌體。attB位點(diǎn)一邊是gal基因，另一邊是bio。在紫外線誘導(dǎo)下，原噬菌體從細(xì)菌染色體上離開時(shí)，偶爾帶有宿主細(xì)菌基因，包裝形成局限性轉(zhuǎn)導(dǎo)的噬菌體顆粒，可將供體基因轉(zhuǎn)移至受體細(xì)菌，但僅限于靠近attB位點(diǎn)附近的基因，如

噬菌體專門轉(zhuǎn)導(dǎo)gal和bio基因。局限性轉(zhuǎn)導(dǎo)的特點(diǎn)1.受包裝容量限制，局限性轉(zhuǎn)導(dǎo)形成的

噬菌體顆粒往往是缺失體(defective)，用

dgal或

dbio表示。由于缺失一段自身DNA，不能產(chǎn)生成熟的顆粒，因此局限性轉(zhuǎn)導(dǎo)的頻率很低，只有10-6，所以又稱為低頻轉(zhuǎn)導(dǎo)（lowfrequencytransduction，LFT）。2.供體基因不是置換受體基因，而是插入attB位點(diǎn)，因此使宿主體內(nèi)帶有兩個(gè)拷貝的轉(zhuǎn)導(dǎo)基因。例如用

dgal+轉(zhuǎn)導(dǎo)受體gal-后，宿主體內(nèi)將既有g(shù)al+又有g(shù)al-基因，由于gal+對(duì)gal-為顯性，因此宿主能夠利用半乳糖。本章要點(diǎn)

細(xì)菌中遺傳物質(zhì)的交換有三種主要的機(jī)制：轉(zhuǎn)化、接合和轉(zhuǎn)導(dǎo)。接合需要兩個(gè)細(xì)菌細(xì)胞間的物理接觸，F(xiàn)+細(xì)胞能將F因子轉(zhuǎn)移給不具F因子的F-細(xì)胞，使之成為F+細(xì)胞。如果F因子通過(guò)一個(gè)單交換整合到染色體上，它就成為HFr菌株，能將細(xì)菌染色體轉(zhuǎn)移到F-細(xì)胞。有時(shí)F因子從HFr染色體上分離出來(lái)時(shí)并不是很精確的，使分離出來(lái)的F因子帶有一小段宿主染色體，這種含有細(xì)菌基因組的F因子就叫做F，因子。在接合過(guò)程中通過(guò)F，因子將某個(gè)特異的細(xì)菌基因傳遞給受體的過(guò)程稱為性導(dǎo)。利用接合可制作遠(yuǎn)距離基因的遺傳圖。在轉(zhuǎn)化中，單鏈DNA從周圍環(huán)境中通過(guò)細(xì)胞膜進(jìn)入受體細(xì)胞，并且通過(guò)重組整合到受體細(xì)胞的DNA上。轉(zhuǎn)化對(duì)用于遺傳作圖是有限的，但它對(duì)于將外源DNA整合到細(xì)菌細(xì)胞中特別有用，是現(xiàn)代基因工程中常用的技術(shù)。轉(zhuǎn)導(dǎo)可用于緊密連鎖基因的精確定位。因此，兩個(gè)緊密連鎖的遺傳標(biāo)記通過(guò)它們的共轉(zhuǎn)導(dǎo)頻率能進(jìn)行精確的定位。轉(zhuǎn)導(dǎo)分為普遍性轉(zhuǎn)導(dǎo)和特異性轉(zhuǎn)導(dǎo)兩種。

本章思考題1．為什么說(shuō)細(xì)菌和病毒是遺傳學(xué)研究的好材料？2．大腸桿菌的遺傳物質(zhì)的傳遞方式與具有典型減數(shù)分裂過(guò)程的生物有什么不同？3．解釋下列名詞：（1）F-菌株，F(xiàn)+菌株，Hfr菌株；（2）F因子，F(xiàn)，因子，質(zhì)粒，附加體；（3）溶源性細(xì)菌，非溶源性細(xì)菌；（4）烈性噬菌體，溫和噬菌體，原噬菌體；（5）部分合子（部分二倍體）；4．部分合子在細(xì)菌的遺傳分析中有什么用處？5．什么叫轉(zhuǎn)導(dǎo)、普遍性轉(zhuǎn)導(dǎo)、特異性轉(zhuǎn)導(dǎo)（局限性轉(zhuǎn)導(dǎo)）？6．轉(zhuǎn)導(dǎo)和性轉(zhuǎn)導(dǎo)有何不同？7．一個(gè)基因型為a+b+c+d+e+并對(duì)金霉素敏感的E.coliHfr菌株與基因型為a-b-c-d–e-并對(duì)金霉素耐性的F-菌株接合，30分鐘后，用金霉素處理，然后從成活受體中選出e+的原養(yǎng)型，發(fā)現(xiàn)它們的其它野生型（+）基因頻率如下：a+70%，b+-，c+85%，d+10%。問(wèn)abcd四個(gè)基因與供體染色體起點(diǎn)（最先進(jìn)入F-受體之點(diǎn)）相對(duì)位置如何？8.為了能在接合后檢出重組子，必須要有一個(gè)可供選擇用的供體標(biāo)記基因，欒可以認(rèn)出重組子。另一方面，在選擇重組子的時(shí)候，為了不選擇供體細(xì)胞本身，必須防止供體菌株的繼續(xù)存在，換句話說(shuō)，供體菌株也應(yīng)帶有一個(gè)特殊的標(biāo)記，能使它自己不被選擇。例如供體菌株是金霉素敏感的，這樣當(dāng)結(jié)合體（conjugants）在含有金霉素的培養(yǎng)基上生長(zhǎng)時(shí)，供體菌株就被殺死了?，F(xiàn)在要問(wèn)：如果一個(gè)Hfr菌株是金霉素敏感的，你認(rèn)為這個(gè)基因應(yīng)位于染色體的那一端為好，是在起始端還是末端？9.有一個(gè)環(huán)境能使T偶數(shù)噬菌體（T-evenPhages）附到寄主細(xì)胞上，這個(gè)環(huán)境條件就是色氨酸的存在。這種噬菌體稱為色氨酸需要型（C）。然而某些噬菌體突變成色氨酸非依賴型（C+）。有趣的是，當(dāng)用C和C+噬菌體感染細(xì)菌時(shí)，將近一半的色氨酸非依賴型子代在進(jìn)一步的實(shí)驗(yàn)中表現(xiàn)為基因型C。你如何解釋這個(gè)發(fā)現(xiàn)？10.基因型ACNRX菌株，作為外源DNA用來(lái)轉(zhuǎn)化基因型acnrx的菌株得到下列類型AcnRx，acNrXaCnRx，AcnrX。aCnrx請(qǐng)問(wèn)被轉(zhuǎn)化的基因順序是什么？11．用一野生型菌株抽提出來(lái)的DNA轉(zhuǎn)化一個(gè)不能合成丙氨酸（ala）、脯氨酸(pro)和精氨酸(arg)的突變型菌株，產(chǎn)生不同轉(zhuǎn)化類型的菌落，其數(shù)如下：

8400ala+pro+arg+840ala+pro-arg--2100ala+pro-arg+1400ala+pro+arg-420ala-pro+arg+840ala-pro+arg-840ala-pro-arg+問(wèn)：（1）這些基因間的圖距為多少？（2）這些基因的順序如何？12.Doerman用T4病毒的兩個(gè)品系感染E.coli。一個(gè)品系是小噬菌斑（m）快速溶菌（r）和渾濁噬菌斑（tr）突變型。另一個(gè)品系對(duì)這三標(biāo)記都有是野生型（+++）。把這種感染的溶菌產(chǎn)物涂平板，并分類如下：基因型噬菌斑數(shù)

mrtu3467+++3279mr+853m+tu162m++520+rtu474+r+172++tu96510342(1)決定m-r，r-tu和m-tu的連鎖距離？(2)你認(rèn)為這三個(gè)基因的連鎖序列怎樣？(3)在這個(gè)雜交中，并發(fā)系數(shù)是多少？它意味著什么？13．利用中斷雜交技術(shù)，檢查了5個(gè)Hfr菌株（1，2，3，4，5），想知道這幾個(gè)菌株把若干個(gè)不同基因（F，G，O，P，Q，S，W，X，Y）轉(zhuǎn)移到一個(gè)F-菌株