细菌与噬菌体的遗传重组分析..pptVIP

第三节 基因内部的精细结构 第十章 细菌和噬菌体的遗传 第一节 细菌的遗传分析 一、细菌遗传的研究方法 二、遗传分析 转化（Transformation） 接合（Conjunction） 性导（Sexduction） 转导（Transduction） 一、细菌遗传的研究方法 理化诱变： 1、合成代谢功能的突变型（营养缺陷型）： ade＋? ade－ his ＋? his－ 2、分解代谢功能的突变型： lac＋? lac－（乳糖） gal＋?gal－ （半乳糖） 3、抗性突变型： 3.1 抗药性：str＋?str－(链霉素) azi＋?azi－(叠氮化物) 3.2 抗噬菌体：T2s(+) ? T2r(-) tonAs ? tonAr (T1) 细菌生活条件： 基本培养基（Basal Medium）： 无机盐：SO42-、NO3- 、 Ca2+、Mg2+ 糖 ：葡萄糖、蔗糖 维生素：生物素、Vbs 仅能满足微生物野生型菌株生长需要的培养基 完全培养基： BM＋全部营养物质 凡可满足一切营养缺陷型菌株营养需要的天然或者半天然培养基 选择培养基： 凡是只能满足相应的营养缺陷型生长需要的组合培养基 试验方法： 二、遗传分析 （1）发现： 1928，Griffith：肺炎双球菌转化实验 1944，Avery：转化子－DNA 转化是细菌基因重组的方法之一。 （2）概念： 细菌吸附游离态的外源双链DNA，将单链DNA分子吸收进入细胞后，不经过复制整合到细菌染色体中，并发生遗传重组的过程。 （3）转化DNA（转化子）的特点： a. DNA浓度与转化子数目的关系 饱和：50/cell, 原因：在细菌的 细胞壁或细胞膜上有固定 数量的DNA接受座位，故 一般细菌摄取的DNA分子 数小于10个。 b. DNA片段大小： 不能太小： 肺炎双球菌转化：DNA片断至少有800个碱基对； 枯草杆菌的转化：DNA片断至少有16000个碱基对。 c. 双链吸附：单链DNA不被转化 d. 单链进入细菌。 （4）受体细胞的特点 a. 感受态： DNA合成刚刚停止、蛋白质合成继续活跃，活跃合成的蛋白质可使细菌细胞壁易于接受转化DNA。只有感受态的受体细胞才能摄取并转化外源DNA，而这种感受态也只能发生在细菌生长周期的某一时间范围内。 b. 感受态的本质： 部分原生质化：10/cell 酶受体： （5）转化过程： ①．双链结合与单链穿入： 双链DNA分子结合在接受座位上。可逆，可被DNA酶降解，接受座位饱和性； 单链DNA摄取，不可逆，不受DNA酶破坏。穿入后，由外切酶或DNA移位酶降解其中一条链。 ②．联会： DNA片段与细菌染色体部分联会。亲缘关系越远，联会越小、转化可能性越小。 ③．整合(重组)：单链的转化DNA与受体DNA对应位点的置换，从而稳定地参入到受体DNA中。 （6）转化成功： 感受态、吸附、整合。 （7）转化与基因重组作图： 2、接合（Conjugation） （2）发现与证实： b. 证实 转化作用的排除： ? A（杀死）＋B 或者 A＋B（杀死）（无） ? Davis U型管试验 （无） ? DNase处理 （有） 回复突变突变的排除： 单个基因回复突变频率＝10-6 两个基因同时回复突变的频率 ＝10-6×10-6＝10-12 10-7 两个菌株间需要直接接触才能形成 原养型！ c. 本质（E.coli）遗传物质的单方向（one-w