第５章 细菌与噬菌体的遗传.pptVIP

湖北大学生命科学学院 陈建国 1. 细菌的遗传分析 1.２大肠杆菌的突变型及筛选 3、 E.coli作遗传研究材料的优点 （1） 有许多营养缺陷型 ,且易于选择和鉴定 （2） 生活周期短: 繁殖快,积累代谢物质多； （3） 繁殖快,数量大,易发现和鉴定突变型； （4） 结构简单: DNA裸露,单倍性,利于基因精细结构和基因功能表达调控的研究 细胞计数(培养物细胞浓度) 培养物中微生物计数方法是微生物学的基本实验技术，其基本思路是： 对原培养物进行连续稀释； 进行平板涂抹培养； 由于每个细胞形成一个菌落，计数菌落数； 根据稀释倍数计算原培养物中的细胞浓度。 建立纯系的方法——纯培养 1.3 细菌的遗传重组 1、细菌的接合与中断杂交作图 2、 F′因子和性导 3、细菌的转化与作图 1.3.1.3 F因子和高频重组 F因子（F factor）： Hayes等进一步研究发现，大肠杆菌在接合中作供体的能力受细胞内一种致育因子(fertility factor, F因子; sex factor, 性因子)控制。携带F因子的菌株称供体菌或雄性，用 表示，没有F因子的菌株称为雌性，用 表示。 F因子的化学本质是DNA，可以自主状态存在于细胞质中或整合到细菌的染色体上。 F因子可以在细菌细胞间进行转移并传递遗传物质。 Luca Cavalli-sforza（同时Lederberg妻子爱莎也发现了Hfr）从 中发现了高频重组（High frequency recombination，Hfr）的菌株。 Hfr菌株怎么形成的？ 为什么重组频率会很高？ 细菌基因重组的特点: （2）实验过程： 两种菌混合培养，计时t=0 每隔一定时间搅拌菌液，打断结合管以中断杂交。 稀释菌液，测试其基因型，以便确定每个基因转移到F-细胞的时间。 F`因子携带的细菌染色体长度是不同的； F`因子携带全部的F因子基因； F`因子具有侵染性。 1、以大肠杆菌为例， F因子三种不同的存在状态： F因子 F`因子 Hfr 2、带有自由状态的F因子的菌株--------F+菌株 不带F因子的菌株------------------F-菌株 F因子整合到染色体上的------------Hfr菌株 含F`因子的菌株------------------ F`菌株 3、四种菌株之间的相互侵染及转变关系。 1.3 细菌的转化与作图 1.3.2 转化与作图 第一步：确定两个基因是否为连锁关系 第二步 计算重组值 问题：40≠13+30？ （1）烈性噬菌体的繁殖 遗传学上应用较广泛的是大肠杆菌的T噬菌体。 （2）温和性噬菌体的繁殖 温和噬菌体侵入细菌后，细菌并不裂解，即它们有溶源性的生活周期。例如λ和P1噬菌体。 λ噬菌体附着在大肠杆菌染色体的gal和bio位点之间的attλ座位上，它能通过交换而整合到细菌染色体上，整合的噬菌体称为原噬菌体。 含有原噬菌体的细菌称为溶源性细菌，对同种噬菌体不敏感，具有免疫性。 Lederberg和N.zinder等1956年在对伤寒沙门氏菌的研究中发现了转导现象。 LT22 是携带p22的溶源性细菌，LT2是对p22敏感的非溶源性细菌。 ２.４.1 普遍性转导与作图 普遍性转导： 供体基因组中所有基因具有同等机会被转导形成部分二倍体，经交换和重组后形成不同的转导子，这种转导称为普遍性转导。 普遍性转导的过程： 普遍性转导的特点： （1）频率很低； 一般只有0.3%的噬菌体是转导噬菌体。 （2）如果细菌的两个基因距离较大，大于噬菌体的染色体长度，一般就不能同时被转导。 （3）如果细菌的两个基因被同时转导说明两个基因紧密连锁，这称为共转导或并发转导（cotransduction）。 共转导频率和图距的关系公式: d(图距)=L(1-√x) L-----转导DNA的平均长度 X-----两个基因的共转导频率 ２.４.2　局限性转导 局限性转导： 一些温和性噬菌体只能转移供体染色体上原噬菌体整合位置附近的特定基因，这种转导称为局限性转导，又称特异性转导 。 1、噬菌体遗传的几个特征 （1）从单个混合感染的细菌中可以得到亲本和重组噬菌体 （2）三亲本重组体的出现 三个不同的突变型噬菌体共同感染一个细菌，重组可以多次在三个噬菌体间发生。 2、噬菌体的突变型 3、hr基因的重组 （3）计算重组值 RF（h-r ）= ×100% 2 Benz