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第五章细菌遗传分析

第一节、细菌的接合与重组添加标题细菌的突变型添加标题F因子/性因子/致育因子添加标题中断杂交实验

（一）细菌的突变型合成代谢功能的突变型——营养缺陷型分解代谢功能的突变型抗性突变型

1、合成代谢功能的突变型——营养缺陷型合成代谢功能：原养型/野生型在基本培养基上，具有合成所有代谢和生长所必须的复杂有机分子的功能。营养缺陷型：合成代谢过程需大量基本基因的表达，当其中某一基因发生突变，将使相应的代谢过程不能进行。基因型：Met-，Met＋

2、分解代谢功能的突变型分解代谢的功能突变型：一系列分解代谢功能的实现，也必须有许多有关基因的表达。其中任何一个基因突变，将使相应的生化反应过程不能进行。Lac－：不能分解乳糖Lac＋：能分解乳糖

3、抗性突变型抗药突变型：抗phage突变型：抗链霉素突变型：Strr，（野生型Strs）抗青霉素突变型：Penr，（野生型Pens）抗T1-phage突变型Tonr，（野生型Tons）—

（二）F因子/性因子/致育因子STEP01STEP02F因子：环状DNA，含6×104个bp，约为大肠杆菌染色体的2％。由原点、致育基因、配对区三个部分组成。

环状F因子的模式图

组成F因子各部分的功能原点：是转移的起点。致育基因：其上一些基因编码生成F纤毛的蛋白质，即F+细胞表面的管状结构，F纤毛与F-细胞表面的受体相结合，在两个细胞间形成细胞质桥。配对区：此处与大肠杆菌DNA多处核苷酸序列相对应（即同源序列），故可通过交换而使F因子整合到大肠杆菌DNA上。

图7-29塔特姆（1909～1975）图7-28莱德伯格（1925～）Lederberg和Tatum大肠杆菌杂交试验

F+

F+与F-F+：细胞质中具有F因子的大肠杆菌（供体）F-：细胞质中没有F因子的大肠杆菌

F+F因子大肠杆菌DNADCAB

F+×F-F因子转移的频率很高，但细菌DNA间的重组率很低，故称F+为低频重组品系（lowfrequencerecombination，Lfr）PARTONE

电镜图

Hfr（highfrequencerecombinvation）

F因子的整合和环出

附加体象F因子既可独立存在于染色体之外作为一个独立的复制子，也可整合到大肠杆菌染色体中作为大肠杆菌复制子的一部分的遗传因子，称为附加体。PARTONE

（三）中断杂交实验1954年Wollmun与Jacob以大肠杆菌为材料，他们想了解Hfr品系什么时候把它的基因授给F－细胞。

实验材料HfrF+：Strsazirtonrlac＋gal＋01F－：Strrazistonslac－gal－02

HfrF+×F-

实验方法-中断杂交实验两品系在液体培养基里，通气混合培养，定时取样，猛烈搅拌以中断杂交，释稀菌液，在含Str的基本培养基上培养。

实验结混合时间（min）结果8出现的菌落与F－相同，说明Hfr的基因未进入F－9出现少量的azir菌落，说明azir己从Hfr转移到F＋11出现azirtonr型的F－菌落18出现azirtonrlac＋型的F－菌落24出现azirtonrlac＋gal＋型的F－菌落

实验说明：HfrF＋的DNA从一端开始，以线性方式逐段进入F－，这一端叫原点或O点。O点?azir?tonr?lac＋?gal＋

时间单位法以转移时间单位（每分钟）作为基因间距单位，可作出HfrF＋的“染色体”上的基因分布图（基因连锁图）

在选出的thr+leu+str重组子非选择标记频率同杂交时间作图

假如让HfrF＋×F－杂交持续2小时后中断杂交，发现一些F－?F＋，这说明Hfr的全部基因转移到F－内，排列到最后的F因子才进入F－，使F－?F＋。PARTONE

E.coli的连锁群

几个Hfr菌株的线性连锁群的产生

（四）细菌重组的特点形成部分二倍体偶数次交换，形成有活性的重组体

1、形成部分二倍体Hfr的部分DNA单击此处添加标题部分二倍体：这种含有一个亲体F－全部基因组和另一亲体部分基因组的合子叫部分合子/部分二倍体。单击此处添加标题F-的DNA单击此处添加标题

2、偶数次交换，形成有活性的重组体

单交换?部分二倍性线状体双交换?重组体＋线性片断偶次交换结果：只产生一种重组体，而无相应的重组体。

+01交换1次02交换2次03a04a05A06A07无活性的线状体08重组体09

第二节F′因子与性导F′因子：Hfr的染色体上的F因子脱离下来，带有细菌染色体的部分基