《细菌的遗传分析》PPT课件.ppt

《《细菌的遗传分析》PPT课件.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、第二节细菌的遗传分析一、转化二、接合（杂交）三、性导四、转导细菌与细菌之间的遗传物质的交流（拟有性过程）有四种不同的方式：9/4/20211一、转化（Transformation）细菌通过细胞膜摄取周围环境中DNA片段，并通过重组将其整合到自身染色体中的过程，称为转化。当外源DNA进入宿主后，使宿主产生新的表现型时就能测知转化的发生。关于转化,将在遗传的分子基础中讲解。9/4/20212二、接合（conjugation）在原核生物中，两个细胞在相互接触过程中，遗传物质从一个个体转移到另一个个体的现象称为接合。输

2、出遗传物质的个体称为供体（donor），又称为“雄性”。接受外源遗传物质的个体称为受体（receptor），又称为雌性。E.coli（大肠杆菌）是遗传学研究中应用最为广泛的细菌。野生型的E.coli可以在只含有盐类和葡萄糖的简单培养基上生长。9/4/20213（一）杂交实验1946年，Leaderberg和Tatum发现E.coli可以通过接合交换遗传物质。选用两个不同营养缺陷型的E.coli菌株，A和B。A菌株需要在基本培养基中补充甲硫氨酸（met）和生物素（bio），B菌株需要在基本营养培养基上补充苏氨酸（

3、thr）和亮氨酸（leu）才能生长。采用多营养缺陷型是为了防止回复突变干扰试验结果。9/4/20214黎德伯格和塔特姆接合试验9/4/20215A和B均不能在基本培养基上生长，但若将A和B在完全液体培养基上培养几个小时以后再涂布在基本培养基上，就能长出一些原养型（met+bio+thr+leu+）的菌落。细菌的野生型又称为原养型。这种原养型菌落的出现是由于营养上的互补，还是由于两种不同类型细胞直接接触而交换了遗传物质的结果呢？黎德伯格和塔特姆接合试验9/4/20216U型管试验1950年，Davis设计了一种U

4、型管试验。试验说明：两个菌株间的直接接触是原养型细菌出现的必要条件。9/4/20217（二）F因子1952年，Hages通过实验证明，在结合过程中，遗传物质的转移是单向的。一个菌株（如A菌株）是供体，而另一菌株（如B菌株）是受体。A菌株之所以能成为供体，是因为它含有一个性因子（sexfactor）又称致育因子（fertilityfactor），简称F因子。携带F因子的菌株称为供体菌或雄性，用F+表示。没有F因子的菌体称为受体菌或雌性，用F－表示。9/4/20218（二）F因子F因子是一个小型的双链环状DNA分子

5、，是染色体外遗传物质，是质粒的一种，在分类学上属于附加体（episome）。它既能以自主状态存在于细胞质中，又能整合到细菌的染色体内。F小环与主染色体大环之间发生一次交换就可以插入到宿主染色体中。F因子整合到E.coli染色体上以后，该菌株就成为高频重组株（Highfrequencerecombination,Hfr），以Hfr表示。9/4/20219F因子9/4/202110F因子的存在状态9/4/202111（二）F因子F因子处于自主状态时，可以不依赖宿主细胞的染色体而独立复制（每个F+细胞只有一个F因子）

6、。据研究，F因子至少包含有15个基因，其中有的基因控制F（或性）伞毛（Fpillus）的形成，F伞毛是F+细胞表面伸出的一种长附属物。F+与F+之间互不理睬，但F+和F－一旦相互接触，F伞毛就变成了两个细胞之间原生质的通道，叫做结合管（conjugationtube）。F+细胞中的F因子由结合管向F－传递，使F－变成F+。9/4/202112F因子及其在杂交中的行为9/4/202113（三）高频重组高频重组菌株（Hfr）与F－杂交时，重组频率很高，而F－很少转变为F+。后来发现，Hfr中F因子整合到细菌染色体上

7、了。9/4/202114（三）高频重组在Hfr中，F因子的复制是与宿主染色体同步进行的。当Hfr×F－时，Hfr细胞可以把部分甚至全部染色体传递给F－受体，而且当供体和受体带有不同的标记基因时，相互之间的重组频率很高，故而被称为Hfr（Highfrequencerecombination）。9/4/202115（三）高频重组9/4/202116（四）细菌的交换过程当Hfr菌的部分染色体进入F－后，F－细胞中就有一段DNA具有2份拷贝，被称为部分二倍体（partialdiploid）或部分合子（merozygo

8、te）。新转入的DNA片断称为供体外基因子（exogenote），而受体的染色体称为受体内基因子（endogenote）。9/4/202117细菌的交换过程9/4/202118（四）细菌的交换过程外基因子和内基因子可以发生交换而产生基因重组。部分二倍体中，若发生单数交换是没有意义的，因为单交换使环状的内基因子打开成为线性DNA，这种细胞是不能成活的。发生偶数次交换才能产生可遗传的重组体