细菌的遗传分析课件.ppt

《细菌的遗传分析课件.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8章细菌遗传分析重点：大肠杆菌的性别特性和重组特征，细菌重组作图的方法，细菌同源重组的机制。难点：细菌重组作图的方法。第一节细菌的细胞和基因组一、细菌的细胞二、细菌的基因组细菌:真细菌（如大肠杆菌）古细菌（如詹氏甲烷球菌）多种形态存在：球菌（cocci）杆菌（bacilli）螺旋菌（sprilla）等大小随种类不同而异：杆菌一般长1～5㎛，宽0.5～1㎛；球菌以直径大小表示，一般为0.5～1㎛；螺旋菌一般长为1～50㎛，直径为0.5～1㎛。一、细菌的细胞细菌结构简单：其基本结构，包括细胞壁、细胞膜、染色体、核糖体、

2、细胞质及内含物。特殊结构如荚膜和鞭毛。细菌染色体不凝缩，没有着丝粒，也没有纺锤体结构。细菌繁殖：双链环形DNA分子随着细胞伸长而采取二分分裂（binaryfission）的方式分开。二、细菌的基因组细菌染色体大多为裸露的环状闭合DNA双链，没有组蛋白和其他蛋白质结合，也不形成核小体结构。细菌染色体位于细胞内一个称为“拟核”（nucleoid）的区域中。细菌的染色体长度为250～35000μm不等。大肠杆菌基因组长4.7×106bp，在松弛状况：1300μm长，是其细胞长度的1000倍，必须压缩最少1000倍后才能装入

3、细胞中。实验证明：在DNA分子进行折叠和螺旋化过程中还依赖于RNA分子的作用。除了含有一条染色体外，大部分细菌还含有小的环状的DNA分子(质粒)。质粒的复制独立于细菌染色体。第二节大肠杆菌的突变型及其筛选一、大肠杆菌的突变类型二、细菌的培养与突变体筛选一、大肠杆菌的突变类型1、合成代谢功能的突变型野生型品系在基本培养基上具有合成所有代谢和生长所必需的复杂有机物的功能，这称为合成代谢功能。这需要大量基因的表达，其中任何一个必需基因突变都会阻碍整个合成代谢功能的实现，这种突变型也称为营养缺陷型。2、分解代谢功能的突变型野

4、生型品系能利用比葡萄糖复杂的不同碳源，因为它能使复杂的糖类转化成葡萄糖或其他简单的糖类，也能将复杂分子，如氨基酸或脂肪酸降解为乙酸或三羧酸循环的中间物。这些降解功能称为分解代谢功能。这也需要许多相关基因的表达，其中任何一个基因的突变都会影响降解功能的实现。这种突变型称为分解代谢功能的突变型。3、抗性突变型细菌由于某基因的突变而对某些噬菌体或抗生素产生抗性，对噬菌体的抗性突变往往是以某种方式改变细菌的膜蛋白，从而某种噬菌体不能吸附或吸附在这种突变细菌上的能力降低。细菌对各种抗生素的抗性机制各不相同。抗链霉素突变型的核糖

5、体30S亚基的S12蛋白不再和链霉素结合，因此抗性突变细菌可以在链霉素存在的情况下，进行正常的翻译作用和正常的分裂繁殖。二、细菌的培养与突变体筛选细菌的培养方法基本培养基：仅能满足微生物野生型菌株生长需要的培养基，称为基本培养基。完全培养基：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，称为完全培养基。一般可在基本培养基中加入富含氨基酸，维生素和碱基之类的天然物质配制而成。细菌的培养有两种方法：液体培养基培养法和固体培养基表面培养法。固体培养法有利于细菌的分离和计数。固体培养基上每个单独的菌落就是一个细菌

6、细胞的克隆。影印培养法分离突变体菌株：第三节细菌的遗传分析一、接合二、F因子三、中断杂交与重组作图四、F’因子与性导五、转化与作图六、转导与作图细菌中，大肠杆菌（E.coli）是最为广泛的遗传学实验材料。细菌遗传物质的传递可以通过三种途径来来实现：1）接合(conjugation)：通过供体与受体之间的接触而传递DNA。2）转化(transformation)：是指游离的细菌DNA片段被吸收到不同的细菌细胞内(受体)。3）转导(transduction)：是指一种细菌的DNA片段经过温和的或经有缺陷的噬菌体传递给另一

7、种细菌。一、接合经细菌细胞直接的接触，把一个细胞(供体)的遗传物质传递给另一个细胞(受体)，从而实现遗传重组。1)细菌经典的杂交实验细菌的重组最初是在E.coli中发现的。1946年Lederberg&Tatum通过E.coliK12菌株杂交实验首次证明E.coli的有性生殖和基因重组。不同营养缺陷型的大肠杆菌：A菌株：Met-bio-thr+leu+，需加甲硫氨酸和生物素。B菌株：Met+bio+thr-leu-，需加苏氨酸和亮氨酸。A菌株和B菌株营养缺陷型，不能在基本培养上生长。A菌株和B菌株混合培养在完全培养基

8、上，几小时后离心，涂布在基本培养基上，长出原养型(Met+bio+thr+leu+)菌落。问题：1）这种原养型细菌的出现可能是培养上的互补，即一些物质从一个品系的细胞中泄漏出来而被另一个品系的细胞所吸收呢？2）另一种可能是一个品系的DNA片段逸出细胞后，携带着相应的基因进入另一个品系的细胞，因为这种转化作用而产生了上述的营养型？1950年Dav