分子遗传学8细菌和噬菌体的遗传和重组

1、 六、E.coli 环状染色体 Hfr H thr pro lac pur gal his gly thi Hfr1 thr thi gly his gal pur lac pro Hfr2 thr pro thi gly his gal pur lac Hfr3 pur lac pro thr thi gly his gal 七.重组频率的计算 (一) 等级传递绘图 1956年Wollman,Jacob和 Hayes HfrH thr+ leu+ azis lac+ gal+ ()+ str+ mal+ mtl+ F thr- leu- azir lac- gal - ()- str- ma

2、l- mtl- HfrF 杂交中的传递等级 选择标记 非选择标记 thr+ /leu+ azis lac+ gal+ ()+ mal+ mtl+ thr+leu+ strr 92 49 31 15 0 0 gal+ gal+ 75 75 74 84 0 0 Leu arg met arg + met arg + met met met met 图 8-15 根据自然转移的梯度所预期的受体片断的分 配 (二) 中断杂交作图 (interrupted matingexperiment) 1961年 Jacob 和 Wollman 供体：Hfr H strs thrleuazir tonr lac

3、gal 受体：F strr thr leu azis tons lacgal 表8-5 HfrF中断杂交中不同时间非选择标记标记的重组率 各非选择标记标记的重组频率（） thr 取样时间 （分） leu azistons lacgal 500000 10100123002010088711220 4010090753820 （1）不同的非选择标记进入受体且重组 的时间不同，但都是稳定的； （2）各基因的重组频率随着时间的增加 而增加，直至极值； （3）按时间顺序，先重组和后重组的基 因，重组率的极值在逐步减少； 0 5 10 15 20 25 (分钟) 起点 thr,

4、leu azi ton lac gal 图8-13 利用中断杂交进行 E.coli 染色体作图 (三) 重组作图E.coli染色体连锁图 部分二倍体（partial diploid） 部分合子（merozygote）也称半合子， 内基因子 (endogenote) 外基因子（exogenote） purlacpro Pur+ 100%=22% strs pur lac pro Hfr H strr pur lacpro strr pur lac pro F strs pur lac pro strr pur lacpro strr pur lac strs pur lac pro strr p

5、ur lacpro strr pur lac strs pur lac pro strr pur lacpro strr pur lac pro 图 8-16 Hfr H strs Fpro lac pur，以 strr pur选择标记的重组类型 (仿 Griffiths A.J.F.et al： An Introduction to Genetic Analysis5th Ed. 1993, Fig.10-13) 八.性导 (Sexduction) 1959年 Adelberg & Burns重复高频重组实验发 现一个新的品系，既可以高频，又可高频致育。 特点： (1)F因子能高频传递； (

6、2)给体能力的传递与染色体无关； (3)F变为Hfr时，整合到相同位点，F+变为Hfr 时整合到不同位点， (4)高频传递特定的基因； (5)形成的部分二倍体不稳定，约10-3会失去F因 子。 第五节噬菌体染色体的连锁和交换 一、噬菌体的结构和形态 表8-6 几种病毒染色体的特点 病毒宿主核酸结构染色体类型 T-偶数噬菌体 E.coli 双链DNA线状；环状排列末端有RS T7E.coli双链DNA线状；单一顺序 E.coli 双链DNA线状；单股粘性末端 P22沙门氏菌双链DNA线状；单一顺序 174 E.coli 单链DNA环状 Q E.coli 单链RNA线状 （呼肠病毒）哺乳动物双链R

7、NA几个片段 SV40人类双链DNA超螺旋环 鼠白血病病毒鼠单链RNA几个片段 烟草花叶病毒烟草单链RNA线状 二噬菌体 1951年 Esther Lederberg 发现K12中有原噬 菌体，并命名为。 附加体( (episome) ) 合子诱导（zygotic induction） Hfr（） F 无重组子 Hfr F（） 有重组子 三、噬菌体的基因重组 菌苔（lawn） 噬菌斑（plaque） 表 8-7 hr+h+r混合感染 E.coliB 和 B2 的结果 表型推导的基因型 透明 小hr+ 半透明 大h+r 半透明 小h+r+ 透明 大hr hrh r 重组值 总噬菌斑数 100 四

8、、T2的环形遗传图 表表8-8 8-8 T2 hr T2 h r 杂交的重组率 杂交的重组率 各种基因型的百分比各种基因型的百分比（% %）重组率重组率（% %）杂交杂交 h r hr h r hr hr+h+r1 12124242343412122424 hr+h+r7 5.95.9565632326.46.41313 hr+h+r13 0.740.74595939390.940.941.71.7 24 r 1 h 13 a) r 7 h 1.7 r13 h r1 r7 r13 h r1 r13 h r7 b) r1 r7 h r13 r1 h r13 r7 图图 8-24 r-h 的的 图

9、图 距距 和和 r1,r7,r13 的的 不不 同同 排排 列列 第六节 转导 （transduction） 一、转导的发现 1952年J.Lederberg ，N. Zinder发现 （1）P22的侵染性和FA的能力都可被一些水解酶， 如DNase和胰蛋白酶所抑制； （2）FA的大小和质量与P22相同。 （3）用P22抗血清或加热处理都可以使P22 和FA失活，且失活速率相同； （4）FA和P22的宿主范围相同。 转导频率可用以下方法来计算： 侵染 裂解 P1 供体(野生型E.coli) 收集子噬菌体 (基本培养基) 受体(缺陷型E.coli) 选出重组子 菌苔计数噬菌斑(完全培养基) 转导

10、子数转导子数 转导频率 侵染受体的 P1 颗粒数 100 噬菌斑数转导子数 100 三.共转导（contransduc） 表 8-9 P1 共转导实验结果 实验选择标记非选择标记 1 leuazir:5%, thr:2% 2 thrleu:3%, 3leu,thrazir:0% 单个转导子数 RFab= 总转导子数 100 当我们选择标记为 a时，公式为 ab RFab= abab 100 当我们选择标记为 b时，公式为: ab数 RFab= abab 100 三、特异性转导 又称局限性转导（restricted transduction） J. Lederberg & N. Zinder发现 野生型E.coli UV 细胞裂解 K12 () gal 诱导 感染非溶原的品 系 基本 106 gal 培养基 选择 转导体 进一步发现: （1）这些转导子是溶原的，具有 “ 免疫 力” 。说明什麽？ （2）gal 转导子遗传特点不稳定， 有1-10又变成gal。表明什麽？ （3）gal转导子在细菌裂解时不能产生 成熟的噬菌体。作何推论？ 附着位点（attach