细菌的遗传分析2学习教案

1、会计学1细菌的遗传细菌的遗传(ychun)分析分析2第一页，共27页。第2页/共27页第二页，共27页。Cell WallCytoplasmCell MembraneTermination ofReplicationOrigin ofReplicationChromosome第3页/共27页第三页，共27页。细菌细菌(xjn)染色体染色体的复制的复制第4页/共27页第四页，共27页。第5页/共27页第五页，共27页。第6页/共27页第六页，共27页。1946年，年，J.Lederberg和和E.Tatum大肠杆菌杂交大肠杆菌杂交试验：试验：材料：大肠杆菌材料：大肠杆菌(Escherichia

2、coli)K12菌株的两菌株的两个营养个营养(yngyng)缺陷型品系：缺陷型品系：品系品系A基因型基因型: met-bio-thr+leu+thi+品系品系B基因型基因型: met+bio+thr-leu-thi-. 第7页/共27页第七页，共27页。第8页/共27页第八页，共27页。l 对上述试验对上述试验(shyn)结果原养型菌落可能结果原养型菌落可能产生于：产生于：l 亲本细菌亲本细菌A或或B发生了回复突变；发生了回复突变；l 两品系细胞通过培养基交换养料两品系细胞通过培养基交换养料互养互养作用；作用；l 两品系间发生了转化作用；两品系间发生了转化作用；l 发生细胞融合，形成了异核体或

3、杂合二倍发生细胞融合，形成了异核体或杂合二倍体。体。l 为了验证这些原养型菌落产生的可能而进为了验证这些原养型菌落产生的可能而进行的研究最终表明：这些解释均不成立。行的研究最终表明：这些解释均不成立。第9页/共27页第九页，共27页。l1950 年年B.Dawis的的U型型管试验管试验:l滤片孔径很小滤片孔径很小，可让，可让DNA、0.1m 的游离的游离分子和更小的分子和更小的营养物通过，营养物通过，但细胞不能直但细胞不能直接接(zhji)接触接触。 (结果没有得结果没有得到原养型细菌到原养型细菌)第10页/共27页第十页，共27页。基基+str:出现菌落出现菌落 2 结果结果(ji gu)得

4、出结论得出结论: (1) E.coli有相当于高等生物的性别有相当于高等生物的性别? (2) E.coli的遗传物质是由的遗传物质是由单向传递的。单向传递的。1. 细菌细菌(xjn)“性别性别”的发现：的发现： W.Hayes 的实的实验验二二F因子与高频重组因子与高频重组 Amet-bio-strr 加链霉素加链霉素 Bthr-leu-thi-strs 基本培养基基本培养基+str: 没出现菌落没出现菌落第11页/共27页第十一页，共27页。2. F因子因子(ynz)及其转移及其转移F因子、致育因子、因子、致育因子、F质粒、性因子、附加质粒、性因子、附加(fji)体体质粒质粒(plasmid

5、): 指任何染色体以外的稳定遗传的指任何染色体以外的稳定遗传的遗传结构。遗传结构。附加附加(fji)体体(episome):在细胞中或以游离状态在细胞中或以游离状态或与染色体以相合状态存在的可稳定遗传的遗或与染色体以相合状态存在的可稳定遗传的遗传结构传结构,它的存在给细胞带来一定的遗传性状，它的存在给细胞带来一定的遗传性状，但它们的缺失并不会造成细胞的死亡。但它们的缺失并不会造成细胞的死亡。 第12页/共27页第十二页，共27页。F因子的结构因子的结构配对区配对区致育基因致育基因原点原点第13页/共27页第十三页，共27页。F+与与F-的结合的结合第14页/共27页第十四页，共27页。Hfr与

6、与F-的结合的结合(jih)第15页/共27页第十五页，共27页。三细菌三细菌(xjn)重组的特重组的特点点（1）基因重组发生在部分二倍体中（自然状态）基因重组发生在部分二倍体中（自然状态下很难把供体基因全部转移过来）。下很难把供体基因全部转移过来）。（2）奇数交换无效，偶数交换有效。）奇数交换无效，偶数交换有效。（3）只出现一种重组子（杂交后代），真核生）只出现一种重组子（杂交后代），真核生物出现四种杂交后代。物出现四种杂交后代。（4）在）在F+F-中，结果中，结果(ji gu)使使F-变为变为F+，很少发生基因重组（供体与受体之间）。很少发生基因重组（供体与受体之间）。（5）在）在HfrF

7、-中，中，F-很少变成很少变成F+，基因重组频，基因重组频率比较高。杂交后，育性基因没有转移。率比较高。杂交后，育性基因没有转移。第16页/共27页第十六页，共27页。细菌重组细菌重组(zhn z)的的特点特点第17页/共27页第十七页，共27页。基因从基因从Hfr细胞按次序转入细胞按次序转入F-细胞，可根细胞，可根据基因进入据基因进入(jnr)F-细胞的时间和次序制细胞的时间和次序制作基因图谱。作基因图谱。 Wollman和和Jacob于于1954年在大肠杆菌年在大肠杆菌中曾进行了以下杂交实验。中曾进行了以下杂交实验。 第18页/共27页第十八页，共27页。中断杂交实验中断杂交实验第19页/

8、共27页第十九页，共27页。二中断二中断(zhngdun)杂杂交作图交作图第20页/共27页第二十页，共27页。选出的选出的thr+leu+strr重组中非选择标记与结合时间作图重组中非选择标记与结合时间作图第21页/共27页第二十一页，共27页。根据中断杂交实验结果，确定基因根据中断杂交实验结果，确定基因(jyn)间的间的图距（单位为时间图距（单位为时间min）第22页/共27页第二十二页，共27页。E.coli 染色体为环形染色体为环形(hun xn)第23页/共27页第二十三页，共27页。三三. 重组重组(zhn z)作图作图在中断杂交中，根据基因转移的先后次序，以在中断杂交中，根据基因

9、转移的先后次序，以时间为单位求出各基因间的距离，叫做时间作时间为单位求出各基因间的距离，叫做时间作图法。如果基因间转移的时间在两分钟以内，图法。如果基因间转移的时间在两分钟以内，用这种方法求得的基因间距离就不很精确用这种方法求得的基因间距离就不很精确(jngqu)(jngqu)可靠，它为重组作图提供某些基可靠，它为重组作图提供某些基因之间连锁关系及其前后次序的依据。因之间连锁关系及其前后次序的依据。重组作图是根据基因间重组率进行定位的。重组作图是根据基因间重组率进行定位的。 第24页/共27页第二十四页，共27页。例如例如(lr)根据中断杂交试验知根据中断杂交试验知lac和和ade基因是紧密基因是紧密连锁的而且连锁的而且lac比比ade先进入受体。先进入受体。试验试验 ：Hfr lac+ade+strs F- lae-ade-strr 第25页/共27页第二十五页，共27页。lacade 间重组间重组(zhn z)率：率：=lac-ade+ lac+ade+lac-ade+用时间单位法用时间单位法l