分子遗传学8细菌和噬菌体的遗传和重组A

第八章 细菌和噬菌体的遗传重组

节基因和产物的符号细菌:表型野生型Gal＋，突变型Gal－或Gal；基因型野生型gal＋

突变型gal－

或gal酵母:

啤酒酵母基因:GAL4,CDC28蛋白质:GAL4,CDC28非洲粟酒酵母基因:gal4,cdc2

蛋白质:Gal4,Cdc2分子遗传学8细菌和噬菌体的遗传和重组A共28页，您现在浏览的是第1页!果蝇:以1-4个字母表示。基因:white(w

),tailless(tll),hedgehog(hh);蛋白:White,Tailless,Hedgehog

植物:没有惯用法，大多数用1-3个小写字母表示。Arabidopsis基因用果蝇的方法命名但用大写字母，如基因AGAMOUS(AG)，蛋白AGAMOUS。脊椎动物:一般以1-4个小写字母表示其基因功能。例如，基因sey,

myc,蛋白Sey,Myc人类:方法如脊椎动物但需大写。例如基因

MYC、SRY，蛋白MYC、ENO1。

基因产物的命名无统一的规定，现在一般都用正体,全部大写，或个字母大写，如Gal或GAL。分子遗传学8细菌和噬菌体的遗传和重组A共28页，您现在浏览的是第2页!

第二节 细菌转化

在细菌中遗传物质有三种转移的形式:

转化（transformation）接合（conjugation）转导（transduction）共同特点是：（1）单方向转移；（2）产生部分二倍体（partialdiploid）；（3）基因只有整合到环状染色体上才能稳定地遗传。分子遗传学8细菌和噬菌体的遗传和重组A共28页，您现在浏览的是第3页!接合

是DNA从细胞到细胞直接转移。转化

细胞从周围介质中吸收裸露的DNA。转染对裸露的病毒基因组DNA/RNA的吸收。（在动物细胞中，从周围介质中吸收任何裸露DNA都称为转染。在酵母和植物细胞中导入裸露的DNA可以称为转染或转化)分子遗传学8细菌和噬菌体的遗传和重组A共28页，您现在浏览的是第4页!

第三节 细菌的接合

一、E.coli接合的发现1946年莱德伯格(Lederberg,J.)和塔特姆(Tatum)发现细菌的接合（conjugation）。

细菌接合是指通过细胞的直接接触，遗传信息从供体单向转移到受体的过程。分子遗传学8细菌和噬菌体的遗传和重组A共28页，您现在浏览的是第5页!

A品系：met－bio－thi＋leu＋thr＋（thi：硫胺素B1）B品系：met＋bio＋thi－leu－thr－

AA+BB

基本培养基

met＋bio

＋

thi＋leu＋

thr＋分子遗传学8细菌和噬菌体的遗传和重组A共28页，您现在浏览的是第6页!质疑：⑴细菌的杂交实验获得的重组子可能是转化的结果。⑵培养基中含有某些代谢产物，混合后这些产物互相补充了对方的不足而得以在基本培养基上生长。分子遗传学8细菌和噬菌体的遗传和重组A共28页，您现在浏览的是第7页!

二、单向转移与F因子1952年海斯（W.Hayes）

大剂量链霉素A品系无影响

大剂量链霉素B品系阻止了重组提出异宗配合（heterothallic）意外的发现：分子遗传学8细菌和噬菌体的遗传和重组A共28页，您现在浏览的是第8页!分子遗传学8细菌和噬菌体的遗传和重组A共28页，您现在浏览的是第9页!四.高频重组(Highfrequencerebination,Hfr)1951年Cavalli发现用氮芥处理F＋然后将处理后的F＋×F－

10－41954年Hayes也分离了Hfr品系，发现：(1)Hfr使重组能力增加，但无传递F因子的能力，Hfr×F－F－(2)Hfr只能将供体基因组的一部分传给受体，Hayes的解释是Hfr的F因子发生了永久性改变。F＋×F－重组子此称为Hfr分子遗传学8细菌和噬菌体的遗传和重组A共28页，您现在浏览的是第10页!分子遗传学8细菌和噬菌体的遗传和重组A共28页，您现在浏览的是第11页!分子遗传学8细菌和噬菌体的遗传和重组A共28页，您现在浏览的是第12页!2.结合的过程：(1)F纤毛(Fpili)的合成,由纤毛素(pilin)蛋白构成，接合管仅使细胞初步接触；(2)转移启动转移起始区(transferorigin,OriT),滚环复制；(3)单链转移，复制，或重组。分子遗传学8细菌和噬菌体的遗传和重组A共28页，您现在浏览的是第13页!分子遗传学8细菌和噬菌体的遗传和重组A共28页，您现在浏览的是第14页!分子遗传学8细菌和噬菌体的遗传和重组A共28页，您现在浏览的是第15页!自然转化（naturaltransformation）在自然转化中细菌可以自由地吸收DNA，通过它来进行遗传转化；枯草杆菌中的转化属于自然转化。工程转化（engineeredtransformation）在这种转化中，细菌发生改变使得它们能摄入并转化外源DNA。E.coli转化就属于工程转化。分子遗传学8细菌和噬菌体的遗传和重组A共28页，您现在浏览的是第16页!转导

通过病毒颗粒介导将染色体或质粒DNA转移到细胞中。

普遍性转导:宿主

DNA片断可能取代病毒基因组被包装在噬菌粒中(1)载体为P1,P22噬菌体;(2)经错误包装宿主DNA片断和同源重组；(3)转移任何片断。特异性转导:宿主

DNA共价地加入到病毒基因组中(1)载体为λ噬菌体;(2)经特异位点整合或同源重组;(3)转移特定的基因。

分子遗传学8细菌和噬菌体的遗传和重组A共28页，您现在浏览的是第17页!两大难题：⑴a＋b－×a－b＋→a＋b＋(10-7

）和回复突变频率相近，难以区别。(2)E.coli杂交产生重组频率为10－7，筛查重组子的工作量太大。解决的方法：(1)使用多重突变型（multipleauxotrophs）(2)是采用基本培养基和选择培养基细菌同宗配合（homothallic）分子遗传学8细菌和噬菌体的遗传和重组A共28页，您现在浏览的是第18页!分子遗传学8细菌和噬菌体的遗传和重组A共28页，您现在浏览的是第19页!分子遗传学8细菌和噬菌体的遗传和重组A共28页，您现在浏览的是第20页!分子遗传学8细菌和噬菌体的遗传和重组A共28页，您现在浏览的是第21页!三.致育因子（fertilityfactor，F）（1）有F因子的细菌称为F＋，细菌增殖时可把F因子传递给后代。（2）没有F因子的细菌称为F－，F＋细菌经吖啶橙处理而丢失，成为F－。F因子一经丢失，细胞中便不再出现；（3）F＋可以和F－杂交，而不能和F＋杂交；（4）F＋×F－的杂交后代皆为F＋，而且可以10－7频率获得重组体后代。

转移区（transferregion）长33Kb分子遗传学8细菌和噬菌体的遗传和重组A共28页，您现在浏览的是第22页!五.Hfr和F因子的关系1.F因子的结构(1)重组区；(2)复制区:2个复制起点；(3)接合转移区分子遗传学8细菌和噬菌体的遗传和重组A共28页，您现在浏览的是第23页!F因子(F-factor)转重

移IS3δ组IS3区区

OIS2

POriTOriV复

区制

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