细菌接合(遗传学).ppt

1、细菌的遗传重组,-细菌的接合,接合（conjugation） 细菌通过性菌毛相互连接沟通，将遗传物质（主要是质粒DNA）从供体菌转移给受体菌的过程。,接合现象的证据 1946 J. Lederberg和E. L. Tatum,不同营养缺陷型的E. coli： A菌株： Met- bio- thr+ leu+ thi+ 甲硫氨酸、生物素缺陷 B菌株： Met+ bio+ thr- leu- thi- 苏氨酸、亮氨酸、硫胺素缺陷,A、B菌株分别接种基本培养基 中，均不能生长。 A、B菌株混合于完全培养基中 培养几小时，离心除去培养基，再 涂布于基本培养基中，出现原养型 菌株（Met- bio- t

2、hr+ leu+ thi+ ）， 且概率为10-7 。,假设与猜测,（1）亲本发生回复突变。 （2）细菌细胞没有接合，只是交换DNA，可能是转化的结果。 （3）混合后通过培养基A、B某些代谢产物的互相补充，即交换养料得以在基本培养基中生长。 （4）细菌接合后发生基因重组。,推翻与验证,（1）亲本发生回复突变。 选用细菌为多重营养缺陷型，A菌株要回复突变为原养型，必须两个基因同时发生回复突变，概率为10-14；B菌株需要三个基因同时发生回复突变，概率为10-21。 与实际的原养型菌株出现概率10-7不符，推翻假设（1）。,假设与猜测,（1）亲本发生回复突变。 （2）细菌细胞没有接合，只是交换DN

3、A，可能是转化的结果。 （3）混合后通过培养基A、B某些代谢产物的互相补充，即交换养料得以在基本培养基中生长。 （4）细菌接合后发生基因重组。,推翻与验证,（2）细菌细胞没有接合，只是交换DNA，可能是转化的结果。 将含A菌株的培养液灭菌， 加入含B菌株的培养液中培养， 结果没有发现原养型菌落， 说明原实验并非转化的结果，推翻假设（2）。,假设与猜测,（1）亲本发生回复突变。 （2）细菌细胞没有接合，只是交换DNA，可能是转化的结果。 （3）混合后通过培养基A、B某些代谢产物的互相补充，即交换养料得以在基本培养基中生长。 （4）细菌接合后发生基因重组。,推翻与验证,（3）混合后通过培养基A、B

4、某些代谢产物的互相补充，即交换养料 得以在基本培养基中生长。 压或吸 任何一臂的培养基上 均未长出原养型细菌。 推翻假设（3）； 证实：直接接触(接合) 是原养型细胞出现的 必要条件。,假设与猜测,（1）亲本发生回复突变。 （2）细菌细胞没有接合，只是交换DNA，可能是转化的结果。 （3）混合后通过培养基A、B某些代谢产物的互相补充，即交换养料得以在基本培养基中生长。 （4）细菌接合后发生基因重组。,(Hages, 1952)通过实验证明： 结合过程中，遗传物质的转移是单向的（异宗配合）， A菌株 B菌株，从供体（即雄性） 到受体（即雌性）。,遗传物质的单方向转移,研究发现决定细菌性别的是致育

5、因子F因子。 F+菌株：细胞质中具有F因子的细菌，作为供体（雄性），提供遗传物质。 F-菌株：细胞质中没有F因子的细菌，作为受体（雌性） ，接受遗传物质。,F因子的特征,环状双链DNA质粒，约为大肠杆菌染色体的2。是细菌的一种附加因子，它的存在使宿主具有供体的能力。它由原点、致育基因、配对区三个部分组成。,F因子各部位功能,原点：是转移的起点和2个复制起点。 配对区：此处与大肠杆菌DNA多处核苷酸序列相对应（即同源序列），故可通过交换而使F因子整合到大肠杆菌DNA上。 致育基因：其上一些基因编码生成F纤毛的蛋白质，即F+细胞（雄性）表面的管状结构，F纤毛与F-细胞（雌性）表面的受体相结合，在两个细胞间形成细胞质桥。,F因子的整合和环出,Lfr菌株：F因子转移的频率很高，但细菌DNA间的 重组率很低，故称F+为低频重组菌株 （Lfr菌株）。 Hfr菌株：F因子整合到宿主染色体上并与宿主染色 体同步复制