分子遗传学 8细菌和噬菌体的遗传和重组 A

1、第八章细菌和噬菌体的遗传重组,第一节 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,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

2、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，或第一个字母大写，如Gal或GAL。,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（partial diploid）； （

3、3）基因只有整合到环状染色体上才能稳定 地遗传。,自然转化（natural transformation） 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（engineered transformation） 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。,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

4、染或转化),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) 载体为噬菌体; (2) 经特异位点整合或同源重组; (3) 转移特定的基因。,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

5、体的过程。,两大难题： abab ab (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107， 筛查重组子的工作量太大。 解决的方法： (1)使用多重突变型（multiple auxotrophs） (2)是采用基本培养基和选择培养基 细菌同宗配合（homothallic）,A品系：met bio thi leu thr（thi：硫胺素B1） B品系：met bio thi leu thr A A+B B 基本培 养基 met bio thi leu thr,质疑： 细菌的杂交实验获得的重组子可能是转化的结果。 培养基中含有某些代谢产物，混合后这些产物互

6、相补充了对方的不足而得以在基本培养基上生长。,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：,三.致育因子（fertility factor，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）FF的杂交后代皆为F，而且可以107 频率获得重组体后代。 转移区（transfer region）长3

7、3 Kb,四.高频重组(High frequence recombination,Hfr),1951年 Cavalli发现 用氮芥处理F 然后将处理后的FF 104 1954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。,FF 重组子 此称为Hfr,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,F 因子 (F-factor),转 重 移 IS3 组 IS3 区 区 O IS2 P OriT OriV 复 区 制,2.结合的过程：,(1)F纤毛(F pili)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(transfer orig