第7章細菌與噬菌體得重組與連鎖Ch7、2Introduction1854年八月31日得晚上,倫敦得Soho附近地區(qū)爆發(fā)了一個可怕得流行病霍亂。成百上千得患上了嚴重得腹瀉及嘔吐,在接下來得三天里,居住在Broad街或者附近得127人死亡。到九月10日,死亡人數(shù)已經(jīng)攀升到500以上。它就就是英國曾經(jīng)經(jīng)歷得最惡劣得霍亂流行。Soho得居民們恐怖地逃離家園,商店關(guān)門,房屋上鎖,街道荒蕪。Ch7、3IntroductionSoho流行病最早就就是JohnSnow博士目擊得,她就就是一個內(nèi)科醫(yī)生,住在Sackville街,她見識了該病得毀滅性得影響與迅速得蔓延。她對霍亂進行了研究,懷疑它就就是通過供水傳播得,但就就是大多數(shù)醫(yī)學(xué)權(quán)威駁回了她得懷疑。Ch7、4IntroductionSnow對Soho附近地區(qū)進行全面調(diào)查,查明了所有患霍亂得人。她把病例畫在一張圖上,發(fā)現(xiàn)這些患者聚居在位于Broad街得一個特定得水泵周圍?；魜y病例沒有聚集在其它得水泵附近。Snow聯(lián)系了教區(qū)官員,說服她們除去Broad街水泵得把手,通過這個簡單得行動,霍亂得傳播就突然停止了。Snow后來在倫敦進行了霍亂流行得其她得研究,證實該病就就是通過被臟水污染得水傳播得。Ch7、5Introduction霍亂在亞洲至少已經(jīng)存在了1000年,但就就是在Soho流行該病得時候,它在英國還就就是一種較新得疾病。今天,霍亂被認為就就是一種嚴重得腸道傳染病,由霍亂弧菌(Vibriocholerae)所引起(圖8、1)。這個細菌產(chǎn)生一種烈性得內(nèi)毒素,導(dǎo)致大量得腹瀉及嘔吐。如果未經(jīng)治療,該狀況可以導(dǎo)致嚴重得脫水與死亡。雖然自出現(xiàn)內(nèi)孔再水化療法與抗生素以來霍亂死亡已經(jīng)極大地下降,但就就是該疾病延仍然就就是一個嚴重得公共健康問題,尤其在缺乏現(xiàn)代給水系統(tǒng)得區(qū)域。南非最近得一次霍亂流行在六個月得時間里感染了25,000人以上。Ch7、6Introduction圖8、1霍亂弧菌(Vibriocholerae)就就是引起霍亂得細菌。Ch7、7Introduction現(xiàn)在通過V、cholerae基因組得測序已經(jīng)揭示了霍亂得很多秘密。

大多數(shù)細菌具有單個環(huán)狀染色體,但就就是V、cholerae有兩個。對V、cholerae基因組進行測序得到得最有意義得一個發(fā)現(xiàn)就就是很多細菌得致病基因就就是從其它細菌中獲得得?；魜y弧菌顯然具有與其它細菌與病毒交換遺傳物質(zhì)得悠久歷史,并且似乎大部分獲得得DNA決定著它得毒性。比如,編碼霍亂毒素(choleratoxin)得基因,在一個侵染該細菌得病毒得基因組中被發(fā)現(xiàn),該基因很久以前變成了它得基因組得一個永久得部分。霍亂弧菌說明了細菌與病毒之間基因交流(geneexchange)得重要性,基因交流就就是本章得一個主要話題。8大家應(yīng)該也有點累了,稍作休息大家有疑問得,可以詢問與交流Ch7、9Introduction自從四十年代以來,細菌與病毒得遺傳系統(tǒng)已經(jīng)對很多重要得遺傳學(xué)概念得發(fā)現(xiàn)作出了貢獻。分子遺傳學(xué)得研究最初差不多全部集中在它們得基因上;今天,細菌與病毒仍然就就是探查更復(fù)雜得生物中基因得性質(zhì)得必不可少得工具,部分原因就就是它們具有很多特性,使它們適合于遺傳學(xué)得研究(表8、1)。Ch7、10Introduction研究細菌與病毒得遺傳系統(tǒng)還因為這些生物在人類社會中起著重要作用。它們已被利用來生產(chǎn)很多經(jīng)濟上很重要得物質(zhì),并且它們具有巨大得醫(yī)學(xué)意義,引起很多得人類疾病。在這一章,我們集中于細菌與病毒得遺傳系統(tǒng)得幾個獨特得方面。將描述基因轉(zhuǎn)移與重組得重要過程,比如對霍亂細菌得致病原因起作用得那些過程,我們還將了解這些過程如何可用于對細菌與病毒得基因作圖。Genetics第一節(jié)細菌與病毒遺傳研究得意義一、細菌得生物學(xué)特征二、病毒得生物學(xué)特征三、細菌與病毒在遺傳研究中得優(yōu)越性四、細菌與病毒得擬有性過程五、細菌遺傳得實驗研究方法Ch7、12一、細菌得生物學(xué)特征細菌就就是單細胞生物,完成每個世代只需20分鐘,而且容易得到它得生化突變型,它不僅在醫(yī)學(xué)上與農(nóng)業(yè)上重要,而且從進化角度上也就就是異常成功得,因為它占據(jù)地球上大部分得生物干重。研究細菌遺傳得方法:主要就就是對細菌菌落形態(tài)得遺傳研究(如圖,霉菌菌落)Ch7、13一、細菌得生物學(xué)特征原則上說,培養(yǎng)皿中每個細菌長成得菌落應(yīng)具有共同得遺傳組成,但就就是由于偶然發(fā)生得突變:形態(tài)性狀得突變,生理特性得突變或抗性得突變,而使這些突變后得細菌所形成得菌落與其她得菌落有所不同。菌落形態(tài)性狀得突變包括:菌落得形狀、顏色與大小等。生理特性得突變包括:喪失合成某種營養(yǎng)物質(zhì)能力得營養(yǎng)缺陷型?？剐酝蛔儼?抗藥性或抗感染性。Ch7、14二、病毒得生物學(xué)特征病毒就就是比細菌更為簡單得生物,它們也只有一條染色體,即單倍體。有些病毒得染色體就就是DNA,還有一些病毒就就是RNA。病毒主要就就是由蛋白質(zhì)外殼及其包被得核酸所組成得顆粒。病毒可根據(jù)宿主(動物、植物、細菌)或遺傳物質(zhì)(DNA或RNA)來分類。細菌病毒,稱為噬菌體(phage)(如圖),就就是目前經(jīng)過廣泛研究,了解比較清楚得一種病毒。Ch7、15三、細菌與病毒在遺傳研究中得優(yōu)越性細菌與病毒在遺傳研究中得優(yōu)越性可以歸納為:世代周期短,繁殖世代所需時間短;易于操作管理與進行化學(xué)分析(純培養(yǎng)與代謝產(chǎn)物累積);便于研究基因得突變(表現(xiàn)與選擇);便于研究基因得作用(突變型生長條件與基因作用);便于研究基因得重組(重組群體大、選擇方法簡便有效);遺傳物質(zhì)比較簡單,可作為研究高等生物得簡單模型;Ch7、16四、細菌與病毒得擬有性過程雖然細菌與病毒不具備象真核生物配子進行融合得有性過程,但它們得遺傳物質(zhì)也能從一個細胞傳遞到另一個細胞,并且也能形成重組體。細菌獲取外源遺傳物質(zhì)有四種不同得方式:轉(zhuǎn)化,接合,轉(zhuǎn)導(dǎo)與性導(dǎo)。當一個細菌被一個以上得病毒粒子所侵染時,噬菌體也能在細菌體內(nèi)交換遺傳物質(zhì)。如果兩個噬菌體屬于不同品系,它們之間可以發(fā)生遺傳物質(zhì)得部分交換(重組)。下面將敘述細菌與噬菌體遺傳物質(zhì)得交換過程,并且將利用這些方法作出細菌與噬菌體得染色體圖。Genetics

五、細菌遺傳得實驗研究方法(一)細胞計數(shù)(培養(yǎng)物細胞濃度)(二)建立純系得方法(三)選擇培養(yǎng)法鑒定突變型與重組型(四)突變型與重組型得批量篩選方法Ch7、18(一)細胞計數(shù)(培養(yǎng)物細胞濃度)培養(yǎng)物中微生物計數(shù)方法就就是微生物學(xué)得基本實驗技術(shù),其基本思路就就是:對原培養(yǎng)物進行連續(xù)稀釋;進行平板涂抹培養(yǎng);由于每個細胞形成一個菌落,計數(shù)菌落數(shù);根據(jù)稀釋倍數(shù)計算原培養(yǎng)物中得細胞濃度。Ch7、19(二)建立純系得方法——純培養(yǎng)挑取由單個細胞繁殖而來得菌落進行培養(yǎng)就可以獲得由一個細胞繁殖而來得純系。通常采用平板表面涂布法或劃線法可以獲得單菌落。這種方法獲得得純系,稱為“菌種純”。Ch7、20(二)建立純系得方法——純培養(yǎng)有時采用顯微操縱器進行菌絲尖端切割等方法從單個細胞直接培養(yǎng)建立純系。采用這種方法獲得得純系稱為“菌株純”。Ch7、21(三)選擇培養(yǎng)法鑒定突變型與重組型許多細菌得突變都與培養(yǎng)基營養(yǎng)成分及培養(yǎng)條件有關(guān)。營養(yǎng)缺陷型得篩選、鑒定:選擇培養(yǎng)法就就是根據(jù)菌株在基本培養(yǎng)基與營養(yǎng)培養(yǎng)基上得生長表現(xiàn)將菌株分為原養(yǎng)型(也稱為原生營養(yǎng)型)與營養(yǎng)缺陷型(在基本培養(yǎng)基上不能正常生長,只能在相應(yīng)得營養(yǎng)培養(yǎng)基上生長)。營養(yǎng)突變型得篩選、鑒定方法與紅色面包霉生化突變型得鑒定方法基本一致。Ch7、22(四)突變型與重組型得批量篩選方法為高效檢測、分離混與群體中不同突變型,黎德伯格夫婦設(shè)計了影印培養(yǎng)法。該方法原理與選擇培養(yǎng)法一致,但就就是采用影印法將在完全培養(yǎng)基上單菌落同時接種到不同選擇培養(yǎng)基上同時對所有菌落進行選擇培養(yǎng),鑒定效率大大提高。Genetics第二節(jié)

細菌得遺傳重組一、轉(zhuǎn)化二、接合三、性導(dǎo)Genetics一、轉(zhuǎn)化(transformation)(一)、細菌轉(zhuǎn)化實驗(二)、轉(zhuǎn)化過程*(三)、共同轉(zhuǎn)化與遺傳圖譜繪制Ch7、25(一)、細菌轉(zhuǎn)化實驗1、基礎(chǔ)知識野生型肺炎雙球菌菌落為光滑型,一種突變型為粗糙型,兩者根本差異在于莢膜形成;莢膜得主要成分就就是多糖,具特殊得抗原型;不同抗原型就就是遺傳得,一般情況下不發(fā)生互變。莢膜菌落毒性類型光滑型S發(fā)達光滑有I,II,III粗糙型R無粗糙無I,IICh7、262、Griffith轉(zhuǎn)化研究(1928)Ch7、27Griffith對其試驗結(jié)論及發(fā)展根據(jù)上述研究結(jié)果Griffith認為:(有毒)死細菌中得某種物質(zhì)轉(zhuǎn)移到(無毒)活細菌中,并使之具有毒性,導(dǎo)致小家鼠死亡。她將這種細菌遺傳類型得轉(zhuǎn)變稱為轉(zhuǎn)化,并將引起轉(zhuǎn)化得物質(zhì)稱為轉(zhuǎn)化因子(tranformingprinciple)。但就就是當時得化學(xué)與生化分析技術(shù)還無法鑒定殺死細菌中得成分,因而不知轉(zhuǎn)化因子為何物。Ch7、28Griffith對其試驗結(jié)論及發(fā)展以后一些研究者重復(fù)上述試驗,并且加入了體外培養(yǎng)試驗,即:將加熱殺死得SIII細菌與無毒RII細菌混合培養(yǎng),然后注入小家鼠體內(nèi),同樣導(dǎo)致家鼠死亡。表明:細菌在培養(yǎng)條件下也能夠?qū)崿F(xiàn)遺傳類型間得定向轉(zhuǎn)化。Ch7、293、阿維利(Avery)等得轉(zhuǎn)化實驗(1944)Ch7、30實驗結(jié)論上述實驗結(jié)果表明:來源于加熱殺死得SIII細菌,并使RII細菌轉(zhuǎn)化成為SIII型細菌得轉(zhuǎn)化因子就就是DNA。正就就是在這一認識得基礎(chǔ)上,將轉(zhuǎn)化定義為:某一基因型得細胞從周圍介質(zhì)中吸收來自另一基因型得DNA而使它得基因型與表現(xiàn)型發(fā)生相應(yīng)變化得現(xiàn)象。Ch7、31實驗結(jié)論Avery等人得實驗實際上也表明:決定細菌遺傳類型得物質(zhì)就就是DNA,即證明了DNA就就就是遺傳物質(zhì)。但由于她們采用得實驗方法當時不被人們廣泛接受,而且得出得結(jié)論與當時人們得傳統(tǒng)觀念(認為蛋白質(zhì)就就是遺傳物質(zhì))不符合,而長期沒有得到人們得承認。Ch7、32(二)、轉(zhuǎn)化過程轉(zhuǎn)化現(xiàn)象在細菌中就就是一種普遍現(xiàn)象。不同細菌轉(zhuǎn)化過程有一定差異,但就就是它們都存在幾個共同特征,即:1、感受態(tài)與感受態(tài)因子:感受態(tài)指細菌能夠從周圍環(huán)境中吸收DNA分子進行轉(zhuǎn)化得生理狀態(tài)。感受態(tài)主要受一類蛋白質(zhì)(感受態(tài)因子)影響,感受態(tài)因子可以在細菌間進行轉(zhuǎn)移,從感受態(tài)細菌中傳遞到非感受態(tài)細菌中,可以使后者變?yōu)楦惺軕B(tài)。Ch7、33(二)、轉(zhuǎn)化過程轉(zhuǎn)化現(xiàn)象在細菌中就就是一種普遍現(xiàn)象。不同細菌轉(zhuǎn)化過程有一定差異,但就就是它們都存在幾個共同特征,即:1、感受態(tài)與感受態(tài)因子:一般認為感受態(tài)出現(xiàn)在細菌對數(shù)生長后期,并且某些處理過程可以誘導(dǎo)或加強感受態(tài),以大腸桿菌為例,用Ca2+處理對數(shù)生長后期得大腸桿菌可以增強其感受能力。Ch7、34(二)、轉(zhuǎn)化過程轉(zhuǎn)化現(xiàn)象在細菌中就就是一種普遍現(xiàn)象。不同細菌轉(zhuǎn)化過程有一定差異,但就就是它們都存在幾個共同特征,即:2、供體(donor)DNA與受體(receptor)細胞結(jié)合(binding):結(jié)合發(fā)生在受體細胞特定部位(結(jié)合點);對供體DNA片段有一定要求;結(jié)合過程就就是一個可逆過程。Ch7、35(二)、轉(zhuǎn)化過程轉(zhuǎn)化現(xiàn)象在細菌中就就是一種普遍現(xiàn)象。不同細菌轉(zhuǎn)化過程有一定差異,但就就是它們都存在幾個共同特征,即:3、DNA攝取:當細菌結(jié)合點飽與之后,細菌開始攝取外源DNA;細菌在攝取外源DNA時,由DNA移位酶降解其中一條鏈,并利用降解這條鏈產(chǎn)生得能量,將另一條鏈拉進細胞中。Ch7、36(二)、轉(zhuǎn)化過程轉(zhuǎn)化現(xiàn)象在細菌中就就是一種普遍現(xiàn)象。不同細菌轉(zhuǎn)化過程有一定差異,但就就是它們都存在幾個共同特征,即:4、聯(lián)會(synapsis)與外源DNA片段整合(integration):整合就就就是指單鏈得轉(zhuǎn)化DNA與受體DNA對應(yīng)位點得置換,從而穩(wěn)定地摻入到受體DNA中得過程。實際上就就就是一個遺傳重組得過程。因而研究整合得分子機制事實上也為遺傳重組得分子機制作出了貢獻。Ch7、37*(三)、共同轉(zhuǎn)化與遺傳圖譜繪制利用共同轉(zhuǎn)化繪制細菌連鎖遺傳圖譜得基本原理:相鄰基因發(fā)生共同轉(zhuǎn)化得概率與兩者得距離間成正向關(guān)系,基因間距離越近,發(fā)生共同轉(zhuǎn)化得頻率越高,反之越低。因此可能通過測定兩基因共同轉(zhuǎn)化得頻率來指示基因間得相對距離。Genetics二、接合(一)、接合現(xiàn)象得發(fā)現(xiàn)與證實(二)、F因子及其在雜交中得行為*(三)、中斷雜交試驗作圖Ch7、39(一)、接合現(xiàn)象得發(fā)現(xiàn)與證實Lederberg與Tatum大腸桿菌雜交試驗:材料:大腸桿菌K12菌株得兩個營養(yǎng)缺陷型品系:A—甲硫氨酸缺陷型met-與生物素缺陷型bio-;B—蘇氨酸缺陷型thr-與亮氨酸缺陷型leu-。Ch7、40(一)、接合現(xiàn)象得發(fā)現(xiàn)與證實Lederberg與Tatum大腸桿菌雜交試驗:方法:將A、B混與,在基本培養(yǎng)基(固體)上涂布培養(yǎng)。結(jié)果:平板上長出原養(yǎng)型菌落(++++)。Ch7、41幾種可能解釋及其分析對上述試驗結(jié)果原養(yǎng)型菌落可能產(chǎn)生于:親本細菌A或B發(fā)生了回復(fù)突變;兩品系細胞通過培養(yǎng)基交換養(yǎng)料——互養(yǎng)作用;兩品系間發(fā)生了轉(zhuǎn)化作用;發(fā)生細胞融合,形成了異核體或雜合二倍體。為了驗證這些原養(yǎng)型菌落產(chǎn)生得可能而進行得研究最終表明:這些解釋均不成立。Ch7、42(一)、接合現(xiàn)象得發(fā)現(xiàn)與證實經(jīng)過上述分析可以認為:在Lederbery與Tatum及其它類似試驗中,發(fā)生了一種不同于轉(zhuǎn)化得遺傳重組方式,稱之為接合。接合(conjugation)：遺傳物質(zhì)從供體(donor)(“雄性”)轉(zhuǎn)移到受體(receptor)(“雌性”)的重組過程。Hayes(1952)研究表明:大腸桿菌兩種不同菌株(品系)接合過程中遺傳物質(zhì)得轉(zhuǎn)移就就是單向得;從而認為大腸桿菌存在兩種類型品系:雌性與雄性分別作為接合過程中遺傳物質(zhì)得供體與受體。Ch7、43(二)、F因子及其在雜交中得行為1、F因子:Hayes等進一步研究發(fā)現(xiàn),大腸桿菌在接合中作供體得能力受細胞內(nèi)一種致育因子(fertilityfactor,F因子;sexfactor,性因子)控制。攜帶F因子得菌株稱供體菌或雄性,用F+表示,沒有F因子得菌株稱為雌性,用F-表示。Ch7、44(二)、F因子及其在雜交中得行為1、F因子:F因子得化學(xué)本質(zhì)就就是DNA,可以自主狀態(tài)存在于細胞質(zhì)中或整合到細菌得染色體上。F因子可以在細菌細胞間進行轉(zhuǎn)移并傳遞遺傳物質(zhì)。Ch7、45F因子得存在狀態(tài)以大腸桿菌為例,F因子能夠以三種狀態(tài)存在:沒有F因子,即F-;包含一個自由狀態(tài)得F因子,即F+;包含一個整合到自己染色體組內(nèi)得F因子,即Hfr(如圖)。Ch7、462、F因子及其在雜交中得行為當F+細菌與F-細菌接合時(F+×F-),F因子得新拷貝能在接合過程中轉(zhuǎn)移到F-細胞中去,使F-細胞轉(zhuǎn)變成F+細胞,在接合管形成后,FDNA雙鏈之一被切斷,從斷端轉(zhuǎn)移到F-細胞,在那里發(fā)生DNA復(fù)制。當F因子復(fù)制完成后,F-變成F+。Ch7、472、F因子及其在雜交中得行為當Hfr×F-接合時,F-細菌很少轉(zhuǎn)變成Hfr,這就就是因為當Hfr與F-接合時,整合得FDNA從一端被內(nèi)切酶切成單鏈切口,細菌染色體由這一小段單鏈得F因子作為前導(dǎo)轉(zhuǎn)移到F-受體,一邊進入一邊合成。在大多數(shù)情況下,只有一小部分細菌染色體轉(zhuǎn)移,接合即出現(xiàn)中斷,受體細胞仍保持為F-,因為F因子仍留在供體內(nèi)。Ch7、482、F因子及其在雜交中得行為當F+或Hfr得細菌染色體進入F-后,在一個短時期內(nèi),F-細胞中對某些位點來說總有一段二倍體得DNA。這樣得細菌稱為部分二倍體或部分合子。新染色體得DNA稱為供體外基因子,而宿主得染色體則稱為受體內(nèi)基因子。Ch7、492、F因子及其在雜交中得行為部分二倍體中發(fā)生單數(shù)交換,可使環(huán)狀染色體打開,產(chǎn)生一個線性染色體,這種細胞不能成活,只有發(fā)生偶數(shù)得交換,才能產(chǎn)生遺傳得重組體與片段。部分二倍體中發(fā)生單數(shù)交換,可使環(huán)狀染色體打開,產(chǎn)生一個線性染色體,這種細胞不能成活,只有發(fā)生偶數(shù)得交換,才能產(chǎn)生遺傳得重組體與片段。Ch7、50(三)、用中斷雜交試驗作染色體連鎖圖雅科等人在五十年代設(shè)計了中斷雜交試驗,以證明接合時遺傳物質(zhì)從供體細胞得轉(zhuǎn)移就就是直線式進行得,她們把Hfr菌株與F-菌株混合在一起進行雜交培養(yǎng)。

Hfr菌株得基因型就就是:strsazirtonArgalb+lac+F-菌株得基因型就就是:strrazistonAsgalb-lac-str代表鏈霉素,s代表敏感性,r代表抗性,+代表原養(yǎng)型或抗性,-代表營養(yǎng)缺陷型。Ch7、51(三)、用中斷雜交試驗作染色體連鎖圖每隔一定時間取樣,把菌液放在食物攪拌器內(nèi)攪拌,以中斷雜交。經(jīng)過稀釋,接種到含有鏈霉素得完全培養(yǎng)基上,這樣將殺死所有Hfr細胞,然后對形成菌落得F-細胞用影印培養(yǎng)法測試其基因型,以便確定每個基因轉(zhuǎn)移到F-細胞得時間。Ch7、52(三)、用中斷雜交試驗作染色體連鎖圖右圖表示利用這個方法所獲得得結(jié)果,混合9分鐘后取樣時,開始出現(xiàn)少量對疊氮化物有抗性得菌落,說明抗疊氮化物得基因此時已進入F-細胞中,但對T1噬菌體來說,全部F-細胞還屬于敏感型,說明tonA基因還沒有進入F-細胞中。Ch7、53(三)、用中斷雜交試驗作染色體連鎖圖混合11分鐘后,才開始出現(xiàn)抗噬菌體T1得F-細菌?；旌?8分鐘與24分鐘取樣時,又分別出現(xiàn)乳糖發(fā)酵與半乳糖發(fā)酵得基因。這說明Hfr菌株得基因就就是按一定得線性順序依次進入F-菌株,也就就就是說,染色體從原點開始以直線方式進入F-細胞得。Ch7、54(三)、用中斷雜交試驗作染色體連鎖圖根據(jù)中斷雜交得實驗,以Hfr基因在F-細胞中出現(xiàn)得時間為標準,可以作出大腸桿菌得連鎖遺傳圖。用不同得Hfr菌株進行中斷雜交實驗所作出得大腸桿菌基因連鎖圖,其基因進入F-細胞得轉(zhuǎn)移得順序不大相同。Ch7、55(三)、用中斷雜交試驗作染色體連鎖圖這個實驗進一步說明F因子與細菌染色體都就就是環(huán)狀得,而Hfr細胞染色體得形成,則因F因子插入環(huán)狀染色體得不同位置,因而形成了不同得轉(zhuǎn)移原點與轉(zhuǎn)移方向。Ch7、56(四)、重組作圖

如果兩個基因間得轉(zhuǎn)移時間小于2分鐘,用中斷雜交法所得得圖距不太可靠,應(yīng)采用傳統(tǒng)得重組作圖法。例如,有兩個緊密連鎖得基因lac-(乳糖不發(fā)酵)與ade-(腺嘌呤缺陷型),為了求得兩個基因間得距離,可采用Hfrlac+ade+與F-lac-ade-得雜交實驗。用完全培養(yǎng)基但不加腺嘌呤,可以選出F-ade+得菌落。Ch7、57(四)、重組作圖

由于ade進入F-細胞得順序較lac為晚,因此只要ade進入F-細胞,lac自然也已經(jīng)進入。如果選出ade+同時也就就是lac+,說明lac與ade間沒有發(fā)生過交換。如果就就是lac-,說明兩者之間發(fā)生過交換。重組作圖Ch7、58(四)、重組作圖

Hfrlac+ade+轉(zhuǎn)入受體細胞后將會產(chǎn)生四種情況:①lac+ade+未整合到F-基因組中,而就就是以片段得游離形式存在,由于它不能進行獨立復(fù)制,因而在細胞分裂中會被丟失②如果在這兩個基因之外發(fā)生雙交換,而在lac與ade之間沒有發(fā)生重組,則在缺乏腺嘌呤得培養(yǎng)基上表現(xiàn)為F-lac+ade+③表型為lac+ade-,這種類型在缺乏腺嘌呤得培養(yǎng)基上就就是不能生長得,無法篩選出來;④表型為lac-ade+,它可以在缺乏腺嘌呤得培養(yǎng)基上生長。Ch7、59(四)、重組作圖

圖Hfrlac+ade+轉(zhuǎn)入受體細胞后產(chǎn)生四種情況Ch7、60(四)、重組作圖

第①種情況根本沒有整合,不必考慮;第②種情況下,在lac-ade間未發(fā)生過交換,可認為就就是親組合;第③種情況,一方面無法篩選,另一方面并不一定就就是由于在lac-ade間發(fā)生過交換,而很可能就就是lac+進入而ade+還未進入受體細胞,因而這種情況對計算基因間得圖距沒有意義;第④種情況就就是真正得重組子,因為這種情況得產(chǎn)生一定就就是內(nèi)基因子與外基因子在這兩個基因之間發(fā)生交換得結(jié)果。Ch7、61(四)、重組作圖

F-lac-ade-可以說就就是親組合,但它在缺乏腺嘌呤得培養(yǎng)基上就就是不能生長得,因而對于計算圖距也就就是沒有意義得。所以lac-ade兩基因間得距離可用下式計算:如何鑒定lac+與lac-:把菌落培養(yǎng)在加有曙紅與美藍得含乳糖得培養(yǎng)基上,如能發(fā)酵乳糖,菌落為紫紅色,就就是lac+,如不能利用乳糖,則菌落就就是白色,則就就是lac-。Ch7、62(四)、重組作圖

兩基因間得重組值約等于22%。而這兩個位點間得時間單位約為1分鐘,可見1個時間單位(分鐘)大約相當于20%得重組值。根據(jù)大腸桿菌接合實驗得研究,利用中斷雜交,基因重組等方法已繪制出大腸桿菌K12得環(huán)狀遺傳圖。Ch7、63三、性導(dǎo)與F

因子性導(dǎo)就就是指接合時由F′因子所攜帶得外源DNA整合到細菌染色體得過程。F因子整合到宿主細菌染色體過程就就是可逆得,當發(fā)生環(huán)出時,F因子又重新離開染色體,然而F因子偶然環(huán)出時不夠準確,它攜帶有大腸桿菌染色體得一些基因,這種F因子稱為F′因子。Ch7、64三、性導(dǎo)與F

因子雅科等發(fā)現(xiàn)一個特殊得Hfr菌株能把lac+等位基因高頻率地轉(zhuǎn)移到Flac-受體,F′因子攜帶lac+基因進入受體細胞,在lac位點成為部分二倍體,F′lac+/lac-,它得表現(xiàn)型就就是lac+。部分二倍體F′lac+/lac-不穩(wěn)定,F′因子可能丟失,產(chǎn)生lac-單倍體,或就就是在F′與染色體間重組產(chǎn)生穩(wěn)定得lac+。Ch7、65三、性導(dǎo)與F

因子由性導(dǎo)產(chǎn)生得部分二倍體,一方面為確定等位基因顯隱性關(guān)系提供了重要方法,另一方面由于分離出大量得F′因子,每個F′因子攜帶不同得大腸桿菌得基因,包括全部染色體基因,因此,并發(fā)性導(dǎo)就就是建立遺傳圖得另一手段,即兩個位點必須密切相連才能處在同一個F′因子上。這樣通過兩個位點間重組頻率得計算就可以獲得每個片段得連鎖群。Genetics第三節(jié)

噬菌體得遺傳分析一、烈性噬菌體二、溫與噬菌體三、轉(zhuǎn)導(dǎo)Ch7、67一、烈性噬菌體遺傳學(xué)上應(yīng)用較廣泛得就就是大腸桿菌得T偶數(shù)系列噬菌體。它們得外貌都象蝌蚪狀(如圖)。T偶數(shù)系列噬菌體具有六角形得頭部,其