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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母,如基
2、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(partialdiploid);
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(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。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
4、入裸露的DNA可以称为转染或转化)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。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
5、的直接接触,遗传信息从供体单向转移到受体的过程。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)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+质疑:⑴细菌的
6、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。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(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
7、+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四.高频重组(Highfrequencerecombination,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五.Hfr和F因子的关
8、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IS3δ组IS3区区OIS2POriTOriV复区制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