细菌和噬菌体的重组和连锁.ppt

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1、第五章细菌和噬菌体的重组和连锁细菌和病毒在遗传学研究中的优越性*结构简单*世代周期短*容易检出突变第一节细菌的遗传分析一、细菌的杂交细菌菌落的表现型：原养型（野生型）形态性状：菌落形状、颜色、大小突变型生理特性营养缺陷型+/-抗性-抗药或抗感染r/s图5－1黎德伯格和塔特姆的杂交试验1946可能的原因：*污染*突变*营养互补*遗传重组图5-2U型管实验证明菌株间直接接触的必要性二、F因子大肠杆菌遗传物质的传递方式跟具有典型减数分裂过程的生物不同:*两个亲本类型对子裔的遗传贡献不相等*所有在子裔中出现的基因都是连锁的???Hayes和Cavalli-Sf

2、orza（1952)菌株A菌株Bmet-thr+leu+thi+×met+thr-leu-thi-链霉素处理菌株A或菌株B，阻碍其分裂处理菌株A+未处理菌株B有菌落处理菌株B+未处理菌株A无菌落菌株A——供体处理后仍能转移基因菌株B——受体未处理，仍能分裂，接受转移过来的基因供体有一个性因子即致育因子(sexorfertilityfactor)--F因子，是能独立增殖的环状DNA分子供体细胞F+的表面有性伞毛图5－3两个E.Coli细胞杂交的电子显微镜照片(X34,300)性伞毛/结合管F+→F+F-→F-F+×F-↓F+但染色体上基因的重组频率很低吖

3、黄素F+F-5’F+хF-Fig17.9F+xF-conjugation.©2003JohnWileyandSonsPublishers三、高频重组在菌株A（F+）中发现一个新菌株，跟菌株B（F-）杂交时，出现重组子的频率很高，几乎比F+×F-高一千倍，称高频重组（highfrequencyofrecombination,Hfr）菌株但Hfr×F-时，F-细菌很少有转变成F+的？？四、用中断杂交技术作连锁图Jacob和Wollman在五十年代设计了一个著名的中断杂交试验Hfr:thr+leu+azirtonrlac+gal+strsF-:thr-leu

4、-azistonslac-gal-strr每隔一定时间取样，放在食物搅拌器内搅拌培养在含str不含Thr和Leu的培养基上，Hfr和F-不能生长，只有重组子可以生长用影印培养法测试形成的菌落的基因型，确定每个基因转入F-的顺序（时间）根据基因转入F-的时间，进行细菌染色体作图细菌的影印培养法中断杂交技术（interruptedmatingtechnique）：根据供体基因进入受体细胞的顺序和时间绘制连锁图的技术Hfr的未选择标记基因进入F-所需的时间分钟转移的Hfr基因〈909azir11azirtonr18azirtonrlac+25azir

5、tonrlac+gal+Hfr细菌的基因按一定的时间顺序依次出现在F-细菌染色体从一端（原点origin，o）开始，以线性方式进入F-细菌oazitonlacgalF09111825根据中断杂交实验作出的大肠杆菌连锁图Fig17.12TheinterruptedmatingexperimentofWollmanandJacob.©2003JohnWileyandSonsPublishers高频转导：HfrxF-F因子部分在最后转移Hfr的类型基因转移顺序HfrH123AB3120thrprolacpurgalhisglythi0thrthiglyhis

6、galpurlacpro0prothrthiglyhisgalpurlac0purlacprothrthiglyhisgal0thithrprolacpurgalhisgly表5－1用中断杂交法确定的几个Hfr菌株的基因顺序用不同的Hfr菌株进行中断杂交实验制作连锁图，发现基因转移的顺序、转移的起点(O)和转移的方向不同？？？假设细菌染色体是环状的任何线性的Hfr染色体的形成都可用F因子插入环状染色体的不同地点来说明CairnsJ.1960电子显微镜观察到大肠杆菌的DNA确实是环状的Fig17.10SomeofthesitesofF-factorint

7、egrationintheE.colichromosome.©2003JohnWileyandSonsPublishers五、F因子整合到细菌染色体环状的F因子，通过一个简单交换，整合到环状的细菌染色体上，形成Hfr染色体F因子的插入决定了Hfr染色体的极性，F因子所在的地方是末端，而跟F因子相对的一点是原点，是染色体转移的起点环状的F因子包括几个部分：1）原点，是转移的起点2）形成性伞毛的基因群3）DNA复制酶基因4）插入序列质粒（plasmid）：染色体外遗传物质，可自我复制，并在细胞分裂时分配到子细胞中，如可整合到染色体上，成为染色体的一部分，则

8、称为附加体（episome）F因子在F+细菌中存在于细胞质内，在Hfr细菌中整合到染色体上，是