Chap08 細(xì)菌和噬菌體的重組

1、第八章 細(xì)菌和噬菌體的重組與連鎖8.1 細(xì)菌和病毒8.2 細(xì)菌的遺傳分析8.3 噬菌體的遺傳分析遺傳學(xué)的發(fā)展與研究材料密切相關(guān)： 性狀遺傳 植物（豌豆） 細(xì)胞遺傳 果蠅 分子遺傳 細(xì)菌和病毒 遺傳學(xué)從細(xì)胞水平發(fā)展到分子水平的另一個(gè)重要原因是對基因的化學(xué)和物理結(jié)構(gòu)的深入了解。真核生物(eukaryote)原核生物(prokaryote) 原核細(xì)胞： 沒有核膜和明確的核結(jié)構(gòu)，沒有細(xì)胞器，不進(jìn)行有絲分裂和減數(shù)分裂，只通過簡單的裂殖方式增殖。 遺傳物質(zhì)簡單 8.1 細(xì)菌和病毒細(xì)菌和病毒一、細(xì)菌（一、細(xì)菌（Bacteria）細(xì)菌是單細(xì)胞原核生物，無性分裂，生長速度快, 周期短, 20分鐘一個(gè)世代. 易培

2、養(yǎng). 簡單的培養(yǎng)基即可培養(yǎng). 易突變. 且突變易鑒別.。大腸桿菌大腸桿菌 E.coliE.coli細(xì)菌的表現(xiàn)型：細(xì)菌的表現(xiàn)型：菌落形態(tài) 顏色、大小、邊緣狀態(tài)等營養(yǎng)需求 野生型（prototroph） 營養(yǎng)缺陷型（auxotroph）對藥物、噬菌體和其他因素的反應(yīng) 青霉素（penicillin）：pens penr研究細(xì)菌遺傳的方法研究細(xì)菌遺傳必須具備兩個(gè)條件: 一是具備野生型和突變型的細(xì)菌; 二是選擇合適的培養(yǎng)基. 不同的培養(yǎng)基用于培養(yǎng)不同類型的細(xì)菌.目前培養(yǎng)基的類型主要有以下3種：基本培養(yǎng)基. 用于野生型細(xì)菌的培養(yǎng). 完全培養(yǎng)基. 用于突變型細(xì)菌的培養(yǎng). 補(bǔ)充培養(yǎng)基. 用于具體突變類型的確定

3、. 二、病毒二、病毒 virus 病毒的結(jié)構(gòu)很簡單，只有蛋白質(zhì)外殼和被外殼包裹著的核酸（遺傳物質(zhì)），沒有自身進(jìn)行代謝和分裂所必須的細(xì)胞質(zhì)和細(xì)胞器，必須借助宿主細(xì)胞的代謝系統(tǒng)才能繁殖自己。所以，病毒都是寄生性的，它們必須生活在活細(xì)胞內(nèi)。病毒按寄主可分為： 動(dòng)物病毒，植物病毒，細(xì)菌病毒。病毒按遺傳物質(zhì)可分： RNA病毒，DNA病毒。噬菌體噬菌體 bacteriophage，phage細(xì)菌病毒，是研究得比較清楚的病毒。噬菌體侵染細(xì)菌后在均勻生長的細(xì)菌培養(yǎng)板上形成噬菌斑（plaque）。根據(jù)噬菌斑的形態(tài)和生長特點(diǎn)可以鑒別噬菌體。三、細(xì)菌和病毒在遺傳研究中的優(yōu)越性三、細(xì)菌和病毒在遺傳研究中的優(yōu)越性 世代

4、周期短，繁殖世代所需時(shí)間短易于管理和進(jìn)行生物化學(xué)分析是單倍體，便于研究基因的突變便于研究基因的精細(xì)結(jié)構(gòu)遺傳物質(zhì)比較簡單，用于研究基因結(jié)構(gòu)、功能及表達(dá)調(diào)控機(jī)制比較方便?？捎米餮芯扛叩壬锏暮唵文Ｐ?。一一、E.coli 接合的發(fā)現(xiàn)接合的發(fā)現(xiàn) 1946年萊德伯格(Lederberg, J.) 和塔特姆 (Tatum) 發(fā)現(xiàn)細(xì)菌的接合（conjugation）。 選用E.coli K12的兩個(gè)突變品系，A品系：met-bio-thr+leu+thi + (甲硫氨酸和生物素缺陷型)B品系：met+bio+thr-leu-thi - (蘇氨酸、亮氨酸、維生素B1缺陷型)8.2 細(xì)菌的遺傳分析 幾種推測：

5、營養(yǎng)物質(zhì)交流？ 兩品系細(xì)胞通過培養(yǎng)基交換養(yǎng)料兩品系細(xì)胞通過培養(yǎng)基交換養(yǎng)料 回復(fù)突變？ 回復(fù)突變率為回復(fù)突變率為106 10， 雙缺陷型為雙缺陷型為1012 1016 雜交？Davis（1950）U型管試驗(yàn) 證實(shí): 原養(yǎng)型菌落的出現(xiàn), 是兩種菌株直接接觸后, 發(fā)生基因重組造成的. 排除了營養(yǎng)互補(bǔ)及排除了營養(yǎng)互補(bǔ)及轉(zhuǎn)化的可能性。轉(zhuǎn)化的可能性。W.Hayes的實(shí)驗(yàn)（1952）菌株A：met-thr+leu+thi + 菌株B：met+thr-leu- thi - 鏈霉素可以抑制大腸桿菌細(xì)胞的分裂，但不殺死細(xì)胞。用鏈霉素處理A菌、不處理B菌，得到原養(yǎng)型10 -7；鏈霉素不處理A菌、處理B菌，無原養(yǎng)型出

6、現(xiàn)。 解釋：基因交流不是交互的，而是單向的。解釋：基因交流不是交互的，而是單向的。 A A株株-供體供體( (donor) B) B株株-受體受體( (receptor) ) 二、單向轉(zhuǎn)移與二、單向轉(zhuǎn)移與F因子因子 接合轉(zhuǎn)移DNA的能力是由細(xì)胞質(zhì)中的F因子的存在所決定的，F(xiàn)因子也稱為致育因子(fertility factor)或性因子(sex factor).具有F因子的品系記為F+：相當(dāng)于雄性。不含F(xiàn)因子的品系記為F-：雌性。 細(xì)菌接合細(xì)菌接合是指通過細(xì)胞的直接接觸，遺傳信息從供體單向轉(zhuǎn)移到受體的過程。F F+ +細(xì)菌細(xì)菌表面有性傘毛性傘毛（sex pili）細(xì)胞質(zhì)橋或稱結(jié)合管（conjug

7、ation tube）F F因子的結(jié)構(gòu)因子的結(jié)構(gòu)封閉環(huán)狀DNA分子,94.5kb質(zhì)粒質(zhì)粒（plasmid）: : 染色體外能自主復(fù)制的共價(jià)、閉合、環(huán)狀DNA分子,攜帶著決定細(xì)菌某種遺傳特性的基因。附加體附加體(episome): 染色體外的遺傳因子, 游離存在時(shí)可自主復(fù)制, 整合到宿主染色體上時(shí)則伴隨宿主DNA復(fù)制,附加體是特殊的質(zhì)粒，如F因子。F F因子能夠以三種狀態(tài)存在因子能夠以三種狀態(tài)存在： F因子整合進(jìn)細(xì)菌染色體后, 也能傳遞寄主染色體標(biāo)記, 因?yàn)镕可以傳遞任何與它連鎖的DNA.高頻重組品系（高頻重組品系（Hfr）接合過程示意圖接合過程示意圖滾環(huán)式復(fù)制滾環(huán)式復(fù)制F菌株的特點(diǎn)菌株的特點(diǎn)1

8、、F細(xì)菌可以把F因子傳給后代。 2、F細(xì)菌經(jīng)吖啶橙處理F因子丟失，也可以自發(fā)丟失因子，丟失后不再出現(xiàn)。 3、F不能和F雜交。 4、F和F雜交后代皆為F。Hfr 菌株的形成和轉(zhuǎn)移過程菌株的形成和轉(zhuǎn)移過程: : Hfr菌株的形成及其基因轉(zhuǎn)移菌株的形成及其基因轉(zhuǎn)移部分二倍體：部分二倍體：u 當(dāng)當(dāng)Hfr菌的部分染色體進(jìn)入菌的部分染色體進(jìn)入F F細(xì)胞后，細(xì)胞后，F(xiàn) F細(xì)胞中就成為部分二倍體（細(xì)胞中就成為部分二倍體（partial diploid）或部分合子（）或部分合子（merozygote）。）。u 新轉(zhuǎn)入的新轉(zhuǎn)入的DNA片斷稱為供體外基因片斷稱為供體外基因子（子（exogenote），而受體的染色體

9、稱），而受體的染色體稱為受體內(nèi)基因子（為受體內(nèi)基因子（endogenote）。）。 細(xì)菌重組的特點(diǎn)：交換發(fā)生在受體受體內(nèi)基因子內(nèi)基因子和供體外供體外基因子基因子之間. 轉(zhuǎn)移后的細(xì)胞是部分二倍體. 只有偶數(shù)交換才能產(chǎn)生平衡的重組子。不出現(xiàn)相反的重組子. .因子可以整合到細(xì)菌染色體的不同位置上。 .HfrF- ，Hfr使兩個(gè)菌株雜交后所產(chǎn)生的重組體頻率大大增加（104） .HfrF-，因子的傳遞頻率非常低。F-細(xì)菌仍然為F- 。 Hfr菌株的特點(diǎn)：菌株的特點(diǎn)：中斷雜交實(shí)驗(yàn)中斷雜交實(shí)驗(yàn)?zāi)康模鹤C明接合時(shí)遺傳物質(zhì)從供體到受體的轉(zhuǎn)移是直線進(jìn)行的。 設(shè)計(jì)人:Elie Wollman和Francois Jac

10、ob(1954)三、 中斷雜交作圖 .把Hfr菌株與F-菌株混合培養(yǎng)； Hfr：strs thr+ leu+ azir tonAr gal+ lac+ F-：strr thr- leu- azis tonAs gal- lac- 中斷雜交試驗(yàn)過程：中斷雜交試驗(yàn)過程： strr 對鏈霉素有抗性對鏈霉素有抗性 azir 對疊氮化對疊氮化鈉鈉有抗性有抗性 tonAr 對對T T1 1噬菌體有抗性噬菌體有抗性 thr+ leu+ gal+ lac+ 對蘇氨酸、亮氨酸、對蘇氨酸、亮氨酸、半乳糖和乳糖為原養(yǎng)型半乳糖和乳糖為原養(yǎng)型.培養(yǎng)一定時(shí)間取樣，把菌液放在攪拌器內(nèi)攪拌，以中斷雜交；.稀釋接種到含有鏈霉素

11、、不含thr、leu的基本培養(yǎng)基上，殺死Hfr菌株與F-菌株；.對形成菌進(jìn)行影印培養(yǎng)，記錄重組子中每一非選擇標(biāo)記出現(xiàn)的時(shí)間、出現(xiàn)的頻率和持續(xù)時(shí)間。中斷雜交后，中斷雜交后，重組體重組體Hfr各性狀出現(xiàn)的頻率各性狀出現(xiàn)的頻率大腸桿菌大腸桿菌Hfr strs thr+ leu+ azis tonAs gal+ lac+ F- strr thr- leu- azir tonAr gal- lac-的結(jié)果的結(jié)果標(biāo)記基因 轉(zhuǎn)入的時(shí)間（min）頻 率thr+8100（經(jīng)選擇的）leu+8.5100（經(jīng)選擇的）azis990tonAs1170lac+1840gal+25258分鐘時(shí)：分鐘時(shí)：thr+進(jìn)入F F

12、- -細(xì)胞；8.5分鐘時(shí)：分鐘時(shí)：leu+進(jìn)入F F- -細(xì)胞。9分鐘時(shí)分鐘時(shí)：有少量疊氮疊氮化物抗性化物抗性的菌落，少數(shù)azir基因進(jìn)入F F- -細(xì)胞。 . . 11分鐘時(shí)分鐘時(shí)：出現(xiàn)抗菌噬抗菌噬體體T1的F-細(xì)菌。18和和25分鐘時(shí)分鐘時(shí)：分別出現(xiàn)乳糖乳糖和半乳糖利用菌落半乳糖利用菌落，即lac+和gal+進(jìn)入F F- -細(xì)胞。thr、 leu-選擇性標(biāo)記選擇性標(biāo)記根據(jù)中斷雜交試驗(yàn)繪制的連鎖圖根據(jù)中斷雜交試驗(yàn)繪制的連鎖圖 以基因轉(zhuǎn)移的以基因轉(zhuǎn)移的時(shí)間時(shí)間作為基因間距離的單位作作為基因間距離的單位作連鎖圖的方法連鎖圖的方法-時(shí)間單位法。時(shí)間單位法。實(shí)驗(yàn)說明： 1. Hfr菌株基因是按一定的

13、線性順序依次進(jìn)入F-的； 2.離原點(diǎn)愈近，進(jìn)入愈早，反之則越晚； 3.致育因子最后轉(zhuǎn)移。minF F因子插入的位置及方向因子插入的位置及方向大腸桿菌的染色體是環(huán)狀的，連鎖圖不同是由于F因子插入環(huán)形染色體的不同位置以及配對方向不同而引起的 。四四 重組作圖重組作圖 中斷雜交實(shí)驗(yàn)只能得到距離較遠(yuǎn)的基因座排序圖, 對于距離很近(兩基因轉(zhuǎn)移時(shí)間間距2 2分鐘分鐘)的基因座只能由重組率作重組率作圖圖.每個(gè)基因必須以相等的機(jī)會(huì)被轉(zhuǎn)移, 這時(shí)的重組率才能反映相關(guān)基因間的距離. 舉例，根據(jù)中斷雜交實(shí)驗(yàn)得知lac和ade基因是緊密連鎖的，就某些Hfr供體來說，ade是lac之后進(jìn)入F-受體的。 Hfr lacl

14、ac+ +adeade+ +strstrs s F- laclac- -adeade- -strstrr r完全培養(yǎng)基混合培養(yǎng)60min基本培養(yǎng)基(無腺嘌呤、加鏈霉素) 能發(fā)酵乳糖，紫紅色F- - laclac+ +adeade+ +未發(fā)生交換不能發(fā)酵乳糖，粉紅色F- - laclac- -adeade+ +發(fā)生交換F- -adeade+ +strstrr r菌落 將重組子菌落影印在EMB培養(yǎng)基上（含乳糖）由于ade進(jìn)入F-細(xì)胞的順序較lac晚，因此只要ade進(jìn)入F-細(xì)胞，lac也已經(jīng)進(jìn)入。如果選出ade+同時(shí)也是lac+，說明lac和ade間沒有發(fā)生過交換。如果是lac-，說明兩者之間發(fā)生過

15、交換。a 重組體的基因型是lacadeb 重組體的基因型是lacade基因間重組率：基因間重組率：lac-ade lac-ade =laclac- -adeade+ + laclac- -adeade+ + + +laclac+ +adeade+ + 100%=22%1個(gè)時(shí)間單位(分鐘)大約相當(dāng)于20%的重組率。接合重組不產(chǎn)生交互重組類型，所以用這種方法得出的圖距和具有減數(shù)分裂生物中所確定的圖距不同。帶有部分細(xì)菌染色體的F因子。F 因子因子 五、性導(dǎo)性導(dǎo)( (sexduction) ) 由F 引入的外源基因與受體染色體基因形成的部分二倍體現(xiàn)象. F F 的特點(diǎn)的特點(diǎn): F總在同一點(diǎn)整合同一點(diǎn)整

16、合, 在脫離染色體處重新整合后, 仍然是原來的Hfr染色體. 一些F株系可以攜帶很大一部分細(xì)菌染色體(直到1/4). 使用適當(dāng)?shù)臉?biāo)記, 利用所產(chǎn)生的部分二倍部分二倍體體, 可以做重組研究.性性導(dǎo)導(dǎo)過過程程示示意意圖圖性性導(dǎo)導(dǎo)過過程程示示意意圖圖8.3 噬菌體的遺傳分析噬菌體的遺傳分析烈性噬菌體烈性噬菌體（virulent phages）是使宿主菌發(fā)生裂解的噬菌體, 如T噬菌體系列（T1-T7）。 一、烈性噬菌體一、烈性噬菌體二、二、 噬菌體的基因重組噬菌體的基因重組 當(dāng)兩種不同的噬菌體株系共同侵染一種細(xì)菌時(shí), 兩親本噬菌體基因組間可能發(fā)生重組, 產(chǎn)生重組合. T2噬菌體的兩個(gè)突變體: r、h

17、r+: 噬菌斑小, 邊緣模糊 r : 噬菌斑大, 邊緣清晰 h+: 侵染E. coli B/B2, 形成半透明噬菌斑 h : 侵染E. coli B/B2, 形成透明噬菌斑 RF(r-h) = (r+h+ + rh )/總噬菌斑數(shù) 親組合：透明、小半透、大重組合半透、小透明、大雜交雜交每一基因型的每一基因型的%重組率重組率h+r+h+rxhr+hrxh+ra hr+12.034.042.0 12.024.0%h+rb hr+5.932.056.06.412.3%h+rc hr+0.739.059.00.91.6%h+rx hr+出現(xiàn)的噬菌斑數(shù)目和求得的重組率再做雜交：rcr+r+rb結(jié)果表明:

18、 rcrb的重組值 rbh所以h 應(yīng)位于rb及rc之間，排列順序rchrb。由于T2 噬菌體的連鎖圖是環(huán)狀的，所以2、3排列都對。三、溫和噬菌體溫和噬菌體溫和噬菌體溫和噬菌體（temperate phage）能夠溶源化細(xì)菌的噬菌體, 如P1、噬菌體。溶源性溶源性（lysogeny）：有些細(xì)菌帶有某種噬菌體，但并不立即導(dǎo)致溶菌，這種現(xiàn)象稱為溶源性。原噬菌體原噬菌體(prophage): 細(xì)菌細(xì)胞中無感染能力的噬菌體叫原噬菌體。 溶源菌溶源菌(lysogenic bacterium): 含有原噬菌體的細(xì)菌, 稱為溶源菌,具有產(chǎn)生和釋放噬菌體的潛力。 原噬菌體的存在形式：染色體外游離形式存在，增殖與

19、細(xì)菌染色體不同步，具有多個(gè)拷貝，如P1；整合到細(xì)菌染色體上，增殖與細(xì)菌染色體同步，如。溫和噬菌體侵染細(xì)菌后，有兩種繁殖周期：溶菌周期（和烈性噬菌體相同）;溶源周期.四、 轉(zhuǎn)導(dǎo)與作圖 鼠傷寒沙門氏菌是否有接合現(xiàn)象？產(chǎn)生上述結(jié)果的原因:.是否屬于恢復(fù)突變?高頻率出現(xiàn)不可能是回復(fù)突變。.是否屬于接合、性導(dǎo)?U型管試驗(yàn)防止細(xì)胞直接接觸.是否屬于轉(zhuǎn)化?結(jié)果表現(xiàn)為不受DNA酶的影響，排除了由于DNA片斷通過濾片經(jīng)轉(zhuǎn)化實(shí)現(xiàn)基因重組可能性。 轉(zhuǎn)導(dǎo)轉(zhuǎn)導(dǎo)(transduction): 以噬菌體為媒介, 將細(xì)菌的小片段染色體或基因從一個(gè)細(xì)菌轉(zhuǎn)移到另一細(xì)菌的過程.結(jié)論是：這種重組是通過一種過濾性因子(filterab

20、le agent,FA)實(shí)現(xiàn)的。之后證明該因子是沙門氏菌的溫和噬菌體溫和噬菌體P22。1、普遍性轉(zhuǎn)導(dǎo)普遍性轉(zhuǎn)導(dǎo)（Generalized Transduction）: 通過噬菌體能將供體的任何基因轉(zhuǎn)移給受體, 如沙門氏菌的P22、大腸桿菌的P1 。轉(zhuǎn)導(dǎo)顆粒：把細(xì)菌染色體片段包裝在噬菌體蛋白質(zhì)外殼內(nèi)而產(chǎn)生的假噬菌體，其中并不包含噬菌體的遺傳物質(zhì)。 并發(fā)轉(zhuǎn)導(dǎo)(cotransduction)：當(dāng)兩個(gè)基因相距較近, 以致能為一個(gè)噬菌體頭部蛋白所包裹, 即可同時(shí)轉(zhuǎn)導(dǎo), 此稱并發(fā)轉(zhuǎn)導(dǎo)或共并發(fā)轉(zhuǎn)導(dǎo)或共轉(zhuǎn)導(dǎo)轉(zhuǎn)導(dǎo). 兩個(gè)基因共轉(zhuǎn)導(dǎo)頻率越高, 表明連鎖越緊密。（1）兩因子轉(zhuǎn)導(dǎo)：每次觀察兩個(gè)基因的轉(zhuǎn)導(dǎo)，通過每兩個(gè)基因

21、間的共轉(zhuǎn)導(dǎo)頻率確定基因在染色體上的順序。例如：a基因和b基因的共轉(zhuǎn)導(dǎo)頻率很高，a和c基因的共轉(zhuǎn)導(dǎo)頻率也很高，而b和c很少或完全不在一起轉(zhuǎn)導(dǎo)，這三個(gè)基因的次序就應(yīng)為：bac舉例檢測結(jié)果：檢測結(jié)果： 選擇的標(biāo)記基因選擇的標(biāo)記基因 非選擇的標(biāo)記基因頻率非選擇的標(biāo)記基因頻率實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)1 leu1 leu+ + 50% azi 50% azir r ，2% thr2% thr+ + 實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)2 thr2 thr+ + 3% leu 3% leu+ + ， 0 0 azi azir r實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)3 thr3 thr+ +leuleu+ + 0% azi 0% azir r實(shí)驗(yàn)1表明2種可能排列，實(shí)驗(yàn)2，3證明

22、結(jié)果：結(jié)果：thrthr leu azileu azi（2）三因子轉(zhuǎn)導(dǎo)：只需分析一個(gè)實(shí)驗(yàn)的結(jié)果就可以推出三個(gè)基因的次序。例如：供體大腸桿菌具有基因型a+b+c+，受體的基因型為abc。acbacb或或bcabca最少的一類轉(zhuǎn)導(dǎo)體應(yīng)代表最難于轉(zhuǎn)導(dǎo)的情況，這種轉(zhuǎn)導(dǎo)體是同時(shí)發(fā)生交換次數(shù)最多的一類（四次交換）。轉(zhuǎn)導(dǎo)體的兩邊應(yīng)為供體基因，而中間為受體基因。如正確次序?yàn)閍bc，最少轉(zhuǎn)導(dǎo)體應(yīng)為a+bc+。如果最少的轉(zhuǎn)導(dǎo)體類別為a+b+c，那么這三個(gè)基因的正確次序應(yīng)當(dāng)是 d: 同一染色體上兩個(gè)基因間的物理距離; L: 轉(zhuǎn)導(dǎo)DNA片段的平均長度(約為一個(gè)噬菌體基因組大小); x: 兩個(gè)基因并發(fā)轉(zhuǎn)導(dǎo)的頻率. 通過

23、共轉(zhuǎn)導(dǎo)關(guān)系求出兩基因之間的物理距離：例題例題：用P1進(jìn)行普遍性轉(zhuǎn)導(dǎo), 供體菌是A+B+C ,受體是ABC +, 選擇具有A+(不加物質(zhì)A)的轉(zhuǎn)導(dǎo)子, 然后在100個(gè)A+轉(zhuǎn)導(dǎo)子中鑒定其他非選擇標(biāo)記. 所得結(jié)果如下: A+B+ C+ 5 A+B+ C19 A+ BC+49 A+ BC27 T = 100問問：確定三基因的排列次序;計(jì)算A和B以及A和C的共轉(zhuǎn)導(dǎo)頻率及物理圖距，假定P1染色體長10m. 解:三基因排列次序?yàn)? AC B A+和B+共轉(zhuǎn)導(dǎo)頻率: (5+19)/100= 24% A+和C共轉(zhuǎn)導(dǎo)頻率: (19+27)/100= 46% d(A-B)= 101(0.24)1/3 = 3.8 m

24、 d(A-C)= 101(0.46)1/3 = 2.3 m2.特異性轉(zhuǎn)導(dǎo) 特異性轉(zhuǎn)導(dǎo)特異性轉(zhuǎn)導(dǎo)(generalized transduction)或局限性轉(zhuǎn)導(dǎo)(restricted transduction)：噬菌體在轉(zhuǎn)導(dǎo)時(shí), 只攜帶細(xì)菌染色體的特定部分。1）.插入插入比如原噬菌體經(jīng)常插入宿主E. coli染色體gal與bio區(qū)段. 異常切離2）.溶菌溶菌正常切離形成帶有g(shù)al+的噬菌體顆粒, 稱為dgal+. ( defective gal+ )是有缺陷的噬菌體，喪失約25%的噬菌體染色體。3）.侵染侵染dgal+整合位點(diǎn)是有缺陷的, 單獨(dú)侵染細(xì)菌時(shí)不能整合， 必須與野生型噬菌體(即輔助噬菌

25、體)共侵共侵染染. 用dgal+ 共侵染受體gal時(shí), 有兩種結(jié)果： 穩(wěn)定的轉(zhuǎn)導(dǎo)子為穩(wěn)定的轉(zhuǎn)導(dǎo)子為galgal+ +不穩(wěn)定的轉(zhuǎn)導(dǎo)子為不穩(wěn)定的轉(zhuǎn)導(dǎo)子為 dgalgal+ + /galgal- - （1) 大部分會(huì)形成雙溶源菌 （2)侵染后, 可以見到少數(shù)gal+轉(zhuǎn)導(dǎo)細(xì)胞轉(zhuǎn)導(dǎo)細(xì)胞生長并形成的菌落. 不穩(wěn)定的轉(zhuǎn)導(dǎo)子為不穩(wěn)定的轉(zhuǎn)導(dǎo)子為 dgalgal+ + /galgal- - UV溶菌產(chǎn)物中：一半為正常的噬菌體溶菌產(chǎn)物中：一半為正常的噬菌體 ，一半為，一半為 dgalgal+ +轉(zhuǎn)導(dǎo)轉(zhuǎn)導(dǎo)噬菌體噬菌體高頻轉(zhuǎn)導(dǎo)（高頻轉(zhuǎn)導(dǎo)（HFT，high frequency transduction) 輔助噬菌體輔助噬

26、菌體helper phage輔助缺陷型噬菌體成熟的作用（補(bǔ)充）8.4 細(xì)菌的轉(zhuǎn)化與作圖 轉(zhuǎn)化轉(zhuǎn)化( (transformation) ): 受體細(xì)胞直接吸收裸露的外源DNA并與其自身的遺傳物質(zhì)發(fā)生重組, 從而獲得外源DNA所攜帶的遺傳信息。一、影響轉(zhuǎn)化的因素：1 轉(zhuǎn)化片段大小:肺炎雙球菌的成功轉(zhuǎn) 化，轉(zhuǎn)化DNA片段至少要有800bp， 枯草桿菌最少需要16kb。2 轉(zhuǎn)化片段形態(tài):轉(zhuǎn)化片段必須是雙鏈。3 轉(zhuǎn)化片段濃度：每個(gè)細(xì)胞攝取的DNA 分子數(shù)不超過10個(gè)。 4 受體細(xì)胞生理狀態(tài):感受態(tài)。1.1.結(jié)合與穿入結(jié)合與穿入 二、轉(zhuǎn)化的主要步驟二、轉(zhuǎn)化的主要步驟2.2.未被降解的一條鏈部分或整個(gè)插入受

27、體細(xì)未被降解的一條鏈部分或整個(gè)插入受體細(xì)胞的胞的DNA中，形成雜合分子。中，形成雜合分子。 3.3.雜合的雜合的DNA經(jīng)復(fù)制可以形成親代類型和重組類經(jīng)復(fù)制可以形成親代類型和重組類型的型的DNA, ,導(dǎo)致轉(zhuǎn)化細(xì)胞的形成與表達(dá)。導(dǎo)致轉(zhuǎn)化細(xì)胞的形成與表達(dá)。轉(zhuǎn)化時(shí)基因重組只發(fā)生在供體和受體的同源轉(zhuǎn)化時(shí)基因重組只發(fā)生在供體和受體的同源區(qū)域，同樣不存在相反的重組子，而且只有區(qū)域，同樣不存在相反的重組子，而且只有雙交換和偶數(shù)次的多交換才能形成重組子。雙交換和偶數(shù)次的多交換才能形成重組子。三、轉(zhuǎn)化基因間重組值的計(jì)算三、轉(zhuǎn)化基因間重組值的計(jì)算 轉(zhuǎn)化子數(shù)轉(zhuǎn)化子數(shù)( (重組體數(shù)重組體數(shù)) ) 親組合數(shù)親組合數(shù)+ +

28、轉(zhuǎn)化子數(shù)轉(zhuǎn)化子數(shù)例:枯草桿菌從供體菌（trp2+ his2+ tyr1+）提取DNA向受體菌（trp2- his2- tyr1-）菌株轉(zhuǎn)化，結(jié)果見下表 重組率重組率= = = = (+ -)+(- +)(+ -)+(- +)(+ +)+(+ -)+(- +)(+ +)+(+ -)+(- +) 座位座位轉(zhuǎn)化體類別轉(zhuǎn)化體類別t trprp2 2h hisis2 2tyrtyr1 1 + - - - + + + + + - + - - + + + + - - + -11940 3660 685 418 2600 107 1180親本型 重組型重組型 重組重組率率（+） （+-）和（）和（-+）trp2his2trp2tyr1his2tyr111940+118013120 2600+107+3660+4186785 0.3411940+10712047 2600+1180+3660+6858125 0.4011940+3660 15600 418+1180+685+1072390 0.13例題：轉(zhuǎn)化的供體菌株基因型是a+b+c+, abc, 你預(yù)期哪一類轉(zhuǎn)化