【正文】 Lac－突變型不能分解乳糖，因此就不能生長在以乳糖為唯一碳源的基本(jīběn)培養(yǎng)基中，而野生型Lac＋細菌都能利用乳糖。Lac－表型可能是因為lacZ＋或lacY＋基因發(fā)生突變，分別產(chǎn)生了基因型為lacZ－或lacY－的突變型菌株。這種菌株顯然亦是條件致死突變型。,第十五頁，共六十八頁。,（3）抗性突變型（ resistant mutants） 細菌由于某基因的突變而對某些噬菌體或抗生素產(chǎn)生抗性（resistant）。 對噬菌體的抗性突變往往是以某種方式改變細菌的膜蛋白，從而某種噬菌體不能吸附或吸附在這種突變細菌上的能力降低(ji224。ngdī)。 對抗生素產(chǎn)生抗性的突變是一個嚴重的公害問題，所以研究得也較深入，而且細菌對各種抗生素的抗性機制各不相同。如對鏈霉素抗性突變的細菌是由于核糖體的30S亞基的S12蛋白變異，鏈霉素能和敏感細菌（野生型）的S12結(jié)合，從而使翻譯過程發(fā)生差錯或者使翻譯過程的啟動作用失效。而抗鏈霉素突變型的S12不再和鏈霉素結(jié)合，因此抗性突變細菌可以在鏈霉素存在的情況下，進行正常的翻譯作用和正常的分裂繁殖。,第十六頁，共六十八頁。,第十七頁，共六十八頁。,7.2.2 細菌(x236。jūn)的培養(yǎng)與突變型篩選,影印培養(yǎng)法,第十八頁，共六十八頁。,7.3 細菌的接合與中斷(zhōngdu224。n)雜交染色體作圖,細菌中，大腸桿菌（E. coli）是最為廣泛的遺傳學(xué)實驗材料 細菌的遺傳重組(zh242。nɡ zǔ)可以通過三種途徑來實現(xiàn)： （1）接合（conjugation）：細菌細胞經(jīng)直接接觸，把一個 細胞（供體）的遺傳物質(zhì)傳遞給另一個細胞（受體）， 從而實現(xiàn)遺傳重組。接合能傳遞大段的DNA，在細菌的 遺傳重組中是效率最高的。 （2）轉(zhuǎn)化（transformation）：是指游離的細菌DNA片段 被吸收到不同的細菌細胞內(nèi)（受體）。 （3）轉(zhuǎn)導(dǎo)（transduction）：是指一種細菌的DNA片段經(jīng) 過溫和的或經(jīng)有缺陷的噬菌體傳遞給另一種細菌。,第十九頁，共六十八頁。,7.3.1 細菌(x236。jūn)的接合,注意(zh249。 y236。)實驗設(shè)計的嚴謹性 嚴格的對照control 多重營養(yǎng)缺陷型,1946年， Lederberg和Tatum的實驗 結(jié)果(jiē guǒ)說明了什么？,結(jié)果A+B混合培養(yǎng)后的菌液涂布在基本培養(yǎng)基上可以1/107的頻率長出原養(yǎng)型菌落，而單獨的A和B則不能在基本培養(yǎng)基上生長。,第二十頁，共六十八頁。,1. A、B兩個菌株之間發(fā)生雜交導(dǎo)致某種形式的遺傳重組？ 2. 原養(yǎng)型菌落的出現(xiàn)不一定(yīd236。ng)是基因型的改變，可能是培養(yǎng)上的互補，即一些物質(zhì)從一個品系的細胞中泄漏出來而被另一個品系的細胞所吸收？ 3. 還是另一種可能，是基因型的改變，但不一定是由于兩個品系間的雜交，而是一個品系的DNA片段逸出細胞后，攜帶著相應(yīng)的基因（如met+ bio+）進入另一個品系的細胞，因為這種轉(zhuǎn)化作用而產(chǎn)生了上述的原養(yǎng)型？,實驗結(jié)果可能(kěn233。ng)的解釋：,第二十一頁，共六十八頁。,澄清上述問題——U型管實驗： 1950年Davis：U型管實驗，有力地支持了細菌菌株雜交的判斷。 他用一個U型管，在底部用一塊過濾器隔開，把管分隔為相等的兩臂。濾器的孔很小，細菌不能通過(tōnggu242。)，只有象DNA這樣0.1微米的游離分子、培養(yǎng)液和營養(yǎng)物質(zhì)可以通過(tōnggu242。)。 U型管兩臂中分別為營養(yǎng)缺陷型品系A(chǔ)和B，使它們繁殖到飽和狀態(tài)，同時在U型管的一端交替地吸和壓，使兩臂中的培養(yǎng)液充分混合，但細菌的兩個品系的細胞卻不會接觸。在U型管中培養(yǎng)一些時間后，再從兩端分別取細菌進行培養(yǎng)，沒有發(fā)現(xiàn)一個細菌能在基本培養(yǎng)基上生長。,第二十二頁，共六十八頁。,兩種細胞之間的物理(w249。lǐ)接觸是接合重組的必要條件,第二十三頁，共六十八頁。,F 因子與細菌(x236。jūn)的接合,F因子：fertility factor 致育因子或性因子。 是游離于細菌染色體外的 閉合(b236。 h233。)環(huán)狀DNA，但有時 也可整合至染色體上,F＋細胞：含有(h225。n yǒu)F因子，供體 F－細胞：不含F(xiàn)因子，受體,第二十四頁，共六十八頁。,F 因子(yīnzǐ)的結(jié)構(gòu),F因子包含(bāoh225。n)3個區(qū) 原點 origin：轉(zhuǎn)移的起點 致育基因：編碼生成菌毛的蛋白，形成接合管 配對區(qū)：與染色體多處區(qū)域配對，可使 F 因子整合至染色體上,第二十五頁，共六十八頁。,高頻(ɡāo p237。n)重組 high frequency of recombination，Hfr,F＋ 與F－ 之間雜交只有F因子的傳遞，而細菌的染色體并不轉(zhuǎn)移，因此盡管F因子轉(zhuǎn)移頻率很高，但兩者染色體之間重組頻率很低，大約是每百萬個細胞中發(fā)生一次重組，因此F＋ 品系稱為 低頻重組（ low frequency recombination，Lfr） 。 F因子也可以整合到細菌染色體中，像這種帶有一個整合的F 因子的品系則稱為高頻(ɡāo p237。n)重組（ high frequency recombination，Hfr） ，因為Hfr細胞與F－ 細胞接合后可以將供體染色體的一部分或全部傳遞給F－ 受體，當供體和受體的等位基因帶有不同標記時，在它們之間就可以發(fā)生重組，重組頻率可達到102以上，故稱Hfr品系。 F’因子：整合的 F 因子偶爾也能離開細菌染色體回到細胞質(zhì)中，少數(shù)情況下，脫離染色體時，可以攜帶寄主的少數(shù)基因，形成環(huán)狀的F。這種含有細菌染色體基因的 F 因子叫做F’（F prime）因子,第二十六頁，共六十八頁。,根據(jù)F因子存在的狀態(tài)不同而將細菌分為： ① F－ 菌株：缺乏 F 因子。 ② F＋ 菌株：具有游離的 F 因子。 ③ Hfr菌株：F 因子整合(zhěnɡ h233。)到宿主染色體上。 ④ F′菌株：帶有部分宿主染色體的游離 F 因子。,由此也決定了它們之間的接合性能和遺傳重組的頻率： ① F＋ F＋ ，不能接合，因為相互排斥。 ② F－ F－ ，不能接合，因無 F 因子不能形成(x237。ngch233。ng)接合管。 ③ F＋ F－ ，可接合并將受體F－ 轉(zhuǎn)化為F＋ ，但為低頻重組。 ④ Hfr F－ ，可接合，受體一般為F－ ，但為高頻重組。 ⑤ F′ F－ ，可接合，并將受體F－ 轉(zhuǎn)變?yōu)镕′ ，并對所攜帶的宿主基因是高頻重組。,第二十七頁，共六十八頁。,細菌(x236。jūn)重組的特點,Hfr 與F－ 細胞之間接合，通常只有部分的供體染色體DNA進入受體。內(nèi)外(n232。