【正文】 因的共轉(zhuǎn)導(dǎo)頻率確定了三基因的次序?yàn)? thr leu ara。 兩個(gè)基因同在一起轉(zhuǎn)導(dǎo)就是共轉(zhuǎn)導(dǎo)。 普遍性轉(zhuǎn)導(dǎo)機(jī)制 部分二倍體 第六節(jié) 細(xì)菌的轉(zhuǎn)化與轉(zhuǎn)導(dǎo)作圖 舉例：用大腸桿菌的 P1 噬菌體進(jìn)行以下轉(zhuǎn)導(dǎo)實(shí)驗(yàn) 供體： thr+leu+ara+ → 受體： thr－ leu－ ara－ 我們可以在受體中選擇供體的一個(gè)或幾個(gè)標(biāo)記基因，然后檢定非選擇 性標(biāo)記基因的有與沒有。 雙重溶源菌，同時(shí)也是 部分二倍體 gal+/gal－ ? 含 gal+ 轉(zhuǎn)導(dǎo)顆粒的裂解物 感染 gal－ 受體細(xì)胞 裂解物中含有等量的 正常的噬菌體 顆粒和 gal+ 轉(zhuǎn)導(dǎo)顆粒（ 1/2） 誘導(dǎo)裂解 以 低感染復(fù)數(shù) 感染 gal－ 受體細(xì)胞 MM（ 半乳糖為唯一碳源 ） 高頻轉(zhuǎn)導(dǎo) ? gal－ gal+ 高頻轉(zhuǎn)導(dǎo)裂解物 第六節(jié) 細(xì)菌的轉(zhuǎn)化與轉(zhuǎn)導(dǎo)作圖 3. 轉(zhuǎn)導(dǎo) 與作圖 轉(zhuǎn)導(dǎo)是指以噬菌體為媒介，將細(xì)菌的小片段染色體或基因從一個(gè)細(xì)菌 轉(zhuǎn)移到另一個(gè)細(xì)菌。 裂解物以 低感染復(fù)數(shù) 感染受體細(xì) 胞時(shí)，會(huì)獲得轉(zhuǎn)導(dǎo)子。所形成的噬菌體顆粒沒有正常噬菌體的 溶源能力 和 增殖能力（缺陷噬菌體） 。 第六節(jié) 細(xì)菌的轉(zhuǎn)化與轉(zhuǎn)導(dǎo)作圖 60 當(dāng) ? 噬菌體感染細(xì)胞時(shí)，線性 DNA通過 cos 位點(diǎn)形成環(huán)狀分子，在調(diào) 節(jié)蛋白的作用下進(jìn)行 2 種循環(huán)周期的選擇。 LT2 菌株 phe+trp+methis LT22 菌株 phetrpmet+his+ 涂平板 （ MM） 無(wú)原養(yǎng)型菌落 原養(yǎng)型菌落 phe+trp+met+his+ 涂平板 （ MM） LT22A 是攜帶 P22 噬菌體的溶源菌。 第六節(jié) 細(xì)菌的轉(zhuǎn)化與轉(zhuǎn)導(dǎo)作圖 56 2. 轉(zhuǎn)導(dǎo) 轉(zhuǎn)導(dǎo)（ transduction ） 是由缺陷病毒介導(dǎo)的細(xì)胞 之間進(jìn)行遺傳物質(zhì)交換的 一種方式，即一個(gè)細(xì)胞的 DNA 或 RNA 通過病毒載 體的感染轉(zhuǎn)移到另一個(gè)細(xì) 胞中。若順序是 pqo，這樣 p 和 o 將很少 或根本不發(fā)生共轉(zhuǎn)化，因?yàn)樗鼈冸x得相 對(duì)較遠(yuǎn)。這兩個(gè) 基因也是彼此連鎖的。 如果兩個(gè)基因在同一 DNA 分子上，濃度降低 10 倍時(shí)，兩個(gè)基因同時(shí) 轉(zhuǎn)化的頻率也將降低 10 倍； 如果兩個(gè)基因在不同的 DNA 片段上， DNA 濃度下降 10 倍時(shí)，兩個(gè) 基因同時(shí)轉(zhuǎn)化的頻率將減少 100 倍。 轉(zhuǎn)化過程包括幾個(gè)連續(xù)的階段： ① 雙鏈 DNA分子和細(xì)胞表面受體進(jìn)行可逆性結(jié)合； ② 供體的 DNA在細(xì)胞內(nèi)不被降解； ③ 雙鏈 DNA的一條單鏈被降解，另一條單鏈進(jìn)入受體細(xì)胞； ④ 單鏈 DNA部分或全部插入到受體細(xì)胞形成同源區(qū)雜合 DNA分子； ⑤ 雜合 DNA分子經(jīng)過復(fù)制、分離后可以導(dǎo)致各種類型的轉(zhuǎn)化子。現(xiàn)在，再讓我 們來回顧一下，有助于對(duì)它們?cè)陔s交中的行為有進(jìn)一步的了解。 利用 F’因子形成部分二倍體，叫做性導(dǎo)。 第五節(jié) F’ 因子與性導(dǎo) 另外，因?yàn)?F’lac +/lac－ 細(xì)胞的表型是 lac+，所以知道 lac+ 對(duì) lac－ 是顯 性。 例如，有一 Hfr菌株，這菌株的 lac+ 座位接近 Hfr 染色體的末端。 2022 年，定位了 4,464 個(gè)基因。 中斷雜交作圖和重組作圖法的關(guān)系如何？ 根據(jù)中斷雜交實(shí)驗(yàn)、基因重組實(shí)驗(yàn)及其它基因定位實(shí)驗(yàn)的結(jié)果，目前 已經(jīng)繪制出大腸桿菌的環(huán)狀遺傳學(xué)圖。如能發(fā)酵乳糖 （ lac+ ）， 菌落紫紅色；如 不能發(fā)酵乳糖（ lac－ ），菌落 粉紅色。 混合培養(yǎng) 60分鐘 第四節(jié) 中斷雜交與重組作圖 因?yàn)? ade 是在 lac 之后進(jìn)入 F－ 受體的，轉(zhuǎn)移順序在 ade+ 前面的 lac+自 然也已進(jìn)入，所以選出的 F－ ade+ strr ，一定是由同時(shí)得到 ade+ 和 lac+ 的部分二倍體起源的。 現(xiàn)在，我們選用一種 ade 在 lac 之后進(jìn)入 F－ 受體的 Hfr 供體與 F－ 雜交。如果兩基因間轉(zhuǎn)移的時(shí)間單位接近兩分鐘，用中斷 雜交技術(shù)，連鎖關(guān)系就不可靠。 部分合子模式圖 第四節(jié) 中斷雜交與重組作圖 細(xì)菌的交換是在部分二倍體之間進(jìn)行的， 但如果部分二倍體中 F－ 完 整的染色體與 Hfr 部分染色體之間發(fā)生的是奇次交換則是無(wú)效的，因?yàn)樵? 環(huán)斷裂后，產(chǎn)生的是不平衡的部分二倍體線性染色體。上 述的各 Hfr 菌株染色體的原點(diǎn)和轉(zhuǎn)移 方向不同，可以認(rèn)為是 F 因子整合到 細(xì)菌染色體的不同 IS 部位的結(jié)果。 F 因子又是附加體，既可游離于細(xì)胞質(zhì)，又可整合到細(xì)菌的染色體上去。 第四節(jié) 中斷雜交與重組作圖 閱讀 P165的圖 第四節(jié) 中斷雜交與重組作圖 思考縱坐標(biāo)的 %是如何得到的？為什么曲線有高有底？有沒有問題？ 3. F 因子整合到細(xì)菌染色體的過程 現(xiàn)在知道， F 因子是環(huán)狀的，細(xì)菌的染色體也是環(huán)狀的。 第四節(jié) 中斷雜交與重組作圖 2. 大腸桿菌的染色體呈環(huán)狀 用了幾種不同的 Hfr 菌株進(jìn)行中斷雜交試驗(yàn)，都可以作成連鎖圖，可 是它們中基因的轉(zhuǎn)移順序、轉(zhuǎn)移起點(diǎn)和轉(zhuǎn)移方向卻并不相同。 實(shí)際上， F 因子最后也轉(zhuǎn)移到受體細(xì)胞中。基因 型至少是 thr+leu+strr 。 這個(gè)新的菌株就叫做高頻重組 （ high frequency of rebination ） 菌株，簡(jiǎn)稱 Hfr。 實(shí)驗(yàn)室中，要使 F+ → F ，最有效的方法是用吖黃素處理。 F 因子的性質(zhì) ⑤ 偶爾， F 因子將自己整合進(jìn)宿主細(xì)菌染色體上。 Hayes 實(shí)驗(yàn)： 菌株 A met－ thr+ leu+ thi+ 菌株 B met+ thr－ leu－ thi － 實(shí)驗(yàn)二 第三節(jié) 細(xì)菌的接合與染色體轉(zhuǎn)移 兩個(gè) i 細(xì)胞的結(jié)合 第三節(jié) 細(xì)菌的接合與染色體轉(zhuǎn)移 已經(jīng)證實(shí) F 因子是一種質(zhì)粒 ， 能夠自我復(fù)制的環(huán)狀 DNA分子，作用象 一個(gè)微型染色體，包含約 100 個(gè)基因。 第二節(jié) 大腸桿菌的突變型及其篩選 細(xì)菌中某些突變型的基因符號(hào) arg 精氨酸缺陷型 lac 乳糖不能利用 ade 腺嘌呤缺陷型 gal 半乳糖不能利用 cys 胱氨酸缺陷型 ara 阿拉伯糖不能利用 leu 亮氨酸缺陷型 rha 鼠李糖不能利用 pro 脯氨酸缺陷型 str 鏈霉素抗性 met 甲硫氨酸缺陷型 mal 麥芽糖不能利用 bio 生物素缺陷型 man 甘露糖不能利用 phe 苯丙氨酸缺陷型 thi 硫胺缺陷型 pur 嘌呤缺陷型 pyr 嘧啶缺陷型 pdx 吡哆醇缺陷型 azi 疊氮化鈉抗性 thr 蘇氨酸缺陷型 ton 噬菌體 T1抗性 第二節(jié) 大腸桿菌的突變型及其篩選 問題和思考 第二節(jié) 大腸桿菌的突變型及其篩選 如何篩選缺陷性的細(xì)菌？ 2. 細(xì)菌的培養(yǎng)與突變型篩選 細(xì)菌的培養(yǎng)與突變型篩選 （ a） 細(xì)菌的培養(yǎng) （ b） 突變型篩選 ? 第二節(jié) 大腸桿菌的突變型及其篩選 1. 細(xì)菌接合現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn) 1946年， Lederberg 等的一 個(gè)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)兩型的大腸桿菌之間 確有遺傳物質(zhì)的交換。 細(xì)菌對(duì)各種抗生素的抗性機(jī)制各不相同。 Lac— 表型可能 是因?yàn)? lac Z+ 或 lac Y+ 基因發(fā)生突變， 分別產(chǎn)生了基因型 lac Z— 或 lac Y— 的突變型菌株。 如果其中任何一個(gè)必需的基因發(fā)生了突變都不能進(jìn)行一個(gè)特定的生化 反應(yīng)，從而阻礙整個(gè)合成代謝功能的實(shí)現(xiàn)，這種突變型稱為營(yíng)養(yǎng)缺陷型。 K12 W3110 基因組大小為 4,646,332bp，基因總數(shù)為 4,464個(gè)。 編碼蛋白質(zhì)序列中總共編碼 4288 種已知和未知的蛋白質(zhì)（可讀框）， 其中約 38％ 功能不明。 第一節(jié) 細(xì)菌的細(xì)胞和基因組 （ 1）擬核結(jié)構(gòu) 電鏡觀察表明：擬核結(jié)構(gòu)最顯著的特征是其 DNA被包裹壓縮成一個(gè)個(gè) 有序的環(huán)狀結(jié)構(gòu)域（ loop domain）。 細(xì)菌繁殖： 雙鏈環(huán)形 DNA 分子隨著細(xì)胞伸長(zhǎng)而采取二分分裂的方式 分開。 細(xì)菌細(xì)胞很小，不便于操作。這些細(xì)菌以多種形態(tài)存在，基本形態(tài)為 球形、桿狀和螺旋狀。 真細(xì)菌主要包括細(xì)菌、放線菌、藍(lán)細(xì)菌、 支原體、立克次氏體、衣原體等。 細(xì)菌是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的單細(xì)胞生物，基本結(jié)構(gòu)包括細(xì)胞壁、細(xì)胞膜、擬核、 核糖體、細(xì)胞質(zhì)及內(nèi)含物；特殊結(jié)構(gòu)有莢膜和鞭毛等。 大腸桿菌的細(xì)胞和菌落 （ a）大腸桿菌掃描電鏡照片 （ b）兩個(gè)子細(xì)胞的電鏡照片 （ c）大腸桿菌的菌落 第一節(jié) 細(xì)菌的細(xì)胞和基因組 細(xì)菌 不通過有性方式繁殖，細(xì)菌染色體不凝縮，沒有著絲粒，也