【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 進(jìn)行染色體作圖。 ? ?二、接合（ Conjugation） ?接合： 是指兩個(gè)不同交配型的細(xì)胞，通過(guò) 直接接 ? 觸 ，將遺傳信息從供體細(xì)胞轉(zhuǎn)移到受體 ? 細(xì)胞的過(guò)程。 ?（一） E. Coli接合的發(fā)現(xiàn) ? 1946年，萊德伯格和塔特姆發(fā)現(xiàn)了在 E. Coli之間轉(zhuǎn)移遺傳物質(zhì)的另一種途徑 —— 接合。 ? ? 他們的實(shí)驗(yàn)是：選擇 兩種不同營(yíng)養(yǎng)缺陷型的 E. Coli K12菌株 。 ? A菌株 ： met－ bio－ thr＋ leu＋ 為甲硫氨基、生物素缺陷型 ? B菌株 ： met＋ bio＋ thr－ leu－ 為蘇氨酸、亮氨酸缺陷型 ? 這兩種類型都是兩種物質(zhì)缺陷，在 ? 基本培養(yǎng)基中培養(yǎng)都不能生長(zhǎng)，除 ? 非這兩個(gè)基因都發(fā)生 回復(fù)突變 ，每 ? 個(gè)基因的突變率都是 10－ 6，兩個(gè)同 ? 時(shí)發(fā)生回復(fù)突變幾乎是不可能的， ? 在完全培養(yǎng)基上都可以生長(zhǎng)。 ? 。 ? 把兩種不同營(yíng)養(yǎng)缺陷型的 E. Coli以同等的數(shù)量同時(shí)接種在基本培養(yǎng)基上 ，發(fā)現(xiàn)長(zhǎng)出了一些 原養(yǎng)型 菌落 , 基因型為 （ met＋ bio＋ thr＋ leu＋ ）。 這種原養(yǎng)型的出現(xiàn)是什么原因， 有兩個(gè)疑問(wèn)： ? 1．重組是否為轉(zhuǎn)化發(fā)生，因?yàn)樵谟H本細(xì)胞的處理過(guò)程中，可能發(fā)生細(xì)胞破裂、釋放出轉(zhuǎn)化因子和另一個(gè)親本重組產(chǎn)生原養(yǎng)型； ? 2．培養(yǎng)基中是否含有某些代謝產(chǎn)物，兩個(gè)親本的代謝產(chǎn)物互補(bǔ)使其可以在基本培養(yǎng)基上生長(zhǎng)。 ? 針對(duì)這兩個(gè)問(wèn)題，萊德伯格和塔特姆進(jìn)一步作實(shí)驗(yàn)，將一個(gè)親本的培養(yǎng)基經(jīng)過(guò)細(xì)菌漏斗過(guò)濾，除去細(xì)胞，營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和 DNA片段可以通過(guò)，然后將其加入另一親本的培養(yǎng)基中，結(jié)果并未產(chǎn)生原養(yǎng)型。這就排除了以上兩個(gè)疑問(wèn)。 因而設(shè)想 A、 B菌株重組的必要條件是兩種細(xì)胞的直接接觸。 ? 1950年 戴維斯（ Davis, B）設(shè)計(jì)了一個(gè) U型管實(shí)驗(yàn) 進(jìn)一步驗(yàn)證了以上的設(shè)想。 ? U型管的底部有一濾片，上有微孔，可以通過(guò) ， 細(xì)菌的細(xì)胞無(wú)法通過(guò) ，將 A、 B兩個(gè)品系置于兩個(gè)臂中，兩個(gè)臂輪流吸和壓促進(jìn)交流和混合， DNA片段、營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)也可以通過(guò)，兩種細(xì)胞無(wú)法接觸， ? 然后再將兩個(gè)臂中的 AB菌株分別接 ? 種在基本培養(yǎng)基中，結(jié)果沒(méi)有菌落生 ? 成，即沒(méi)有發(fā)生重組這就 更有力的排 ? 除了轉(zhuǎn)化的可能 ，證明細(xì)菌的 ? 直接接觸是重組的必要條件。 ? （二） E. Coli遺傳物質(zhì)的單方向轉(zhuǎn)移與 F因子的發(fā)現(xiàn) ? 1952年，海斯（ Hayes, W）在重復(fù)萊德伯格和塔特姆的實(shí)驗(yàn)時(shí)，首先分別用 高劑量的鏈霉素 來(lái)處理 A和 B菌株，結(jié)果 A菌株受處理后，重組不影響，而 B菌株受處理后卻完全阻止了重組的發(fā)生，這意味著兩種菌株在雜交過(guò)程中的作用不同，不是相互交流， 而是單方向轉(zhuǎn)移 。 ? 因?yàn)殒溍顾靥幚?A菌株時(shí)，可以阻止細(xì)菌的細(xì)胞分裂，但并不立即殺死細(xì)菌，還可以使交配持續(xù)一定的時(shí)間，交配后 A菌株被殺死，并不影響重組；處理 B菌株時(shí)，雖然交配也能進(jìn)行，但交配后 B菌株被殺死，所以后代不能形成，重組也不能發(fā)生，因而認(rèn)為這個(gè)重組，遺傳物質(zhì)不是相互交流，而是單方向轉(zhuǎn)移，即 A菌株的遺傳物質(zhì)轉(zhuǎn)向 B菌株， B菌株的遺傳物質(zhì)不能轉(zhuǎn)向 A菌株， ? A為供體，相當(dāng)于高等生物的“雄性”， ? B為受體，相當(dāng)于高等生物的“雌性”。 ? 得出以上結(jié)論以后，發(fā)現(xiàn)在冰箱中 放置一年之久 的 A菌株再和 B菌株雜交時(shí)， 不能產(chǎn)生重組 ，將其和正常的 A菌株雜交都可以重組，說(shuō)明 A菌株 放置一年后， 變成了受體 。 ? 后來(lái)，萊德伯格等人也發(fā)現(xiàn)了以上現(xiàn)象，他們的解釋是所謂供體或雄性是因?yàn)榧?xì)胞內(nèi)有一種 致育因子 （ fertility factor, F），用 F＋ 表示，而雌性受體缺乏這種因子，以 F－ 表示，原先的 A菌株具有 F因子，故能和 B菌株交配重組，放置一年以后， A菌株丟失了 F因子，由 F＋ 變成了 F－ ，故不能再與 B雜交重組，所以不育， 這就發(fā)現(xiàn)了 F因子 。 ? F因子是 一個(gè)小的 DNA分子，可以 ? 看作 染色體外的遺傳物質(zhì) 。它由 3 ? 個(gè)不同的區(qū)域組成（見(jiàn)圖 712）： ? 1．原點(diǎn)（ origin）， 是轉(zhuǎn)移遺 ? 傳物質(zhì)的起點(diǎn)； ? 2．致育基因 (fertilily gene)， ? 這些基因使其本身具感染 ? 性，其中一些基因是編碼生 ? 成 F纖毛 （ F Pillus）的蛋白 ? 質(zhì)， F纖毛是 F＋ 細(xì)胞表面的 ? 一種管狀結(jié)構(gòu) 稱為接合管 ? （ conjugation），接合時(shí) F ? 纖毛和 F－ 細(xì)胞表面的受體 ? 相結(jié)合，在兩個(gè)細(xì)胞之間形 ? 成一個(gè) 通道即細(xì)胞質(zhì)橋 ， 通 ? 過(guò)細(xì)胞質(zhì)橋，遺傳物質(zhì)可以 ? 從供體細(xì)胞進(jìn)入受體細(xì)胞； ? ? 3．配對(duì)區(qū)（ pairing region）， F因子的這一區(qū)域與細(xì)菌 染色體中 多處的核苷酸序列相對(duì)應(yīng) ，可以同源配對(duì)。 ? 還可以通過(guò)交換整合到受體細(xì)胞的環(huán)狀染色體上，成為受體細(xì)胞染色體的一部分， F因子在受體細(xì)胞中存在有兩種狀態(tài)： ? ①是獨(dú)立存在的復(fù)制子 ； ? ②整合到染色體上即為附加體（ episome） 。 ? ? 根據(jù) F因子的存在可把 E. Coli分為 3種類型： ? ①?zèng)]有 F因子，即為 F－ ； ? ② F因子在細(xì)胞質(zhì)中獨(dú)立存在，為 F＋ ； ? ③ F因子整合到染色體上，為 Hfr(high frequence rebination 高頻重組 )型。 ? 在自然群體中，帶有 F因子的細(xì)菌可以作為供體，不帶 F因子的細(xì)菌作受體，細(xì)菌雜交時(shí)， 兩個(gè)親本起碼要有一個(gè)有 F因子， 轉(zhuǎn)移時(shí) F因子雙鏈在原點(diǎn)處被切開(kāi)，然后切開(kāi)的鏈從 5`開(kāi)始進(jìn)入受體 F－ 細(xì)胞，在 F－ 細(xì)胞中，再按 5`→3` 的方向復(fù)制成一個(gè)完整的雙鏈 F因子， 另一條沒(méi)有被切開(kāi)的鏈再進(jìn)行復(fù)制，重新形成雙鏈 F因子， 接合的產(chǎn)物即結(jié)合后體 （ esjugant)都是 F ＋ ， F－ 獲得 F＋ 的 F因子。 ?