原核生物的基因重組-資料下載頁
2025-01-13 14:36本頁面
【正文】 ? F－ 菌株 F＋ 菌株 Hfr菌株 F因子結(jié)構(gòu)圖 : 相對分子質(zhì)量通常為 5 107，上面有編碼細菌產(chǎn)生性菌毛及控制接合過程進行的 20多個基因。 圖中黃色區(qū)域表示轉(zhuǎn)座子，通過這些部位可以整合進細菌染色體上形成各種 Hfr菌株。 Hfr菌株 : 細胞中的 F質(zhì)粒整合到核染色體組上 , 與 F－ 菌株相接合后，發(fā)生基因重組的頻率比任何已知的 F＋ 與 F－ 接合后的頻率高出幾百倍，這種“雄性”菌株稱為 Hfr。 在 Hfr菌株與 F細胞進行接合時 , OriT序列被缺刻螺旋酶識別而產(chǎn)生缺口后， F因子的先導區(qū)(leading region)結(jié)合著染色體DNA向受體細胞轉(zhuǎn)移， F因子除先導區(qū)以外，其余絕大部分是處于轉(zhuǎn)移染色體的末端，由于轉(zhuǎn)移過程常被中斷，因此 F因子不易轉(zhuǎn)入受體細胞中，故Hfr F雜交后的受體細胞大多數(shù)仍然是 F（ 即不能使受體菌變成供體）。 接合中 DNA轉(zhuǎn)移過程有著穩(wěn)定的速度和嚴格的順序性 。 染色體上越靠近 F因子的先導區(qū)的基因，進入的機會就越多，在 F中出現(xiàn)重組子的的時間就越早，頻率也高。 中斷雜交（ interrupted mating） 技術和基因定位 利用 Hfr F的接合過程， 在不同時間取樣，并把樣品猛烈攪拌以 分散接合中的細菌，然后分析受體細菌基因型，以時間 (分鐘 )為 單位繪制遺傳圖譜，該圖譜是細菌染色體上基因順序的直接反映。 左圖 : 不同 Hfr菌株的形成方式，以不同的起點不同的順序轉(zhuǎn)移基因。（ a） 細菌染色體為環(huán)狀，可以不同的 IS位點打開， F質(zhì)粒插入進去。 （ b） Hfr菌株的部分基因順序。 大腸桿菌基因組很大（ 全部轉(zhuǎn)移需要 100分鐘 ），其遺傳圖譜須用多株 F因子整合在不同位置的 Hfr菌才能完成 基因定位： 通過遺傳重組等手段確定不同的基因在染色體上的位置及相對距離，從而獲得遺傳圖譜。 連鎖的二基因間的距離與其共轉(zhuǎn)化，或共轉(zhuǎn)導的頻率成反比，因此，可根據(jù)二個基因被 共轉(zhuǎn)化或共轉(zhuǎn)導 的頻率判斷它們在染色體上的相對距離。 接合作用（中斷雜交）作圖只能判斷相距較遠的基因間的相對位置；轉(zhuǎn)導、轉(zhuǎn)化則可用于對相隔很近的基因進行定位； 大腸桿菌 遺傳圖譜 目前對大腸桿菌的染色體已定位了1000多個基因 F′菌株 F′ 菌株 : Hfr菌株內(nèi)的 F因子因不正常切割而脫離染色體時，形成游離的但攜帶一小段染色體基因的 F因子，特稱為 F′因子。 細胞表面同樣有性菌毛。 F′ F與 F+ F的不同： 給體的部分染色體基因隨 F′一起轉(zhuǎn)入受體細胞 細胞基因通過 F′和 F的接合而實現(xiàn)轉(zhuǎn)移的過程常稱為 性導（ sexduction） 、 F因子轉(zhuǎn)導 ， 或 F因子介導的轉(zhuǎn)導（ Fmediated transduction）。 F′所帶的基因可以 與染色體發(fā)生重組；也可以繼續(xù)存在于 F′因子上。 ? F質(zhì)粒的四種存在方式及相互關系 接合 (conjugation)： 細胞與細胞的直接接觸（由 F因子介導） 轉(zhuǎn)導 (transduction)： 由噬菌體介導 自然遺傳轉(zhuǎn)化 (natural geic transformation)： 游離 DNA分子 + 感受態(tài)細胞 “ 接合 ” “ 轉(zhuǎn)導 ” 及“ 自然轉(zhuǎn)化 ”這三種在自然界中 存在的細菌遺傳重組過程各自的特點： a） 外源 DNA的來源及進入途徑有差異； b） 決定因素也各有不同； 如何設計實驗對三種途徑進行區(qū)分？
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