【正文】 到 F－ 、 lac－ 受體。 ? 但 lac＋ 位于染色體的遠(yuǎn)端，中斷雜交只有 1/1000變成 F＋ lac＋ ，和高頻率轉(zhuǎn)移不符合， 最好的解釋 是因?yàn)?F`攜帶 lac＋ 基因進(jìn)入了受體細(xì)胞，因此使它在 lac位點(diǎn) 成為部分二倍體 F`－ lac＋ / lac－ ，其 表現(xiàn)為顯性 lac＋ 。 ? 部分二倍體是不穩(wěn)定的， F`因子可能丟失，產(chǎn)生 lac－ 單倍體，或是F`和染色體間重組產(chǎn)生穩(wěn)定的 lac＋ 。 ? 性導(dǎo)在大腸桿菌遺傳學(xué)研究中很有用： ? 1．也可以用于染色體作圖。不同的 F`因子帶有不同的細(xì)菌 DNA片段 , 相 ? 鄰的基因被同時(shí)轉(zhuǎn)移的機(jī)會(huì)多，因此不同 F`因子的性導(dǎo)可以測(cè)定不 ? 同基因在一起轉(zhuǎn)移的頻率，這和應(yīng)用 轉(zhuǎn)導(dǎo)作圖 相同。 ? 2． 部分二倍體雜合體 可以表現(xiàn)出基因間的 顯隱性 關(guān)系。 ? 3．性導(dǎo)形成的部分二倍體也可以用作 互補(bǔ)測(cè)驗(yàn) ，確定兩個(gè)突變型是同 ? 屬于一個(gè)基因還是不同基因。 ? 四、轉(zhuǎn)導(dǎo)（ transduction） ? 轉(zhuǎn)導(dǎo)： 以噬菌體為媒介，將供體 DNA片段轉(zhuǎn)移給受體細(xì)胞， ? 使其遺傳組成發(fā)生相應(yīng)變化的過程。 ? （一）轉(zhuǎn)導(dǎo)的發(fā)現(xiàn) ? 為了驗(yàn)證 沙門氏菌 中是否也存在類似于 E. Coli的接合現(xiàn) 象， 1952年 Lederberg和他的學(xué)生 Zinder進(jìn)行了下列雜交試驗(yàn)： ? 他們把沙門氏菌的兩個(gè)營養(yǎng)缺陷型的雜交（共培養(yǎng)）： ? 苯丙氨酸、色氨酸、酷氨酸 缺陷型 （ phe－ 、 trp－ 、 try－ ） ? 另一個(gè)是甲硫氨酸、組氨酸 缺陷型 （ met－ 、 his－ ） ? 結(jié)果在基本培養(yǎng)基上了原養(yǎng)型菌落以 10－ 5的頻率出現(xiàn)了野生型菌株，這 似乎 和 E. Coli中的 接合 重組相似。 ? 驗(yàn)證是否細(xì)胞接合 ? 但是當(dāng)他們把兩個(gè)親本菌株分別置于“ U”型管的兩個(gè)臂時(shí)，結(jié)果出乎意料地在（ the－ 、 trp－ 、 try－ ）的一個(gè)臂中 發(fā)現(xiàn)了原養(yǎng)型菌落。 顯然這種重組不同于 E. Coli的接合重組，因?yàn)榧?xì)胞是不能接觸的， 這就 排除了接合 ，但 DNA等 大分子和病毒可以通過。 唯一的可能是，這種重組是通過一種 過濾性因子 （ filterable agent, FA）而實(shí)現(xiàn)的。 ? 驗(yàn)證是否轉(zhuǎn)化發(fā)生 ? FA既非通過接合，是否是通過轉(zhuǎn)化呢？ ? 在 “ U”型管的兩個(gè)臂中 加 DNA酶 來處理， ? 這種重組仍不受影響， ? 因而又排除了轉(zhuǎn)化的可能。 ? 被證明為是 P22phage ? 在“ U”型管的兩個(gè)臂中加 P22抗血清蛋白， 發(fā)現(xiàn) 這種因子可以被 P22抗血清蛋白 滅活 ，進(jìn)一步研究證明 FA的大小和質(zhì)量也與 P22phage相同， 因而認(rèn)為 FA就是 P22phage， ? P22phage是一溫和性，經(jīng)誘導(dǎo)可已成為烈性的， 也就是說P22的遺傳信息可以整合到宿主的染色體上，也可以轉(zhuǎn)移遺傳物質(zhì)， P22phage充當(dāng)了傳遞遺傳物質(zhì)的介體。 ? 這種現(xiàn)象稱為轉(zhuǎn)導(dǎo)。 ? 特點(diǎn)： 以 噬菌體為媒介 細(xì)菌的一段染色體 被錯(cuò)誤地包裝 在噬菌體的蛋白質(zhì)外殼內(nèi) 假噬菌體 通過感染轉(zhuǎn)移 到另一個(gè)受體細(xì)胞內(nèi)。 ∵ 感染細(xì)菌的能力 決定于 噬菌體的蛋白質(zhì)外殼。 ∴ 噬菌體 成為 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)， 充當(dāng) 轉(zhuǎn)移遺傳物質(zhì)的介體 ? 后來還發(fā)現(xiàn)，轉(zhuǎn)導(dǎo)可分為 普遍性轉(zhuǎn)導(dǎo) 和 特殊性轉(zhuǎn)導(dǎo) 。 ? （一）普遍性轉(zhuǎn)導(dǎo) （ generalized transduction） 。 ? 以 phage為媒介轉(zhuǎn)導(dǎo)供體 DNA進(jìn)入受體時(shí)，可以轉(zhuǎn)導(dǎo)供體染色體的任何區(qū)段，不具有特異性。 ? 現(xiàn)以 P22phage為例說明： ? P22phage攜帶供體染色體片段是隨機(jī)的。也就是說供體基因組中所有的基因都具有同等的機(jī)會(huì)被轉(zhuǎn)導(dǎo)成到受體 成為 部分二倍體。 ? P22phage侵染 E. Coli后，經(jīng)過誘導(dǎo)至末期， 細(xì)菌染色體 被 斷裂 成許多小片段， 在組裝子 phage時(shí) ， 會(huì)發(fā)生錯(cuò)誤， 將細(xì)菌的染色體片段包裹在子 phage內(nèi)，這樣的 phage同樣具有侵染能力，再侵染新的細(xì)菌時(shí)，就把誤裝的染色體片段注入到受體細(xì)胞中，這部分染色體在受體細(xì)胞就形成了 部分二倍體。 二倍體部分通過交換，將供體細(xì)胞的染色體整合到受體細(xì)胞中（圖 722）。 ? 由此形成的 具有重組遺傳結(jié)構(gòu)的 ? 細(xì)菌細(xì)胞 叫 轉(zhuǎn)導(dǎo)體 （ transductant）。 ? 轉(zhuǎn)導(dǎo)的 DNA片段大小相當(dāng)于一個(gè) phage基因組，細(xì)菌的染色體比 phage的染色體大得多，在轉(zhuǎn)導(dǎo)過程中，究竟是哪一段被誤包是 隨機(jī) 的。 ? 普遍性轉(zhuǎn)導(dǎo) 頻率很低，一般只有 %的機(jī)率。因此，盡管任何基因都有同等的機(jī)會(huì)被轉(zhuǎn)導(dǎo)，但對(duì)于一個(gè)基因來說，頻率是有限的，如沙門氏菌染色體大約有 2022～ 3000個(gè)基因，但是能裝入 phage的 DNA只能約為一個(gè) phage基因組的大小，相當(dāng)于 沙門氏菌的 20～ 30個(gè) 基因，相當(dāng)于沙門氏菌基因總數(shù)的 1%。因此，對(duì)任何 一個(gè)基因的轉(zhuǎn)導(dǎo)頻率 來說，約為% 1%=3 10－ 5 ? 如果兩個(gè)基因的距離大于 phage DNA的長(zhǎng)度，一般不能同時(shí)轉(zhuǎn)導(dǎo)，除非 兩個(gè) phage同時(shí)侵染 ， 又同時(shí)將這兩個(gè)基因轉(zhuǎn)導(dǎo)進(jìn)受體重組，這種機(jī)會(huì)是極小的 ，幾乎是不可能的。所以如果兩個(gè)基因被轉(zhuǎn)導(dǎo)，則證明這兩個(gè)基因距離較近，愈近共同轉(zhuǎn)導(dǎo)的機(jī)會(huì)愈大。 ? 這種現(xiàn)象稱 ? 共轉(zhuǎn)導(dǎo) 或 并發(fā)轉(zhuǎn)導(dǎo)、合轉(zhuǎn)導(dǎo)（ cotransduction） ? 正因?yàn)槿绱?，轉(zhuǎn)導(dǎo)也曾廣泛用于染色體作圖。 ? 確定基因次序： ? 如 a、 b、 c三個(gè)基因，作 雙基因轉(zhuǎn)導(dǎo)實(shí)驗(yàn) ，就是每次觀察兩個(gè)基因的轉(zhuǎn)導(dǎo)，通過每?jī)蓚€(gè)基因之間的 共轉(zhuǎn)導(dǎo)頻率 ，就可以確定這些基因在染色體上的次序。三個(gè)基因被同時(shí)轉(zhuǎn)導(dǎo)幾乎不可能。 ? 假定實(shí)驗(yàn)結(jié)果為： ? ① a、 b之間共轉(zhuǎn)導(dǎo)頻率高； ? ② a、 c之間的共轉(zhuǎn)導(dǎo)頻率也高； ? ③ b、 c之間的轉(zhuǎn)導(dǎo)頻率很低。 ? 那么，這三個(gè)基因的次序就是 b、 a、 c。 ? 如同時(shí) 觀察 3個(gè)基因轉(zhuǎn)導(dǎo) ，則只要做一次實(shí)驗(yàn)就可以推出 3個(gè)基因的 次序 。 ? 例： 供體 E. Coli基因型為 a＋ b＋ c＋ ? 受體 基因型為 a－ b－ c－ ? 供體用 P1phage侵染，再用其 phage后代侵染受體細(xì)胞，然后把 受體 細(xì)胞接種在 選擇培養(yǎng)基 上，如先選擇 a＋基因，在選擇培養(yǎng)基上加上 b＋ c＋兩種質(zhì)，不加 a＋的物質(zhì)，若能生長(zhǎng)，則證明 a－ 發(fā)生了變化，再用此培養(yǎng)基上的細(xì)胞分別接種在 b＋基因或 c基因的選擇培養(yǎng)基上，若仍能生長(zhǎng)，則說明發(fā)生了共轉(zhuǎn)化。 ? 如測(cè)得 a＋ 、 b＋ 的共轉(zhuǎn)化頻率為 20% ? a＋ 、 c＋ 的共化轉(zhuǎn)化頻率為 50% ? 則說明， a＋ 、 c＋ 的距離近（共轉(zhuǎn)化率高）， a＋ 、 b＋ 遠(yuǎn)，那么這三個(gè)基因的次序有兩種可能： 只要搞清 b＋ 、 c＋ 之間大或小就可以確定。 ? 如 c、 b = a、 c＋ a、 b 為第一種次序 ? c、 b = a、 b － a、 c為第二種次序 ? 所以，還需要再進(jìn)行實(shí)驗(yàn)確定 b、 c之間的距離。 a c a b b ? 下面舉一個(gè)具體例子： ? 現(xiàn) 供體 為 thr＋ 、 leu＋ 、 azi＋ ? 受體 為 thr－ 、 leu－ 、 azi－ 進(jìn)行轉(zhuǎn)導(dǎo) ? 測(cè)得結(jié)果 thr見下表：表 77 ? 上表 實(shí)驗(yàn) 1說明： leu、 azi較近， leu和 thr不太近，比前者遠(yuǎn)：那么這三個(gè)基因的次序可能為： ? 實(shí)驗(yàn) 2說明： azi和 thr共轉(zhuǎn)化的頻率為 0，次序應(yīng)為第二種 ? 實(shí)驗(yàn) 3說明：三個(gè)基因共轉(zhuǎn)化為 0 leu azi thr azi leu thr 或 共轉(zhuǎn)化的頻率 ? （二）特殊性轉(zhuǎn)導(dǎo)（ specialized transduction） ? 以溫和 phage進(jìn)行轉(zhuǎn)導(dǎo)時(shí)，只能轉(zhuǎn)導(dǎo) phage整合位置附近的基因 的方式叫 特殊性轉(zhuǎn)導(dǎo)。 ? λphage的 DNA即可以自主存在，也可以整合到染色體上。 ? 像這樣具有兩種狀態(tài)的 DNA叫做附加體（ episome）。 多數(shù) phage整合細(xì)胞染色體時(shí)，都有一定的位置。如 λphage在 E. Coli細(xì)胞中的附著點(diǎn)是 attλ，它的一邊是半乳糖操縱子 gal，另一邊具有生物素合成的基因 bio。原 phage離開細(xì)菌染色體時(shí)，偶爾可形成某些細(xì)菌基因和某些 phage基因連在一起的 DNA片段 ， 這種 DNA片段由 phage誤裝，就形 成了特殊性轉(zhuǎn)導(dǎo)顆粒，這種顆 粒把供體細(xì)菌的基因轉(zhuǎn)移到另 一個(gè)細(xì)胞，轉(zhuǎn)導(dǎo)僅限于原 phage的附著點(diǎn)附近的基因所以叫 特殊性轉(zhuǎn)導(dǎo)。或稱局限性轉(zhuǎn)導(dǎo)（ restricted transduction） ? ?基因的轉(zhuǎn)導(dǎo)過程： ? 特殊轉(zhuǎn)導(dǎo)和普遍性轉(zhuǎn)導(dǎo) 同樣都是轉(zhuǎn)導(dǎo)的 DNA長(zhǎng)度與原 phage的 DNA長(zhǎng)度相當(dāng)，如大于 phage的 DNA長(zhǎng)度，則不能被包裝。誤裝的 DNA分子既有phage的 DNA，又有細(xì)菌的 DNA，所以就限制了 DNA分子的長(zhǎng)度，必然 小于 phage DNA的長(zhǎng)度，被轉(zhuǎn)導(dǎo)進(jìn)受體細(xì)胞的 DNA， 在受體細(xì)胞中的同源部分形成部分二倍體 ，和轉(zhuǎn)化及普遍性轉(zhuǎn)導(dǎo)所不同的是，轉(zhuǎn)導(dǎo)的 DNA片段 是 插入 到染色體上， 而 不是 轉(zhuǎn)換 下來一段染色體。 這樣就使轉(zhuǎn)導(dǎo)部分的基因成了兩份 。如 gal＋ /gal－ 兩份， gal＋ 對(duì) gal－ 具有顯性關(guān)系。用紫外線處理這樣的轉(zhuǎn)導(dǎo)體，可以誘導(dǎo) λ溶解，所產(chǎn)生溶菌產(chǎn)物將包含約一半正常的 phage，一半是轉(zhuǎn)導(dǎo) phage，這樣的溶菌產(chǎn)物，叫高頻轉(zhuǎn)導(dǎo)（ high frequency transduction HFT）溶菌產(chǎn)物，其中包含有大量的轉(zhuǎn)導(dǎo)基因。 ? 應(yīng)用中斷雜交技術(shù)、重組作圖、轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)導(dǎo)相結(jié)合的方法已經(jīng)得到比較全面的 染色體圖 。 ? 1963年，人們定位了 100個(gè)基因，到 1990年定位基因即達(dá)到 1400個(gè)，這部分的基因還是僅包括 5min距離以上基因。 ? 1997年完成全部測(cè)序： 4639221對(duì)堿基，其功能基因已基本了解。 ? 1963 遺傳圖 ? (引自 Griffiths etal 1996) ? ? )