【正文】 的 P1 噬菌體進行以下轉導實驗 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或幾個標記基因，然后檢定非選擇 性標記基因的有與沒有。 選 擇 標 記 非 選 擇 標 記 leu+ 50% ara+, 2% thr+ thr+ 3% leu+, 0% ara+ thr+leu+ 0% ara+ √ thr leu ara thr ara leu 遺傳學試驗中的 標記基因 、 選擇性標記基因 、 非選擇性標記基 因 。 第六節(jié) 細菌的轉化與轉導作圖 在轉導過程中，外基因子是 隨機的，都會形成部分二倍體。 但如果細菌兩個基因的距離大于 病毒核酸的長度，一般不能同時 轉導？除非兩個轉導顆粒同時感 染同一個細菌細胞，顯然這種情 況很少發(fā)生。 兩個基因同在一起轉導就是共轉導。共轉導的頻率越高，表明兩個基 因在染色體上的距離越近，連鎖越緊密。相反，如果兩個基因的共轉導頻 率很低，就說明它們之間的距離較遠。因此，測定兩基因的共轉導頻率可 以確定基因之間的次序和距離。實際上在上面的例子中，就是通過比較基 因的共轉導頻率確定了三基因的次序為 thr leu ara。 共轉導 兩個轉導顆粒同時感染同一個細菌細胞 共轉導顆粒感染一個細菌細胞 第六節(jié) 細菌的轉化與轉導作圖 通過觀察兩個基因的轉導（兩因子轉導），計算并比較每兩個基因之 間的共轉導頻率就可以確定三個基因或三個以上基因在染色體上的次序。 例如： a 基因和 b 基因的共轉導的頻率很高，和 c 基因的共轉導的頻 率也很高，而 b 和 c 基因很少或完全不共轉導，那么，這三個基因的相對 位置應為： b a c。 如果研究三因子轉導，只需分析一次實驗結果就可以推出三個基因的 次序。 供體： a+ b+c+ → 受體： a－ b－ c－ 受體細胞接種在選擇性培養(yǎng)基上。如果通過中斷雜交試驗已知三個基 因的一個如 a 不在中間， 就可以對 a+ 進行選擇， 再檢定 a+ 細胞是否同時 具有 b+ 和 c+，然后可以計算它們的重組值。 第六節(jié) 細菌的轉化與轉導作圖 顯然，最少的一類轉導體應當代表最難以轉導的情況，這種轉導體是 同時發(fā)生交換次數(shù)最多的一類。這種轉導體的兩邊應為供體基因，中間為 受體基因。如果正確次序為 a b c ，該轉導體就應為 a+ b－ c+ 。 a+ b+ c+ a－ b－ c－ a+ b+ c+ a－ b－ c－ a+ b－ c+ 被轉導的 DNA 受體染色體 發(fā)生偶次（ 4次）交換 平衡重組子 片段，丟失 a－ b+ c－ 第六節(jié) 細菌的轉化與轉導作圖 假定由實驗得到的最少的轉導體為 a+ b + c－ ， 那么我們就可以確定這 三個基因的正確次序應當是 a c b 或 b c a ，而不是 a b c。 ① supC+ trpA+ pyrF+ 36 ② supC+ trpA+ pyrF－ 114 ③ supC+ trpA－ pyrF+ 0 ④ supC+ trpA－ pyrF－ 453 轉導實驗 : 供體 trpA+ supC+ pyrF+ → 受體 trpA－ supC－ pyrF－ 從最少類型的轉導子 ③ 的基因型可以看出，這三個基因的次序是 supC trpA pyrF ，即 trpA 位于中間。 supC+ 與 trpA+ 在 ① 和 ② 中共轉導， 而在 ③ 和 ④ 中不是共轉導，所以這兩個基因的共轉導頻率為： （ 36+114） / 603 = ； 而 supC+ 和 pyrF+ 僅在 ① 類共轉導，其共轉導頻率為： 36 / 603 = 。 603 第六節(jié) 細菌的轉化與轉導作圖 選 擇 標 記 非 選 擇 標 記 leu+ 50% ara+, 2% thr+ thr+ 3% leu+, 0% ara+ thr+leu+ 0% ara+ 再來看看轉導實驗： 供體 thr+leu+ara+ → 受體 thr－ leu－ ara－ thr leu ara 轉導顆粒所帶有的供體菌染色體片段從 thr 開始，有時延伸到 leu 但沒有擴展到 ara。根據(jù)細菌接合實驗等知道這段染色體長度相當于細菌染色體的 1/100，大致上也就是噬菌體染色體的長度。 0% ara+ 50% ara+ 3% leu+, 0% ara+ thr leu ara 2% 轉 導 片 段 區(qū) 域 第六節(jié) 細菌的轉化與轉導作圖 ② 局限性轉導 一些溫和噬菌體只能轉導細菌染色體基因組的某些基因，或者只是進 行對噬菌體在染色體基因組整合位點附近基因的轉導。 雖然可以根據(jù)共轉導頻率推測基因的次序，但不能簡單地用共轉導頻 率去計算基因的連鎖圖距離。有人經(jīng)過一序列的推導，得到下面的計算公 式： d: 同一染色體上兩基因間的距離 d = L（ 1－ X1/3） L: 轉導 DNA 的平均長度（病毒基因組的平均長度） X: 兩基因共轉導的頻率 ? 第六節(jié) 細菌的轉化與轉導作圖 作 業(yè) P180: 1,3,5,6,10,12,13 七、一個基因一種酶 1. 鏈孢霉突變的檢出 鏈孢霉中營養(yǎng)突變的篩選方法是 Beadle 和 Tatum （ 1945年）最初提出來的。野生型菌株能合成一系列化合物，所以能在含有糖，某些無機酸和鹽類，一種氮源和一種維生素 —— 生物素的基本培養(yǎng)基上生長，但大多數(shù)缺陷型菌株不能合成這種或那種化合物，不能在基本培養(yǎng)基上生長，但能生長在完全培養(yǎng)基上。 要檢出營養(yǎng)突變時，可把鏈孢霉菌株分別長在完全培養(yǎng)基和基本培養(yǎng)基上。 如果在完全培養(yǎng)基上能夠生長，而在基本培養(yǎng)基上不能夠生長，就可在基本培養(yǎng)基上添加單一維生素或氨基酸。如果在添加某一營養(yǎng)物后可以生長，就知道這個菌株不能合成某一營養(yǎng)物，所以是某一營養(yǎng)物的缺陷型。 用上述的分析方法，發(fā)現(xiàn)了幾百種生化突變型。這些生化突變型的研究僅闡明了基因和代謝的一些關系，而且豐富了生物學的內(nèi)容。 圖 在鏈孢霉中誘變突變、檢查突變和鑒定突變的方法 CM MM MM CM MM+V MM+aa 圖 確定鏈孢霉生化突變型遺傳的方法 表 鏈孢霉精氨酸依賴型的不同菌株對添加氨基酸的反應 鳥氨酸 瓜氨酸 精氨酸 I － － 生長 II － 生長 生長 III 生長 生長 生長 菌株 添加的 氨基酸 前體 鳥氨酸 瓜氨酸 精氨酸 酶 I 酶 III 酶 II 菌株 III 菌株 II 菌株 I 2. 生化突變型與一基因一酶 一個基因一種酶 一個基因一種蛋白質(zhì) 一個基因一種多肽鏈 前體 鳥氨酸 瓜氨酸 精氨酸