【正文】 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(méi)有。 選 擇 標(biāo) 記 非 選 擇 標(biāo) 記 leu+ 50% ara+, 2% thr+ thr+ 3% leu+, 0% ara+ thr+leu+ 0% ara+ √ thr leu ara thr ara leu 遺傳學(xué)試驗(yàn)中的 標(biāo)記基因 、 選擇性標(biāo)記基因 、 非選擇性標(biāo)記基 因 。 第六節(jié) 細(xì)菌的轉(zhuǎn)化與轉(zhuǎn)導(dǎo)作圖 在轉(zhuǎn)導(dǎo)過(guò)程中，外基因子是 隨機(jī)的，都會(huì)形成部分二倍體。 但如果細(xì)菌兩個(gè)基因的距離大于 病毒核酸的長(zhǎng)度，一般不能同時(shí) 轉(zhuǎn)導(dǎo)？除非兩個(gè)轉(zhuǎn)導(dǎo)顆粒同時(shí)感 染同一個(gè)細(xì)菌細(xì)胞，顯然這種情 況很少發(fā)生。 兩個(gè)基因同在一起轉(zhuǎn)導(dǎo)就是共轉(zhuǎn)導(dǎo)。共轉(zhuǎn)導(dǎo)的頻率越高，表明兩個(gè)基 因在染色體上的距離越近，連鎖越緊密。相反，如果兩個(gè)基因的共轉(zhuǎn)導(dǎo)頻 率很低，就說(shuō)明它們之間的距離較遠(yuǎn)。因此，測(cè)定兩基因的共轉(zhuǎn)導(dǎo)頻率可 以確定基因之間的次序和距離。實(shí)際上在上面的例子中，就是通過(guò)比較基 因的共轉(zhuǎn)導(dǎo)頻率確定了三基因的次序?yàn)? thr leu ara。 共轉(zhuǎn)導(dǎo) 兩個(gè)轉(zhuǎn)導(dǎo)顆粒同時(shí)感染同一個(gè)細(xì)菌細(xì)胞 共轉(zhuǎn)導(dǎo)顆粒感染一個(gè)細(xì)菌細(xì)胞 第六節(jié) 細(xì)菌的轉(zhuǎn)化與轉(zhuǎn)導(dǎo)作圖 通過(guò)觀察兩個(gè)基因的轉(zhuǎn)導(dǎo)（兩因子轉(zhuǎn)導(dǎo)），計(jì)算并比較每?jī)蓚€(gè)基因之 間的共轉(zhuǎn)導(dǎo)頻率就可以確定三個(gè)基因或三個(gè)以上基因在染色體上的次序。 例如： a 基因和 b 基因的共轉(zhuǎn)導(dǎo)的頻率很高，和 c 基因的共轉(zhuǎn)導(dǎo)的頻 率也很高，而 b 和 c 基因很少或完全不共轉(zhuǎn)導(dǎo)，那么，這三個(gè)基因的相對(duì) 位置應(yīng)為： b a c。 如果研究三因子轉(zhuǎn)導(dǎo)，只需分析一次實(shí)驗(yàn)結(jié)果就可以推出三個(gè)基因的 次序。 供體： a+ b+c+ → 受體： a－ b－ c－ 受體細(xì)胞接種在選擇性培養(yǎng)基上。如果通過(guò)中斷雜交試驗(yàn)已知三個(gè)基 因的一個(gè)如 a 不在中間， 就可以對(duì) a+ 進(jìn)行選擇， 再檢定 a+ 細(xì)胞是否同時(shí) 具有 b+ 和 c+，然后可以計(jì)算它們的重組值。 第六節(jié) 細(xì)菌的轉(zhuǎn)化與轉(zhuǎn)導(dǎo)作圖 顯然，最少的一類轉(zhuǎn)導(dǎo)體應(yīng)當(dāng)代表最難以轉(zhuǎn)導(dǎo)的情況，這種轉(zhuǎn)導(dǎo)體是 同時(shí)發(fā)生交換次數(shù)最多的一類。這種轉(zhuǎn)導(dǎo)體的兩邊應(yīng)為供體基因，中間為 受體基因。如果正確次序?yàn)? a b c ，該轉(zhuǎn)導(dǎo)體就應(yīng)為 a+ b－ c+ 。 a+ b+ c+ a－ b－ c－ a+ b+ c+ a－ b－ c－ a+ b－ c+ 被轉(zhuǎn)導(dǎo)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(xì)菌的轉(zhuǎn)化與轉(zhuǎn)導(dǎo)作圖 假定由實(shí)驗(yàn)得到的最少的轉(zhuǎn)導(dǎo)體為 a+ b + c－ ， 那么我們就可以確定這 三個(gè)基因的正確次序應(yīng)當(dāng)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(zhuǎn)導(dǎo)實(shí)驗(yàn) : 供體 trpA+ supC+ pyrF+ → 受體 trpA－ supC－ pyrF－ 從最少類型的轉(zhuǎn)導(dǎo)子 ③ 的基因型可以看出，這三個(gè)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(zhuǎn)導(dǎo)， 而在 ③ 和 ④ 中不是共轉(zhuǎn)導(dǎo)，所以這兩個(gè)基因的共轉(zhuǎn)導(dǎo)頻率為： （ 36+114） / 603 = ； 而 supC+ 和 pyrF+ 僅在 ① 類共轉(zhuǎn)導(dǎo)，其共轉(zhuǎn)導(dǎo)頻率為： 36 / 603 = 。 603 第六節(jié) 細(xì)菌的轉(zhuǎn)化與轉(zhuǎn)導(dǎo)作圖 選 擇 標(biāo) 記 非 選 擇 標(biāo) 記 leu+ 50% ara+, 2% thr+ thr+ 3% leu+, 0% ara+ thr+leu+ 0% ara+ 再來(lái)看看轉(zhuǎn)導(dǎo)實(shí)驗(yàn)： 供體 thr+leu+ara+ → 受體 thr－ leu－ ara－ thr leu ara 轉(zhuǎn)導(dǎo)顆粒所帶有的供體菌染色體片段從 thr 開始，有時(shí)延伸到 leu 但沒(méi)有擴(kuò)展到 ara。根據(jù)細(xì)菌接合實(shí)驗(yàn)等知道這段染色體長(zhǎng)度相當(dāng)于細(xì)菌染色體的 1/100，大致上也就是噬菌體染色體的長(zhǎng)度。 0% ara+ 50% ara+ 3% leu+, 0% ara+ thr leu ara 2% 轉(zhuǎn) 導(dǎo) 片 段 區(qū) 域 第六節(jié) 細(xì)菌的轉(zhuǎn)化與轉(zhuǎn)導(dǎo)作圖 ② 局限性轉(zhuǎn)導(dǎo) 一些溫和噬菌體只能轉(zhuǎn)導(dǎo)細(xì)菌染色體基因組的某些基因，或者只是進(jìn) 行對(duì)噬菌體在染色體基因組整合位點(diǎn)附近基因的轉(zhuǎn)導(dǎo)。 雖然可以根據(jù)共轉(zhuǎn)導(dǎo)頻率推測(cè)基因的次序，但不能簡(jiǎn)單地用共轉(zhuǎn)導(dǎo)頻 率去計(jì)算基因的連鎖圖距離。有人經(jīng)過(guò)一序列的推導(dǎo)，得到下面的計(jì)算公 式： d: 同一染色體上兩基因間的距離 d = L（ 1－ X1/3） L: 轉(zhuǎn)導(dǎo) DNA 的平均長(zhǎng)度（病毒基因組的平均長(zhǎng)度） X: 兩基因共轉(zhuǎn)導(dǎo)的頻率 ? 第六節(jié) 細(xì)菌的轉(zhuǎn)化與轉(zhuǎn)導(dǎo)作圖 作 業(yè) P180: 1,3,5,6,10,12,13 七、一個(gè)基因一種酶 1. 鏈孢霉突變的檢出 鏈孢霉中營(yíng)養(yǎng)突變的篩選方法是 Beadle 和 Tatum （ 1945年）最初提出來(lái)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(wú)機(jī)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(zhǎng)，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(zhǎng)，但能生長(zhǎng)在完全培養(yǎng)基上。 要檢出營(yíng)養(yǎng)突變時(shí)，可把鏈孢霉菌株分別長(zhǎng)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(zhǎng)，而在基本培養(yǎng)基上不能夠生長(zhǎng)，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(yíng)養(yǎng)物后可以生長(zhǎng)，就知道這個(gè)菌株不能合成某一營(yíng)養(yǎng)物，所以是某一營(yíng)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?jī)H闡明了基因和代謝的一些關(guān)系，而且豐富了生物學(xué)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(duì)添加氨基酸的反應(yīng) 鳥氨酸 瓜氨酸 精氨酸 I － － 生長(zhǎng) II － 生長(zhǎng) 生長(zhǎng) III 生長(zhǎng) 生長(zhǎng) 生長(zhǎng) 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(gè)基因一種酶 一個(gè)基因一種蛋白質(zhì) 一個(gè)基因一種多肽鏈 前體 鳥氨酸 瓜氨酸 精氨酸