第七章 细菌的遗传分析

第一节 细菌的细胞和染色体

一、细菌细胞拟核，体型小，世代短，分裂快，分布广二、细菌染色体双链、环状 DNA 分子，裸露

第二节 大肠杆菌的突变型筛选

一、大肠杆菌的突变类型( 一 ) 合成代谢功能的突变型（ anabolic

functional mutants ）( 二 ) 分解代谢功能的突变型（ catabolic

functional mutants ）( 三 ) 抗性突变型（ resistant mutants ）

二、突变型筛选

对于不同的突变型具有相应的筛选手段

第三节 大肠杆菌的性别

一、大肠杆菌性别的发现含链霉素的培养基：Astrsmet+×B strrmet-→ 原养型菌落Astrrmet-×B strsmet+→ 无原养型菌落说明：A 为雄性，是供体 (donor)B 为雌性，是受体 (receptor)遗传物质单向转移

二、 F 因子与高频重组

F 因子 (F factor 或 F element) ：

又称为性因子 (sex factor ) 或致育因子(fertility factor) ， 封闭环状 DNA 分子，分子量约 3.5×106 ，长 6 × 104bp, 为大肠杆菌染色体全长的 2%.

环状 F因子的模式图

F 因子的结构包含 3 个区域：• 原点——转移的起点• 致育基因——与细菌的接合有关• 配对区——与染色体上同源序列配对

三、细菌重组的特点

• 只有偶数次交换才能产生平衡的重组子

• 不出现相反的重组子，所以在选择培养基上只出现一种重组子

第四节 中断杂交与重组作图

一、中断杂交实验原理

把接合中的细菌在不同时间取样，并把样品猛烈搅拌以中断接合中的细菌，然后分析受体细菌的基因型。

基本步骤：• 接合• 中断杂交• 杀死 Hfr

• 检查 F- 细菌所含基因• 作图

二、中断杂交作图

根据供体基因进入受体细胞的顺序和时间绘制连锁图。

三 . 重组作图

• 中断杂交作图是根据基因转移的先后次序 , 以时间为单位进行定位的 , 而重组作图是根据基因间重组率进行定位的 .

• 基因距离较远用中断杂交作图是有效的 ;

基因距离较近 , 基因间转移时间在 2 分钟之内 , 用重组作图

第五节 F´ 因子与性导.壹 F´因子

是 F 因子携带一段相邻的细菌染色体 .

二 .性导 (sexduction 或 F´ -duction)

• 利用 F´ 因子将供体细胞的基因导入受体

形成部分二倍体的过程叫性导 .

• 性导在遗传分析中的意义

第六节 转化与转导作图一 . 细菌的转化与作图• 转化频率低的原因1. 受体细胞表面受体部位有限 ;2. 外源 DNA 进入除受体部位外还必须有酶或蛋白质分

子以及能量等的协同作用 .• 转化过程1.双链 DNA分子和细胞表面受体部位进行可逆性结合 ;2.供体 DNA片段被吸入受体细胞 ;3.双链 DNA转变为单链 DNA;4插入受体细胞的 DNA链中 ;5.形成一个受体亲代类型的 DNA和一个杂种双链 DNA

二、转导与作图转导就是以病毒作为载体把遗传信息从一个细菌细

胞传到另一个细菌细胞 .• 普遍性转导与作图宿主 DNA 随机地被携带在病毒中而导致的转导即 ~ 。

• 两个基因同时转导的现象称为共转导或并发转导（ co-tranduction ）。

• 双因子转导（ two-factor transdution ）：

每次观察两个基因，通过两个基因之间的共转导频率确定其在染色体上的排列顺序。

同时观察三因子转导（ three-factor tranduction ）分析：通过 3 因子转导可以得到不同类型的转导子及其频率，频率最低的一类是最难于转导的。

• 凡是没有得到供体某一基因的细胞不能合成相应的酶，但仍含有母细胞残留的酶，可供这些细胞继续分裂一两次，所有的这些细胞将形成小菌落，称为流产转导型（ abortive transductant ）。

局限性转导与作图

噬菌体只能转导供体基因组中的特定基因的转导即 ~ 。例如： λ噬菌体整合于宿主染色体特定的附着位点 attB

处 .