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第七章 微生物遗传

第七章 微生物遗传. 本章重点. 1 、真菌的遗传：四分子分析和着丝粒作图 2 ．细菌和病毒的四种遗传分析方法： 转化、接合、性导、转导 3 ．掌握 F + 、 F – 、 F' 、 Hfr×F - 的特点。 4 ．理解和掌握中断杂交和重组作图的原理。 5 ．噬菌体结构和基因重组特点。. 第一节 微生物遗传的特点. 1 、细胞多为 单倍体 ，基因可直接表达 2 、 繁殖方式多样 ，能进行各种方式的基因交流 3 、繁殖 迅速 ，代谢旺盛，可研究基因的精细结构 4 、环境能引起均匀而直接的作用 5 、存在各种 突变型 6 、基因 重组方式多样. 突变类型.

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第七章 微生物遗传

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Presentation Transcript

  1. 第七章 微生物遗传

  2. 本章重点 1、真菌的遗传：四分子分析和着丝粒作图 2．细菌和病毒的四种遗传分析方法： 转化、接合、性导、转导 3．掌握F+、F–、F'、Hfr×F-的特点。 4．理解和掌握中断杂交和重组作图的原理。 5．噬菌体结构和基因重组特点。

  3. 第一节 微生物遗传的特点 1、细胞多为单倍体，基因可直接表达 2、繁殖方式多样，能进行各种方式的基因交流 3、繁殖迅速，代谢旺盛，可研究基因的精细结构 4、环境能引起均匀而直接的作用 5、存在各种突变型 6、基因重组方式多样

  4. 突变类型 • 营养缺陷突变型 • 抗性突变型 • 糖类不发酵突变型 • 寄主范围突变型 • 快速溶菌突变型 • 条件致死突变型

  5. 第二节 真菌的遗传

  6. 主要内容 一、链孢霉的特点 二、链孢霉的四分子分析 三、着丝点作图 四、链孢霉的连锁与交换 五、基因转换

  7. 一、链孢霉的特点 链孢霉属于子囊菌，具有核结构，属真核生物。 • 其特点：个体小、生长迅速、易于培养；可以进行无性生殖或有性生殖。 • 链孢霉的无性世代是单倍体→染色体上各个显性或隐性基因均可从其表现型上直接表现出来，便于观察和分析。 • 一次只分析一个减数分裂产物，方法简便。

  8. 二、链孢霉的四分子分析 ① 有性生殖过程： +、- 接合型菌丝接合受精 →在子囊果的子囊菌丝细胞中形成二倍体合子(2n) →减数分裂 →形成4个单倍的子囊孢子(四分孢子) →有丝分裂 →形成8个子囊孢子、按严格顺序直线排列在子囊内。 ② 四分子分析(tetrad analysis)： 对四分孢子进行遗传分析 可直接观察其分离比例，检验其有无连锁。

  9. 第一次分裂分离 第二次分裂分离

  10. 三、着丝粒作图 ☆以着丝点为位点，估算某一基因与着丝粒的重组值，进行着丝点作图。 如：红色面包霉赖氨酸缺陷型lys-的遗传： • 基本培养基上正常生长的红色面包霉菌株 → 野生型 lys+或 +，其子囊孢子成熟后呈黑色； • 由于基因突变而产生的一种不能合成赖氨酸的菌株 → 赖氨酸缺陷型lys- 或 -，其子囊孢子成熟后呈灰色。

  11. lys+ × lys- 子囊孢子 黑色↓ 灰色 8个子囊孢子 按黑色、灰色排列顺序，可有6种排列方式。 非交换型 (1)+ + + + - - - - (2)- - - - + + + + 交换型 (3)+ + - - + + - - (4)- - + + - - + + (5)+ + - - - - + + (6)- - + + + + - -

  12. 其中： (1)、(2) 非交换型； (3)→(6) 交换型，都是由于着丝点与+/-等位基因之间之间发生了交换，其交换均在同源染色体的非姐妹染色单体间发生的，即发生于粗线期。

  13. ☆在交换型子囊中，每发生一个交换后，一个子囊中就☆在交换型子囊中，每发生一个交换后，一个子囊中就 有半数孢子发生重组： 如：试验观察发现有9个子囊对lys-基因为非交换型，5个子囊对lys-基因为交换型： 说明lys+/lys-与着丝点间的相对位置为18。 上述基因定位方法，称着丝点作图。

  14. 着丝点作图 • 如果减数分裂过程中，基因位点与着丝点间不发生非姊妹染色单体间交换，一对等位基因分离产生的两种类型的孢子将分别排列在子囊的两端； • 如果发生交换将产生不同的排列方式。可根据子囊中孢子排列方式判断该次减数分裂是否发生交换，并计算交换值； • 该交换值为基因与着丝点间的交换值，因此可估计基因位点与着丝点间遗传距离，并进行连锁作图，称着丝点作图。

  15. 四、链孢霉的连锁 • 一对基因可直接进行着丝粒作图，但一对染色体上有两对基因时，需细致分析，把着丝粒也考虑为一个基因单位。 • 计算基因与着丝粒间交换率时，遵循7－1； • 计算任两对基因间的交换率时，仍遵循5－1。

  16. 五、基因转换 gene conversion • 又称基因转变，是指在减数分裂过程中由于基因重组或交换，导致在交换点附近的基因转变为等位基因的现象。 • 如链孢霉子囊内异常的分离比例： 5：3、3：5、6：2、3：1等。 • 子囊菌是研究基因转换的最佳材料。 • 不同分离比的出现原因不同： • 染色单体转换 • 半染色单体转换

  17. 基因转换的特点 • 发生概率很低 • 常伴随其两侧基因发生重组 • 发生基因转换的一个基因内的转换概率发生极性现象 • 基因转换一般只涉及单个基因

  18. The End！

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