1 / 90

第六章 细菌和噬菌体 的遗传分析

第六章 细菌和噬菌体 的遗传分析. 细菌的染色体和突变型. 细菌的遗传分析. 噬菌体的遗传分析. 一、细菌的染色体. 1 、细菌的染色体一般是环状 DNA 分子，也称为 基因带 （ genophore ）。 研究表明，细菌的染色体不是一条完全裸露的 DNA 链，而是以高度的组装形式存在，这种组装不仅适应于细菌细胞的狭小空间，而且利于染色体功能的实现，便于染色体复制和基因的表达。. 第一节 细菌的染色体和突变型. 1 、营养缺隙型（ auxotroph ）. 2 、抗型突变型. 1 ）抗药性突变型. 2 ）抗噬菌体突变型. 3 、糖类不发酵突变型.

lindley
Download Presentation

第六章 细菌和噬菌体 的遗传分析

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. 第六章 细菌和噬菌体 的遗传分析 • 细菌的染色体和突变型 • 细菌的遗传分析 • 噬菌体的遗传分析

  2. 一、细菌的染色体 1、细菌的染色体一般是环状DNA分子，也称为基因带（genophore）。 研究表明，细菌的染色体不是一条完全裸露的DNA链，而是以高度的组装形式存在，这种组装不仅适应于细菌细胞的狭小空间，而且利于染色体功能的实现，便于染色体复制和基因的表达。 第一节 细菌的染色体和突变型

  3. 1、营养缺隙型（auxotroph） 2、抗型突变型 1）抗药性突变型 2）抗噬菌体突变型 3、糖类不发酵突变型 二、大肠秆菌的突变型 三、细菌和病毒是遗传学分析的 好材料

  4. 细菌能否通过相互接触而交换DNA 细菌基因重组的直接证据 如何检出细菌基因重组？ 细菌是否也有遗传重组？ 细菌的杂交

  5. nic菸酸依赖型 ade腺嘌呤依赖型 nic +× ade + 36种子囊型 粗糙脉胞菌的连锁分析

  6. 序号 1 2 3 4 5 6 7 子囊型 + a + + + + + a + a + + + + + a + + + a n a n + n a n a n + n a n + + + + a + + + a n + n a n a n + n + n a n + 分离 M1M1 M1M1 M1M2 M2M1 M2M2 M2M2 M2M2 类别 PD NPD T T PD NPD T 数目 808 1 90 5 90 1 5

  7. 两种不同的营养缺陷型在完全培养基中混合培养两种不同的营养缺陷型在完全培养基中混合培养 涂布在基本培养基上看有无菌落出现 正常（原养型） x + ade nic +

  8. Tatum Lederberg

  9. 一、细菌的杂交 E.coli K12中的两个菌株： strain A：met-bio-thr+leu+thi+ strain B：met+bio+thr-leu-thi- 多营养缺陷型 第二节 细菌的遗传分析

  10. 可能的解释： 1、strain A和strain B之间没有发生遗传物质的重组，原养型菌落的出现是由于营养上的互补（互养）； 2、strain A和strain B之间没有发生遗传物质的重组，而是转化作用； 3、strain A和strain B之间发生了遗传物质的重组，产生了重组体，表型为原养型。 4、原养型菌落的出现是回复突变的结果。

  11. U型管试验

  12. 细菌存在基因重组 基因重组的过程？ 细胞要直接接触 Why 遗传物质的转移How 细菌接合（bacterial conjugation） 细菌通过细胞的暂时沟通和遗传物质的转移而导致基因重组的过程。

  13. Hayes的杂交试验 strain A：met-thr+leu+thi+ strain B：met+thr-leu-thi- A  B A  B( str ) A (str)  B 在基本培养基上培养 混合培养 在基本培养基上培养 在基本培养基上培养 有菌落 没有菌落 有菌落 频率一样

  14. 二、大肠杆菌的性别 E.coli中遗传物质的交换不是相互的，一个菌株提供遗传物质，称为供体（donor），另一菌株接受遗传物质，为受体（ recepient ）。 1、F因子：也称为性因子或致育因子（sex of fertility factor），是染色体外能自主复制的环状DNA分子。Donor有F因子，记作F+， recepient记作F-。

  15. F- F+

  16. E.coli染色体

  17. F因子的结构 插入序列 复制酶基因 致育基因 O 原点（origin）O：转移的起点 致育基因：形成性伞毛的基因群等 DNA复制酶基因：与F因子的复制有关 插入序列（insertion sequence ，IS）

  18. 分裂 F+ F+ 分裂 F- F- F- F+（几乎全部？） F+ X 吖黄素 F+ F- 或自发 F+为什么在处理下或自发地成为F-？

  19. why F+×F-，几乎所有的F- 都变为F+，但遗传重组频率很低。 F+×F-，因为F因子是以游离状态存在于E.coli中，而遗传重组是指细菌细胞间染色体上基因的重组，所以频率很低。 细菌接合的本质是什么？

  20. ☻E.coli的染色体是环状的； ☻F因子和细菌染色体之间通过一个简 单交换，整合到细菌染色体中，成 为 Hfr染色体。F因子的插入决定了Hfr染 色体的极性。 2、高频重组（High frequency of recombination，Hfr）

  21. O O O 致育基因 复制基因 细菌染色体 Hfr染色体 Hfr品系的极性是指Hfr染色体在细菌接合过程中向F-细胞中迁移的方向。

  22. 细菌接合的本质是： HfrxF-。 细菌接合中：在F+品系中有极少数的Hfr细胞；Hfr染色体迁移到F-受体细胞中，在受体细胞中发生重组而出现了原养型菌落。 从一个F+品系可以得到许多Hfr品系，就是因为F因子细菌染色体上整合位点及方向不同而造成的。

  23. 三、中断杂交技术 1、Wollman和Jacob的中断杂交试验 Hfr细菌的基因是按一定时间顺序依次地出现在受体细胞，因为基因位于染色体上，即Hfr染色体以线性方式进入细胞中。

  24. Hfr：thr+leu+ azir tonr lac+ gal+ strs F-：thr-leu- azis tons lac- gal- strr Hfr  F- 通气混合培养 每隔一段时间取样，人为中断杂交 稀释菌液，防止再度配对 选择培养 涂布在含有str的基本培养基上 str thr leu为三个选择标记基因

  25. 选择strr thr+leu+的重组子 将其影印培养到若干不同的选择培养基上，以分析Hfr菌株染色体上非选择标记基因进入F-细菌的顺序和所需时间

  26. 时间（分钟） 基 因 频 率 8 Thr+ 100（选择标记） 8 25 9 11 18 lac+ tonr leu+ azir gal+ 40 90 25 70 100（选择标记） 同一个Hfr菌株的转移起始点和转移顺序在不同的杂交试验中都是一样的。该转移起始点称为原点（origin ，O）

  27. min 2、中断杂交技术（interrupted mating technique） 根据供体基因进入受体细胞的顺序和时间绘制连锁图的技术。 O azi ton lac gal O azi ton lac gal F 0 9 11 18 25 9 0 11 18 25 120 min

  28. 用不同的Hfr菌株进行中断杂交实验，都可做成连锁图，基因转移的顺序、转移起点和转移方向很不相同。用不同的Hfr菌株进行中断杂交实验，都可做成连锁图，基因转移的顺序、转移起点和转移方向很不相同。 H Othr azi lac tsx gal trp mal xylmetB thi F C Otsx lac azi thrthi metB xyl mal trp galF J4 Othi metB xyl mal trp galtsx lac azi thr F P72 OmetB thithr azi lac tsx gal trp mal xylF 如何理解最后转移的“F”？

  29. 3、F因子是一种质粒（plasmid） 质粒——是染色体外能自主复制的遗传单位，并在细胞分裂时分配到子细胞中。 既可以在染色体外自主复制，又可以整合到染色体上的质粒称为附加体（episome）。

  30. 1、细菌的重组 四、细菌的重组和基因定位 含有本身的环状染色体和外来的线性染色体片段的细胞为部分二倍体（partical diploid）或部分合子（merozygote）。

  31. 部分二倍体中F-细菌的完整基因组称为内基因子（endogenote），供体部分基因组称为外基因子（exogenote）。部分二倍体中F-细菌的完整基因组称为内基因子（endogenote），供体部分基因组称为外基因子（exogenote）。 ☻细菌的重组在部分二倍体中进行。

  32. A B A B + a b A B a b a b A B 部分二倍体 B a b A a b

  33. ☻只有偶数次交换才能产生正常的重组子; ☻选择培养时只出现一种重组子，相反的重组子不出现。 ☻细菌基因重组的方式为非减数分裂式的，包括接合、转化和转导三种途径。 与真核生物相比，细菌重组的其他特点？

  34. 2、重组作图 利用Hfr菌与F-菌株杂交后，在部分二倍体中，若两基因相距越近，在重组体中同时出现的机会越多；两基因相距越远，在重组体中同时出现的机会越少。 根据重组体中某一性状单独出现的频率作为两基因间的交换率，就可以进行基因定位。

  35. Hfr：lac+ade+strs F-：lac-ade- strr Hfr  F- 混合培养60min 在含有str的基本培养基上培养选择ade+strr的重组子 再在EMB培养基上选择哪些ade+ strr的重组子为lac+ ，哪些为lac-

  36. a+ l+ l+ a+ l- a- sr sr l+ a+ ss lac-ade间未发生交换 a- l- sr lac-ade间发生交换 部分二倍体 a+ a+ ss l+ l- a- l- sr sr

  37. 两基因间 的交换率 某一性状单独出现的菌落数 = 100% 重组体总菌落数 交换型重组体数 lac- ade+ = = 100% 100% (lac+ ade+) + (lac- ade+) 交换型重组体数+未交换型重组体数 请注意与计算真核生物重组值的区别

  38. 1、F'因子 带有部分细菌染色体的F因子。 F'总能在同一地点整合到细菌的染色体上，回复到Hfr状态 。 五、性导 F'因子

  39. 2、性导（sexduction or 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，叫做性导。

  40. 小结： 1、细菌细胞的两种性别、四种状态：

  41. 2、F+、 F-、Hfr、F'的关系 回复到Hfr 染色体 Hfr F' 不规则脱离E.coli染色体 丢失 转变关系 F+ F- 杂交 整合到E.coli染色体 Hfr F+ 规则脱离E.coli染色体

  42. 重组频率区别 F+×F- 低频重组 Hfr×F+ 高频重组 F′×F+一般为低频重组，但对所携 带的基因是高频重组。

  43. 复习： ※ 细菌接合的实质：Hfr×F- ※ F因子的结构决定了其功能 ※ 中断杂交技术 ※ 细菌细胞中重组的特点 ※ 性导

  44. Hfr  F- 通气混合培养 每隔一段时间取样，人为中断杂交 稀释菌液，防止再度配对 涂布在含有str的选择培养基上 选择strr的相应选择标记性状的重组子 将其影印培养到若干不同的选择培养基上，以分析Hfr菌株染色体上非选择标记基因进入F-细菌的顺序和所需时间

More Related