遗传学课件 细菌和噬菌体的遗传和重组A.ppt

第八章第八章 细菌和噬菌体的遗传重组细菌和噬菌体的遗传重组第一节第一节 基因和产物的符号基因和产物的符号4 细菌:表型 野生型 Gal，突变型 Gal或 Gal；基因型 野生型 gal 突变型 gal 或 gal 4 酵母:4 啤酒酵母 基因:GAL4GAL4,CDC28CDC284 蛋白质:GAL4GAL4,CDC28CDC284 非洲粟酒酵母 基因:gal4gal4,cdc2cdc2 4 蛋白质:Gal4Gal4,Cdc2Cdc24果蝇:以1-4个字母表示。基因:white(w w ),tailless(tlltll),hedgehog(hhhh);蛋白:White,Tailless,Hedgehog 4植物:没有惯用法，大多数用1-3个小写字母表示。Arabidopsis 基因用果蝇的方法命名但用大写字母，如 基因 AGAMOUS(AGAG)，蛋白 AGAMOUS。4脊椎动物:一般以1-4个小写字母表示其基因功能。例如，基因seysey,mycmyc,蛋白 SeySey,MycMyc4人类:方法如脊椎动物但需大写。例如基因 MYCMYC、SRY，蛋白MYC、ENO1。基因产物的命名无统一的规定，现在一般都用正体,全部大写，或第一个字母大写，如Gal或GAL。第二节第二节细菌转化细菌转化4在细菌中遗传物质有三种转移的形式:转化转化（transformation）接合接合（conjugation）转导转导（transduction）4共同特点是：（1）单方向转移；（2）产生部分二倍体（partial diploid）；（3）基因只有整合到环状染色体上才能稳定 地遗传。4自然转化自然转化（natural transformation）在自然转化中细菌可以自由地吸收 DNA，通过它来进行遗传转化；枯 草杆菌中的转化属于自然转化。4工程转化工程转化（engineered transformation）在这种转化中，细菌发生改变使得它 们能摄入并转化外源DNA。E.coli 转 化就属于工程转化。4接合接合 是DNA从细胞到细胞直接转移。4转化转化 细胞从周围介质中吸收裸露的DNA。4转染转染 对裸露的病毒基因组DNA/RNA的吸收。（在动物细胞中，从周围介质中吸收任何裸 露DNA都称为转染。在酵母和植物细胞中 导入裸露的DNA可以称为转染或转化)4转导转导 通过病毒颗粒介导将染色体或质粒DNA转移到细胞中。普遍性转导:宿主 DNA片断可能取代病毒基因组被包装在噬菌粒中 (1)载体为P1,P22噬菌体;(2)经错误包装宿主DNA片断和同源重组；(3)转移任何片断。特异性转导:宿主 DNA共价地加入到病毒基因组中 (1)载体为噬菌体;(2)经特异位点整合或同源重组;(3)转移特定的基因。第三节第三节细菌的接合细菌的接合4一、一、E.coli 接合的发现接合的发现 1946年莱德伯格(Lederberg,J.)和塔特姆 (Tatum)发 现 细 菌 的 接接 合合（conjugation）。细菌接合是指通过细胞的直接接触，遗传信息从供体单向转移到受体的过程。两大难题：4 abab ab(10-7）和回复突变频率相近，难以区别。4(2)E.coli杂交产生重组频率为107，筛查重组子的工作量太大。解决的方法：4(1)使用多重突变型多重突变型（multiple auxotrophs）4(2)是采用基本培养基和选择培养基4细菌同宗配合同宗配合（homothallic）A品系：品系：met bio thi leu thr（thi：硫胺素硫胺素B1）B品系：品系：met bio thi leu thr A A+B B 基本培 养基 met bio thi leu thr 质疑：4 细菌的杂交实验获得的重组子可能是转化的结果。4 培养基中含有某些代谢产物，混合后这些产物互相补充了对方的不足而得以在基本培养基上生长。二、单向转移与二、单向转移与F因子因子 1952年 海斯（W.Hayes）大剂量链霉素 A品系 无影响 大剂量链霉素 B品系 阻止了重组4提出异宗配合异宗配合（heterothallic）4意外的发现：三.致育因子（fertility factor，F）（1）有F因子的细菌称为F，细菌增殖时可把F 因子传递给后代。（2）没有F因子的细菌称为F，F细菌经吖啶 橙处理而丢失，成为F。F因子一经丢失，细胞中便不再出现；（3）F可以和F杂交，而不能和F杂交；（4）FF的杂交后代皆为F，而且可以107 频率获得重组体后代。转移区转移区（transfer region）长33 Kb四.高频重组(High frequence recombination,Hfr)1951年 Cavalli发现用氮芥处理F 然后将处理后的FF 1041954年 Hayes 也分离了Hfr品系，发现：(1)Hfr使重组能力增加，但无传递F因子的能力，Hfr F F (2)Hfr只能将供体基因组的一部分传给受体，Hayes的解释是Hfr的F因子发生了永久性改变。FF 重组子 此称为Hfr五.Hfr和F因子的关系1.F因子的结构 (1)重组区；(2)复制区:2个复制起点；(3)接合转移区 F 因子(F-factor)转 重 移 IS3 组 IS3 区 区 O IS2 P OriT OriV 复 区 制 2.结合的过程：(1)F纤毛(F pili)的合成,由纤毛素(pilin)蛋白构成，接合管仅使细胞初步接触；(2)转移启动 转移起始区(transfer origin,Ori T),滚环复制；(3)单链转移，复制，或重组。3.F因子的整合特点(1)F有多个整合位点，主要在IS3处；(2)E.cili染色体上有20个以上的整合位点；(3)双向整合，(4)整合通过 a.IS3等同源重组；b.转座