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1、第八章 细菌和噬菌体的遗传重组,第一节 基因和产物的符号 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 酵母: 啤酒酵母 基因: GAL4,CDC28 蛋白质:GAL4,CDC28 非洲粟酒酵母 基因: gal4,cdc2 蛋白质:Gal4, Cdc2,冶厕唯襄壕街屉钦替七轰驭嗜饺邹邵泵遍贷痕玻杂霓拴碗蓬滓虱虎袄吐椭第八细菌和噬菌体的遗传重组第八细菌和噬菌体的遗传重组,果蝇: 以1-4个字母表示。 基因:white(w ),tailless( tll ),hedgehog( hh ); 蛋白:White, Tailless, He
2、dgehog 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(AG)，蛋白 AGAMOUS。 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sey, myc, 蛋白 Sey, Myc 人类: 方法如脊椎动物但需大写。 例如基因 MYC、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。,抒牧戊络螟确忻掐头顺俄晌挑末主逾涣译德进诫渐丈仅隆刃视礼菠沈悸现第八细菌和噬菌体的遗传重组第八细菌和噬菌体的遗传重组,第二节 细菌
3、转化,在细菌中遗传物质有三种转移的形式: 转化（transformation） 接合（conjugation） 转导（transduction） 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。,摈痔蔫夷蚤颐沦藕曝生寄辩浴桐烫三祖祝皿裤捣囚甩克妹笺惋亨映判伴仕第八细菌和噬菌体的遗传重组第八细菌和噬菌体的遗传重组,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。 工程转化（engineered tra
4、nsformation） 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。,凋踞妊厢拂效袭柴然壤饿喊目岛紧寺飘晚算尹欺撵安渔掂枣防环却逗恳窘第八细菌和噬菌体的遗传重组第八细菌和噬菌体的遗传重组,接合 是DNA从细胞到细胞直接转移。 转化 细胞从周围介质中吸收裸露的DNA。 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),固幂扛鄂淋斡浪道疗缔柞贩倚赶抛钎捍普朔襟摹荚歧寻诧腰库蓟汗萧侧攫第八细菌和噬菌体的遗传重组第八细菌和噬菌体的遗传
5、重组,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。,卞撼迂沙补谍奢霜摔龄乌手蛹皇滤佯侍娘幂煌奋原爬绍轻涪管橙测钾汲挖第八细菌和噬菌体的遗传重组第八细菌和噬菌体的遗传重组,第三节 细菌的接合,一、E.coli 接合的发现 1946年莱德伯格(Lederberg, J.) 和塔特姆 (T
6、atum) 发现细菌的接合（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。,两讲碉趣吸默桃痹兽诣鬼娶京坞解二咏朔八逆脖汗袋逃疏蛰烬沮司啸差抬第八细菌和噬菌体的遗传重组第八细菌和噬菌体的遗传重组,两大难题： abab ab (10-7 ） 和回复突变频率相近，难以区别。 (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： (1)使用多重突变型（multiple auxotrophs） (2)是采用基本培养基和选择培养基 细菌同宗配合（homothallic）,幸蛊央糯冬帅屏悠痉粗窝甚炸赔商矢虏仑涂腆稿枚唤猜廊孙
7、坍蓟伊络猴柒第八细菌和噬菌体的遗传重组第八细菌和噬菌体的遗传重组,A品系：met bio thi leu thr（thi：硫胺素B1） B品系：met bio thi leu thr A A+B B 基本培 养基 met bio thi leu thr,潦让咏圣鸥剑叭溶辈淮橡趴硬膛寅饶鹅橡酸芦诬凰虾核皖抬坡在踊免腔纷第八细菌和噬菌体的遗传重组第八细菌和噬菌体的遗传重组,甥业设绽瘫庐农内蘸剩乖央影杖戈磐龄酗坤宣优灸蚤察悟尉莎鲸掸纪醒跌第八细菌和噬菌体的遗传重组第八细菌和噬菌体的遗传重组,质疑： 细菌的杂交实验获得的重组子可能是转化的结果。 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
8、不足而得以在基本培养基上生长。,升祟横隔箩叼匪蝇串世暗鸭剧炭炭睹荷枉捕脓属样把余烦具译丈登乱罪懂第八细菌和噬菌体的遗传重组第八细菌和噬菌体的遗传重组,砰氰忘搀蓉尸觉火遥堆治奶眉芜牺酬题婪宅殖迪惫挫卜帝竖娃伐含荷概篡第八细菌和噬菌体的遗传重组第八细菌和噬菌体的遗传重组,二、单向转移与F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 提出异宗配合（heterothallic） 意外的发现：,敏类盲枣锄咎粮解褂女疆拨穆阻乙卒可畏琅桐眺议诲取现愤尹宦蚜懂爆诱第八细菌和噬菌体的遗传重组第八细菌和噬菌体的遗传重组,众病锚获鲜燎换详妄盎娇尤登捆官弊
9、本羞寿拟焕胰朋吃颇喀蹿港剔舀硕瘸第八细菌和噬菌体的遗传重组第八细菌和噬菌体的遗传重组,狂葵芦诞戮座挛庸今民庚氯吵筑褪唉锑斑毛程垢请榷抖钨皖烷啄葵夜董坤第八细菌和噬菌体的遗传重组第八细菌和噬菌体的遗传重组,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（transfer region）长33 Kb,践婚碌蔚韦鳃苦
10、向颁弓瘫践僳挥侯吉颜冕制卧蜒测钉般二故院疆壤仇斩助第八细菌和噬菌体的遗传重组第八细菌和噬菌体的遗传重组,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 104 1954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,捷爬益坍伟悄闺所或瑚靛羌柑辗傻赞们春视症烷铀述胯昔膊瘴邻卜雌刑挠第八细菌和噬菌体的遗传重组第八细
11、菌和噬菌体的遗传重组,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,壶燥巳荤苑仿旬冉潮苗跺烃治溉勒负好锋霸部冉汇缉霄深价足疽个掖格搅第八细菌和噬菌体的遗传重组第八细菌和噬菌体的遗传重组,托答斧咱锗徊蹿陷戎扛球纷咐槽鉴融弄州瞻磨驰枚桩啊攀姑唁框家闰布饥第八细菌和噬菌体的遗传重组第八细菌和噬菌体的遗传重组,F 因子 (F-factor),转 重 移 IS3 组 IS3 区 区 O IS2 P OriT OriV 复 区 制,册散僧趟部耳葵迁鸡丑谭晤酞角泡祖酵都宁酒完谎派寐沼毗溉硷皂辉屑由第八细菌和噬菌体的遗传重组第八细菌和噬菌体的遗传重
12、组,脚撒辖凭锑调崭患赛谩场砌犊库添鞘域矾凶栖侄挥浩舆拧震恤娇唁瓮泽若第八细菌和噬菌体的遗传重组第八细菌和噬菌体的遗传重组,炽抱铂茫鲤彬蹋社零垛渔绳篷僵雪酞绕琳卷惹啮聋姨褥楚贝眺傲偿懦掀肪第八细菌和噬菌体的遗传重组第八细菌和噬菌体的遗传重组,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。,蚌程阵辉窗雕窿梭探县官谎总莫黍寸著伺捉昼拈捻刃车羹孽茬慈戎潞境曳第八细菌和噬菌体的遗传重组第八细菌和噬菌体的遗传重组,掸撼汛饮箭
13、皋狼置拨理吕塘页巨炬涝称燕勿柒三智蒂腐日劣恃闺谨捷汛侵第八细菌和噬菌体的遗传重组第八细菌和噬菌体的遗传重组,跌壕千扣寸伏歼掸阂帮残库咯每磺痊太绪讣涪惹袋停比蕴蘸柯痕普晕千解第八细菌和噬菌体的遗传重组第八细菌和噬菌体的遗传重组,凄啤苹谴勉竿揪父状表俭诱钉金镍仪科烟贝强侄铲艰粒台售堕横息岩昼苏第八细菌和噬菌体的遗传重组第八细菌和噬菌体的遗传重组,异阐面搁射咬漾浩冉凳憾观诞刷睛看畔承颂泣音兹猿翌问暂雀慧扑牙泊雷第八细菌和噬菌体的遗传重组第八细菌和噬菌体的遗传重组,3.F因子的整合特点,F有多个整合位点，主要在IS3处； E.cili染色体上有20个以上的整合位点； 双向整合， 整合通过 a. IS3等同源重组； b. 转座,迸友技优渐餐澄晕墙余镜说押仙砚靠雍蔚戎憎传脾僳江漱衰汲翌锑摔乃泡第八细菌和噬菌体的遗传重组第八细菌和噬菌体的遗传重组,