第4章 遗传的制作和基因定位(下)1课件.ppt

细菌的遗传分析与基因定位 细菌的转化和基因定位转化: 指某些细菌能通过其细胞膜摄取周围供体的染色体片段,将此外源 DNA 片段通过重组加入自己染色体组的过程。 1928 年,格里费斯(Griffith F.) 在肺炎双球菌中发现转化现象。 1944 年,阿委瑞(Avery O. T.) 成功地进行了肺炎双球菌转化试验;证实遗传物质是 DNA ;转化是细菌交换基因的方法之一。细菌中的大部分的转化工作是用下面三种细菌完成的: 肺炎双球菌,枯草杆菌和流感嗜血杆菌。转化主要分为二个步骤进行: (一)供体 DNA 与受体细胞间的接触与互作肺炎双球菌转化: DNA 片断至少有 800 个碱基对; 枯草杆菌的转化: DNA 片断至少有 16000 个碱基对。转化的第一步是使转化 DNA 与受体细菌间的成功地相互作用,这包括: 转化片段的大小、形态、浓度和受体细胞的生理状态。①.转化片断的大小: ②.供体 DNA 分子存在的数目: 对特定基因来说,供体 DNA 分子数目与成功转化有关。链霉素抗性基因转化: 在每个细胞含有 10个DNA 分子之前, 抗性转化体数目一直与 DNA 分子存在数目成正比。原因: 在细菌的细胞壁或细胞膜上有固定数量的 DNA 接受座位, 故一般细菌摄取的 DNA 分子数小于 10个。③.受体的生理状态: 受体细胞必须在生理上处于感受态。这种感受态只能发生在细菌生长周期的某一时间范围内,在感受态内,活跃合成的蛋白质的细菌细胞壁多少发生改变而易于接受转化 DNA 。㈡、转化 DNA 的摄取和整合过程: 细菌中的转化,包括供体 DNA 的结合与穿入,联会和整合。当细菌处于感受态时,外源双链 DNA 分子可结合在受体细胞表面的接受座位上。细菌在摄取外源 DNA 时, 由DNA 移位酶降解其中一条链,并利用降解这条链产生的能量,将另一条链拉进细胞中。①.结合与穿入: 供体单链 DNA 片段一旦进入细胞,按各个不同的位点与其相应的受体 DNA 片段联会。②.联会: 单链的转化 DNA 通过与受体 DNA 对应位点的置换从而稳定地参入到受体 DNA 中。③.整合(重组): (三)转化和基因重组作图例如:黎德伯格等用枯草杆菌进行转化和重组试验 DNA 片段进入受体细胞之后,可与受体染色体发生重组。紧密连锁的两个基因有较多的机会包括在同一个 DNA 片段中,并同时整合到受体染色体中。 Trp2 his2 tyr1 <----------- 34 -----------> <----13-------> <--------------------40---------------------> 三者并发转化的频率最高,故这 3个基因是连锁的, 其中 his2 和tyr1 连锁紧密: 单交换时,染色体开环易降解,故不存在单交换类型; 只有双交换和偶数的多交换才有效的。 细菌的接合和基因定位 : 是指原核生物的遗传物质从供体(donor) 转移 到受体(receptor) 内的过程。特点: 需通过细胞的直接接触。 B菌株: Met+ bio+ thr - leu -, 需加苏氨酸和亮氨酸。不同营养缺陷型的大肠杆菌: A菌株: Met- bio- thr + leu +, 需加甲硫氨酸和生物素。 黎德伯格和塔特姆( 1946 年): A菌株和 B菌株营养缺陷型,不能在基本培养上生长。 A+B菌株混合培养,在完全培养基上,几小时后离心,涂布基本培养,长出原养型(Met+bio + thr + leu +)菌落。