两个新的品系，它们 和F-杂交，出现重组频 率很高。比F+×F-高出 1000倍。这种品系称 为高频重组品系Hfr。
• Hfr 的特点 ：
• (1)高频重组，染色体 转移频率高， ×1000
• (2)F质粒转移频率低 F-变成F+很少或没有。
细菌和噬菌体的遗传分析
细菌和噬菌体的遗传分析
细菌重组的特点
基因 thr+ leu+ azs Tis lac+ gal+
转入时间（ min） 8
8.5 9 11 40 25
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3、大肠杆菌的遗传图谱
图距单位：分钟 总长度：100分钟 起点（0分钟） ：thr座位
大肠杆菌的环形遗传学图
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2. 细菌的染色体：细菌为单倍体，其染色体为环形双链DNA分子， 不形成核小体结构。单个主染色体、一个或多个质粒；
3.涂布和繁殖：每个细胞在较短时间内(如一夜)能裂殖到107个子细 胞 ，成为肉眼可见的菌落。
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大肠杆菌 细菌和噬菌体的遗传分析
大肠杆菌的突变型及筛选：
pur+
(2). 分解代谢功能突变型（catabolic functional mutant)
lac- 乳糖突变型， 野生型为lac+
(3). 抗性突变型（resistance mutant)：
strr , strs 分别表示对链霉素有抗性和敏感
T1r, T1s分别表示对T1噬菌体有抗性和敏感
细菌和噬菌体的遗传分析
细菌遗传分析
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细菌概述
细胞壁(cell wall) 细胞膜(plasma membrane)
(Flagella)
性纤毛(pili)
拟核(Nucleoid) 核糖体(Ribosome)
1. 细菌的细胞：细菌是原核生物（prokaryotes)，无细胞核，不进 行减数和有丝分裂，而是简单地复制和一分为二。
（2）杂交过程中，两菌株的接触是必 须的。
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F因子
F因子：是一种质粒，又称为致育因子（fertility factor，F）。
F＋菌：F纤毛。 F－菌：
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Transmission electron micrograph of conjugating E.coli.
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四、中断杂交实验与重组作图
（一）中断杂交试验
• 基因从Hfr细胞按次序转入F-细胞，可 根据基因进入F-细胞的时间和次序作 成基因图谱。
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中断杂交试验
• Hfr菌株的基因型：strs azirtonrgal+ lac+leu+thr+ • F- 菌株的基因型：strrazistonsgal- lac-leu-thr-
A
B
完全液体培养基
基本固体培养基
基本固体培养基
结果：出现若干原养型菌落， 频率为10-7 。
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质疑：
细菌的杂交实验获得重组子可能原因： ⑴转化 ⑵ 互养
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结论
（1）菌株A与菌株B之间发生了杂交， 发生了遗传物质的转移，出现了原养型。
3.感受态因子而促进转化作用的酶或蛋白质分子称为感受态因
子（competence factor）
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F+×F-的特点：
• (1)F质粒转移的频 率高，1/10。
• (2)而染色体转移 频率低。10-7，使 F-→F+
• F+品系又称为低 频重组品系
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高频重组品系Hfr （high frequency recombination）
• Cavalli（1951）和 Hayes（1954）先后从 能育的F+品系中分离出
细菌基因。
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二、转化（transformation）
1. 转化：细菌直接从环境中吸收DNA而使自身遗传性状发生改变的现
象。在细菌群体中，并非所有细胞均可被转化，能被转化的细胞只占 总数的极少数。
2. 感受态：能吸收DNA分子而被转化的生理状态。不同的微生物出
现感受态的时间和感受态持续的时间是不一样的。
1、大肠杆菌的突变型
(1). 合成代谢功能突变型（anabolic functional mutant):
缺陷型（deficient) 野生型（wild type)
营养缺陷型（auxotroph) 原养型（prototroph)
met- 甲硫氨基酸突变型
met+
thi- 硫胺突变型
thi+
pur- 嘌呤突变型
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1、 F因子（F-factor)的结构
致育基因 (fertility gene)
配对区域(pairing region) 原点(origin)
F因子
原点(origin):(复制区) 配对区域(pairing region):(重组区) 致育基因(fertility gene):(接合转移区)
切不准确而带有一段细菌染色体，则称为F’因子。
(4) F因子很容易转移到F-细胞中， F+ × F-F+，但是供体染色体
的转移频率很低, 重组频率很低。
(5) Hfr能以高频率把细菌染色体基因转移到F-细菌中，却极少使
F-变为F+（因为F因子位于Hfr染色体的最末端）；
(6) F’因子的性质介于F+和Hfr之间，即可转移自身，又可以转移
细菌接合
E.coli 接合的发现： 1946年 莱德伯格(Lederberg, J.) 塔特姆 (Tatum) 细菌接合 （conjugation）
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1、 细菌的杂交
菌株A: met-bio-thr+leu+thi+（需甲硫氨酸和生物素） 菌株B: met+bio+thr-leu-thi-（需苏氨酸，亮氨酸和硫胺）
F’因子
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(1) 有F因子的细菌为F+，无F因子为F-，具有致育因子（F, F’或
Hfr）的菌株就是雄性菌株(male strains) 。
(2) F因子可以整合到细菌染色体上，形成Hfr菌株。不同Hfr菌株
F因子的整合位点不同。
(3) F因子又可以从Hfr染色体上剪切下来，产生F因子。如果剪