细菌接合(遗传学)
推翻与验证
(2)细菌细胞没有接合,只是交换DNA,可能是转 化的结果。 将含A菌株的培养液灭菌, 加入含B菌株的培养液中培养, 结果没有发现原养型菌落, 说明原实验并非转化的结果,推翻假设(2)。
假设与猜测
(1)亲本发生回复突变。×
(2)细菌细胞没有接合,只是交换DNA,可能 是转化的结果。× (3)混合后通过培养基A、B某些代谢产物的互 相补充,即交换养料得以在基本培养基中生长。 (4)细菌接合后发生基因重组。
概率为10-14;B菌株需要三个基因同时发生回复
突变,概率为10-21。
与实际的原养型菌株出现概率10-7不符,推翻
假设(1)。
假设与猜测
(1)亲本发生回复突变。×
。 (3)混合后通过培养基A、B某些代谢产物的互 相补充,即交换养料得以在基本培养基中生长。 (4)细菌接合后发生基因重组。
F因子的整合和环出
Lfr菌株:F因子转移的频率很高,但细菌DNA间的
重组率很低,故称F+为低频重组菌株
(Lfr菌株)。
Hfr菌株:F因子整合到宿主染色体上并与宿主染色
体同步复制,该菌株就成为高频重组菌株
(Hfr菌株)。
F’因子:F因子从Hfr菌株的染色体中不规则分离后
形成的带有插入细菌基因的环状F因子。
遗传物质的单方向转移
(Hages, 1952)通过实验证明:
结合过程中,遗传物质的转移是单向的(异宗配合), A菌株
遗传物质
B菌株,从供体(即雄性) 到受体(即雌性)。
研究发现决定细菌性别的是致育因子——F因子。
F+菌株:细胞质中具有F因子的细菌,作为供体(雄性), 提供遗传物质。 F-菌株:细胞质中没有F因子的细菌,作为受体(雌性) ,
细菌的遗传重组
-----细菌的接合
接合(conjugation)
细菌通过性菌毛相互连接沟通,将遗传物质(主要是
质粒DNA)从供体菌转移给受体菌的过程。
接合现象的证据
1946 J. Lederberg和E. L. Tatum
不同营养缺陷型的E. coli:
A菌株:
Met- bio- thr+ leu+ thi+ 甲硫氨酸、生物素缺陷
接受遗传物质。
大肠杆菌 DNA
F+ F-
F因子
F因子的特征
环状双链 DNA质粒,约为大肠杆菌染色体的 2%。 是细菌的一种附加因子,它的存在使宿主具有供体 的能力。它由原点、致育基因、配对区三个部分组
成。
F因子各部位功能
原点:是转移的起点和2个复制起点。 配对区:此处与大肠杆菌DNA多处核苷酸序列相对应(即同源 序列),故可通过交换而使F因子整合到大肠杆菌DNA上。 致育基因:其上一些基因编码生成F纤毛的蛋白质,即F+细胞 (雄性)表面的管状结构,F纤毛与F-细胞(雌性)表面的受 体相结合,在两个细胞间形成细胞质桥。
推翻与验证
压或吸
(3)混合后通过培养基A、B某些代谢产物的互相补充, 即交换养料 得以在基本培养基中生长。 任何一臂的培养基上
均未长出原养型细菌。 推翻假设(3);
证实:直接接触(接合)
是原养型细胞出现的
必要条件。
假设与猜测
(1)亲本发生回复突变。×
(2)细菌细胞没有接合,只是交换DNA,可能是 转化的结果。× (3)混合后通过培养基A、B某些代谢产物的互相 补充,即交换养料得以在基本培养基中生长。× (4)细菌接合后发生基因重组。√
B菌株:
Met+ bio+ thr- leu- thi苏氨酸、亮氨酸、硫胺素缺陷
A、B菌株分别接种基本培养基
中,均不能生长。
A、B菌株混合于完全培养基中
培养几小时,离心除去培养基,再
涂布于基本培养基中,出现原养型 菌株(Met- bio- thr+ leu+ thi+ ), 且概率为10-7 。
F- 、F+ 、F’ 和Hfr的关系
假设与猜测
(1)亲本发生回复突变。
(2)细菌细胞没有接合,只是交换DNA,可能
是转化的结果。
(3)混合后通过培养基A、B某些代谢产物的互
相补充,即交换养料得以在基本培养基中生长。
(4)细菌接合后发生基因重组。
推翻与验证
(1)亲本发生回复突变。
选用细菌为多重营养缺陷型,A菌株要回复
突变为原养型,必须两个基因同时发生回复突变,