1)不同的Hfr品系转移的起始基因是不同的; 说明：Ｆ因子可以在不同的位点插入细菌染色体; 2)与同一基因相邻的基因是相同的; 说明：不同品系细菌的基因顺序是相同的; 3)Hfr基因可以两个不同方向转移基因进入Ｆ-; 4)一个Hfr转移的起始基因是另一个Hfr最后转移的基因 说明：细菌的染色体是环状的. HfrH 1 thr pro 312 2 gly lac his pur gal 3
第四节
中断杂交与重组作图
一 中断杂交实验作图
1中断杂交实验 Hfr thr+ leu+ azir Tonr lac+ gal+ strs X F- thr- leu- azis tons lac- gal- strr
选择培养基 加str
9′ ↓
11′ ↓ ↓
18′ ↓ ↓ ┆
25′ ↓ ↓ ┆
无thr,leu
第七章 细菌的遗传分析 学习要点：
１名词概念 转化、转染、转导、质粒、性导、F因子、Hfr、转 化子、转导子、半合子、附加体、高频转导、低频转 导、感受态因子、特异性转导、合子诱导 2 了解细菌染色体大小与结构；
3 细菌的突变型的类型； 4 细菌菌株的类型、接合的组合方式与重组特点； 5 中断杂交实验作图的原理与方法；
第六节 转化与转导作图
一 细菌的转化与作图 （一）转化：指外源DNA片断不经中间媒介体直接进 入感受态细胞进行基因重组形成重组体的过程。 转化子：通过转化而形成的重组体. （二）转化作图 1 转化作图的条件: 2 转化基因间关系及其确定
DNA浓度 下降比率 1/2 1/2 A转化率下 B转化率 降比率 下降比率 1/2 1/2 1/2 1/2 A与B共转化 率下降比率 1/2 1/4 A与B 关系 连锁 不连锁
F- lac- ade+
重组合 15
3 计算重组体 重组值=重组菌落数/总菌落数X100 % =(lac- ade+)/[(lac+ ade+ )+(lac- ade+)]X100% = 15/(52+15)X100% ≈ 20% 已知中断杂交实验该两个基因相距1分钟, 重组作图与中断杂交作图的图距关系: 1分钟图距 ≈ 20% 重组值 4 Ecoli染色体全长： 90分钟；含有：3.6X106bp 20X90 ≈ 1800 cM
P170
13
tyr1
二 转导与作图
(一)普遍性转导与作图 1 普遍性转导： (1)普遍性转导的机制 (2)普遍性转导特点: 2 普遍性转导作图 (1) 作图原理:两基因的共转率愈大相距愈近，反之则愈远 (2）双因子转导作图
例如：确定abc三个基因在染色体上的顺序，
分别测定a-b、 a-c、 b-c 的共转导率； 如果：a-b的共导率最大，a-c较大，而b-c的最小，
2 中断杂交实验作图原理 A： Hfr染色体上的基因是从某一点开始,以线性 方式进入Ｆ-的, B：离原点愈近的基因进入Ｆ-愈早,出现在Ｆ中的比例愈大,反之,则愈小. 3 中断杂交作图: 指在HfrXF-杂交中,把接合中的细 菌在不同时间取样,搅拌中断杂交, 分析受体菌基 因型,以Hfr基因出现在Ｆ-中的先后为顺序,以转移 的时间(分钟)为图距单位进行基因作图的方法. 4 作图 (原点) aziTon lac gal F 0 9 11 18 25min
第一节 细菌的细胞和染色体
一 细菌细胞 大小：1-2 m； 繁殖方式：二裂式均等分裂，1代/20min。 二 细菌染色体 P156 表7-1 1 结构: 环状双链DNA，单倍性，以折叠或螺旋状态存在； 2 大小：长约250-35000m(未螺旋)； 3 复制方式：着膜式复制。 分裂特点：均等分裂，无基因重组。
三 突变型的筛选 例如： 营养缺陷型的筛选: u.v 野生型细菌 完全培养基： 影印培养 基本培养基： 补充培养基 ： 氨基酸类 维生素类 系列氨基酸 补充培养基：赖氨酸 脯氨酸 精氨酸….
第三节 细菌的接合与染色体作图 一 细菌的接合 １经典的杂交实验 1946年 Lederberg; Tatum 品系A 品系B 基因型: met-bio-thr+leu+thi+ X met+bio+thr-leu-thi↓ ↓ ↓ 基本培养基: 无菌落 有10-7 无菌落 2 出现野生型菌落的可能原因： 回复突变；转化；互养； 细菌间发生了基因重组
(2) 两点法基因顺序的确定
基因顺序是: thr
leu
azi
2）三因子转导作图
例：P1→供体 thr+ leu+ azir X 受体 thr- leu- azis
各种选择性培养基 P1+供体菌 受体 无leu 转导子基因型 共转率
2 转化基因间重组值的计算
重组值= 例:供体 转化子数(重组体数) 亲组合数+转化子数
(+ -)+(- +) = (+ +)+(+ -)+(- +)
trp2+ his2+ tyr1+trp2- his2- tyr1-
表7-4的重组值 trp2—his2的重组值=34% trp2—tyr1的重组值=40% his2—tyr1的重组值=13% 根据重组值作图： trp2 34 his2
6 细菌基因重组的特点；
7 转化、转导转移遗传物质的特点与共转率作图。
基本概念：
1、转化：从细菌培养物提取DNA可以在体外 转移到受体菌中，该过程称为转化。 2、转染：人工利用噬菌体进行外源DNA的重 组拼接，同时利用细菌对外源DNA的吸收过 程，转移目的基因的过程。
供体 DNA + E.coli B 基因组 E.coli B
三 Ｆ因子与高频重组 1 F基因子的结构
２Ｆ因子的整合与切割
3 F因子状态与遗传物质转移特点 Ｆ因子状态 游离 整合
菌株类型 Ｆ+ Fˊ Ｈf r Ｆ菌株性别 ♂ ♀ 杂交类型 Ｆ+ＸＦFˊＸＦ- ＨfrＸＦ- Ｆ-ＸＦ 不能进行 传递特点 只转移Ｆ 转移Ｆ因 极少转移Ｆ 因子不转 子，还转 因子,大量 移细菌基因。 移细菌个 转移细菌基 别基因。 因。
影印接种
aziTonຫໍສະໝຸດ lacgal ┆Hfr的未选择性标记基因进入F-所需时间 转入时间 转移的Hfr基因 出现在F-中的频率 （分钟） 8` thr+(选择性标记) 100% 8.5` leu+(选择性标记) 100% 9` azir开始出现在F11` tonr开始出现在F- azir已达30% 18` lac+开始出现在F- azir达90%，tonr达75% 25` gal+开始出现在F- azir达95%，tonr达80% lac+达30%
第二节 大肠杆菌的突变型及筛选 一 细菌作遗传研究材料的优点 1 有许多营养缺陷型 ,且易于选择和鉴定 2 生活周期短 : 繁殖快,积累代谢物质多； 基本培养基 补充培养基 3 繁殖快 ,数量大,易发现和鉴定突变型； 完全培养基 4 结构简单 : DNA裸露,单倍性,利于基因精 选择培养基 细结构和基因功能表达调控的研究
共培养
细菌需具备感受态：氯化钙和低温处理
3、转导：利用噬菌体感染细菌的特性，将外源 DNA整合至噬菌体基因组，并随噬菌体感染细 菌过程，导入至受体细菌中的过程
+ 噬菌体基 因组 大肠杆菌基因组
4、性导：细菌之间通过有性接合，转移遗传因 子的过程，是通过致育因子F因子介导将供体细 菌DNA片段输入到受体细菌中而形成一个部分 二倍体的过程。
二 重组作图 (难点)
１ 细菌的重组作图的前提 (1) 两个基因紧密连锁; (2) 两个基因进入受体菌的先后; 例：已知lac 和ade紧密连锁; lac+比ade+先进入Ｆ-; ２ 杂交、选择、统计重组体
Hfr lac+ ade+ strs X F- lac- ade- strr
选择培养基 加str,无ade Ｆ-ade+strr P167图7-11 A:lac+ ade+ B: lac+ ade+ C: lac+ ade+ F- lac+ ade+ 亲组合 52 紫红色菌落ade+ lac+ 粉红色菌落ade+ lac伊红美兰培养基
3 转化、互养的排除—U 型管试验
菌株A B菌株
基本培养基 无 无 结论:1: 野生型不是转化或互养产生的; 2:两菌株细胞的直接接触对野生型的产生是必要的. 证明：细菌发生了基因重组
二 Ecoli性别的发现
1 Hayes 的实验 A: met-bio-thr+leu+thi+strs met-bio-thr+leu+thi+ ♂ strr X 加链霉素 B: met+bio+thr-leu-thi-strr X 加链霉素 ♀ ↓ met+bio+thr-leu-thi-strs
↓
基本培养基:出现菌落 2 结果得出结论: (1) Ecoli有相当于高等生物的性别 (2) Ecoli的遗传物质是由♂→♀单向传递的.
无菌落出现
3 F因子的发现 １）Hayes实验 品系A strs ♂ ↓突变 (- F) 品系B strr♀ X A strS 突变型 “♂“ (F-) ↓加链霉素 ↓ 不育 Astrr “♂” X A strs♂ ↓加链霉素 品系B strr♀ X A strr♂ (+F) ↓ 重组体
4 高频重组菌株Ｈfr
Hfr的Ｆ因子转移特点: (1)F整合后呈线状； (2)转移起点0位于中间； (3)先转移F因子的一部分, F的后面部分最后转移。