复制
分离
自然转化过程的特点：
a）对核酸酶敏感；
b）不需要活的DNA给体细胞； c）转化是否成功及转化效率的高低主要取决于转化（DNA）
给体菌株和转化受体菌株之间的亲源关系； d）通常情况下质粒的自然转化形成转化子效率要低得多；
提高质粒的自然转化效率的二种方法：
1）使质粒形成多聚体，这样进入细胞后重新组合成有 活性的质粒的几率大大提高；
现在把DNA转移至动物细胞的过程也称转染
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5、人工转化
在自然转化的基础上发展和建立的一项细菌基因重组 手段，是基因工程的奠基石和基础技术。
不是由细菌自身的基因所控制；
用多种不同的技术处理受体细胞，使其人为地处于一 种可以摄取外源DNA的“人工感受态”。
用CaCl2处理细胞，PEG介导、电穿孔、基因枪法等是 常用的人工转化手段（使细胞膜更易于透过DNA ）。
质粒的转化效率高（不像线型DNA 那样易于降解，而 且还能在宿主中复制。任何来源的DNA 将其连接到质 粒上都能进入受体细胞）.
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二、转导（transduction）
转导：利用完全或部分缺陷噬菌体为媒介，把供体细胞的小 片段DNA携带到受体细胞中，通过交换与整合，使后者获得 前者部分遗传性状的现象。
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进行自然转化，需要二方面必要的条件：
（1）建立了感受态的受体细胞 （2）外源游离DNA分子
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感受态的机理研究： 局部原生质体化假说：
处于感受态的细胞局部失去了细胞壁，使外源DNA能顺利经膜 进入菌体。
酶受体假说：
受体细胞表面出现了一种能结合DNA并使之进入细胞的酶。
1951年，Joshua Lederberg和Norton Zinder为了证实大肠杆菌以 的其它菌种是否也存在接合作用，用二株具不同的多重营养缺陷型
的鼠伤寒沙门氏菌LT22A(trp-)（P22）和LT2(his-)进行实验：
用“U”型管进行同样的实 验时，在供体和受体细胞不
接触的情况下，同样出现原
养型细菌！ 2020/6/6
沙门氏菌LT22A(trp-)是携带P22噬菌体的溶源性细菌 另一株LT2(his-)是非溶源性细菌
杂交必然包含着重组，但重组不仅限于杂交这一形式 。
原核生物的基因重组类型
4种形式：1）转化 2）转导 3）接合 4）原生质体融合
一、 转化（transformation）
定义：受体细胞直接吸收供体细胞的DNA片段, 并与其染色体 同源片段进行遗传物质交换，从而使受体细胞获得新的遗传性 状的现象。
由转导作用而获得供体细胞部分遗传性状的重组受体 细胞称为转导子 （transductant）
携带供体部分遗传物质（DNA片段）的噬菌体称为 转导噬菌体。
细菌转导的二种类型：
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普遍性转导 局限性转导
1、普遍性转导（generalized transduction）
通过极少数完全缺陷噬菌体对供体菌基因组上任何小片段 DNA进行误包，而将其遗传性状传递给受体菌的现象，称普遍 性转导。 (1) 意外的发现
自然感受态 的定一的种，生但理受状环态境。条的一件出个的现细影是菌响细能也胞否很一出大定现，生感因长受而阶态表段是现的由差生其别理遗很特传大性性。决
感受态细胞（如（肺co炎m链pe球te菌nt的ce感ll）受态：出现具在有对摄数取生外长源期）
DNA能力的细胞受细菌自身的基因控制
人工感受态 自然遗传转化（natural genetic transformation） 则是通过人为诱导的方法，使细胞具有 人工转摄化取（DaNrAt的if能ici力al，tr或an人s为for地m将aDtiNoAn导）入细胞内。 感受态（因子该：过调程节与感受细态菌的自一类身特的异遗蛋白传，控它制包括无三关种！主要） 成分：膜相关DNA结合蛋白、细胞壁自溶素和几种核酸酶。
2）在质粒上插入受体菌染色体的部分片段，或将质粒转
化进202含0/6/6有与该质粒具有同源区段的质粒的受体菌-------重组获救
4. 转染(transfection)：
定义：噬菌体DNA被感受态细胞摄取并产生有活性的病毒颗粒。 特点：提纯的噬菌体DNA以转化的（而非感染）途径进入微生
物细胞并表达后产生完整的病毒颗粒。
转化的频率通常为0.1％～1％，最高为20％。
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• (2) 转化过程
供体(strR)
ds DNA
感受态受体(strS) 酶解与吸收单链
同源区段配对
单链整合 复制与分离
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转化子(strR)
非转化子(strS)
肺炎链球菌转化的主要过程
转化因 子进入 细胞
转化因 子单链 配对与 整合
转化子（ transformant）：经转化后出现了供体性状的受体细 胞称为转化子，即转化成功的菌落。
目前已知有二十多个种的G+和G-细菌具有自然转化的能力 此过程可以发生在土壤和海洋环境中，可能是自然界遗传交 换的重要方式。
自1然. 感感受态受态与人工感受态的不同？
感受态：是指受体细胞最易接受外源DNA片段并能实现转化
第六节 原核生物的基因重组
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基因重组（gene recombination）： 将两个不同性状个体的基因通过一定的方式转移到一 起，并发生重新组合，产生新的遗传性状的过程，称 为基因重组(gene recombination)或遗传重组。
重组：遗传物质在分子水平上发生的交换； 杂交：在细胞水平上遗传物质的交换.
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2. 转化模型
（1）转化因子
本质是离体的DNA片断或质粒DNA 。转化因子进入细胞前 还会被酶解成更小的片段，约8kb。在不同的微生物中，转化因 子的形式不同，dsDNA,ssDNA.
革兰氏阴性的嗜血杆菌中，细胞只吸收dsDNA形式的转化 因子，但进入细胞后需经酶解为ssDNA，才能与受体菌的基因 组整合；
革兰氏阳性的链球菌和芽孢杆菌中，dsDNA的一条链必须在 胞外降解，只有ssDNA形式的转化因子才能进入细胞。
但不管何种情况，最易与细胞表面结合的仍是dsDNA。
由于每个细胞表面能与转化因子相结合的位点有限（如肺炎 链球菌约10个），因此，从外界加入无关的dsDNA就可竞争并 干扰转化作用。
质粒DNA也是良好的转化因子，但它们通常并不能与核染 色体组发生重组。