知识点:原核微生物基因重组
情境:诱变育种
任务:微生物的基因重组
课程:食品微生物技术
原核微生物基因重组
微生物基因重组类型比较
转化:游离DNA分子+ 感受态细胞
转导:由缺陷型噬菌体介导
接合:细胞与细胞的直接接触(由F因子介导)原生质体融合:人工破壁后强制融合
1.转化
同源或异源的游离DNA 分子(质粒和染色体DNA )被自然或人工感受态细胞摄取,并得到表达的基因转移过程。
自然遗传转化
人工转化
感受态细胞:具有摄取外源DNA
能力的细胞。
自然感受态与人工感受态的不同?
自然感受态的出现是细胞一定生长阶段的生理特性,受细菌自身的基因控制;
人工感受态则是通过人为诱导的方法,使细胞具有摄取DNA的能力或人为地将DNA导入细胞内。
(该过程与细菌自身的遗传控制无关!)
2.转导
由噬菌体介导的细菌细胞间进行遗传交换的一种方式:一个细胞的DNA通过病毒载体的感染转移到另一个细胞中。
能将一个细菌宿主的部分染色体或质粒DNA带到另一个细菌的噬菌体称为转导噬菌体。
细菌转导的二种类型:普遍性转导:噬菌体可以转导
供体染色体的任何部分到受体细胞中局限性转导:温和噬菌体在整合态不正常
切割特定基因
3.接合
通过细胞与细胞的直接接触而产生的遗传信息的转移和重组过程。
接合作用是由一种被称为F因子的质粒介
导。
F因子为附加体质粒,既可以脱离染色体
在细胞内独立存在,也可插入(整合)到染
色体上。
含有F因子的细胞:“雄性”菌株(F+),其细
胞表面有性菌毛;不含F因子的细胞:“雌
性”菌株(F-),细胞表面没有性菌毛。
F因子的四种细胞形式
a)F-菌株,不含F因子,没有性菌毛,可通过接
合作用接收F因子而变成雄性菌株(F+)。
b)F+菌株,F因子独立存在,细胞表面有性菌毛。
c)Hfr菌株,F因子插入到染色体DNA上,细胞表面有性菌毛。
d)F′菌株,Hfr菌株内的F因子因不正常切割而脱离染色体时,形成游离的但携带一小段染色体基因的F因子,特称为F′因子。
细胞表面同样有性菌毛。
4.原生质体融合
通过人为的方法,使遗传性状不同的两细胞的原生质体发生融合,并进而发生遗传重组以产生同时带有双亲性状的、遗传性稳定的融合子的过程,称为原生质体融合。
原生质体融合的优点:
可以提高重组率
双亲可以少带标记或不带标记
可进行多亲本融合
有利于不同种间、属间微生物的杂交
通过原生质体融合提高产量。