已知有2株大肠杆菌的结构营养缺陷型细菌Bio- Met- Thr+ Strr和Bio+ Met+ Thr- Strs

中断杂交试验(interrupted mating experiment)研究细菌接合過程中基因转移状况的一种遗传学实验方法将接合中的细菌按不同时间取样,并将样品放入搅拌器内猛烈搅拌以打断细菌的接合管,終止接合由于接合时间不同,不同长度的细菌染色体(基因组)从供体转移到受体分析受体的基因型即可知细菌染色体的基因转移顺序,以确定细菌染色体上基因位置(包括基因顺序和距离) 第七节 细菌同源重组的机制 一、细菌同源重组的特点 重组发生在一个完整的環状DNA分子与一个单链或双链DNA分子片段之间,而且没有相对应的重组子 二、性导 F’因子转入受体细胞后,由于引入体细胞的部分基因从洏形成部分二倍体,这种利用F’因子将供体细胞的基因导入受体形成部分二倍体的过程叫性导(sexduction或F’---duction ) 第六节 转化与转导作图 一、转化(transformation) (一)、细菌转化实验 (二)、转化过程 *(三)、共同转化与遗传图谱绘制 (一)、细菌转化实验 1. 基础知识 野生型肺炎双球菌(Strep-tococcus pneumoniae)菌落为光滑型一种突变型为粗糙型,两者根本差异在于荚膜形成;? 荚膜的主要成分是多糖具特殊的抗原性; 不同抗原型是遗传的、稳定的,一般情况下不发生互变 莢膜 菌落 毒性 类型 光滑型S 发达 光滑 有 I, II, III 粗糙型R 无 粗糙 无 I, II 2. Griffith转化研究(1928) Griffith对其试验结论及发展 根据上述研究结果Griffith认为: (有毒)死细菌中的某种物质转移箌(无毒)活细菌中,并使之具有毒性导致小家鼠死亡。 他将这种细菌遗传类型的转变称为转化并将引起转化的物质称为转化因子(tranforming principle)。 但是當时的化学与生化分析技术还无法鉴定杀死细菌中的成分因而不知转化因子为何物。 以后一些研究者重复上述试验并且加入了体外培養试验,即:将加热杀死的SIII细菌与无毒RII细菌混合培养然后注入小家鼠体内,同样导致家鼠死亡表明: 细菌在培养条件下也能够实现遗傳类型间的定向转化。 3. 阿维利(Avery)等的转化实验(1944) 实验结论 上述实验结果表明:来源于加热杀死的SIII细菌并使 RII细菌转化成为SIII型细菌的转化因子是DNA。 正是在这一认识的基础上将转化定义为:某一基因型的细胞从周围介质中吸收来自另一基因型的DNA而使它的基因型和表现型发生相应变囮的现象。 Avery等人的实验实际上也表明:决定细菌遗传类型的物质是DNA即证明了DNA就是遗传物质。 但由于他们采用的实验方法当时不被人们广泛接受而且得出的结论与当时人们的传统观念(认为蛋白质是遗传物质)不符合,而长期没有得到人们的承认 (二)、转化过程 转化现象在细菌中是一种普遍现象。不同细菌转化过程有一定差异但是它们都存在几个共同特征,即: 1. 感受态与感受态因子: 感受态指细菌能够从周圍环境中吸收DNA分子进行转化的生理状态 感受态主要受一类蛋白质(感受态因子)影响,感受态因子可以在细菌间进行转移从感受态细菌中傳递到非感受态细菌中,可以使后者变为感受态 一般认为感受态出现在细菌对数生长后期,并且某些处理过程可以诱导或加强感受态鉯大肠杆菌的结构为例,用Ca2+(如CaCl2)处理对数生长后期的大肠杆菌的结构可以增强其感受能力 2.供体(donor)DNA与受体(receptor)细胞结合(binding): 结合发生在受体细胞特定蔀位(结合点); 对供体DNA片段有一定要求(20000个核苷酸对); 结合过程是一个可逆过程。 3.DNA摄取: 当细菌结合点饱和之后细菌开始摄取外源DNA; 往往呮有一条DNA单链进入细胞(单链摄入),另一条链在膜上降解 4.联会(synapsis)与外源DNA片段整合(integration): 整合就是指单链的转化DNA与受体DNA对应位点的置换,从而稳定哋掺入到受体DNA中的过程 实际上就是一个遗传重组的过程。因而研究整合的分子机制事实上也为遗传重组的分子机制作出了贡献 *(三)、共哃转化与遗传图谱绘制 利用共同转化绘制细菌连锁遗传图谱的基本原理: 相邻基因发生共同转化的概率与两者的距离间成正向关系,基因間距离越近发生共同转化的频率越高,反之越低 因此可以通过测定两基因共同转化的频率来指示基因间的相对距离。(P169) 转化基因间重组徝的计算 转化子数(重组体数) 亲组合数+转化子数 例:供体 trp2+ his2+ tyr1+ ?trp2- his2- tyr1- P170

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