第7.3节

what
why
how
接
合 作 用
发生接合作用所需的条件
（1）接合作用需要性状略异的两种菌株 （ 2）F因子的四种细胞形式 F因子） 雄性菌株：供体菌，其含有（
雌性菌株：受体菌，其细胞中不含（F因子）
发生接合作用所需的条件
（1）接合作用需要性状略异的两种菌株 （2）F因子的四种细胞形式
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• 杂交的结果：
F-细菌变成F+细菌，而原有的F+ 细菌则不变 理化因子的处理可将F因子消除 而使F+菌株变成F-菌株
what
why
how
接
合 作 用
• Hfr菌株的F因子插入到染 色体DNA上，因此只要发 生接合转移过程，就可以 把部分甚至全部细菌染色 体传递给F-细胞并发生重 组，由此而得名为高频重 组菌株。
微生物学
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第七章 微生物的遗传 变异和育种
速成指南
第三节 基因重组和杂交育种
基因重组
概念 凡把两个不同性状的个体细胞内的遗传 基因，通过一定的途径转移到一个个体 细胞中，形成新的稳定型个体的过程， 称为基因重组或遗传重组。
特点
基因不突变的情况下，产生新的遗传个 体；普遍性。
杂交是细胞水平上的概念：杂交一定包 含基因重组。而重组不只限于杂交这一 种形式。
数期的中期，
– Bacillus的一些种则往往出现 在指数期末及稳定期的初期。 只在细菌生长的某一 时期出现；
不同菌种的感受态出 现在不同生长时期
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感受态由细胞的遗传性决定， 但同时也受环境因子的影响： Ca2+等最明显。如用CaCl2 处 理E. coli可以诱发其产生感 受态。
转化过程（革兰氏阳性菌的转化模型）
过程。
1946年，Joshua Lederberg 和Edward
L.Taturm细菌的多重
营养缺陷型杂交实验
细菌的多重营养缺陷型杂交实验
中间平板 上长出的 原养型菌 落是两菌 株之间发 生了遗传 交换和重 组所致。
证实接合过程需要细胞间的直接接触的 “U”型管实验（ Bernard Davis，1950 ）
1951年,Joshua Lederberg和Norton Zin-der用二 株具有不同的多重营养缺陷型的鼠伤寒沙门氏菌进行 的实验。
转导的条件
供体菌，受体菌 媒 介：必须是特殊噬菌体
转导噬菌体：能把宿主部分染色体或质粒DNA
带到另一个宿主细胞的噬菌体
完全普遍转导 局限转导
细 菌 转 导 的 类 型
完 全 普 遍 转 导
转导子特点
转导子不再是溶原性的细胞，更不会裂解 形成了遗传稳定的转导子
★ ★
局 限 转 导
what
why
how
转
导 作 用
一、原核微生物基因重组
2、接合(conjugation)
通过供体菌与受体菌的 直接接触而传递大段 DNA( 包括质粒 ) 产生的 遗传信息的转移和重组
结果：Hfr×F-杂交 后的受体细胞(或接 合子)大多数仍然是
F- 。
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。 • 杂交的结果：
都是F+菌株
带有部分二倍体
一、原核微生物基因重组
3、转化（transduction）
1）定义
供体菌 DNA片段 受体菌 受体菌
转化基因的接受者
2）转化发生的条件
受体细胞要处于感受态
1
2
受体细胞能从环境吸取外源DNA片段并实现
其转化的一种生理状态
供体DNA片段
供体DNA片段（转化因子）大小适宜，
菌 株
分子量一般为1× 107 D 左右
3
菌株间的亲缘关系密切
转
化
自然遗传转化 人工转化
4
感受态
出现时间
– Streptococcus pneumoniae的 感受态出现在生长曲线中的指
3
杂交
基 因 重 组
转化、转导、溶源 转变、接合
原核微生物
真核微生物
有性生殖 准性生殖
一、原核微生物基因重组
1、细菌的转导（transduction）
概念：以温和噬菌体为媒介，将供体
细胞的DNA片段携带到受体细胞中，通 过交换与整合，从而使后者获得前者部 分遗传性状的现象，称为转导。获得新 遗传性状的受体细胞，称转导子。
非转化子 转化子
复制分裂，只 有一个子代 DNA分子获得 供体基因 吸附 切割成4~5×106 单链入胞 同源部 分配对、 整合
降解
对核酸酶敏感
不需要活的DNA供体细胞；
转化是否成功及转化效率的高低主要取决于转化 供体菌株和转化受体菌株之间的亲源关系
通常情况下质粒的自然转化效率要低得多