第七章 细菌和噬菌体的重组和连锁 ppt课件
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第七章细菌的遗传
①.合成代谢功能的突变型(营养缺陷型)： 丧失合成某种营养物质能力，不能在基本培养基上生长； 野生型（原养型）：野生菌株则可在基本培养基上生长。 用不同的选择性培养基 测知突变的特性。
营养缺陷型细菌的表型一般是根据该菌株所不能合成的物 质来命名。取这一物质的前3个字母，第一个字母大写，指 出它们生长所需要的物质。例Met-。相应的原养型的表型记
成为二倍体DN#43;
b
部分二倍体中发生的交换:
降解
a
单数交换：打开环状染色体，产生一个线性染色体，这种
细胞是不能成活的。
偶数交换：产生可遗传的重组体和片段。
㈢、中断杂交试验及染色体连锁图： 50年代，雅科（Jacob F.）和沃尔曼（Wollman E.）： 中断杂交试验：发现接合时遗传物质转移是直线进行。
时间内(如一夜)能裂殖到107个
子细胞 成为肉眼可见的菌落
或克隆(clone)。
5
7.1.2 细菌的基因组
一个环状染色体、一个或多个小染色体(质粒)。 裸露的、没有组蛋白和其他蛋白质的结合，易于接受 带有相同或不相同物种的基因或DNA片段的插入。
7.2大肠杆菌的突变型及其筛选 7.2.1大肠杆菌的突变类型
在Hfr×F－结合时，细菌染色体由一 小段单链的F因子为前导而转移到F-受体 边进入边合成。一般仅小部分细菌染色 体能够转入，接合中断受体细胞为F－， F因子仍留在供体内。
Hfr×F－
部分二倍体： 当Hfr细菌的
供体外基因子
受体内 基因子
染色体进入F－后，在 c
一个短时期内，F－细
b+
胞内的某些位点就会
细菌裂解
DNA残留
其它细菌摄取转化。
②. 枯草杆菌活细胞表面分泌DNA，可被其它细胞摄取。
营养缺陷型细菌的表型一般是根据该菌株所不能合成的物 质来命名。取这一物质的前3个字母，第一个字母大写，指 出它们生长所需要的物质。例Met-。相应的原养型的表型记
成为二倍体DN#43;
b
部分二倍体中发生的交换:
降解
a
单数交换：打开环状染色体，产生一个线性染色体，这种
细胞是不能成活的。
偶数交换：产生可遗传的重组体和片段。
㈢、中断杂交试验及染色体连锁图： 50年代，雅科（Jacob F.）和沃尔曼（Wollman E.）： 中断杂交试验：发现接合时遗传物质转移是直线进行。
时间内(如一夜)能裂殖到107个
子细胞 成为肉眼可见的菌落
或克隆(clone)。
5
7.1.2 细菌的基因组
一个环状染色体、一个或多个小染色体(质粒)。 裸露的、没有组蛋白和其他蛋白质的结合，易于接受 带有相同或不相同物种的基因或DNA片段的插入。
7.2大肠杆菌的突变型及其筛选 7.2.1大肠杆菌的突变类型
在Hfr×F－结合时，细菌染色体由一 小段单链的F因子为前导而转移到F-受体 边进入边合成。一般仅小部分细菌染色 体能够转入，接合中断受体细胞为F－， F因子仍留在供体内。
Hfr×F－
部分二倍体： 当Hfr细菌的
供体外基因子
受体内 基因子
染色体进入F－后，在 c
一个短时期内，F－细
b+
胞内的某些位点就会
细菌裂解
DNA残留
其它细菌摄取转化。
②. 枯草杆菌活细胞表面分泌DNA，可被其它细胞摄取。
噬菌体
为何是一步生长？
温和噬菌体与溶源性
温和噬菌体在吸附和侵入宿主细胞后，将噬 菌体基因组整合在宿主染色体上（或以质粒形 式存在细胞内）。
原噬菌体 ：整合于细菌染色体上或以质粒形式 存在于细菌细胞内的温和噬菌体基因组。
随宿主DNA复制而同步复制，随宿主细胞分 裂而传递到两个子细胞中。 宿主细胞则可正常生长繁殖。 以上过程称为“溶源周期”。溶源性是 指温和噬菌体侵入宿主细胞后产生的上述特 性。
致病菌中原噬菌体编码毒力因子，并构 成了基因多样性的主要差异，在细菌致病 性的进化过程中发挥了重要作用。
E. coli K12与O157
1M
O157的基因组中的两个类lambda原 噬菌体编码志贺类的毒素，是其主要的 毒力因子。
噬菌体进入宿主细胞后的命运
慢性感染； 裂解宿主 细胞； 溶源途径；
皮之不存，毛之焉附？
(3)免疫性
溶源性细菌对其本身产生的噬菌体或外来 的同源噬菌体不敏感，外来的同源噬菌体不能 增殖，也不导致溶源性细菌裂解。
溶源性细菌的基本特性
(4)溶源转变
少数溶源性细菌，由于整合了温和噬菌 体基因组，因而产生了除免疫性以外新的 表型性状的现象。包括溶源菌细胞表面性 质的改变和致病性转变被称为溶源转变。 （Lysogenic or phage conversion） 白喉棒杆菌
5、噬菌体的释放
（1）丝状噬菌体的释放
丝状噬菌体则以分泌方式从受染细胞 释放出来，它不裂解和杀死宿主细胞， 不妨碍细胞分裂，但宿主细胞生长速度 却大大降低。
（2）烈性噬菌体的释放
烈性噬菌体以裂解细胞方式被释放 至胞外。
细胞壁水解酶： holin蛋白—疏水性的跨膜蛋白，缺少 信号肽的裂解酶可通过细胞膜。
7细菌和噬菌体的遗传和重组
F因子的整合特点
(1) 整合是通过IS序列处的同源重组发生的。
(2) F有多个IS 作为整合位点，主要在IS3
处； E.coli染色体上有20个以上的整合 位点； (3) 通过与染色体不同位置上的IS整合，形 成不同的Hfr菌株，对染色体上基因的 转移起点不同； (4) 由于IS序列有不同的方向，F可以不同 方向整合。
第二节 噬菌体的连锁和交换
一、噬菌体的结构和形态
表 8-6 病毒 T-偶数噬菌体 T7 λ P22 φ ×174 Qβ （呼肠病毒） SV40 鼠白血病病毒 烟草花叶病毒 几种病毒染色体的特点 核酸结构 双链 DNA 双链 DNA 双链 DNA 双链 DNA 单链 DNA 单链 RNA 双链 RNA 双链 DNA 单链 RNA 单链 RNA 染色体类型 线状；环状排列末端有 RS 线状；单一顺序 线状；单股粘性末端 线状；单一顺序 环状 线状 几个片段 超螺旋环 几个片段 线状 宿主 E.coli E.coli E.coli 沙门氏菌 E.coli E.coli 哺乳动物 人类 鼠 烟草
七. 重组作图－E.coli染色体连锁图
部分合子（merozygote）也称半合子， 内基因子 (endogenote) 外基因子（exogenote） 例：供体strspur+lac+pro+，受体strrpur-
lac-pro-,以pur+为选择标记 pur 和lac间重组值：
野生型E.coli K12 (λ) gal＋
基本 培养基
UV
诱导
细胞裂解，收集裂解液
感染多种非溶原缺陷型
选择
gal＋ 转导子
频率10－6
溶源化 溶源菌：反常切离频率10-6
7、细菌和噬菌体的遗传分析2
第三节 噬菌体的遗传分析 三、烈性噬菌体与基因定位
双重感染（混合感染、复感染）：是指用两种噬菌体同时感染某一菌株。 双重感染（混合感染、复感染）：是指用两种噬菌体同时感染某一菌株。 ）：是指用两种噬菌体同时感染某一菌株
例如： 例如： 噬菌体Ⅰ ）：能感染 能感染B B/2菌株 噬菌斑透明；产生噬菌斑小且边缘模糊； 菌株， 噬菌体Ⅰ（hr+）：能感染B和B/2菌株，噬菌斑透明；产生噬菌斑小且边缘模糊； 噬菌体Ⅱ（h+r）：只能感染B菌株产生噬菌斑；噬菌斑生长较快（约两倍大）且 ）：只能感染 菌株产生噬菌斑；噬菌斑生长较快（约两倍大） 只能感染B 噬菌体Ⅱ 边缘清晰； 边缘清晰； 两种噬菌体同时感染B菌株（双重感染） 用 hr+ 和 h+r 两种噬菌体同时感染B菌株（双重感染）。 在双重感染（ 的过程中， 在双重感染（相当于 hr+ ×h+r）的过程中，共同生存在同一个宿主细胞中的 两个噬菌体DNA也可以发生交换，产生基因重组。 hr、 两个噬菌体DNA也可以发生交换，产生基因重组。在其子代中可以得到 hr、h+r+ 两 DNA也可以发生交换 种重组体以及 两种亲本类型， 种噬菌体。 种重组体以及 hr+、h+r 两种亲本类型，共4种噬菌体。
再做杂交： 再做杂交：rc rb+ × rc+ rb
结果表明: 结果表明:
rc—rb的重组值 ﹥ rb—h
∴ h位于rb及rc之间，排列顺序 rc—h—rb。 位于r 之间， 由于T2 噬菌体的连锁图是环状的，所以2 排列都对。 由于T2 噬菌体的连锁图是环状的，所以2、3排列都对。
第三节 噬菌体的遗传分析 四、温和噬菌体 与溶源性周期和溶菌周期
细菌和噬菌体的遗传重组
重组值＝重组子／总菌落数 X 100％ ＝lac-ade+／［(lac+ade+)+(lac-ade+)］ X 100% ＝22%
第三节 噬菌体的遗传重组
（一）遗传重组现象
噬菌体T2的两对性状
h：寄主范围 h+ →E.coli B／(B/2) 噬菌斑半透明 突变型h →E.coli B／(B/2) 噬菌斑透明
越早出现，越接近原点。
不是以1％重组值为图距，而是以时间为图距。
混合两种亲本后的时间
2、重组作图
供体仅仅提供一个染色体片段，而受体提供完整的染色体。
供体
受体
部分二倍体 （部分合子体）
外基因子
内基因子
只有偶次交换才能进行稳定的重组。
一次重组仅得一种重组子。
（1）特点
（2）作图
Hfr品系不同主要是由于F因子插入的位置，方向不同，导致与F-杂交的起点不同。
市场汇报
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第六章 细菌和噬菌体的遗传重组
汇报人姓名
第一节 细菌杂交的关键因子
1、F因子(致育因子)的结构与功能
三个基因丛： 原点 插入基因 转移基因 负责DNA的转移 与细菌结合有关 与性繖毛的形成有关 复制基因 trp复制蛋白 inc决定不相容基因 oriv复制起点
游离(与染色体相独立) F- F+
第二节 细菌的连锁图 —— 把细菌染色体的相对基因位子标识出来
01
中断杂交
02
重组作图
1、中断杂交
Hfr F- Thr+leu+azirtonrlac+gal+strs 7 X thr-leu-azistonslac-gal-strr 8 ↓ 肉汤培养液中通气培养 ↓ 定期取样（隔二分钟一次） 组织捣碎器搅拌
第三节 噬菌体的遗传重组
（一）遗传重组现象
噬菌体T2的两对性状
h：寄主范围 h+ →E.coli B／(B/2) 噬菌斑半透明 突变型h →E.coli B／(B/2) 噬菌斑透明
越早出现，越接近原点。
不是以1％重组值为图距，而是以时间为图距。
混合两种亲本后的时间
2、重组作图
供体仅仅提供一个染色体片段，而受体提供完整的染色体。
供体
受体
部分二倍体 （部分合子体）
外基因子
内基因子
只有偶次交换才能进行稳定的重组。
一次重组仅得一种重组子。
（1）特点
（2）作图
Hfr品系不同主要是由于F因子插入的位置，方向不同，导致与F-杂交的起点不同。
市场汇报
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第六章 细菌和噬菌体的遗传重组
汇报人姓名
第一节 细菌杂交的关键因子
1、F因子(致育因子)的结构与功能
三个基因丛： 原点 插入基因 转移基因 负责DNA的转移 与细菌结合有关 与性繖毛的形成有关 复制基因 trp复制蛋白 inc决定不相容基因 oriv复制起点
游离(与染色体相独立) F- F+
第二节 细菌的连锁图 —— 把细菌染色体的相对基因位子标识出来
01
中断杂交
02
重组作图
1、中断杂交
Hfr F- Thr+leu+azirtonrlac+gal+strs 7 X thr-leu-azistonslac-gal-strr 8 ↓ 肉汤培养液中通气培养 ↓ 定期取样（隔二分钟一次） 组织捣碎器搅拌
第七章 细菌作图正稿ppt课件
控机制比较方便。细菌和病毒均只有一条染色体(DNA or RNA)，不必通过复杂的化学分析就可对基因结构和功能 进行精细的研究； ➢ 便于研究基因的突变，它们是单倍体，所有的突变都能 立即表现出来，没有显性掩盖隐性的问题，也不存在分 离问题。且数量庞大，频率很低的突变都能检测到；
➢ 便于研究基因的作用。代谢作用旺盛，能在短时间内积 累大量代谢产物，便于对其本身及其产物进行化学分析；
复制、转录与蛋白质的合成：侵染后,细菌的DNA合成停
止,mRNA和蛋白质的合成也中止.噬菌体双链DNA 解螺旋，以 本身DNA的（+）、（-）链为模板,在寄主RNA聚合酶催化作用 下,复制形成噬菌体mRNA,翻译而形成噬菌体所需酶类, 复制出 子代病毒±DNA，合成病毒蛋白质。
装配：从头部→尾部→头与尾部的装配→总装
弧形霍乱菌
菌落
• 特点
单细胞生长速度快，单倍体，环状裸露双链DNA(基 因带或主染色体)。无性繁殖(无丝分裂)，易培养， 易突变。
• 菌落：
单个微生物生长繁殖到一定程度可以形成肉眼可见 的、有一定形态结构的子细胞生长群体.
2、细菌细胞与真核细胞的基本差异
➢ 细菌无真正的细胞核：没有界限分明的细胞核， 无核膜；
T4噬菌体的形态结构
• 蝌蚪状，由二十面对称的头与螺旋对称的 尾构成。尾管是核心DNA进入宿主细胞的 通道。尾丝和刺突具有吸咐作用。
• 由头部、颈部、中轴、外鞘、基盘、尾丝 组成。双链DNA包裹在头部。
T4噬菌体
T偶列噬菌体侵入大肠杆菌细胞时，其尾丝通过 与宿主细胞的特异性受点上结合而附着在细胞 表面，接着通过尾鞘的收缩将DNA经中空的尾 部注入宿主细胞。DNA进入宿主细胞后，随即 破坏宿主的遗传物质，并借助宿主细胞的代谢 系统合成大量的噬菌体DNA和蛋白质，组装成 许多许多新的噬菌体，最后使宿主细胞裂解， 释放出子代噬菌体。
➢ 便于研究基因的作用。代谢作用旺盛，能在短时间内积 累大量代谢产物，便于对其本身及其产物进行化学分析；
复制、转录与蛋白质的合成：侵染后,细菌的DNA合成停
止,mRNA和蛋白质的合成也中止.噬菌体双链DNA 解螺旋，以 本身DNA的（+）、（-）链为模板,在寄主RNA聚合酶催化作用 下,复制形成噬菌体mRNA,翻译而形成噬菌体所需酶类, 复制出 子代病毒±DNA，合成病毒蛋白质。
装配：从头部→尾部→头与尾部的装配→总装
弧形霍乱菌
菌落
• 特点
单细胞生长速度快，单倍体，环状裸露双链DNA(基 因带或主染色体)。无性繁殖(无丝分裂)，易培养， 易突变。
• 菌落：
单个微生物生长繁殖到一定程度可以形成肉眼可见 的、有一定形态结构的子细胞生长群体.
2、细菌细胞与真核细胞的基本差异
➢ 细菌无真正的细胞核：没有界限分明的细胞核， 无核膜；
T4噬菌体的形态结构
• 蝌蚪状，由二十面对称的头与螺旋对称的 尾构成。尾管是核心DNA进入宿主细胞的 通道。尾丝和刺突具有吸咐作用。
• 由头部、颈部、中轴、外鞘、基盘、尾丝 组成。双链DNA包裹在头部。
T4噬菌体
T偶列噬菌体侵入大肠杆菌细胞时，其尾丝通过 与宿主细胞的特异性受点上结合而附着在细胞 表面，接着通过尾鞘的收缩将DNA经中空的尾 部注入宿主细胞。DNA进入宿主细胞后，随即 破坏宿主的遗传物质，并借助宿主细胞的代谢 系统合成大量的噬菌体DNA和蛋白质，组装成 许多许多新的噬菌体，最后使宿主细胞裂解， 释放出子代噬菌体。
课件噬菌体遗传与变异.ppt
第一节 噬菌体的生物学性状
形态与结构
– 蝌蚪形、微球形和丝形
化学组成
– 蛋白质与核酸
抗原性 抵抗力：比细菌强
噬菌体
噬菌体的种类
毒性噬菌体（virulent phage）
温和噬菌体（temperate phage）/ 溶原性噬菌体（lysogenic phage）
第二节 毒性噬菌体
毒性噬菌体（virulent phage） –能在宿主菌细胞内复制增殖，产生许多
–致育质粒（F质粒）：编码细菌性菌毛 –耐药质粒（R质粒）：编码细菌耐药性
毒力质粒（Vi质粒）：编码细菌毒力因子 –细菌素质粒（Col质粒）：编码大肠埃希菌的大
肠菌素 –代谢质粒
质粒是基因工程中最常用的基因载体
转座因子 （transposable element）
是指基因组中能够改变自身位置的一段DNA片段。 转位（transposition）：转位因子能从染色体 或质粒的一个位置转移到在另一个位置。 转位因子的转位行为，能使DNA发生插入突变和 广泛的基因重排。 包括：插入序列、转座子、转座噬菌体
抑制基因转录 ✓ 阻遏蛋白 ✓ 辅阻遏物
促进基因转录
细菌的变异机制
基因的转移和重组 基因的突变
第三节 基因的转移和重组
基因转移（gene transfer）
–外源性的遗传物质由供体菌转入某受体菌细胞的过 程称为基因转移。
重组（rebination）
–转移的基因与受体菌DNA整合在一起称为重组，使 受体菌获得供体菌的某些性状。
IS Resistance Gene(s) IS
Tn
转座子的特征
转座子 Tn1 Tn2 Tn3
Tn4 Tn5 Tn6 Tn7 Tn9 Tn10 Tn551 Tn971 Tn1681
形态与结构
– 蝌蚪形、微球形和丝形
化学组成
– 蛋白质与核酸
抗原性 抵抗力：比细菌强
噬菌体
噬菌体的种类
毒性噬菌体（virulent phage）
温和噬菌体（temperate phage）/ 溶原性噬菌体（lysogenic phage）
第二节 毒性噬菌体
毒性噬菌体（virulent phage） –能在宿主菌细胞内复制增殖，产生许多
–致育质粒（F质粒）：编码细菌性菌毛 –耐药质粒（R质粒）：编码细菌耐药性
毒力质粒（Vi质粒）：编码细菌毒力因子 –细菌素质粒（Col质粒）：编码大肠埃希菌的大
肠菌素 –代谢质粒
质粒是基因工程中最常用的基因载体
转座因子 （transposable element）
是指基因组中能够改变自身位置的一段DNA片段。 转位（transposition）：转位因子能从染色体 或质粒的一个位置转移到在另一个位置。 转位因子的转位行为，能使DNA发生插入突变和 广泛的基因重排。 包括：插入序列、转座子、转座噬菌体
抑制基因转录 ✓ 阻遏蛋白 ✓ 辅阻遏物
促进基因转录
细菌的变异机制
基因的转移和重组 基因的突变
第三节 基因的转移和重组
基因转移（gene transfer）
–外源性的遗传物质由供体菌转入某受体菌细胞的过 程称为基因转移。
重组（rebination）
–转移的基因与受体菌DNA整合在一起称为重组，使 受体菌获得供体菌的某些性状。
IS Resistance Gene(s) IS
Tn
转座子的特征
转座子 Tn1 Tn2 Tn3
Tn4 Tn5 Tn6 Tn7 Tn9 Tn10 Tn551 Tn971 Tn1681
噬菌体侵染细菌过程
14
DNA—主要的遗传物质
1细胞生物（真核和原核）核酸有两种， DNA和RNA，DNA是遗传物质。 2非细胞生物（病毒）核酸有一种， DNA或RNA，存在者为遗传物质。
3在整个生物界，DNA是主要的遗传 物质。
15
知识总结
一、噬菌体侵染细菌的实验 二、RNA也可作为遗传物质 三、DNA是主要的遗传物质
吸附 注入 合成
噬菌体的 DNA 在细菌体内， 使细胞本身的 DNA 解体，同时 利用细菌的化学成分合成噬菌 体自身的 DNA和蛋白质，
5
噬菌体侵染细菌的过程：
吸附 注入 合成 组装
这些新合成的 DNA 和蛋 白质外壳组装出很多个与亲 代一模一样的子代噬菌体。
6
噬菌体侵染细菌的过程：
吸附 注入 合成 组装 释放
10
亲代噬菌体 35S标记蛋白质
寄主细胞内 无35S标记蛋白质
子代噬菌体 外壳蛋白质没有35S
11
亲代噬菌体 32P标记DNA
寄主细胞内 无32P标记DNA
子代噬菌体 DNA有32P标记
结论DNA能复制、能控制蛋白质合成、具有连续性， 12 是遗传物质。
实验过程及结果：
亲代
寄主
子代
噬菌体 细胞内 噬菌体
头 部
DNA
尾
蛋白质
部
T2噬菌体的模式图
1
噬菌体侵染细菌的过程：
噬菌体 细菌
细菌DNA
2
噬菌体侵染细菌的过程：
吸附 首先，噬菌体的尾端吸
附在细菌的表面
3
噬菌体侵染细菌的过程：
吸附 注入
然后， 噬菌体通过尾轴把 DNA全部注进细菌体内，而蛋 白质外壳则留在细菌体外,不起 作用。
DNA—主要的遗传物质
1细胞生物（真核和原核）核酸有两种， DNA和RNA，DNA是遗传物质。 2非细胞生物（病毒）核酸有一种， DNA或RNA，存在者为遗传物质。
3在整个生物界，DNA是主要的遗传 物质。
15
知识总结
一、噬菌体侵染细菌的实验 二、RNA也可作为遗传物质 三、DNA是主要的遗传物质
吸附 注入 合成
噬菌体的 DNA 在细菌体内， 使细胞本身的 DNA 解体，同时 利用细菌的化学成分合成噬菌 体自身的 DNA和蛋白质，
5
噬菌体侵染细菌的过程：
吸附 注入 合成 组装
这些新合成的 DNA 和蛋 白质外壳组装出很多个与亲 代一模一样的子代噬菌体。
6
噬菌体侵染细菌的过程：
吸附 注入 合成 组装 释放
10
亲代噬菌体 35S标记蛋白质
寄主细胞内 无35S标记蛋白质
子代噬菌体 外壳蛋白质没有35S
11
亲代噬菌体 32P标记DNA
寄主细胞内 无32P标记DNA
子代噬菌体 DNA有32P标记
结论DNA能复制、能控制蛋白质合成、具有连续性， 12 是遗传物质。
实验过程及结果：
亲代
寄主
子代
噬菌体 细胞内 噬菌体
头 部
DNA
尾
蛋白质
部
T2噬菌体的模式图
1
噬菌体侵染细菌的过程：
噬菌体 细菌
细菌DNA
2
噬菌体侵染细菌的过程：
吸附 首先，噬菌体的尾端吸
附在细菌的表面
3
噬菌体侵染细菌的过程：
吸附 注入
然后， 噬菌体通过尾轴把 DNA全部注进细菌体内，而蛋 白质外壳则留在细菌体外,不起 作用。
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A
A+B
B
基本培 养基
met ＋ bio ＋ thi＋ leu＋ thr＋出现频率:1/107
ppt课件
8
细菌接合（示：杂交实验）
达尔夫Davis U型管实验
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9
细菌接合
遗传物质的单方向转移
Hayes实验
A: met- thr+ leu+ thi+
B: met+ thr- leu- thiDonor： A
• F＋和F－杂交后代皆为F＋，而且可以以10－7频 率获得重组体后代。
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13
Hfr菌株
因为F因子和细菌的DNA分子都是环状的， 在环状的细菌染色体和环状的F因子间通过一个 交换，环状F因子就整合到环状的细菌染色体上。 F因子整合到细菌染色体上的菌株就是高频重组 菌株，称为Hfr菌株。高频重组菌株（Hfr菌株） 跟菌株B（F-）杂交时，细菌染色体上基因的重 组频率很高，即出现重组子的频率很高。
• 不同
1、产生重组子频率不同，Hfr×F－为10－4， F＋×F－为10－7。
2、 F＋×F－后代F＋， Hfr×F－后代F－。
3、 F＋细菌经吖啶橙处理变成F－，Hfr经吖 啶橙处理仍为Hfr。
ppt课件
17
中断杂交技术：把Hfr细菌与F-细菌混 合培养，每隔一定时间取样，将试样搅 拌并稀释后在选择培养基上培养，使其 只有重组子类型可以生长，分析Hfr染色 体上基因进入受体细胞（F-细菌）的顺序 各所需时间（分钟），这种根据供体基 因进入受体细胞的顺序和时间绘制连锁 图的技术，称为中断杂交技术。
ppt课件
2
例如：细菌的基因组
One circular chromosome (4-5Mb)
ppt课件
3
原养型及营养缺陷型鉴别:
基因型的表
示：用它们
不能合成的
物质的前三
个字母
ppt课件
4
7.1 细菌的遗传分析
细菌的杂交
以大肠杆菌为例，大肠杆菌K12中两个菌株A 和B，菌株A是供体，含有F因子（F质粒），记 作F+，菌株B是受体，没有F因子，记作F-。F因 子又称性因子或致育因子，它是能独立增殖的环 状DNA分子。 F+细菌的表面有称作性伞毛的细 长纤毛。当F+细菌与F-细菌结合时，F因子通过性 伞毛从F+细菌转移到F-细菌，原来的细菌还仍为 F+。不过染色体很少通过结合而转移到F-细菌， 所以染色体上的基因的重组频率很低。
ppt课件
14
High frequence recombination （图示 F因子整合到细菌染色体的过程）
ppt课件
15
Hfr与F-的接合（示：细菌的交换过程）
ppt课件
16
Hfr品系与F＋菌株的区别
• 相同
1、都能和F－杂交。
2、杂交都要通过接合管和受体菌相联接。
3、高剂量链霉素处理后都不影响杂交，说明 它们都是作为一种供体。
ppt课件
18
中断杂交实验
巴斯德实验室，Elie Wolliman和Francois Jacob
ppt课件
19
（1）.Wollman和Jacob的实验 –要解决的问题是： • Hfr细菌在交配中，什么时候把基因转移给F－细菌。 • 方法：把两个菌株混在一起，进行杂交
将二菌株在培养液中通气培养，Hfr细菌与F－细菌开 始接触，形成接合管。每隔一定时间取样搅拌，断开 结合管，使配对的细菌分开。然后稀释菌液，防止再 度配对。
ppt课件
21
• 把中断杂交的细菌稀释接种到含有链霉素的 基本培养基上，如能形成菌落，它的基因型 必定是thr+leu+strr。因为只有这种重组子才 能生长。并说明供体thr+和leu+已进入受体 并发生重组。我们称在供体菌中被选择的基 因thr+和leu+为选择标记基因，而始终不被 选择的strs为反选择标记基因，而那些还没 有进行选择检定的基因为非选择标记。
ppt课件
22
在发生重组的菌落中，如何检别非选择标记基因
对每一时刻的重组 thr+leu+strr的菌落影印培 养接种到不同的培养基上（如乳糖lae++ 伊 红+美兰→红色，反之则是粉红色的。
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细菌接合
杂交实验 Lederberg 和 Tatum 1946
A＋B－×A－B＋
A＋B＋
回复突变or重组
？？？
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细菌接合
杂交实验 Lederberg 和 Tatum 1946
A＋B＋ C－D－ ×A－B－ C＋D＋
A＋B＋C＋D＋
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A品系：met－ bio－ thi＋ leu＋ thr＋（thi：硫胺素B1） B品系：met＋ bio＋ thi－ leu－ thr－
将上述菌液涂布在含有链霉素，但不含有苏氨酸和亮 氨酸的培养基上。这样，带thr+和leu+的Hfr菌株对链 霉素敏感；而带有strr的F－菌不能合成苏氨酸和亮氨 酸str，r的都F－不菌能的生重长组。子只可有以pp带t课生件th长r+。和leu+的Hfr菌和带20有
如何检出某一基因的重组子?
• 把中断杂交的细菌放在完全培养基上培养，显然供体、 受体菌都能生长。影响检测。我们只需要把发生重组的 重组子检出。这就必须有一个可供选择用的供体标记基 因。这样可以认出重组子，如在基本培养基中培养选择 thr+leu+重组子。这时thr+leu+为标记基因，可排除受体 菌株，但供体菌还能继续存在。为了不选择供体细胞本 身，供体细菌也应该带有一个特殊的标记，能使自己不 被选择。例如供体菌对链霉素敏感，这样当结合体在含 有链霉素的培养基上生长时，供体菌株就被杀死了。
第七章 细菌和噬菌体的 重组和连锁
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基本知识
细菌是单细胞，它的遗传物质是一个大型的环 状核酸分子，称之为基因带，也可称为染色体。
若细菌丧失产生某种营养物质（如氨基酸）的 能力就称为营养缺陷型，相对于缺陷型的野生 菌株叫原养型。
病毒的结构是由蛋白质外壳和包裹在中间的一 个单一的核酸分子（可称基因带或染色体）组 成。
大剂量链霉素
A品系
无影响
大剂量链霉素
B品系
阻止了重组
Receptor：B
பைடு நூலகம்
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F 因子（F 质粒）
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F 质粒与细菌接合
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F因子特点
• F＋细菌可以把F因子传给后代。 • F＋细菌经吖啶橙处理F因子丢失，丢失后
不再出现。 • F＋可以和F－杂交，而不能和F＋杂交。