5-6细菌的遗传分析2014打印.ppt

微生物作为遗传研究材料的优越性作为遗传研究材料具有独特优势，了解微生物遗传研究有助于理解多年来分子生物学、分子遗传学理论发展。世代周期短，繁殖世代所需时间短；易于操作管理和进行化学分析(纯培养与代谢产物累积)；便于研究基因的突变(表现与选择)；便于研究基因的作用(突变型生长条件与基因作用)；便于研究基因的重组(重组群体大、选择方法简便有效)；遗传物质比较简单，可作为研究高等生物的简单模型；在研究基因结构、功能与表达调控时更为简便。同时：微生物的应用领域日益扩大、成就突出(微生物工程)；在遗传工程(包括动植物)中，作为重要研究材料、工具，也具有决定性作用。第六节第六节细菌的遗传分析细菌的遗传分析二、细菌遗传的实验研究方法(一)细胞计数(培养物细胞浓度)(二)建立纯系的方法(三)选择培养法鉴定突变型与重组型(四)突变型与重组型的批量筛选方法(一)细胞计数(培养物细胞浓度)培养物中微生物计数方法是微生物学的基本实验技术，其基本思路是：对原培养物进行连续稀释；进行平板涂布（或混合倒平板）培养；由于每个细胞形成一个菌落，计数菌落数；根据稀释倍数计算原培养物中的细胞浓度。(二)建立纯系的方法纯培养(三)选择培养法鉴定突变型与重组型许多细菌的突变都与培养基营养成分及培养条件有关。营养缺陷型的筛选、鉴定：选择培养法是根据菌株在基本培养基和营养培养基上的生长表现将菌株分为原养型(也称为原生营养型)与营养缺陷型(在基本培养基上不能正常生长，只能在相应的营养培养基上生长)。其它突变类型的筛选、鉴定：对于其它的突变类型(如温度敏感型)，也可以通过培养条件的选择培养来筛选与鉴定。(四)突变型与重组型的批量筛选方法选择培养法一次可鉴定、筛选一种突变型，但要检测分离含有多种突变型的混和菌株，仅采用选择培养法要进行多次试验才能够达到目的、效率太低。为高效检测、分离混和群体中不同突变型，黎德伯格夫妇设计了影印培养法影印培养法。该方法原理与选择培养法一致，但是采用影印法将在完全培养基上单菌落同时接种到不同选择培养基上同时对所有菌落进行选择培养，鉴定效率大大提高。细菌的基因组细菌的基因组 nucleoid(+plasmid)1 1 结构结构:P107 环状双链环状双链DNADNA，单倍性，以折叠或螺旋单倍性，以折叠或螺旋状态存在；状态存在；2 2 大小大小：长约：长约25035000 m(未螺旋未螺旋)；3 3 复制方式：复制方式：着膜式复制。着膜式复制。分裂特点分裂特点：均等分裂，无基因重组。：均等分裂，无基因重组。Plasmidp108-109图图7-3大肠杆菌染色体的基本结构图解大肠杆菌染色体的基本结构图解 细菌的突变型细菌的突变型(一一)合成代谢功能的突变型合成代谢功能的突变型 anabolic functional mutants:营养缺陷型，营养缺陷型，auxotroph,X-(二二)分解代谢功能的突变型：分解代谢功能的突变型：c catabolic functional mutants:laclac-等等(三三)抗性突变型抗性突变型 resistantmutants 1 1 抗药性突变抗药性突变型型:青霉素青霉素:penr,pens链霉素链霉素:strr,strspenicillinStreptomycin抗性抗性:resistance敏感敏感:sensitive，susceptive2抗噬菌体突变型抗噬菌体突变型T1噬菌体噬菌体TonrTonsT2噬菌体噬菌体TtorTtosT6噬菌体噬菌体TsxrTsxs 突变型的筛选突变型的筛选例如：例如：营养缺陷型的筛选营养缺陷型的筛选:u.v:u.v 野生型细菌野生型细菌 完全培养基：完全培养基：影印培养影印培养基本培养基：基本培养基：补充培养基补充培养基 ：氨基酸类氨基酸类 维生素类维生素类 系列氨基酸系列氨基酸补充培养基：赖氨酸补充培养基：赖氨酸 脯氨酸脯氨酸 精氨酸精氨酸.CMMMSM影印实验（影印实验（replica plating）Joshua Lederberg&Esther Lederberg（1952）在细菌中遗传物质有三种转移的形式。转化转化（transformation）接合接合（conjugation）转导转导（transduction）其共同特点是：（1）单方向转移；（2）都产生部分二倍体部分二倍体；（3）外源基因只有整合到环状染色体上才能稳定地遗传。(一一)细菌转化实验细菌转化实验 (二二)转化过程转化过程(三三)共转化与遗传图谱绘制共转化与遗传图谱绘制转转化化一、一、细菌的转化与作图细菌的转化与作图转化转化(transformation)：指外源指外源DNADNA片段不经中间媒介体直接进片段不经中间媒介体直接进入感受态细胞进行基因重组形成重组体的过程。入感受态细胞进行基因重组形成重组体的过程。转化子：转化子：通过转化而形成的重组体。通过转化而形成的重组体。P99 P99 证明证明DNADNA是遗传物质的经典是遗传物质的经典实验一：转化实验实验一：转化实验感受态与感受态因子：感受态与感受态因子：感受态感受态指细菌能够从周围环境中吸收指细菌能够从周围环境中吸收DNA分分子进行转化的生理状态。子进行转化的生理状态。感受态主要受一类蛋白质感受态主要受一类蛋白质(感受态因子感受态因子)影响，影响，感受态因子可以在细菌间进行转移，从感受感受态因子可以在细菌间进行转移，从感受态细菌中传递到非感受态细菌中，可以使后态细菌中传递到非感受态细菌中，可以使后者变为感受态。者变为感受态。一般认为感受态出现在细菌对数生长后期，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，并且某些处理过程可以诱导或加强感受态，以大肠杆菌为例以大肠杆菌为例，用，用Ca2+(如如CaCl2)处理对处理对数生长后期的大肠杆菌可以增强其感受能力。数生长后期的大肠杆菌可以增强其感受能力。按照细菌出现感受态的方式，可把转化分为三种类型1.自然转化自然转化(naturallyoccuringtransformation)：细菌细菌自发地出现感受态，如肺炎链球菌，流感嗜血杆菌，自发地出现感受态，如肺炎链球菌，流感嗜血杆菌，枯草杆菌等。枯草杆菌等。2.人工诱导的感受人工诱导的感受态态(artificiallyinducedcompetence)：如：如Ca2+诱导的大肠杆菌等发生的转化。诱导的大肠杆菌等发生的转化。3.原生质体转化原生质体转化(protoplasttransformation)：将：将DNA分子连同分子连同PEG一同加入原生质体，造成细胞摄取一同加入原生质体，造成细胞摄取DNA。还可以用电穿孔还可以用电穿孔法法(electroporation)代替代替PEG，用高压脉冲电流在细胞膜上击成小孔，使用高压脉冲电流在细胞膜上击成小孔，使DNA分子通过小孔而导入细胞，又称为电转化。可分子通过小孔而导入细胞，又称为电转化。可适用于多种细菌，放线菌和真核细胞的转化。适用于多种细菌，放线菌和真核细胞的转化。2和和3：工程转化（工程转化（engineeredtransformation）转化过程图图7-13细菌转化的机制细菌转化的机制通过转化可以测定基因的连锁、基因的排列顺序以及图距。原理如下：如果在供体的染色体上有两个离得很远的基因a和b，我们将会发现它们总是在不同的DNA片段上，这样如果有一个ab供体和ab受体，那共转化共转化（cotransformation）即两个基因同时转化的概率是由两个基因单独转化的概率的乘积。若每个基因的转化频率是103的话，那么这两个基因同时被转化的频率应为103103106。如果两个基因离得很近，有可能位于同一个DNA片段上，那么它们共转化的频率将接近于单个基因转化的频率。若共转化的频率要比两个单个基因转化频率相乘积高的话，那么这两个基因一定是紧密连锁的。(三)共同转化与遗传图谱绘制基因的顺序也可以通过共转化的结果来分析确定，例如p和q常常共转化，而q和o也常常共转化，但基因p和o从未发生共转化，那么这三个基因的顺序一定是p q-o。由于转化片段的大小是可以控制的，因此两个基因共转化的频率可以和转化片段的平均大小相等。通过转化片段平均大小相关的共转化频率测定，就可以获得这些基因的连锁图谱。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，基因间距离越近，发生共同转化的频率越高，反之越低。因此可能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。2 2 转化基因间重组值的计算转化基因间重组值的计算 a a、b b单个整合个体数单个整合个体数 a a、b b单个整合单个整合+同时整合总体数同时整合总体数重组值重组值=(+-)+(-+)(+-)+(-+)(+)+(+-)+(-+)(+)+(+-)+(-+)P93 q21P93 q21出现野生型菌落的可能原因：回复突变；转化；互养；细菌间发生了基因重组 细菌的接合与染色体作图细菌的接合与染色体作图几种可能解释及其分析几种可能解释及其分析对上述试验结果原养型菌落可能产生于：对上述试验结果原养型菌落可能产生于：亲本细菌亲本细菌A或或B发生了发生了回复突变回复突变；两品系细胞通过培养基交换养料两品系细胞通过培养基交换养料互养作用互养作用；两品系间发生两品系间发生了了转化作用转化作用；发生细胞融合，形成了发生细胞融合，形成了异核体或杂合二倍体异核体或杂合二倍体。为了验证这些原养型菌落产生的可能而进行的为了验证这些原养型菌落产生的可能而进行的研究最终表明：研究最终表明：这些解释均不成立这些解释均不成立。回复突变可能的排除回复突变可能的排除Lederberg和和Tatum利用的双营养缺陷型菌株进利用的双营养缺陷型菌株进行试验，已基本排除行试验，已基本排除A或或B品系发生回复突变产品系发生回复突变产生原养型细菌的可能。生原养型细菌的可能。单基因回复突变的频率约为单基因回复突变的频率约为10-6；双基因回复突变的频率则为双基因回复突变的频率则为10-12，频率很低。，频率很低。但试验中产生原养型菌落产生的频率非常高，因此但试验中产生原养型菌落产生的频率非常高，因此基本可以排除回复突变的可能。基本可以排除回复突变的可能。互养作用及其排除互养作用及其排除试验材料：试验材料：A品系：品系：A-B+T1s(met-bio-thr+leu+T1s)；B品系：品系：A+B-T1r(met+bio+thr-leu-T1r)。试验方法：试验方法：将将A、B品系混合接种在基本培养基表面；品系混合接种在基本培养基表面；短时间后喷短时间后喷T1杀死杀死A品系，使其不能持续产生品系，使其不能持续产生Thr与与Leu供供B品系持续生长。品系持续生长。结果与结论：结果与结论：仍然出现原养型菌落。仍然出现原养型菌落。从而表明互养并非原养型菌落出现的原因，而可能从而表明互养并非原养型菌落出现的原因，而可能发生了发生了遗传重组遗传重组。转化作用及其排除转化作用及其排除Lederberg和和Tatum曾把品曾把品系系A的培养液经加热灭菌，的培养液经加热灭菌，加入到加入到B品系的培养物中，品系的培养物中，未得到原养型菌落；表明未得到原养型菌落；表明原养型菌落可能不是由原养型菌落可能不是由转转化作用化作用产生。产生。戴戴维斯维斯(Dawis,1950)的的U型管试验型管试验(结果没有得到原结果没有得到原养型细菌养型细菌)；实验结论：细胞直接接触实验结论：细胞直接接触是原养型细菌产生的必要是原养型细菌产生的必要条件。条件。异核体和杂合二倍体的可能性异核体和杂合二倍体的可能性出现原养型菌落的另一种可能是细菌细胞发生融合，产生出现原养型菌落的另一种可能是细菌细胞发生融合，产生异核体或双杂合二倍体。这两种情况类似于二倍体生物的异核体或双杂合二倍体。这两种情况类似于二倍体生物的杂合体将产生原养型菌落。杂合体将产生原养型菌落。异核体异核体指由于细胞融合而在细胞内含有遗传组成不同指由于细胞融合而在细胞内含有遗传组成不同的两个或多个细胞核。的两个或多个细胞核。双杂合二倍体双杂合二倍体则是异核体进一步发生核融合，形成二则是异核体进一步发生核融合，形成二倍体细胞核，核内含有两种遗传物质。倍体细胞核，核内含有两种遗传物质。但细菌为单倍配子体生物，异核体和二倍体只能暂存在。但细菌为单倍配子体生物，异核体和二倍体只能暂存在。培养繁殖过程中必将发生分离，产生各种缺陷型菌落。培养繁殖过程中必将发生分离，产生各种缺陷型菌落。对试验中得到的原养型菌落后代研究表明：对试验中得到的原养型菌落后代研究表明：后代没有出现预期的性状分离现象后代没有出现预期的性状分离现象。经过上述分析可以认为：经过上述分析可以认为：在在Lederberg和和Tatum及其它类似试验中，发生了一种不同及其它类似试验中，发生了一种不同于转化的遗传重组方式，称之为于转化的遗传重组方式，称之为接合接合（conjugation）。由于历史的局限，从一开始莱德伯格和塔特姆就根据真核的重组来解释他们的发现，认为细菌接合是一个彼此交换遗传物质的过程。F因子及其在杂交中的行为致育因子致育因子(fertilityfactor,F因子因子;sexfactor,性因子性因子)。F因子的化学本质是因子的化学本质是DNA，可以自主状态可以自主状态存在于细胞质中或整存在于细胞质中或整合到细菌的染色体上。合到细菌的染色体上。F因子可以在细菌细胞因子可以在细菌细胞间进行转移并传递遗间进行转移并传递遗传物质。传物质。图图F因子的结构因子的结构图图F因子的整合因子的整合F F因子状态与遗传物质转移特点因子状态与遗传物质转移特点F factorF F因子状态与遗传物质转移特点因子状态与遗传物质转移特点不能进行不能进行极少转移极少转移因子因子,大量大量转移细菌基转移细菌基因。因。转移因转移因子，还转子，还转移细菌个移细菌个别基因。别基因。因子状态因子状态 游离游离 整合整合菌株类型菌株类型 +F F frfr -菌株性别菌株性别 杂交类型杂交类型 +-F F -frfr -传递特点传递特点 只转移只转移 因子不转因子不转 移细菌基因。移细菌基因。F+F-(1)F纤毛(F pili)由纤毛素(pilin)蛋白构成，接合管仅使细胞初步接触；(2)转移启动 转移起始区(transfer origin,Ori T),滚环复制；(3)单链转移，复制，或重组。Hfr F-(1)F整合后呈线状；(2)转移起点0riT位于中间；(3)先转移F因子的一部分,F的后面部分最后转移。（4）重组子仍为F-F-高频重组菌株高频重组菌株P125P125异源双链异源双链三三 细菌基因重组的特点细菌基因重组的特点 部分二倍体部分二倍体:指含有一个指含有一个完整基因组和部分基因组完整基因组和部分基因组的细胞的细胞.(.(半合子半合子)P85)P85 内基因子内基因子:P85:P85 外基因子外基因子:P85:P85 细菌基因重组的特点细菌基因重组的特点:(1)(1)细菌基因重组是在部分细菌基因重组是在部分 二倍体中进行二倍体中进行;(2)(2)只有偶数交换才产生有只有偶数交换才产生有 活性的重组体活性的重组体;(3)(3)相反的重组体不出现相反的重组体不出现.5-36 中断杂交与重组作图中断杂交与重组作图一、中断杂交实验原理一、中断杂交实验原理 1 1中断杂交实验中断杂交实验 Hfrthr+leu+azir tonr lac+gal+strs F-thr-leu-azis tons lac-gal-strr 选择培养基选择培养基 9 11 18 25 9 11 18 25 加加str 无无thr,leu 影印接种影印接种 azi Ton lac gal 接合接合中断接合中断接合杀死杀死HfrHfr检查基因检查基因作图作图2 2 中断杂交实验作图原理中断杂交实验作图原理A A：HfrHfr染色体上的基因是从某一点开始染色体上的基因是从某一点开始,以线性方式进入以线性方式进入-的的,B B：离原点愈离原点愈近近的基因进入的基因进入-愈愈早早,出现在出现在-中的比例愈中的比例愈大大,反之反之,则愈小则愈小.3 3 中断杂交作图中断杂交作图:指在指在HfrHfr F F-杂交中杂交中,把接合中的细菌在把接合中的细菌在不同时间取样不同时间取样,搅拌中断杂交搅拌中断杂交,分析受体菌基因型分析受体菌基因型,以以HfrHfr基基因出现在因出现在-中的先后为顺序中的先后为顺序,以转移的时间以转移的时间(分钟分钟)为图距单为图距单位进行基因作图的方法位进行基因作图的方法.4 4 作图作图 (原点原点)aziazi Ton Ton laclac gal gal F F 0 9 11 18 25min 0 9 11 18 25min大肠杆菌基因组很大（全部转移需要100分钟），其遗传图谱须用多株F因子整合在不同位置的Hfr菌才能完成。1)1)不同的不同的HfrHfr品系转移的起始基因是不同的品系转移的起始基因是不同的;说明：因子可以在不同的位点插入细菌染色体说明：因子可以在不同的位点插入细菌染色体;2)2)与同一基因相邻的基因是相同的与同一基因相邻的基因是相同的;说明：不同品系细菌的基因顺序是相同的说明：不同品系细菌的基因顺序是相同的;3)Hfr3)Hfr基因可以两个不同方向转移基因进入基因可以两个不同方向转移基因进入-;-;4)4)一个一个HfrHfr转移的起始基因是另一个转移的起始基因是另一个HfrHfr最后转移的基因最后转移的基因 说明：细菌的染色体是环状的说明：细菌的染色体是环状的.P85 P85 图图 5-355-35 thr lachisgalpurthipro2glyHfrH331215 5 E E.c co ol li i的的染染色色体体呈呈环环状状三、重组作图三、重组作图 (难点难点)细菌的重组作图的前提细菌的重组作图的前提(1)两个基因紧密连锁两个基因紧密连锁;(2)两个基因进入受体菌的先后两个基因进入受体菌的先后;例：已知例：已知lac和和ade紧密连锁紧密连锁;lac+比比ade+先进入先进入-;杂交、选择、统计重组体杂交、选择、统计重组体Hfrlac+ade+strs F-lac-ade-strr 选择培养基选择培养基加加str,无无ade-ade+strr伊红美兰培养基伊红美兰培养基紫红色菌落紫红色菌落ade+lac+粉红色菌落粉红色菌落ade+lac-B:lac+ade+A:lac+ade+C:lac+ade+F-lac+ade+亲组合亲组合52F-lac-ade+重组合重组合153 计算重组体 重组值=重组菌落数/总菌落数100%=(lac-ade+)/(lac+ade+)+(lac-ade+)100%=15/(52+15)100%20%已知中断杂交实验该两个基因相距1分钟,重组作图与中断杂交作图的图距关系:1分钟图距分钟图距20%重组值重组值4 E.coli染色体全长：100分钟；含有：4.6 106bp 20 100 2000 cM 1cM 2000bpF因子与性导因子与性导一一F因子与因子与F菌株菌株F因子因子：指整合态的：指整合态的F因子因子从从Hfr上错误切割下来，上错误切割下来，且带有细菌个别基因的且带有细菌个别基因的F因子。因子。F菌株菌株：指带有：指带有F因子的细菌。因子的细菌。二二性导性导:指利用因子将供体菌的基因导入受体形成部指利用因子将供体菌的基因导入受体形成部分二倍体的过程。分二倍体的过程。F F-F+F图图7-12F因子的起源和部分二倍体的形成因子的起源和部分二倍体的形成（仿自（仿自Griffiths，2005）F和F因子不同：F品系转变成Hfr品系的频率要高于F品系F变成Hfr时F因子整合到同一（所带基因的同源）位点上，而F变成Hfr时可整合到不同位点；FF 时可高频传递特定的基因，形成部分二倍体。而FF要么产生F但不转移任何基因，要么以107将宿主的基因按顺序转入受体，但受体仍为F。所转移的基因是不同的。性导性导:指利用因子将供体菌的基因导入受体形成指利用因子将供体菌的基因导入受体形成部分二倍体的过程。部分二倍体的过程。F F-F+F1性导的特点性导的特点:只能转移因子插入位点附近的基只能转移因子插入位点附近的基因。因。2性导在遗传分析中的应用性导在遗传分析中的应用：(1)F因子可自主复制；因子可自主复制；(2)性导所形成的部分二倍体可用作测定两突变形间的互补性导所形成的部分二倍体可用作测定两突变形间的互补试验；试验；(3)确定部分二倍体中两基因的显隐系；确定部分二倍体中两基因的显隐系；(4)利用两基因的共性导率作图利用两基因的共性导率作图.P88P88：四种菌株总结：四种菌株总结 杂交关系杂交关系Donor recipient defective phageGeneralized transductionRestricted transduction转导（转导（transduction）与作图与作图Lerderberg and ZinderLT22（P22溶原）phe-trp-tyr-his+LT2（P22敏感）phe+trp+tyr+his 结果：在MM上以10-5频率出现原养型菌株。两亲本菌株分别置于U型管的两臂时，在LT22的一边出现了原养型菌株（与接合不同）。进一步实验证明在两个菌株间传递遗传物质的是沙门菌的一种温和噬菌体P22。LT2LT22prototroph普遍性转导噬菌体的形成噬菌体的头部误包装了细菌的染色体片段（大噬菌体的头部误包装了细菌的染色体片段（大小相似的），形成转导噬菌体，即：小相似的），形成转导噬菌体，即：噬菌体头部噬菌体头部+供体菌的染色体片段供体菌的染色体片段或称为：完全缺陷噬菌体，假噬菌体。或称为：完全缺陷噬菌体，假噬菌体。P1包装不严格，其中约有1/100的宿主片段可能会被错误地包装到噬菌体中，称为“偷渡偷渡”。图图7-15普遍性转导病毒颗粒的形成与受体细菌被转导的结果普遍性转导病毒颗粒的形成与受体细菌被转导的结果Generlized transductionAbortive transduction普遍性转导作图普遍性转导作图(1)(1)作图原理作图原理:两基因的共转率愈大相距愈近，反之则愈远两基因的共转率愈大相距愈近，反之则愈远(2(2）双因子转导作图）双因子转导作图 例如：确定例如：确定abcabc三个基因在染色体上的顺序三个基因在染色体上的顺序 分别测定分别测定a-ba-b、a-ca-c、b-c b-c 的共转导率；的共转导率；如果如果：a-ba-b的共导率最大的共导率最大，a-ca-c较大，较大，而而b-cb-c的最小，的最小，则顺序则顺序为：为：b a cb a c两点法基因顺序的确定两点法基因顺序的确定 杂交测定三个共转杂交测定三个共转率率:例：例：P1供体供体thr+leu+azir 受体受体thr-leu-azis转导子基因型转导子基因型共转率共转率 leu+azir50%leu+thr+2%thr+leu+3%thr+azir0%基因可能顺序基因可能顺序thr azi leu或或 thr leu azi基因顺序是基因顺序是:thr leu azi 2 2）三因子转导作图）三因子转导作图选择选择thr+转转导子导子选择选择leu+转转导子导子(2)中间位点法中间位点法供体菌：供体菌：supC+trpA+pyrF+受体菌：受体菌：supC-trpA-pyrF-基因顺序是基因顺序是:supCtrpApyrF转导子转导子（1）supC+trpA+pyrF+36（双交换）双交换）（2）supC+trpA+pyrF-114（双交换）双交换）（3）supC+trpA-pyrF+0（四交换）四交换）（4）supC+trpA-pyrF-453（双交换）双交换）图转导噬菌体与受体染色体之间重组图转导噬菌体与受体染色体之间重组四交换形成转导子频率最低四交换形成转导子频率最低3 3）共转率与图距）共转率与图距关系公式关系公式:d d(图距图距)=L(1-x)=L(1-x)L L：转导转导DNADNA的平均长度的平均长度X:X:两个基因的共转导频率两个基因的共转导频率3 当产生转导子是概率很低的随机事件，加上噬菌体能携带细菌的DNA的总量受其头部的大小容量限制，所以无论是a 还是b 被错误地包在噬菌体头部的机会和它们的距离成正比。若a，b距离十分近，可以同时包在转导噬菌体中的话，就会产生ab共转导。两个或多个基因的共转导是紧密连锁的一种很好的指标。两个共转导基因之间的距离可以通过转导来确定，建立精细的结构图。Lysogenic circleRestrictive transductiondgaldbiod:defective or deletion另一种是通过携带的gal和受体的基因gal 进行同源配对，经双交换，产生重组的转导子，这种转导子较为稳定。一种是通过整合形成部分二倍体，这种转导子不稳定，可因的切离或丢失而又回复成gal品系。dg侵染gal菌株时可以通过两种不同的途径进行转导：1010-6-6裂解、感染裂解、感染50%转导转导phagedgal+转导gal-细菌LFT，HFT(a)dgal+转导gal-细菌,因为该dgal+转导颗粒的产生频率很低，转导gal-细菌出现转导子的频率也很低，称为低频转导（LFT，Low frequency transduction)。(b)在gal基因处发生一次交换,dgal+整合到细菌染色体上。细菌染色体上的gal基因是双份的（gal+和 gal-）。该溶原性转导子不稳定。如果在gal基因处发生两次交换，则产生稳定的转导子。(c)正常的噬菌体（helper phage）在attB位点通过一次交换整合到细菌染色体上。形成的是双重溶原（double lysogen）菌，带有两个（和dgal），gal基因是双份的（gal+和 gal-）。如用紫外线等诱导该细菌裂解，产物中 和dgal各占50%,再进行转导时频率高，称为高频转导（HFT，high frequency transduction）。转导的特点转导的特点1噬菌体介导2部分二倍体3相反的重组子不出现媒介过程结果普遍性转导和局限性转导的区别普遍性转导和局限性转导的区别p90p90Lysogenic conversion例：白喉棒状杆菌，噬菌体，产毒菌株噬菌体转变与转导的不同温和噬菌体不携带任何来自供体菌的外源温和噬菌体不携带任何来自供体菌的外源基因，使宿主表型改变的完全是噬菌体基基因，使宿主表型改变的完全是噬菌体基因整合入宿主菌染色体的结果。因整合入宿主菌染色体的结果。温和噬菌体是完整的，不是缺陷的。温和噬菌体是完整的，不是缺陷的。获得新性状的是溶原化的宿主细胞，不是获得新性状的是溶原化的宿主细胞，不是转导子。转导子。获得的性状可随噬菌体消失而同时消失。获得的性状可随噬菌体消失而同时消失。p124 细菌同源重组1 细菌同源重组的特点ConjugationTransformationTransduction homologous recombination2 转化：重组发生在 单链DNA和完整的双链DNA之间 异源双链 修复校正 受体基因型 重组体基因型 选择3 接合：重组发生在（更长的）单链DNA和完整的双链DNA之间 异源双链 修复校正 受体基因型 重组体基因型 选择4 转导：重组发生在 双链DNA片段和完整的双链DNA之间 两次双链交换 选择