细菌和病毒的遗传作图.pptx

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,#,细菌和病毒的遗传作图,细菌和病毒的遗传作图,第1页,本章重点,1,细菌影印法。,3,细菌和病毒四种遗传分析方法：,转化、接合、性导、转导。,4,掌握,F,+,、,F,-,、,F,、,HfrF,+,特点。,5,了解和掌握中止杂交和重组作图原理。,2,噬菌体结构和基因重组特点。,细菌和病毒的遗传作图,第2页,？,自主学习题,解释以下名词,:,基础培养基 完全培养基 原养型 营养缺点型 溶源性细菌,转化 接合 性导 转导 普遍性转导 特殊性转导 烈性噬菌体 温和噬菌体 中止杂交作图,F,+,菌株,F,菌株,Hfr,菌株,个别二倍体,细菌和病毒的遗传作图,第3页,一、细菌,1,、大小：,比较小单细胞，大约,1,2m,长，,0.5m,宽,2,、结构：简单，包含细胞壁、细胞膜、拟核、核糖体、细胞质及内含物；,特殊结构：如荚膜和鞭毛,见教材：,145,页图,7-16,第一节 细菌和病毒遗传研究意义,细菌和病毒的遗传作图,第4页,细菌,细菌和病毒的遗传作图,第5页,细菌属于原核生物，不进行经典有丝分裂和减,数分裂，所以，其染色体传递和重组方式与真核生物,不尽相同。,4,、涂布和繁殖：,细菌每个细胞在较短时间内（如一夜）能繁殖,10,7,个子细胞 成为肉眼可见菌落或克隆。,单个主染色体，一个或多个小染色体（质粒）,3,、遗传物质：,细菌和病毒的遗传作图,第6页,5,、细菌遗传研究方法,-,平板培养,细菌和病毒的遗传作图,第7页,6,、细菌菌落表现型,、,原养型,（野生型）：在基础培养基上能正常,生长细菌。,、,突变型,：在基础培养基上不能正常生长细菌。,、,生理突变型,A,、营养缺点型,B,、抗性,:,抗药或抗感染,、,表型突变型,菌落大小、颜色、形状,细菌和病毒的遗传作图,第8页,7,、突变发生测定,影印培养法,完全培养基,选择培养基,选择培养基,选择培养基,细菌和病毒的遗传作图,第9页,细菌和病毒的遗传作图,第10页,二、病毒,1,、病毒普通特征,无细胞结构,：为,蛋白质,外壳包裹,核酸,而成颗粒。,遗传物质,：,只含一个,核酸,（,DNA,或,RNA,）。,繁殖方式,：只能依赖,宿主,活细胞代谢机器，经过核酸复制和蛋白质合成后再装配成完整病毒颗粒方 式进行繁殖。,细菌和病毒的遗传作图,第11页,其体积大小相差悬殊，绝大多数直径在,10,300 nm,之间。其形态各种多样。,病毒形态结构借助电子显微镜才能够观察到。,细菌和病毒的遗传作图,第12页,细菌和病毒的遗传作图,第13页,2,、病毒分类,宿主,、,细菌病毒,噬菌体,、,植物病毒,、,无脊椎动物病毒,、,脊椎动物病毒,、,亚病毒,、类病毒（,viroid,）,、拟病毒（,virusoid,）,、,朊病毒（,prion),细菌和病毒的遗传作图,第14页,三、细菌和病毒在遗传研究中优越性,(6),、便于进行遗传操作。,(1),、世代周期短。大肠杆菌每,20,分钟可繁殖一代，,病毒每小时可繁殖数百个后代。,(2),、易于管理和进行化学分析。,(3),、是单倍体，便于研究基因突变和重组。,(4),、遗传物质简单，便于研究基因结构、功效。,(5),、可用作研究高等生物简单模型。,细菌和病毒的遗传作图,第15页,第二节、噬菌体遗传分析,一、噬菌体结构,二、,T,2,噬菌体基因重组与作图,三、,噬菌体基因重组与作图,细菌和病毒的遗传作图,第16页,细菌病毒,是研究得比较清楚病毒。,噬菌体侵染细菌后在均匀生长细菌培养板上形成噬菌斑（,plaque,）。,依据噬菌斑形态和生长特点能够判别不一样噬菌体。,一、噬菌体,bacteriophage,，,phage,结构,细菌和病毒的遗传作图,第17页,T,4,噬菌体形态,细菌和病毒的遗传作图,第18页,T,4,phage,结构模式,细菌和病毒的遗传作图,第19页,噬菌体分类,按其在宿主细胞中生活方式分为：,温和噬菌体：,在噬菌体侵入后，细菌并不裂解，而是,以溶源体或质粒形式存在一类噬菌体称为温和性噬,菌体。,烈性噬菌体：,噬菌体侵入宿主细胞，利用宿主细胞内,物质进行本身合成子噬菌体，并使宿主细胞裂解而释,放子噬菌体，这类噬菌体称为烈性噬菌体。,细菌和病毒的遗传作图,第20页,烈性噬菌体,virulent phage,细菌和病毒的遗传作图,第21页,噬菌体生活周期,烈性噬菌体生活周期,吸附、侵入、核酸复制、转录与蛋白,质生物合成、装配、释放。,细菌和病毒的遗传作图,第22页,、吸附,、侵入,、核酸复制,、转录,、装配,、释放,细菌和病毒的遗传作图,第23页,温和噬菌体生活周期,含有溶原性（,lisogeny,）生活周期。,侵入细菌以后，细菌细胞并不马上裂解。,细菌和病毒的遗传作图,第24页,噬菌体（,phage,）,侵入细菌后，细菌并不裂解。,噬菌体,DNA,经过交换整合到细菌染色体上。,伴随细菌,DNA,一起复制。,细菌和病毒的遗传作图,第25页,噬菌体,细菌和病毒的遗传作图,第26页,溶原性细菌（,lysogenic bacterium,）。,DNA,整合在寄主染色体中噬菌体称为原噬菌体（,prophage,）。,含原噬菌体宿主细菌称为溶原性细菌。,细菌和病毒的遗传作图,第27页,溶源周期裂解周期：,原噬菌体经过诱导（,induction,）可转变为烈性噬菌体，进入裂解周期。,诱导方式：,UV,、温度改变、与非溶原性细菌接合等。,诱导使阻遏物失活，噬菌体基因表示，进入裂解周期。,细菌和病毒的遗传作图,第28页,P,1,噬菌体,(P,1,phage),感染,E.coli,以后，不整合到细菌,DNA,上，而是独立存在于寄主细胞内。,不影响宿主细胞正常代谢,P,1,DNA,自主复制，并分配到宿主子细胞中去，而且能够多于一个拷贝。,受,P,1,噬菌体感染细菌也能够因诱导而进入裂解周期。,细菌和病毒的遗传作图,第29页,细菌和病毒的遗传作图,第30页,细菌和病毒的遗传作图,第31页,一个正常,T,2,phage,产生噬菌斑小而边缘含糊，记为,r,；,突变体,r,-,产生噬菌斑大而边缘清楚。,r,-,T,2,噬菌体是速溶（,rapid lysis,）突变体。,二、,T,2,噬菌体基因重组与作图,噬菌体遗传性状,噬菌斑形态,细菌和病毒的遗传作图,第32页,正常,T,2,噬菌体能感染,E.coli,B,株,，,h,。,E.coli,突变型,B/2,株,能抗,T,2,感染。,h,突变型,h,-,能克服,B/2,株抗性，既能侵染,B,株,又能侵染,B/2,株。,宿主范围,细菌和病毒的遗传作图,第33页,T,2,phage,和,E.coli,关系,B,B/2,h,+,能感染,不能感染,h,-,能感染,能感染,细菌和病毒的遗传作图,第34页,混合感染（,mixed infection,）：,两个基因型不一样噬菌体同时感染一个宿主细胞，又称为双重感染（,double infection,）。,共同生存在同一个宿主细胞中两个噬菌体,DNA,也能够发生交换，产生基因重组。,细菌和病毒的遗传作图,第35页,T,2,基因重组试验：,用基因型为,r,h,-,和,r,-,h,两种,T,2,噬菌体同时感染,E.coli,B,株,（双重感染）,。,将双重感染后释放出来子代噬菌体接种在同时长有,B,株和,B/2,株培养板上，统计噬菌斑数目和形态。,细菌和病毒的遗传作图,第36页,h,r,半透明，大,h,r,透明，小,h,r,透明，大,h,r,半透明，小,亲本型,重组型,重组率（,Rf,）,100,基因型,表现型,重组噬菌斑,总噬菌斑,细菌和病毒的遗传作图,第37页,T,2,plaques,h,+,r,+,hr,+,h,+,r,hr,半透明，大,透明，大,细菌和病毒的遗传作图,第38页,T,2,phage,重组试验结果,注：不一样速溶性噬菌体突变型在表现型上不 同，可分别写成,ra,、,rb,、,rc,等,细菌和病毒的遗传作图,第39页,依据上表结果能够分别作出,3,个连锁图,细菌和病毒的遗传作图,第40页,有四种可能排列次序,细菌和病毒的遗传作图,第41页,基因次序准确确定,杂交：,r,c,r,b,r,c,r,b,Rf,rc,rb,14,r,c,h r,b,能够先只考虑,rc,、,rb,及,h,来确定三者次序,细菌和病毒的遗传作图,第42页,因为噬菌体连锁图是环状，所以,2,、,3,排列都对。,h,rc,rb,ra,12.3,11.7,1.6,作图,细菌和病毒的遗传作图,第43页,Kaiser(1955),，,噬菌体重组作图。,用,UV,照射取得了,5,个,phage,突变型：,s,型，噬菌斑较小，,mi,型，噬菌斑尤其小，,c,型，噬菌斑完全清楚，,co1,型，噬菌斑中间含糊，四面清楚，,co2,型，噬菌斑中部较,co1,型更为浓密。,三、,噬菌体基因重组与作图,溶源性受到干扰，只能进入裂解周期，故斑清亮,细菌和病毒的遗传作图,第44页,噬菌体,s co,1,mi,杂交结果及分析作图,细菌和病毒的遗传作图,第45页,s co1 mi,Rf,双交换,（,5,13,）,/2091X100,0.86%,Rf,s,co1,（,30,32,）,/2091X100,0.86%,3.76%,Rf,mi,co1,（,61,51,）,/2091X100,0.86%,6.16%,3.76,6.16,细菌和病毒的遗传作图,第46页,噬菌体,s co,1,mi,基因连锁图,细菌和病毒的遗传作图,第47页,细菌遗传物质重组有四种不一样方式：,转化（,transformation,）,接合（,cojugation,）,性导（,sexduction,）,转导（,transduction,）,第三节 细菌遗传分析,细菌和病毒的遗传作图,第48页,一、转化（,transformation,）,细菌经过细胞膜摄取周围环境中,DNA,片段，并经过重组将其整合到本身,Chr,中，,而使它基因型和表现型发生对应改变现象。,细菌和病毒的遗传作图,第49页,野生型肺炎双球菌菌落为,光滑型,，一个突变型为,粗糙型,，二者根本差异在于荚膜形成,荚膜,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,荚膜主要成份是多糖，具特殊抗原性。不一样抗原性是遗传、稳定，普通情况下不发生互变。,Griffith,肺炎双球菌转化试验及其结果,细菌和病毒的遗传作图,第50页,转化试验,细菌和病毒的遗传作图,第51页,转化特征：,转化现象在细菌中是一个普遍现象。不一样细菌转化过程有一定差异，不过它们都存在几个方面特征，,感受态,指细菌能够从周围环境中吸收,DNA,分子进,行转化生理状态。,感受态主要受一类蛋白质,(,感受态因子,),影响，感受态因子能够在细菌间进行,转移,，从感受态细菌中传递到,非感受态细菌,中，能够使后者,变为感受态,。,普通认为感受态只能发生在细胞生长周期某一阶段。,1,、只有当细菌处于感受态时，细菌才能转化。,细菌和病毒的遗传作图,第52页,2,、并非全部外源,DNA,片段都适合转化，只有,双链、而且相当大,外源,DNA,片段才能够转化。,如：转化肺炎双球菌,DNA,片段最少要有,800bp,，而枯草杆菌最少需要,16000bp,。,3,、只有当整合,DNA,片段,产生新表现型,时，才能测知转化发生。,4,、因为在细菌细胞壁或细胞膜上有一定数量,DNA,接收位点。在到达饱和之前，对某一个特定基因来说，,存在供体,DNA,分子数目与转化子数目成正比,。,细菌和病毒的遗传作图,第53页,感受态,细菌和病毒的遗传作图,第54页,转化过程,、,结合,(binding),：,、,穿入,当细菌细胞处于感受态时，供体,(donor),双链,DNA,分,子可结合在受体,(receptor),细胞表面结合位点上。一,旦受体位点饱和后，将阻止其它双链,DNA,结合。,稳定结合在受体位点上双链供体,DNA,，由外切酶或,DNA,移位酶降解其中一条链，而另一条链进入细胞中。,细菌和病毒的遗传作图,第55页,、,联会,、,整合,(integration),供体单链,DNA,片段与其对应受体,DNA,片段联会，联会也可发生在异种,DNA,之间，这主要取决于种间亲缘关系远近。,是指单链供体,DNA,与受体,DNA,对应位点置换，从而稳定地渗透到受体,DNA,中。它对同源,DNA,含有特异性，异源,DNA,视亲缘关系远近，也可发生不一样频率,整合。,细菌和病毒的遗传作图,第56页,细菌和病毒的遗传作图,第57页,细菌和病毒的遗传作图,第58页,A,B,A,B,A,单转化,A,B,单转化,B,A,B,并发转化,A,、,B,转化作图,并发转化：当两个基因紧密连锁时，它们就有机会,同时被转化。并同时整合到受体细胞染色体上。,细菌和病毒的遗传作图,第59页,、转化作图原理,相邻基因共转化频率与基因间距离成反比，即基因间距离越近，发生共转化频率越高；反之越低。,基因间距离与重组类型频率间呈正比，即基因间距离越远，重组类型频率越高。重组类型即为单基因转化产物。,细菌和病毒的遗传作图,第60页,A,B,A,B,并发转化,A,、,B,A,B,B,单转化,B,A,B,单转化,A,A,A,、,B,间距离越近，,A,、,B,双转化频率越高，,A,转化频率、,B,转化频率越低,A,、,B,间距离越远，,A,、,B,双转化频率越低，,A,转化频率、,B,转化频率越高,细菌和病毒的遗传作图,第61页,trp,2,+,his,2,+,tyr,1,+,（供体）,trp,2,-,his,2,-,tyr,1,-,（受体）转化类型及重组率计算,例,1,：枯草杆菌共转化遗传作图,细菌和病毒的遗传作图,第62页,trp,2,his,2,tyr,1,34,13,连锁遗传图,trp2,his2,tyr1,34,13,40,细菌和病毒的遗传作图,第63页,在原核生物中，两个细胞在,相互接触,过程,中，,遗传物质,从一个个体,转移,到另一个个体,现象称为,接合,。,概念,二、接合,conjugation,细菌和病毒的遗传作图,第64页,接合发觉,J.Lederberg&E.Tatum,大肠杆菌杂交试验（,1946,）：,结果,：平板上长出原养型菌落,(+),。,材料,：大肠杆菌,K12,菌株两个营养缺点型品系：,菌株,A,甲硫氨酸缺点型,met-,和生物素缺点型,bio-,；,菌株,B,苏氨酸缺点型,thr-,和亮氨酸缺点型,leu-,方法,：将,A,、,B,两菌株混和，在基础培养基,(,固体,),上涂布培养。,细菌和病毒的遗传作图,第65页,细菌接合试验,细菌和病毒的遗传作图,第66页,回复突变排除,单基因,回复突变频率约为,10,-6,，,双基因,回复突变频率则为,10,-12,，频率很低。,但试验中原养型菌落产生频率非常高（,10,-7,），所以基础能够排除回复突变可能。,细菌和病毒的遗传作图,第67页,互养作用排除,材料,A,品系,：,A,-,B,+,T1S(met,-,bio,-,thr,+,leu,+,T1S),B,品系,：,A,+,B,-,T1R(met,+,bio,+,thr,-,leu,-,T1R),结论,：表明互养并非原养型菌落出现原因，而可能发生了遗传重组。,试验方法：,将,A,、,B,品系混合接种在基础培养基表面，短时间后,喷噬菌体,T1,杀死,A,品系,，使其不能连续产生,thr,与,leu,供,B,品系连续生长。,结果,：依然出现原养型菌落。,细菌和病毒的遗传作图,第68页,喷噬菌体,T1,杀死,A,菌,细菌和病毒的遗传作图,第69页,转化作用排除,加热法,加热,细菌和病毒的遗传作图,第70页,戴维斯,U,形管试验,细胞直接接触,是原养型细菌产生必要条件。,细菌和病毒的遗传作图,第71页,W.Hayes,经过试验（,1952,）证实，在接合过程中遗,传物质是一个,单向转移,。即遗传物质从,A,菌株转移到,了,B,菌株。,供体（雄性）受体（雌性）,A B,W.Hayes,等深入研究发觉，,A,菌株之所以能成为供体，是因为它有一个性因子，即致育因子（,fertility factor,），简称,F,因子,。,当前研究表明,F,因子,为,环状,DNA,分子。,细菌和病毒的遗传作图,第72页,E.Coli,F,因子三种存在状态：,、没有,F,因子,受体菌,（雌性菌）：不含有,F,因子细菌，记为,F,细菌和病毒的遗传作图,第73页,、游离状态,F,因子,供体菌,（雄性菌）：含有,F,因子细菌，,F,因子游离于宿主染色体外，记为,F,。,+,细菌和病毒的遗传作图,第74页,、整合,F,因子,Hfr,菌株,（高频重组菌株）：指,F,因子整合到宿主染色体中去了菌株，其重组频率比,F+,高,1000,多倍。,细菌和病毒的遗传作图,第75页,F,因子结构,细菌和病毒的遗传作图,第76页,F,因子特点,F细菌能够把F因子,传给后代,F能够,和,F,杂交,，而,不能和,F,杂交,。,细菌和病毒的遗传作图,第77页,F和F杂交,后代皆为,F,，,而且能够以,10,频率取得重组体后代。,7,细菌和病毒的遗传作图,第78页,性伞毛,/,接合管,细菌和病毒的遗传作图,第79页,接合过程,、,F,因子转移,低频重组,F+,F-=F+,F+,重组经过质粒转移、复制进行。,细菌和病毒的遗传作图,第80页,接合过程示意图,细菌和病毒的遗传作图,第81页,高频重组,高频重组细胞形成,细菌和病毒的遗传作图,第82页,、,Hfr,细胞染色体转移,Hfr,F,-,Hfr,F,-,Hfr F,-,时，细菌基因重组频率增加千倍。,细菌和病毒的遗传作图,第83页,Hfr,菌株形成及其基因转移,细菌和病毒的遗传作图,第84页,、,高频重组中基因转移,细菌和病毒的遗传作图,第85页,个别二倍体：,当,Hfr,菌个别染色体进入,F,细胞后，,F,细胞中就成为个别二倍体（,partial diploid,）或个别合子（,merozygote,）。,新转入,DNA,片断称为供体外基因子（,exogenote,），而受体染色体称为受体内基因子（,endogenote,）。,细菌和病毒的遗传作图,第86页,个别二倍体及其交换,细菌和病毒的遗传作图,第87页,Hfr,品系与,F,菌株异同,、高剂量链霉素处理后都不影响杂交，说明它们,都是作为一个供体。,相同,、都能和,F,-,杂交,、杂交都要经过接合管和受体菌相联接,不一样,、产生重组子频率不一样：,4,7,、产生后代不一样：,F F,后代,F,，,HfrF,后代,F,。,HfrF 10,，,F F 10,。,细菌和病毒的遗传作图,第88页,中止杂交试验,Hfr,中,DNA,向,F,转移时，是从酶切端点开始直线式进行。,所以能够用于基因作图。,细菌和病毒的遗传作图,第89页,中止杂交试验：,Hfr,：,str,s,thr,+,leu,+,azi,s,tonA,s,galb,+,lac,+,F,：,str,r,thr,-,leu,-,azi,r,tonA,r,galb,lac,str,r,对链霉素有抗性,azi,r,对叠氮化合物有抗性,tonA,r,对,T,1,噬菌体有抗性,thr,+,leu,+,galb,+,lac,+,对苏氨酸、亮氨酸、半乳糖和乳糖为原养型,细菌和病毒的遗传作图,第90页,试验方法与步骤,、混合培养,、依据基因转入,F,时间,进行细菌染色体作图,、每隔一定时间取样，搅拌,、测试形成,F,菌落基因型，,确定每个基因转入,F,次序（时间）,1,分钟,20%,重组值,1,分钟,20%,重组值,1,分钟,20%,重组值,、在含,str,完全培养基上，,Hfr,被,杀死,细菌和病毒的遗传作图,第91页,中止杂交后，接合后体中各个性状出现频率,细菌和病毒的遗传作图,第92页,大肠杆菌,Hfr str,s,thr,+,leu,+,azi,s,tonA,s,galb,+,lac,+,F,-,str,r,thr,-,leu,-,azi,r,tonA,r,galb,-,lac,-,结果,细菌和病毒的遗传作图,第93页,依据中止杂交试验绘制连锁图,细菌和病毒的遗传作图,第94页,F,因子插入位置及方向,细菌和病毒的遗传作图,第95页,F,因子和细菌染色体都是环状,用不一样,Hfr,菌株进行中止杂交试验，基因,转移原点,(O),和转移方向不一样，表明,F,因子和,细菌染色体都是环状。,细菌和病毒的遗传作图,第96页,用中止杂交试验确定几个,Hfr,菌株基因次序,细菌和病毒的遗传作图,第97页,作图：,细菌和病毒的遗传作图,第98页,重组作图,假如两个基因间转移时间小于,2,分钟，用中止杂交法所得图距不太可靠，应采取传统重组作图法。,Hfr lac ade str,F lac ade str,+,+,-,-,-,s,r,细菌和病毒的遗传作图,第99页,经中止杂交试验，,lac,基因在,ade,基因前面。,、ade 重组两种形式：,Hfr,染色体,受体染色体,lac,ade,lac,ade,lac,ade,基因型：,ade,lac,细菌和病毒的遗传作图,第100页,Hfr,染色体,受体染色体,lac,ade,lac,ade,lac,ade,基因型：,ade,lac,、计算公式,Rf,lac-ade+,(lac+ade+)+(lac-ade-),100%,细菌和病毒的遗传作图,第101页,中止杂交试验结果表明，,lac-ade,间距离,为,1min,而用重组作图法算出重组率为,20%,，,所以，,一个时间单位（,1min,）,相当于,20%,重,组率,。,细菌和病毒的遗传作图,第102页,大肠杆菌染色体图,细菌和病毒的遗传作图,第103页,三、性导,1,、概念：,带有,F,因子细菌在接合时，由F,因子所携带外源DNA便转移到宿主细菌染色体上，这一过程称为,性导,。,2,、,F,因子,、概念：,Hfr,菌株在切除,F,因子时发生错误切除，分离出一个携带,F,因子和个别宿主染色体基因遗传因子，这种带有宿主染色体基因,F,因子称为,F,因子,。,细菌和病毒的遗传作图,第104页,F,因子形成,细菌和病毒的遗传作图,第105页,F,因子,lac+,ton,lac+,ton,Hfr,F,因子,lac+,ton,ton,lac+,F,因子,细菌和病毒的遗传作图,第106页,3,、,F,携带基因转移,ton,lac+,ton,lac-,F,因子,ton,lac-,lac+,F,因子,个别二倍体,Lac+,ton,重组体,细菌和病毒的遗传作图,第107页,4,、,F,因子特点,、,F,因子以极高比率转移它携带基因,、,F,因子有极高自然整合率，而且整合在一定基因座位上，因有与细菌同源染色体区段，不一样于F因子随机插入。,细菌和病毒的遗传作图,第108页,5,、,F,因子 与,F+,、,Hfr,关系,细菌和病毒的遗传作图,第109页,5,、性导作图,两个位点必须亲密相连，才能处于同一个,F,因子上。然后计算两个位点间重组频率，这么就能够取得每个片段连锁群。作图方法同转导作图。,细菌和病毒的遗传作图,第110页,四、转导,1,、概念：,以噬菌体为媒介所进行细菌,遗传物质重组过程，称为,转导,。,细菌和病毒的遗传作图,第111页,2,、转导发觉：,单独培养,单独培养,混合培养,LA22,LA2,phe,-,trp,-,met,+,his,+,phe,+,trp,+,met,-,his,-,基础培养基培养是否形成原养型菌落,否 是 否,原因,?,可能为接合或转化引发？,、,鼠伤寒沙门氏菌,1952 Lederbery,及其硕士,Zinder,发觉。,细菌和病毒的遗传作图,第112页,说明遗传物质转移是经过一个可经过滤膜过滤性因子（,FA,）实现。,、接合排除,-,U,型管试验,细菌和病毒的遗传作图,第113页,、转化作用排除,LA22,LA2,高温杀菌,加,DNA,酶,原养菌落,LA2,LA22,高温杀菌,加,DNA,酶,原养菌落,FA,不受,DNA,破坏。,细菌和病毒的遗传作图,第114页,研究结果表明：,FA,就是温和噬菌体,P22,。,3,、转导类型,、普遍性转导,、概念：,P1,、,P22,这类噬菌体能够转导细菌染色体组任何个别，这类转导称为普遍性转导。,、普遍性转导中遗传物质转移,细菌和病毒的遗传作图,第115页,普遍性转导,细菌和病毒的遗传作图,第116页,、普遍性转导遗传作图,、作图原理：,所以，测定两基因合转导频率就能够确定基因之间秩序和距离,两个基因同在一起转导就是合转导或叫并发转导。,合转导频率愈高，表明两个基因在染色体上距离愈近，连锁愈亲密；相反，假如两个基因合转导频率很低，就说明它们之间距离较远。,细菌和病毒的遗传作图,第117页,A,、,两因子转导：,经过观察两个基因转导，计算并比较每两个基因之间合转导频率，就能够确定三个或三个以上基因在染色体上排列次序,.,比如：,a,基因和,b,基因合转导频率很高，,a,和,c,基因合转导频率也很高，而,b,和,c,极少或完全不在一起转导，这三个基因次序就应为：,bac,、作图方法,细菌和病毒的遗传作图,第118页,以,E.coli,P,1,噬菌体进行以下转导：,供体,thr,leu,azi,r,受体,thr,leu,azi,s,先用,P,1,噬菌体感染供体菌株，再用来自供体新一代,P,1,噬菌体感染受体菌株。,然后检测受体菌基因型。,细菌和病毒的遗传作图,第119页,检测结果：,选择标识 非选择标识,1 leu,+,50%azi,r,，,2%thr,+,2 thr,+,3%leu,+,，,0,azi,r,3 thr,+,leu,+,0%azi,r,细菌和病毒的遗传作图,第120页,细菌和病毒的遗传作图,第121页,课后,17,题：,(,自学）,试验 选择标识基因 未选择标识基因,1,pur,pro,his,87,pro,his,0,pro,his,10,pro,his,3,2,pro,pur,his,43,pur,his,0,pur,his,55,pur,his,2%,3,his,pur,pro,21,pur,pro,15,pur,pro,60,pur,pro,4%,细菌和病毒的遗传作图,第122页,试验,1,：,pur,与,his,近、与,pro,远,pur,his,pro,或,pur,his,pro,试验,2,：,pro,与,his,、与,pur,远,pro,pro,his,his,pur,pur,综合试验,1,、试验,2,，三者之间次序以下：,pur,his,pro,试验,3,：,his,与,pur,较近、与,pro,更近。深入说明上面结果是正确。,细菌和病毒的遗传作图,第123页,B,、,三因子转导,：只需分析一个试验结果就能够推出三个基因次序,最少一类转导体应代表最难于转导情况，这种转导体是同时发生交换次数最多一类。这种转导体两边应为供体基因，而中间为受体基因，如正确次序为,abc,，就应为,a+b,c+,。,比如：供体大肠杆菌含有基因型,a+b+c+,，受体基因型为,a,b,c,。,a,b,c,a,b,c,、,a,b,c,、,a,b,c,、,a,b,c,双交换,a,b,c,a,b,c,、,a,b,c,、,a,b,c,、,a,b,c,a,b,c,a,b,c,四交换,a,b,c,细菌和病毒的遗传作图,第124页,假定由试验得到最少转导体类别为,a+b+c,，那么就能够确定，这三个基因正确次序应该是,acb,或,bca,。,a c b,例：课后,16,题,供体菌：,pur,nad,pdx,；受体菌：,pur,nad,pdx,选择基因,基因型,菌落数,pur,nad,pdx,nad,pdx,nad,pdx,nad,pdx,3,10,24,13,数量最少菌落基因型为：,pur,nad,pdx,供体菌：,pur,nad,pdx,受体菌：,pur,nad,pdx,细菌和病毒的遗传作图,第125页,基因次序为：,pur,pdx,nad,pur,、,nad,并发转导频率,X100,26,3,10,50,pur,、,pdx,并发转导频率,X100,54,3,24,50,、基因之间物理图距计算,d,=,L,(1-3,X,),X,（,1,d/L),3,X,=,两个基因合转导频率,d,=,同一染色体上两基因之间物理距离,L,=,转导,DNA,平均长度,91.5KB,，,2min,遗传图距或,2X20,40,遗传图距,细菌和病毒的遗传作图,第126页,例：课后,14,题，,thr,和,leu,相距,2,X,（,1,d/L,）（,1,2,/40%)=85.9%,3,3,、,流产转导（,abortive transduction,）,：指转导,DNA,分子进入受体细胞后，既不与受体基因组发生交换，又不随宿主,DNA,复制而复制，而是很稳定地存在于细胞之中，因为细菌不停增殖，故该转导类型细菌所占百分比越来越少，以至最终消失，故称为,流产转导,。,例：以,P22,为媒体沙门氏菌转导中，在基础培养基上除了正常大小菌落外，还有一些微小菌落。小菌落中细胞能再产生一个原养型小菌落。,细菌和病毒的遗传作图,第127页,细菌和病毒的遗传作图,第128页,、,局限转导,、概念：,由温和噬菌体（如,）介导转导类型。原噬菌体离开细菌染色体时，偶然可将噬菌体插入位点两边细菌基因一起环落下来而形成混杂,DNA,片段，该,DNA,片段由噬菌体蛋白质衣壳包裹，再去侵染其它宿主细菌，可将,特定细菌基因,带入新受体菌，进而重组整合，这种转导称为,不足转导,。,细菌和病毒的遗传作图,第129页,、转导噬菌体形成,att,att,bio,gal,bio,gal,att,att,bio,gal,att,bio,gal,aat,pbio,dgal,细菌和病毒的遗传作图,第130页,、低频转导：用诱导,溶原性菌株得来噬菌体进行转导时转导频率不高，称为低频转导。,、高频转导（,high,frequency transduction,，,HFT,）：,假如,dgal,与正常,噬菌体同时感染一个受菌体，可诱导产,生,/dgal,双重溶原菌。这种双重溶原菌不稳定，经紫外,线诱导可产生大约半数转导噬菌体。用这么得来噬菌体,进行转导称为高频转导。,细菌和病毒的遗传作图,第131页,