遗传学第八篇总论课件

上传人:陈** 文档编号:253093690 上传时间:2024-11-28 格式:PPT 页数:31 大小:1.79MB
返回 下载 相关 举报
遗传学第八篇总论课件_第1页
第1页 / 共31页
遗传学第八篇总论课件_第2页
第2页 / 共31页
遗传学第八篇总论课件_第3页
第3页 / 共31页
点击查看更多>>
资源描述
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,*,*,*,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,*,*,*,第八章,细菌和病毒的遗传学分析,一、,细菌和病毒在遗传研究中的优越性,1.,世代周期短,繁殖世代所需时间短;,2.,便于管理和进行化学分析,3.,便于研究基因的突变,4.,便于研究基因的作用,5.,便于重组基因的研究,6.,便于研究基因的结构、功能及调控机制,7.,便于进行遗传操作,第,一节,细菌与病毒的遗传分析,一、接合,二、转化,三、性导,四、转导,一,、,细菌的接合现象,(,一,),、接合现象的发现和证实,(,二,),、,F,因子及其在杂交中的行为,(,三,),、中断杂交试验作图,在原核生物中,接合是指遗传物质从供体,“,雄性”转移到受体,“,雌性”的过程。,(,一,),、接合现象的发现和证实,1946,年,黎德伯格和塔特姆大肠杆菌杂交试验:,材料:大肠杆菌,(,Escherichia coli,)K,12,菌株的两个营养缺陷型品系:,A,甲硫氨酸缺陷型,met,-,和生物素缺陷型,bio,-,;,B,苏氨酸缺陷型,thr,-,和亮氨酸缺陷型,leu,-,。,方法:,将,A,、,B,混和,在基本培养基,(,固体,),上涂布培养。,结果:,平板上长出原养型菌落,(+),。,黎德伯格和塔特姆接合试验,转化作用及其排除,把品系,A,的培养液经加热灭菌,加入到,B,品系的培养物中,未得到原养型菌落;表明原养型菌落可能不是由转化作用产生。,1950,年,戴维斯的,U,型管试验,(,结果没有得到原养型细菌,),;,实验结论:细胞直接接触是原养型细菌产生的必要条件。,接合现象的发现和证实,经过上述分析可以认为:,在黎德伯格和塔特姆的试验中,发生了一种不同于转化的遗传重组方式,称之为接合。,1953,年,海斯研究表明:,大肠杆菌两种不同菌株,(,品系,),接合过程中遗传物质的转移是单向的;从而认为大肠杆菌存在两种类型品系:雌性与雄性分别作为接合过程中遗传物质的供体与受体。,接合:,遗传物质从供体,(donor),转移到受体,(receptor),的重组过程,。,杂交时的贡献,海斯发现,两个菌株在杂交时贡献不一样,A(,str,r,),与,B(,str,s,),A(,str,s,),与,B(,str,r,),在不含,str,的基本培养基上都能得到菌落,但在含,str,的基本培养基上,只有,A(str,s,),与,B(str,r,),能,得到菌落,说明遗传物质是单向转移的过程,(,二,),、,F,因子及其在杂交中的行为,1.F,因子:,海斯等进一步研究发现,大肠杆菌在接合中作供体的能力受细胞内一种致育因子,(fertility factor,F,因子,;sex factor,性因子,),控制。,F,因子的化学本质是,DNA,,,可以自主状态存在于细胞质中或整合到细菌的染色体上。,F,因子可以在细菌细胞间进行转移并传递遗传物质。,F,因子:又称致育因子,由共价环状闭合双链,DNA,构成,全长,94.5Kb,,约为大肠杆菌环状染色体的,2%,,以游离状态存在与细胞质中。,携带,F,因子的菌株称为供体菌或雄性,用,F,表示,。,未携带,F,因子的菌株为受体菌或雌性,用,F,表示,。,F,因子的结构,F,与,F,菌,(,1,)有,F,因子的细菌称为,F,,细菌增殖时可把,F,因子传递给后代细胞(通过自主复制)。,(,2,)没有,F,因子的细菌称为,F,,,F,细菌经吖啶,橙处理而丢失,成为,F,。,F,因子一经丢失,,细胞中便不再出现;,(,3,),F,可以和,F,杂交,而不能和,F,杂交;,(,4,),F,菌与,F,菌混合(即,F,F,),1,小时后,约,95%,的,F,菌转变为,F,菌,而原来的,F,仍然保留有,F,因子。而且,可以,10,7,频率获得重组体后代。,(,1,)滚环复制;(,2,)随机中断;(,3,),F,因子的致育区(转移区)在最末端,因而很难转移到,F,。,(三)高频重组,(,Hfr,),1951,年,Cavalli,发现:用氮芥处理,F,然后将处理后的,F,与,F,杂交,产生高频率的重组子(,10,4,)。,1954,年,,海斯,也分离了,Hfr,品系,发现:,(1),Hfr,使重组能力增强,但无传递,F,因子的能力,,Hfr,F,时,,F,菌很少变成,F,菌。,(2),Hfr,只能将供体基因组的一部分传给受体。,海斯的解释:,Hfr,的,F,因子发生了永久性改变。,F,与,Hfr,比较,相同点,1,、都能和,F,产生杂交后代,2,、杂交时都是通过接合管与受体相连,3,、用高剂量链霉素处理后不影响杂交,说明他们都是作为供体,不同点,1,、重组率不同,,F,(,10,7,),,Hfr,(,10,2,),2,、,Hfr,F,F,,,F,F,F,细菌遗传重组的特点,1,、只有偶数次的交换才能保持细菌染色体的完整性,产生有活性的重组子,2,、偶数次的交换的得到的重组子只有一种类型,相反重组子是一个线状片段,不能复制,随着细胞分裂而丢失,(四)用中断杂交试验作染色体连锁图,50,年代,,Jacob F.,和,Wollman,E.,设计了中断杂交试验,证明,接合时遗传物质从供体细胞向受体细胞的转移是直线式进行的,。,他们把,Hfr,菌株与,F-,菌株混合在一起进行杂交,:,Hfr,菌株,:,thr,+,leu,+,str,s,azi,r,ton,r,lac,+,gal,+,F,-,菌株,:,thr,-,leu,-,str,r,azi,s,ton,s,lac,-,gal,-,str,代表链霉素,,s,代表敏感性,,r,代表抗性,,+,代表原养型,,-,代表缺陷型。,每隔一定时间取样,把菌液放在食物搅拌器内搅拌,以中断杂交 经过稀释,接种到含有链霉素的完全培养基上,这样将杀死所有,Hfr,细胞 对形成菌落的,F,-,细胞用影印培养法测试其基因型,以确定每个基因转移到,F,-,细胞的时间。,重组体中各标志基因进入,F,-,细胞中时间不同,达到最高水平的时间也不同;,随时间的推迟,某个基因的重组率增加;到一定程度后,重组率不再增加。,某一基因出现得越早,它所达到的百分数也越高。,例如,,azi,r,出现最早,在,24,分钟时就达到了约,90%,的频率;,gal+,出现最迟,即使在混合,60,分钟时取样,也只有,30%,的菌落属于半乳糖利用型。,可用基因出现的时间为指标,作出,E.coli,的遗传连锁图,距离的单位为,分钟,。,用时间单位法测得这两个基因间的距离是,1,分钟。大致上,,1,个时间单位(,1,分钟)相当于,20,重组值。,大肠杆菌染色体全长约,100 min,,含,4 10,6,核苷酸对,所以总图距相当于,2 000,cM,,故,1,cM,2 000,bp,。,这种接合重组作图在短距离内是有效的,如相距,2 min,以上的就有可能表现不连锁。同时这种接合重组不产生交互重组类型,所以用这种方法得出的图距和减数分裂生物中所确定的图距不同。,(一)、转化概念,转化:,指细菌细胞膜摄取周围游离的外援,DNA,片段,通过同源区段的交换而实现基因重组的过程。,是细菌细胞之间遗传物质转移和重组的重要方式之一。,条件:,1,、受体细胞的生理状态,2,、外源,DNA,大小形态,3,、外源,DNA,片段与受体,DNA,的重组程度,二、转化,(二)、转化的过程,1,、供体,DNA,与受体,DNA,结合,2,、,DNA,的穿入和摄取,3,、通源重组,4,、重组子的类型(两种),(重组型和亲本型),(三)、共转化,例:,Lederberg J.,等用枯草杆菌进行转化和重组试验,紧密连锁的两个基因,有较多的机会包括在同一个,DNA,片段中,并同时整合到受体染色体中(即,共转化,),。,trp2 his2 tyr1,三者并发转化的频率最高,故这三个基因是连锁的,其中,his2,和,tyr1,连锁紧密:,转化的供体片段与受体染色体,形成,部分二倍体,,单交换时,染色体开环易降解,故不存在单交换类型;,只有双交换和偶数的多交换才有效。,三、性导,性导:是指接合时由,F,因子所携带的外源,DNA,转移到细菌染色体的过程。,F,因子整合到宿主细菌染色体的过程是可逆的,当发生环出时,,F,因子又重新离开染色体。然而,F,因子偶然在环出时不够准确,它携带有染色体的一些基因。,阿代尔伯格和伯恩斯,),称这种,F,因子为,F,因子。,性导与,F,因子,性导在大肠杆菌的遗传学研究中十分有用。,第一,不同的,F,因子带有不同的细菌,DNA,片段,利用不同的,F,的性导可以测定不同基因在一起转移的频率。,其次,观察由性导形成的杂合部分二倍体中某一性状的表现,可以确定这一性状的等位基因的显隐关系。,第三,性导形成的部分二倍体也可用作互补测验,确定两个突变型是同属于一个基因还是不同基因。,噬菌体的遗传分析,1,、增殖,(,1,),烈性噬菌体:这种噬菌体感染宿主细胞后就会进入裂解反应,使宿主细胞裂解,(,2,)温和噬菌体:这种噬菌体感染宿主细胞后具有裂解和溶源两种发育途径,(,3,)原噬菌体:整合状态的噬菌体,(,4,)溶源菌:含有原噬菌体,2,、基因重组,(,1,)双重感染:两个基因型不同的噬菌体,同时感染一个宿主细胞的现象,转导:,是以噬菌体为媒介进行细菌遗传物质重组的过程,,是细菌遗传物质传递和交换方式之一。,特点:,以噬菌体为媒介,细菌的一段染色体被错误地包装在噬菌体的蛋白质外壳内,通过感染转移到另一个受体细胞内。,感染细菌的能力决定于噬菌体的蛋白质外壳。,四、转导,1,、普通性转导,),可以转导细菌基因组的任何部分的转导。,转导颗粒(转导噬菌体):,把细菌染色体片段包装在噬菌体蛋白质外壳内而产生的假噬菌体,其中并不包含噬菌体的遗传物质。,其产生的频率非常低,为,0.3%,左右,任一基因的转导频率约为,310,-5,。由于噬菌体外壳蛋白决定噬菌体附着细胞表面的能力,因此,这种噬菌体颗粒仍然具有侵染性。,2,、局限性转导:,噬菌体只能传递供体染色体的特定部分(靠近原噬菌体附着点的基因)的转导,。又称局限性转导,由温和噬菌体进行的转导。,噬菌体的不精确切离产生携带噬菌体,DNA,整合位点侧翼,DNA,区段的局限性转导噬菌体。,局限性转导噬菌体感染受体菌,形成转导子。,
展开阅读全文
相关资源
正为您匹配相似的精品文档
相关搜索

最新文档


当前位置:首页 > 办公文档 > PPT模板库


copyright@ 2023-2025  zhuangpeitu.com 装配图网版权所有   联系电话:18123376007

备案号:ICP2024067431-1 川公网安备51140202000466号


本站为文档C2C交易模式,即用户上传的文档直接被用户下载,本站只是中间服务平台,本站所有文档下载所得的收益归上传人(含作者)所有。装配图网仅提供信息存储空间,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对上载内容本身不做任何修改或编辑。若文档所含内容侵犯了您的版权或隐私,请立即通知装配图网,我们立即给予删除!