(5第五章细菌的遗传分析.docVIP

第五章 细菌的遗传分析 　 教学基本要求： 1．熟练掌握细菌遗传分析的有关内容，如细菌的杂交；Ｆ因子；高频重组；用中断杂交技术作连锁图；大肠杆菌的染色体呈环形；F因子整合到细菌染色体的过程；细菌的交换过程；重组作图；性导；三种不同的致育因子的相互关系。 2．理解转化与转导作图的原理，学会实验数据的分析方法。 学时数：4学时 ? 第一节 细菌的细胞和染色体 原核细胞与真核细胞的区别： 1、原核细胞没有核膜，也没有细胞核，只有染色体区，称拟核区；真核细胞具有细胞核，染色体与细胞质分开。 2、原核细胞的染色体是一条裸露的DNA分子，DNA含量校真核细胞少得多，较易插入DNA片断。 3、原核细胞没有线粒体、质体等细胞器。 4、转录和翻译无论在时间上还是空间上都难以分开。 5、原核细胞一经分裂就相互分离，呈单细胞状态。20分钟一代。 共同性: 遗传物质都是核酸，传递信息的密码子是相同的。 原核细胞如 细菌、藻类、支原体。 第二节 大肠杆菌的突变型及筛选 　 一、营养缺陷型 在营养代谢上是有缺陷的，统称为营养缺陷型，而把正常的野生型叫做原养型。 原养型细菌对培养基中的营养成分要求很简单，只要求有葡萄糖和一些无机盐就能生活。这种能保证野生型生活的最低限度的培养基叫做基本培养基。 而营养缺陷型由于基因空突变，丧失了自己制造某种物质（氨基酸，维生素。嘌呤或嘧啶等）的能力，所以在营养代谢上产生了特殊的要求，只有在基本培养基中补加了它们所不能合成的某些物质，才能使营养缺陷型正常生长。这种补加了一定营养物质的基本培养基叫做补充培养基（additive medium）。 完全培养基。 1、合成代谢缺陷型 ：不能合成细菌生长所需要的物质。 (1)鉴别： 2、分解代谢缺陷型： 如不能发酵乳糖，阿拉伯糖，甘露糖，木糖，麦芽糖。 (1)鉴别： 如鉴别乳糖发酵缺陷型，在培养基上加伊红和美蓝这两种染料（EMB培养基），原养型菌落是红色，缺陷型为白色菌落。 选择培养基 ： 能把野生型和突变型明显地区别开来，使人们进行选择的培养基。 (2)基因型表示 lac-乳糖不能利用。 gal-半乳糖不能利用。 ? 二、抗药型（resistant） 野生型细菌通常会被一定剂量的某种药物杀死，所以叫做药物敏感型（sensitive）。 1、鉴别 ： 在培养基中加入相应的药物，如青霉素，链霉素。 2、抗药机理 ： 敏感型细菌核糖体30S亚基的S12蛋白和链霉素结合，使翻译发生差错，或使翻译过程的启动作用失效。而抗药型S12变异，不不再和链霉素结合。青霉素抑制细胞壁的形成。 3、基因型的表示： 用该药物名称的前三个字母名称并在右上角附加r表示 抗药型，s表示敏感型。 如 Pens Penr 青霉素 strs strr 链霉素 azir azis 叠氮化钠 注意： 敏感型是野生型 　 三、抗噬菌体突变型 1、原理：野生型细胞壁上有噬菌体的接受点（phage receptor stops）;而抗噬菌体突变型没有噬菌体的接受点。 2、鉴别 ： 噬菌斑。 3、基因型表示：对T1噬菌体抗性变突体Tonr或ton， 敏感型 Tons 或ton+ ， 同理T2噬菌体，Ttos ， Ttor。 4、噬菌体与细菌的关系——侵染与抗性 ?第三节 大肠杆菌的性别 　 细菌的有性生殖（杂交）最初是在大肠杆菌中发现的。 　 一、经典的杂交试验 Lederberg和Tatum（1046）用大肠杆菌K12的两个菌株A和B的杂交试验： A、B混合培养在完全培养基上过夜，然后离心培养物，把沉淀细胞涂布在基本培养基外，发现长出了菌落，频率10-7（在果蝇中是办不到的）出现了基因重组 证实：Davis（1950）U型管试验。两个菌株不能直接接触，只能是培养液和营养物质可以通过。 因此，可以说，菌株A、B接触后，象高等的有性过程一样，发生了杂交。遗传物质有了交换，产生了新组合：野生型重组体。 但是，Lederberg Tatum 解释： 步骤(1)细胞融合（同宗配合）；(2)形成二倍体合子；(3)交换－减数分裂 存在问题：两个亲本类型对它们的子裔的遗传贡献并不相同。有些基因组合丢失——与典型的减数分裂不同。 本质的认识是从Hayes的一个意外的发现才逐渐清楚，Hayes证明大肠杆菌有性过程是异宗配合。 　 二、遗传物质的单方向转移 Hayes实验1： 菌株A met-thr+leu+thi+ 菌株B met+thr-leu-thi- st