微生物遗传育种74页PPT

雄性菌株与雌性菌株接合结果
三者根本区别在于DNA转移的方式不同
转化： 供体DNA片断→注入受体细胞，通过细胞膜 接合： 供体进入受体通过性纤毛 转导： 供体DNA片断通过媒介－噬菌体携带进入受体
物理诱变因素 化学诱变因素 生物诱变因素
• 由40年代B、 McClintock对得遗传研究而发现染 色体易位,自1967年以来,已在微生物和其她生物中 得到普遍证实,并已成为分子遗传学研究中得一个热 点。
转化(transformation)
几个概念:转化、转化因子、感受态 转化过程 转化得特点
转 化 (transformation)
受体细胞直接吸收了来自供体细胞得 DNA片断,并把她整合到自己得基因组 中,细胞部分遗传性状发生变化得现 象叫转化。
转化因子
转化就是游离得ＤＮＡ片断得转移和重 组游离得ＤＡＮ片断叫转化因子 转化因子由供体提供 自然情况下可由细菌细胞自行裂解产生,
• 转座因子
• Transposible Element:
• 在染色体组中或染色体组间能改变自身位置得一 段DNA顺序。也称作跳跃基因(jumping gene)或 可移动基因(movable gene)。
转座因子
• 插入序列 (IS,insertion sequence)
• 转座子 (Tn,transposon,又称转位子,易位子)
ATC ATC ATG CTA CTA CTA CTA CTA 缺少一个碱基
ABC BCA BCA BCA BCA BCA BCA BCA
造成突变点以后全部遗传密码转录与转释发生错误
染色体畸变
某些理化因子,如Ｘ射线,紫外线, 亚硝酸等,除 能引起点突变外,还会引起DNA分子大损伤,包 括染色体易位,倒位,缺失,重复等,即为染色体畸 变。

• 原核生物基因的结构
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• 真核生物基因的结构
– 一般无操纵子结构 – 存在大量不编码序列和重复序列 – 转录和转译在细胞中有空间间隔 – 基因被许多无编码功能的内含子阻隔，使编码
序列变成了不连续的外显子。
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二、基因组
• 基因组（genome）
– 单倍体细胞中所含的全套遗传物质 • 大多数细菌和噬菌体基因组是指单个染色体 上所含的全部基因 • 二倍体真核生物基因组是指单倍体细胞核内 整套染色体所含的DNA分子及其所携带的全 部基因
• H. Fraenkel-Conrat，1956 • 实验材料
– 烟草花叶病毒（TMV） – 霍氏车前花叶病毒（HRV）
• 处理
– 在一定浓度的苯酚溶液中振荡，分离蛋白质外 壳与RNA核心
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2、DNA的结构
• DNA的结构
– 基本单位是脱氧核苷 酸
– 反向平行、右手螺旋 – 碱基A、T、C、G有
序排列 – 碱基之间由氢键连接
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3、DNA的复制
• 半保留复制
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• 复制起点、复制方向、复制单位
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• DNA的半不连续复制
3
5 3
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领头链 (leading strand)
解链方向
随从链 (lagging strand)
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• 复制的几种主要方式
• S型菌的无细胞抽提液培试养验皿培养
活R菌+ S菌无细胞抽提液――→长出大量R菌和 少量S菌
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• 1944年Avery等对热死S型菌中可能的转化 因子在离体条件下进行了转化试验：

3. 杂交：分别取200 μl根瘤菌和E.coli菌悬液混合，加
1000 μl TY培养基，静置24 h后涂布选择性平板筛选 杂交子。 4. 选择性平板：无氮培养基（Kn 50 μg/ml，Rif 50 μg/ml） 5. 挑取杂交子在双抗无氮培养基上划线纯化。
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四、电转化
实验步骤 准备工作：①制备选择性平板TY培养基（Kn 100 μg/ml，Rif 100
清洗电转化样品槽。先用自来水吸瓶冲洗十多次，之后加 入酒精，放置1 h，之后用蒸馏水冲洗数次，甩干后，水平 放置在滤纸上晾干。
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五、杂交子鉴定
实验步骤： 挑取在选择性平板上生长的菌落，划线纯
化，观察菌落特征和多糖产量。 挑取纯化后的杂交子接种于蔗糖培养基，
振荡培养36 h后观察并测定多糖产量。
蔗糖酵母膏培养基（培养根瘤菌）：蔗糖10.0 g，酵母膏 4.0 g，磷酸氢二钾0.5 g，硫酸镁0.2 g，氯化钠0.2 g，钼 酸钠（0.5%溶液）4.0 ml，硼酸（0.5%溶液）4.0 ml，碳 酸钙5.0 g，水1000.0 ml，pH 7.2-7.4。多糖测定用， 250ml/500ml三角瓶，每组4瓶。
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培养基
TY培养基（培养根瘤菌）：胰蛋白胨5.0 g， 酵母粉3.0 g，CaCl2 0.3 g，水1000 ml， pH7.0
蔗糖酵母膏培养基（培养根瘤菌）：蔗糖 10.0 g，酵母膏4.0 g，磷酸氢二钾0.5 g， 硫酸镁0.2 g，氯化钠0.2 g，钼酸钠（0.5% 溶液）4.0 ml，硼酸（0.5%溶液）4.0 ml ，碳酸钙5.0 g，水1000.0 ml，pH7.2-7.4
μg/ml）。②提取要转化的质粒DNA，miniTn5。③制备根瘤菌菌悬 液。 转化：在电转化用的石英样品杯、质粒DNA、TY培养基、根瘤菌菌 悬液50 μl按顺序对应置于冰上预冷。将冰桶移置超净工作台上，取 200-1000 µl、20-100 µl、0.5-10 µl 移液器到超净工作台上。先用0.510 µl移液器取2 µl质粒DNA到根瘤菌细胞内，再用调节到50 µl 的（ 20-100 µl移液器）上下吹吸数次。在冰上放置2 min。用调节到50 µl 的（20-100 µl移液器）将质粒DNA和细胞混合液转移到电转化石英 样品槽底凹槽的中央，在桌面上轻击数次使之分散。在冰上放置1-2 min。先用纸将样品槽擦拭一下，移到2 kV电脉冲发生器上，同时用 1000 µl移液器吸好TY培养基1 ml，约4.5-5 sec后鸣叫声停后，立即加 入样品槽内（吹吸一次或不吹吸）。

性菌毛的功能：A. 是两性细胞接合时转移 DNA的通道，又叫性纤毛桥（sex pili bridge）； B. 又是特异phage吸附的部位。
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4、接合时DNA转移的机制 接合时DNA转移的机制目前不详，但可以确定
的是：在接合时，性菌毛的存在是必需的。
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（四）F因子的三种存在形式
1、 F＋：F因子在细胞中以游离状态存在。 2、Hfr（high frequency of recombination）: F因 子在细胞中以整合状态存在。
Hfr与F＋的异同： （1） F＋与Hfr均能与F－菌株杂交； （2） F＋与Hfr均能合成细胞表面附属物—性菌毛； （3）Hfr菌株总是从F＋菌株中得到，而F＋却从未在Hfr菌株 中得到过； （4）Hfr经吖啶橙处理后性质不变，而F＋经吖啶橙处理后失 去F因子； （5）Hfr与F－杂交后， F－性质一般不会变；而F＋与F－杂交 后， F－变为F＋。
（二）放线菌的性别
1、三种性别 原始致育型（IF，initial fertility）：相当于E.coli的F＋ 正常致育型（NF，normal fertility）：相当于E.coli的Hfr 超致育型（UF，ultra fertility）：相当于E.coli的F－
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2、认为IF相当于E.coli的F＋、UF相当于E.coli的F－ 的理由
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3、F ′ ×F－
2F ′
Hfr菌株的F因子的反常切除所形成的F因子有两种类型：
I 型：包含了染色体一个区域和不完全的F ′因子。 II型：带有完整的F因子DNA和位于F因子插入两端 的染色体基因。
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