3、轉導
轉導是以噬菌體作為媒介,把某一細菌的DNA轉移到另一細菌,進行基因重組的過程。與雜交的區別:媒介不同(雜交是F因子,轉導是噬菌體)。轉導分為局限性轉導和普遍性轉導兩類。
3.1、普遍性轉導
烈性噬菌體浸染含基因的大腸杆菌,噬菌體DNA進入寄主後環化,水解寄主的染色體,合成的蛋白質外殼誤包裝了寄主的一段DNA,形成含基因轉導噬菌體。當它再浸染含基因的寄主時,在基因的兩端雙交換,使寄主變為。這種轉導供體的任何一個基因都可能被轉移,且幾率相等,因此稱普遍性轉導。
3.2、局限性轉導
λ噬菌體吸附在大腸杆菌表麵,頭部線狀DNA被注入寄主後,DNA首先環化。 遊離狀態的環化DNA複製(滾環型複製)形成許多線狀DNA,然後包裝,最後釋放出新的噬菌體,大腸杆菌被裂解——裂解生長。環化DNA整合在大腸杆菌染色體的兩個基因(bio+和gal)之間,整合狀態的噬菌體叫原噬菌體(或前噬菌體),或叫沒有侵染能力的噬菌體。含有原噬菌體的菌叫溶原化菌。在某些因素作用下原噬菌體還可從大腸杆菌染色體上剔除下來。
λ噬菌體浸染含有bio+和gal+的大腸杆菌,整合,剔除時偏向一端(不正常的剔除),裂解生長包裝,釋放出多個轉導噬菌體(攜帶大腸杆菌基因),再浸染gal-的受體,轉導噬菌體進入寄主後環化,形成部分二倍體,表型gal+,可發酵半乳糖。λ噬菌體DNA遊離不整合,噬菌體不能複製,最後消失,但大腸杆菌表型由gal+變為gal-;λ噬菌體DNA整合到大腸杆菌染色體中,表型為gal+,整合的λ噬菌體還可遊離出來。 λ噬菌體與大腸杆菌染色體上的gal-基因交換,新的含gal-基因的λ噬菌體不能複製最後消失,大腸杆菌表型為gal+。
提供基因的叫供體,接受基因的叫受體。提供基因的噬菌體為轉導噬菌體,接受了基因的受體叫轉導子。僅能轉移供體的個別的特定的少數的基因(隻能轉移整合部位兩側的基因)為局限性,僅能轉移少數特定基因的轉導叫局限性轉導。
3.3、轉導的特點
(1)轉導是以噬菌體為介導的;
(2)重組發生在部分二倍體中;
(3)隻出現一種重組子,不出現相反的重組子(如gal-消失,隻剩下gal+)。
三、噬菌體遺傳分析
噬菌體是指浸染細菌、放線菌以及真菌的病毒。包括溫和、烈性兩種,都沒有細胞結構,由一個蛋白質外殼包圍一段DNA或RNA(煙草花葉病毒為RNA病毒)。
1、噬菌體的突變型
1.1、快速溶菌突變型:少量T係列噬菌體(如T2)和大量大腸杆菌混合,塗於固體平板,噬菌體裂解速度越快,出現的噬菌斑越大。野生型r+噬菌斑小,快速生長突變型r-噬菌斑大。
1.2、寄主範圍突變型:野生型T2隻能浸染B菌株,不能感染B2菌株(用h+表示);T2突變為T2-,產生抗性突變?,既能浸染B菌株,也能浸染B2菌株(用h-表示)。當在含有B/B2的固體培養基上接種h+後,出現半透明的噬菌斑;而接種h-後,出現透明的噬菌斑。
2、噬菌體的基因重組
把噬菌體h+r-和大量噬菌體h-r+加入含有大腸杆菌B的完全培養基。兩種噬菌體混合造成複感染(一個大腸杆菌中同時進入兩種噬菌體)。將大腸杆菌濾下來,收集噬菌體(加氯仿振蕩),將少量噬菌體再塗於含有大腸杆菌B和B2菌株的固體培養基中,出現噬菌斑,除預期的半透明大噬菌斑(h+r-浸染造成)和透明小噬菌斑(h-r+浸染造成)外,還出現了半透明小噬菌斑和透明大噬菌斑兩種表型。
因為T2噬菌體為烈性噬菌體,當兩種T2噬菌體複感染大腸杆菌B時,不和大腸杆菌染色體整合,而在兩種噬菌體h、r基因之間和一個基因外側發生了雙交換(單交換後形成一個環,不能複製而死掉),結果形成四種噬菌體h+r-、h-r+、h+ r+和h- r-(後兩種為重組類型)。
B菌株B2菌株培養基是鑒別噬菌體性狀的工具(如同解剖鏡是觀察果蠅的工具)。
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