2015遗传学考研指导:细菌的遗传分析
1.转化:某些细菌通过其细胞膜摄取周围供体的染色体片段,将此外源DNA片段通过重组整合到自己染色体组的过程。
转化的条件:细菌活跃摄取外源DNA分子;具备重组程序所必需的酶。
转化片断的大小:肺炎双球菌转化:DNA片断至少有800bp;枯草杆菌的转化:DNA片断至少有16000bp。
2.接合:是指原核生物的遗传物质从供体转移到受体内的过程。
特点:需通过细胞的直接接触。
*F-菌株:未携带F因子的大肠杆菌菌株。
*F+菌株:包含一个游离状态F因子的大肠杆菌菌株。
*Hfr菌株:包含一个整合到大肠杆菌染色体组内的F因子的菌株。
*F因子:大肠杆菌中的一种附加体,控制大肠杆菌接合过程而使其成为供体菌的一种致育因子。
带F 因子的细菌较少,具有F 因子的菌株即可以作为供体。
戴维斯的U型管试验(重点)
验证:对过去一个从未描述过的细菌种有遗传重组,如使ab+菌株与a+b菌株混合培养,形成a+b+、ab的重组类型,采用哪种方式来确定这种重组是转化、转导还是接合的结果。
答:参照戴维斯的U型管试验,将两菌株放入培养,后代中发现如无重组类型,则该遗传重组类型为接合产生;后代中如有重组类型,可能是转化或转导产生的;可进一步试验,在U型管中加入DNA酶,检测后代有无重组,如无重组则为该类型为转化产生的,如有则是转导产生的。
3.性导:指接合时由F’ 因子所携带的外源DNA整合到细菌染色体的过程。
*次F因子:整合在宿主细菌染色体上的F因子,在环出时不够准确而携带有染色体一些基因的一种致育因子。
*部分二倍体:当F+和Hfr的细菌染色体进入F-后,在一个短时期内,F-细胞中对某些位点来说总有一段二倍体的DNA状态的细菌。
4.转导:指以噬菌体为媒介进行的细菌遗传物质重组,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。
普遍性转导:可转导细菌染色体组的任何部分。
*转导颗粒: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(不包含噬菌体的遗传物质)。
特殊性转导:由温和噬菌体进行的转导。
转化、接合、转导、性导在细菌遗传物质传递上的相同之处是:都是细菌的遗传物质DNA在不同的细菌细胞之间传递,从而使受体细胞遗传物质发生重组。
转化、接合、转导、性导在细菌遗传物质传递上的相同之处是:
a.转化是裸露的DNA直接与处于感受态的细胞之间的互作,进入受体细胞,发生重组;
b.接合是由于F因子的整合产生Hfr菌株,在F因子进行转移时,供体菌遗传物质也被带入受体菌,实现重组;
c.性导是Hfr菌株中F因子的错误环出,产生了携带有供体菌遗传物质的F’因子,接合时随F’因子的转移而使供体菌遗传物质导入到受体菌中;
d.转导是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,并通过感染而转移到另一个受体菌内。
供体菌株为Hfr arg- leu+ aziS strS,受体菌株F- arg+ leu- aziR strS。为检出和收集重组体F- arg+ leu+ aziR,应用下列哪种培养基可以完成这任务,为什么其它的培养基不可以?⑴. 基本培养基加链霉素,⑵. 基本培养基加叠氮化钠和亮氨酸,⑶. 基本培养基加叠氮化钠,⑷. 选择培养基中不加精氨酸和亮氨酸,加链霉素,⑸. 基本培养基加链霉素和叠氮化钠。
答:3号培养基合适,因为:1号培养基,所有菌株均为链霉素敏感,在该培养基中将抑制所有的菌株;2号培养基,无法区分重组体和受体菌;3号培养基,加叠氮化钠可以抑制供体菌的生长,同时又不加亮氨酸,受体菌也无法生长;4号培养基中,加链霉素将抑制所有菌株;5号培养基,加链霉素也将将抑制所有菌。
met+ thi+ pur+ | 280 | met+ thi+ pur- | 0 |
met+ thi- pur+ | 6 | met+ thi- pur- | 52 |
§Hfr met+ thi+ pur+×F- met- thi- pur-杂交。中断杂交试验表明,met+最后进入受体。所以只在含thi和pur 的培养基上选择met+接合后重组体。检验这些接合后体存在的thi+和pur+,发现各基因型个体数如下:(1)选择培养基中为什么不考虑met?(2)基因次序是什么?(3)重组单位的图距有多大?(4)这里为什么不出现基因型met+ thi+ pur-的体?
答:(1)因为met+最后进入受体,易于检测出。(2)基因次序是thi+ pur+ met+。(3)重组单位的图距是:
(4)在三个位点间发生双交换才有可能发生met+ thi+ pur-的个体,由于中断杂交的时间短或者所筛选的群体小,未能发现该个体。