(20)--4.4基因的转移和重组.ppt

基因的转移与重组n 基因转移（基因转移（gene transfer）：外源性的遗传物质）：外源性的遗传物质由供体菌进入某受体菌的过程。由供体菌进入某受体菌的过程。n 基因重组（基因重组（recombination）：转移的基因与受）：转移的基因与受体菌体菌DNA整合在一起，使受体菌获得供体菌的某些特整合在一起，使受体菌获得供体菌的某些特性。性。n细菌的基因转移和重组方式：细菌的基因转移和重组方式：n转化、接合、转导、溶源性转换、原生质体融合转化、接合、转导、溶源性转换、原生质体融合基因转移与重组供体菌裂解的游离供体菌裂解的游离DNA片段片段转入某受体菌入某受体菌细胞内的胞内的过程。程。转化转化(transformation)影响转化的因素：供受体菌的基因型：亲缘关系近，DNA片段分子量107，10-20个基因；受体菌生理状态：感受态、对数期；环境因素：Ca2+、Mg2+、cAMP等可维持DNA的稳定性（可用氯化钙处理进行人工诱导）。接合：是细菌通过性菌毛相互连接合：是细菌通过性菌毛相互连接沟通，将遗传物质（主要是质接沟通，将遗传物质（主要是质粒粒DNA）从供体菌转移给受体菌。）从供体菌转移给受体菌。通过接合方式转移的质粒称为通过接合方式转移的质粒称为接接合性质粒合性质粒(F质粒、质粒、R质粒质粒)，不能，不能通过性菌毛在细菌间转移的质粒通过性菌毛在细菌间转移的质粒为为非接合性质粒非接合性质粒。接合接合(conjugation)F F质粒编码性菌毛，含质粒编码性菌毛，含F F质粒的细菌为质粒的细菌为F F+，无性菌毛，无性菌毛的细菌为的细菌为F F-。F质粒（fertility factor）接触：接触：F F+菌和菌和F F-菌混合培养，菌混合培养，F F+性菌毛与性菌毛与F F-菌表面菌表面受体接合受体接合形成通道，形成通道，细胞质沟通细胞质沟通，F F质粒自质粒自oritorit位位点开始传递；点开始传递；转移：转移：在在oritorit切割形成单链缺口，单链切割形成单链缺口，单链DNADNA经性菌经性菌毛接合桥毛接合桥进入进入F F菌，菌，1 1分钟完成分钟完成；复制：复制：两个菌内的单链两个菌内的单链DNADNA以滚环方式复制，以滚环方式复制，F F菌菌转转变变为为F F菌菌，可形成性菌毛。，可形成性菌毛。oF质粒与染色体质粒与染色体整合整合,导致宿主导致宿主菌染色体转移频率高，菌染色体转移频率高，称为高频重组株称为高频重组株(high frequency recombinant,Hfr)。受体菌获得供体菌性状受体菌获得供体菌性状；F质粒转移频率低质粒转移频率低；F质粒的整合可逆，自染色体脱离时如携带整合位质粒的整合可逆，自染色体脱离时如携带整合位点相邻的点相邻的DNA片段，称为片段，称为F质质粒粒。RTF：耐药传递因子：耐药传递因子(resistance transfer factor)，决，决定性菌毛产生。定性菌毛产生。r-det：耐药决定子：耐药决定子(resistance deteminant)：编码对：编码对各种抗生素耐药的基因，可由转座子连在一起。各种抗生素耐药的基因，可由转座子连在一起。R质粒传染性耐药因子）以以噬菌体噬菌体为载体，将供体菌的一段为载体，将供体菌的一段DNA转移到转移到受体菌内，使受体菌获得新的性状。受体菌内，使受体菌获得新的性状。根据根据转导基因片段的范围转导基因片段的范围，可将转导分为两类：，可将转导分为两类：普遍性转导普遍性转导局限性转导局限性转导转导(Transduction)普遍性转导普遍性转导：毒性噬菌体增殖裂解细菌过程中发生包装错误，将供体菌DNA误装入噬菌体头部，当它感染受体菌时，将供体菌DNA带入受体菌体内。供体菌染色体、质粒的任何DNA片段均可被转导。局限性转导局限性转导：前噬菌体从宿主染色体切离时发生偏差，将前噬菌体整合部位两旁的供体菌基因转移到受体菌。转导普遍性转导普遍性转导galbiogalbiogalbiogalbiogalbiogaldgbio正常脱离正常脱离断裂和再接断裂和再接细菌染色体细菌染色体偏差脱离偏差脱离断裂和再接断裂和再接局限性转导局限性转导 普遍性转导与局限性转导的区别受体菌获得供体菌受体菌获得供体菌DNA特定部位的遗特定部位的遗传特性传特性完全转导或流完全转导或流产转导产转导转导的后果转导的后果噬菌体噬菌体DNA及供及供体菌体菌DNA的特定的特定部位部位 供体菌染色体供体菌染色体DNA任何部位任何部位或质粒或质粒转导的遗传物转导的遗传物质质溶原期溶原期裂解期裂解期基因转导发生基因转导发生的时期的时期局限性转导局限性转导普遍性转导普遍性转导 区别要点区别要点