（二）接合（conjugation） • 定义：供体菌（“雄”）通过其性菌毛与受体菌（“雌”）相接触，前者 传递不同长度的DNA给后者，并在后者细胞中进行双链化或进一步与核 染色体发生交换、整合，从而使后者获得供体菌的遗传性状的现象，称为 接合。 • 通过接合而获得新性状的受体细胞就是接合子（conjugant） • 研究方法：1946年J.Lederberg等采用E.coli的两株营养缺陷型进行实验， 奠定了方法学基础；也为以后的微生物遗传学提供了必要的条件。 • 存在范围： • 细菌：G – 较为多见如E. coli、Salmonella、Shigella、Serratia、 Vibrio 、Azotobacter 、Klebsiella和Pseudomonas等最为常见 • 放线菌：Streptomyces 、Nocardia • 接合还可发生在不同属的菌种之间，如E. coli与Salmonella typhimurium之间或S. typhimurium与Shigella dysenteriae之间 • E. coli的F因子：决定性别的质粒，属于附加体（episome），可以通过接 合作用获得，也可以通过丫啶类化合物、溴化乙锭或丝裂霉素C的处理而 消除
（二）接合（conjugation） • 定义：供体菌（“雄”）通过其性菌毛与受体菌（“雌”）相接触，前者 传递不同长度的DNA给后者，并在后者细胞中进行双链化或进一步与核 染色体发生交换、整合，从而使后者获得供体菌的遗传性状的现象，称为 接合。 • 通过接合而获得新性状的受体细胞就是接合子（conjugant） • 研究方法：1946年J.Lederberg等采用E.coli的两株营养缺陷型进行实验， 奠定了方法学基础；也为以后的微生物遗传学提供了必要的条件。 • 存在范围： • 细菌：G – 较为多见如E. coli、Salmonella、Shigella、Serratia、 Vibrio 、Azotobacter 、Klebsiella和Pseudomonas等最为常见 • 放线菌：Streptomyces 、Nocardia • 接合还可发生在不同属的菌种之间，如E. coli与Salmonella typhimurium之间或S. typhimurium与Shigella dysenteriae之间 • E. coli的F因子：决定性别的质粒，属于附加体（episome），可以通过接 合作用获得，也可以通过丫啶类化合物、溴化乙锭或丝裂霉素C的处理而 消除
接合——两个亲本细胞通过直接接触来转移遗传物质的基 因重组方式。通过接合而获得新性状的受体细胞就是接合 子（conjugant） 1946年用E.coli的两个营养缺陷型所作的实验： Met+bio+ thr+ leu+ Met-biothr+ leu+ Met+bio+ thrleu- [Met.bio.thr.leu] [-] [-] [-] 混合培养 离心洗涤后 1、接合及其发现 A B
接合——两个亲本细胞通过直接接触来转移遗传物质的基 因重组方式。通过接合而获得新性状的受体细胞就是接合 子（conjugant） 1946年用E.coli的两个营养缺陷型所作的实验： Met+bio+ thr+ leu+ Met-biothr+ leu+ Met+bio+ thrleu- [Met.bio.thr.leu] [-] [-] [-] 混合培养 离心洗涤后 1、接合及其发现 A B
A B [-] [-] 过滤器 U型管实验：
A B [-] [-] 过滤器 U型管实验：
接合： 供体与受体细胞直 接接触，借性菌毛传递 DNA，在受体细胞中发 生交换、整合，使之获 得供体菌的遗传性状的 现象，称为接合。通过 接合而获得新性状的受 体细胞就称接合子
接合： 供体与受体细胞直 接接触，借性菌毛传递 DNA，在受体细胞中发 生交换、整合，使之获 得供体菌的遗传性状的 现象，称为接合。通过 接合而获得新性状的受 体细胞就称接合子
F因子的存在方式
F因子的存在方式
合
根据F因子在E. coli中的有无，及与染色体的关系， 可将E. coli分为四种类型： ① F –（“雌性”）菌株： 细胞中不含有F因子， 细胞表面不具有有性纤毛。 可以通过与F + 、F’或Hfr菌株接合而接受供体菌的F因 子、 F’因子或Hfr菌株的部分或全部遗传信息，相应 地可以转变成F +菌株、 F’菌株或重组子。 据估计，从自然界分离到的2000株E. coli中约有30% 是F –菌株
根据F因子在E. coli中的有无，及与染色体的关系， 可将E. coli分为四种类型： ① F –（“雌性”）菌株： 细胞中不含有F因子， 细胞表面不具有有性纤毛。 可以通过与F + 、F’或Hfr菌株接合而接受供体菌的F因 子、 F’因子或Hfr菌株的部分或全部遗传信息，相应 地可以转变成F +菌株、 F’菌株或重组子。 据估计，从自然界分离到的2000株E. coli中约有30% 是F –菌株
② F +（“雄性”）菌株： 细胞内含有（1~4个）游离的F因子， 细胞表面存在与F因子数目相当的性菌毛。 与F – 相接触时，可通过性菌毛将F因子转移到F – 细 胞中，使之也变成F +菌株。 F因子以很高的频率 传递，但含F因子的宿主细胞的染色体DNA一般并 不被转移。 F+× F– F++ F–
② F +（“雄性”）菌株： 细胞内含有（1~4个）游离的F因子， 细胞表面存在与F因子数目相当的性菌毛。 与F – 相接触时，可通过性菌毛将F因子转移到F – 细 胞中，使之也变成F +菌株。 F因子以很高的频率 传递，但含F因子的宿主细胞的染色体DNA一般并 不被转移。 F+× F– F++ F–
③Hfr（高频重组，high frequency recombination）菌株： 含有与染色体特定位点整合的F因子。 因该菌株与F – 接合后的重组频率比F + 菌株高几百倍而 得名。 Hfr菌株与F –菌株接合时，Hfr染色体双链中的一条单链 在F因子处发生断裂，F因子位于线状单链DNA的两 端，整段单链线状染色体从5’端开始等速进入F –细胞， 在没有外界干扰的情况下，全部转移过程的完成需要 约120分钟。由于种种原因DNA转移过程常会发生中 断，所以越是前端的基因进入F – 细胞的机会越大。F 因子位于线状DNA的末端，进入受体细胞的机会最小， 故这种接合引起转性的频率最低，但可以出现各种重 组子。 Hfr× F – H fr + F– （在大多数情况下） Hfr× F – H fr + Hfr （在极少数情况下）
③Hfr（高频重组，high frequency recombination）菌株： 含有与染色体特定位点整合的F因子。 因该菌株与F – 接合后的重组频率比F + 菌株高几百倍而 得名。 Hfr菌株与F –菌株接合时，Hfr染色体双链中的一条单链 在F因子处发生断裂，F因子位于线状单链DNA的两 端，整段单链线状染色体从5’端开始等速进入F –细胞， 在没有外界干扰的情况下，全部转移过程的完成需要 约120分钟。由于种种原因DNA转移过程常会发生中 断，所以越是前端的基因进入F – 细胞的机会越大。F 因子位于线状DNA的末端，进入受体细胞的机会最小， 故这种接合引起转性的频率最低，但可以出现各种重 组子。 Hfr× F – H fr + F– （在大多数情况下） Hfr× F – H fr + Hfr （在极少数情况下）
④F’菌株： 细胞中含有游离的、带小段染色体基因的环状F因子，可与F – 菌株接合，使其成为F′菌株。 F′菌株的形成：由Hfr菌株中的F因子在不正常切离而脱离核染 色体组时所形成，并因此造成细胞染色体发生缺失， F因子 也缺失一段DNA. 由Hfr异常释放所生成的F’菌株，称为初生F’菌株； 由F –接受外来F′因子所产生的F′叫作次生F′细胞； F因子转导F-mediated transduction: 利用F’菌株与F –接合可将 供体染色体DNA传入F – 菌株，从而使F – 既获得供体菌的若 干遗传特性，又可获得F因子。这种接合方式叫做F因子转导, 又称性导sexduction. ——因为F因子可在细菌的染色体多位 点整合，所以F因子转导可实现不同基因的转移和重组。 F′× F– F′ + F′
④F’菌株： 细胞中含有游离的、带小段染色体基因的环状F因子，可与F – 菌株接合，使其成为F′菌株。 F′菌株的形成：由Hfr菌株中的F因子在不正常切离而脱离核染 色体组时所形成，并因此造成细胞染色体发生缺失， F因子 也缺失一段DNA. 由Hfr异常释放所生成的F’菌株，称为初生F’菌株； 由F –接受外来F′因子所产生的F′叫作次生F′细胞； F因子转导F-mediated transduction: 利用F’菌株与F –接合可将 供体染色体DNA传入F – 菌株，从而使F – 既获得供体菌的若 干遗传特性，又可获得F因子。这种接合方式叫做F因子转导, 又称性导sexduction. ——因为F因子可在细菌的染色体多位 点整合，所以F因子转导可实现不同基因的转移和重组。 F′× F– F′ + F′