6 浙江大学 遗传学第九章 31 第三节 细菌的遗传分析 浙江大学 遗传学第九章 32 概念：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。 1928年，格里费斯（Griffith F.） 在肺炎双球菌中发现转化现象。 1944年，阿委瑞（Avery O. T.） 进行肺炎双球菌转化试验； 证实遗传物质是DNA； 转化是细菌交换基因的方法之一。 一、转化（transformation）： 浙江大学 遗传学第九章 33 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。 转化三种细菌：肺炎双球菌； 枯草杆菌； 流感嗜血杆菌。 转化的两个例子： ①. 用两个带有不同抗性的肺炎双球菌群体混合 Î 可以 发现带有双抗性的细菌。 细菌裂解 DNA残留 其它细菌摄取转化。 ②. 枯草杆菌活细胞表面分泌DNA，可被其它细胞摄取。 浙江大学 遗传学第九章 34 ㈠、供体与受体的互作： ①. 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. 供体DNA分子存在的数目： 供体DNA分子数目与特定基因的成功转化有关。 链霉素抗性基因转化：每个细胞含有10个DNA分子之前， 抗性转化体数目一直与DNA分子 存在数目成正比。 原因：细菌的细胞壁或细胞膜上有固定数量的DNA接受 座位，故一般细菌摄取的DNA分子数<10个。 浙江大学 遗传学第九章 35 ③．受体的生理状态： 感受态是处于刚停止DNA合成、而蛋白质合成继续活跃 进行时的状态。 活跃合成的蛋白质可使细菌细胞壁易于接受转化DNA。 只有感受态受体细胞才能摄取并转化外源DNA，而这种 感受态也只能发生在细菌生长周期的某一时间范围内。 浙江大学 遗传学第九章 36 ㈡、转化DNA的摄取和整合过程： ①. 结合与穿入： DNA分子结合在接受座位上(可逆)， 可被DNA酶降解；接受座位饱和性。 DNA摄取(不可逆)，不受DNA酶破坏。 穿入后，由外切酶或DNA移位酶降解 其中一条链。 ②. 联会： 按各个位点与其相应的受体DNA片段 联会。亲缘关系越远，联会越小、转化的 可能性越小。6 浙江大学 遗传学第九章 31 第三节 细菌的遗传分析 浙江大学 遗传学第九章 32 概念：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。 1928年，格里费斯（Griffith F.） 在肺炎双球菌中发现转化现象。 1944年，阿委瑞（Avery O. T.） 进行肺炎双球菌转化试验； 证实遗传物质是DNA； 转化是细菌交换基因的方法之一。 一、转化（transformation）： 浙江大学 遗传学第九章 33 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。 转化三种细菌：肺炎双球菌； 枯草杆菌； 流感嗜血杆菌。 转化的两个例子： ①. 用两个带有不同抗性的肺炎双球菌群体混合 Î 可以 发现带有双抗性的细菌。 细菌裂解 DNA残留 其它细菌摄取转化。 ②. 枯草杆菌活细胞表面分泌DNA，可被其它细胞摄取。 浙江大学 遗传学第九章 34 ㈠、供体与受体的互作： ①. 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. 供体DNA分子存在的数目： 供体DNA分子数目与特定基因的成功转化有关。 链霉素抗性基因转化：每个细胞含有10个DNA分子之前， 抗性转化体数目一直与DNA分子 存在数目成正比。 原因：细菌的细胞壁或细胞膜上有固定数量的DNA接受 座位，故一般细菌摄取的DNA分子数<10个。 浙江大学 遗传学第九章 35 ③．受体的生理状态： 感受态是处于刚停止DNA合成、而蛋白质合成继续活跃 进行时的状态。 活跃合成的蛋白质可使细菌细胞壁易于接受转化DNA。 只有感受态受体细胞才能摄取并转化外源DNA，而这种 感受态也只能发生在细菌生长周期的某一时间范围内。 浙江大学 遗传学第九章 36 ㈡、转化DNA的摄取和整合过程： ①. 结合与穿入： DNA分子结合在接受座位上(可逆)， 可被DNA酶降解；接受座位饱和性。 DNA摄取(不可逆)，不受DNA酶破坏。 穿入后，由外切酶或DNA移位酶降解 其中一条链。 ②. 联会： 按各个位点与其相应的受体DNA片段 联会。亲缘关系越远，联会越小、转化的 可能性越小