文档介绍：人工转化
用CaCl2处理细胞,电穿孔等是常用的人工转化手段。
在自然转化的基础上发展和建立的一项细菌基因重组
手段,是基因工程的奠基石和基础技术。
不是由细菌自身的基因所控制;
用多种不同的技术处理受体细胞,使其人为地处于一
种可以摄取外源DNA的“人工感受态”。
质粒的转化效率高;
(二)细菌的转导(transduction)
由噬菌体介导的细菌细胞间进行遗传交换的一种方式
一个细胞的DNA通过病毒载体的感染转移到另一个细胞中
细菌转导的类型:
普遍转导
局限转导
完全普遍转导
流产普遍转导
低频转导
高频转导
局限转导与普遍转导的主要区别
溶源转变
(三)接合(conjugation)
通过细胞与细胞的直接接触而产生的遗传信息的转移和重组过程
1946年,Joshua Lederberg 和Edward
细菌的多重营养缺陷型杂交实验
中间平板上长出的原养型菌落是两菌株之间发生了遗传交换和重组所致。
证实接合过程需要细胞间的直接接触的“U”型管实验( Bernard Davis,1950 )
接合机制(大肠杆菌的接合机制)
接合作用是由一种被称为F因子的质粒介导。
F因子的分子量通常为5×107,上面有编码细菌产生性菌毛及控制接合过程进行的20多个基因。
F因子为附加体质粒
既可以脱离染色体在细胞内独立存在,也可插入(整合)到染色体上
F因子的四种细胞形式
a)F-菌株(“雌性”菌株),不含F因子,没有性菌毛,但可以通过接合作用接收F因子而变成F+菌株;
b)F+菌株(“雄性”菌株), F因子独立存在,细胞表面有性菌毛。
c)Hfr菌株,F因子插入到染色体DNA上,细胞表面有性菌毛。
d)F′菌株,Hfr菌株内的F因子因不正常切割而脱离染色体时,形成游离的但携带一小段染色体基因的F因子,特称为F′因子。细胞表面同样有性菌毛。
1) F+×F-杂交
理化因子的处理可将F因子消除而使F+菌株变成F-菌株
F+菌株的F因子向F-细胞转移,但含F因子的宿主细胞
的染色体DNA一般不被转移。
a)F+细菌通过性毛与F-细菌接触并发生相互作用;
b)F+细菌的F因子出现缺口,双链之一被切断,从断端转移F因子的一条链到F-细菌中。
c)F因子的一条链一进入F-细菌中,就在F-细菌中复制新的 F因子。
d)复制完成后, F-细菌变成F+ ,同时原有F+细胞也完成F因子另一条链的复制,所以转移是F+的拷贝。
所以最终杂交的结果是F-细菌变成F+细菌,而原有的F+细菌则不变。
Hfr菌株的F因子插入到染色体DNA上,因此只要发生接合转移转移过程,就可以把部分甚至全部细菌染色体传递给F-细胞并发生重组,由此而得名为高频重组菌株。
2)Hfr ×F-杂交
Hfr菌株仍然保持着F+细胞的特征,具有F性菌毛,并象F+一样与F-细胞进行接合。
所不同的是,当OriT序列被缺刻螺旋酶识别而产生缺口后,F因子的先导区(leading region)结合着染色体DNA向受体细胞转移。
F因子除先导区以外,其余绝大部分是处于转移染色体的末端,由于转移过程常被中断,因此F因子不易转入受体细胞中。
Hfr×F-杂交后的受体细胞(或接合子)大多数仍然是F-。