第七章放线菌遗传课件.ppt

1（SLP2） 1 3 1 2 5-7 2 变铅青链霉菌 IS113（2kb） IS493（1.6kb） 类IS281（1.4kb） Tn4811（5.4kb） IS1372（1.3kb） IS1373（864bp） 0 0 1（SCP2） 0 1（SCP2） 3 2 2 1 2 天蓝色链霉菌 IS110（1.55kb） IS117（2.5kb） IS118（1.0kb） 类IS118（1.4kb） IS466（1.6kb） 质粒上拷贝数 染色体上拷贝数 转座因子 表：天蓝色链霉菌和变铅青链霉菌中的转座因子 链霉菌中既有温和性噬菌体也有烈性噬菌体，有些噬菌体的寄主范围窄，而有些噬菌体的寄主范围广泛。 由于链霉菌属于土壤细菌，因此链霉菌的噬菌体最容易从土壤中分离而得到。已经从很多链霉菌中分离到噬菌体： 三、链霉菌中的噬菌体 天蓝色链霉菌中的фC31噬菌体 委内瑞拉链霉菌(S.venezuelae)中的фSVl噬菌体 龟裂链霉菌中的RP2和RP3噬菌体 这些噬菌体在链霉菌的基因交换中起重要作用 фSVl噬菌体经过改造后被用来进行普遍性转导，能介导对许多营养缺陷型菌株转导产生原养型菌落。 фC31是链霉菌的广寄主范围的温和噬菌体，在形态和其他特征上与大肠杆菌λ噬菌体类似。фC31既能溶源又能裂解，噬菌体通过att位点整合到宿主染色体的特异位点上而形成原噬菌体。 其DNA长度为41.4kb，G+C含量为63％，具有黏性末端，全序列已被测定。通过对фC31的一系列改造，已经构建了一系列克隆载体，被广泛地应用在链霉菌的基因克隆中 链霉菌在适宜的培养基上生长时，形成基质菌丝和气生菌丝，在气生菌丝上形成排列和形态各异的分生孢子。 第三节 链霉菌的接合作用 自然条件下，链霉菌间的遗传重组主要通过质粒介导的接合作用进行，如天蓝色链霉菌A3(2)、变铅青链霉菌66、龟裂链霉菌、庆丰链霉菌等都能进行接合作用，其中对天蓝色链霉菌和变铅青链霉菌的研究较为深入。 一、链霉菌基因重组的发现 1955年塞蒙梯(Sermonti)夫妇首先发现天蓝色链霉菌可通过遗传重组交换产生重组体。霍普伍德(Hopwood)也在天蓝色链霉菌A3(2)菌株中证实了这一现象。他们的实验过程大致可以分为以下三个阶段。 ① 将两个不同的营养缺陷型菌株混合培养，使基质菌丝相融合。 ② 一个菌丝的部分染色体通过菌丝间的连接而进入另一菌丝形成局部杂合核。杂合核具有两套染色体，其中作为受体的染色体是完整的，而作为供体的染色体是不完整的，只是一个染色体区段。 ③ 局部杂合核在分裂过程中发生染色体交换，结果在同一菌丝体上形成各种单倍重组体孢子。 这样由一个杂合核演化繁殖形成的菌落叫异质系克隆(heteroclone)。由异质系克隆产生的孢子大多不能在基本培养基上生长，采用不同的选择性培养基可以鉴别出不同类型的单倍重组体。异质系是放线菌基因重组所特有的现象。 SCPl是在链霉菌中最早发现的第一个与遗传重组有关的性因子。SCPI控制着寄主天蓝色链霉菌的各种致育状态 不含SCPl质粒的菌株：UF(Ultrafertility，超致育型) 携带SCPl质粒的菌株：IF(Initial Fertility，原始致育型)； SCPl整合在寄主染色体上的菌株：NF (Normal Fertility，正常致育型)。分别相当于大肠杆菌的F-、F+和Hfr 二、天蓝色链霉菌中的性别体制和遗传重组 1.天蓝色链霉菌A3(2)的性别体制 天蓝色链霉菌致育类型与大肠杆菌致育类型类似，但是二者之间也有区别： ①在大肠杆菌中F-×F-是不育的，在天蓝色链霉菌中可以从UF×UF杂交中得到少数的重组子，表明它们是可育的。说明还有另外的致育因子，后来发现在天蓝色链霉菌中除SCP1外，还有另一种致育因子(SCP2)。 ②在大肠杆菌中F+×F+或 Hfr×Hfr杂交一般是不可育的，而在天蓝色链霉菌中，NF×NF和IF×IF杂交都是高度可育的。 ③在大肠杆菌中，F+×F-杂交都是F+，Hfr×F-杂交绝大多数都是F-。在天蓝色链霉菌中，则IF×UF杂交子代是IF，而NF×UF杂交子代是NF。说明虽然NF中的致育因子和染色体整合，但每次染色体的转移都必须包括致育因子，所以二者杂交子代的基因型是有区别的。 SCP1的这三种存在形式是根据其所表现的遗传特征而鉴定出来的。 1993年，用脉冲电泳方法对早期鉴定的一系列天蓝色链霉菌A3(2)菌株的SCPl质粒状况进行了分析，证明了SCP1的存在状态与早期遗传鉴定的特征相吻合 SCP1与SCP2（或SCP2*）这两种不同的致育因子，在天蓝色链霉菌的遗传重组中的相