第三节基因重组和杂交育种 基因重组( gene recombination):凡把两个不同性状的个体 内的遗传基因转移到一起,经过遗传分子间的重新组合, 形成新遗传型个体的方式,称为基因重组或遗传重组。 杂交( hybridization):细胞水平上的基因重组。包含了分子 水平上的重组,例如真核微生物中的有性杂交、准性杂交 原生质体融合,以及原核生物中的转化、转导、接合和原 生质体融合。 基因重组是杂交育种的理论基础。由于杂交育种是选用已 知性状的供体和受体菌种作为亲本,因此不论在方向性还 是自觉性方面,都比诱变育种前进了一大步
第三节 基因重组和杂交育种 基因重组（gene recombination） ：凡把两个不同性状的个体 内的遗传基因转移到一起，经过遗传分子间的重新组合， 形成新遗传型个体的方式，称为基因重组或遗传重组。 杂交（hybridization）：细胞水平上的基因重组。包含了分子 水平上的重组，例如真核微生物中的有性杂交、准性杂交、 原生质体融合，以及原核生物中的转化、转导、接合和原 生质体融合。 ⚫ 基因重组是杂交育种的理论基础。由于杂交育种是选用已 知性状的供体和受体菌种作为亲本 ，因此不论在方向性还 是自觉性方面，都比诱变育种前进了一大步
微生物中各种形式基因重组的比较 重组范围 整套染色体 局部杂合 供体和受体的关系 高频率 低频率部分染色体个别或少数 基因 性细胞 真菌的有性 细胞融合 生殖 或联结 体细胞 真菌的准性 生殖 细胞间暂时沟通 细菌的结合性导 吸收游离 DNA片段 转化 细胞间 不接触噬菌体携带 转导 DNA 由噬菌体提完整噬菌体 溶源转变 供遗传物质噬菌体 转染 DNA
微生物中各种形式基因重组的比较 重组范围 供体和受体的关系 整 套 染 色 体 局 部 杂 合 高频率 低频率 部分染色体 个别或少数 基因 细胞融合 或联结 性细胞 真菌的有性 生殖 体细胞 真菌的准性 生殖 细胞间暂时沟通 细菌的结合 性 导 细胞间 不接触 吸收游离 DNA片段 转 化 噬菌体携带 DNA 转 导 由噬菌体提 供遗传物质 完整噬菌体 溶源转变 噬菌体 DNA 转 染
原核微生物的基因重组 原核生物基因重组的特点 ●片断性 ●单向性 机制独特而多样 四种主要的遗传重组形式 转化、转导、接合、原生质体融合
一、原核微生物的基因重组 原核生物基因重组的特点： ⚫ 片断性 ⚫ 单向性 ⚫ 机制独特而多样 四种主要的遗传重组形式： 转化、转导、接合、原生质体融合
(-)转化( transformation) 1、概念:受体菌直接吸收了来自供体菌的DNA片段, 通过交换,把它整合到自己的基因组中,从而获 得部分供体菌遗传性状的现象 转化微生物的种类: ●原核生物 真核生物 °套验室中操作:CaC处理Ec的球状体
（一）转化（transformation） 1、概念：受体菌直接吸收了来自供体菌的DNA片段， 通过交换，把它整合到自己的基因组中，从而获 得部分供体菌遗传性状的现象。 2、转化微生物的种类： ⚫ 原核生物： ⚫ 真核生物： ⚫ 在实验室中的操作：CaCl2处理E.coli的球状体、 真菌制成原生质体
3、影响转化的因素 ()两个菌种或菌株的亲缘关系 (2)受体细胞必须处于感受态 感受态:受体细胞最容易接受外源DNA片段并能实现转化的 种生理状态 影响感受态出现的因素 ●培养时间:生长的对数期、稳定期 ●群体比例和维持时间 外界环境因子:cAMP和Ca2影响最明显。cAMP可使嗜血杆 菌的感受态水平提高10倍。 ●感受态因子:胞外蛋白,可以催化外来DNA片段的吸收或 降解细胞表面某种成分。包括3种主要成分:膜相关DNA接 合蛋白、自溶素、核酸酶
3、影响转化的因素： ⑴两个菌种或菌株的亲缘关系 ⑵受体细胞必须处于感受态： 感受态：受体细胞最容易接受外源DNA片段并能实现转化的一 种生理状态 影响感受态出现的因素 ⚫ 培养时间：生长的对数期、稳定期 ⚫ 群体比例和维持时间 ⚫ 外界环境因子：cAMP和Ca2+ 影响最明显。cAMP可使嗜血杆 菌的感受态水平提高105倍。 ⚫ 感受态因子：胞外蛋白，可以催化外来 DNA片段的吸收或 降解细胞表面某种成分。包括3种主要成分：膜相关DNA接 合蛋白、自溶素、核酸酶