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词条 细菌接合
类别 中文百科知识
释义

细菌接合bacterial conjugation

不同交配型的细菌,通过细胞间的暂时沟通,进行DNA转移,产生基因重组的过程。细菌接合现象首先是美国微生物遗传学家莱德伯格(J. Lederberg)于1946年以大肠杆菌K-12品系的营养缺陷型作为观察指标,采用选择性培养原理,进行基因重组实验时发现的。其后在鼠伤寒沙门氏菌(Salmonella)、绿脓杆菌(Pseu-domonas aeruginosa)、肺炎克氏杆菌(Klebsiellapneunoniae)、苜蓿根瘤菌(Rhizobium meliloti)等许多细菌,以及某些放线菌中都发现。迄今为止,接合现象虽未在革兰氏阳性细菌中发现过,但大量事实已经证明,接合是导致基因重组的途径之一。
细菌的交配型 不产生有性孢子的细菌存在致育因子(性因子),分为两种交配型,具有性因子的细菌相当于雄性,没有性因子的细菌相当于雌性。同一交配型的细胞不能接合,只有不同交配型的细菌细胞才可以接合。性因子有三类: F因子、大肠杆菌素产生因子和抗性转移因子。它们都是染色体外的分子量较小的脱氧核糖核酸(DNA)分子,属于细菌性质粒,能自体复制,可呈游离状态,也能结合在染色体上。不同细菌各有自己的性因子。例如:大肠杆菌的F因子,绿脓杆菌的FP2; 天蓝色放线菌的SCP1。致育因子在细菌的接合作用中是必需的条件,又叫接合子。其功能主要有三点: ❶决定接合细胞间的表面特性和合成能力,促进细胞间的接触;
❷给供体染色体转移到受体内以必需的能源;
❸为染色体转移提供流通途径。
接合过程 在两个交配型不同的细菌细胞接触时,首先由供体(雄性)细胞表面形成的性毛与受体细胞相连接,在两个细胞间架起一个细胞桥,然后供体细胞的DNA单链通过性毛的孔道,向受体细胞转移。进入受体内的DNA量的多少,因时间长短而不同,接合时间愈长,进入供体DNA也愈多,并可转移到受体细胞的同源DNA上,发生局部的遗传重组,产生部分合子。决定细菌细胞表面形成性毛的基因,只存在于致育因子中,因此,致育因子在细菌接合过程中,起着十分重要的作用。接合的特点: 第一,细菌中导致基因重组的途径,除接合外还有转化和转导(见转化和转导)。从整个过程相比较,接合和后两者有明显不同。接合必须有细菌细胞的直接接触,并可发生较大片段染色体的转移,以导致较多基因的重组。而转化和转导则无需细胞的直接接触,而且基因重组的范围小,只限于极少数的基因。第二,细菌接合虽相当于高等动植物的有性过程,但两者间有重大区别: ❶所接合的两个细菌细胞,都是一般的营养细胞,并非经过减数分裂产生雌雄两种配子:
❷发生接合的两个细菌细胞,仅是暂时的接触和沟通,不像高等动植物的雌雄配子,通过受精作用,最后融合为一个合子细胞;
❸细菌接合中,只有供体(雄性)的DNA片段,单向地进入受体(雌性),使接合后的受体细菌,除具有自己完整的DNA外,另有供体细菌的片段DNA,属不完整的合子,称部分合子。而高等动植物的合子则包含雌雄配子两方完整的染色体:
❹细菌的部分合子中,只是与进入受体内的局部DNA上的基因发生重组。而高等动植物的基因重组,可发生在减数分裂过程中的任何一条染色体上的任一部分。
意义 细菌接合现象的发现,可利用中断杂交方法绘制基因遗传图,为微生物的基因定位 (见基因定位),提供有效手段,从而促进微生物遗传学和分子遗传学的发展。大肠杆菌基因重组发现以后,还发现细菌的转导真菌的准性生殖和放线菌的基因重组等现象,为微生物遗传学理论,应用于生产实践开拓了前途。

细菌接合

供体菌和受体菌的完整细胞直接接触,传递大段DNA的遗传现象。使基因发生分离和重组。此所引起的基因重组比转导和转化所涉及的基因数目多。


细菌接合

细菌通过细胞的暂时沟通和染色体的转移导致基因重组的过程。相当于高等动植物的有性生殖。

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更新时间:2025/10/20 4:18:44