《土壤微生物生态工程》—基因重组（21）

凡把两个不同性状个体内的遗传基因转移到一起，经过遗传物质分子重新组合，形成新遗传型个体的方式，称基因重组。重组可使生物体在未发生突变的情况下，产生新遗传型个体。

重组可理解为遗传物质在分子水平上的杂交。而一般所说的杂交，则是细胞水平上的一个概念。真核微生物中的有性杂交、准性杂交及原核生物中的转化、转导、接合和原生质体融合等都是基因重组在细胞水平上的反映。

1．原核微生物的基因重组

在原核微生物中，基因重组主要有转化、转导、接合和原生质体融合4种形式（原生质体融合在本节原生质体融合育种部分详述）。

①转化  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，从而获得了供体菌的部分遗传性状的现象称为转化。转化后的受体菌，称为转化子。来自供体的DNA片段称为转化因子，其一般是双链DNA片段。

②转导   通过缺陷噬菌体的媒介，把供体细胞的DNA片段携带到受体细胞中，从而使后者获得了前者部分遗传性状的现象，称为转导。获得新遗传性状的受体细胞，称为转导子。

转导现象最早（1952年）是在鼠伤寒沙门杆菌中发现的。以后在许多原核微生物中都陆续发现了转导，如大肠杆菌(E.coli)，芽抱杆菌属（Bacillus），变形杆菌属（Proteus），假单孢菌属(Pseudomonas)，志贺菌属(Shigella)和葡萄球菌属(Staphylococcus)等。目前所知道的转导已有多种，主要有普遍转导、局限转导、溶源转变等。

③接合   通过供体菌和受体菌完整细胞间的直接接触而传递大段DNA的过程称为接合（有时也称“杂交”）。由于在细菌和放线菌等原核生物中出现基因重组的机会极为少见（如大肠杆菌K12约为10-6），而且由于它们比较缺少形态指标，所以关于细菌接合的工作直至Lederberg等1946年采用两株大肠杆菌的营养缺陷型进行实验后，才奠定了方法学上的基础。

2.真核微生物的基因重组

有性杂交是在细胞水平上发生的一种遗传重组方式。一般指性细胞间的接合和随之发生染色体重组，并产生新遗传型后代的一种方式。凡能产生有性孢子的酵母菌或霉菌，原则上都可应用于高等动、植物杂交育种相似的有性杂交方法进行育种。

生产实践中利用有性杂交培育优良品种的例子很多。例如，用于酒精发酵的酵母和用于面包发酵的酵母虽属同一种酿酒酵母，但两者是不同的菌株，表现在前者产酒精率高而对麦芽糖和葡萄糖的发酵力弱，后者则产酒精率低而对麦芽糖和葡萄糖的发酵力强。两者通过杂交，就得到了既能生产酒精，又能将其残余的菌体综合利用作为面包厂和家用发面酵母的优良菌种。

准性生殖是一种类似于有性生殖但比它更为原始的一种生殖方式，它可使同一生物的两个不同来源的体细胞经融合后，不通过减数分裂而导致低频率的基因重组。准性生殖常见于某些真菌，尤其是半知菌中，准性生殖对一些没有有性过程但有重要生产价值的半知菌育种工作来说，提供了重要的手段。