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受体染色体的相应部分发生重组，把受体细胞转导为原养型（leu＋）。受体细
胞被一正常的P22颗粒感染后，受体细胞或者裂解，或者成为溶原菌
通过噬菌体作为媒介，把一个细菌的基因导入另一细菌的过程称为转导（transduciton）。转导又分为普遍性和局限性两类，由P1和P22这一类噬菌所进行的转导是普遍性转导（generalized transduction），这类噬菌体可以转移细菌染色体的很多不同部分。后来人们在其他种属细菌如大肠杆菌中都观察到通过转导使基因转移的现象。
普遍性转导也可以用来绘制细菌遗传图谱。P1、P22等噬菌体感染大肠杆菌后，可以随意包裹寄主DNA片段，只要这个片段包含的基因座位不超过大肠杆菌遗传图谱的2min距离，均可一起被转导。这是一般用接合和转化进行基因定位所难以实现的。2个基因一起被转导的现象称共转导或并发转导（cotransduction）。
P1是用于普遍性转导的最适宜噬菌体，其基因组通常只含有91。5kb的DNA，也就是说P1噬菌体的头部可以包裹高达91。5kb的供体DNA，约相当于大肠杆菌基因组的2。4％。按基因平均大小为1。0kb计算，P1足以包裹75个基因。
在受P1感染的细菌中，大约有0。3％的噬菌体，其余是正常的。由于一个转导颗粒至多能包裹2。4％的宿主基因组，一个噬菌体粒子随机包裹某一特写座位的概率就为0。024×0。003或7。2×10…5。
2个基因相距越近，它们进行并发转导的可能性也越大。2个基因并发转导的概率可用下式计算：
X=（1…d/L）3
其中d为两标记基因之间的距离，L为转导颗粒能够包裹的DNA的最大长度。根据上述公式，如果标记基因之间两两相距分别为60kb、30kb和10kb，则以P1为媒体的并发转导的预期频率分别为4％、30％和70％。细菌基因平均大小约为1kb，则紧密连锁的2个基因发生并发转导的概率为97％。并发转导可以用于测定基因的顺序。
Lennox（1955）用P1噬菌体侵染带有leu＋ 、thr＋ 、ara＋ 3个基因的大肠杆菌，然后收集噬菌体并用来侵染带有leu… 、thr… 、ara…的大肠杆菌（受体），以测定这3个基因的连锁关系。通过把受体细菌在选择一个或几个供体标记基因的培养基上培养，然后鉴定未选择的标记基因的有无（表5…5）。例如，将受体菌涂布到不含阿拉伯糖的完全培养基上培养，选择ara＋基因。被转导颗粒感染的细胞能够生长，其基因型为ara＋；被正常P1噬菌体感染的细胞会裂解，即使不裂解，也不会生长，因为它们缺少ara＋基因。未选择的标记基因则为leu＋和thr＋。如果将受体菌涂布到不含诧异氨酸（leu）和苏氨酸（thr）的培养，则选择ler＋ htr＋ ，未选择的基因为leu ara＋。从表5…5中可看出，thr和leu有时能、有时又不能与第3个基因座位ara一起转导。当ara＋时，其中有75％转导同时是leu＋，而无ara＋ thr＋ ler＋转导出现。推测ara座位距leu较thr近，因此基因排列顺序是thr…ara…leu或thr…leu…ara。如果是前一种情况，则thr＋leu＋转导应同时是ara＋；假如是后一种形式，只有少量的ara＋在thr＋leu＋转导中出现。分析thr＋leu＋转导，有85％是ara＋型，故确定基因顺序是thr…ara…leu。
表5…5 用P1噬菌体普遍性转导测定大肠杆菌基因间的连锁关系
实验 选择的标记基因 未选择的标记基因 实验 选择的标记基因 未选择的标记基因
1 ara＋ 75％leu＋＋0％thr＋ 2 thr＋leu＋ 85％ara＋
如果用于研究的2个细菌的基因型并不是一个都是显性基因，另一个都是隐性基因，也可采用上述相似的方式推导基因的排列顺序。假定供体菌株的基因型为A＋B＋C…，受体细胞的基因型为A＋B＋C…，而且还知道B和C相距较近，A距B和C较远，这3个基因就有2种可能的排列顺序，即ABC和ACB（图5…31）。如果基因顺序是ABC，在选择B＋C＋时，若转导子都是A＋，表明在C基因两侧各发生一次断裂（1和2），只发生了1和2的交换。如果同时还发生了3和4的交换，则转导子中有极少数了A…。因为只有偶数次的交换，转导子才能成活，而且双交换的频率比四交换的频率高得多。如果基因的排列顺序为ACB，则1和2或1和3的双交换都可产生B＋C＋基因型，但1和3双交换的频率要比1和2的频率高，因为1距3较1距2远。1和3双交换产生A…B＋C＋多，这正好与基因顺序为ABC的结果相反。
图5…31 利用并发转导的三因子交换确定基因顺序
1、2、3和4表示交换位点
转导DNA分子进入受体细胞后，除了发生普遍性转导外，转导DNA分子也可能既不与受体基因组发生交换，又不随细胞DNA复制而复制，而是很稳定地存在于细胞之中，形成所谓的“流产转导”（abortive transduction）。在以P22为媒体的沙门氏菌的转导中，发现在基本培养基上除了有正常大小的菌落以外，还有一些微小的菌落，数目大约10倍于正常菌落。小菌落中每一个细胞能再产生一个原养型小菌落。对这一现象的解释是，当转导DNA进入受体后，并没有整合到受体细菌的染色体上，因而它不能复制。当受体细胞分裂成为2个时，其中只有一个细胞获得了这基因，而另一细胞则没有获得这一基因，因而仍然是缺陷型（图5…32）。转导的基因可以表达，并与受体菌的突变部分发生互补作用。由原养型基因产生的野生型蛋白质在细胞分裂时一分为二，这就使得没有得到供体DNA片段的子代细胞也能生长，但随着野生型蛋白质不断被稀释而停止分裂。因而这种细菌不会呈指数增长，所以在平板培养时形成很小的菌落。正常大小的菌落则为转导型。
流产转导也可以形成部分二部体，从而便于进行互补分析。
图5…32 流产转导
一个leu…受体细胞获得了leu＋染色体片段，但这个片段没有重组到细菌染色体中。被侵染的细胞
因为含有leu＋基因，在基因培养上可以继续分裂；但染色体片段不能复制，只能传给2个子细胞
中的一个（用黑色粗箭头表示）；另一个子细胞含有残留的leu＋基因产物，能够再一次分裂（用白
色箭头表示）。这一过程重复进行，染色体片段沿着单个细胞线传递。具有染色体片段的单个细胞
和那些不能进一步分裂的细胞都是流产转导型
5。4。4。2 局限转导
Morse和Lederberg（1956）发现λ噬菌体也可以转移细菌基因即以λ噬菌体为媒体的转导，但可被转导，的只是λ噬菌体在细菌染色本上插入位点两侧的基因，也就是说转导仅限于gal和bio区以内的基因，因此称为限制性转导或局限转导（specialized transduction）。Λ噬菌体按Campell模型整合到寄主的特写染色体位点上。通过相反的过程，λ也要中以脱离寄主染色体而成为游离的噬菌体（图5…33）。但是如果在这过程中交换的位置发生偏差，就会形成带有gal基因或带有bio基因的噬菌体。这些就是转导噬菌体。但是这种偏差很少发生，大约106个λ中才出现一个转导噬菌体。因此，用诱导λ溶原性菌株得来的噬菌体进行转导时转导频率不起过10…6，这种转导称为低频转导。由于λ噬菌体头部空间是有限的，能够容纳的额外DNA量只有λ本身基因组DNA的10％，约5kb。如果要包裹比这更多的DNA，λ噬菌体必须丢掉一部分自身的DNA才行，如果λ噬菌体包裹了其一一端的大肠杆菌的big座位，它就会丢掉另一端的一部分调节序列。丢失的这部分序列是溶原性必需的，而与λ的裂解周期无关，所以产生的转导噬菌体能够裂解细胞和产生噬菌斑。这种转颗粒称为λpbio，其中p表示噬菌斑形成。
如果λ颗粒包裹了其一端的？gal座位，它就会丢掉其另一端的与裂解周期有关的基因，形成的转导噬菌体是有缺陷的，称为λdgal，其中d表示“缺陷”。这种有缺陷的转导噬菌体需要正常噬菌体即所谓帮助噬菌体（helper phage）为其提供复制所需的功能。
如果转导噬菌λdgal＋和正常λ噬菌体同时感染一个gal…受体菌，可诱导产生λ/λdgal双重溶原菌。这种双重溶原菌可以认为是gal区的部分二倍体（gal＋/gal…），是一类杂基因子。它是不隐定的，用紫外线等诱导这些双重溶原菌可以得到大约半数的转导噬菌体，因为这里通过正常的切离就可以从每一个细菌得到一个非转导噬菌体和一个转导噬菌体，而且由于有正常的λ存在，有缺陷的λdgal也能由于功能上得到补偿而复制。用这样得来的噬菌体进行的转导称为高频转导（high…frequency transduction，HFT）（图5…34）。
特殊转导只能用于转移小部分基因，通常用于研究bio和gal座位的互补性。但是λDNA在宿主染色体上的插入位点有时也会发生变化，也可以转移各种基因，使局限转导的应用更加广泛。
图5…33 λ噬菌体整合与转导噬菌体形成
整合和切离均通过单交换完成
图5…34 通过λdgal进行的特殊转导
主要参考文献
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6．染色体结构的变异
生物的正常细胞中染色体数目和结构是相对稳定的，不同染色体均有