中断杂交试验

（interrupted mating experiment）研究细菌接合过程中基因转移状况的一种遗传学实验方法。将接合中的细菌按不同时间取样，并将样品放入搅拌器内猛烈搅拌，以打断细菌的接合管，终止接合。由于接合时间不同，不同长度的细菌染色体（基因组）从供体转移到受体，分析受体的基因型即可知细菌染色体的基因转移顺序，以确定细菌染色体上基因位置（包括基因顺序和距离）。中断杂交试验方法由法国微生物学家沃尔曼（E.Wollman）和雅各布（F.Jacob）于 1956 年首创，他们的实验过程是：取有多标记的大肠杆菌作为实验材料，一类菌株为受体，如 F-thr-leu-a-b-c-d-strr；另一类菌株为供体，如 Hfrthr+leu+a+b+c+d+strs。Hfr 表示为高频重组菌株，F-为无 F 因子的菌株，thr、leu 分别表示苏氨酸、亮氨酸基因，为选择性标记基因， 而 a、b、c、d 为若干非选择性标记基因，str 为链霉素基因（上标 r 为抗药型，s 为敏感型）。将这两类菌株通气混合培养，每隔一定时间取样，将菌液放入搅拌器内搅拌，以断开接合管，中断杂交，将已稀释后的菌液涂布在含链霉素但不含苏氨酸、亮氨酸的培养基上，已知 Hfr 和 F-菌株均不能在该培养基上生长，而能生长的菌落必定为重组体 thr+leu+sirr，并将其放在不同的选择培养基上继续培养，鉴定其基因型。于是观察到一些原来属于 Hfr 菌株的性状出现在 F-菌株的细胞中，说明 Hfr 菌株为供体，F-菌株为受体， 接合时供体染色体以线性方式转移到受体细胞中，细菌接合时间越长，在 F- 细菌中出现的 Hfr 菌株的性状越多，即转移过去的染色体片段就越长。一个特定的 Hfr 菌株和 F-菌株接合时，首先出现的 F-细胞中供体性状是固定不变的，而且各性状的出现有一定的先后次序，说明供体染色体是从某一特定位置即原点开始逐渐转移的，标记基因离原点越远，进入 F-细胞越迟。不同的Hfr 菌株的染色体原点不同，转移方向也不同。从不同的 Hfr 菌株的各个转移基因之间毗邻关系相同但转移起点及方向不同的事实推断出，大肠杆菌的染色体是环状 DNA 分子，不同的 Hfr 菌株是由于 F 因子（一种细胞质因子） 以不同方向整合到环状染色体的不同位置上所产生的。F 因子往往是最后转移到 F-细胞中去。利用供体基因进入受体细胞的顺序和时间可绘制出细菌的遗传学图，不过基因的距离单位是分钟。由于所转移的基因是连锁的，因而基因在染色体上以线性方式排列。根据中断杂交试验的结果可进行基因定位，目前已有约 1000 多个基因被标定在大肠杆菌的染色体上，所以中断杂交试验是细菌等基因定位的一种重要实验方法。