一、实验原理
酵母菌的生活史属于双单性类型,它们的单倍体细胞和二倍体细胞一般都能进行无限制的分裂。以单倍体细胞为主的酵母菌称为单倍体酵母,例如粟酒裂殖酵母(Schizosaccharamycespombe)。以二倍体细胞为主的酵母菌称为二倍体酵母,如啤酒酵母(又称面包酵母,Saccharomycescerevisiae)。这两种酵母常用作遗传学研究的材料,而啤酒酵母在酿酒工业和食品工业中又有很大的应用价值。本实验用异宗配合型的啤酒酵母的单倍体菌株进行杂交实验。任何一株酵母菌,如果使二倍体的营养细胞处于形成孢子的条件下,都会发生减数分裂,生成四分体和子囊。每个子囊孢子具有四分子核,正常情况下子囊中有4个子囊孢子,其中有2个a和2个α,a和α表示两种相对的接合型。具有这两种接合型的子囊孢子萌发生长成单倍体的菌株,不同接合型的单倍体菌株细胞接合生成二倍体菌株。具有这样生活史的酵母菌称为异宗配合型酵母。异宗配合型啤酒醇母的生活史见图11-1。
单倍体菌株分属a和α两种接合型,是受一对等位基因a和α控制的,这对等位基因的座位在第三连锁群靠近着丝粒的地方。在光学显微镜下观察酵母的染色体是十分困难的,但借助于电子显微镜,对酵母菌的细胞学已了解得较多了。现已知啤酒酵母具有17个连锁群(n=17)。
两个属于不同接合型的营养缺陷型的酵母单倍体菌株,在基本培养基上都不能形成菌落。当它们杂交形成二倍体杂种细胞,就能在基本培养基上生长。二倍体杂种细胞在形成子囊孢子过程中,发生染色体重组,而使产生的子囊孢子出现重组性状。