《细菌的遗传与变异》PPT课件

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1、第5章细菌的遗传与变异遗传（heredity）遗传使细菌的性状保持相对稳定，且代代相传，使其种属得以保存变异（variation）在一定条件下，子代和亲代之间以及子代和子代之间的差异遗传性变异（基因型变异）细菌的基因结构发生了改变，如基因突变或重组，不可逆，可遗传给后代。非遗传性变异（表型变异）环境改变导致，基因结构未发生变异，可逆，不可遗传。基因型和表型变异的比较基因型变异表型变异基因结构变化未变可逆性不或极少可逆稳定性稳定不稳定环境影响涉及细菌数不受影响受影响个别全体细菌的变异现象3-6%NaCl鼠疫杆菌多形态性(衰退型）琼脂培养基形态变异1.形态变异细菌L型变异青霉素、溶菌酶正

2、常形态细菌细菌L型抗体或补体正常霍乱弧菌霍乱弧菌L型特殊结构的变异鞭毛变异 （H—O变异）1%石炭酸变形杆菌失去鞭毛（H菌落）（O菌落）迁徙生长现象单个菌落菌落变异在陈旧培养基中长期培养光滑型菌落粗糙型菌落  （S型 ）或在有免疫力的人体内  （R型）S-R变异毒力变异白喉外毒素的来源白喉杆菌+噬菌体产生毒素卡介苗的发明牛型结核杆菌BCG230次第一节细菌的遗传物质染色体质粒转座因子整合子噬菌体特点：环状dsDNA，相对较小，3.2～5×106bp无组蛋白无内含子连续基因结构基因单拷贝1.细菌染色体（bacterialchromosome)2.质粒（plasmid）特征1.自我复制

3、2.编码某些特定性状：R质粒耐药性F质粒性菌毛Vi质粒毒力Col质粒大肠菌素代谢质粒各种酶3.可自行丢失与消除4.可在细菌间转移5.质粒的不相容性与相容性3.转座因子transposableelement概念：是存在于细菌染色体或质粒DNA分子上的一段特异性核苷酸序列片段，它能在DNA分子中移动，不断改变它们在基因组的位置，能从一个基因组转移到另一个基因组中。(1)插入序列（insertionsequence，IS）750-1550bp，最简单，两端反向重复序列，与插入有关，中心序列有转位酶基因(2)转座子（transposon，Tn）除携带与转座作用有关的基因外，还携带其它

4、基因（如耐药性、重金属抗性基因、糖发酵基因）4.整合子（integron，In）是一种运动性的DNA分子，具有独特结构可捕获和整合外源性基因，使之成为功能性基因的表达单位定位于染色体和质粒或转座子上基本结构：两端为保守末端，中间为可变区，含一个或多个基因盒功能元件：重组位点；整合酶基因；启动子通过转座子或接合性质粒，使多种耐药基因在细菌中进行水平传播5.噬菌体（bacteriophage）形态结构:蝌蚪形衣壳：蛋白质核酸：dsDNA分布广:有菌就有噬菌体宿主特异性：流行病调查；分型参与细菌变异：转导,溶原性转换第三节基因的转移和重组转移：供菌提供DNA；受菌接受DNA重组：受菌获得供菌

5、DNA类型基因来源转移方式转化供菌受菌摄入接合供菌通过性菌毛转导供菌噬菌体媒介溶原性转换噬菌体前噬菌体一、转化（transformation）转化供体菌裂解释放的DNA片段被受体菌直接摄取，使受体菌获得新的性状。转化现象在肺炎链球菌、葡萄球菌和流感嗜血杆菌等中被证实。转化试验转化发生的条件1.供受菌基因型同源性；亲缘关系近，转化率高2.感受态对数生长期的后期，时间短。3.环境因素钙、镁离子可加强感受态。二、接合（conjugation）定义细菌通过性菌毛相互连接沟通，将遗传物质（主要是质粒DNA）从供体菌转移给受体菌的方式接合性质粒能通过接合方式转移的质粒F质粒、R质粒、Col质粒、V

6、i质粒等1.F质粒的接合F质粒编码性菌毛雄性菌F+菌；雌性菌F-菌接触：细胞质沟通转移：F质粒进入F－菌,1分钟完成复制：F－菌转为F＋菌+高频重组菌（highfrequencyrecombination）少数F质粒可整合至受体菌染色体上，与染色体一起复制，这种与F质粒重组的细菌称为Hfr。Hfr转移细菌染色体过程F’质粒高频重组菌中的F质粒有时从染色体上脱离下来，带有染色体上邻近的基因，称为F’质粒。F+菌，Hfr，F’菌都是雄性菌2.R质粒的接合日本首先分离到抗多种药物的宋内志贺菌多重耐药株，多重耐药性很难用基因突变解释。健康人中大肠埃希菌30%~50%有R质粒，而致病性大肠埃希

7、菌90%有R质粒。R质粒与耐药性有关，尤其与多重耐药性有关。耐药质粒从一个细菌转移到另一个细菌中。2.R质粒的接合耐药传递因子（resistancetransferfactor,RTF）与F质粒相似，编码性菌毛的产生和通过接合转移耐药决定子（resistancedeterminant,r-det）r-det能编码对抗菌药物的耐药性，可由几个转座子连接相邻排列，如Tn9带有氯霉素耐药基因，Tn4带有氨苄青霉素、磺胺、链霉素的耐药基因，Tn5带有卡