细菌的遗传变异.ppt

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1、第5章细菌的遗传变异目的要求1、掌握：细菌基因转移与重组：转化、接合、转导、溶原性转换、原生质体融合的概念及机制。2、熟悉：细菌的变异现象。细菌遗传变异在医学上的意义。遗传（heredity）：子代与亲代的生物学性状基本相同，且代代相传。遗传保证了物种的稳定性。变异：子代与亲代以及子代与子代之间的生物学性状出现差异。变异产生新的物种，有利于物种的进化。基因型变异（遗传性变异）表型变异（非遗传性变异）BCG：牛型结核杆菌（有毒株）胆汁-甘油-马铃薯培养13年，230次传代减毒株（BCG）基因型变异：BCG表型变

2、异：细菌L型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一、形态结构变异鼠疫耶尔森氏菌→含3％～6％NaCl琼脂培养→多形态性（衰退型）第一节细菌的变异现象L型变异（细胞壁缺陷型）生物学特性：多形性、革兰阴性、高渗培养、生长缓慢、荷包蛋样菌落、可回复A、原细菌型菌落B、荷包蛋样L型菌落C、颗粒型L型菌落D、丝状型L型菌落葡萄球菌丝状L型菌落葡萄球菌丝状L型菌落回复后荚膜变异：肺炎链球菌荚膜→体外长期培养→失去荚膜芽胞变异：炭

3、疽杆菌→经42℃，10～20天→失去芽胞，毒力减弱鞭毛（H－O）变异：变形杆菌→含10％的培养基上生长→失去鞭毛二、菌落变异（S－R变异）光滑型（S型）——粗糙型（R型）三、毒力的变异毒力降低或消失：如卡介苗毒力增强：如白喉棒状杆菌四、耐药性变异细菌对某种抗菌药物由敏感变为耐受。第二节细菌的遗传物质1、细菌的染色体：环状、dsDNA。相对较小（4.2×106bp，4000个基因复制快：105bp/min无组蛋白，无内含子，为连续基因单倍体：突变后更易表现2、质粒(plasmid)：细菌染色体外的遗传物质，环状

4、闭合的双股DNA。可编码许多重要的生物学性状。质粒DNA的特性具有自我复制能力紧密型质粒；松弛型质粒质粒能编码某些特定性状可自行丢失与消除可在细菌间转移。分相容性与不相容性两种种类致育质粒或称F质粒结合耐药性质粒可分为接合性耐药质粒（R质粒）和非接合性耐药质粒。耐药毒力质粒或Vi质粒编码与该菌致病性有关的毒力因子。毒力细菌素质粒编码各种细菌产生的细菌素。细菌素代谢质粒编码产生与代谢相关的许多酶类3、转座因子是细菌基因组中能改变自身位置的一段DNA序列，这种转座作用可发生在染色体、质粒上或染色体与质粒之间。分类

5、（1）插入序列(insertionsequence，IS):750～1550bp两端重复序列，与插入有关中心序列有转位酶基因（2）转座子(transposon，Tn):2000～25000bp两端为IS中心序列有与转位无关基因如：毒素基因、耐药基因等ISISResistanceGene(s)常见的插入序列和转座子ISbpTn耐药或毒素基因IS1768Tn1AP（氨苄青霉素）IS21327Tn6Kan（卡那霉素）IS31300Tn10Tet（四环素）IS41426Tn551Em（红霉素）IS51195Tn681

6、E.coliET（肠毒素）4、整合子（integron，In）：是一种运动性DNA分子，具有独立结构可捕获和整合外源性基因，使之转变成为功能性基因表达单位。定位于细菌染色体、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整合子含有3个功能元件：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、噬菌体基因组：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,溶原性转换基因转移(gen

7、etransfer)：外源性遗传物质由供体菌转入某受体菌内的过程。基因重组(generecombination)：转移的基因与受体菌DNA整合在一起的过程。供体菌(donor)；受体菌(recipient)第三节基因的转移和重组一、转化（transformation）：供体菌游离的DNA片段被受体菌直接摄取，使受体菌获得新的性状。*条件：受体菌与供体菌DNA有同源性。感受态：受体菌能摄取外源DNA片段的生理状态。感受态一般出现在细菌对数生长期的后期，持续时间约3~4小时。小鼠体内肺炎链球菌的转化试验转化因子（

8、transformingprinciple）在转化过程中，转化的DNA片段称为转化因子，分子量小于107，最多不超过10~20个基因。感受态（competence）二、接合(conjugation)：细菌通过性菌毛，将遗传物质从供体菌转移给受体菌的过程。F质粒（fertilityfactor,致育因子）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Hfr（高频重组菌株）：F