康复03噬菌体细菌的遗传与变异.ppt

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1、第四节细菌的遗传与变异一遗传与变异的物质基础核酸是微生物遗传与变异的物质基础，通过其构成的特定基因携带并传递遗传信息。主要有DNA和RNA两种类型。遗传物质类型核外遗传物质真核生物的“质粒”原核生物的质粒线粒体细胞质基因叶绿体（质体）中心体动体共生生物卡巴颗粒酵母菌的2m质粒F因子R因子Col质粒Ti质粒巨大质粒降解性质粒核染色体遗传物质类型细菌染色体细菌属于原核细胞型微生物，细菌染色体是环状双螺旋DNA，不含组蛋白，无核膜包围基因是具有一定生物学功能的核苷酸序列，如编码结构蛋白、酶等功能。细菌基因的

2、结构是连续的，无内含子。质粒（plasmid）一、概念：细菌染色体外的遗传物质，环状闭合双链DNA，能自行复制。所携带的遗传信息赋予细菌某些性状，随细菌分裂转移到子代菌细胞。二、特征：自我复制编码产物赋予细菌某些特殊性状可自行丢失与消除，不影响细菌生命具转移性具相容性和不相容性原核细胞型微生物的遗传物质DNAreplication质粒的三种构型三、几种重要的质粒致育质粒（F质粒）耐药质粒（R质粒）毒力质粒（Vi质粒）细菌素质粒代谢质粒R质粒的构成Col质粒F质粒医药方面的细菌质粒F质粒又称致育因子或性因

3、子，100kb，相当于核染色体DNA2%的环状双链DNA，足以编码94个中等大小多肽，其中1/3基因（tra区）与接合作用有关。存在于肠细菌属、假单胞菌属、嗜血杆菌、奈瑟氏球菌、链球菌等细菌中，决定性别。R质粒由两个相连的DNA片段组成，决定耐药性及耐药性是否转移；RTF（耐药传递因子）：含转移基因，类似F质粒，有致育性。控制DNA复制和拷贝数的基因；r-det（耐药决定因子）：大小不固定，有抗药性，可携带多重抗药基因；RTF和r-det可单独存在，自主复制，也可形成一个大的质粒。常导致抗药性在不同菌间

4、蔓延。可作为筛选时的理想标记，也可用作基因载体。（四）转座因子：存在于细菌染色体、质粒或噬菌体DNA分子上的一段特异的、具有转位特性的、独立的核苷酸序列片段。能在DNA分子中移动。插入序列（insertionsequence,IS）转座子（transposon,Tn）转座噬菌体或前噬菌体（prophage）转座子的种类与特征转座子携带耐药或毒素基因Tn1Tn2Tn3AP（氨苄青霉素）Tn4AP、SM（链霉素）、Su（磺胺）Tn5Km（卡那霉素）Tn6Km（卡那霉素）Tn7TMP（甲氧苄氨嘧啶）、SMTn

5、9Cm（氯霉素）Tn10Tc（四环素）Tn551Em（红霉素）Tn971Em（红霉素）Tn1681大肠埃希菌（肠毒素基因）R质粒的危害：耐药性变异细菌对某种抗菌药物由敏感变成耐受的变异称为耐药性变异金黄色葡萄球菌耐青霉素的菌株已从1946年的14%上升至目前的80%有些细菌还表现为同时耐受多种抗菌药物，即多重耐药性，甚至产生药物依赖性含链霉素培基痢疾杆菌依链株(耐药菌株)长期培养转座作用的遗传学效应转座引起插入突变转座产生新的基因转座产生的染色体畸变转座引起的生物进化（三）噬菌体噬菌体（bacteri

6、ophage,phage）噬菌体是感染细菌、真菌、放线菌或螺旋体等微生物的病毒。病毒的特性：个体微小，可以通过细菌滤器没有完整的细胞结构，由蛋白质和核酸组成专性细胞内寄生的微生物分布极广噬菌体的特征－－4SSmall－－形体微小Simple－－结构简单Single－－核酸单一Special－－寄生性特异1.形态个体小，需用电子显微镜观察蝌蚪形、微球形和丝形2.结构大多数噬菌体呈蝌蚪形，由头部和尾部两部分组成大肠埃希菌T2噬菌体蝌蚪形噬菌体结构模式图3.化学组成蛋白质构成噬菌体头部的衣壳及尾部，起着保护核

7、酸的作用，并决定噬菌体外形和表面特征核酸—遗传物质核酸为DNA或RNA某些噬菌体的基因组含有异常碱基，因宿主菌细胞内没有这些碱基，可成为噬菌体DNA的天然标记4.抗原性噬菌体具有抗原性，能刺激机体产生抗体。5.抵抗力比一般细菌的繁殖体强噬菌体分类毒性噬菌体(virulentphage)能在宿主菌细胞内复制增殖，产生许多子代噬菌体，并最终裂解细菌，称为毒性噬菌体温和噬菌体(temperatephage)噬菌体基因与宿主菌染色体整合，不产生子代噬菌体，但噬菌体DNA能随细菌DNA复制，并随细菌的分裂而传代，

8、称为温和噬菌体或溶原性噬菌体(lysogenicphage)毒性噬菌体增殖过程(复制)吸附穿入生物合成成熟与释放Bacteriophagelyticlifecycle吸附穿入生物合成成熟、释放毒性噬菌体的溶菌性周期噬菌体分裂中的大肠杆菌大肠杆菌扫描电镜图被噬菌体裂解的大肠杆菌完好的的大肠杆菌噬菌体扫描电镜图温和噬菌体前噬菌体整合在细菌基因组中的噬菌体基因组称为前噬菌体（prophage）溶原性细菌带有前噬菌体基因组的细菌称为溶原性细菌（ly