最新05-细菌的遗传与变异课件ppt.ppt

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1、05-细菌的遗传与变异遗传（heredity）子代与亲代的生物学性状基本相同，且代代相传。变异（variation）子代与亲代以及子代与子代之间的生物学性状出现差异。2遗传性变异---------基因型变异（genotypicvariation）非遗传性变异--------表型变异（phenotypicvariation）变异3致病菌染色体上编码与毒力相关基因的外源性DNA片段(分子量较大的基因群)。外源性DNA片段两侧含有重复序列或插入序列，且G+C百分比和密码使用与宿主菌染色体有明显差异。致病岛72.质粒概念种类：① 耐药性质粒（R质粒）② 致育质粒或称F质

2、粒③ 毒力质粒或Vi质粒④ 细菌素质粒⑤代谢质粒89特征：①具有自我复制的能力拷贝数低者，复制往往与染色体的复制同步，称为紧密型质粒。拷贝数高者，与染色体的复制不相关，称松弛型质粒。②编码的基因产物能赋予细菌某些特性（非细菌生命活动不可缺少的）10③质粒可自行丢失与消除④质粒的转移性⑤质粒的相容性与不相容性两种结构相似密切相关的质粒不能稳定共存于一个宿主菌的现象称为质粒的不相容性。几种不同的质粒同时共存于一个菌细胞内则称相容性。113.转座因子概念：是一类在细菌的染色体、质粒或噬菌体之间自行移动的遗传成分。是基因组中一段特异的具有转位特性的独立的DNA序列。12

3、分类：（1）插入序列（IS）最简单的或序列较短的转座子（长度<2kbp），仅携带自身转座所需酶及蛋白的基因。存在于多种细菌的染色体或质粒中。1314（2）转座子或复合转座子序列长度一般超过2kbp，除携带与转座有关的基因外，还携带其他特殊功能的基因（耐药性基因、重金属抗性基因、肠毒素基因和其他结构基因等）。15耐药性基因耐药性基因TnTninsertion164．整合子（In）概念：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，使之转变成为功能性基因的表达单位。定位：细菌的染色体和质粒或转座子上基本结构：两端的保守末端+中间的可变区175．噬菌体基

4、因组前噬菌体、溶原周期或溶菌周期均与噬菌体基因组相关，亦参与细菌的遗传与变异。18第二节细菌的基因表达的调节（简介）操纵子概念：细菌的许多相关基因串联排列在染色体的特定部位，其上游有启动子和操纵基因序列，共同构成一个转录单位，即为操纵子。在操纵子的上游还有一个调节基因，编码的蛋白能调节操纵子的活动。如大肠埃希菌乳糖操纵子。19（一）抑制基因转录阻遏蛋白（repressor）阻遏蛋白结合操纵基因区域——阻止启始基因转录阻遏蛋白结合诱导物——脱离DNA链，去除阻遏蛋白的抑制作用。辅阻遏物一种小分子物质。与阻遏蛋白结合形成一种活性阻遏物，其与操纵基因结合，抑制基因转录

5、。20（二）促进基因转录分解物基因激活蛋白（CAP）调节转录活性的转录因子当与cAMP结合形成CAP-cAMP复合物后，能与启动子区域的DNA序列结合，从而增强RNA聚合酶与启动子结合，明显提高基因的转录和翻译。阻遏蛋白与诱导物的阻遏和去阻遏过程，都在不改变基因结构的情况下发生。21第三节基因的转移与重组基因转移：供体菌外源性的遗传物质受体菌外源性遗传物质：供体菌染色体DNA片段，可转移的质粒DNA等。22基因重组：被转移的基因在受体菌胞质中能自行复制与表达，或与受体菌DNA整合在一起——基因重组基因重组使受体菌获得供体菌的某些特性。23同源重组：发生在紧密相关

6、的DNA之间。非同源重组：发生在无关的DNA之间。重组：241.转化供体菌裂解游离的DNA片段被受体菌直接摄取，使受体菌获得新的性状25转化试验（小鼠感染肺炎链球菌）26转化的基本过程1.转化因子吸附受体细胞2.dsDNA的一条链降解产生的能量使另一条互补链进入细胞3.与受体菌染色体的同源部位重组随着复制、分裂4.产生的两个子细胞一个保持原受菌的性状，另一个为转化型细菌。27转化的影响因素①供、受菌的基因型两菌的亲缘关系愈近，其基因型越相似，转化率愈高（转化的DNA片段的分子量要小于1*107，最多不超过10-20个基因）。②受菌的生理状态受体菌只有在感受态时才

7、能摄取转化因子28感受态的细菌：表面带正电荷，且发生细胞膜通透性增高等改变（有学者认为是该菌表面表达一种吸附DNA的受体）；感受态细菌一般出现在对数生长期的后期（如肺炎链球菌维持40分钟）。③环境因素Ca2+、Mg2+、cAMP等可维持DNA的稳定性、促进转化作用④细菌的感受态可用人工诱导292.接合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。通过接合方式转移的质粒称为接合性质粒。主要包括F质粒、R质粒等。30（1）F质粒的接合F+菌接合F-菌F-菌F+菌（获得F质粒）F质粒单独存在，自行复制-3132F质粒受体菌细菌染

8、色体整合（少数）整合后的