最新细菌的遗传和变异(1)PPT课件.ppt

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1、细菌的遗传和变异(1)遗传（heredity）：遗传物质从亲代传给子代，使得亲代与子代相似。变异（variation）：亲代与子代之间，以及子代不同个体之间，存在的某些差异。基因型变异（genotypicvariation）：遗传物质发生改变引起的变异。表型变异（phenotypicvariation）：外界环境条件的作用引起的变异。第一节细菌遗传与变异的物质基础核酸是细菌遗传的物质基础，细菌的遗传物质是以染色体和染色体外的遗传物质形式（包括质粒和转位因子）存在的。另外噬菌体也是影响细菌遗传变异的重要遗传物质。基因（gene）：是一段可转录的DNA序列，含编码区和非编码区。二、质粒质

2、粒（plasmid）是一种独立于染色体外，能进行自主复制的遗传因子，主要存在于细菌和真菌等多种微生物细胞中。质粒通常以共价闭合环状的超螺旋双链DNA分子存在于细胞中。质粒不仅与细菌遗传物质的转移有关，也与某些细菌的致病性，以及细菌的抗药性等有关。1.质粒的特性质粒具有自我复制的能力所编码的基因产物赋予细菌某些性状质粒可自行丢失与消除质粒的转移性不相容性与相容性2．常见的质粒类型（1）F质粒（fertilityplasmid）：与致育性有关的质粒，F的含义是致育性，即具有编码性菌毛和介导细菌之间接合的能力。（2）耐药质粒（resistanceplasmid）：能使细菌对抗生素、化学药物

3、或重金属离子等杀菌剂表现出抗性。根据耐药质粒能否通过接合而转移，分为接合型和非接合型耐药质粒，接合性耐药质粒又称R质粒（R质粒=RTF+r），非接合性耐药质粒又称r质粒。RTF：耐药转移因子r决定子：耐药决定子（3）Col质粒（Colplasmid）：是编码大肠菌素的质粒。大肠菌素是某些大肠埃希菌菌株产生的，仅对近缘细菌有杀灭作用的蛋白质类抗菌物质。（4）毒力质粒（virulenceplasmid）：决定细菌毒素的基因，如致病性大肠埃希菌的ST质粒、LT质粒等。（5）代谢质粒（metabolicplasmid）：携带能降解某些基质的酶的基因。含有这类质粒的细菌，能将复杂的有机化合物降

4、解成能被其作为碳源和能源利用的简单形式。三、转位因子转位因子（transposableelement）是指能够转移自身位置的一段DNA序列。转位因子可以从染色体或质粒等内部的一个位置转移到另一个位置，或者在染色体、质粒、噬菌体等之间转移。原核生物中的转位因子，可分为两类：1.插入序列2.转座子插入序列（insertionsequence,IS）：分子小，只携带与转位功能有关的基因。转座子（transposon,Tn）：长度一般超过2kb，除携带与转位有关的基因外还携带其他基因（如耐药性、毒素基因等）。第二节基因突变及其修复一、基因突变的特性1.种类突变（mutation）是指生物体的

5、遗传物质核酸的结构发生了突然而稳定的变化。突变可导致微生物的某些性状发生遗传性变异。突变包括基因突变和染色体畸变。（1）基因突变：是指一个基因内部由于一对或少数几对碱基的置换、缺失或插入而引起的突变，其涉及的变化范围很小，所以又称为点突变。（2）染色体畸变：是指大段染色体的缺失、重复、易位和倒位，即较大范围内遗传物质结构的改变。2.基因突变的共同特性（1）自发性和不对应性（2）稀少性：自发突变率10-9～10-6。（3）可诱发性（4）独立性（5）稳定性（6）可逆性：未发生突变的原始菌株称为野生株，经突变后性状改变了的菌株称为突变株。二、自发突变的证实细菌突变的自发性可以用波动试验或影

6、印培养试验来证实。波动试验影印培养试验三、DNA损伤的修复1.光修复2.切除修复3.重组修复4.SOS修复等第三节常见的几种细菌突变体1．抗性突变体2．条件致死突变体3．营养缺陷型突变体4．毒力突变体：如卡介苗（BacillusCalmette-Guerin,BCG）系Calmette和Guerin（1923年）将有毒的牛结核分枝杆菌培养于含甘油、胆汁和马铃薯的培养基上，经13年230次传代后成为弱毒的活菌疫苗，广泛用于结核病的预防。第四节基因转移与重组基因转移（genetransfer）：外源性的遗传物质由供体菌进入某受体菌的过程。基因重组（recombination）：转移的基因

7、与受体菌DNA整合在一起，使受体菌获得供体菌的某些特性。细菌的基因转移和重组方式：转化、接合、转导。一、转化转化（transformation）指来自供体菌游离的DNA片段直接进入并整合入受体菌基因组中，使受体菌获得部分新的遗传性状的过程。二、接合通过性菌毛供体菌与受体菌直接接触，遗传物质自供体菌转移入受体菌，使后者获得前者的部分遗传性状的过程称为接合（conjugation）。介导接合作用的质粒称为接合性质粒。F+：即含F质粒，编码性菌毛，该菌称雄性菌。