第六章微生物的遗传与变异ppt课件.ppt

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1、第六章微生物的遗传与变异遗传和变异是一切生物的最本质属性之一，微生物和其它生物一样具有遗传性和变异性。遗传—亲代将自己的一整套遗传因子传递给子代，并表现出一定的性状。“种瓜得瓜种豆得豆”正面：继承亲代优点，保持物种延续1.遗传的保守性——子代与亲代相似性（“大同”）负面：？“劣汰”“优胜”2.变异的多样性细菌变异形式，如：个体形态的变化，菌落形态(光滑型／粗糙型)的变异，营养要求的变异，对温度、pH要求的变异，毒性的变异，抗毒能力的变异，生理生化特性的变异及代谢途径、产物的变异等。“龙生九子，各不相同”3.遗传与变异的分子机制根源？DNA复制传递的

2、稳定性遗传的保守性复制传递的差错性变异的多样性DNA遗传(heredity)：使细菌的性状保持相对稳定，且代代相传，使其菌种得以保存。变异(variation)：在一定条件下，子代与亲代之间以及子代与子代之间的生物学性状出现的差异。细菌的变异分为遗传性变异和非遗传性变异。遗传性变异：是细菌的基因结构发生了改变，故又称基因型变异。常发生于个别的细菌，不受环境因素的影响，变异发生后是不可逆的，产生的新性状可稳定地遗传给后代。非遗传性变异：细菌在一定的环境条件影响下产生的变异，其基因结构未改变，称为表型变异。易受到环境因素的影响，凡在此环境因素作用下的

3、所有细菌都出现变异，而且当环境中的影响因素去除后，变异的性状又可复原，表型变异不能遗传。细菌的大小和形态在不同的生长时期可不同，生长过程中受外界环境的影响也可发生变异。如：鼠疫耶氏菌在陈旧培养物上细菌的多形态性、细菌L型。细菌的特殊结构如：荚膜（肺炎链球菌）、芽胞（炭疽芽孢杆菌）、鞭毛（变形杆菌H-O变异）也可发生变异。(1)形态结构的变异细菌的菌落主要有光滑(smooth,S)型和粗糙(rough,R)型两种。S型菌落表面光滑、湿润、边缘整齐。经人工培养多次传代后菌落表面边为粗糙、干燥、边缘不整齐，称S—R变异。S—R变异常见于肠道杆菌，是由于失

4、去LPS的特异性寡糖重复单位而引起的。变异时不仅菌落的特征发生改变，且细菌的其它性状也发生了变化。S型菌的致病性强，但有少数R型菌的致病性强，如结核分枝杆菌。2、菌落变异S型菌落R型菌落第一节遗传变异的物质基础一、遗传的物质基础1、DNA复制2转录3转译原核生物只有一种RNA多聚酶转录后不需加工，直接作为mRNAmRNA只能存活几分钟、几小时转录和转移可同时进行，是偶联的原核生物的mRNA是多基因的(polycistronic)，即它们编码几个多肽1、经典转化实验2、噬菌体感染实验3、植物病毒的重建实验三、遗传物质在细胞内的存在部位和方式七个水平细

5、胞水平细胞核水平染色体水平核酸水平基因水平密码子水平核苷酸水平1细胞核水平质粒(plasmid)：是细菌染色体以外的遗传物质，是环状闭合的双链DNA。质粒基因可编码多种重要的生物学性状：1)致育质粒（F质粒）与有性生殖功能关联；2)耐药性质粒编码细菌对抗菌药物或重金属盐类的耐药性。分两类，一是接合性耐药质粒（R质粒），另一是非接合耐药性质粒；3)毒力质粒（Vi质粒）编码与该菌致病性有关的毒力因子；4)细菌素质粒编码细菌产生细菌素；5)代谢质粒编码产生相关的代谢酶。质粒质粒具有自我复制的能力。质粒DNA所编码的基因产物赋予细菌某些性状特征。质粒可自行

6、丢失与消除。质粒的转移性。质粒可分为相容性与不相容性两种。质粒DNA的特征R因子抗药性因子，其基因编码的物质对抗生素有抗性Ti因子诱癌质粒，可同植物细胞中的核染色体整合，破坏控制细胞分裂的激素调节系统，从而使其变成癌细胞。F因子制育因子，性因子，约2%核染色体，94.5kb，编码的基因约1/3与接合有关巨大质粒分子量200~300×106Da，比一般质粒大几十到几百倍，上面有固氮基因。降解性质粒可以编码许多降解性酶类，使细菌降解特殊物质。Col因子大肠杆菌素因子，即使大肠杆菌分泌大肠杆菌素2基因水平调节基因也有转录和转译作用，以其模板生成的蛋白质称

7、为阻遏蛋白或变构蛋白。阻遏蛋白的作用是能与操纵基因结合，阻止了RNA聚合酶向结构基因滑动，使结构基因失去了合成mRNA的能力。基因控制系统操纵子调节基因启动基因操纵基因结构基因阻遏蛋白也能与培养基中的底物(由结构基因转录、转译的酶催化分解的底物)相结合，当阻遏蛋白与底物结合后，阻遏蛋白从操纵基因分离，从而开放了RNA聚合酶通向结构基因的通道，便能转录成mRNA，并转译成蛋白质(酶)。第二节基因突变和诱变育种一基因突变生物体内遗传物质的分子结构突然发生的可遗传的变化。变异基因突变基因重组诱变自发突变点突变染色体畸变碱基置换移码突变转换颠换缺失添加缺失

8、添加易位倒位(一)突变类型选择性突变形态突变型抗原突变型产量突变型营养缺陷型抗性突变型条件致死突变型非选择性突变每一细胞在