细菌遗传与变异课件.ppt

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1、第三章细菌的遗传与变异细菌的各种生物性状相对稳定地传给后代，并保持其种属原有性状且代代相传，使其种属得以保存。在一定条件下，子代和亲代之间以及子代和子代之间的生物学性状差异。变异性遗传性遗传使微生物的种属性状相对稳定；变异使微生物产生变种和新种，促进了微生物的进化。基因型变异和表型变异基因型：生物性状的遗传组成。表型：基因型的具体表现，可观察或检测到的个体性状或特征。基因型变异：可遗传变异由于DNA发生改变而导致微生物某些性状的改变。这类变异涉及少数个体，不可逆，能稳定遗传。表型变异：非遗传型变异是在DNA没有改变的情况下发生的微生物某些性状的改变。这类变异往往涉及生物群体，是可逆的，一旦条

2、件复原，变异亦消失。第一节与细菌遗传相关的物质细菌遗传与变异的物质基础细菌染色体染色体以外的遗传物质质粒转座子噬菌体染色体携带细菌绝大部分遗传信息，决定细菌的基因型。特点：不含组蛋白,无核膜包围；除rRNA基因是多拷贝外，绝大部分基因是单拷贝；细菌的基因结构是连续，少有重复序列，一般无内含子；转录后形成的RNA不需加工剪切，边转录边翻译成多肽。细菌染色体(bacterialchromosome)质粒(plasmid)定义：质粒是细菌染色体外的遗传物质。存在于胞质中的闭合环状双链DNA,携带某些遗传信息，控制细菌特定的遗传性状。有利于细菌在特定的环境下生存。医学上重要的质粒有：F质粒：编码性菌

3、毛。R质粒：决定耐药性Vi质粒：与细菌的毒力有关Col质粒：编码细菌素质粒DNA的基本特征具有自我复制的能力；质粒DNA所编码的基因产物能赋予细菌某些性状特征（致育性、耐药性、致病性等）；质粒可自行丢失与消除，并非是细菌生命活动不可缺少；质粒的转移性；质粒的相容性与不相容性；质粒的分类能否通过细菌的接合作用传递根据质粒的不相容性分类根据质粒的生物学性状分类接合性质粒非接合性质粒不相容性相容性F质粒R质粒CoL质粒Vi质粒噬菌体（bacteriophage）定义：噬菌体是感染细菌、真菌、放线菌、螺旋体等微生物的病毒。是只能在活的微生物细胞中复制增殖的专性细胞内寄生的微生物。吸附宿主菌细胞注入核酸

4、噬菌体的结构基本概念毒性噬菌体：此类噬菌体在细菌体内增殖，引起菌体裂解，建立溶菌性周期。温和性噬菌体：噬菌体核酸与细菌染色体整合，既能建立溶原性周期，又可建立溶菌周期。前噬菌体：整合于细菌染色体上的噬菌体基因组。溶原性细菌：携带有前噬菌体的细菌。毒性噬菌体与溶菌周期细菌染色体噬菌体溶菌周期溶原周期生物合成装配释放感染其他细菌诱导前噬菌体噬菌体的溶原性周期和溶菌性周期转座因子(transposableelement)定义：是存在于细菌染色体或质粒DNA分子中的一段特异性核苷酸序列片段，能在DNA分子中移动，在细菌基因组中不断改变位置，并可从一个基因组转移到另一个基因组中。种类：转位因子主要有：插

5、入序列(insertionsequence,IS)转座子(transposon,Tn)转座噬菌体(tranposablephageorprophage)IS中心序列IS＜2kb2~8kb＜2kb细菌染色体DNATnprophage第二节细菌的变异现象形态结构变异（morphologicalandstructurevariation)3-6%食盐鼠疫杆菌多形态性(衰残型)琼脂培基细菌L型在青霉素、溶菌酶、补体等作用下，使菌细胞壁发生缺陷。细菌呈多形性，革兰染色阴性。H-O变异细菌失去鞭毛，菌落似薄膜。失去荚膜同时伴有毒力下降。形态变异结构变异抗原性变异(antigenicviriation)

6、肠道杆菌的细细胞壁表面的多糖重复单位构成细菌的菌体抗原(O抗原)，具有属特异性；鞭毛蛋白有抗原性，构成鞭毛抗原(H抗原)，具有种特异性。O抗原与H抗原常用于细菌的血清学鉴定。沙门菌属H抗原可发生相变异、如可由Ⅰ相变为Ⅱ相，也可由Ⅱ相变为Ⅰ相。菌落变异(colonyshapevariation)S型菌株致病性强，一般新分离的菌株为S型。菌落发生变异后，细菌的理化特性、抗原性、生化能力、毒力等也可发生改变。光滑型菌落smooth粗糙型菌落roough毒力变异(virulentvariation)毒力增强---无毒的白喉棒状杆菌感染温和噬菌体后成为有毒株。β-corynephage含毒素基因编码毒素

7、蛋白毒素减弱---有毒菌株变异为弱毒或无毒菌株卡介苗BCG:卡介二氏用有毒的牛结核分枝杆菌在含甘油、马铃薯的培养基上，经13年连续230次传代所获得的一毒力减弱但保留有抗原性的变异株。是用于人工免疫以预防结核病的活疫苗。耐药性变异(variationofvirulence)细菌对某种抗生素或药物由敏感变为不敏感即为细菌的耐药现象。细菌耐药性的产生，一方面是细菌等微生物自然生存能力所表现的一种自然现