《细菌的遗传与变异》PPT课件

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1、第六章细菌的遗传变异主要内容：一、细菌遗传的物质基础二、基因突变三、基因的转移与重组四、研究细菌遗传变异的实际意义第一节细菌遗传的物质基础1、基因组(genome)细菌的基因组位于核体，是遗传的主要物质基础。核体又称染色体(chromosome)是由两条环状双螺旋DNA长链组成，含细菌的遗传基因，控制细菌的遗传与变异。细菌染色体DNA以半保留方式进行复制。故子代写亲代细菌的性状相同。倘若在DNA复制中，子代DNA发生改变，便会出现变异。2、质粒(Plasmid)质粒是细菌染色体外的遗传物质，多为环状双螺旋DN

2、A分子。质粒可以自身复制，随宿主菌分裂传到子代菌体。在一定条件下，质粒可以转移，也可丢失。质粒是自行复制单位，有的需与核质染色体的复制同步，称为严紧型复制。编码细菌各种重要的生物学性状。№1F质粒：编码性菌毛的质粒称致育质粒或F质粒，具有F质粒的细菌有性菌毛，为雄性细菌；无F质粒的细菌无性菌毛，为雌性细菌，该质粒与细菌的有性结合有关。№2毒力质粒：编码细菌各种毒力因子的质粒统称毒力质粒或Vi质粒。如致病性大肠杆菌在黏膜上定居及产生毒素的能力可由不同质粒编码，其中K质粒编码对黏膜具有黏附活性的菌毛，ST质粒与L

3、T质粒分别编码耐热肠毒素和不耐热肠毒素。细菌对抗菌药物或重金属盐类的抗性则由R质粒所决定。一个质粒可同时具有几种编码功能。质粒可以在细菌间转移，当质粒从一个细菌转移至另一个细菌时，携带的性状也随之转移。质粒的转移不仅可以发生花同种、同属的细菌之间，有的甚至还可以在不同种属的细菌间进行。按其转移的特性时将质粒分为二类:接合性质粒与非接合性质粒。2、穿梭载体是一类特殊的质粒，可在某种属关系差异较大的微生物中转移，例如在大肠杆菌与酵母之间。利用它可携带质核或真核微生物的外源序列。3、转座因子(transposabl

4、eelement)近年来发现微生物的某些DNA片段作为一个独立单位可在染色体上移动，此种移动甚至可发生在不同种细胞之间。这种可移动的DNA片段称之为转座因子。细菌的转座因子有三种类型:插入序列（IS）、转座子(Tn)以及某些特殊的噬菌体，例如Mu是促变噬菌体的简称。4、毒力岛(pathogenicityisland，PAI)是20世纪90年代提出的一个新概念。PAI是指病原菌的某个或某些毒力基因群，分子结构与功能有别于细菌染色体，但位于细菌染色体之内，因此称之为“岛”。PAI虽然是染色体的DNA片段，但两端往

5、往具有重复序列与插入元件，其G+Cmol%及密码使用与细菌染色体有明显差异，分子量较大，多为30～40kb，也有达100kb者。遗传变异的物质基础三个经典实验证明核酸是微生物遗传物质转化实验噬菌体感染实验植物病毒的重建实验ＳⅢ〖杀死〗无菌落生长体外培养ＲⅡ〖活菌〗体外培养ＲⅡ菌落ＲⅡ菌落多ＳⅢ菌落少体外混合培养ＳⅢ〖杀死〗ＲⅡ〖活菌〗转化实验（2）细菌培养实验大量R菌落活R菌S菌无细胞抽提液+活R菌+S菌DNAS菌落转化实验（3）S型菌无细胞抽提液试验S菌PrS菌多糖R菌落活R菌+Cncnc-micro植物病

6、毒蛋白质和RNA可以人为地分开,同时又可把它们重新组合成具感染性的病毒.植物病毒的重建实验甲ＲＮＡ＋乙Ｐr→感染症状同甲病毒；分离得到甲病毒乙ＲＮＡ＋甲Ｐr→感染症状同乙病毒；分离得到乙病毒Cncnc-microTMVHRV（TMV变种）HRVTMV原始株拆开重建感染分离纯化植物病毒的重建实验染色体基因Ⅱ基因ⅠDNA基因是一段DNA第二节基因突变一、基因突变的概念及种类：1、概念：基因突变简称突变，是变异的一种，指生物细胞遗传物质DNA分子结构突然发生了稳定的可遗传的变化。它是生物进化的一个重要因素。2、种类

7、：细菌与一般生物细胞一样可发生突变，其突变也可按发生改变的范围大小，分为染色体畸变和点突变。二、细菌常见的变异现象1、菌落形态变异分为两种类型，即菌落表面光滑、湿润，边缘整齐的光滑型（S型）和菌落表面粗糙、枯干，边缘不整齐的粗糙型(R型)。在一定条件下，光滑型菌落可变为粗糙型，称为S→R变异。S→R变异，经常伴随着S型抗原的丧失和病原菌毒力由强变弱等性状的改变。2、形态结构变异常见的有细胞壁缺陷变异(细菌L型等)、荚膜变异或鞭毛变异等。3-6%食盐鼠疫杆菌────→多形态性(衰残型)。        琼脂

8、培基形态结构变异青霉素、溶菌酶正常形态细菌──────→L型变异抗体或补体(部分或完全失去胞壁)正常霍乱弧菌霍乱弧菌L型形态结构变异特殊结构的变异42-43℃炭疽杆菌────→失去形成芽胞能力,毒性10-20天降低变形杆菌（H）1%石炭酸（O）迁徙生长单个菌落鞭毛变异3、抗原变异由于细菌基因突变而引起其抗原结构发生改变的变异类型。常见的抗原变异有：菌体抗原变异鞭毛抗原变异（H-O变异）荚膜抗原变异