《细菌的遗传变异》PPT课件

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1、第7章细菌的遗传变异遗传（heredity）遗传使细菌的性状保持相对稳定，且代代相传，使其种属得以保存变异（variation）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出现差异，有利于物种进化1基因型变异和表现型变异的比较基因型变异表现型变异基因结构变化未变可逆性不或极少可逆稳定性稳定不稳定环境影响涉及细菌数不受影响受影响个别全体2第一节细菌的变异现象一、形态结构的变异（1）荚膜变异（肺炎球菌）、芽胞变异（炭疽杆菌）、鞭毛变异（H-O变异：变形杆菌）、色素变异（粘质沙雷菌）（2）L型变异：肽聚糖合成障碍导致的细胞壁缺陷型，由体内体

2、外各种因素形成，其特点为：1、形态多变，不易染色；2、只能在高渗培养基上生长；3、L型菌在生化反应、抗原性、耐药性方面均与原菌不同；4、L型菌仍有一定致病性（金葡菌、链球菌等）5、部分细菌的L型变异有可逆性（金葡菌）二、菌落变异：光滑型（S）与粗糙型（R）三、毒力变异：卡介苗（BCG）的培养四、抗药性变异：耐甲氧西林金黄色葡萄球菌（MRSA）第二节遗传变异的物质基础一、细菌的染色体：包括真核细胞和原核细胞细菌染色体：裸露的dsDNA，3.2～5×106bp；只有一个复制起始位点；复制快：105bp/min；无组蛋白，为连续基因；含有重叠序列；染色体

3、上的DNA按碱基互补配对原则配对。基因：DNA分子中不同排列顺序的DNA区段所构成的特定的功能单位。二、质粒（plasmid）：是原核细菌染色体外的遗传物质，位于细胞质内。是双股闭环的DNA链，携带的基因数少，多携带抗药性基因、产抗生素基因、产毒素基因等，可自行复制、转移。功能：F质粒－转移；R质粒－耐药；Col质粒－细菌素6噬菌体（bacteriophage）：形态结构:蝌蚪形衣壳：蛋白质核酸：dsDNA分布广:有菌就有噬菌体宿主特异性：流行病调查；分型参与细菌变异：转导,溶原性转换7第三节变异的原理一、变异的一般机理包括基因突变和基因重组。（一

4、）基因突变突变：指细菌遗传基因结构上发生突然而稳定的改变，从而导致细菌发生遗传性变异。突变包括基因突变和染色体畸变。基因突变包括自然突变和诱发突变，其分子基础是碱基置换、碱基互变异构和碱基的减少、增加和倒置。（二）基因重组指细菌的基因通过接合、转导、转化等方式转移给另一个同种或异种的细菌，并经基因的重新组合后，形成新的遗传型个体的方式。转移和重组转移：外源性的遗传物质由供体菌转入某受体菌细胞的过程重组：转移的基因与受体菌DNA整合在一起称为重组，使受体菌获得供体菌的某些性状。类型基因来源转移方式转化供菌受菌摄入接合供菌通过性菌毛转导供菌噬菌体媒介溶

5、原性转换噬菌体前噬菌体10细胞融合不同细胞细胞融合接合（conjugation）通过性菌毛将供菌DNA转给受体菌，受体菌获得供体菌性状；接合性质粒包括F质粒、R质粒。11F质粒（fertilityfactor,致育因子）接触：细胞质沟通转移：F质粒进入F－菌，1分钟完成复制：F－菌转为F＋菌12转化（transformation）：受菌主动摄取外源性DNA供菌死亡时释放或人工方法提取DNA14影响因素：供、受菌基因型：同源性；亲缘关系近，转化率高感受态（competence）：生理活动过程中摄取转化因子的最佳时期环境因素：Mg2＋、Ca2＋等可促进

6、转化15转导（transduction）噬菌体媒介将供菌DNA转给受菌，使受菌获得供菌的部分遗传性状分普遍性转导和局限性转导16毒性噬菌体、温和噬菌体均可介导装配错误：任何部位细菌DNA片段转导性噬菌体：宿主菌DNA，无噬菌体DNA受菌接受转导噬菌体(供菌)DNA受菌获得供菌性状普遍性转导：17局限性转导：温和性噬菌体脱落错误：前噬菌体及两边的细菌DNA转导性噬菌体：噬菌体DNA及细菌DNA18溶原性转换（lysogenicconversion）温和噬菌体DNA以前噬菌体形式与菌染色体整合，成为溶原性细菌，从而获得新的性状。如白喉杆菌：β-噬菌体-

7、外毒素基因不产毒白喉杆菌产毒白喉杆菌19细胞融合由两个遗传性状不同的细胞，分别通过酶解作用进行溶解，在高渗溶液中除去细胞壁形成原生质体，将两个原生质体在高渗条件下用融合剂（PEG）使二者融合，形成具有新的遗传性状的重组细胞。在抗生素、酶、氨基酸制备中常用，尤其在单克隆抗体的制备中。二、细菌抗药性变异的原理（一）自然突变和选择抗药性突变与外界药物的存在与否无关，而是以一定的突变率发生在某些细菌中。药物仅起选择作用。抗药性的自然突变率低。由基因突变形成的抗药性，与细菌因经常接触抗菌药物产生生理适应而导致的抗药性，有一定区别。彷徨试验：随机的、非定向的突

8、变是在接触噬菌体之前就已发生，噬菌体对突变仅起筛选而不是诱导作用。22影印平板：自发的，随机的，非诱导的药物仅起选择作用2