《细菌遗传与变异》PPT课件

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1、第四章细菌的遗传与变异罗冬青微生物学教研室第四节遗传和变异一、遗传与变异的概念二、常见的细菌变异现象三、细菌的基因组四、细菌变异的机制五、细菌遗传变异研究的意义遗传和变异概念1、遗传2、变异指亲代的特性可通过遗传物质传递给子代，保证物种的稳定性。在一定条件下，子代和亲代之间以及子代和子代之间生物学性状出现的差异称为变异。遗传变异细菌的基因结构发生了改变，如基因突变或重组，不可逆，可遗传给后代。表型变异环境改变导致，基因结构未发生变异，可逆，不可遗传。3-6%食盐鼠疫杆菌多形态性(衰残型)琼脂培基常见的

2、细菌变异现象青霉素、溶菌酶正常形态细菌L型变异抗体或补体1、形态结构变异陈旧培养基长期培养S菌落R菌落或在有免疫力的人体内细菌结构变异可导致抗原性改变。2、菌落的变异3、抗原性变异常见的细菌变异现象胆汁、甘油、马铃薯培养基牛型结核杆菌卡介苗13年（230代）4、毒力变异常见的细菌变异现象细菌对某种抗菌药物由敏感变成耐药的变异称为耐药性变异。含链霉素培基痢疾杆菌依链株(耐药菌株)长期培养5、耐药性变异常见的细菌变异现象细菌染色体是环状双螺旋DNA，不含组蛋白，无核膜包围。细菌的基因组特征：1、细菌的染

3、色体相对较小；基因是连续的，无内含子；大部分DNA用于编码蛋白质；仅少数基因存在基因重叠现象；多为单拷贝的；2、质粒（plasmid）质粒是细菌染色体外的遗传物质，是环状闭合的双链DNA。有自我复制能力编码产物赋予细菌某些性状特征可自行丢失与消除具有转移性质粒的特征细菌的基因组F质粒几种重要的质粒：带有F质粒的为雄性菌，能长出性菌毛；无F质粒的为雌性菌，无性菌毛。R质粒编码细菌对抗菌药物的耐药性。可通过细菌间接合或通过噬菌体进行传递。细菌的基因组Vi质粒Col质粒编码各类细菌素代谢质粒编码产生相关的代谢

4、酶编码细菌的毒素细菌的基因组3、噬菌体基因组（bacterialphagegenome）是一些具有转座功能的溶原性噬菌体，当整合到细菌染色体上，能改变溶原性细菌的某些生物学性状。细菌的基因组是细菌基因组中能改变自身位置的DNA序列4、转座元件（transposableelement）插入序列（insertionsequence,IS）：是最小的转座元件，不携带任何与插入功能无关的基因区域，插入后与插入点附近的序列共同起作用。包括：插入序列、转座子TransposaseABCDEFGGFEDCBA细菌的基

5、因组转座子（transposon,Tn）ISISResistanceGene(s)ISISResistanceGene(s)长度一般超过2kbp，携带特殊功能基因，不含自身所需要的基因如耐药性基因、重金属抗性基因、糖发酵基因、肠毒素基因等分为复合型转座子、Tn3系转座子和接合性转座子细菌的基因组转座子的特征转座子携带耐药或毒素基因Tn1Tn2Tn3AP（氨苄青霉素）Tn4AP、SM（链霉素）、Su（磺胺）Tn5Km（卡那霉素）Tn6Km（卡那霉素）Tn7TMP（甲氧苄氨嘧啶）、SMTn9Cm（氯霉素）T

6、n10Tc（四环素）tn551Em（红霉素）Tn971Em（红霉素）Tn681大肠埃希菌（肠毒素基因）5、整合子（integronIn)含有整合酶基因、重组位点和启动子三个功能元件。是一种可移动的DNA分子，具有独特结构可捕获和整合外源性基因，使之转变成为功能性基因的表达单位。细菌的基因组一、基因突变突变是DNA碱基对的置换、插入或缺失所致的基因结构的变化。细菌变异的机制可自发产生（彷徨试验、影印试验），也可人工诱导产生可发生回复突变，多为是表型的回复1、基因突变规律随机的、非定向的突变，是在接触噬菌体

7、之前就已发生，噬菌体对突变仅起筛选而不是诱导作用。彷徨试验影印培养试验2、突变型细菌种类及其分离：耐药性突变型药敏试验营养缺陷突变型营养物质筛选条件致死性突变型温度敏感试验发酵阴性突变型乳糖发酵试验细菌变异的机制二、基因的转移和重组(Genetransferandrecombination)细菌的基因转移和重组可通过转化、接合、转导、溶原性转换和原生质融合等方式进行。基因重组：转移的基因与受体菌DNA整合在一起的过程称为基因重组（generecombination）。基因转移：外源性的遗传物质由供体菌转

8、入某受体菌细胞的过程称为基因转移（genetransfer）。细菌变异的机制转化（transformation）ⅡRⅢSⅡRⅢS（死）ⅢS（死）ⅢSⅢSⅢSⅢSDNAⅡR肺炎链球菌注射分离培养转化（transformation）转化是受体菌直接摄取供体菌DNA片段而获得新的遗传性状的过程。供、受体菌的基因型相似，且受体菌只有处于感受态时，才能摄取转化因子，Mg2＋、Ca2＋、cAMP等可促进转化。转化的DNA片段称为转化因子，分子量小于10