遗传变异ppt课件.ppt

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1、第四章细菌的遗传和变异1遗传(heredity)是子代与亲代的相似性，保证了物种的稳定性。变异（variation)是子代与亲代的差异，有利于物种的进化。遗传变异（genotypicvariation）表型变异（phenotypicvariation）2细菌的基因组基因突变基因转移与重组遗传变异在医学上的意义3学习重点与难点1.细菌遗传物质的种类：染色体、质粒、噬菌体、转位因子、整合子2.细菌基因的水平转移（1）转化、接合、转导、溶原性转换的概念及其在临床实践中的意义（2）耐药质粒与耐药性的传播4第一节细菌基因组包括染色体、外源性DNA（质粒、噬菌体）及可移动元件

2、（插入序列、转座子、整合子）Genome包含菌细胞的全部遗传信息，构成细菌的基因型，决定细菌的生物学特性5一条环状双螺旋的双链DNA（dsDNA)、按一定结构反复回旋成松散的网状结构附着于横隔中介体或细胞膜一、细菌染色体（chromosome）61.特点相对较小，只有一个复制起始位点多数基因为单拷贝功能相关的基因高度集中成操纵子具有连续基因结构，无内含子非编码序列较少，且编码序列多无重叠具有各种功能的识别区（含有特殊顺序）7细菌染色体的复制－－半保留复制82.致病岛（pathogenicityisland）位于致病菌染色体上，编码毒力相关因子的外源性DNA片断常为

3、分子量较大（20～100kbp）的基因群两侧往往含有重复序列或插入序列G＋C％与密码使用与细菌染色体有明显差异9细菌染色体外的遗传物质，为环状闭合或线状dsDNA；能自我复制；赋予细菌的某些重要的生物学性状；并非细菌生命活动所必需，可以自然丢失，也可以在细菌间转移；具有相容性与不相容性二、质粒（plasmid)101112质粒的分类1.接合性质粒与非接合性质粒2.严紧型质粒与松弛型质粒3.相容性质粒与不相容性质粒4.具质粒基因编码的生物学性状分类致育性质粒（F）耐药性质粒（R）毒力质粒（Vi）细菌素质粒（col）代谢质粒13三、转座元件（tranponsablee

4、lement)不依赖于同源重组即可在细菌基因组中改变自身位置的独特DNA序列，其转位导致了细菌基因的不稳定性和高突变率。14广泛存在于G-菌和G+菌中插入位点不存在同源性核苷序列转位作用主要依靠自身合成的特异性转座酶转位发生范围广1.特点15保留型转位通过转座酶切割转座元件，再插入到新位点复制型转位转座元件的一个拷贝保留于供体原位，另一拷贝插入新位点2.转位类型16插入序列转座子转座性噬菌体整合子3.转座元件的种类17TransposaseABCDEFGGFEDCBA1）插入序列（insertionsequence,IS）最简单的转座元件，长度小于2kb不携带任何

5、与转位功能无关的基因区域可能导致插入点附近基因表达改变182）转座子（transposon,Tn）结构复杂，大小约2-2.5kb除携带转位有关基因,还带多种结构基因可导致插入突变、基因重排或插入点附近基因表达改变19ISISResistanceGene(s)ISISResistanceGene(s)复合型转座子两端IS，中间耐药基因；是细菌耐药形成的重要原因Tn3系转座子两端重复序列，中间抗生素相关基因及转座相关基因接合性转座子无末端重复序列，通过接合作用转位Tn的三种类型203）转座噬菌体（Mu噬菌体）具有转座功能的溶原性噬菌体从细菌染色体脱落时，可能携带细菌D

6、NA片段随之转位Mu噬菌体是分子克隆中的重要工具214）整合子（Integron，In)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，使之转化为功能性基因的表达单位。存在于染色体、质粒或转座子上，是细菌固有的遗传单位。225’CS3’CSintIgene2gene1attIABCP1P2attC整合子—基因盒系统的结构5’端保守区（5CS）+中间可变区（基因盒）+3’端保守区（3CS）整合酶基因intI重组位点attIP1、P2启动子结构基因（多耐药基因）特异性重组位点attC23intI基因编码整合酶，催化基因盒在重组位点的整合及切除。据基因序

7、列分为6类短小的可移动DNA，只含有一个结构基因及一个特异性重组位点（attC），不含启动子。多为耐药基因基因盒24许多相关基因串联排列在细菌染色体的特定部位，上游有启动子或调控信号序列与操纵基因序列，共同构成的转录单位四、基因表达的调节系统1.操纵子（operon）25启动子或调控信号序列调节操纵子表达相关基因同时转录翻译，形成功能相关蛋白质功能蛋白质正负反馈调控操纵子2.操纵子的调控26第二节细菌基因突变自发突变诱导突变点突变染色体畸变细菌遗传物质的结构发生突然而稳定的改变，导致细菌发生遗传性变异。271.基因突变的规律稀有性及可诱导性突变与选择可逆性与回复突

8、变282.