细菌的遗传与变异.ppt

《细菌的遗传与变异.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在PPT专区-天天文库。

1、第4章细菌的遗传与变异本章节学习要点：1、掌握细菌变异机理：表型变异（诱导酶）和基因型变异（突变，基因的转移和重组包括转化、转导、溶原性转化和接合）；掌握细菌耐药性的定义；2、熟悉常见细菌变异现象及其在医学实践上的意义。熟悉细菌耐药的控制策略；3、了解噬菌体、溶原性细菌和溶原性状态的概念；了解抗菌药物的种类，耐药的产生机理。细菌和其他微生物一样，具有遗传性和变异性。细菌的形态、结构、新陈代谢、抗原性、毒力以及对药物的敏感性等都是由细菌的遗传物质所决定的。在一定的培养条件下这些性状在亲代与子代间表现相同，为遗传性。然而也可出现亲代与子代间的变异。

2、如果细菌的变异是由于细菌所处外界环境条件的作用，引起细菌的基因表达调控变化而出现的差异，则称为表型变异。表型变异因为并未发生细菌基因型的改变，不能遗传，所以是非遗传变异。遗传使细菌保持种属的相对稳定性，而基因型变异则使细菌产生变种与新种，有利于细菌的生存及进化。第一节细菌的遗传物质1、细菌染色体细菌作为原核型微生物，虽没有完整的核结构，但却有核区（或核质）。在电镜下观察，核区有盘旋堆积的DNA纤维。细菌染色体DNA与其他生物相同，由互补的双链核苷酸组成。细菌的染色体与生物细胞染色体不同，前者不含有组蛋白，基因是连续的，无内含子。由于细菌核区DN

3、A的功能与真核细胞染色体的功能相同，因此又称其为细菌染色体。2、质粒细菌的DNA除大部分集中于核质（染色体）内，尚有少部分（约1～2%）存在于染色体外，称为质粒。质粒与染色体的相似处为：质粒亦为双链环形DNA，不过其分子量远比染色体为小，仅为细菌染色体DNA的0.5～3%。质粒亦可携带遗传信息，可决定细菌的一些生物学特性。然而质粒却有一些与染色体DNA不同的特性。质粒的主要特征：1）质粒具有自我复制的能力，一个质粒是一个复制子。与染色体同步复制的质粒称紧密型质粒，与染色体复制不相关的质粒称松弛型质粒。2）质粒能编码某些特定性状，如致育性、耐药性

4、、致病性等。3）质粒可自行丢失与消失，故质粒并非是细菌生命活动不可缺少的遗传物质。4）质粒可通过接合、转化或转导等方式在细菌间转移。根据质粒能否通过细菌的接合作用进行传递，将其分为接合性质粒（如F质粒和多数R质粒）和非接合性质粒。5）质粒的相容性和不相容性。根据质粒编码的生物学性状分为：1）致育质粒（F质粒）：具有接合功能，有性菌毛，雄性菌。2）耐药性质粒：分为接合性耐药性质粒（R质粒）和非接合性耐药性质粒（通过转导的方式传递）。3）毒力质粒（Vi质粒）：编码相关毒力因子。4）细菌素质粒：编码各类细菌素。5）代谢质粒：编码与代谢相关的酶类。3、

5、噬菌体基因组：噬菌体是能感染细菌、放线菌、真菌、螺旋体的病毒。噬菌体分布广泛，凡是有细菌存在的场所，就可能有相应噬菌体的存在。噬菌体有严格的宿主特异性，只寄居于易感宿主菌体内。噬菌体1000万倍噬菌体进入细菌细胞后，能在敏感宿主菌内复制增殖并使之裂解的噬菌体称为毒性噬菌体有些噬菌体感染细菌后并不增殖，而是将其基因整合于细菌基因组中，成为细菌DNA的一部分，当细菌分裂时，噬菌体的基因亦随之分布至两个子代细菌的基因中。这种噬菌体称为温和噬菌体。整合在细菌DNA上的噬菌体基因称为前噬菌体，带有前噬菌体的细菌称为溶源性细菌溶源性噬菌体能正常繁殖，但这种

6、带噬菌体的溶源状态有时能自发终止，结果导致噬菌体增殖而引起细菌裂解。用紫外线照射或过氧化氢等处理溶源性细菌，可诱导前噬菌体从细菌的DNA分开，而开始其溶菌性周期。偶尔溶源性细菌也可失去前噬菌体。4、转座因子：是细菌基因组中能改变自身位置的一段DNA序列，这种转座作用可发生在同一染色体上，也可发生在染色体和/或质粒间。转座因子分为插入序列和转座子。5、整合子：是一种运动性的DNA分子，具有独特结构可捕捉和整合外源性基因，使之转变成为功能性基因的表达单位。第三节基因的转移与重组遗传型变异可通过两个不同性质细菌之间发生遗传物质的转移和重组而实现.在基

7、因转移中,提供DNA的细菌为供体菌,而接受DNA的细菌是受体菌。基因转移后获得重组的子代，即具有供体与受体菌二者的主要特性。实现基因转移需要两个基本条件：一是全部或部分供体菌的基因相应进入受体菌；二是在受体菌中形成重组（杂交）的基因组。基因转移(genetransfer)：外源性的遗传物质由供体菌转入某受体菌内的过程。基因重组(recombination)：转移的基因与受体菌DNA整合在一起。一、转化转化是受体菌直接摄取供体菌游离的DNA片段，通过与染色体重组，获得了供体菌的部分遗传特性。转化的DNA可以是细菌溶解后释放的，也可用人工方法抽提而

8、获得。例：小鼠体内肺炎链球菌转化实验，说明存在转化。活的SIII肺炎球菌-----------小鼠病死；死的SIII肺炎球菌-----------小鼠