医学微生物学 遗传与变异ppt课件.ppt

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1、第5章细菌的遗传与变异细菌的变异现象细菌的遗传物质基因的转移与重组细菌遗传变异在医学上的意义遗传（heredity）微生物的生物学性状保持相对稳定，且代代相传。变异（variation）子代与亲代之间以及子代与子代之间的生物学性状出现差异。细菌变异的现象形态、结构变异抗原性变易菌落变异毒力变异耐药性变异形态结构的变异卵圆形鼠疫耶氏菌多形态（球形、亚铃状）适宜30克/LNaClL型变异：青霉素、溶菌酶细菌L型菌（细胞壁缺陷型细菌）正常霍乱弧菌霍乱弧菌L型鞭毛变异：普通培养基变形杆菌含0.1%石炭酸培养基迁徙生长点状生长毒力变异有毒/强毒无毒/弱毒如：有毒牛分

2、枝杆菌减毒株（卡介苗-BCG）（BacillusofCalmette-Guerin）无毒白喉棒状杆菌有毒株胆汁、甘油、马铃薯13年230代β-棒状杆菌噬菌体耐药性变异如：金葡菌耐药菌株(85-90%)痢疾杆菌野生菌株耐药菌株依赖菌株PNC细菌染色体细菌染色体外遗传物质质粒DNA噬菌体转座子整合子细菌遗传变异的物质基础细菌染色体（bacterialchromosome)1、细菌属于原核细胞型微生物,细菌染色体是环状双螺旋DNA，不含组蛋白,无核膜包围。2、基因：是具有一定生物学功能的核苷酸序列，如编码结构蛋白、酶等功能。细菌基因的结构是连续的,无内含子。相对

3、较小，只有一个复制起始位点功能相关的基因转录出一条mRNA，分别合成各自蛋白基因是连续的，没有内含子，不需要转录后的剪切和加工非编码区和基因较少很少发生基因重叠基因组为单倍体，具有各种功能识别区是细菌染色体外的遗传物质，是环状闭合的双链DNA，能够自我复制，赋予细菌某些生物学性状。几种重要的质粒致育质粒（F质粒）耐药质粒毒力质粒（Vi质粒）细菌素质粒代谢质粒质粒（plasmid）F+雄性菌（具有性菌毛）F-雌性菌（无性菌毛）1、致育质粒（fertilityplasmid,F质粒）2、耐药质粒（R质粒）编码细菌对抗菌药物的耐药性。可通过细菌间接合进行传递的称

4、接合性耐药质粒。不能通过接合传递的非接合性耐药质粒，但可通过噬菌体传递。危害3、细菌素质粒编码各种细菌产生细菌素。Col质粒编码大肠埃希菌产生大肠菌素，对同品系或近缘的细菌有抑制作用4、毒力质粒（Vi质粒）编码与该菌致病性有关的毒力因子。如致病性大肠埃希菌产生的耐热性肠毒素是由ST质粒编码的。细菌粘附定植在肠粘膜表面是由K质粒决定的。编码产生相关的代谢酶。如：沙门菌发酵乳糖代谢质粒5、代谢质粒具有自我复制的能力。质粒DNA所编码的基因产物赋予细某些性状特征。质粒可自行/人工丢失与消除。质粒可通过接合、转化或转导等方式在细菌间转移。质粒可分相容性（compa

5、tibility）与不相容性。质粒DNA的特征转座因子概念：是基因组中一段特异的具有转位特性的独立的DNA序列（移动基因）。种类插入序列（insertionsequence,IS）转座子（transposon,Tn）造成结果：改变原有核苷酸序列影响插入点附近基因的表达本身所携带的一定的基因序列表达插入序列（insertionsequence,IS）是最小的转位因子，长度不超过2kb，不携带任何已知与插入功能无关的基因区域，往往是插入后与插入点附近的序列共同起作用，可能是原细胞正常代谢的调节开关之一。TransposaseABCDEFGGFEDCBA转座子（

6、transposon,Tn）长度一般超过2kb，除携带与转位有关的基因外，还携带耐药性基因、抗金属基因、毒素基因及其他结构基因等。因此当Tn插入某一基因时，一方面可引起插入基因失活产生基因突变，另一方面可因带入耐药性基因而使细菌获得耐药性。转座子可能与细菌的多重耐药性有关。ISISResistanceGene(s)ISISResistanceGene(s)Tn携带的耐药性基因在细菌的染色体和质粒之间转移，导致耐药性基因的播散是自然界中细菌耐药性产生的重要原因之一。整合子一种运动的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

7、单位。存在许多细菌中，定位于染色体、质粒、转座子上。细菌固有的遗传单位由两端保守区和中部可变区组成可变区包含多个基因盒5’端保守区包含3个功能元件（整合酶基因、重组位点和启动子）噬菌体（bacteriophage,phage）是感染细菌、真菌、放线菌或螺旋体等微生物的病毒具有病毒的特性：个体微小，可以通过细菌滤器，电镜观察没有完整的细胞结构，由蛋白质和核酸组成专性细胞内寄生的微生物温和噬菌体有溶原性周期和溶菌周期毒性噬菌体溶菌性周期细菌变异的机制基因突变（内源性基因突变）基因的转移与重组（外源性基因的转移与重组）基因的转移与重组基因转移（genetrans

8、fer）：外源性遗传物质由供体菌转入某受体菌内的过程。基因重组（g