细菌的遗传和变异ppt课件.ppt

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1、细菌的遗传和变异郑州大学微生物学与免疫学教研室遗传和变异遗传(heredity)：使各种微生物的性状保持相对稳定，子代和亲代的生物学性状基本相同，且代代相传。变异(variation)：子代与亲代以及子代与子代之间的生物学性状出现差异。遗传和变异的意义遗传和变异遗传性变异（基因型变异(genotypicvariation)）：指基因结构发生改变，如基因突变或基因的转移与重组。这种变异的性状可遗传给子代。非遗传性变异（表型变异(phenotypicvariation)）：由外界环境的影响作用于微生物引起的性状变异，其基因结构未改变。不能遗传。

2、遗传和变异变异方式发生于个体/群体受环境影响可逆性遗传性变异个体不受不可逆非遗传性变异群体易受可逆第一节遗传和变异原理一、DNA的结构与功能DNA分子是由两条相互平行而方向相反的多核苷酸链组成，其功能是储存、复制和传递遗传信息。DNA半保留复制中心法则中心法则的例外：RNA病毒、逆转录病毒、类病毒等。亦可为对中心法则的补充。二、基因和基因的转录基因(gene)：编码产生特定蛋白质的DNA/RNA序列。它既是结构单位，又是功能单位。微生物的基因结构（原核细胞基因组）：结构基因：编码结构蛋白质的基因。非结构基因：编码功能蛋白质的基因。操纵基因(

3、operatorgene)、启动子(promotor)、操纵子(operon)、调解基因原核基因结构中无内含子。缺乏诱导剂的乳糖操纵子不能合成三种酶缺乏诱导剂的乳糖操纵子不能合成三种酶缺乏诱导剂的乳糖操纵子不能合成三种酶(gif)诱导剂可引起乳糖操纵子合成三种酶(gif)二、基因和基因的转录微生物的基因结构（病毒基因组）病毒核酸更加简单，仅有3~400bp，小病毒仅含有3~4个基因组。基因转录原核细胞转录形成mRNA分子一般不需加工，合成后即可作为模板参与蛋白质合成。原核细胞转录过程三、遗传信息的翻译翻译(translation)：是以RN

4、A为模板合成蛋白质的过程。密码子(codon)：核苷酸三联体。遗传密码(geneticcode)：mRNA上的碱基序列，由一个串联排列的密码子组成。原核细胞的翻译过程第二节细菌的遗传与变异一、细菌的变异现象形态结构变异：L型；特殊结构的变异（荚膜、芽胞、鞭毛—H-O变异）。抗原性变异：O和H抗原的变异。菌落的变异：S-R变异。毒力变异：毒力增强和减弱。耐药性变异：指细菌对某种抗菌药物由敏感变成耐药的变异；多重耐药菌株。L型细菌典型的油煎蛋样菌落S-R变异下图：S(smooth)菌落上图：R(rough)菌落毒力变异毒力增强：白喉棒状杆菌溶

5、原性细菌产生白喉毒素毒力减弱：有毒力的牛型TB13年230代含胆汁、甘油、马铃薯的培养基卡介苗(BCG)二、与细菌遗传变异相关的物质细菌的基因组：指染色体和染色体以外遗传物质所携带基因的总称。细菌染色体质粒噬菌体转座子细菌结构的示意图细菌染色体(bacterialchromosome)定义：是一条环状双螺旋DNA长链，按一定构型反复回旋形成松散的网状结构，附着在横隔中介体或细胞膜上。功能：决定细菌的基因型。结构：裸露的核酸分子或结合少量特殊蛋白，无组蛋白，无核膜，基因结构连续。致病岛(pathogenicityisland)：细菌基因组内

6、编码毒力性状负责其致病性的遗传片段；“islandofevil”。质粒(plasmid)(1)质粒：细菌染色体以外的遗传物质，环状闭合的双链DNA，存在于细胞质中，具有自主复制的能力，所携带的遗传信息能赋予宿主菌某些生物学性状。质粒(plasmid)(2)具其编码的生物学性状可分为：致育质粒或F质粒(fertilityplasmid)耐药性质粒毒力质粒或Vi质粒(virulenceplasmid)细菌素质粒代谢质粒与有性生殖功能相关。F+菌，F-菌。编码细菌对抗菌药物或重金属盐类的耐药性。分为：接合性耐药质粒（R质粒(resistancep

7、lasmid)）；非接合性耐药质粒—噬菌体传递。编码毒力因子的质粒。如ST质粒、LT质粒。编码各种细菌素。如Col质粒（编码大编码产生与代谢相关的许多酶类肠菌素）编码产生与代谢相关的许多酶类质粒(plasmid)(3)质粒DNA的特征：具有自我复制的能力，一个质粒是一个复制子(replicon)拷贝(copy)。种类英文名称拷贝数与染色体复制相关性紧密型质粒stringent低，1~2个同步松弛型质粒relaxed高，10~60个不相关质粒(plasmid)(4)质粒DNA的特征：质粒DNA所编码的基因产物能赋予细菌某些性状特征。可自行丢失

8、与消除，其赋予细菌的性状亦随之消失，但细菌仍存活。可通过接合、转化或转导等方式在细菌间转移。接合性质粒带与接合传递相关的基因，较大，40~100kbp，如F质粒。非接合性质粒不能