最新第4章-细菌的遗传变异教学讲义PPT课件.ppt

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1、第4章-细菌的遗传变异分类1、遗传变异（基因型变异）遗传物质结构改变，可传给后代；2、非遗传性变异（表型变异）外界环境条件的作用引起，不能遗传，去诱可复原。常见的变异现象举例1.形态结构变异（1）细菌L型变异（2）特殊结构变异①荚膜、芽胞②H--O4.耐药性变异：指细菌对药物所具有的相对抵抗性（对某种抗菌药由敏感变为耐受）。（1）单一耐药（2）多重耐药性（3）对药物的依赖性第一节细菌基因组1、细菌的染色体缺乏组蛋白，外无核膜包围，是一个环状双螺旋DNA长链，反复盘绕成疏松网状结构，附着在横隔中介体或细胞膜上。细菌染色体特征①较小（580-5220kb)；②功能

2、上相关的几个基因组成操纵子结构，仅一个复制启动位点转录一条mRNA链，然后分别合成各自的蛋白；③基因是连续的，无内含子成分，转录的RNA无须加工剪切；④不编码的DNA比真核细胞基因组少得多，只有一少部分是不翻译的；⑤与病毒基因组相比，仅有少数基因存在重叠现象；⑥多数情况下结构基因在基因组中都是单拷贝。2、质粒(plasmid)是细菌染色体外的遗传物质，存在于细胞质中的环状闭合的双链DNA分子。自行丢失/人工处理消失质粒的主要特征①具有自我复制能力；②携带的遗传信息能赋予宿主菌某些生物学性状（致育性、耐药性、致病性），利于在特定条件下生存；③不是细菌生命活动所必

3、需的遗传物质；④质粒的转移性，可通过接合、转化、转导等方式在细菌间转移；按能否通过细菌接合作用进行基因传递分接合性质粒：40-100kbp的大质粒；非接合性质粒：15kbp及以下的小质粒。F质粒、多数的R质粒属于接合性质粒质粒分类按质粒能否共存于同一菌体内分相容性和不相容性;按质粒在菌体内的数量分：松弛型和紧密性按质粒编码的生物学性状分：①致育质粒（F质粒，编码性菌毛）；②耐药性质粒：编码细菌对抗菌药物或重金属盐类的耐药性；按质粒的生物学性状分③毒力质粒（Vi质粒）；④细菌素质粒（如Col质粒）；⑤代谢质粒（编码产生相关的代谢酶，如脲酶、枸橼酸盐利用酶等）。3

4、、噬菌体基因组温和噬菌体前噬菌体转座元件（transposableelement)：是存在于细菌染色体、质粒或噬菌体基因组中的一段特异性核苷酸序列片段，能在DNA分子中移动。改变核苷酸序列或影响插入点附近的基因表达。是个活跃分子噢！二、细菌基因组中的特殊结构2、按结构和功能不同分二类：①插入序列（insertionsequence,IS）：在细菌中最早发现的最简单的一类转座元件，只有插入功能，不带其它遗传信息。IS只编码一种参与转移作用的转座酶②转座子（transposon,Tn）结构较复杂，除两端的插入序列外，还携带有其它基因（耐药性、毒力）这些基因可随转座

5、子转移重组，造成大的染色体突变。转座行为导致DNA分子发生重排，促使生物变异及进化。见图4-1：插入序列与转座子（P.50）转座子耐药性Tn1Tn2Tn3氨苄青霉素Tn4氨苄青霉素、链霉素、磺胺Tn5卡那霉素、博莱霉素、链霉素Tn6卡那霉素Tn7甲氧苄氨嘧啶Tn9氯霉素Tn10四环素Tn551红霉素Tn971红霉素表4-1转座子基因编码的耐药性3、整合子(integron,In)是一种运动性DNA分子，可捕获整合外源基因。定位于染色体和质粒或转座子上，是细菌固有的一种遗传单位，通过捕获外源性基因来增强细菌生存能力。整合子的3个功能元件：整合酶基因、重组位点、启

6、动子第二节细菌的基因突变一、基因突变规律基因突变：细菌遗传物质的结构发生突然而稳定的改变，导致细菌性状的遗传性变异。原因：自发突变、人工诱变类型：点突变（碱基置换）：转换、颠换多点突变（置换、缺失、插入）染色体畸变：大段染色体缺失、重复、异位诱变剂：紫外线、高温、辐射、化学物质（亚硝酸盐、烷化剂、丫啶类染料等）。二、突变型细菌1、耐药性突变体2、营养缺陷型突变体3、条件致死性突变体（最常见ts株mutation第三节基因的转移与重组转移：外源性遗传物质由供体菌转入到受体菌的过程。重组：转移的基因与受体菌DNA整合在一起。外源遗传物质包括：供菌染色体基因组质粒D

7、NA噬菌体基因组基因转移和重组方式：1．转化(transformation)：受体菌直接摄取供体菌的DNA片段，使受体菌获得新性状。转化的DNA片段称为转化因子。2．接合(conjugation)细菌通过性菌毛连接沟通，将遗传物质（质粒）从供菌转移给受菌。类型有：（1）F质粒的接合见图接合时F因子的转移与复制F+F–染色体F质粒F+F–F+F+高频重组株（Hfr）：F因子整合到细菌环状DNA上，这种整合状态F＋菌株叫Hfr（高频重组）。（2）R质粒的接合细菌耐药性与染色体基因突变和R质粒的接合转移有关。R质粒由两部分组成①耐药传递因子（RTF，相当于F质粒可编

8、码性菌毛和通过接合转移）；②耐药决定因