《细菌的遗传与变异》PPT课件.ppt
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1、第第5 5章章细菌的遗传与变异细菌的遗传与变异遗传遗传(heredity)遗传使细菌的性状保持相对稳定,且代代相传,使其种属得以遗传使细菌的性状保持相对稳定,且代代相传,使其种属得以保存保存变异变异(variation)在一定条件下,子代和亲代之间以及子代和子代之间的差异在一定条件下,子代和亲代之间以及子代和子代之间的差异遗传性变异(基因型变异)遗传性变异(基因型变异)细菌的基因结构发生了改变,如基因突变或重组,不可逆,可细菌的基因结构发生了改变,如基因突变或重组,不可逆,可遗传给后代。遗传给后代。非遗传性变异(表型变异)非遗传性变异(表型变异)环境改变导致,基因结构未发生变异,可逆,不可遗传
2、。环境改变导致,基因结构未发生变异,可逆,不可遗传。基因型和表型变异的比较基因型和表型变异的比较基因型和表型变异的比较基因型和表型变异的比较基因型变异基因型变异基因型变异基因型变异表型变异表型变异表型变异表型变异基因结构基因结构基因结构基因结构 变化变化变化变化 未变未变未变未变可逆性可逆性可逆性可逆性 不或极少不或极少不或极少不或极少 可逆可逆可逆可逆稳定性稳定性稳定性稳定性 稳定 不稳定环境影响环境影响环境影响环境影响涉及细菌数涉及细菌数涉及细菌数涉及细菌数不受影响不受影响不受影响不受影响 受影响受影响受影响受影响 个别个别个别个别 全体全体全体全体细菌的变异现象细菌的变异现象 3-6%N
3、aCl 鼠疫杆菌鼠疫杆菌多形态性多形态性(衰退型)衰退型)琼脂培养基琼脂培养基形态变异形态变异1.形态变异形态变异细菌细菌L型变异型变异 青霉素、溶菌酶青霉素、溶菌酶正常形态细菌正常形态细菌细菌细菌L型型抗体或补体抗体或补体正常霍乱弧菌正常霍乱弧菌霍乱弧菌霍乱弧菌L L型型特殊结构的变异特殊结构的变异鞭毛变异鞭毛变异(HO变异)变异)1%石炭酸石炭酸 变形杆菌变形杆菌失去鞭毛失去鞭毛(H菌落)菌落)(O菌落)菌落)迁徙生长现象迁徙生长现象单个菌落单个菌落菌菌落落变变异异 在陈旧培养基中长期培养在陈旧培养基中长期培养光滑型菌落光滑型菌落粗糙型菌落粗糙型菌落(S型型)或在有免疫力的人体内或在有免疫
4、力的人体内(R型)型)S-R变异变异毒力变异毒力变异v白喉外毒素的来源白喉外毒素的来源 白喉杆菌白喉杆菌+噬菌体噬菌体产生毒素产生毒素v卡介苗的发明卡介苗的发明 牛型结核杆菌牛型结核杆菌 BCGBCG230次第一节第一节 细菌的遗传物质细菌的遗传物质n染色体n质粒n转座因子n整合子n噬菌体 特点:特点:环状环状dsDNA,相对较小,相对较小,5106bp无组蛋白无组蛋白无内含子无内含子连续基因连续基因结构基因单拷贝结构基因单拷贝1.1.细菌染色体细菌染色体(bacterial chromosome)2.质粒(plasmid)特征1.自我复制2.编码某些特定性状:vR质粒耐药性vF质粒性菌毛vV
5、i质粒毒力vCol质粒大肠菌素v代谢质粒各种酶3.3.可自行丢失与消除可自行丢失与消除4.4.可在细菌间转移可在细菌间转移5.5.质粒的不相容性与相容性质粒的不相容性与相容性 3.3.转座因子转座因子transposable element概念:概念:是存在于细菌染色体或质粒是存在于细菌染色体或质粒DNADNA分子上的一段特异分子上的一段特异性核苷酸序列片段,它能在性核苷酸序列片段,它能在DNADNA分子中移动,不断分子中移动,不断改变它们在基因组的位置,能从一个基因组转移改变它们在基因组的位置,能从一个基因组转移到另一个基因组中。到另一个基因组中。(1)插入序列(insertionseque
6、nce,IS)750-1550750-1550 bpbp ,最简单,最简单,两端两端反向反向重复序列,与插入有关重复序列,与插入有关,中心序列有转位酶基因中心序列有转位酶基因(2)转座子(transposon,Tn)除携带与转座作用有关的基因外,还携带其它基因除携带与转座作用有关的基因外,还携带其它基因(如耐药性、重金属抗性基因、糖发酵基因)(如耐药性、重金属抗性基因、糖发酵基因)4.4.整合子(整合子(integron,In)l是是一一种种运运动动性性的的DNADNA分分子子,具具有有独独特特结结构构可可捕捕获获和和整整合合外外源源性性基基因因,使使之之成成为为功功能能性性基基因因的的表达单
7、位表达单位l定位于染色体和质粒或转座子上定位于染色体和质粒或转座子上l基基本本结结构构:两两端端为为保保守守末末端端,中中间间为为可可变变区区,含一个或多个基因盒含一个或多个基因盒l功能元件功能元件:重组位点;整合酶基因;启动子:重组位点;整合酶基因;启动子l通通过过转转座座子子或或接接合合性性质质粒粒,使使多多种种耐耐药药基基因因在在细菌中进行水平传播细菌中进行水平传播 5.噬菌体(噬菌体(bacteriophage)形态结构形态结构形态结构形态结构:蝌蚪形蝌蚪形蝌蚪形蝌蚪形衣壳:蛋白质衣壳:蛋白质衣壳:蛋白质衣壳:蛋白质核酸:核酸:核酸:核酸:dsDNA dsDNA 分布广分布广分布广分布
8、广:有菌就有噬菌体有菌就有噬菌体有菌就有噬菌体有菌就有噬菌体宿主特异性:流行病调查;分型宿主特异性:流行病调查;分型宿主特异性:流行病调查;分型宿主特异性:流行病调查;分型参与细菌变异:转导参与细菌变异:转导参与细菌变异:转导参与细菌变异:转导,溶原性转换溶原性转换溶原性转换溶原性转换第三节 基因的转移和重组转移:转移:供菌提供供菌提供DNADNA;受菌接受;受菌接受DNADNA重组:重组:受菌获得供菌受菌获得供菌DNADNA类型类型类型类型 基因来源基因来源基因来源基因来源 转移方式转移方式转移方式转移方式 转化转化转化转化 供菌供菌供菌供菌 受菌摄入受菌摄入受菌摄入受菌摄入 接合接合接合接
9、合 供菌供菌供菌供菌 通过性菌毛通过性菌毛通过性菌毛通过性菌毛转导转导转导转导 供菌供菌供菌供菌 噬菌体媒介噬菌体媒介噬菌体媒介噬菌体媒介 溶原性转换溶原性转换溶原性转换溶原性转换 噬菌体噬菌体噬菌体噬菌体 前噬菌体前噬菌体前噬菌体前噬菌体一、一、转化(转化(transformation)转化转化 供体菌裂解释放的供体菌裂解释放的DNADNA片段被受体菌直接摄片段被受体菌直接摄取,使受体菌获得新的性状。取,使受体菌获得新的性状。转化现象在肺炎链球菌、葡萄球菌和流感嗜转化现象在肺炎链球菌、葡萄球菌和流感嗜血杆菌等中被证实。血杆菌等中被证实。转化试验转化试验转化发生的条件转化发生的条件1.供受菌基
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