《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)微生物的生物学性状保持微生物的生物学性状保持 相对稳定,且代代相传。相对稳定,且代代相传。变异(变异(variation)子代与亲代之间以及子子代与亲代之间以及子 代与子代之间的生物学性代与子代之间的生物学性 状出现差异。状出现差异。细菌变异的现象细菌变异的现象形态、结构变异形态、结构变异抗原性变易抗原性变易菌落变异菌落变异毒力变异毒力变异耐药性变异耐药性变异 细菌变异的现象细菌变异的现象形态结构的变异形态结构的变异 卵圆形卵圆形 鼠疫耶氏菌鼠疫耶氏菌 多形态(球形、亚铃状)多形态(球形、亚铃状)适宜适宜30克克/
2、LNaCl L型变异:型变异:青霉素、溶菌酶青霉素、溶菌酶 细菌细菌 L型菌(细胞壁缺陷型细菌)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:鞭毛变异:普通培养基普通培养基 变形杆菌变形杆菌 含含0.1%石炭酸石炭酸 培养基培养基 迁徙生长迁徙生长点状生长点状生长 毒力变异毒力变异 有毒有毒/强毒强毒 无毒无毒/弱毒弱毒 如:如:有毒牛分枝杆菌有毒牛分枝杆菌 减毒株(卡介苗减毒株(卡介苗-BCG)(Bacillus of Calmette-Guerin)无毒白喉棒状杆菌无毒白喉棒状杆菌 有毒株有毒株 胆汁、甘油、马铃薯胆汁、甘油、马铃薯 13年年230代代 -棒状杆菌噬菌体棒状杆菌
3、噬菌体 耐药性变异耐药性变异 Bs Br Bd如:如:金葡菌金葡菌(Bs)Br(85-90%)痢疾杆菌野生菌株痢疾杆菌野生菌株 耐药菌株耐药菌株 依赖菌株依赖菌株 PNC细菌遗传变异的物质基础细菌遗传变异的物质基础 细菌细菌染色体染色体细菌染色体外遗传物质细菌染色体外遗传物质 质粒质粒DNA噬菌体噬菌体转座子转座子整合子整合子细菌染色体(细菌染色体(bacterial chromosome)1、细菌属于原核细胞型微生物、细菌属于原核细胞型微生物,细菌染色体是细菌染色体是环状双螺旋环状双螺旋DNA,不含组蛋白不含组蛋白,无核膜包围。无核膜包围。2、基因:是具有一定生物学功能的、基因:是具有一定生
4、物学功能的核苷酸序列核苷酸序列,如编码结构,如编码结构蛋白、酶等功能。细菌基因的结构是连续的蛋白、酶等功能。细菌基因的结构是连续的,无内含子。无内含子。是细菌染色体外的遗传物质,是环状闭合的双链是细菌染色体外的遗传物质,是环状闭合的双链DNA,能,能 够自我复制,赋予细菌某些生物学性状。够自我复制,赋予细菌某些生物学性状。几种重要的质粒几种重要的质粒 致育质粒(致育质粒(F质粒质粒)耐药质粒耐药质粒毒力质粒(毒力质粒(Vi质粒)质粒)细菌素质粒细菌素质粒代谢质粒代谢质粒质粒(质粒(plasmid)F+雄性菌(雄性菌(具有性菌毛具有性菌毛)F-雌性菌(雌性菌(无性菌毛无性菌毛)致育质粒(致育质粒
5、(fertility plasmid,Ffertility plasmid,F质粒)质粒)噬菌体(噬菌体(bacteriophage,phage)是感染是感染细菌细菌、真菌、放线菌或螺旋体等微生物的病毒、真菌、放线菌或螺旋体等微生物的病毒 具有病毒的特性:具有病毒的特性:个体微小,可以通过细菌滤器,电镜观察个体微小,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温和噬菌体有溶原性周期和溶菌周期 毒性噬菌体毒性噬菌体 溶菌性周期溶菌性周期转位因子转位因子 概念:是一
6、类在细菌的染色体、质粒或噬菌体之间自行移概念:是一类在细菌的染色体、质粒或噬菌体之间自行移 动的遗传成分,是基因组中一段特异的具有转位特动的遗传成分,是基因组中一段特异的具有转位特 性的性的独立的独立的DNADNA序列(移动基因)。序列(移动基因)。种类种类 插入序列(插入序列(insertion sequence,ISinsertion sequence,IS)转座子(转座子(transposon,Tntransposon,Tn)造成结果:造成结果:改变原有核苷酸序列改变原有核苷酸序列 影响插入点附近基因的表达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本身所携带的一定的基因序列
7、表达整合子n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单位。n存在许多细菌中,定位于染色体、质粒、转座子上。细菌变异的机制细菌变异的机制 基因突变(内源性基因突变)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(外源性基因的转移与重组)基因突变基因突变 点突变:一对或少数几对硷基对的改变。点突变:一对或少数几对硷基对的改变。染色体畸变:较大范围的核苷酸序列发生易位、缺失、染色体畸变:较大范围的核苷酸序列发生易位、缺失、重复、倒位等变化。重复、倒位等变化。突变率突变率自然突变率自然突变率 (1010-10-10-
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