第六章----细菌的遗传变异.ppt

第六章 细菌(xjn)(xjn)的变异第一页，共三十页。一、常见的细菌变异(biny)(biny)现象l（一）形态结构(jigu)变异1.形态变异l2.荚膜变异3.芽孢变异 4.鞭毛变异第二页，共三十页。l（二）培养特性变异1.光滑型粗糙型l2.D菌落(jnlu)变异（侏儒菌落(jnlu)）第三页，共三十页。第四页，共三十页。l（三）毒力变异1.毒力的增强(zngqing)l2.毒力的减弱第五页，共三十页。l（四）生化特性变异1.营养(yngyng)缺陷型变异：指由于细菌代谢缺陷造成的需某种物质才能生长的变异，如鼠伤寒沙门氏菌对铵盐的利用。l2.诱导酶的产生：如大肠杆菌的乳糖酶。3.终末产物阻遏：指细菌合成的某些酶类可被自身合成产物所抑制。第六页，共三十页。l（五）耐药性变异（抗性变异）：l是对某种化学药物或致死物理因子抗性的变异。通过自发突变以及抗性遗传因子的传递，而产生大多数抗性。l细菌获得抗性后，即使在没有药物的条件下，一般也不丧失抗性。但对青霉素、氯霉素、四环素、红霉素等由于(yuy)诱导而产生的耐药性，在药物消失后，抗性也消失。第七页，共三十页。l（六）抗原性变异：l编码细菌的抗原结构如菌体抗原、菌毛抗原、荚膜抗原、编码抗原等基因发生(fshng)突变时，细菌形成相应抗原结构的能力丧失，引起细菌抗原性变异。第八页，共三十页。二、细菌变异(biny)(biny)的机制l基因组：基因组：l位于(wiy)核体，是细菌遗传的主要物质基础。l质粒质粒：环状双螺旋DNA分子，编码细菌重要的生物学性状。lF质粒（编码性菌毛）、Vi质粒（各种毒力编码因子）。l接合性质粒（可在细菌间进行转移）、非结合性质粒（不可在细菌间进行转移）、附加体（可结合到染色体上）第九页，共三十页。l转座子转座子：指一些微生物的某些DNA片断作为一个独立单位可在染色体上移动，可发生在同种(tn zhn)或不同种(tn zhn)细胞间。l细菌的转座子有：插入序列（IS）、转座子（Tn）、某些特殊的噬菌体。l毒力岛毒力岛（PAI）：指病原的某个或某些毒力基因群，位于染色体内，但结构有别与染色体。第十页，共三十页。基因突变(j yn t bin)(j yn t bin)和基因转移l（一）突变：生物个体的遗传物质自身发生的改变。l1.染色体畸变l指染色体的一大段发生了变化，包括染色体结构上的缺失、重复、插入、易位、倒置。l2.基因突变也称点突变l指相应基因上的DNA链中一个或几个(j)核苷酸对的改变。包括置换（转换、颠换）、移码（由基因缺失或插入造成）。第十一页，共三十页。l置换置换:（转换和颠换）l1.转换：嘌呤(piolng)换嘌呤(piolng)AACTGCCCAAAAT AACTGCCCAAGGT2.颠换：嘌呤换嘧啶、或嘧啶换嘌呤 AACTGCCCGGAAT AACTGCCCTTAATl移码移码:插入或缺失：AACTGCCCGGAAT 1.碱基增加 AACggaaTGCCCGGAAT 2.碱基缺失 AACTGCCC-AT第十二页，共三十页。l3.突变的方式(fngsh)：自发突变：突变率很低，为1/106-1/109。l 人工突变：高温、辐射、化学药物、生物学方法。病毒的突变：lA.点突变：包括温度敏感突变、蚀斑突变和热突变。lB.缺失突变第十三页，共三十页。l（二）基因的转移与重组(zhn z)l两个不同性状个体之间的遗传物质转移到一起，经过重新组合形成遗传性个体的方式叫基因重组。l原核微生物的基因重组，是通过“转化”、“转导”、“接合”等方式进行，由供体细胞将部分遗传物质单向传递给受体细胞而发生的。第十四页，共三十页。l.转化l细菌直接(zhji)由外界环境中摄取DNA片断，整合于自身的基因组中，在亲缘菌之间，频率低。l革兰氏阳性菌和革兰氏阴性菌中都有发生。l不是所有细菌都有转化现象，大多数细菌不能接受外源性DNA，不能将它整合到染色体中。第十五页，共三十页。l细菌能产生(chnshng)内切酶，识别并切割进入细胞的外源性DNA。l受体菌必须处于感受态才能转化。第十六页，共三十页。第十七页，共三十页。l.转导l以噬菌体为媒介，将供体细菌的部分遗传物质转移(zhuny)给受体菌的过程，发生在亲缘菌之间，频率低。第十八页，共三十页。l普遍性转导:l细菌或质粒DNA裂解片断误装入噬菌体内，形成完全缺陷的转导性噬菌体。l供体菌DNA片断与受体菌的染色体DNA整合，成为遗传性稳定的转导子，称完全转导。l不发生完全整合，供体菌DNA仍处于游离状态，不自身复制，但能转录、翻译和表达(biod)性状，称为顿挫转导。第十九页，共三十页。l局限性转导:l噬菌体DNA留在细菌染色体上，并带走细菌DNA上的部分基因，这种发生(fshng)偏差的噬菌体，称为部分缺陷噬菌体，当此噬菌体再次侵入受体菌时，可带入原来供体菌的特定基因。第二十页，共三十页。l溶原性转变l细菌被温和噬菌体感染后，因噬菌体的基因(jyn)整合到细菌的基因(jyn)组上，使细菌表型性状发生变化的现象。l如不产白喉毒素的杆菌变成产毒素的白喉杆菌。第二十一页，共三十页。第二十二页，共三十页。l.接合：l通过性柔毛暂时沟通，由供体将遗传物质（质粒、基因(jyn)）转移给受体细菌的过程（必须有菌体的接触）。l接合性质粒有：lF质粒、R质粒、Col质粒第二十三页，共三十页。lR质粒（R因子(ynz)）l由环状双股DNA构成的质粒。l由两种不同功能的因子组成，另一是耐药性转移因子（RIF），决定性菌毛的形成；一是耐药性因子（RF），是决定耐药性的基因。l具R因子的菌为耐药菌或R+菌。lR质粒是一种稳定的质粒。第二十四页，共三十页。lCol质粒：控制(kngzh)细菌素的合成。lF质粒：F+、F-、Hfr第二十五页，共三十页。第二十六页，共三十页。l.原生质体融合：通过人为(rnwi)的方法，使遗传性状不同的两个细胞的原生质体发生融合，并产生重组系的过程。第二十七页，共三十页。l2.病毒的基因(jyn)重组l 分子内重组：指两种病毒的单分子核酸链中有一部分核苷酸序列进行交换，所形成的重组体。常见于单股DNA病毒。l 基因重配：是多分子基因组的病毒之间一个或几个核酸节段发生交换，形成的重配体。常见于RNA病毒。第二十八页，共三十页。细菌细菌(xjn)(xjn)遗传变异研究的实际意遗传变异研究的实际意义义l（一）细菌鉴定：微卫星技术（二）疾病预防和治疗(zhlio)：耐药性、疫苗（三）基因工程：目的基因分离、目的基因与载体DNA的体外重组、重组体导入受体细胞（常用转化）、复制与表达。第二十九页，共三十页。内容(nirng)总结第六章 细菌的变异。2.诱导酶的产生：如大肠杆菌的乳糖酶。（一）突变：生物个体的遗传物质自身发生的改变。指相应基因上的DNA链中一个或几个核苷酸对的改变。两个不同性状个体之间的遗传物质转移到一起，经过重新组合形成遗传性个体的方式叫基因重组(zhn z)。如不产白喉毒素的杆菌变成产毒素的白喉杆菌。基因重配：是多分子基因组的病毒之间一个或几个核酸节段发生交换，形成的重配体第三十页，共三十页。