第五章 细菌的遗传变异.ppt

第六章细菌的遗传变异 细菌的遗传 指亲代细菌与子代细菌的相似性 它使细菌的性状保持相对稳定 是各种细菌存在的根据 细菌的变异 指亲代与子代以及子代细菌之间的不相似性 细菌得以发展进化 第一节细菌遗传的物质基础 一 基因组 genome 位于核体 是遗传的主要物质基础 环状双链双螺旋DNA链组成 二 质粒 plasmid 细菌染色体外的遗传物质 编码细菌各种重要的生物学性状 1 致育质粒或F质粒 fertilityplasmid 编码性菌毛的质粒2 毒力质粒或Vi质粒 virulenceplasmid 编码细菌各种毒力因子 编码菌毛质粒 ST和LT质粒3 耐药质粒或R质粒 resistanceplasmid 细菌对抗菌药物或重金属盐类的抗性4 细菌素质粒控制细菌产生菌素 一 质粒的种类 1 质粒可以自身复制 2 质粒编码细菌各种重要的生物学性状 3 质粒可自行丢失或经人工处理而消除 4 质粒可转移 5 具有相容性和不相容性 二 质粒的特点 三 转座因子 transposableelement 是细菌基因组中能改变自身位置的一类独特的DNA片段 即在染色体上可移动的DNA片断 依赖自身合成的特异性转位酶 常引起细菌致病性和耐药性的变化 包括插入序列 转座子 Mu噬菌体 基因盒 整合子系统 四 毒力岛 pathogenicityisland PAI 位于细菌染色体内的 分子结构和功能有别于细菌染色体的毒力基因群 第二节基因变异机制 一基因突变 指生物细胞遗传物质DNA分子结构突然发生了稳定的可遗传的变化 它是生物进化的 个重要因素 按发生改变的范围大小 1 染色体畸变 染色体的一大段发生了变化 2 点突变 相应基因上的DNA链中一个或少数几个核苷酸对的改变 一 类型 按细菌基因突变条件不同 1 自发突变 自然发生的突变 突变率很低 2 人工诱变 应用诱变因素的影响下而发生的突变 其突变率常高于自然突变 二基因的转移与重组外源性的遗传物质由供体菌进入受体菌细胞内的过程称为基因转移 genetransfer 转移的基因与受体菌DNA整合在一起称为重组 recombination 细菌基因转移和重组的主要方式有转化 转导 接合等 转化 供体菌游离的DNA片段直接进入受体菌 使受体菌获得新的性状 一 转化 transformation 实验 研究肺炎球菌时发现 加S菌DNA 加S菌DNA及DNA酶以外的酶 加S菌的DNA和DNA酶 加S菌的RNA 加S菌的蛋白质 加S菌的荚膜多糖 注 受体菌必须处于感受态才能转化感受态 细胞生活周期中的一种特殊的生理状态 转化过程 二 转导 transduction 转导 以温和噬菌体为媒介 把供体菌的DNA小片段携带到受体菌中 通过交换与整合 使受体菌获得供体菌的部分遗传性状 两种类型 普遍性转导和局限性转导 1 普遍性转导 被装入的DNA片段可以是供体菌染色体上的任何部分 局限性转导 为噬菌体所介导的供体菌染色体上个别特定基因的转导 2 局限性转导 接合 是两个完整的细菌细胞通过性菌毛直接接触 由供体细菌将质粒DNA转移给受体细菌的过程 三 接合 conjugation 接合过程 以F质粒接合为例 转化 转导 接合三种方式其本质都是遗传物质从供体细胞向受体细胞转移 但DNA转移方式不同 转化是通过受体菌的细胞膜 接合是通过细菌性菌毛 转导是通过噬菌体 细菌转移方式的比较 第四节细菌遗传变异研究的实际意义 略 一 在诊断疾病上的应用要作出正确诊断 不但要熟悉细菌的典型特性 还要了解细菌变异的规律 二 在预防疾病上的应用利用病原菌的减毒变异株制备活菌苗 三 在治疗疾病上的应用由于耐药菌株增多 应根据药敏试