医学资料5.细菌的遗传与变异

1、第五章细菌的遗传与变异遵义医学院珠海校区主讲：孙万邦2021/7/18 星期日问题1、何谓细菌基因转移和重组？2、细菌基因转移和重组机理 是什么？3、细菌可发生哪些变异？4、何谓质粒和转座因子？2021/7/18 星期日基本概念遗传(heredity)：一定条件下，细菌的性状相对稳定，并能代代相传，子代与亲代之间表现为相似性，这种现象称为遗传2021/7/18 星期日2021/7/18 星期日变异(variation)：子代与亲代之间存在不同程度的差异，这种现象称为变异。2021/7/18 星期日2021/7/18 星期日第一节 细菌遗传变异的物质基础1.细菌染色体 chromosome2.质

2、粒 plasmids 3.转位因子 transposable element2021/7/18 星期日一、染色体（chromosome）一条环状双螺旋DNA长链，按一定构型反复回旋形成松散的网状结构；缺乏组蛋白，无核膜包裹；约含有5000个基因；双向复制，全过程约20min。2021/7/18 星期日质粒(plasmid)：是细菌染色体以外的遗传物质，是环状闭合的双链DNA。附加体（episome）：既能以染色体外自主复制状态存在，有能与宿主染色体细胞整合为一体状态存在的质粒二、质粒2021/7/18 星期日质粒具有自我复制的能力。质粒DNA所编码的基因产物赋予细菌某些性状特征。质粒可自行丢失

3、与消除。质粒的转移性。质粒可分为相容性与不相容性两种。质粒DNA的特征2021/7/18 星期日常见质粒类型F质粒(fertility plasmids)编码细菌 性菌毛R质粒(resistance plasmids)编码细 菌耐药性Vi质粒(virulence plasmids)编码细 菌毒力因子Col质粒 码大肠埃希菌的细菌素代谢质粒 编码产生相关的代谢酶2021/7/18 星期日三、转座因子转座因子是存在于细菌染色体或质粒DNA分子上的一段特异性核苷酸序列片段，它能在DNA分子中移动，不断改变它们在基因组中的位置，能从一个基因组转移到另一基因组中。2021/7/18 星期日转座因子202

4、1/7/18 星期日第一节 基因突变及其修复突变(mutation)：是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。又称点突变2021/7/18 星期日一、基因突变共同特征自发性和不对应性自发突变稀少性突变率（频率1/106-109）可诱发性诱变、诱变剂独立性稳定性可逆性回复突变2021/7/18 星期日1、波动试验大肠菌SM敏感株 A 管B 管培养后分50管 接种SM平板培养后菌数波动大接种SM平板培养后菌数波动不大2021/7/18 星期日2、影印试验2021/7/18 星期日第三节 细菌性状变异的实例一细菌的表型变异（1）形态变异鼠疫杆菌加3%食盐培养成为絲状、球状

5、等（2）结构变异葡萄球菌加PNC培养成为L型菌（3）菌落变异 H O2021/7/18 星期日二细菌的基因型变异（1）细菌毒力的变异 卡介苗(BCG)（2）耐药性变异2021/7/18 星期日 结核杆菌的干燥型菌落2021/7/18 星期日第四节 基因的转移和重组基因转移(gene transfer)： 外源DNA进入受体菌。基因重组(recombination) ： 转移的DNA与受体菌DNA发生重新整合。2021/7/18 星期日基因转移重组的方式： .转化Transformation受体菌直接摄取供体菌游离DNA片段，整合后改变了受体菌的遗传性状。2021/7/18 星期日2021/7/

6、18 星期日肺炎荚膜基因转移2021/7/18 星期日2021/7/18 星期日2021/7/18 星期日2021/7/18 星期日.接合Conjugation ： 供体菌通过性菌毛与受体菌沟通，使遗传物质从供体菌传递到受体菌。F质粒的接合R质粒的接合2021/7/18 星期日接合2021/7/18 星期日2021/7/18 星期日高频重组菌（Hfr）2021/7/18 星期日2021/7/18 星期日R质粒有耐药传递因子(RTF)和耐药决定子(r)两部分组成。RTF的功能与F质粒相似，可编码性菌毛的产生和通过接合转移；R决定子能编码对抗菌药物的耐药性。R质粒的接合2021/7/18 星期日.

7、转导Transduction） ：以温和噬菌体为载体，把供体菌的基因转移到受体菌，使受体菌遗传性状发生改变。（）普遍性转导完全转导流产转导（）局限性转导2021/7/18 星期日普遍性转导( generalized transduction)2021/7/18 星期日局限性转导( restricted transduction)2021/7/18 星期日4. 溶原性转换(lysogenic conversion)当噬菌体感染细菌时，宿主菌染色体中获得了噬菌体的DNA片段，使其成为溶原状态时，而使细菌获得新的性状。2021/7/18 星期日溶原性转换2021/7/18 星期日5. 原生质体融合(protoplast fusion)2021/7/18 星期日第五节 细菌遗传变异的实际意义在疾病的诊断、治疗与预防中