第四章：细菌的遗传和变异ppt课件

1、1、细菌的遗传和变异，遗传(heredity ) :使细菌的性状相对稳定，传代继代，保存其种子。 变异(variation ) :在一定条件下，子与父之间以及子与子之间的生物科学性状差异。2、遗传变异(基因型变异):基因结构变化，特征不可逆，出生新性状可稳定遗传给后代。 非遗传变异(表型变异):影响因素去除后，变异性状恢复，不能遗传。3、细菌变异现象、形态、构造变异毒力变异耐受力变异菌落变异、4、形态构造变异、形态变化3-6%食盐鼠疫多形态性旧培养基、5、l型变异青霉素、溶血工作团队正常形态细菌l型变异抗体或补体(部分或完全失去了细胞贴壁)、 6特殊结构的变异42-43炭疽病毒丧失形成芽胞的能

2、力，毒性降低的10-20日变形杆菌的0.1%酚酸转移生长(h )点状生长，单菌落(o )、7，毒性变异增强，棒状噬菌体的白喉杆菌减弱白喉毒素，胆汁、甘油、 马铃薯培养基双歧杆菌卡介苗获得的1.3年(230代)、8、药剂耐受力变异，细菌对某抗微生物剂敏感而成为药剂耐受力的变异称为药剂耐受力变异。 金黄色葡萄球菌对青霉素的耐受力率为14%，现在超过80%的细菌能够耐受云同步的多种抗微生物剂，即多药耐药性、甚至药物依赖性。 包括链霉素培养基在内的痢疾杆菌，是沿链株长期培养的，9、菌落变异、在旧培养基上长期培养平滑型菌落粗型菌落S R的原因：失去了LPS特异粗多糖、1.0、细菌遗传变异的物质基础、染色

3、体组：染色体与染色体外遗传物质、 质粒噬菌体重排因子，细菌的遗传物质是DNA，1.1、(一)染色体(chromosome )，一条环状双线DNA以一定的配置反复回旋，附着在形成松散网状结构的横隔中间体或胞质膜上的组蛋白不足，包裹着无核膜约4000 -。1.2、(二)质粒(plasmid )、细菌染色体外的遗传物质是环状封闭的双链DNA。 有遗传信息，可以自我复制，随着细菌的分裂转移到子细胞球，对细菌的生长不必要。 特征自我复制能力查询密码产物能使细菌具有一定的性状特征，能自身丧失转移性(结合、感受态或感受态)的相容性和相容性，1.3有些重要的质粒(查询密码的生物科学性状)是质粒(f质粒)耐受力

4、质粒(r质粒)毒性质粒(Vi质粒) 细菌素质粒(COL质粒)代谢质粒、1.4、概念噬菌体(bacteriophage，phage )是可感染细菌、真菌、放线菌或螺旋体等微生物的细小病毒。 特征：1.个体微小，可通过过滤烟嘴2 .无完全细胞结构3 .特异性细胞球内寄生、复制增殖。 分布：广泛。 (三)噬菌体、1.5、生物科学特性、形态和结构蝌蚪形、微球形和丝状化学组成蛋白和核酸抗原性抵抗力、1.6、头部：包括DNA/RNA尾部：中空尾管、尾鞘、尾丝、尾刺等。 尾丝是吸附宿主细胞表面的特殊接纳体部位。头部、尾部、尾鞘收缩、尾丝与接纳体表面的结合、专一性、专一性、专一性、1.7、噬菌体种类与细菌的关

5、系、毒性噬菌体(virulent phage )在宿主菌细胞内复制增殖，产生许多子噬菌体，最终降解细菌， 毒性噬菌体温和噬菌体(temperate phage)/溶菌工作团队噬菌体基因与宿主菌染色体整合，不产生子噬菌体，但噬菌体DNA可由细菌DNA复制，可由细菌分裂继代，1.8、 毒性噬菌体复制周期、生物合成成熟和释放、1.9、2.0、2.1、2.2、2.3、噬菌体现象、液体培养基混浊澄清固体培养基噬菌体(plaque )在一定体积内的噬菌体形成单位数(pfu )、2.4、温和噬菌体， 针对噬菌体(prophage )的溶血性细菌(lysogenic bacterium )的溶血性周期和溶血性

6、周期的溶血性转换的出现，25 prophage:可以整合到细菌染色体组中的噬菌体染色体组、溶血性细菌、2.6、2.7、2.8、2.9、 3.0、噬菌体的应用、细菌鉴定和分类噬菌体与宿主菌的关系有很高的专一性，可用于未知细菌的鉴定和分类。 应用伤寒沙门氏菌属Vi噬菌体，可以将带有Vi抗原的伤寒沙门氏菌属分为9.6噬菌体型。 作为分子生物学研究重要工具的噬菌体基因很少，结构比细菌及高等细胞球简单得多，且容易获得大量的变异体。 细菌感染的诊断和治疗应用噬菌体效价增加试验，能检测标本中的细菌。 在某些可能存在细菌的标本中，加入一定量的已知噬菌体，用3.7培养68h，测定该噬菌体的有效值。 辅助治疗，如

7、应用銅綠假單胞菌噬菌体治疗伤口感染。 (4)转染因子(transposable element )是细菌染色体或质粒DNA分子中存在的特异核苷酸序列片断，可使DNA分子移动，不断改变染色体组位置，从一个染色体组转移到另一个染色体组。 含义：修饰基因物质的核苷酸序列影响插入点附近基因的表达(失活)，插入新序列，引起基因的转移和重组。 3.2、插入顺序(insertion sequence，IS )是最小的重排因子，为2kb，不具有不知道与插入功能无关的基因区的重排因子(transposon，TN )的2kb。 除了与重排相关的基因，我们还拥有耐药基因，抗金属基因，毒素基因，以及其他结构基因。 可

8、能和细菌的多药耐药性有关。 易位噬菌体或前噬菌体是具有易位功能的溶血性噬菌体，整合到细菌染色体后可改变溶血性细菌的生物科学性状。Tn、3.3、易位的特征、3.4、细菌的变异反应历程、基因的变异基因重组、3.5、变异(mutation ) :细菌遗传物质结构突然地稳定变化，引起细菌性状的遗传变异。 发生显性性状，突然变异，自发突然变异突变频率低的10-1010-6，诱发突然变异(induced matation ) 1.0-610-4，野生株(wild strain )无突然变异的菌细胞、突变株(mutant strain )突然变异后的菌细胞、3.6、突变型基因规则、随机发生，无定向突变和突变

9、的选择是随机无定向的，外部环境不能确定突变，只能选择突变。 以药物耐受力突变体为例的实验：复制试验中，在接触药物前出现药物耐受力突变株，药物作用为选择药物耐受力株，淘汰敏感株；结论细菌突变型基因可产生药物耐受力，在使用抗生素发生相对稳定性恢复突然变异； 突然变异和选择性证明实验拷贝培养repliplating(ledberberg1952 )、3.8、(2)重组基因转移，将基因转移(gene transfer )外源基因物质从供体菌转移到某个接纳体菌细胞的过程称为基因转移。 重组(recombination )将转移基因与接纳体DNA整合称为重组，使接纳体获得供体菌的性状。细菌的基因转移和重组

10、可通过感受态、结合、感受态、原生质体融合等方法进行。 使接纳体直接摄取3.9、感受态、供体菌游离的DNA片段，使接纳体获得新的性状。 在感受态4.0、感受态试验、4.1、感受态因子的过程中，被感受态的DNA片断被称为感受态因子，分子量小于107，最多不超过1020个基因。 感受状态(competence )、4.2、接合、细菌通过性菌毛相互联系，将遗传物质(主要是质粒DNA )从供体菌转化成接纳体菌。 结晶粒：可以结合方式转移的质粒称为结晶粒、f质粒、r质粒、Col质粒、毒性质粒等。/4.3、f质粒的接合，f、f、f、f、f、f、f、f、f、f、f、f、f、f、f、f、f、f、f、f、f、f、

11、f、f、f、f、f、f、f、f、f、 重组射频波(high frequency recombination )、Hfr :少数f质粒整合在接纳体的染色体上，与染色体一起复制，与该f质粒重组的细菌称为Hfr。 4.6、4.7、f质粒、射频波重组菌中的f质粒可脱离染色体，具有与染色体相邻的基因，称为f质粒。 f菌、Hfr、f菌都是雄菌。 结合4.8、4.9、r质粒日本首先分离成抗多药宋内志贺菌多药耐药性株，多药耐药性难以用突变型基因解释。 健康人的大肠菌群为30P%时有r质粒，致病性大肠菌群90%时有r质粒。 和多药耐药性有关系。 耐受力质粒从一种细菌转移到另一种细菌。5.0、r质粒耐受力转移因子

12、(抗逆性transferfactor，RTF )与f质粒类似，以查询密码性菌毛发生和结合转移耐受力(r )决定子、5.1、转染、温和噬菌体为运载体，使供体菌的DNA转移到接纳体菌内一般的转移(generalizedtransdution )的有限转移(restricted transduction ) .5.2，一般的转移(generalizedtransdution )，原噬菌体从原生质体染色体脱离，增殖， 在分裂期后期，噬菌体的DNA被大量复制，在组装时可能发生组装错误，误将噬菌体的DNA片段放入噬菌体的头部，形成了转移噬菌体。 感受态噬菌体可以用正常的方法感染另一宿主菌，并将其头部的染色

13、体注入到接纳体内。 包装的DNA可以是供体菌染色体上的任何部分。 5.3、供体菌、5.4、结果完全诱导流产，5.5、局限性诱导restricted transduction或专一性，诱导仅限供体菌染色体上的特定基因。 溶血期噬菌体DNA整合在细菌染色体的特定部位，噬菌体DNA脱离分离，将自各儿的DNA保留在细菌的染色体上，携带细菌DNA两侧的基因。 当它被接纳体诱导整合后，使接纳体获得供体菌的遗传性状。 被诱导的仅限于供体菌上的个别基因。5.6、普遍传导与局部传导差异、5.7、溶血性逆转、噬菌体感染细菌时，从宿主菌染色体获得噬菌体DNA片段，使其处于溶血状态时，细菌获得新的性状。 白喉杆菌、a

14、组链球菌、肉毒杆菌素、瓦斯气体发生剂荚膜梭菌、霍乱弧菌、5.8、5.9、原生质体融合了protrustfusion，概念：融合了已处理的失去细胞贴壁的细菌(称为原生质体体)，获得了新的细菌个体。 原生质体融合是一种有价值的实验手段。 g菌形成原生质体后，在聚乙烯管二醇(PEG )的作用下，可融合两种不同的细菌细胞球。 融合后形成二倍体细胞球，短期存活，可重构染色体，得到多种不同表型的重构融合体。 人为地实验基因的转移和重组。、6.0、细菌遗传变异的实际意义、在疾病的诊断、治疗和预防中致癌性物质的测量应用在流行病学的应用基因工程的应用、6.1、疾病的诊断、治疗和预防的应用、形态、结构、染色性、生

15、化特性、抗原性和毒性等方面的变异， 诊断复杂化的耐受力株增多的药剂耐受力药剂易感性预防实验初期的一盏茶量需要一定的疗程，并用药滥用减毒株和无毒株而无法制作疫苗，应用于6.2、致癌性物质的测定，可诱导细菌突然变异的物质可能是致癌性物质。 Ames实验伤寒沙门氏菌属(his-)和诱变剂在6.3、流行病学的应用，分子生物学分析方法采用流行病学调查质粒指纹图谱(PFP )研究流行株的同源性，测定噬菌体的易感性和相容性，测定噬菌体的易感性，64、 在基因工程的应用基因工程是将遗传变异中细菌通过基因转移和重组获得新性状的原理设计的目的基因接上运载体，转移到工程科学菌内，大量表达目的基因产物，目前，胰岛素、干扰素、多种生长荷尔