细菌的遗传和变异.ppt

1、细菌的遗传和变异,细菌遗传变异类型 遗传型变异（基因型变异） 非遗传型变异（表型变异）,形态结构变异,鼠疫耶尔森菌,3-6%食盐,多形态性,陈旧培基物,菌落变异,毒力变异,白喉棒状杆菌,棒状噬菌体,获得白喉毒素,牛分枝杆菌,胆汁、甘油、马铃薯培养基,卡介苗,13年(230代),（毒力减弱）,（毒力增强）,耐药性变异,细菌对某种抗菌药物有敏感变成耐药的变异称为耐药性变异。 金黄色葡萄球菌 有些细菌还同时耐受多种抗菌药物，即多重耐药性，甚至产生药物依赖性。 含链霉素培基痢疾杆菌 依链株 长期培养,细菌遗传变异的物质基础,基因组：染色体 染色体外遗传物质,质粒,转位因子,质粒,细菌染色体外的遗传物质

2、，是环状闭合的双链DNA。带有遗传性息，能自行复制，随细菌分裂转移到子代细胞，并非细菌生长所必需。 特征 自我复制能力 编码产物赋予细菌某些性状特征 可自行丢失与消除 转移性 相容性和不相容性,几种重要的质粒 致育质粒（F质粒） 耐药质粒 毒力质粒（Vi质粒） 细菌素质粒 代谢质粒,转位因子,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的位置，能从一个基因组转移到另一个基因组中。,插入序列 是最小的转位因子，2kb，不携带任何已知与插入功能无关的基因区域 转座子 2kb，除携带与转位有关的基因外，还携带耐药性基因、抗金属基因、毒素

3、基因及其他结构基因。 可能与细菌的多重耐药性有关。,转座子的特征,转座噬菌体或前噬菌体 是一些具有转座功能的溶原性噬菌体，当整合到细菌染色体上，能改变溶原性细菌的某些生物学性状。,细菌的变异机制,基因的突变和损伤后修复 基因的转移和重组,基因的转移和重组,基因转移 外源性的遗传物质由供体菌转入某受体菌细胞的过程称为基因转移。 重组 转移的基因与受体菌DNA整合在一起称为重组，使受体菌获得供体菌的某些性状。 细菌的基因转移和重组可通过转化、接合、转导、溶原性转换和原生质体融合等方式进行。,转化,供体菌裂解游离的DNA片段被受体菌直接摄取，使受体菌获得新的性状。,转化试验,转化因子在转化过程中，转

4、化的DNA片段称为转化因子 ，分子量小于107，最多不超过1020个基因。 感受态,接合,细菌通过性菌毛相互连接沟通，将遗传物质（主要是质粒DNA）从供体菌转移给受体菌。 接合性质粒：能通过接合方式转移的质粒称为接合性质粒，F质粒、R质粒、Col质粒和毒力质粒等。,F质粒的接合,F+,F-,F+,F-,F+,F+,F+,F+,Donor,Recipient,F+,R质粒 耐药传递因子 与F质粒相似，编码性菌毛的产生和通过接合转移 耐药（r）决定子,转导,以温和噬菌体为载体，将供体菌的一段DNA转移到受体菌内，使受体菌获得新的性状。 普遍性转导 局限性转导,普遍性转导,前噬菌体从溶原菌染色体上脱

5、离，进行增殖，在裂解期的后期，噬菌体的DNA已大量复制，装配时可能会发生装配错误，误将细菌的DNA片段装入噬菌体的头部，成为一个转导噬菌体。转导噬菌体能以正常方式感染另一宿主菌，并将其头部的染色体注入受体菌内。 被包装的DNA可以是供体菌染色体上的任何部分。,供体菌,结果 完全转导 流产转导,局限性转导,或称特异性转导， 所转导的只限于供体菌染色体上特定的基因。 溶原期时，噬菌体DNA整合在细菌染色体特定部位，噬菌体DNA发生偏差分离，将自身的一段DNA留在细菌染色体上，而带走了细菌DNA上两侧的基因。当其转导并整合到受体菌中，使受体菌获得供体菌的某些遗传性状。所转导的只限于供体菌上个别的基因

6、。,局限性转导,普遍性转导与局限性转导的区别,溶原性转换,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致细菌获得新的性状。,细菌遗传变异的实际意义,在疾病的诊断、治疗与预防中的应用 在测定致癌物质中的应用 在流行病学中的应用 在基因工程中的应用,在疾病的诊断、治疗与预防中的应用,形态、结构、染色性、生化特性、抗原性及毒力等方面的变异，使得诊断复杂化 耐药菌株日益增多，预防耐药性 药敏实验 早期足量 要有一定疗程,联合用药 不要滥用 减毒菌株和无毒株可制备成疫苗,在测定致癌物质中的应用,凡能诱导细菌发生突变的物质都有可能是致癌物质。,在流行病学中的应用,分子生物学分析方法已被用于流行病学调查 质粒指纹图（PFP） 对噬菌体的敏感性，对细菌素的敏感性,在基因工程中的应用,基因工程是根据遗传变异中