细菌的遗传与变异VIP免费

第四章细菌的遗传与变异第四章细菌的遗传与变异Heredityandvariationofbacteria一、细菌的遗传物质二、细菌的变异现象三、细菌变异的机制授课内容一、细菌的遗传物质Geneticmaterialsofbacteria染色体(chromosome)质粒(plasmid)前噬菌体(prophage)转座子(transposon,Tn)31.细菌的染色体Bacterialchromosome共价闭合环状双链DNA分子折叠盘旋成松散网状结构，裸露于胞质内，无核膜包裹不含有组蛋白；无内含子、转录后无需剪切染色体上的耐药基因(drugresistancegene)和致病岛(pathogenicityisland)的存在，反映了细菌种内和种间存在广泛的遗传交换42.2.质粒质粒PlasmidPlasmid是细菌染色体外的可独立复制的遗传物质。由闭合的双链环状DNA组成，控制细菌某些特定的遗传性状，非细菌生命活动所必须。5质粒的特征自我复制性、可自行丢失或经诱导消除，但细菌仍存活赋予细菌某些性状特征：F、R、ColandVi质粒转移性：经接合、转化或转导等在细菌间转移接合性质粒(conjugativeplasmid)非接合性质粒(nonconjugativeplasmid)相容性(compatibility)和不相容性(incompatibility)63.噬菌体Bacteriophage1.定义：是感染细菌和真菌的病毒，其基因组可作为宿主菌遗传物质的来源。2.噬菌体的生物学性状可通过滤菌器形态有蝌蚪形、丝形及微球形无完整细胞结构，专性活细胞内寄生有严格的宿主特异性www.eku.cc7有关噬菌体的定义毒性噬菌体(virulentphage)：感染后在宿主菌内复制产生大量子代噬菌体，并最终裂解宿主菌的噬菌体溶原性噬菌体(lysogenicphage)或温和噬菌体(temperatephage)：感染后其基因与宿主菌染色体整合，不产生子代噬菌体，但其基因随着宿主菌DNA复制，分裂而传代的噬菌体8前噬菌体(prophage)：整合在宿主菌染色体上的温和噬菌体基因，即为前噬菌体溶原性转换(lysogenicconversion)某些前噬菌体可导致细菌基因型和表型性状发生改变，称为溶原性转换。如：白喉毒素（β-棒状杆菌前噬菌体）、致热外毒素的产生是因细菌发生了溶原性转换。9温和噬菌体的溶原性周期吸附整合核酸注入细菌分裂前噬菌体prophage溶原性细菌lysogenicbacterium保持溶原保持溶原性状态性状态进入溶进入溶菌周期菌周期10毒性噬菌体的溶菌性周期吸附核酸注入生物合成组装、成熟释放11是基因组上的一段特殊序列，它能在染色是基因组上的一段特殊序列，它能在染色体、质粒和噬菌体之间自行移动体、质粒和噬菌体之间自行移动类型：insertionsequence（IS）complextransposonBarbaraMcClintockBarbaraMcClintock于于2020世纪世纪4040年代提出。年代提出。19831983年获年获NoblePrizeNoblePrizeMcClintockMcClintock1902-19921902-1992http://nobelprize.org/4.转座子Transposon,TnRTFRTFTn9Tn9Tn4Tn4Tn5Tn5ISISPekingUniversityHealthScienceCenter一、细菌的遗传物质二、细菌的变异现象三、细菌变异的机制授课内容PekingUniversityHealthScienceCenter1.形态与结构变异2.抗原性变异3.菌落变异（S-R变异）4.毒力变异（BCG）5.耐药性变异二、细菌的变异现象BCG：卡介苗是将有毒力的牛型结核分枝杆菌置于含甘油、胆汁和马铃薯的培养基中，经13年传230代，获得的一株毒力减弱而保留抗原性的变异株，用于结核病的预防。14（1）细胞壁缺陷型（L型变异）（2）细菌特殊结构变异荚膜鞭毛（H-O变异）芽胞PekingUniversityHealthScienceCenter一、细菌的遗传物质二、细菌的变异现象三、细菌变异的机制授课内容PekingUniversityHealthScienceCenter三、细菌变异的机制1、突变mutation：细菌染色体DNA序列或组成发生突然而稳定的改变，从而引起细菌遗传性状改变。ATGCCGTAATTGATGCCGAAATTGATGCCGTAAGTTGATGCCGTATTG16细菌变异的机制2、基因转移和重组(genetransferandrecombination)：细菌获得外源DNA片段并与自身染色体DNA重组，引起细菌遗传性状改变转化接合转导溶原性转换17转化Transformation供体菌游离的DNA片段直接进入受体菌，使受体菌获得新的遗传性状1928,Griffith发现转化现象1944，Avery发现转化因子是DNA可转化的性状：抗原型、抗药性、致病性等18肺炎链球菌转化试验RSS+ΔR+(S+Δ)RSR...