细菌的遗传与变异VIP专享VIP免费

第六章细菌的遗传变异主要内容一、细菌的遗传物质（一）细菌的染色体（二）染色体以外的遗传物质二、基因突变（一）细菌变异的类型（二）细菌变异的机制三、细菌遗传变异的实际应用•细菌的遗传•细菌的变异•细菌变异的分类第一节细菌遗传的物质基础一、基因组细菌的基因组是位于染色体上，能导致产生特定肽链的那一段DNA分子，呈直线排列，具有特定遗传信息，具有相对稳定性，控制细菌的遗传与变异，是细菌遗传主要物质基础。细菌染色体的结构与特点1、细菌是一条染色体，呈环状双螺旋DNA结构，按一定构型反复回旋卷曲而成的松散的网状结构。2、细菌染色体是核蛋白与细菌的DNA相结合。该蛋白与基因的活化、DNA的复制有关。3、不同细菌染色体DNA的G+Cmol％不同。约有1％的碱基被甲基化，其中腺嘌呤被甲基化的数量最多；其次为胞嘧啶。4、细菌基因组中，不编码的DNA序列很少，只有少数基因具有重复序列，功能相关的基因高度集中，组合成操纵子。5、细菌具有连续的基因结构，无内含子乳糖操纵子乳糖操纵子内含子内含子二、质粒1.质粒的特点1）．质粒并非细菌生存所必不可少的遗传物质。2）．质粒的传递（转移）是细菌遗传物质转移的一个重要方式。3）．质粒可自行失去或经人工处理而消失。4）．质粒可以自我复制。5）．可有几种质粒同时共存在于一个细菌内。2.质粒的分类1）能否通过细菌的接合作用进行转移接合性质粒非接合性质粒2）质粒在宿主菌内拷贝数的多少严紧型质粒松弛型质粒3）质粒的相容与不相容性两种结构相似、密切相关的质粒不能稳定共存于一个宿主菌；结构相差较大、互不相干的质粒可以共存于同一个菌体。4）质粒的来源不同天然质粒人工构建质粒致育因子（致育因子（fertilityfactorfertilityfactor））FF质粒质粒与有性生殖有关带有F质粒的为雄性菌，能长出性菌毛；无F质粒的为雌性菌，无性菌毛。能够整合到细菌染色体上的质粒为附加体。高频重组菌（highfrequencerecombination,Hfr）：有F质粒整合到宿主染色体的菌株。F’因子：Hfr菌株上的F因子通过重组恢复成自由状态时，有时可将其相邻的染色体基因一起切割下来，成为携带某一染色体基因的F因子，将携带不同基因的F因子统称为F’。几种重要的天然质粒耐药性质粒耐药性质粒编码细菌对抗菌药物或重金属盐类的耐药性。毒力质粒（毒力质粒（ViVi质粒）（质粒）（virulenceplasmidvirulenceplasmid））编码与该菌致病性有关的毒力因子。细菌素质粒细菌素质粒编码各种细菌产生的细菌素编码各种细菌产生的细菌素。代谢质粒代谢质粒编码产生相关的代谢酶。人工构建的质粒人工构建的质粒1.人工构建质粒的目的：人工构建的质粒主要用于基因工程技术，在该技术中质粒主要被用作载体。基因工程的程序：（1）获取所需要的基因获取所需要的基因（2）将目的基因与载体连接（3）将重组DNA导入到受体细胞，外源基因得到表达。2.基因工程载体必须具备下列条件：1）环状DNA结构2）具有限制性内切酶的位点，以便与外源基因连接3）可不依赖于染色体进行独立复制4）具有有别于宿主的选择性标记5）可通过特定方法导入某些宿主细胞功能不同特殊用途的载体克隆载体表达载体拷贝数高具有单（多）克隆位点载体本身带有一个或多个选择标记除具有克隆载体的一般特性以外，还具有一套表达元件：启动子、SD序列、终止子3.基因工程载体分类44、质粒作为载体、质粒作为载体AATTCTTAAGGAATTCTTAAEcoRI酶切转化1、高温变性2、低温复性3、一定温度延伸PCR三、转座因子存在于细菌染色体上，可作为独立单位在染色体上自由移动的DNA片断。转座因子有三种类型：插入序列（IS）、转座子（Tn）、及特殊噬菌体。1.插入序列（insertionsequence,IS）–是最小的转位因子，长度不超过2kb，不携带任何与插入功能无关的基因区域，往往是插入后与插入点附近的序列共同起作用，引起插入突变。TransposaseABCDEFGGFEDCBAISIS2.转座子（transposon,Tn）–长度一般超过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、毒素基因及其他结构基因等。–Tn基因=ISISResistanceGene(s)ISISResistanceGene(s)基因失活细菌获得耐药性转座子的特征转座...