细菌的遗传和变异VIP专享VIP免费

第5章细菌的遗传和变异HeredityandVariationofBacteriaHigherEducationPressHigherEducationPress遗传（heredity）：遗传物质从亲代传给子代，使得亲代与子代相似。变异（variation）：亲代与子代之间，以及子代不同个体之间，存在的某些差异。基因型变异（genotypicvariation）：遗传物质发生改变引起的变异。表型变异（phenotypicvariation）：外界环境条件的作用引起的变异。HigherEducationPressHigherEducationPress第一节细菌遗传与变异的物质基础核酸是细菌遗传的物质基础，细菌的遗传物质是以染色体和染色体外的遗传物质形式（包括质粒和转位因子）存在的。另外噬菌体也是影响细菌遗传变异的重要遗传物质。基因（gene）：是一段可转录的DNA序列，含编码区和非编码区。HigherEducationPressHigherEducationPress微生物基因组学（microbialgenomics）：是通过对微生物基因组进行测序，并对所有序列进行研究的学科。其有利于：微生物的分类发现抗微生物的药物靶点发现与微生物的致病和毒力相关的基因筛选出制备疫苗的分子HigherEducationPressHigherEducationPress一、细菌的染色体染色体（chromosome）是细菌主要的遗传物质，由一条闭合环状的双链DNA分子构成，紧密缠绕成较致密的不规则小体，该小体又称为拟核，其上无组蛋白包绕，但有核蛋白，约含5000个基因。HigherEducationPressHigherEducationPress致病岛（pathogenicityisland）：即指编码细菌毒力因子的基因簇，为染色体上一些相对分子质量较大的DNA片段，编码整合酶、转位酶等，其两侧往往具有重复序列和插入序列，可以水平转移或丢失，其DNA片段的G+C百分比和密码使用与宿主菌具有明显差异，一种病原菌可同时具有一个或几个致病岛。有的细菌失去致病岛则致病性下降或消失。如泌尿道致病性大肠埃希菌就有8个，主要编码α溶血素、菌毛、细胞坏死因子等。HigherEducationPressHigherEducationPress二、质粒质粒（plasmid）是一种独立于染色体外，能进行自主复制的遗传因子，主要存在于细菌和真菌等多种微生物细胞中。质粒通常以共价闭合环状的超螺旋双链DNA分子存在于细胞中。质粒不仅与细菌遗传物质的转移有关，也与某些细菌的致病性，以及细菌的抗药性等有关。HigherEducationPressHigherEducationPress1.质粒的特性质粒具有自我复制的能力所编码的基因产物赋予细菌某些性状质粒可自行丢失与消除质粒的转移性不相容性与相容性HigherEducationPressHigherEducationPress2．常见的质粒类型（1）F质粒（fertilityplasmid）：与致育性有关的质粒，F的含义是致育性，即具有编码性菌毛和介导细菌之间接合的能力。HigherEducationPressHigherEducationPress（2）耐药质粒（resistanceplasmid）：能使细菌对抗生素、化学药物或重金属离子等杀菌剂表现出抗性。根据耐药质粒能否通过接合而转移，分为接合型和非接合型耐药质粒，接合性耐药质粒又称R质粒（R质粒=RTF+r），非接合性耐药质粒又称r质粒。RTF：耐药转移因子r决定子：耐药决定子HigherEducationPressHigherEducationPress（3）Col质粒（Colplasmid）：是编码大肠菌素的质粒。大肠菌素是某些大肠埃希菌菌株产生的，仅对近缘细菌有杀灭作用的蛋白质类抗菌物质。（4）毒力质粒（virulenceplasmid）：决定细菌毒素的基因，如致病性大肠埃希菌的ST质粒、LT质粒等。（5）代谢质粒（metabolicplasmid）：携带能降解某些基质的酶的基因。含有这类质粒的细菌，能将复杂的有机化合物降解成能被其作为碳源和能源利用的简单形式。HigherEducationPressHigherEducationPress三、转位因子转位因子（transposableelement）是指能够转移自身位置的一段DNA序列。转位因子可以从染色体或质粒等内部的一个位置转移到另一个位置，或者在染色体、质粒、噬菌体等之间转移。原核生物中的转位因子，可分为两类：1.插入序列2.转座子HigherEducationPressHigherEducationPress插入序列（insertionsequence,IS）：分子小，只携带与转位功能有关的基因。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其他基因（如耐药性、毒素基因等）。...