细菌的遗传与变异.ppt

第一页，共三十八页，2022年，8月28日 掌握： 细菌质粒的概念及主要性质，F质粒及R质粒的概念。 熟悉： 细菌的遗传物质。细菌的变异现象。 教学目标 了解： 细菌的遗传变异在医学上的应用。 第二页，共三十八页，2022年，8月28日 思考： 与细菌性状相关的遗传物质有哪些？ 细菌有哪些方式可改变遗传物质 细菌的遗传与变异有何用途 第三页，共三十八页，2022年，8月28日 遗传(heredity)：细菌的性状保持相对稳定，且代代相传。 变异(variation)：在一定条件下，子代与亲代之间以及子代与子代之间的生物学性状出现的差异。 细菌的遗传保证了物种的稳定性， 变异则产生变种或新种，有利于物种的进化 第四页，共三十八页，2022年，8月28日 细菌变异的类型 1.遗传性变异：又称基因型变异 特点：① 常发生于个别的细菌 ② 不受环境因素的影响 ③ 变异是不可逆的 牛型结核杆菌（有毒株） 胆汁-甘油-马铃薯培养 13年，230次传代 减毒株（BCG） 例： 第五页，共三十八页，2022年，8月28日 2.表型变异：又称非遗传性变异 特点：① 基因结构未改变。 ② 发生于同一环境中所有细菌 ③ 影响因素去除后，变异的性状又可复原。 例：细菌L型 第六页，共三十八页，2022年，8月28日 第一节 细菌基因组 质粒 噬菌体基因组 包括 细菌染色体 染色体以外遗传物质 第七页，共三十八页，2022年，8月28日 1、细菌染色体 特征： ① 多数为一条环状dsDNA。 ② 非编码序列少、基因多为单拷贝、无内含子、操纵子结构。 ⑤致病岛（pathogenicity island）病原菌基因组中存在编码与细菌毒力或致病性相关因子的外源DNA片段。 第八页，共三十八页，2022年，8月28日 ① 致育质粒或称F质粒（fertility plasmid） ② 耐药性质粒 ③ 毒力质粒或Vi质粒 ④ Col质粒－细菌素 ⑤ 代谢质粒－乳糖酶 2、质粒种类 第九页，共三十八页，2022年，8月28日 ①自我复制能力：一个质粒是一个复制子 ②可自行丢失与清除 质粒非是细菌生命活动必须的遗传物质 ③可在细菌间转移 ④相容性与不相容性 ⑤编码细菌某些特定性状： 如 致育性、耐药性、致病性 质粒特征 第十页，共三十八页，2022年，8月28日 3、转位因子(transposable element) （1）概念：细菌基因组内能改变自身位置的一段核苷酸序列 第十一页，共三十八页，2022年，8月28日 （2）特点： ① 是细菌菌体内可移动的遗传物质 ② 能在质粒间、染色体间、质粒与染色体之间、染色体内自行转移位置 ③ 转座作用依赖自身合成的特异性转座酶（tansposase） 第十二页，共三十八页，2022年，8月28日 （3）分类 特点：最简单的转座因子。结构中不含与转座无关的功能性表达基因。可独立存在，也可成为转座子的一部分。 1）插入序列（insertion sequence,IS） 第十三页，共三十八页，2022年，8月28日 2）转座子（transposon,Tn） 除两端的IS外还带有与转座无关的耐药、毒力等基因，并随Tn转座发生转移重组，致染色体突变，促使生物变异。 第十四页，共三十八页，2022年，8月28日 4、整合子（integron，In） 存在于染色体、质粒或转座子上的一种运动性DNA分子，具有独特结构可捕获和整合外源性基因，使之转变成为功能性基因的表达单位。 1989年Strokes和Hall首次提出整合子的概念。 第十五页，共三十八页，2022年，8月28日 第二节 细菌基因突变 范围：点突变或小突变 大突变（染色体畸变） 细菌遗传物质的结构发生稳定的改变，导致细菌性状的遗传性变异 诱因：自发突变、诱发突变 方式：碱基置换、移码突变 特点：随机性和可回复性 第十六页，共三十八页，2022年，8月28日 影印培养示意图 抗生素敏感 细菌接种于 1952年，Lederberg等设计了影印试验（replica plating），筛选耐药菌株 第十七页，共三十八页，2022年，8月28日 1.细菌耐药性突变是自发的，随机的，非诱导的； 2.药物仅起选择作用 3.突变发生越早，产生抗性突变株就越多。 影印试验证实： 第十八页，共三十八页，2022年，8月28日 第三节 基因的转移和重组 细菌间基因的转移与重组是发生遗传性变异的重要原因之一。 基因转移(gene transfer) 遗传物质由供体菌进入受体菌体内的过程。 基因重组