医学专题—细菌的遗传与变异.pptx

第一页，共四十九页。细菌的变异细菌的变异(biny)现象现象一、细菌变异的概念二、主要(zhyo)的变异类型第二页，共四十九页。细菌变异细菌变异(biny)的概念的概念 细菌在繁衍过程中出现的子代与亲代(qndi)间的性状差异。可分为基因型变异与表型变异。第三页，共四十九页。细菌细菌(xjn)基因型变异与表型变异的区别基因型变异与表型变异的区别 特点 基因型变异 表型变异基因结构改变 有 无可逆性 极少 常见(chn jin)稳定性 强 弱出现频率 低 高第四页，共四十九页。主要主要(zhyo)的变异类型的变异类型形态(xngti)结构变异抗原性变异菌落形态变异毒力变异耐药性变异第五页，共四十九页。有荚膜的肺炎球菌有荚膜的肺炎球菌无荚膜的肺炎球菌无荚膜的肺炎球菌细菌形态细菌形态(xngti)结构变异结构变异第六页，共四十九页。S S型菌落型菌落(jnlu)(jnlu)R R型菌落型菌落(jnlu)(jnlu)细菌菌落细菌菌落(jnlu)形态变异形态变异第七页，共四十九页。参与参与(cny)细菌变异的遗传物细菌变异的遗传物质质一、染色体二、质粒三、噬菌体四、转位(zhun wi)因子第八页，共四十九页。染色体染色体1、结构：环状双链DNA2、长度：13002000m3、核苷酸数量(shling)：30004000Kb4、基因数量：400050005、编码蛋白：约2000个结构蛋白第九页，共四十九页。质粒质粒1、结构2、特征(tzhng)3、类型第十页，共四十九页。质粒的结构质粒的结构(jigu)环状双链DNA 大质粒：含几百个基因(jyn)小质粒：含几十个基因 第十一页，共四十九页。质粒的特征质粒的特征(tzhng)自主性表现性非必须(bx)性转移性相容性与不相容性第十二页，共四十九页。质粒的类型质粒的类型(lixng)致育质粒（fertility plasmid，F质粒）耐药质粒（resistance plasmid，R质粒）毒力质粒（virulence plasmid，Vi质粒）细菌素质(szh)粒代谢相关质粒第十三页，共四十九页。R-决定(judng)子R质粒的构成质粒的构成(guchng)第十四页，共四十九页。噬菌体噬菌体1、形态与结构2、增殖过程(guchng)3、类型第十五页，共四十九页。噬菌体噬菌体 (电镜图）电镜图）第十六页，共四十九页。噬菌体噬菌体 (模式图）模式图）第十七页，共四十九页。噬菌体结构噬菌体结构(jigu)示意图示意图尾部头部尾领尾鞘尾板尾刺尾丝尾髓第十八页，共四十九页。穿入吸附(xf)成熟(chngsh)释放生物(shngw)合成噬菌体的增殖过程噬菌体的增殖过程第十九页，共四十九页。噬菌体的类型噬菌体的类型(lixng)毒性(d xn)噬菌体（virulent phage）溶菌性噬菌体温和噬菌体（temperate phage）溶原性噬菌体 第二十页，共四十九页。吸附吸附(xf)穿入穿入生物生物(shngw)合成合成成熟成熟(chngsh)、释放、释放毒性噬菌体的溶菌性周期毒性噬菌体的溶菌性周期 第二十一页，共四十九页。温和温和(wnh)噬菌体的溶源性周期噬菌体的溶源性周期 前噬菌体前噬菌体第二十二页，共四十九页。温和温和(wnh)噬菌体的溶菌性周期噬菌体的溶菌性周期第二十三页，共四十九页。转位转位(zhun wi)因子因子1、插入序列2、转座子3、转座噬菌体第二十四页，共四十九页。转座子的种类转座子的种类(zhngli)与特征与特征 转座子 携带耐药或毒素(d s)基因Tn1 Tn2 Tn3 AP（氨苄青霉素）Tn4 AP、SM（链霉素）、Su（磺胺）Tn5 Km（卡那霉素）Tn6 Km（卡那霉素）Tn7 TMP（甲氧苄氨嘧啶）、SM Tn9 Cm（氯霉素）Tn10 Tc（四环素）Tn551 Em（红霉素）Tn971 Em（红霉素）Tn1681 大肠埃希菌（肠毒素基因）第二十五页，共四十九页。细菌细菌(xjn)变异的机变异的机制制一、基因的突变(tbin)（mutation）二、基因的转移（transfer）三、基因的重组（recombination）第二十六页，共四十九页。基因突变基因突变(j yn t bin)1、形式2、规律3、DNA的损伤(snshng)修复 第二十七页，共四十九页。基因突变基因突变(j yn t bin)的形式的形式碱基置换移码突变(tbin)插入序列与转座子的插入第二十八页，共四十九页。基因突变基因突变(j yn t bin)的规律的规律突变率：自发突变率很低 诱导突变率提高(t go)突变与选择：突变是随机的 选择是定向的回复突变：野生型突变型（正向突变）突变型野生型（回复突变）第二十九页，共四十九页。DNA的损伤的损伤(snshng)(snshng)修复修复 当细菌的DNA损伤后，其自身会对其进行细致的修复以使损伤降为最小，修复本身会出现错误(cuw)可造成细菌的变异。第三十页，共四十九页。基因基因(jyn)的转的转移移1、概念(ginin)2、方式 第三十一页，共四十九页。基因基因(jyn)转移的概转移的概念念 基因(jyn)由原始位置进入新位置的过程第三十二页，共四十九页。基因基因(jyn)转移的方转移的方式式转化（transformation）接合（conjugation）转导(zhun do)（transduction）溶原性转换 （lysogenic convertion）第三十三页，共四十九页。转化转化(zhunhu)概念：受体菌直接摄取供体菌的游离 DNA形式的遗传物质转移要点(yodin)：转化获取的DNA片断较小 受体菌须处于感受态（competence）DNA片断以单链形式进入受体菌第三十四页，共四十九页。供体菌游离供体菌游离(yul)(yul)DNADNA供体菌供体菌DNADNA（转化（转化(zhunhu)(zhunhu)因子）因子）转化转化(zhunhu)示意图示意图第三十五页，共四十九页。1928年 Griffith的实验(shyn)1944年 Avery的实验(shyn)肺炎(fiyn)链球菌III S肺炎链球菌II R肺炎链球菌III S（死）+肺炎链球菌III S DNA第三十六页，共四十九页。接合接合(jih)概念：通过性菌毛在供、受体菌间进行(jnxng)的遗传物质转移要点：性菌毛的形成 接合性质粒 半保留的转移形式 高频重组菌（Hfr）F质粒 第三十七页，共四十九页。细菌的细菌的“接合接合(jih)”状态状态第三十八页，共四十九页。染色体染色体质粒F+菌F-菌F质粒的半保留质粒的半保留(boli)转移转移F+菌第三十九页，共四十九页。染色体Hfr质粒F+菌F质粒转移质粒转移(zhuny)的不同结果的不同结果F 质粒第四十页，共四十九页。转导转导(zhun do)概念：通过溶原性噬菌体在供、受体菌间或 噬菌体与宿主间进行的遗传物质转移要点：转导的本质(bnzh)是源于噬菌体的装配错误 普遍性转导与局限性转导 溶原性转换第四十一页，共四十九页。第一(dy)寄主菌转导转导(zhun do)示意图示意图第二(d r)寄主菌第四十二页，共四十九页。普遍性转导普遍性转导(zhun do)(zhun do)示示意图意图 完全转导(zhun do)（整合）流产转导(zhun do)（未整合）细菌DNA第四十三页，共四十九页。局限性转导局限性转导(zhun do)(zhun do)示意示意图图前噬菌体gal bio正常(zhngchng)脱离断裂(dun li)和再接偏差脱离galbio galbio gal bio gal biogal bio gal断裂和再接局限性转导第四十四页，共四十九页。第一(dy)寄主菌溶原性转换溶原性转换(zhunhun)示意图示意图第二(d r)寄主菌第四十五页，共四十九页。细菌基因转移方式细菌基因转移方式(fngsh)的比较的比较类型 方式 介导物 主要 DNA来源 细胞类别接合 雄性菌雌性菌 性菌毛 染色体、质粒 原核(yun h)转导 第1寄主菌第2寄主菌 溶原性噬菌体 染色体、噬菌体 原核转化 游离DNA感受态菌 各种DNA片断 真核、原核 第四十六页，共四十九页。基因基因(jyn)的重的重组组 转移后基因在新位置上与原有DNA整合(zhn h)的过程第四十七页，共四十九页。本章本章(bn zhn)小小结结1、细菌变异的概念与类型2、细菌变异的遗传学基础3、噬菌体的结构(jigu)与类型4、细菌基因变异的机制5、细菌间基因转移与重组的方式第四十八页，共四十九页。内容(nirng)总结细菌的遗传与变异。毒力质粒（virulence plasmid，Vi质粒）。溶原性噬菌体。突变率：自发突变率很低。突变与选择：突变是随机的。回复突变：野生型突变型（正向突变）。突变型野生型（回复突变）。基因由原始位置进入新位置的过程。5、细菌间基因转移与重组(zhn z)的方式第四十九页，共四十九页。