细菌的遗传与变异 (2)2幻灯片.ppt

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1、细菌的遗传与变异第1页，共28页，编辑于2022年，星期一遗传遗传(heredity)：子代与亲代的相似性子代与亲代的相似性变异变异(variation)：子代与亲代的差异子代与亲代的差异 1、基因型变异、基因型变异(genotypic variation)2、表型变异、表型变异(phenotypic variation)第2页，共28页，编辑于2022年，星期一 细菌遗传变异的物质基础细菌遗传变异的物质基础 细菌染色体细菌染色体 质粒质粒(plasmid)(plasmid)第3页，共28页，编辑于2022年，星期一细菌染色体细菌染色体单一闭合环状单一闭合环状DNA，含少量蛋白质，其特点：，含

2、少量蛋白质，其特点：DNA量少，多为单拷贝形式，少重复序列。量少，多为单拷贝形式，少重复序列。第4页，共28页，编辑于2022年，星期一质粒质粒(plasmid):细菌染色体外的遗传物质细菌染色体外的遗传物质,闭合的环状双链闭合的环状双链DNA。非必需的结构。非必需的结构。第5页，共28页，编辑于2022年，星期一几种重要的质粒几种重要的质粒F质粒，质粒，fertility plasmid,致育因子：致育因子：编码性菌毛编码性菌毛R质粒质粒,resistance plasmid,抗性质粒抗性质粒毒力质粒毒力质粒virulence plasmidCol质粒质粒,细菌素质粒细菌素质粒第6页，共28

3、页，编辑于2022年，星期一噬菌体噬菌体(bacteriophage,phage)噬菌体是感染细菌、真菌、放线菌或螺旋噬菌体是感染细菌、真菌、放线菌或螺旋体等微生物的体等微生物的病毒病毒。第7页，共28页，编辑于2022年，星期一病毒的特性：病毒的特性：个体微小，可以通过细菌滤器个体微小，可以通过细菌滤器 没有完整的细胞结构，由蛋白质和核酸组成没有完整的细胞结构，由蛋白质和核酸组成 专性活细胞内寄生专性活细胞内寄生 分布极广分布极广第8页，共28页，编辑于2022年，星期一第9页，共28页，编辑于2022年，星期一第10页，共28页，编辑于2022年，星期一噬菌体噬菌体毒性噬菌体毒性噬菌体(v

4、irulent phage)温和噬菌体温和噬菌体(temperate phage)or 溶原性噬菌体溶原性噬菌体lysogenic phage第11页，共28页，编辑于2022年，星期一温和噬菌体温和噬菌体n前噬菌体前噬菌体prophage 整合在细菌基因组中的噬菌体基因组称为整合在细菌基因组中的噬菌体基因组称为 前噬菌体前噬菌体n溶原性细菌溶原性细菌lysogenic bacterium 带有带有前噬菌体前噬菌体基因组的细菌称为溶原性细菌基因组的细菌称为溶原性细菌第12页，共28页，编辑于2022年，星期一第13页，共28页，编辑于2022年，星期一细菌基因型变异的机制细菌基因型变异的机制基

5、因突变基因突变gene mutation基因转移与重组基因转移与重组gene transfer and recombination第14页，共28页，编辑于2022年，星期一基因突变基因突变n点突变（点突变（point mutation）n染色体畸变（染色体畸变（chromosome aberration）第15页，共28页，编辑于2022年，星期一基因突变的机制与规律基因突变的机制与规律1、自发突变、自发突变spontaneous mutation：不经诱变剂处理而自然发生的突变，与环境不经诱变剂处理而自然发生的突变，与环境因素无对应性，是非定向突变，即随机突变。因素无对应性，是非定向突变，

6、即随机突变。两个经典实验可以证明。两个经典实验可以证明。第16页，共28页，编辑于2022年，星期一2、诱发突变、诱发突变induced mutation：由一些化学、物理或生物因子引起的突变。由一些化学、物理或生物因子引起的突变。常见的诱变剂如：碱基类似物，常见的诱变剂如：碱基类似物，5-溴尿嘧啶；溴尿嘧啶；染料，溴化乙锭和吖啶橙等；亚硝酸、羟胺和亚硝基染料，溴化乙锭和吖啶橙等；亚硝酸、羟胺和亚硝基胍等；射线，紫外线、胍等；射线，紫外线、X射线、射线、射线射线等。等。第17页，共28页，编辑于2022年，星期一基因转移与重组基因转移与重组基因转移基因转移gene transfer外源性的遗传

7、物质由供体菌转入某受体菌细胞的过程外源性的遗传物质由供体菌转入某受体菌细胞的过程称为基因转移（称为基因转移（gene transfer）。重组重组recombination转移的基因与受体菌转移的基因与受体菌DNA整合在一起称为重组整合在一起称为重组（recombination），使受体菌获得供体菌的某），使受体菌获得供体菌的某些性状。些性状。第18页，共28页，编辑于2022年，星期一1、接合（接合（conjugation）接合是细菌通过性菌毛相互连接沟通，将遗传接合是细菌通过性菌毛相互连接沟通，将遗传物质（主要是质粒物质（主要是质粒DNA）从供体菌转移给受体菌。）从供体菌转移给受体菌。第1

8、9页，共28页，编辑于2022年，星期一1)F质粒的接合：质粒的接合：第20页，共28页，编辑于2022年，星期一2)R质粒的接合：质粒的接合：第21页，共28页，编辑于2022年，星期一2、转化转化transformationn转化转化是供体菌的游离是供体菌的游离DNA片段被受体菌直接片段被受体菌直接摄取，使受体菌获得新的性状。摄取，使受体菌获得新的性状。n转化现象在肺炎链球菌、转化现象在肺炎链球菌、奈瑟氏淋球菌奈瑟氏淋球菌和流和流感嗜血杆菌等中被证实。感嗜血杆菌等中被证实。第22页，共28页，编辑于2022年，星期一第23页，共28页，编辑于2022年，星期一3、转导转导(transduc

9、tion):由由噬菌体噬菌体介导，将供体菌的介导，将供体菌的DNA片段转移到受体菌内，片段转移到受体菌内，使受体菌获得供体菌的部分遗传性状。使受体菌获得供体菌的部分遗传性状。第24页，共28页，编辑于2022年，星期一普遍性转导普遍性转导generalized transduction：完全转导完全转导流产转导流产转导第25页，共28页，编辑于2022年，星期一局限性转导局限性转导restricted transduction：第26页，共28页，编辑于2022年，星期一4、溶原性转换溶原性转换lysogenic conversion：前噬菌体基因组编码的某些生物学性状（如前噬菌体基因组编码的某些生物学性状（如耐药性、产毒素等）在宿主菌中表达。耐药性、产毒素等）在宿主菌中表达。白喉棒状杆菌、肉毒杆菌白喉棒状杆菌、肉毒杆菌第27页，共28页，编辑于2022年，星期一5、基因转座、基因转座gene transposition1)插入序列插入序列(insertion sequence，IS)：有一段反向重复序列，仅编码转座酶有一段反向重复序列，仅编码转座酶 transposase；2)转座子转座子(transposon，Tn)：含含IS序列和其他基因。序列和其他基因。第28页，共28页，编辑于2022年，星期一