细菌的遗传与变异课程.pptx

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1、细菌的变异分为遗传性变异和非遗传性变异遗传性变异（基因型变异）：是细菌的基因结构发生了改变，如基因突变或基因转移和重组。常发生于个别的细菌，不受环境因素的影响，不可逆，可遗传。非遗传性变异（表型变异）：细菌在一定的环境条件影响下产生的变异，其基因结构未改变。易受到环境因素的影响，可逆，不能遗传。第1页/共40页遗传性变异非遗传性变异基因改变+-遗传+-可逆性-+外界环境-+变异幅度个别细胞群体第2页/共40页第一节 细菌的变异现象形态与结构变异毒力变异耐药性变异抗原性变异菌落变异第3页/共40页 形态结构变异鼠疫耶尔森菌3-6%食盐多形态性陈旧培基物第4页/共40页形态与结构变异 青霉素、溶菌

2、酶正常形态细菌 L型变异 抗体或补体 (部分或完全失去胞壁)葡萄球菌的L型变异第5页/共40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结构变异细菌形态结构变异第6页/共40页 形态与结构变异特殊结构的变异炭疽杆菌42-4310-20天失去形成芽胞能力,毒性降低变形杆菌（H）失去鞭毛（O）1%石碳酸第7页/共40页毒力变异牛型结核分枝杆菌胆汁、甘油、马铃薯培养基13年(230代)卡介苗（毒力减弱）白喉棒状杆菌棒状噬菌体获得白喉毒素（毒力增强）第8页/共40页 耐药性变异 耐药性变异：细菌对某种抗菌药物由敏感变为耐药的变异。有些细菌还表现为同时耐受多种抗菌药物，即多

3、重耐药性。痢疾杆菌含链霉素培养基长期培养依链株(耐药菌株)第9页/共40页抗原性变异O抗原和H抗原的变异 第10页/共40页 菌落变异在陈旧培养基中长期培养光滑型菌落粗糙型菌落光滑型菌落（）粗糙型菌落（）第11页/共40页S S型菌落型菌落R R型菌落型菌落细菌菌落形态变异细菌菌落形态变异第12页/共40页 结核杆菌的干燥型菌落第13页/共40页第二节 细菌遗传变异的物质基础细菌染色体质粒转位因子噬菌体第14页/共40页一 细菌的染色体(chromosome)细菌的染色体是环状双螺旋DNA长链，上有许多编码细菌生物学性状的基因，是细菌的主要遗传物质。第15页/共40页二 质粒(plasmid)

4、是细菌染色体之外的遗传物质，存在于细胞质中，为环状闭合的双链DNA。大质粒：含几百个基因小质粒：含20-30个基因第16页/共40页（一）质粒的基本特征 1、有自我复制能力 2、编码细菌的一些特殊的性状 3、非生命活动所必需，可自行丢失与消除 4、可通过接合、转化或转导等方式在细菌间转移 5、分相容性与不相容性两种第17页/共40页（二）医学上重要的质粒质粒基因可编码很多重要的生物学性状：1、致育质粒（fertility plasmid,F质粒）2、耐药质粒（resistance plasmid,R质粒）3、毒力质粒（virulence plasmid,Vi质粒）4、细菌素质粒：如Col质粒（

5、Col plasmid）编码大肠菌素的质粒第18页/共40页三 转位因子 是存在细菌的染色体或质粒DNA分子上的一段特异性核苷酸序列片段，它能在DNA分子中移动，不断改变它们的基因组位置，从一个基因组转移到另一个基因组中。转位因子 第19页/共40页四 噬菌体 噬菌体(bacteriophage)：是能感染细菌、真菌、放线菌或螺旋体等微生物的病毒。噬菌体分布极广，凡是有细菌的场所，就可能有相应的噬菌体的存在。第20页/共40页（一）噬菌体的生物学性状形态与结构：噬菌体有三种形态：蝌蚪形、微球形和丝形，但多数为蝌蚪形。第21页/共40页噬菌体细菌细胞第22页/共40页噬菌体的特点 噬菌体具有严格

6、的宿主特异性，即某一种噬菌体只难感染某一种微生物，甚至只能感染某一种微生物中的某一型。因此可用来鉴定和分型。噬菌体对理化因素及多数化学消毒剂的抵抗力比一般细菌的繁殖体强,7530min灭活。噬菌体能耐受低温和冰冻，但对紫外线和X射线敏感。第23页/共40页（二）噬菌体与宿主菌的相互关系 毒性噬菌体(virulent phage)：能在宿主细胞内复制增殖，产生许多子代噬菌体，并最终裂解细菌 温和噬菌体(temperate phage)：噬菌体基因与宿主菌染色体整合，不产生子代噬菌体，但噬菌体DNA能随细菌DNA复制，并随细菌的分裂而传代。第24页/共40页 吸附穿入生物合成成熟、释放毒性噬菌体的

7、溶菌性周期毒性噬菌体的溶菌性周期 第25页/共40页 温和噬菌体的溶源性周期温和噬菌体的溶源性周期 前噬菌体第26页/共40页 温和噬菌体的溶菌性周期温和噬菌体的溶菌性周期第27页/共40页第28页/共40页第三节第三节 细菌变异的发生机制细菌变异的发生机制一、基因突变一、基因突变1.种类 突变（mutation）是指生物体的遗传物质核酸的结构发生了突然而稳定的变化。突变可导致微生物的某些性状发生遗传性变异。第32页/共40页2.基因突变的共同特性（1）稀少性：自发突变率10-910-6。（2）突变的回复和抑制：未发生突变的原始菌株称为野生株，经突变后性状改变了的菌株称为突变株。（3）突变与选

8、择第33页/共40页基因转移与重组基因转移与重组 基因转移（gene transfer）：外源性的遗传物质由供体菌进入某受体菌的过程。基因重组（recombination）：转移的基因与受体菌DNA整合在一起，使受体菌获得供体菌的某些特性。细菌的基因转移和重组方式：转化、接合、转导、溶源性转换。第34页/共40页F+：即含F质粒，编码性菌毛，该菌称雄性菌。F+F-的接合：F+F-F+F-F+F+F+F+第35页/共40页F F+F F_ _Sex piliSex pili细 菌 的 遗 传 与 变 异第36页/共40页F F+F F+F F_ _细 菌 的 遗 传 与 变 异第37页/共40页R R质粒的接合质粒的接合A-Antibiotics第38页/共40页 溶原性转换（溶原性转换（lysogenic conversionlysogenic conversion）：溶原性噬菌体的基因组与细菌染色体重组，使得宿主菌的遗传特性发生改变，这种现象称为溶原性转换。通过溶原性转换方式产生毒素的细菌常见的有：白喉棒状杆菌白喉毒素；链球菌致热外毒素；肉毒梭菌肉毒毒素；产气荚膜梭菌毒素。第39页/共40页感谢您的观看！第40页/共40页