细菌的遗传与变异精选PPT.ppt

《细菌的遗传与变异精选PPT.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《细菌的遗传与变异精选PPT.ppt（42页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、关于细菌的遗传与变异第1页，讲稿共42张，创作于星期二遗遗传传(heredity)heredity)：细细菌菌子子代代与与亲亲代代在在生生物学性状上的相似性。物学性状上的相似性。变变异异(variation)variation)：细细菌菌子子代代与与亲亲代代之之间存在某些性状上出现的差异性。间存在某些性状上出现的差异性。第2页，讲稿共42张，创作于星期二第一节第一节 细菌变异现象细菌变异现象形态与结构变异形态与结构变异 菌体形态的变异菌体形态的变异 特殊构造的变异特殊构造的变异 菌落变异菌落变异 毒力变异毒力变异 耐药性变异耐药性变异 第3页，讲稿共42张，创作于星期二菌体形态的变异菌体形态的

2、变异青霉素、溶菌酶正常形态细菌L型变异(部分或完全失去胞壁)第4页，讲稿共42张，创作于星期二特殊结构的变异变形杆菌 0.1%石炭酸 迁徙生长（H）点状生长、单个菌落（O）鞭毛变异第5页，讲稿共42张，创作于星期二菌落变异 在培养基中多次传代光滑型菌落 粗糙型菌落 S R 原因：失去LPS的特异多糖第6页，讲稿共42张，创作于星期二毒力变异增强 棒状噬菌体白喉棒状杆菌 获得白喉毒素 减弱 胆汁、甘油、马铃薯培养基牛分枝杆菌 卡介苗 13年(230代)第7页，讲稿共42张，创作于星期二耐药性变异细菌对某种抗菌药物由敏感变成耐药。多重耐药性，甚至产生药物依赖性。第8页，讲稿共42张，创作于星期二第

3、二节第二节 细菌遗传变异的物质基础细菌遗传变异的物质基础1.1.细菌的染色体细菌的染色体(chromosome)(chromosome)2.2.质粒质粒(plasmids)(plasmids)3.3.噬菌体噬菌体(bacteriophages/phages)(bacteriophages/phages)4.4.转位因子（转位因子（transposable elementtransposable element）5.5.整合子（整合子（integronintegron）第9页，讲稿共42张，创作于星期二一、细菌的染色体一、细菌的染色体主要特点主要特点 1 1.不形成染色体结构不形成染色体结构 2

4、.2.基因的连续性基因的连续性 3 3.结构基因单拷贝，结构基因单拷贝，rRNArRNA基因等多拷贝基因等多拷贝 第10页，讲稿共42张，创作于星期二二、质粒二、质粒(plasmids)(plasmids)主要特点主要特点1.1.能能自自我我复复制制并并传传给给子子代代，有有些些质质粒粒可可整整合合到到细细菌菌核核质质DNADNA上。上。2.2.可从一个菌转移到另一个菌。可从一个菌转移到另一个菌。3.3.质粒可自行丢失。质粒可自行丢失。4.4.质粒赋予细菌某些重要的生物学性状。质粒赋予细菌某些重要的生物学性状。第11页，讲稿共42张，创作于星期二第12页，讲稿共42张，创作于星期二举例：举例：

5、F F质粒质粒(fertility plasmid)(fertility plasmid)编码细菌性菌毛编码细菌性菌毛R R质粒质粒(resistance plasmid)(resistance plasmid)编码细菌耐药性编码细菌耐药性ViVi质粒质粒(virulence plasmid)(virulence plasmid)编码细菌毒力因子编码细菌毒力因子ColCol质粒质粒编码大肠埃希菌的细菌素编码大肠埃希菌的细菌素第13页，讲稿共42张，创作于星期二质粒在细菌内拷贝数质粒在细菌内拷贝数 1.1.严紧型质粒严紧型质粒少少 2.2.松弛型质粒松弛型质粒多多相容性相容性 1.1.相容性相容

6、性几种质粒同时共存于同一菌体内。几种质粒同时共存于同一菌体内。2.2.不相容性不相容性不能同时共存，可借此对质粒进行分不能同时共存，可借此对质粒进行分组、分群。组、分群。第14页，讲稿共42张，创作于星期二三、噬菌体三、噬菌体(bacteriophage/phage)(bacteriophage/phage)是侵袭细菌、真菌等微生物的病毒。是侵袭细菌、真菌等微生物的病毒。噬菌体特性：噬菌体特性：1.1.个体微小，无细胞结构。个体微小，无细胞结构。2.2.具严格的活组织寄生性。具严格的活组织寄生性。3.3.这种寄生性具有高度的特异性。这种寄生性具有高度的特异性。4.4.噬噬菌菌体体的的遗遗传传物

7、物质质可可赋赋予予宿宿主主菌菌某某些些生生物学形状。物学形状。第15页，讲稿共42张，创作于星期二噬菌体的生物学性状噬菌体的生物学性状大小：以大小：以nmnm衡量，必须用电镜观察。衡量，必须用电镜观察。形态：蝌蚪形（多数）、球形、细杆形形态：蝌蚪形（多数）、球形、细杆形/丝形。丝形。结构：结构：第16页，讲稿共42张，创作于星期二化学成分化学成分（1 1）核酸：）核酸：DNARNADNARNA。（2 2）蛋白质：构成噬菌体头部外壳和尾部。）蛋白质：构成噬菌体头部外壳和尾部。第17页，讲稿共42张，创作于星期二噬菌体与细菌的相互关系噬菌体与细菌的相互关系噬菌体增殖过程：噬菌体增殖过程：吸附吸附

8、第18页，讲稿共42张，创作于星期二噬菌体增殖过程：噬菌体增殖过程：穿入穿入 第19页，讲稿共42张，创作于星期二噬菌体增殖过程噬菌体增殖过程：生物合成生物合成第20页，讲稿共42张，创作于星期二噬菌体增殖过程：噬菌体增殖过程：成熟与释放成熟与释放 第21页，讲稿共42张，创作于星期二第22页，讲稿共42张，创作于星期二从从噬噬菌菌体体吸吸附附到到细细菌菌裂裂解解释释放放出出子子代代噬噬菌菌体体的的过过程程称称为噬菌体为噬菌体复制周期复制周期 溶菌周期溶菌周期 裂解周期裂解周期。这这种种能能在在敏敏感感细细菌菌中中增增殖殖并并使使之之裂裂解解的的噬噬菌菌体体叫叫毒毒性性噬菌体（噬菌体（viru

9、lence phagevirulence phage）。某某些些噬噬菌菌体体感感染染细细菌菌后后不不增增殖殖，噬噬菌菌体体DNADNA整整合合到到细细菌菌核核质质DNADNA上上，随随细细菌菌的的增增殖殖而而传传代代，细细菌菌不不发发生生裂裂解解，这这种种噬噬菌菌体体叫叫温温和和噬噬菌菌体体（temperate temperate phagephage）溶原性噬菌体溶原性噬菌体。第23页，讲稿共42张，创作于星期二温和噬菌体温和噬菌体第24页，讲稿共42张，创作于星期二整整合合在在细细菌菌DNADNA上上的的噬噬菌菌体体基基因因称称前前噬噬菌菌体体（prophageprophage）。带带有有

10、前前噬噬菌菌体体的的细细菌菌称称溶溶原原性性细细菌菌（lysogenic lysogenic bacteria bacteria）。前前噬噬菌菌体体存存在在于于细细菌菌内内，导导致致细细菌菌基基因因和和性性状状发发生生改改变，这种现象称变，这种现象称溶原性转换溶原性转换。温和噬菌体温和噬菌体有溶原性周期和裂解周期。有溶原性周期和裂解周期。毒性噬菌体毒性噬菌体只有裂解周期。只有裂解周期。第25页，讲稿共42张，创作于星期二前噬菌体与细菌的变异溶溶原原性性转转换换（lysogenic lysogenic conversionconversion）温温和和噬噬菌菌体体的的DNADNA整整合合到到宿宿

11、主主菌菌染染色色体体DNADNA后后，成成为为溶溶原原状状态态导导致致遗遗传传性变异性变异。第26页，讲稿共42张，创作于星期二四、转位因子四、转位因子（transposable elementtransposable element）是指细菌基因组中能从一个位置移动到另一位置的是指细菌基因组中能从一个位置移动到另一位置的一段一段DNADNA序列。序列。存在于细菌染色体、质粒或噬菌体存在于细菌染色体、质粒或噬菌体DNADNA分子上的一段分子上的一段核苷酸序列片段，它能在核苷酸序列片段，它能在DNADNA分子中移动，从一个基分子中移动，从一个基因组转移到另一个基因组，从而改变遗传物质的核苷因组转

12、移到另一个基因组，从而改变遗传物质的核苷酸序列。酸序列。（1 1）插入序列：仅携带插入相关序列。）插入序列：仅携带插入相关序列。（2 2）转座子）转座子（transposon,Tn）：插入序列：插入序列+功能基功能基因。因。（3 3）转座噬菌体：有转座功能的溶原性噬菌体。）转座噬菌体：有转座功能的溶原性噬菌体。第27页，讲稿共42张，创作于星期二五、整合子五、整合子整合子（整合子（integron,Inintegron,In）是细菌基因组中的）是细菌基因组中的DNADNA片段片段,携带位点特异性重组系统组分，具有捕携带位点特异性重组系统组分，具有捕获外源性基因获外源性基因基因盒。基因盒。(ge

13、ne cassette)(gene cassette)功能功能,可将耐药基因盒整合并表达。可将耐药基因盒整合并表达。整合子存在于许多细菌中整合子存在于许多细菌中,是细菌的固有结构。是细菌的固有结构。第28页，讲稿共42张，创作于星期二第三节第三节 细菌变异的机制细菌变异的机制一、基因突变一、基因突变突变（突变（mutationmutation）是细菌基因序列发生了稳定且可是细菌基因序列发生了稳定且可遗传的变异，导致细菌某些性状的改变，并可传给子代。遗传的变异，导致细菌某些性状的改变，并可传给子代。点突变点突变 是由于个别碱基的置换、插入或丢失而引起，是由于个别碱基的置换、插入或丢失而引起，可导

14、致核苷酸序列的改变。可导致核苷酸序列的改变。染色体畸变染色体畸变 是指染色体较大范围的结构改变，包括是指染色体较大范围的结构改变，包括易位、缺失、重复、倒位等。易位、缺失、重复、倒位等。第29页，讲稿共42张，创作于星期二基因突变的规律基因突变的规律1.1.随机性随机性2.2.独立性独立性3.3.稳定性稳定性4.4.可逆性可逆性5.5.稀有性稀有性第30页，讲稿共42张，创作于星期二二、基因的转移和重组二、基因的转移和重组细细菌菌基基因因的的转转移移与与重重组组是是指指受受体体菌菌接接受受来来自自供供体体菌菌（或或病病毒毒）的的DNADNA片片段段，并并把把这这种种DNADNA片片段段整整合合

15、成成为受体菌基因组的一部分。为受体菌基因组的一部分。第31页，讲稿共42张，创作于星期二.转转化化（transformationtransformation）受受体体菌菌直直接接摄摄取取供供体体菌菌游游离离的的DNADNA片片段段并并整整合合到到受受体体菌菌的的基基因因组组上上，使受体菌遗传性状发生改变。使受体菌遗传性状发生改变。第32页，讲稿共42张，创作于星期二第33页，讲稿共42张，创作于星期二2.2.转导（转导（transductiontransduction）以以噬噬菌菌体体为为载载体体，把把供供体体菌菌的的部部分分基基因因转转移移给给受受体体菌菌，使使受受体体菌菌获获得得新新的的性

16、状。性状。（）普遍性转导（）普遍性转导 完全转导完全转导 流产转导流产转导（）局限性转导（）局限性转导第34页，讲稿共42张，创作于星期二外源外源DNADNA被降解，转导失败。被降解，转导失败。完全转导完全转导进入进入受体的外源受体的外源DNADNA通过通过与细胞染色体的重组与细胞染色体的重组交换而形成稳定的转交换而形成稳定的转导子。导子。流产转导流产转导普遍性转导普遍性转导第35页，讲稿共42张，创作于星期二局限性转导局限性转导 第36页，讲稿共42张，创作于星期二3.3.接合（接合（conjugationconjugation）供供体体菌菌通通过过性性菌菌毛毛介介导导，将将其其质质粒粒转转

17、移移给给受受体体菌菌的的过过程程称称为为接接合合作作用用。有有些些质质粒粒还还能带动供体菌染色体向受体菌转移。能带动供体菌染色体向受体菌转移。F F质粒的接合质粒的接合R R质粒的接合质粒的接合第37页，讲稿共42张，创作于星期二F质粒的接合F+F-F+F-F+F+F+F+DonorRecipientF+F-第38页，讲稿共42张，创作于星期二接合接合第39页，讲稿共42张，创作于星期二R质粒的接合R R质粒接合的关键是有质粒接合的关键是有tratra区域区域R100R100质粒可使宿主对下列药物及重质粒可使宿主对下列药物及重金属具有抗性：金属具有抗性：汞（汞（mercuric ion mer

18、curic ion，mermer）四环素（四环素（tetracyclinetetracycline，tet tet）链霉素链霉素(Streptomycin,Str)(Streptomycin,Str)磺胺磺胺(Sulfonamide,Sul)(Sulfonamide,Sul)氯霉素氯霉素(Chlorampenicol,Cml)(Chlorampenicol,Cml)夫西地酸（夫西地酸（fusidic acidfusidic acid，fusfus）质粒质粒R100 基因图谱基因图谱第40页，讲稿共42张，创作于星期二第四节第四节 细菌遗传变异在医学上的应用细菌遗传变异在医学上的应用在细菌检验中

19、，要了解细菌的变异现象和规律，以便在细菌检验中，要了解细菌的变异现象和规律，以便正确诊断细菌性感染疾病。正确诊断细菌性感染疾病。在临床治疗中，注意细菌的在临床治疗中，注意细菌的耐药性耐药性变异问题，在药敏试变异问题，在药敏试验的基础上，选择用药，防止和减少耐药菌株的出现。验的基础上，选择用药，防止和减少耐药菌株的出现。细菌强毒株变异为减毒株，制备成细菌强毒株变异为减毒株，制备成减毒活疫苗减毒活疫苗，用于某，用于某些传染病的预防。些传染病的预防。利用基因工程制备干扰素、白介素等多种利用基因工程制备干扰素、白介素等多种生物制品生物制品，以及研究制备理想疫苗，为感染性疾病的防治提供新以及研究制备理想疫苗，为感染性疾病的防治提供新途径。途径。第41页，讲稿共42张，创作于星期二感谢大家观看第42页，讲稿共42张，创作于星期二