优选第五章细菌的遗传和变异课件

,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,优选第五章细菌的遗传和变异,1,形态与结构的变异,（,1,）形态变异,鼠疫耶尔森菌,30,60g/L NaCl,琼脂培养基,多形性,Yersinia pestis,有荚膜的肺炎链球菌,无荚膜的肺炎链球菌,（,2,）荚膜变异,长期人工培养,（,3,）芽胞变异,炭疽芽胞杆菌,42,，,10,20,天,不产生芽胞,（芽胞）,（,4,）鞭毛变异,普通变形杆菌,1%,石炭酸培养基,不产生鞭毛,（鞭毛）,（,5,）细菌的,L,型变异,G,菌,高渗环境,青霉素,细胞壁缺陷的细菌（,L,型菌）,（多形态性）,牛型结核分枝杆菌,含胆汁、甘油、马铃薯培养基,培养,13,年，,230,代,2,毒力变异,卡介苗,卡密特（,Albert Calmette,，,1863-1933,）,3,耐药性变异,痢疾志贺菌,赖药菌株,（对链霉素敏感）,微量链霉素,人工培养,耐药菌株,微量链霉素,人工培养,4,菌落变异,光滑型菌落（,S,型）,表面光滑，边缘整齐，,湿润有光泽,长期人工培养,粗糙型菌落（,R,型）,表面粗糙，边缘不整齐，,干燥无光泽,S,型菌落,R,型菌落,二、细菌的遗传物质,1.,染色体,拟核,/,类核（,nucleoid,）,一条,dsDNA,（,1,）较小，只有一个复制启始位点；,细菌染色体的特征,（,3,）结构基因中没有内含子；,（,2,）功能上相关的几个基因组成操纵子；数个操纵子可由一个调节子所调控。,（,4,）大部分,DNA,用于编码蛋白质；,（,5,）基因重叠少；,（,6,）大多为单拷贝；,（,7,）具有各种功能的识别区域。,质粒的主要特征：,（,1,）能自我复制,（,2,）编码某些重要的生物学性状,（,3,）可自行丢失与消除,（,4,）可经接合、转化、转导等方式转移,（,5,）质粒的相容性与不相容性,R,质粒：耐药性,F,质粒：性菌毛,细菌素质粒：细菌素,Vi,质粒：毒力,2.,质粒,代谢质粒：酶,质粒电镜照片,质粒独立于染色体外，能进行自主复制的遗传因子。,编码性菌毛，介导细菌之间接合的能力。,几种常见的质,粒,F,质粒,（,fertility factor，,致育因子）,重组区,自主复制和不相容性区,转移基因群区,耐药性质粒,（,resistance factor，,R,因子）,耐药性质粒,（,R,质粒）,耐药决定子（,r-det,）,耐药传递因子（,RTF,）,接合型耐药质粒,非接合型耐药质粒,（,r-det,）,是细菌基因组中的能改变自身位置的一段,DNA,序列。,分为两类转座因子：,插入序列,转座子,（,transposable element,）,（1）,概念及类型,2.,转座因子,插入序列,不带有表现任何性状的基因，只带有编码转移时所需要的转座酶的基因。,（,insertion sequence,，,IS,）,（反向重复序列）,（转座酶）,转座子,携带转座基因,携带其他结构基因：抗药基因,毒素基因,抗金属基因,（,transposon,，,Tn,）,转座子及携带的耐药性基因或毒素基因,Tn1 Tn2 Tn3 AP,（氨苄青霉素）,Tn4 AP,、,str,（链霉素）、,Su,（磺胺）,Tn5 Kam,（卡那霉素）,Tn6 Kam,Tn7 TMP,（甲氧苄氨嘧啶）、,str,Tn9 Cam,（氯霉素）,Tn10 Tet,（四环素）,Tn551 Em,（红霉素）,Tn971 Em,Tn681,大肠埃希菌（肠毒素基因）,转座子 携带耐药或毒素基因,3.,整合子,是一种运动性的,DNA,序列，具有独特结构可捕获和整合外源性基因，使之转变为功能性基因的表达单位。,4.,噬菌体基因组,三、基因的转移和重组,基因转移（,gene transfer,）,遗传物质,由供体菌转入某受体菌内的过程。,基因重组（,gene recombination,）,转移的基因与受体菌,DNA,整合在一起。,外源性遗传物质,供体菌染色体,DNA,片段,质粒,DNA,噬菌体基因,1.,转化,受菌直接摄取供菌游离的,DNA,片段，并将其整合到受菌的染色体中，从而获得供菌部分遗传性状。,Transformation in Bacteria,http:/ frequency recombinant，Hfr,）,Hfr,菌株细胞内的,F,质粒脱离核染色体组时携带一小段核染色体基因，这种特殊,F,质粒称为,F,质粒。,F,质粒,F,质粒,（1）F,+,和,F,的接合,F,质粒,在末端，,F,-,菌获的,F,质粒的机会和很少,。,（2）Hfr,和,F,的接合,（3）F,和,F,的接合,R,质粒的构成,R,质粒的接合,耐药决定子（,r-det,）,耐药传递因子（,RTF,）,接合型耐药质粒,非接合型耐药质粒,（,r-det,）,（,R,质粒）,3,.,转导,通过噬菌体的媒介，将供菌的遗传物质转移入受菌，通过交换重组，使受菌获得供菌的部分遗传性状。,（,transduction,）,转导的类型,局限转导,普遍转导,完全转导,流产转导,通过完全缺陷噬菌体将供体菌基因组任何,DNA,片段转移受体菌的现象。,（1,）普遍性转导,（generalized transduction）,完全转导,外源性,DNA,片段与受体菌的染色,体整合并随染色体而传代。,流产转导,外源性,DNA,片段游离在胞质中既,不能与受体菌染色体整合，不能 自身复制，也不能传代。,普遍性转导,两种结局,前噬菌体从宿主菌染色体上脱离时带有宿主菌染色体基因，这种带有宿主菌染色体基因的噬菌体基因组，经生物合成后，组装成带有宿主菌染色体基因的噬菌体，当它再感染受菌时，可将供菌的基因带入受菌，而使受体获得,供菌的,的遗传性状。,（,restricted transduction,）,（2,）局限性转导,gal,bio,噬菌体,DNA,正常,偏离,gal,bio,噬菌体,DNA,gal,bio,噬菌体,DNA,gal,bio,噬菌体,DNA,gal,bio,噬菌体,DNA,gal,bio,噬菌体,DNA,局限性转导示意图,普遍转导：装配错误,局限转导：脱离错误,温和噬菌体感染细菌，噬菌体基因组整合到细菌染色体上，使宿主菌获得新遗传性状的现象。,4,.,溶原性转换,5,.,原生质融合,将两种不同细菌经溶菌酶或青霉素等处理，失去细胞壁成为原生质体后进行彼此融合的过程。,四、基因突变,