2022年医学专题—.细菌的遗传与变异(1).ppt

第五章细菌(xjn)的遗传与变异,遵义医学院珠海校区主讲(zhjing)：孙万邦,第一页，共四十二页。,问题(wnt),1、何谓细菌基因转移和重组？2、细菌基因转移和重组机理 是什么？3、细菌可发生哪些变异(biny)？4、何谓质粒和转座因子？,第二页，共四十二页。,根本概念,遗传(heredity)：一定(ydng)条件下，细菌的性状相对稳定，并能代代相传，子代与亲代之间表现为相似性，这种现象称为遗传,第三页，共四十二页。,第四页，共四十二页。,变异(variation)：子代与亲代(qndi)之间存在不同程度的差异，这种现象称为变异。,第五页，共四十二页。,第六页，共四十二页。,第一节 细菌(xjn)遗传变异的物质根底,1.细菌(xjn)染色体 chromosome2.质粒 plasmids 3.转位因子 transposable element,第七页，共四十二页。,一、染色体chromosome,一条环状双螺旋DNA长链，按一定构型反复盘旋形成松散的网状结构；缺乏组蛋白，无核膜包裹；约含有5000个基因(jyn)；双向复制，全过程约20min。,第八页，共四十二页。,质粒(plasmid)：是细菌染色体以外的遗传物质，是环状闭合的双链DNA。附加体episome：既能以染色体外自主复制状态存在，有能与宿主染色体细胞整合(zhn h)为一体状态存在的质粒,二、质粒,第九页，共四十二页。,质粒具有自我复制(fzh)的能力。质粒DNA所编码的基因产物赋予细菌某些性状特征。质粒可自行丧失与消除。质粒的转移性。质粒可分为相容性与不相容性两种。,质粒DNA的特征(tzhng),第十页，共四十二页。,常见(chn jin)质粒类型,F质粒(fertility plasmids)编码细菌 性菌毛R质粒(resistance plasmids)编码细 菌耐药性Vi质粒(virulence plasmids)编码细 菌毒力因子Col质粒 码大肠(dchng)埃希菌的细菌素代谢质粒 编码产生相关的代谢酶,第十一页，共四十二页。,三、转座因子(ynz),转座因子是存在于细菌染色体或质粒DNA分子(fnz)上的一段特异性核苷酸序列片段，它能在DNA分子中移动，不断改变它们在基因组中的位置，能从一个基因组转移到另一基因组中。,第十二页，共四十二页。,转座因子(ynz),第十三页，共四十二页。,第一节 基因突变(j yn t bin)及其修复,突变(mutation)：是细菌遗传物质的结构发生突然而稳定的改变，导致(dozh)细菌性状的遗传性变异。又称点突变,第十四页，共四十二页。,一、基因突变共同(gngtng)特征,自发性和不对应性自发(zf)突变稀少性突变率频率1/106-109可诱发性诱变、诱变剂独立性稳定性可逆性回复突变,第十五页，共四十二页。,1、波动(bdng)试验,大肠菌SM敏感(mngn)株,A 管,B 管,培养(piyng)后分50管,接种SM平板培养后菌数波动大,接种SM平板培养后菌数波动不大,第十六页，共四十二页。,2、影印(yngyn)试验,第十七页，共四十二页。,第三节 细菌(xjn)性状变异的实例,一细菌的表型变异1形态变异鼠疫杆菌加3%食盐培养(piyng)成为絲状、球状等2结构变异葡萄球菌加PNC培养成为L型菌3菌落变异 H O,第十八页，共四十二页。,二细菌(xjn)的基因型变异1细菌毒力的变异 卡介苗(BCG)2耐药性变异,第十九页，共四十二页。,结核杆菌的枯燥(gnzo)型菌落,第二十页，共四十二页。,第四节 基因(jyn)的转移和重组,基因转移(zhuny)(gene transfer)：外源DNA进入受体菌。基因重组(recombination)：转移的DNA与受体菌DNA发生重新整合。,第二十一页，共四十二页。,基因(jyn)转移重组的方式：,.转化(zhunhu)Transformation受体菌直接摄取供体菌游离DNA片段，整合后改变了受体菌的遗传性状。,第二十二页，共四十二页。,第二十三页，共四十二页。,肺炎(fiyn)荚膜,基因(jyn)转移,第二十四页，共四十二页。,第二十五页，共四十二页。,第二十六页，共四十二页。,第二十七页，共四十二页。,.接合Conjugation：供体菌通过性菌毛与受体菌沟通(gutng)，使遗传物质从供体菌传递到受体菌。F质粒的接合R质粒的接合,第二十八页，共四十二页。,接合(jih),第二十九页，共四十二页。,第三十页，共四十二页。,高频(o pn)重组菌Hfr,第三十一页，共四十二页。,第三十二页，共四十二页。,R质粒有耐药传递因子(RTF)和耐药决定子(r)两局部组成。RTF的功能与F质粒相似(xin s)，可编码性菌毛的产生和通过接合转移；R决定子能编码对抗菌药物的耐药性。,R质粒的接合(jih),第三十三页，共四十二页。,.转导Transduction：以温和噬菌体为载体，把供体菌的基因转移(zhuny)到受体菌，使受体菌遗传性状发生改变。普遍性转导完全转导流产转导局限性转导,第三十四页，共四十二页。,普遍性转导(zhun do)(generalized transduction),第三十五页，共四十二页。,局限性转导(zhun do)(restricted transduction),第三十六页，共四十二页。,4.溶原性转换(zhunhun)(lysogenic conversion),当噬菌体感染细菌时，宿主菌染色体中获得了噬菌体的DNA片段，使其成为溶原状态(zhungti)时，而使细菌获得新的性状。,第三十七页，共四十二页。,溶原性转换(zhunhun),第三十八页，共四十二页。,5.原生质体融合(rngh)(protoplast fusion),第三十九页，共四十二页。,第五节 细菌(xjn)遗传变异的实际意义,在疾病的诊断、治疗与预防中作用(zuyng)。在测定致癌物质中的应用。在流行病中的应用。在重组DNA技术的应用。,第四十页，共四十二页。,要点(yodin),1、掌握细菌基因转移(zhuny)、基因重组的 概念和机理。2、掌握细菌质粒和转座因子。3、了解细菌变异现象。,第四十一页，共四十二页。,内容(nirng)总结,第五章细菌的遗传与变异。Col质粒 码大肠埃希菌的细菌素。代谢质粒 编码产生相关(xinggun)的代谢酶。自发性和不对应性自发突变。稀少性突变率频率1/106-109。可诱发性诱变、诱变剂。可逆性回复突变。第三节 细菌性状变异的实例。完全转导流产转导。局限性转导(restricted transduction)。5.原生质体融合(protoplast fusion)。3、了解细菌变异现象,第四十二页，共四十二页。,