細(xì)菌的遺傳變異(III)

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1、第5章細(xì)菌的遺傳變異BCG：牛型結(jié)核桿菌（有毒株）膽汁-甘油-馬鈴薯培養(yǎng)13年，230次傳代減毒株（BCG）基因型變異：BCG表型變異：細(xì)菌L型基因型和表型變異的比較基因型變異表型變異基因結(jié)構(gòu)變化未變可逆性不或極少可逆穩(wěn)定性穩(wěn)定不穩(wěn)定環(huán)境影響涉及細(xì)菌數(shù)不受影響受影響個(gè)別全體一、細(xì)菌的遺傳物質(zhì)細(xì)菌染色體：dsDNA，3.2～5×106bp復(fù)制快：105bp/min無組蛋白，無內(nèi)含子，為連續(xù)基因單倍體：突變后更易表現(xiàn)質(zhì)粒（plasmid）：復(fù)制能力轉(zhuǎn)移能力整合能力相容性丟失或消除功能：F質(zhì)粒－轉(zhuǎn)移；Vi質(zhì)粒－毒力R質(zhì)粒－耐藥；Col質(zhì)粒－細(xì)菌素轉(zhuǎn)位因子：IS(i

2、nsertionsequence):750~1550bp兩端重復(fù)序列，與插入有關(guān)中心序列有轉(zhuǎn)位酶基因Tn(transposon):2000~25000bp兩端為IS中心序列有與轉(zhuǎn)位無關(guān)基因如：毒素基因、耐藥基因等常見的插入序列和轉(zhuǎn)座子ISbpTn耐藥或毒素基因IS1768Tn1AP（氨芐青霉素）IS21327Tn6Kan（卡那霉素）IS31300Tn10Tet（四環(huán)素）IS41426Tn551Em（紅霉素）IS51195Tn681E.coliET（腸毒素）整合子（integron，In）：定位于細(xì)菌染色體、質(zhì)?；蜣D(zhuǎn)座子上基本結(jié)構(gòu)：兩端為保守末端，中間為可變區(qū)

3、，含一個(gè)或多個(gè)基因盒整合子含有3個(gè)功能元件：重組位點(diǎn)；整合酶基因；啟動子通過轉(zhuǎn)座子或接合性質(zhì)粒，使多種耐藥基因在細(xì)菌中進(jìn)行水平傳播噬菌體（bacteriophage）：形態(tài)結(jié)構(gòu):蝌蚪形衣殼：蛋白質(zhì)核酸：dsDNA分布廣:有菌就有噬菌體宿主特異性：流行病調(diào)查；分型參與細(xì)菌變異：轉(zhuǎn)導(dǎo),溶原性轉(zhuǎn)換二、轉(zhuǎn)移和重組轉(zhuǎn)移：供菌提供DNA；受菌接受DNA重組：受菌獲得供菌DNA類型基因來源轉(zhuǎn)移方式轉(zhuǎn)化供菌受菌攝入接合供菌通過性菌毛轉(zhuǎn)導(dǎo)供菌噬菌體媒介溶原性轉(zhuǎn)換噬菌體前噬菌體轉(zhuǎn)化（transformation）：受菌主動攝取外源性DNA供菌死亡時(shí)釋放或人工方法提取DNA轉(zhuǎn)導(dǎo)（

4、transduction）噬菌體媒介將供菌DNA轉(zhuǎn)給受菌分普遍性轉(zhuǎn)導(dǎo)和局限性轉(zhuǎn)導(dǎo)毒性噬菌體，溫和噬菌體包裝錯(cuò)誤：任何部位細(xì)菌DNA片段轉(zhuǎn)導(dǎo)性噬菌體：宿主菌DNA，無噬菌體DNA受菌接受轉(zhuǎn)導(dǎo)噬菌體(供菌)DNA受菌獲得供菌性狀普遍性轉(zhuǎn)導(dǎo)：局限性轉(zhuǎn)導(dǎo)：溫和性噬菌體脫落錯(cuò)誤：前噬菌體及兩邊的細(xì)菌DNA轉(zhuǎn)導(dǎo)性噬菌體：噬菌體DNA及細(xì)菌DNA接合（conjugation）通過性菌毛將供菌DNA轉(zhuǎn)給受體菌，受體菌獲得供體菌性狀F質(zhì)粒（fertilityfactor,致育因子）接觸：細(xì)胞質(zhì)溝通轉(zhuǎn)移：F質(zhì)粒進(jìn)入F－菌，1分鐘完成復(fù)制：F－菌轉(zhuǎn)為F＋菌溶原性轉(zhuǎn)換（lysoge

5、nicconversion）噬菌體DNA與菌染色體整合受菌獲得新的性狀如白喉?xiàng)U菌：β-噬菌體-外毒素基因不產(chǎn)毒白喉?xiàng)U菌產(chǎn)毒白喉?xiàng)U菌三、基因突變影印平板：自發(fā)的，隨機(jī)的，非誘導(dǎo)的藥物僅起選擇作用突變的性質(zhì)：突變率：10-6~10-9自發(fā)突變與誘發(fā)突變突變與選擇回復(fù)突變與抑制突變突變型細(xì)菌及其分離：耐藥性突變型藥敏試驗(yàn)營養(yǎng)缺陷突變型營養(yǎng)物質(zhì)篩選條件致死性突變型溫度敏感試驗(yàn)發(fā)酵陰性突變型乳糖發(fā)酵試驗(yàn)診斷困難H→O變異：如傷寒沙門菌鞭毛S→R變異：消失莢膜或多糖抗原性改變毒力下降，生化反應(yīng)改變治療困難：耐藥預(yù)防：BCG四、實(shí)際應(yīng)用Ames試驗(yàn)：基因工程載體：質(zhì)粒，噬

6、菌體工程菌和酶：限制性內(nèi)切酶，連接酶選擇目的基因，細(xì)菌中表達(dá)，如胰島素、白介素、干擾素等基因工程疫苗