細(xì)菌的遺傳變異.ppt

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1、第5章細(xì)菌的遺傳變異目的要求1、掌握：細(xì)菌基因轉(zhuǎn)移與重組：轉(zhuǎn)化、接合、轉(zhuǎn)導(dǎo)、溶原性轉(zhuǎn)換、原生質(zhì)體融合的概念及機(jī)制。2、熟悉：細(xì)菌的變異現(xiàn)象。細(xì)菌遺傳變異在醫(yī)學(xué)上的意義。遺傳（heredity）：子代與親代的生物學(xué)性狀基本相同，且代代相傳。遺傳保證了物種的穩(wěn)定性。變異：子代與親代以及子代與子代之間的生物學(xué)性狀出現(xiàn)差異。變異產(chǎn)生新的物種，有利于物種的進(jìn)化?；蛐妥儺悾ㄟz傳性變異）表型變異（非遺傳性變異）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

2、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)不受影響受影響個別全體一、形態(tài)結(jié)構(gòu)變異鼠疫耶爾森氏菌→含3％～6％NaCl瓊脂培養(yǎng)→多形態(tài)性（衰退型）第一節(jié)細(xì)菌的變異現(xiàn)象L型變異（細(xì)胞壁缺陷型）生物學(xué)特性：多形性、革蘭陰性、高滲培養(yǎng)、生長緩慢、荷包蛋樣菌落、可回復(fù)A、原細(xì)菌型菌落B、荷包蛋樣L型菌落C、顆粒型L型菌落D、絲狀型L型菌落葡萄球菌絲狀L型菌落葡萄球菌絲狀L型菌落回復(fù)后莢膜變異：肺炎鏈球菌莢膜→體外長期培養(yǎng)→失去莢膜芽胞變異：炭

3、疽桿菌→經(jīng)42℃，10～20天→失去芽胞，毒力減弱鞭毛（H－O）變異：變形桿菌→含10％的培養(yǎng)基上生長→失去鞭毛二、菌落變異（S－R變異）光滑型（S型）——粗糙型（R型）三、毒力的變異毒力降低或消失：如卡介苗毒力增強(qiáng)：如白喉棒狀桿菌四、耐藥性變異細(xì)菌對某種抗菌藥物由敏感變?yōu)槟褪?。第二?jié)細(xì)菌的遺傳物質(zhì)1、細(xì)菌的染色體：環(huán)狀、dsDNA。相對較?。?.2×106bp，4000個基因復(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)2、質(zhì)粒(plasmid)：細(xì)菌染色體外的遺傳物質(zhì)，環(huán)狀

4、閉合的雙股DNA。可編碼許多重要的生物學(xué)性狀。質(zhì)粒DNA的特性具有自我復(fù)制能力緊密型質(zhì)粒；松弛型質(zhì)粒質(zhì)粒能編碼某些特定性狀可自行丟失與消除可在細(xì)菌間轉(zhuǎn)移。分相容性與不相容性兩種種類致育質(zhì)?；蚍QF質(zhì)粒結(jié)合耐藥性質(zhì)?？煞譃榻雍闲阅退庂|(zhì)粒（R質(zhì)粒）和非接合性耐藥質(zhì)粒。耐藥毒力質(zhì)?；騐i質(zhì)粒編碼與該菌致病性有關(guān)的毒力因子。毒力細(xì)菌素質(zhì)粒編碼各種細(xì)菌產(chǎn)生的細(xì)菌素。細(xì)菌素代謝質(zhì)粒編碼產(chǎn)生與代謝相關(guān)的許多酶類3、轉(zhuǎn)座因子是細(xì)菌基因組中能改變自身位置的一段DNA序列，這種轉(zhuǎn)座作用可發(fā)生在染色體、質(zhì)粒上或染色體與質(zhì)粒之間。分類

5、（1）插入序列(insertionsequence，IS):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（2）轉(zhuǎn)座子(transposon，Tn):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ISISResistanceGene(s)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）IS51195Tn681

6、E.coliET（腸毒素）4、整合子（integron，In）：是一種運(yùn)動性DNA分子，具有獨(dú)立結(jié)構(gòu)可捕獲和整合外源性基因，使之轉(zhuǎn)變成為功能性基因表達(dá)單位。定位于細(xì)菌染色體、質(zhì)粒或轉(zhuǎn)座子上基本結(jié)構(gòu)：兩端為保守末端，中間為可變區(qū)，含一個或多個基因盒整合子含有3個功能元件：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5、噬菌體基因組：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)換基因轉(zhuǎn)移(gen

7、etransfer)：外源性遺傳物質(zhì)由供體菌轉(zhuǎn)入某受體菌內(nèi)的過程?；蛑亟M(generecombination)：轉(zhuǎn)移的基因與受體菌DNA整合在一起的過程。供體菌(donor)；受體菌(recipient)第三節(jié)基因的轉(zhuǎn)移和重組一、轉(zhuǎn)化（transformation）：供體菌游離的DNA片段被受體菌直接攝取，使受體菌獲得新的性狀。*條件：受體菌與供體菌DNA有同源性。感受態(tài)：受體菌能攝取外源DNA片段的生理狀態(tài)。感受態(tài)一般出現(xiàn)在細(xì)菌對數(shù)生長期的后期，持續(xù)時間約3~4小時。小鼠體內(nèi)肺炎鏈球菌的轉(zhuǎn)化試驗轉(zhuǎn)化因子（

8、transformingprinciple）在轉(zhuǎn)化過程中，轉(zhuǎn)化的DNA片段稱為轉(zhuǎn)化因子，分子量小于107，最多不超過10~20個基因。感受態(tài)（competence）二、接合(conjugation)：細(xì)菌通過性菌毛，將遺傳物質(zhì)從供體菌轉(zhuǎn)移給受體菌的過程。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Hfr（高頻重組菌株）：F