细菌遗传变异(3)课件

1、关于细菌的遗传变异 (3)第一张，PPT共四十七页，创作于2022年6月分类 1、遗传性变异（基因型变异） 遗传物质结构改变，可遗传。2、非遗传性变异（表型变异） 外界环境条件的作用引起，不能遗传， 去诱可复原。第二张，PPT共四十七页，创作于2022年6月常见的变异现象举例 1.形态结构变异 （1）细菌L型变异 （2）特殊结构变异 荚膜、芽胞 H-O 第三张，PPT共四十七页，创作于2022年6月有荚膜的肺炎球菌细菌形态结构变异 荚膜的变异第四张，PPT共四十七页，创作于2022年6月S型菌落R型菌落 菌落的变异2.菌落的变异： S-R变异（肠道杆菌）第五张，PPT共四十七页，创作于2022

2、年6月 3.毒力变异 （1）增强（白喉杆菌） （2）减弱（卡介苗） 第六张，PPT共四十七页，创作于2022年6月 4.耐药性变异： 指细菌对药物所具有的相对抵抗性（对某种抗菌药由敏感变为耐受）。 （1）单一耐药 （2）多重耐药性 （3）对药物的依赖性第七张，PPT共四十七页，创作于2022年6月一、细菌的遗传物质（一）染色体缺乏组蛋白，外无核膜包围，是一个环状双螺旋DNA长链，反复盘绕成疏松网状结构，附着在横隔中介体或细胞膜上。 第八张，PPT共四十七页，创作于2022年6月细菌染色体特征 相对较小，只有一个复制启动位点；功能上相关的几个基因组成操纵子结构，转录一条mRNA链，然后分别合成各

3、自的蛋白；基因是连续的，无内含子成分，转录的 RNA无须加工剪切； 第九张，PPT共四十七页，创作于2022年6月不编码的DNA比真核细胞基因组少得多，只有一少部分是不翻译的；与病毒基因组相比，仅有少数基因存在重叠现象；多数情况下结构基因在基因组中都是单拷贝。 第十张，PPT共四十七页，创作于2022年6月（二）质粒(plasmid) 1、概念：是细菌染色体外的遗传物质，存在于细胞质中的环状闭合的双链DNA分子。 第十一张，PPT共四十七页，创作于2022年6月 2.质粒DNA的主要特征 具有自我复制能力； 携带的遗传信息能赋予宿主菌某些生物学性状（致育性、耐药性、致病性），利于在特定条件下生

4、存；第十二张，PPT共四十七页，创作于2022年6月不是细菌生命活动所必需的遗传物质；质粒的转移性，可通过接合、转化、转导等方式在细菌间转移。按质粒能否共存于同一菌体内分相容性和不相容性。 第十三张，PPT共四十七页，创作于2022年6月3.分类按质粒编码的生物学性状分致育质粒（F质粒，编码性菌毛）；耐药性质粒：编码细菌对抗菌药物或重金属盐类的耐药性； 第十四张，PPT共四十七页，创作于2022年6月按能否通过细菌接合作用进行基因传递分接合性质粒：40-100kbp的大质粒；非接合性质粒：15kbp及以下的小质粒F质粒、多数的R质粒属于接合性耐药质粒。 第十五张，PPT共四十七页，创作于202

5、2年6月按能否通过细菌接合作用进行基因传递分毒力质粒（Vi质粒）；细菌素质粒（如Col质粒）；代谢质粒（编码产生相关的代谢酶，如脲酶、枸橼酸盐利用酶等）。 第十六张，PPT共四十七页，创作于2022年6月（三）转座因子（transposable element) 1、概念：是存在于细菌染色体或质粒DNA分子上的一段特异性核苷酸序列片段，能在DNA分子中移动。改变核苷酸序列或影响插入点附近的基因表达。 我是个活跃分子噢！第十七张，PPT共四十七页，创作于2022年6月2、按结构和功能不同分二类 插入序列（insertion sequence,IS）：在细菌中最早发现的最简单的一类转座因子，只有插

6、入功能，不带其它遗传信息。第十八张，PPT共四十七页，创作于2022年6月转座子（transposon, Tn） 结构较复杂，除两端的插入序列外，还携带有其它基因（耐药性、毒力）这些基因可随转座子转移重组，造成大的染色体突变 转座行为导致DNA分子发生重排，在促使生物变异及进化上具有重大意义。 第十九张，PPT共四十七页，创作于2022年6月 转座子基因编码的耐药性第二十张，PPT共四十七页，创作于2022年6月 （四）整合子(integron, In)一种运动性DNA分子，可捕获整合外源基因。定位于染色体和质粒或转座子上，是细菌固有的一种遗传单位，通过捕获外源性基因来增强细菌生存能力。第二十

7、一张，PPT共四十七页，创作于2022年6月 （五）噬菌体基因组 亦参与细菌的遗传与变异。第二十二张，PPT共四十七页，创作于2022年6月二、细菌基因表达的调节三、基因的转移与重组 转移：外源性遗传物质由供体菌转入到受 体菌的过程。 重组：转移的基因与受菌DNA整合在一起。 第二十三张，PPT共四十七页，创作于2022年6月 外源遗传物质包括：供菌染色体DNA片段 质粒DNA 噬菌体基因组第二十四张，PPT共四十七页，创作于2022年6月基因转移和重组方式： 1转化(transformation)：供体菌裂解游离的DNA片段被受体菌直接摄取，使受体菌获得新性状。 转化的DNA片段称为转化因子

8、。第二十五张，PPT共四十七页，创作于2022年6月第二十六张，PPT共四十七页，创作于2022年6月第二十七张，PPT共四十七页，创作于2022年6月2接合(conjugation)细菌通过性菌毛连接沟通，将遗传物质（质粒）从供菌转移给受菌。类型有： （1）F质粒的接合 见图 第二十八张，PPT共四十七页，创作于2022年6月细菌的“接合”状态细菌接合的电镜照片第二十九张，PPT共四十七页，创作于2022年6月接合时F因子的转移与复制F+F染色体F质粒F+FF+F+第三十张，PPT共四十七页，创作于2022年6月（2）R质粒的接合 细菌耐药性与染色体基因突变和R质粒的接合转移有关。 R质粒由

9、两部分组成 耐药传递因子（RTF，相当于F质粒可编码性菌毛和通过接合转移）； 耐药决定因子（r决定因子，编码对药物的耐受性）第三十一张，PPT共四十七页，创作于2022年6月ISr决定因子ISRTFr决定因子Tn9 氯Tn4磺Tn5卡R质粒结构示意图RTF第三十二张，PPT共四十七页，创作于2022年6月3转导(transduction) 以噬菌体为载体，将供菌的一段DNA转移到受体菌内，并获得新性状。 第三十三张，PPT共四十七页，创作于2022年6月 根据转导DNA片段的范围可分为：（1）普遍性转导：转导供体菌染色体或质 粒任何DNA片段。 这种错误包装是随机的，任何供菌DNA片段都有可能

10、被误装入噬菌体内。第三十四张，PPT共四十七页，创作于2022年6月普遍性转导模式图第三十五张，PPT共四十七页，创作于2022年6月普遍性转导示意图 完全转导（整合）流产转导（未整合）细菌DNA 普遍性转导示意图第三十六张，PPT共四十七页，创作于2022年6月（2）局限性转导被转导的基因仅限于前噬菌体两侧的供菌基因。第三十七张，PPT共四十七页，创作于2022年6月局限性转导示意图前噬菌体gal bio正常脱离断裂和再接偏差脱离galbio galbio gal bio gal bio bio gal断裂和再接 局限性转导示意图第三十八张，PPT共四十七页，创作于2022年6月 普遍性转导

11、与局限性转导的区别区别要点普遍性转导局限性转导基因转导发生时期 裂解期 溶原期转导的遗传物质供体菌染色体DNA任何部位或质粒噬菌体DNA及供体菌DNA的特定部位转导的后果完全转导或流产转导受体菌获得供体菌DNA特定部位的遗传特性第三十九张，PPT共四十七页，创作于2022年6月4溶原性转换(lysogenic conversion) 指噬菌体基因整合于细菌染色体上（噬菌体作为供体），使细菌处于溶原状态并获得新性状。 - 棒状噬菌体白喉毒素基因 第四十张，PPT共四十七页，创作于2022年6月第四十一张，PPT共四十七页，创作于2022年6月5原生质体融合(protoplast fusion) 两个细菌失去细胞壁成为原生质体后的相互融合过程。 是一种有价值实验工具（经培养可重新出现胞壁，再按其遗传标志选择需要的重组菌）。第四十二张，PPT共四十七页，创作于2022年6月原生质体融合(protoplast fusion)第四十三张，PPT共四十七页，创作于2022年6月四、基因突变(mutation) 细菌遗传物质的结构发生突然而稳定的改变，导致细菌性状的遗传性变异。原因：自发突变、 人工诱变（紫外线、高温、辐射、化学物质，如亚硝酸盐、烷化剂、丫啶类染料）。 第四十四张，PPT共四十七页，创作于2