细菌的遗传与变异

细菌的遗传与变异思考:与细菌性状相关得遗传物质有哪些？细菌有哪些方式可改变遗传物质细菌得遗传与变异有何用途遗传(heredity):细菌得性状保持相对稳定,且代代相传。变异(variation):在一定条件下,子代与亲代之间以及子代与子代之间得生物学性状出现得差异。细菌得遗传保证了物种得稳定性,变异则产生变种或新种,有利于物种得进化细

菌

变

异

得

类

型1、遗传性变异:又称基因型变异特点:①常发生于个别得细菌②不受环境因素得影响③变异就是不可逆得牛型结核杆菌(有毒株)胆汁-甘油-马铃薯培养13年,230次传代减毒株(BCG)例:2、表型变异:又称非遗传性变异特点:①基因结构未改变。②发生于同一环境中所有细菌③影响因素去除后,变异得性状又可复原。例:细菌L型第一节细菌基因组质粒噬菌体基因组包括细菌染色体染色体以外遗传物质1、细菌染色体特征:①多数为一条环状dsDNA。②非编码序列少、基因多为单拷贝、无内含子、操纵子结构。⑤致病岛(pathogenicityisland)病原菌基因组中存在编码与细菌毒力或致病性相关因子得外源DNA片段。①致育质粒或称F质粒(fertilityplasmid)②耐药性质粒③毒力质粒或Vi质粒④Col质粒－细菌素⑤代谢质粒－乳糖酶2、质粒种类①自我复制能力:一个质粒就是一个复制子②可自行丢失与清除质粒非就是细菌生命活动必须得遗传物质③可在细菌间转移④相容性与不相容性⑤编码细菌某些特定性状:如致育性、耐药性、致病性质粒特征3、转位因子(transposableelement)(1)概念:细菌基因组内能改变自身位置得一段核苷酸序列(2)特点:①就是细菌菌体内可移动得遗传物质②能在质粒间、染色体间、质粒与染色体之间、染色体内自行转移位置③转座作用依赖自身合成得特异性转座酶(tansposase)大家有疑问的，可以询问和交流可以互相讨论下，但要小声点(3)分类特点:最简单得转座因子。结构中不含与转座无关得功能性表达基因。可独立存在,也可成为转座子得一部分。1)插入序列(insertionsequence,IS)2)转座子(transposon,Tn)

除两端得IS外还带有与转座无关得耐药、毒力等基因,并随Tn转座发生转移重组,致染色体突变,促使生物变异。4、整合子(integron,In)

存在于染色体、质粒或转座子上得一种运动性DNA分子,具有独特结构可捕获和整合外源性基因,使之转变成为功能性基因得表达单位。1989年Strokes和Hall首次提出整合子得概念。第二节细菌基因突变范围:点突变或小突变大突变(染色体畸变)细菌遗传物质得结构发生稳定得改变,导致细菌性状得遗传性变异诱因:自发突变、诱发突变方式:碱基置换、移码突变特点:随机性和可回复性影印培养示意图

抗生素敏感细菌接种于1952年,Lederberg等设计了影印试验(replicaplating),筛选耐药菌株1、细菌耐药性突变就是自发得,随机得,非诱导得;2、药物仅起选择作用3、突变发生越早,产生抗性突变株就越多。影印试验证实:第三节基因得转移和重组细菌间基因得转移与重组就是发生遗传性变异得重要原因之一。基因转移(genetransfer)遗传物质由供体菌进入受体菌体内得过程。基因重组(rebination)转移得基因与受体菌DNA整合在一起。基因转移重组得方式:受体菌直接摄取供体菌游离DNA片段,整合后改变了受体菌得遗传性状。1、转化(Transformation)如小鼠体内肺炎链球菌得转化试验遗传物质通过性菌毛由供体菌传递给受体菌,使受体菌遗传性状发生改变得过程。2、接合(Conjugation)①F质粒得接合②R质粒得接合HfrF-HfrF-Hfr重组的F-以温和噬菌体为载体,把供体菌得基因转移到受体菌,使受体菌获得新性状得过程3、转导(Transduction)１普遍性转导2局限性转导

完全转导

流产转导结果普遍性转导局限性转导(restrictedtransduction)或称特异性转导溶原期时,噬菌体DNA发生偏差分离,将自身得一段DNA留在细菌染色体上,而带走了细菌DNA上两侧得基因。当其转导并整合到受体菌中,使受体菌获得供体菌得某些遗传性状。4、溶原性转换(Lysogenicconversion)温和噬菌体得DNA整合到宿主菌染色体DNA后,成为溶原状态导致遗传性变异。第四节细菌遗传变异在医学上得实际意义(一)形态结构变异与细菌学诊断变异细菌失去典型特性,影响正确诊断H→O变异:如伤寒沙门菌鞭毛S→R变异:消失荚膜或多糖抗原性改变毒力下降,生化反应改变形态结构变异鼠疫耶氏菌

3-6%食盐多形性正常形态细菌青霉素、溶菌酶L型变异蜡样芽胞杆菌L型的镜下形态（多形性）结构得变异荚膜、鞭毛、芽胞炭疽杆菌42-43℃10-20天失去形成芽胞能力,毒性降低变形杆菌有鞭毛0、1%苯酚失去鞭毛H-O变异(二)细菌耐药变异与控制

:药敏试验

药敏试验:就是指测定某种细菌对某种抗菌药物敏感程度得体外试验。临床上可通过合理用药等措施,