《細(xì)菌的遺傳變異》PPT課件

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1、第5章細(xì)菌的遺傳變異遺傳（heredity）變異（variation）基因型變異表型變異遺傳與變異是所有生物的共同生命特征子代與親代生物學(xué)性狀基本相同,且代代相傳子代與親代,子代與子代的生物學(xué)性狀出現(xiàn)差異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)別全體細(xì)菌的變異現(xiàn)象1.形態(tài)結(jié)構(gòu)變異---外界環(huán)境因素所致細(xì)菌L型變異:莢膜變異(capsule):肺炎鏈球菌芽胞變異(spore):炭疽桿菌鞭毛變異(flagellum):H-O變異---失去鞭毛的變異有鞭毛：H（H

2、auch）菌落。無鞭毛：O（Ohnehauch）菌落。形態(tài)結(jié)構(gòu)變異青霉素、溶菌酶正常形態(tài)細(xì)菌──────→L型變異抗體或補(bǔ)體(部分或完全失去胞壁)正?；魜y弧菌霍亂弧菌L型特殊結(jié)構(gòu)的變異42-43℃炭疽桿菌失去形成芽胞能力,毒性降低10-20天特殊結(jié)構(gòu)的變異變形桿菌0.1%石炭酸遷徙生長(zhǎng)（H）點(diǎn)狀生長(zhǎng)、單個(gè)菌落（O）鞭毛變異2.毒力變異：(Virulence)毒力↓：BCG（卡介苗）膽汁、甘油、馬鈴薯培養(yǎng)基牛分枝桿菌卡介苗13年(230代)毒力↑：白喉?xiàng)U菌溶原化3.耐藥性變異:(Drug-resistance)細(xì)菌對(duì)某種抗菌藥物由敏感變成耐

3、藥的變異。金黃色葡萄球菌耐青霉素的菌株已從1946年的14%上升至目前的90%。有些細(xì)菌還表現(xiàn)為同時(shí)耐受多種抗菌藥物，即多重耐藥性，甚至產(chǎn)生藥物依賴性。含鏈霉素培基痢疾桿菌─────→依鏈株(耐藥菌株)長(zhǎng)期培養(yǎng)4.菌落變異：(Colony)特點(diǎn)：S-R變異常伴有其他性狀的變異（毒力，抗原性等）而造成全面的變異菌落由光滑（S）型變?yōu)榇植冢≧）型如腸道桿菌S-R變異5、抗原性變異(Antigenicity)菌體抗原（O抗原）變異；鞭毛抗原（H抗原）變異失去LPS的特異多糖一、染色體(chromosome)二、質(zhì)粒(plasmid)三、轉(zhuǎn)座因子

4、(transposableelement)四、整合子(integron,In)五、噬菌體（phage）第一節(jié)細(xì)菌的遺傳物質(zhì)特點(diǎn)：1.dsDNA，3.2～5×106bp2.基因以操縱子形式存在3.為連續(xù)基因，無內(nèi)含子，轉(zhuǎn)錄后不需剪接加工4.基因組DNA大部分用來編碼蛋白質(zhì)5.結(jié)構(gòu)基因無重疊現(xiàn)象6.結(jié)構(gòu)基因單拷貝，rDNA多拷貝7.具有各種功能識(shí)別區(qū)：復(fù)制起始區(qū)、終止區(qū)等一、細(xì)菌染色體操縱子(operon)結(jié)構(gòu)編碼序列啟動(dòng)序列操縱序列其他調(diào)節(jié)序列(promoter)(operator)乳糖操縱子(lacoperon)的結(jié)構(gòu)調(diào)控區(qū)CAP結(jié)合位點(diǎn)啟

5、動(dòng)序列操縱序列結(jié)構(gòu)基因Z：β-半乳糖苷酶Y：透過酶A：乙?；竄YAOPDNA表達(dá)區(qū)特點(diǎn)：1.dsDNA，3.2～5×106bp2.基因以操縱子形式存在3.為連續(xù)基因，無內(nèi)含子，轉(zhuǎn)錄后不需剪接加工4.基因組DNA大部分用來編碼蛋白質(zhì)5.結(jié)構(gòu)基因無重疊現(xiàn)象6.結(jié)構(gòu)基因單拷貝，rDNA多拷貝7.具有各種功能識(shí)別區(qū)：復(fù)制起始區(qū)、終止區(qū)等一、細(xì)菌染色體二、質(zhì)粒（plasmid）1.本質(zhì)：能自主復(fù)制的染色體外遺傳物質(zhì)，為環(huán)狀閉合的雙鏈DNA。2.分類：根據(jù)質(zhì)粒基因編碼的生物學(xué)性狀致育質(zhì)粒/F(fertility)質(zhì)?！幋a性菌毛耐藥性質(zhì)粒——編碼細(xì)

6、菌對(duì)抗菌藥物或重金屬鹽類的耐藥性毒力質(zhì)粒/Vi(virulence)質(zhì)?！幋a與該菌致病性有關(guān)的毒力因子細(xì)菌素質(zhì)?！幋a各種細(xì)菌產(chǎn)生的細(xì)菌素如：Col質(zhì)粒編碼大腸埃希菌產(chǎn)生的大腸菌素代謝質(zhì)粒——編碼產(chǎn)生與代謝相關(guān)的許多酶類3.質(zhì)粒DNA基本特性：A.可自我復(fù)制；是一個(gè)復(fù)制子B.質(zhì)粒DNA編碼的基因產(chǎn)物能賦予細(xì)菌些性狀特征致育性、耐藥性、致病性等C.質(zhì)?？勺匀粊G失與消除自然丟失率10-2～10-8；可用高溫、紫外線等除去D.質(zhì)粒具有轉(zhuǎn)移性：接合性質(zhì)粒——通過性菌毛進(jìn)行基因傳遞非接合性質(zhì)?！?jīng)接合性質(zhì)粒誘動(dòng)或經(jīng)載體(噬菌體)進(jìn)行基因傳遞E

7、.質(zhì)粒具有相容性和不相容性三、轉(zhuǎn)座因子1.本質(zhì)：細(xì)菌內(nèi)能改變自身位置的DNA序列，為移動(dòng)基因（movablegenes）2.轉(zhuǎn)移方式：通過自身編碼產(chǎn)生的轉(zhuǎn)座酶導(dǎo)致其轉(zhuǎn)移或移位——①染色體內(nèi)移位（A—B）②染色體與質(zhì)粒間③不同質(zhì)粒之間3.種類：插入序列（insertionsequence,IS）是最小的轉(zhuǎn)位因子，＜2kb重復(fù)序列TransposaseGene重復(fù)序列轉(zhuǎn)座子（transposon,Tn）＞2kb，除兩端的IS外，還攜帶與轉(zhuǎn)座無關(guān)的耐藥性基因、抗金屬基因、毒素基因及其他結(jié)構(gòu)基因。ISISResistanceGene(s)常見的插入

8、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