《医学微生物-噬菌体遗传变异》由会员分享，可在线阅读，更多相关《医学微生物-噬菌体遗传变异（33页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第一节第一节 噬菌体的生物学性状噬菌体的生物学性状 1 1 形态与结构形态与结构 蝌蚪形蝌蚪形 细杆形细杆形 大多数噬菌体呈蝌大多数噬菌体呈蝌 蚪形 蚪形 t t 结构结构 由由头部和尾部组成头部和尾部组成 t t 化学组成化学组成 蛋白质与核酸 蛋白质与核酸 t t 核酸类型核酸类型 为 为DNADNA或或RNARNA 大多数 大多数DNADNA噬菌体噬菌体 的的DNADNA为线状双链为线状双链 t t 噬菌体具有噬菌体具有抗原性抗原性 t t 抵抗力抵抗力 比一般细菌繁殖体强 比一般细菌繁殖体强 第二节第二节 毒性噬菌体毒性噬菌体 噬菌体可分为两种类型 噬菌体可分为两种类型 1 1 毒性噬
2、菌体毒性噬菌体 能在宿主菌内复制增殖 能在宿主菌内复制增殖 产生许多子代噬菌体 并最终裂解细菌 产生许多子代噬菌体 并最终裂解细菌 2 2 温和噬菌体或溶原性噬菌体温和噬菌体或溶原性噬菌体 噬菌体基 噬菌体基 因组整合于宿主菌染色体中 不产生子代噬菌因组整合于宿主菌染色体中 不产生子代噬菌 体 也不引起细菌裂解 但噬菌体体 也不引起细菌裂解 但噬菌体DNADNA随细菌随细菌 基因组的复制而复制 并随细菌的分裂而分配基因组的复制而复制 并随细菌的分裂而分配 至子代细菌的基因组中 至子代细菌的基因组中 毒性噬菌体的复制周期毒性噬菌体的复制周期 毒性噬菌体在宿主菌内的增殖过毒性噬菌体在宿主菌内的增殖
3、过 程 复制周期或溶菌周期 包括吸附程 复制周期或溶菌周期 包括吸附 穿入 生物合成 成熟与释放等四 穿入 生物合成 成熟与释放等四 个阶段 个阶段 参见病毒的复制 参见病毒的复制 t t 噬斑 噬斑 在固体培养基上 将适量噬菌在固体培养基上 将适量噬菌 体和宿主菌液混合接种培养后 培养体和宿主菌液混合接种培养后 培养 基表面可出现透亮的溶菌空斑 每个基表面可出现透亮的溶菌空斑 每个 空斑系由一个噬菌体复制增殖并裂解空斑系由一个噬菌体复制增殖并裂解 宿主菌后形成的宿主菌后形成的 t t 噬斑形成单位噬斑形成单位 前噬菌体前噬菌体 整合在细菌染色体上的噬菌体基因整合在细菌染色体上的噬菌体基因 溶
4、原性细菌溶原性细菌 带有前噬菌体的细菌 带有前噬菌体的细菌 溶原性溶原性 温和噬菌体具有产生成熟子代温和噬菌体具有产生成熟子代噬菌体噬菌体 颗粒和裂解宿主菌的潜在能力 颗粒和裂解宿主菌的潜在能力 温和噬菌体有三种存在状态 游离的具温和噬菌体有三种存在状态 游离的具 有感染性的有感染性的噬菌体颗粒噬菌体颗粒 宿主菌细胞质内类 宿主菌细胞质内类 似质粒形式的似质粒形式的噬菌体核酸噬菌体核酸 前噬菌体前噬菌体 第三节第三节 温和噬菌体温和噬菌体 温和噬菌体有溶原性周期和溶菌性周期 温和噬菌体有溶原性周期和溶菌性周期 而毒性噬菌体只有一个溶菌性周期 而毒性噬菌体只有一个溶菌性周期 溶原性转换 溶原性转
5、换 某些前噬菌体可导致细菌基因型和性某些前噬菌体可导致细菌基因型和性 状发生改变 例如白喉棒状杆菌产生白状发生改变 例如白喉棒状杆菌产生白 喉毒素的机理喉毒素的机理 第四节 噬菌体的应用 1 细菌的鉴定和分型 2 检测标本中的未知细菌 3 基因工程的工具 4 细菌性感染的治疗 思考题思考题 1 1 噬菌体的概念及其特征噬菌体的概念及其特征 2 2 毒性噬菌体和温和噬菌体 前噬菌体 溶毒性噬菌体和温和噬菌体 前噬菌体 溶 原性细菌 溶原性转换的概念及特征 原性细菌 溶原性转换的概念及特征 3 3 溶菌性周期与溶原性周期的区别 溶菌性周期与溶原性周期的区别 第第4 4章章 细菌的遗传变异细菌的遗传
6、变异 BCGBCG 牛型结核杆菌 有毒株 牛型结核杆菌 有毒株 胆汁胆汁 甘油甘油 马铃薯培养马铃薯培养 1313年 年 230230次传代次传代 减毒株 减毒株 BCGBCG 基因型变异 基因型变异 BCG BCG 表型变异 细菌表型变异 细菌L L型型 基因型和表型变异的比较基因型和表型变异的比较 基因型变异基因型变异表型变异表型变异 基因结构基因结构 变化变化 未变未变 可逆性可逆性 不或极少不或极少 可逆可逆 稳定性稳定性 稳定 不稳定 环境影响环境影响 涉及细菌数涉及细菌数 不受影响不受影响 受影响受影响 个别个别 全体全体 第一节第一节 细菌的遗传物质细菌的遗传物质 细菌染色体 细
7、菌染色体 dsDNAdsDNA 580580 52205220 k kbpbp 复制快 复制快 1010 5 5 bpbp min min 无组蛋白 无内含子 为连续基因无组蛋白 无内含子 为连续基因 单倍体 突变后更易表现单倍体 突变后更易表现 一 细细菌基因组组的主要组组成 质粒质粒 plasmidplasmid 复制能力复制能力 转移能力转移能力 整合能力整合能力 相容性相容性 丢失或消除丢失或消除 功能 功能 F F质粒 转移 质粒 转移 ViVi质粒 毒力质粒 毒力 R R质粒 耐药 质粒 耐药 ColCol质粒 细菌素质粒 细菌素 噬菌体基因组噬菌体基因组 二 细菌基因组中主要的特
8、殊结构 t转座元件 转位 转座子 跳跃基因 可在细菌或其它生物的基因组中改变自身位 置的独特DNA序列 导致基因不稳定和高突 变率 保留性转位 转座酶原位切割再插入新位点 复制性转位 复制新的拷贝至新位点 l l 插入序列插入序列 insertion insertion sequencesequence ISIS 数数 百至百至20002000 bpbp 两端重复序列 与插入有关两端重复序列 与插入有关 中心序列有转位酶基因中心序列有转位酶基因 l l 转座子转座子 transposontransposon TnTn 2000 250002000 25000 bpbp 两端为两端为IS IS
9、中心序列有与转位无关基因中心序列有与转位无关基因 如 毒素基因 耐药基因等如 毒素基因 耐药基因等 整合子 整合子 integronintegron InIn l l 定位于细菌染色体 质粒或转座子上定位于细菌染色体 质粒或转座子上 l l 基本结构基本结构 两端为保守末端 中间为两端为保守末端 中间为 可变区 含一个或多个基因盒可变区 含一个或多个基因盒 l l 整合子含有整合子含有3 3个功能元件 重组位点 个功能元件 重组位点 整合酶基因 启动子整合酶基因 启动子 l l 通过转座子或接合性质粒 使多种耐通过转座子或接合性质粒 使多种耐 药基因在细菌中进行水平传播药基因在细菌中进行水平传
10、播 第二节第二节 细菌基因突变细菌基因突变 影印平板 自发的 随机的 非诱导的药影印平板 自发的 随机的 非诱导的药 物仅起选择作用物仅起选择作用 l l 突变率 突变率 1010 6 6 10 10 9 9 l l 自发突变与诱发突变自发突变与诱发突变 l l 突变与选择突变与选择 l l 回复突变与抑制突变回复突变与抑制突变 一 基因突变规变规 律 彷徨试验 随机的 非定向的突变是在接触噬彷徨试验 随机的 非定向的突变是在接触噬 菌体之前就已发生 噬菌体对突变菌体之前就已发生 噬菌体对突变 仅起筛选而不是诱导作用 仅起筛选而不是诱导作用 二 突变型细菌及其分离 二 突变型细菌及其分离 抗性
11、突变抗性突变 耐药性耐药性 药敏试验药敏试验 营养缺陷突变型营养缺陷突变型 营养物质筛选营养物质筛选 条件致死性突变型条件致死性突变型 温度敏感试验温度敏感试验 发酵阴性突变型发酵阴性突变型 乳糖发酵试验乳糖发酵试验 第三节第三节 基因的转移和重组基因的转移和重组 转移 供菌提供转移 供菌提供DNADNA 受菌接受 受菌接受DNADNA 重组 受菌获得供菌重组 受菌获得供菌DNADNA 类型类型 基因来源基因来源 转移方式转移方式 转化转化 供菌供菌 受菌摄入受菌摄入 接合接合 供菌供菌 通过性菌毛通过性菌毛 转导转导 供菌供菌 噬菌体媒介噬菌体媒介 溶原性转换溶原性转换 噬菌体噬菌体 前噬菌
12、体前噬菌体 转化 转化 transformationtransformation 受菌主动摄取外源性受菌主动摄取外源性DNADNA 供菌死亡时释放或人工方法提取供菌死亡时释放或人工方法提取DNADNA 影响因素 影响因素 l l 供受菌基因型 供受菌基因型 同源性 亲缘关系近 转化率高同源性 亲缘关系近 转化率高 l l 感受态 感受态 competencecompetence 生理活动过程中摄取生理活动过程中摄取 转化因子的最佳时期转化因子的最佳时期 l l 环境因素 环境因素 MgMg2 2 CaCa2 2 等可促进转化 等可促进转化 转导 转导 transductiontransduct
13、ion 噬菌体媒介噬菌体媒介 将供菌将供菌DNADNA转给受菌转给受菌 分普遍性转导和局限性转导分普遍性转导和局限性转导 毒性噬菌体 温和噬菌体毒性噬菌体 温和噬菌体 包装错误 包装错误 任何部位细菌任何部位细菌DNADNA片段片段 转导性噬菌体 转导性噬菌体 宿主菌宿主菌DNADNA 无噬菌体无噬菌体DNADNA 受菌接受转导噬菌体受菌接受转导噬菌体 供菌供菌 DNA DNA 受菌获得供菌性状受菌获得供菌性状 l l 普遍性转导 普遍性转导 l l 局限性转导 温和性噬菌体局限性转导 温和性噬菌体 脱落错误 前噬菌体及两边的细菌脱落错误 前噬菌体及两边的细菌DNADNA 转导性噬菌体 噬菌体
14、转导性噬菌体 噬菌体DNADNA及细菌及细菌DNA DNA 接合 接合 conjugationconjugation 通过性菌毛将供菌通过性菌毛将供菌DNADNA转给转给 受体菌 受体菌获得供体菌性状受体菌 受体菌获得供体菌性状 l l F F质粒 质粒 fertility factorfertility factor 致育因子 致育因子 接触 细胞质沟通接触 细胞质沟通 转移 转移 F F质粒进入质粒进入F F 菌 菌 1 1分钟完成分钟完成 复制 复制 F F 菌转为 菌转为F F 菌 菌 R R质粒质粒 耐药传递因子 耐药传递因子 编码性菌毛编码性菌毛 r r决定因子 耐药决定因子 耐药
