《医学微生物学 第五章遗传与变异课件》由会员分享，可在线阅读，更多相关《医学微生物学 第五章遗传与变异课件（43页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第五章 遗传与变异,遗传：子代与亲代性状的相似性。 变异：子代与亲代性状的差异性。 基因型变异：基因结构的改变。可遗传。 表型变异：基因结构未改变。不可遗传。,第一节 细菌的遗传物质,细菌的变异现象 一、形态结构的变异 L型细菌，荚膜变异，鞭毛变异。 二、毒力变异 卡介苗 三、耐药性变异 四、菌落变异 五、抗原性变异 ,S型菌落,R型菌落,与细菌遗传变异相关的物质,细菌遗传物质的基础是染色体； 其化学本质是DNA。 细菌的基因组 染色体 染色体外的遗传物质 质粒 转位因子,细菌的染色体 环状、双股、超螺旋DNA长链。,染色体,宿主菌,质粒,质粒(plasmid) 细菌染色体外的遗传物质， 环状
2、闭合的双股DNA。 可编码许多重要的生物学性状,致育质粒 F质粒,代谢质粒,细菌素质粒 Col质粒,毒力质粒 Vi质粒,耐药性质粒 R质粒,质粒DNA的特性: 1.具有自我复制能力。 紧密型质粒；松弛型质粒。 2.编码的基因产物赋予细菌某些性状特征。 3.可自行丢失与消除。 4.可在细菌间转移。 5.相容性与不相容性。,转座因子(transposable element） 是细菌基因组中能改变自身位置的一段DNA序列。 存在于细菌染色体或质粒DNA分子上，能在DNA分子中移动，能从一个基因组转移到另一个基因组中。,1.插入序列（insertion sequence IS） 大小约750-155
3、0bp；两端有反向重复序列； 编码转座酶及与转录有关的调节蛋白； 与基因的重组有关。 2.转座子（transposon Tn） 大小约2000-25000bp ； 由IS及其他功能基因组成。,整合子(integron,In) 是一种运动性的DNA分子； 定位于细菌染色体、质粒或转座子上； 结构：两端保守末端和中间可变区； 功能：捕获和整合外源基因。,噬菌体基因组 前噬菌体 温和噬菌体,第三节 基因的转移和重组,基因转移(gene transfer)： 外源性遗传物质由供体菌转入某 受体菌内的过程。 基因重组(gene recombination)： 转移的基因与受体菌DNA整合在一 起的过程。
4、 供体菌(donor) 受体菌(recipient),接合 转导 基因转移 转化 溶原性转换 细胞融合,1.转化（transformation） 供体菌游离的DNA片段被受体菌直接 摄取，使受体菌获得新的性状。 转化因子：游离的DNA片段。分子量小于1X107。 感 受 态：受体菌能摄取外源DNA片段的生理状态。,感受态一般出现在细菌对数生长期的后期， 持续时间约3-4小时,细菌的转化,2.接合(conjugation) 细菌通过性菌毛，将遗传物质从供体菌 转移给受体菌的过程。 F质粒 高频重组菌（Hfr） R质粒,F+,F-,接合,细菌的接合,Hfr 菌 株 的形 成及 其接 合作 用,F，
5、质粒的形成及其接合作用,F质粒传递乳糖发酵性状,R质粒 耐药传递因子（resistance transfer factor,RTF） 与F质粒相似，编码性菌毛的产生和通过接合转移 耐药（r）决定子,3.转导（transduction） 以噬菌体为载体，将供体菌的一段 DNA转移到受体菌内，使受体菌获得新 的性状。 普遍性转导(generalized transduction) 局限性转导(restricted transduction),普遍性转导:任何供菌DNA片段,装配错误，误将染色体片段或质粒装入噬菌体内，1/105107,局限性转导,局限性转导,4.溶原性转换（lysogenic co
6、nversion) 当噬菌体感染细菌时，宿主菌染色体获得了噬菌体的DNA片段，使其成为溶原状态时而使细菌获得新的性状。,如棒状杆菌噬菌体感染白喉棒状杆菌,5.原生质体融合(protoplast fusion) 将两种不同的细菌经溶菌酶或青霉素 等处理，失去细胞壁成为原生质体后 进行相互融合的过程。,第四节 基 因 突 变,1.突变:细菌遗传物质的结构发生突然而 稳定的改变，致细菌性状发生的 遗传性变异。,碱基置换（转换和颠换）,移码突变,缺失或插入突变,紫外线诱变,缺失或插入突变,碱基转换,H,2.基因突变的规律: 自发突变与诱发突变 突变率：自发突变 低；诱发突变 高。 突变与选择：随机性
7、；选择性。 回复突变：往往是新突变 野生型：细菌在自然环境下具有的表现型。 突变型：发生突变后的菌株。 野生型-突变型-野生型,第五节 细菌遗传变异在医学上的 实际意义,在疾病的诊断、治疗与预防中的应用,细菌变异：形态、结构、染色性、生化特性、抗原性及毒力等方面的变异，使得诊断复杂化。 耐药菌株日益增多，预防耐药性。 减毒菌株和无毒株可制备成疫苗。,在测定致癌物质中的应用,凡能诱导细菌发生突变的物质都有可能是致癌物质。 Ames实验 伤寒沙门菌（his-） （his+）,在基因工程中的应用,基因工程是根据遗传变异中细菌可因基因转移和重组而获得新性状的原理设计的。 切取目的基因连接到载体上转移到工程菌内，大量表达目的基因产物 目前已大量生产胰岛素、干扰素、多种生长激素、rIL-2等细胞因子和乙肝疫苗等生物制品,
