细菌的遗传和变异PPT培训课件.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,细菌的遗传和变异,细菌的遗传与变异,遗传性变异 非遗传性变异,基因型变异 表型变异,genotypic variation phenotypic variation,细菌的变异现象,phenomenen of bacterial variation,形态结构变异,Variation of morphology and structure,细菌,L,型在青霉素、溶菌酶、补体等作用下，使菌细胞壁发生缺陷。细菌呈多态性，革兰染色阴性。,H-O,变异细菌失去鞭毛,菌落变异,variation of colony,光滑型（,smooth,S）,粗造型（,rough,R）,S-R,变异,S,型菌株致病性强，一般新分离的菌株为,S,型。菌落发生变异后，细菌的理化特性、抗原性、生化能力、毒力等也可发生改变,。,毒力变异,virulent variation,毒力增强 无毒的白喉棒状杆菌感染温和噬菌体后成为有毒株。,-,corynephage,含毒素基因 编码毒素蛋白,毒素减弱 有毒菌株变异为弱毒或无毒菌株,卡介苗,Bacillus of,Calmette,-Guerin,BCG,:,卡介二氏用有毒的牛结核分枝杆菌在含甘油、马铃薯的培养基上，经13年连续230次传代所获得的一毒力减弱但保留有抗原性的变异株。是 用于人工免疫以预防结核病的活疫苗,。,耐药性变异,variation of virulence,细菌对某种抗生素或药物由敏感变为不敏感即为细菌的耐药现象。,细菌耐药性的产生，一方面是细菌等微生物自然生存能力所表现的一种自然现象，另一方面与人类行为密切相关。例如抗生素的广泛应用。目前耐药菌株越来越多，并随着新抗生素的不断问世，多重耐药株也不断增多，呈现全球范围的普遍趋势。,抗生素,抗生素,耐药,敏感,细菌遗传变异的物质基础,materia basis of bacterial heredity and variation,染色体,DNA,chromosome,质粒,plasmid,转位因子,transposable element,染色体,DNA,chromosome,质粒,plasmid,定义：是存在于细菌胞质中的闭合环状双链,DNA,为染色体外的遗传物质。质粒带有遗传信息，控制细菌某些特定的遗传性状。如编码菌毛、细菌素、毒素和耐药性。医学上重要的质粒有,F,质粒（,fertility plasmid,）、R,质粒（,resistance plasmid,）、Vi,质粒(,virulent plasmid,),等。,质粒的重要特性：决定特殊性状；能自我复制；能转移。,染色体,DNA,质粒,自我复制 从细菌的亲代到子代、从一个细菌到另一个细,菌的 转移,常见的细菌质粒及其功能,F,质粒,fertility plasmid,-,含性菌毛蛋白基因，编码产生性菌毛。有质粒的细菌称雄性菌，能长出性菌毛；无质粒的细菌称雌性菌，无 性菌毛产生。,R,质粒,resistant plasmid,接合性耐药质粒：,conjugative plasmid of drug,resistance,耐药性质粒,非接合性质粒：不能通过,接合方式传递,毒力质粒,virulent plasmid，Vi plasmid,如致病性大肠埃希菌的,ST,质粒、,LT,质粒 等。,细菌素质粒、代谢质粒等。,转位因子,transposable element,是存在于细菌染色体或质粒,DNA,分子中的一段特异性核苷酸序列片段，能在,DNA,分子中移动，在细菌基因组中不断改变位置，并可从一个基因组转移到另一个基因组中。转位因子主要有：,插入序列,insertion sequence,IS,转座子,transposon,Tn,转座噬菌体,tranposable phage or prophage,Tn,prophage,IS,中心序列,IS,2kb 28kb 2kb,细菌染色体,DNA,IS,只编码与转位作用有关的酶,转位酶,transposases,在此酶的作用下，通过碱基配对起插入作用。其基因的两端可以为反向重复序列,inverted repeat,IR,，,也可以是同向重复序列。,IS,在细菌染色体、质粒和温和噬菌体,DNA,中广泛存在，为其正常组分。,Tn,带有,IS,但,Tn,的中心序列可含多个基因，如抗性基因,。,ATGCA,TACGA,Tn3 Tn7 Tn5,ATGCA ATGCA,氯霉素,TACGT TACGT,氨苄青霉素 卡那霉素,transposase,IS Tn,细菌变异的机制,Mechanism of bacterial variation,一、基因突变,gene mutation,有抗生素 无抗生素 有抗生素,基因 突变,理论,标记点,无菌印模,培养液 培养液,(浑浊)(澄清),影印培养,二、基因的转移与重组,gene tranfer and recombination,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,。,R,S,R S DNA,2.接合,conjugation,细菌通过性菌毛相互连接沟通，将遗传物质（主要是质粒,DNA）,从供体菌转移给受体菌。,F,质粒的接合,R,质粒的接合,F质粒的接合,接合与Hfr,3.转导,transduction,定义：以温和噬菌体为载体，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。,完全转导,类型：普遍性转导,流产转导,局限性转导,4.,溶原性转换,lysogenic conversion,定义：细菌感染带有毒素基因的温和噬菌,体时,，使宿主菌成为溶原状态，并,获得新的性状。,常见的细菌及其所产生的毒素有：,白喉棒状杆菌 链球菌 产气荚膜梭菌 肉毒梭菌,白喉毒素 致热外毒素,毒素,肉毒毒素,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以后进行相互融合的过程。,细菌遗传变异的实际意义,-理解细菌致病的机制及其规律,-在诊断和防治方面的应用,-测定致癌物质,-分子生物学与基因工程,