细菌的遗传变异(2).ppt
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1、第六章第六章 细菌的遗传变异细菌的遗传变异内容提要内容提要第一节第一节 细菌遗传的物质基础细菌遗传的物质基础第二节第二节 基因突变基因突变第三节第三节 基因的转移与重组基因的转移与重组第四节第四节 细菌遗传变异研究的实际意义细菌遗传变异研究的实际意义1可编辑版遗传遗传(heredity)heredity):使细菌的性状保持相对稳定,且代代相传,使细菌的性状保持相对稳定,且代代相传,使其菌种得以保存。使其菌种得以保存。变异变异(variation)variation):在一定条件下,子代与亲代之间以及子代与在一定条件下,子代与亲代之间以及子代与 子代之间的生物学性状出现的差异。子代之间的生物学性
2、状出现的差异。细菌的基因结构发生了改变,故又称细菌的基因结构发生了改变,故又称 基因型变异。基因型变异。细菌在一定的环境条件影响下产生的变异,细菌在一定的环境条件影响下产生的变异,其基因结构未改变,称为表型变异。其基因结构未改变,称为表型变异。遗传性变异:遗传性变异:非遗传性变异:非遗传性变异:2可编辑版第一节第一节 细菌遗传的物质基础细菌遗传的物质基础一、基因组一、基因组(genome)genome)细菌的基因组位于核体,是遗传的主要物质基础。是由细菌的基因组位于核体,是遗传的主要物质基础。是由两两条环状双螺旋条环状双螺旋DNADNA长链组成长链组成,控制细菌的遗传与变异。,控制细菌的遗传与
3、变异。二、质粒二、质粒(plasmid)plasmid)质粒是细菌染色体外的遗传物质,多为环状双螺旋质粒是细菌染色体外的遗传物质,多为环状双螺旋DNADNA分子,分子,可以自身复制,随宿主菌分裂传到子代菌体可以自身复制,随宿主菌分裂传到子代菌体。致育质粒或致育质粒或F F质粒质粒(fertility plasmid):fertility plasmid):有有F F质粒的细菌有性菌毛质粒的细菌有性菌毛,与细菌的有性结合有关。,与细菌的有性结合有关。毒力质粒或毒力质粒或ViVi质粒质粒(virulence plasmid):virulence plasmid):编码细菌各种毒力因子的质粒统称毒力
4、质粒或编码细菌各种毒力因子的质粒统称毒力质粒或ViVi质粒质粒。细菌。细菌的定居(黏附性)和产生毒素等有关。的定居(黏附性)和产生毒素等有关。如大肠杆菌如大肠杆菌K K质粒编码质粒编码-菌毛菌毛;STST质粒与质粒与LTLT质粒编码质粒编码-肠毒素等肠毒素等R R质粒质粒(resistance plasmid):resistance plasmid):与与细菌抗药性有关。细菌抗药性有关。3可编辑版三、转座因子三、转座因子(transposable element)transposable element)微微生生物物的的某某些些DNADNA片片段段作作为为一一个个独独立立单单位位可可在在染染色
5、色体体上上移移动动,移移动动甚甚至至可可发发生生在在不不同同种种细细胞胞之之间间。这这种种可可移移动动的的DNADNA片片段段称称为为转转座座因因子子。转转座座因因子子有有三三类类:插插入入序序列列(IS)IS)、转转座座子子(Tn)Tn)以及某些以及某些特殊噬菌体特殊噬菌体。四、毒力岛四、毒力岛(PAI;pathogenicity island)PAI;pathogenicity island)PAIPAI指病原菌的某个或某些指病原菌的某个或某些毒力基因群毒力基因群,位于细菌染色体之,位于细菌染色体之内,内,称之为称之为毒力岛毒力岛。PAIPAI编码产物编码产物 PAIPAI基因编码的产物为
6、基因编码的产物为分泌性蛋白或细胞表面蛋白分泌性蛋白或细胞表面蛋白。一种病原菌可以有一个以上的毒力岛。一种病原菌可以有一个以上的毒力岛。PAIPAI的生物学意义的生物学意义 毒力岛可在致病菌株与非致病菌株间重组,毒力岛可在致病菌株与非致病菌株间重组,使后者通过基因重组获得致病性。使后者通过基因重组获得致病性。4可编辑版第二节第二节 基因突变基因突变 基因突变指生物细胞遗传物质基因突变指生物细胞遗传物质DNADNA分子结构突然发生了分子结构突然发生了稳定的可遗传的变化。稳定的可遗传的变化。一、概念一、概念按突变范围分按突变范围分:按突变原因分按突变原因分:染色体畸变染色体畸变点突变点突变DNADN
7、A链中一个或几个核苷酸对的改变链中一个或几个核苷酸对的改变(置换、缺失、插人等)置换、缺失、插人等)指染色体的一大段发生了变化指染色体的一大段发生了变化(缺失、重复、插入、易位和倒置)(缺失、重复、插入、易位和倒置)自发突变自发突变人工诱变人工诱变人为应用诱变因素使微生物基因发生改变人为应用诱变因素使微生物基因发生改变自然发生基因改变自然发生基因改变5可编辑版二、细菌变异的类型二、细菌变异的类型1.菌落形态变异菌落形态变异2.抗原变异抗原变异3.抗性变异抗性变异4.营养型变异营养型变异5.毒力的变异毒力的变异SR变异变异基因突变基因突变抗原结构改变抗原结构改变抗原性变异抗原性变异抗药性变异抗药
8、性变异营养缺陷型变异营养缺陷型变异由强变弱、由弱变强由强变弱、由弱变强三、诱发细菌变异的方法三、诱发细菌变异的方法1.1.物理方法物理方法:2.2.化学方法化学方法:3.3.生物学方法生物学方法:温度、各种射线温度、各种射线化学诱变剂(化学诱变剂(5溴脱氧尿苷、烷化剂等)溴脱氧尿苷、烷化剂等)通过易感动物、非易感动通过易感动物、非易感动6可编辑版第三节第三节 基因的转移与重组基因的转移与重组一一、转转化化:供供体体菌菌游游离离的的DNADNA片片段段直直接接进进入入受受体体菌菌,使使受受体体菌菌获获 得新的性状,称为转化得新的性状,称为转化(transformation)transformat
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