第十八章细菌的遗传与变异.ppt

第十八章第十八章细菌细菌(xjn)(xjn)的遗传与变异的遗传与变异第一页，共二十四页。【掌握】细菌遗传变异的物质基础（染色【掌握】细菌遗传变异的物质基础（染色体、质粒、噬菌体）及细菌变异的实际意体、质粒、噬菌体）及细菌变异的实际意义。义。【熟悉】基因转移和重组的方式（转化【熟悉】基因转移和重组的方式（转化(zhunhu)、转导、接合、转换）。、转导、接合、转换）。【了解】变异的机制。【了解】变异的机制。第二页，共二十四页。遗传（遗传（heredity）是细菌在一定环境条件下）是细菌在一定环境条件下进行繁殖时，可将其生物学性状相对稳定进行繁殖时，可将其生物学性状相对稳定地传给子代。地传给子代。变异变异(biny)（variation）指外界环境条件改变）指外界环境条件改变或细菌的遗传物质结构发生改变时，细菌或细菌的遗传物质结构发生改变时，细菌原有的性状就会相应改变。原有的性状就会相应改变。第三页，共二十四页。一、细菌的变异一、细菌的变异(biny)(biny)现象现象 形态与结构形态与结构(jigu)变异，如变异，如L型变异、型变异、H-O变异、荚膜变异、芽孢变异变异、荚膜变异、芽孢变异菌落变异，如菌落变异，如S-R变异变异毒力变异毒力变异耐药性变异耐药性变异第四页，共二十四页。二、遗传变异的物质基础二、遗传变异的物质基础(一一)细菌染色体细菌染色体单一的环状双螺旋单一的环状双螺旋DNA长链；长链；附着附着(fzhu)在横隔中介体上或胞膜上；在横隔中介体上或胞膜上；缺乏组蛋白，无核膜；缺乏组蛋白，无核膜；约含约含4000-5000个基因个基因基因是具有一定生物学功能的核苷酸序列。基因是具有一定生物学功能的核苷酸序列。第五页，共二十四页。（二）质粒（二）质粒编码产物赋予细菌某些特定的遗传性状；编码产物赋予细菌某些特定的遗传性状；具有自我复制具有自我复制(fzh)的能力；的能力；可自行丢失与消除；可自行丢失与消除；可通过接合、转化或转导等方式转移；可通过接合、转化或转导等方式转移；分为相容性与不相容性两种质粒。分为相容性与不相容性两种质粒。第六页，共二十四页。（三）噬菌体（三）噬菌体概念：感染细菌概念：感染细菌(xjn)的病毒。的病毒。形态形态第七页，共二十四页。毒性噬菌体（毒性噬菌体（virulent phage）是能在宿主是能在宿主 菌细胞内复制增殖菌细胞内复制增殖(zngzh)，产，产生许多子代噬菌体，并最终裂解细菌者。生许多子代噬菌体，并最终裂解细菌者。温和噬菌体（温和噬菌体（temperate phage）是噬菌体基因与宿主菌染色体整合，不产是噬菌体基因与宿主菌染色体整合，不产生子代噬菌体，但噬菌体生子代噬菌体，但噬菌体DNA能随细菌能随细菌DNA复制，并随细菌的分裂而传代者。复制，并随细菌的分裂而传代者。第八页，共二十四页。溶菌周期（复制周期）：指毒性噬菌体在溶菌周期（复制周期）：指毒性噬菌体在敏感菌内以复制方式进行增殖，增殖过程敏感菌内以复制方式进行增殖，增殖过程包括吸附、穿入、生物合成、成熟包括吸附、穿入、生物合成、成熟(chngsh)和和释放几个阶段。从噬菌体吸附至细菌溶解释放几个阶段。从噬菌体吸附至细菌溶解释放出子代噬菌体释放出子代噬菌体 的过程。的过程。前噬菌体：整合在细菌染色体上的噬菌体前噬菌体：整合在细菌染色体上的噬菌体基因组。基因组。溶原性细菌：带有前噬菌体的细菌。溶原性细菌：带有前噬菌体的细菌。第九页，共二十四页。三、细菌变异三、细菌变异(biny)(biny)的机制的机制(一一)基因的突变是遗传物质结构发生突然基因的突变是遗传物质结构发生突然(trn)而稳定的改变，导致遗传性变异。而稳定的改变，导致遗传性变异。其特点是：其特点是：自然突变率极低，为自然突变率极低，为10-610-9；可人工诱导突变（如紫外线、可人工诱导突变（如紫外线、X射线、亚射线、亚 硝酸盐等）；硝酸盐等）；突变是随机的，不定向的。突变是随机的，不定向的。第十页，共二十四页。（二）基因（二）基因(jyn)(jyn)的转移与重组的转移与重组 细菌从外源取得细菌从外源取得DNA并与自身染色并与自身染色体体DNA进行重组，引起细菌原有基因组进行重组，引起细菌原有基因组的改变，导致细菌遗传性状的改变的改变，导致细菌遗传性状的改变,称称基基因的转移与重组因的转移与重组 其方式其方式(fngsh)有转化、转导、接合、有转化、转导、接合、溶原性转换等。溶原性转换等。第十一页，共二十四页。第十二页，共二十四页。转转 化化 转化（转化（transformation）是供）是供体菌裂解，游离体菌裂解，游离DNA片段被受体菌片段被受体菌直接摄取直接摄取(shq)，使受体菌获得新的性，使受体菌获得新的性状。状。第十三页，共二十四页。转转 导导 转导（转导（transduction）是以噬）是以噬菌体为载体，将供体菌菌体为载体，将供体菌DNA转移转移(zhuny)到受体菌的过程。到受体菌的过程。第十四页，共二十四页。普遍性转导普遍性转导(zhun(zhun do)do)第十五页，共二十四页。局限性转导局限性转导(zhun do)(zhun do)第十六页，共二十四页。接接 合合 接合（接合（conjugation）是细菌通过）是细菌通过性菌毛相互连接沟通性菌毛相互连接沟通(gutng)，将遗传物质，将遗传物质（主要是质粒（主要是质粒DNA）从供体菌转移给受）从供体菌转移给受体菌的过程。体菌的过程。第十七页，共二十四页。第十八页，共二十四页。F质粒的接合(jih)(jih)第十九页，共二十四页。第二十页，共二十四页。溶溶 原原 性性 转转 换换 溶原性转换（溶原性转换（lysogenic lysogenic conversionconversion）是宿主菌染色体获得了噬菌）是宿主菌染色体获得了噬菌体体DNADNA片段片段(pin dun)(pin dun)，成为溶原状态时，而致，成为溶原状态时，而致细菌获得新的生物学性状。细菌获得新的生物学性状。第二十一页，共二十四页。四、遗传变异的意义四、遗传变异的意义(yy)(yy)用于疾病预防，诊断用于疾病预防，诊断(zhndun)和治疗；和治疗；用于测定致癌物质；用于测定致癌物质；用于流行病学调查；用于流行病学调查；用于基因工程。用于基因工程。第二十二页，共二十四页。第二十三页，共二十四页。内容(nirng)总结第十八章。菌落变异，如S-R变异。前噬菌体：整合在细菌染色体上的噬菌体基因组。(一)基因的突变是遗传物质结构发生突然而稳定的改变，导致遗传性变异。自然突变率极低，为10-610-9。突变是随机的，不定向的。转导（transduction）是以噬菌体为载体(zit)，将供体菌DNA转移到受体菌的过程。用于基因工程第二十四页，共二十四页。