第六章细菌的遗传变异.ppt

三、基因工程 是用人工方法将所需要的某一供体生物的DNA提取出来，再用适当的工具酶切割，将切下的目的基因与载体DNA(质粒、噬菌体或病毒)连接，然后与载体一起导入受体细胞（大肠杆菌、酵母菌等），使其随受体细胞的分裂而复制并编码出目的基因的产物。 基因工程技术的应用 利用基因工程技术可使微生物发生定向变异。目前在微生物学中，利用此技术主要是用来制备新型诊断试剂和基因工程疫苗以及进行微生物育种。 其主要操作步骤 ①分离目的基因； ②使目的基因与载体DNA在体外重组； ③重组载体导入受体细胞； ④重组载体在受体细胞中复制与表达； ⑤进行筛选和验证。 第六章 细菌的遗传变异 遗传 是指子代细菌所表现出的性状与亲代相同或相似，它能使细菌的性状保持相对稳定,保持物种延续。 变异 是指子代细菌所表现的性状与亲代不同,它能使物种不断进化,逐渐由低级向高级进化。 细菌遗传的物质基础是DNA。 包括： 1、基因组 2、质粒 3、转位因子 4、毒力岛 第一节 常见的细菌变异现象 一、形态与结构变异 （一）形态变异 细菌在不良生长环境下出现的形态变异 例如：衰老型、L型细菌 病原菌在动物特定组织器官中的形态变异 例如：猪丹毒杆菌、炭疽杆菌 形态变异多数是非遗传性的，将其恢复到正常环境，形态即可复原。 （二）结构变异 1、荚膜变异 有荚膜的细菌在特定的条件下可失去荚膜，此种变异有的能遗传有的不能遗传。 例如： 炭疽杆菌（非遗传性） 无毒炭疽芽孢苗（遗传性） 2、芽孢变异 有些能形成芽孢的细菌变异后可失去产生芽孢的特性。 例如： 炭疽杆菌（遗传性） 3、鞭毛变异 一些有鞭毛的细菌变异后可失去鞭毛，此为鞭毛变异,即H→O变异。 例如： 变形杆菌，H型菌→O型菌的变异 二、菌落变异 细菌的菌落类型： 光滑型（S型） 表面光滑、湿润、边缘整齐 粗糙型 (R型) 表面粗糙、枯干、边缘不整齐 变异类型： 绝大多数细菌的菌落变异为S→R变异 少数细菌为R→S变异 菌落变异常伴随细菌毒力、生化特性、抗原性等的变异。 三、毒力变异 细菌的毒力可由强变弱，也可由弱变强。由于细菌毒力可发生变异，所以实验室保存细菌时，除采用低温及冻干法外、还应定期通过易感动物。 四、抗原性变异 微生物的各种结构成分、如荚膜、鞭毛、菌毛、细胞壁、囊膜、衣壳蛋白等都具有抗原性。 抗原性变异常见三种： 原有的某种抗原消失 原有的抗原结构发生改变使抗原性改变 表面抗原丢失后，内部抗原暴露 抗原性变异只有用血清学方法才可检测出来。抗原性变异常给微生物的鉴定和传染病的预防带来一定的困难。 五、耐药性变异 原来对某种抗菌药物敏感的细菌，变异后可产生对该药物的耐药性，此称耐药性变异。 由于滥用抗生素，导致具有耐药性的病原菌越来越多，造成严重后果。有鉴于此，在兽医临床上一方面要注意选用敏感药物，另一方面要合理使用抗生素。 第二节 细菌变异的机制 一、非遗传性变异 是由于外界环境的改变而引起的暂时的表现型的改变，其基因没有发生改变，当环境条件恢复时，细菌又能恢复原来的性状。此种变异不能遗传。其发生多数由于诱导而产生。 二、遗传性变异 是由于基因改变而引起的变异，能遗传。 发生的机制有两种： 基因突变 基因重组 （一）基因突变(gene mutation) 是由于细菌的遗传物质偶然发生改变而引起的变异，这种改变与外来的DNA无关。 按发生改变的范围大小，分为点突变与染色体畸变两种。 1、点突变 是指DNA分子中的某一点发生了改变,例如在某一点增加或减少了碱基、原来碱基被其他碱基置换、碱基倒置等。 2、染色体畸变 是指DNA分子中某一段发生了改变，例如在DNA分子的某一部位增加或减少了一段DNA、DNA片断易位、倒转等。 突变率 基因突变是由于细菌在复制自身DNA时发生错误而引起，这种复制错误在任何微生物都可发生，发生的频率（即突变率）为104～109之间，即每繁殖1万到10亿个菌体可出现一次。 （二）基因的转移与重组 是指细菌等微生物，从外源获得DNA，与本身的DNA重新组合而引起的变异。基因转移与重组的5种方式： 转化 转导 转换 接合 原生质体融合 1、转化（transformation） 是指一种细菌从外界环境直接摄取了另一种细菌游离的DNA，二种菌的DNA重新组合而引起的变异。如肺炎链球菌的转化。 2、转导（transduction） 是指以温和噬菌体为媒介，将供体菌的DNA片断携带到受体菌中，引起遗传物质的重组而导致的变异。获得新遗传性状的受体菌称转导子。 3、转换（conversion） 是指温和噬菌体将自身遗传物质整合到细菌DNA中，而导致的变异