微生物的遗传与变异.pptVIP

5、饰变指一种不涉及遗传物质结构改变而只发生在转录和翻译水平上的表型变化.特点:整个群体几乎每个个体都发生同样的变化;性状变化的幅度小.因其遗传物质不变,因此饰变是不遗传的.质粒编码细菌各种重要的生物学性状.编码性菌毛的质粒称致育质粒或F质粒;编码细菌各种毒力因子的质粒称毒力质粒或Vi质粒;而细菌对抗菌药物或重金属盐类的抗性则有R质粒所决定.一种质粒可同时具有几种编码功能.（一）形态的变异微生物在异常条件下发育时,可以发生形态的改变.如从炭疽病猪咽喉分离到的炭疽杆菌,大多呈细长丝状,而不是典型的竹节状排列.在实验室保存的菌种,若没有及时的进行移植,其形态变异更为常见.（二）结构与抗原性变异1荚膜变异:禽源性巴氏杆菌2芽胞变异:炭疽杆菌3鞭毛变异:变形杆菌3．环境保护方面美国Chakrabartz等经过多年研究，在1978年获得能降解多种烃类的新菌株。4．其他利用基因工程的方法生产基因工程苗、合成肽苗等。一、理论上的意义（一）奠定了分子生物学发展的基础①细菌结构简单，为单倍体的单细胞生物，一旦基因突变，即能表达出来。第四节微生物变异在理论和实践上的意义②细菌生长繁殖迅速。细菌在液体培养基中，周围环境对其作用直接而均匀。在固体培养上能形成肉眼可见的具有一定特征的菌落。③细菌营养要求简单，有利于作营养需要分析和代谢途径的研究，容易获得营养缺陷。④细菌种类较多，其生物性状又很丰富，便于选择。（二）定向培育优良菌种（毒种）掌握微生物变异的规律，是育种工作的基础。定向培育是指用某一特定环境长期处理某一微生物群体，同时不断对它们进行移种、传代，以达到积累和选择理想的新菌株（毒种）的目的。近年来已开始用基因重组的方法，人工创造一些新菌种。二、实际应用（一）诊断、防治传染病1．在诊断方面细菌发生变异后，其形态、生理各种特性都与原来的菌种不同，往往出现一些非典型菌株，诊断传染病时应予注意。2．在预防方面无毒或弱毒菌株除可在自然界寻找到外，亦可用人工方法改变有毒菌株进行定向培育。3．在治疗方面由于耐药株的不断出现与增加，故选用抗菌药物时，针对性要强，必要时先作药敏试验，并正确掌握用药时机和剂量，以达到将体内病原菌全部消灭掉。（二）菌种的衰退复壮和保藏1.衰退的防止不论在实验室还是在生产中:A必须严格控制菌种的移种代数，即尽量避免不必要的移种和传代，以降低突变几率;B创造良好的培养条件;C采用有效的菌种保存方法;D利用不同类型的细胞进行传代接种。**一、几个概念1、遗传生物的上一代将自己的遗传因子传递给下一代的行为或功能，具有极其稳定的特性。2、遗传型某一生物所含有的遗传信息即DNA中正确的核苷酸序列。生物体通过这个核苷酸序列控制蛋白质或RNA的合成，一旦功能性蛋白合成，可调控基因表达。遗传型是一种内在可能性或潜力，其实质是遗传物质上所负载的特定遗传信息。具有某遗传型的生物只有在适当的环境条件下通过自身的代谢和发育，才能将它具体化，即产生表型。3、表型某一生物体所具有的一切外表特征及内在特性的总和，是遗传型在合适环境条件下的具体体现。是一种现实性。4、变异是生物体在某种外因或内因作用下引起的遗传物质结构改变，亦即遗传型的改变。特点：几率极低(一般为10-5～10-6)；性状变化幅度大；变化后的新性状是稳定的、可遗传的。第一节微生物遗传的物质基础一、基因组和质粒（一）基因组细菌的基因组位于核体，是遗传的主要物质基础。核体又称染色体，是由双条环状双螺旋DNA长链组成的，含有遗传基因，控制着细菌的遗传与变异。（二）质粒质粒是细菌染色体外的遗传物质，多为环状双螺旋DNA分子。质粒可以自身复制，随宿主菌分裂传到子代菌体。在一定条件下，质粒可以转移，也可丢失。质粒是自行复制单位，有的需与核质染色体的复制同步，称为严紧型复制。质粒示意图细菌的质粒二、转座因子和毒力岛（一）转座因子近年来发现微生物的某些DNA片段作为一个独立单位可以在染色体上移动，此种移动甚至发生在不同种细菌之间。这种可移动的DNA片段称之为转座因子。细菌的转座因子有三种类型：插入序列、转座子以及某些特殊的噬菌体。（二）毒力岛毒力岛是20世纪90年代提出的一个新概念。毒力岛是指病原菌的某个或某些毒力基因群，分子结构与功能有别于细菌染色体，但位于细菌染色体之内，因此称之为“岛”。其