第十一章_微生物遗传与变异授课详解.ppt

;概念： 遗传：遗传使细菌的性状保持相对稳定，且代代相传，使其种属得以保存。 变异：在一定条件下，子代和亲代之间以及子代和子代之间的差异称为变异。 基因型：指贮存在遗传物质中的信息，也就是它的DNA碱基顺序。包括生物的全部遗传因子及基因。 表型：指可观察或可检测到的个体性状或特征，是特定的基因型在一定特定环境条件下通过生长发育所表现出的形态等生物学特征的总和。 表型是由基因型所决定,但也和环境有关。 ;遗传（保守性、稳定性）:亲代与子代相似 “种瓜得瓜种豆得豆” ;第一节 微生物遗传和变异的物质基础 ; 核酸是病毒粒子中最重要的成分，它是病毒遗传信息的载体和传递体，因此是病毒生命活动的主要物质基础。 ?病毒核酸的类型可从以下几点来区分： ①是DNA还是RNA，②是单链（ss，single strand）结构还是双链（ds，double strand）结构； ③呈线状还是环状； ④是闭环还是缺口环； ⑤基因组是单组分、双组分、三组分还是多组分。⑥核酸的碱基（b，base）或碱基对（bp，base pair）数，以及核苷酸序列等。 总的说来，动物病毒以线状的dsDNA和ssRNA为多，植物病毒以ssRNA为主，噬菌体以线状的dsDNA居多，而至今发现的真菌病毒都是dsRNA，藻类病毒则都是 dsDNA。;（二）原核细胞型微生物的染色体;（三）真核细胞型微生物的染色体;二、质粒和转座因子 （一）质粒 １、质粒的概念：是细菌染色体外的遗传物质，为双股环状闭合的DNA。可游离于细菌胞浆中进行自我复制；也可整合于细菌的染色体上，并随染色体的复制而复制，此类质粒又称附加体。 ２、质粒的基本特性 １）绝大多数质粒为CCC双链DNA分子，分子量为1-1000kDa左右.; ２）质粒具有自我复制的能力 一个质粒就是一个复制子。 ３）质粒DNA所编码的基因产物赋予细菌某些性状特征 如致育性、耐药性、致病性等。 ４）质粒并非细菌生命活动不可缺少的遗传物质 可自行丢失或经紫外线等理化因素处理后消除，质粒所赋予细菌的性状亦随之消失，但细菌仍存活 ５）质粒可通过接合、转化或转导等方式在细菌间转移 ; ６）质粒可??为相容性与不相容性两种 几种不同的质粒同时共存于一个细菌内称相容性，有些质粒则不能相容。 （二）、常见的质粒类型 1）F质粒 编码性菌毛，带有游离F质粒的细菌为雄性菌，能长出性菌毛；无F质粒的细菌为雌性菌无性菌毛。整个质粒分为三个功能区： 自主复制和不相容区：复制基因自主复制 转移基因群区：进行结合转移 重组基因区：将自主复制基因与细菌染色体进行整合重组。; 整合于细菌的染色体上，不仅保留致育功能并在进行接合转移时能高频率地带动细菌染色体转入F－菌体内。所以染色体上整合有F质粒的细菌为高频重组菌。 2）R质粒 编码细菌对抗生素或重金属盐类的耐药性。可分为： 接合型耐（抗）药质粒：由抗药转移因子和抗药决定子组成。 非接合型耐（抗）药质粒：简称r质粒，不能进行接合转移 耐药性质粒可在同种、不同种甚至在不同属的细菌间传播，导致耐药性广泛而迅速地蔓延，所以R质粒又称传染性耐药因子。 ;3）Col质粒 大肠埃希菌中的Col质粒编码大肠菌素。这类细菌素只对有近缘关系的细菌具杀灭作用。 4）代谢质粒 含有此类质粒的细菌能编码一些酶，将复杂的有机化合物降解为小分子物质，用为碳源和能源被细菌利用；此外还能对环境中的有毒化合物如农药、苯等进行降解起到保护环境作用。 5）毒力质粒或Vi质粒 编码与该菌致病性有关的毒力因子。如致病性大肠埃希菌的ST质粒编码耐热性肠毒素，LT质粒编码不耐热肠毒素。 概念：是指菌细胞基因组中能从一个位置转移到另一个位置的一段DNA序列。;一、转座因子的发现;;芭芭拉·麦克林托克(Barbara?McClintock)?1902?年生于美国。康奈尔大学毕业。曾任密苏里大学助教。自1941?年起，任卡内基研究所研究员。主要从事玉米果实斑点现象的遗传研究，发表了《移动的控制基因》学说。1983年获诺贝尔生理学医学奖。;芭芭拉·麦克林托克 Barbara McClintock??;Transposition(转座) ：由可移位因子介导的遗传 物质重排现象。;最简单的转座子，不含有任何宿主基因。 是独立的单元，每个IS元件只编码转座酶。 是细菌染色体或质粒DNA的正常组成部分。;Transposase gene;在插入位点,IS 两侧总有短的正向重复(D