[医学]微生物学 第5章 遗传与变异.ppt

第五章 遗传与变异 基因型变异和表型变异 基因型：生物性状的遗传组成 表型：基因型的具体表现，可观察或检测到的个体性状或特征。 基因型变异：可遗传变异 由于DNA发生改变而导致微生物某些性状的改变。这类变异仅涉及极少数个体，不可逆，能相对稳定地遗传。 表型变异：非遗传型变异 是在DNA没有改变的情况下发生的微生物某些性状的改变。这类变异往往涉及生物群体，是可逆的，一旦条件复原，变异亦消失。 第二节 细菌的遗传与变异 毒力变异 二、与细菌遗传变异相关的物质 （一）细菌的染色体 环状双螺旋DNA长链，不含组蛋白, 无核膜包围。 结构连续, 几乎无 内含子，大多为单拷贝。 种内和种间存在广泛的遗传物质的交换。 细菌致病岛（pathogenicity island)——与毒力相关的大片段外源DNA。 双向复制 （二）质粒 胞浆内染色体外的遗传物质，是环状闭合的双股DNA。 质粒DNA的特征 具有自我复制的能力 质粒DNA所编码的基因产物能赋予细菌某些性状特征 质粒可自行丢失与消除，并非是细菌生命活动不可缺少 质粒的转移性 质粒的相容性与不相容性 根据控制的生物学性状分为 F质粒 R质粒 Vi质粒 细菌素质粒 代谢质粒 Ti质粒 F质粒 (Fertility plasmid) 致育因子，分子量62 x106Da，94.5kb，编码性菌毛。 F+菌株：携带F质粒的菌株（相当于雄性） F-菌株：无F质粒的菌株（相当于雌性） 在接合作用中起重要作用 P78 R质粒(Resistance plasmid) 主要有抗药性和抗重金属两大类 耐药性质粒：含耐药基因，通过接合广泛传播 有两部分组成： RTF和r决定因子 Resistance transfer factor ：功能与F质粒相似，编码性菌毛的产生和通过接合的转移 r-determinant：含抗生素的抗性基因。 两部分可单独存在，也可结合成复合物，复合物的稳定性因R质粒和菌种而异。 P129 毒力质粒 又Vi质粒（virulence plasmid） 编码细菌毒素 ETEC（肠产毒性大肠杆菌） 不耐热毒素： LT（labile toxin) 耐热毒素： ST (stable toxin） 细菌素质粒 如Col质粒（Colicinogenic plasmid) 编码大肠菌素（colicin) 大肠菌素是一种由大肠杆菌的某些菌株所分泌的细菌素，具有通过抑制复制、转录、转移或能量代谢等而专一地杀死其他肠道细菌的功能，其分子量约（4 x104D）~（8 x104D）。 G+细菌产生的细菌素通常由质粒基因编码 代谢质粒 携带有能降解某些基质的酶的基因，能利用一般细菌所难以分解的物质作碳源。 质粒分类 （三）噬菌体 化学组成 噬菌体基本形态 各种噬菌体的形态 毒性噬菌体 凡能在宿主菌细胞内复制增殖，产生许多子代噬菌体，最终裂解细菌的噬菌体称毒性噬菌体。 温和噬菌体 又溶原性噬菌体 噬菌体核酸与宿主菌染色体整合，不产生子代噬菌体，但噬菌体DNA能随细菌DNA复制，并随细菌的分裂而传代。 溶菌周期：又称噬菌体的复制周期，是指从噬菌体吸附开始至细菌溶解释放子代噬菌体。 吸附 侵入（penetraction） 核酸注入细胞的过程 装配：分期、分批进行 释放: 温和噬菌体 相关概念： 前噬菌体 溶原性细菌 溶原状态 溶原性转换 前噬菌体 定义：整合于细菌染色体上的噬菌体基因 在前噬菌体阶段，噬菌体的复制被抑制，宿主细胞正常繁殖，噬菌体基因组与宿主基因组同步复制，并随宿主细胞分裂传递到子代细胞。 溶原性细菌 带有前噬菌体基因组的细菌。 可进行正常生长繁殖，而不被裂解。 溶原性现象（溶原状态） 噬菌体基因组长期存在于宿主细胞内，不进行复制增殖，没有成熟噬菌体产生的现象。 A. 是一种比裂解反应更有利于?持续和传播的生存方式; B. 在大多数情况下，溶原性细菌内温和噬菌体gene组整合于宿主细菌染色体中; C. 噬菌体基因组随宿主复制而复制。 前噬菌体的诱导与脱离 一定条件（紫外线、X线、致癌剂、突变剂等）诱发下中止溶原状态进入溶菌周期，发生噬菌体的增殖，宿主菌细胞裂解，发生率为10-2～10-5。 溶原性周期、溶菌性周期 温和噬菌体的周期：溶原性周期、溶菌性周期 温和噬菌体的周期可有溶原性周期和溶菌性周期 毒性噬箘体只有一个溶菌性周期 （四）转座子（转位因子）（transposon, Tn） 概念：是一类在细菌的染色体、质粒或噬菌体之间自行移动的遗传成分，是基因组中一段特异的具有转位特性的独立的DNA序列。 伴随