第5章 细菌遗传变异（7版修改）.ppt

四、整合子（integron，In） 定位于细菌染色体、质粒或转座子上 是一种运动性的DNA分子 可捕获和整合外源基因，使之转变为功能性基因的表达单位 基本结构：两端为保守末端，中间为可变区 （含一个或多个基因盒） 含有3个功能元件: 整合酶基因；重组位点；启动子 通过转座子或接合性质粒，使多种耐药基因在细菌中进行水平传播 1.名词： 质粒 ；R质粒； 转座子； 转化； 转导； 接合； 溶原性转换；操纵子 2.质粒有哪些基本特征？ 3.细菌基因转移和重组的类型及其主要差异？ 4. 简述细菌遗传变异在医学中的应用？ 2、R质粒的接合 单独存在不能发生质粒接合性传递 ①组成 耐药传递因子 （resistance transfer factor，RTF） 耐药决定子（r –determinant，r-det） 存在方式： RTF r-det RTF + r-det RTF:编码性菌毛，决定质粒的复制、接合 及转移 r -det ：决定耐药性 ②功能 IS RTF r-det RTF r-det IS Tn9 Tn4 Tn5 R质粒结构图 r-det带有Tn9、Tn4和 Tn5 r-det可带有几个不同耐药基因的转座子（如Tn9、Tn4、Tn5）→产生多重耐药性 R质粒具有致育性（能编码性菌毛），能在相同或不同种属间转移 →导致耐药菌大量增加，给感染性疾病的用药带来极大困难 →故R质粒又被称为传染性耐药因子 三、转导（Transduction） 1、概念： 以噬菌体为载体，将供菌的DNA片断转入受菌，使受菌获得供菌的部分遗传性状。 2、类型 局限性转导 普遍性转导 完全转导：供菌DNA片段与受菌染色体整合 并随之传代。 流产转导：供菌DNA片段不与受菌染色体整 合，也不可自我复制（大多为此） (1)普遍性转导:在噬菌体成熟装配过程中，由于装配错误，误将宿主（供菌）染色体片段或质粒装入噬菌体内，产生一个转导噬菌体。当它感染其他细菌时，便将供菌DNA转入受菌。 毒性噬菌体、温和噬菌体均能介导。 供菌任何DNA均可能被误装入噬菌体内→普遍性转导 细菌裂解期 供菌DNA（任何DNA均可被装配） 噬菌体DNA 普遍性转导模式图 整合 未整合 完全转导 流产转导(大多为此) 细菌被普遍性转导噬菌体感染 由温和噬菌体介导。 溶原期噬菌体DNA整合到细菌染色体上→前噬菌体 前噬菌体从宿主菌染色体上脱离时发生偏差→限于带走其两侧的基因（如下图：gal或bio）→故名：局限性转导 为什么毒性噬菌体不能介导？ (2)局限性转导: 局限性转导模式图 正常脱离 断裂和 再接 断裂和 再接 偏差脱离 gal gal gal gal bio bio bio bio λ 1/106几率 λ 指温和噬菌体感染宿主菌后，以前噬菌体的形式与细菌基因组整合，成为溶原性细菌，从而获得由噬菌体基因编码的某些性状。 β棒状杆菌噬菌体 如： 白喉杆菌 白喉杆菌 (不产白喉毒素) (产白喉毒素) 带有tox基因 四、溶原性转换(lysogenic conversion) β棒状杆菌噬菌体 无毒白喉杆菌 产毒白喉杆菌 白喉杆菌溶原性转换示意图 噬菌体在溶原性转换和转导中的作用有何不同？ 若用抗β棒状杆菌噬菌体的免疫血清→除去β棒状杆菌噬菌体→白喉杆菌产毒素能力消失 其它溶原性转换的例子：A群链球菌的红疹毒素、金黄色葡萄球菌的α溶血毒素和肠毒素、肉毒梭菌的肉毒毒素等 类型 基因来源 转移方式 转化 供菌游离的DNA 受菌摄入 接合 供菌质粒 通过性菌毛 转导 供菌染色体/质粒 噬菌体介导 溶原性转换 噬菌体基因 温和噬菌体介导 基因的转移和重组 供菌→受菌 1、 概念：人工将两种不同的细菌经溶菌酶或青 霉素等处理，失去细胞壁成为原生质 体后进行相互融合的过程。 2、 融合剂：PEG（聚乙二醇） 3、 应用：人工基因转输 （两种细菌的染色体之间可发生基因的交换和重组→获得多种不同表型的重组融合体） 五、原生质体融合（protoplast fusion） 原生质体融合 操纵子 （细菌基因表达的调节，p53） 第四节 基因突变（简） 基因突变：DNA碱基对的置换、插入或缺