微生物的遗传与变异-PPT.pptxVIP

;（一）转化实验;（二）噬菌体感染实验;（三）植物病毒的重建实验;遗传与变异;由于细菌个体微小、遗传物质较为简单，易于人工培养，繁殖速度快，突变型容易识别和检出。因此，细菌一直被用做研究生物遗传与变异规律的实验材料。;第一节

微生物遗传和变异的物质基础;基因与基因组;一、微生物的主要遗传物质;（二）原核细胞型微生物的染色体

原核细胞型微生物的遗传物质包括染色体和质粒。

1、染色体为一段共价闭合环状的双链DNA：在细胞中紧密缠绕成较致密的不规则的小体，称为拟核;2、基因组上遗传信息具有连续性;（三）真核细胞型微生物的染色体

1）真核细胞型微生物与高等动植物一样，具有完整的细胞核结构

2）遗传物质以染色体的形式存在，其化学组成是线状双链DNA分子和蛋白质；

3）基因是不连续的，结构基因内部存在许多不编码蛋白质的间隔序列，称为内含子，编码区则称为外显子。

5）通常含有多种染色体，并且每条染色体中具有许多复制起点，可同时进行复制。;二、质粒和转座因子;质粒（plasmid）：

是一种染色体外DNA遗传物质，呈双链、超螺旋、闭环状，能进行自主复制，主要存在于各种微生物细胞中。;（一）质粒;常见的质粒类型;1、F质粒/致育因子

具有编码性菌毛的能力，可在染色体外游离存在，或整合入宿主菌染色体,成为染色体的一部分。;2、R质粒/耐药质粒

R质粒在细菌间的传递是细菌产生抗药性的重要原因之一。

接合型耐药质粒：由耐药转移因子（RTF，类似于F质粒，具有致育性）和耐药决定子（决定该菌株的耐药性)构成。

非接合型耐药质粒：只有耐药决定子，只有耐药性，不能接合转移。

;R因子的结构组成;3、Col质粒

大肠杆菌产生的细菌素为大肠杆菌素，而产生这种细菌素的质粒被称为Col质粒。

;质粒本身编码一种免疫蛋白，从而使某种类型大肠杆菌的菌株对自身产生的大肠杆菌有免疫力，但对其他类型的大肠杆菌仍是敏感的。;4、代谢质粒/降解质粒

;转座因子：是一个DNA片段，可在质粒与质粒之间或质粒与染色体之间随机转移，故又称为“跳跃基因”。转座子不能自我复制。

;转座与转座因子;???保守型转座;转座机制;④在解离酶的作用下进行，释放两个复制子。;转座的遗传学效应;第二节

噬菌体及其对细菌遗传性的影响;噬菌体;噬菌体的特性;噬菌体的结构;噬菌体与宿主菌的关系;噬菌体的复制;吸附；穿入；生物合成；成熟与释放;噬菌体感染细菌的结果;噬菌体的应用;第三节

微生物变异的常见类型;;3、条件致死突变型

在某一条件下具有致死效应，而在另一条件下没有致死效应的突变型。

以温度敏感突变株为例，某些肠道菌在高温下（如42℃）是致死的，但可以在低温（如25-30℃）却能够生长。

4、营养缺陷型突变株

一种缺乏合成其生存所必须的营养物(包括氨基酸、维生素、碱基等)的突变型,只有从周围环境或培养基中获得这些营养或才能生长.

;5、毒力变异株

长期培养于加有特殊化学成分的培养基或长期通过不同动物传代，其毒力能够降低，可用于弱毒活疫苗的制备。如卡介苗（结核分枝杆菌在特殊培养基）、狂犬疫苗（病毒注射到兔脑中）的制备。;第四节

微生物变异的机制及其修复;一、基因突变;二、基因的转移和重组;受体菌从周围环境中直接摄取供体菌游离的DNA片段，并整合入受体菌基因组中，从而获得供体菌部分遗传性状的过程。

被转化的DNA片段称为转化因子。;有荚膜的活菌？;活的无荚膜肺炎链球菌从死的有荚膜肺炎链球菌中获得荚膜（毒力决定因子）编码基因，即为转化;接合：供体菌通过性菌毛与受体菌直接接触，并将遗传物质（主要是质粒DNA）转移给受体菌，使受体菌获得新的遗传性状。;质粒;;以噬菌体为媒介，将供体菌DNA片段（染色体DNA、非接合性质粒DNA）转移到受体菌内，通过基因重组而使受体菌获得新的遗传性状。;1、普遍转导

前噬菌体从染色体上脱离进行增殖，装配成新的子代噬菌体。大约在105～107次装配中发生一次错误，误将大小合适的供体菌DNA片段装入噬菌体头部，成为转导噬菌体/“假噬菌体”。;当转导噬菌体再度感染受体菌时，将供体菌DNA带入受体菌内。;完全转导和流产转导

普遍性转导模式图

;2、局限转导

溶原期时，噬菌体DNA整合在细菌染色体特定部位，噬菌体DNA发生偏差分离，将自身的一段DNA留在细菌染色体上，而带走了细菌DNA上两侧的基因。当其转导并整合到受体菌中，使受体菌获得供体菌的某些遗传性状。所转导的只限于供体菌上个别的基因。;噬菌体转变;原生质体融合;重组;第四节细菌遗传学的应用