细菌的遗传与变异 (6).ppt

第1页，共41页，星期日，2025年，2月5日掌握：细菌质粒的概念及主要性质，F质粒及R质粒的概念。熟悉：细菌的遗传物质。细菌的变异现象。教

学

目

标了解：细菌的遗传变异在医学上的应用。第2页，共41页，星期日，2025年，2月5日思考：与细菌性状相关的遗传物质有哪些？细菌有哪些方式可改变遗传物质细菌的遗传与变异有何用途第3页，共41页，星期日，2025年，2月5日遗传(heredity)：细菌的性状保持相对稳定，且代代相传。变异(variation)：在一定条件下，子代与亲代之间以及子代与子代之间的生物学性状出现的差异。细菌的遗传保证了物种的稳定性，变异则产生变种或新种，有利于物种的进化第4页，共41页，星期日，2025年，2月5日细

菌

变

异

的

类

型1.遗传性变异：又称基因型变异特点：①常发生于个别的细菌②不受环境因素的影响③变异是不可逆的牛型结核杆菌（有毒株）胆汁-甘油-马铃薯培养13年，230次传代减毒株（BCG）例：第5页，共41页，星期日，2025年，2月5日2.表型变异：又称非遗传性变异特点：①基因结构未改变。②发生于同一环境中所有细菌③影响因素去除后，变异的性状又可复原。例：细菌L型第6页，共41页，星期日，2025年，2月5日第一节细菌基因组质粒噬菌体基因组包括细菌染色体染色体以外遗传物质第7页，共41页，星期日，2025年，2月5日1、细菌染色体特征：①多数为一条环状dsDNA。②非编码序列少、基因多为单拷贝、无内含子、操纵子结构。⑤致病岛（pathogenicityisland）病原菌基因组中存在编码与细菌毒力或致病性相关因子的外源DNA片段。第8页，共41页，星期日，2025年，2月5日①致育质粒或称F质粒（fertilityplasmid）②耐药性质粒③毒力质粒或Vi质粒④Col质粒－细菌素⑤代谢质粒－乳糖酶2、质粒种类第9页，共41页，星期日，2025年，2月5日①自我复制能力：一个质粒是一个复制子②可自行丢失与清除质粒非是细菌生命活动必须的遗传物质③可在细菌间转移④相容性与不相容性⑤编码细菌某些特定性状：如致育性、耐药性、致病性质粒特征第10页，共41页，星期日，2025年，2月5日3、转位因子(transposableelement)（1）概念：细菌基因组内能改变自身位置的一段核苷酸序列第11页，共41页，星期日，2025年，2月5日（2）特点：①是细菌菌体内可移动的遗传物质②能在质粒间、染色体间、质粒与染色体之间、染色体内自行转移位置③转座作用依赖自身合成的特异性转座酶（tansposase）第12页，共41页，星期日，2025年，2月5日（3）分类特点：最简单的转座因子。结构中不含与转座无关的功能性表达基因。可独立存在，也可成为转座子的一部分。1）插入序列（insertionsequence,IS）第13页，共41页，星期日，2025年，2月5日2）转座子（transposon,Tn）除两端的IS外还带有与转座无关的耐药、毒力等基因，并随Tn转座发生转移重组，致染色体突变，促使生物变异。第14页，共41页，星期日，2025年，2月5日4、整合子（integron，In）存在于染色体、质粒或转座子上的一种运动性DNA分子，具有独特结构可捕获和整合外源性基因，使之转变成为功能性基因的表达单位。1989年Strokes和Hall首次提出整合子的概念。第15页，共41页，星期日，2025年，2月5日第二节细菌基因突变范围：点突变或小突变大突变（染色体畸变）细菌遗传物质的结构发生稳定的改变，导致细菌性状的遗传性变异诱因：自发突变、诱发突变方式：碱基置换、移码突变特点：随机性和可回复性第16页，共41页，星期日，2025年，2月5日影印培养示意图抗生素敏感细菌接种于1952年，Lederberg等设计了影印试验（replicaplating），筛选耐药菌株第17页，共41页，星期日，2025年，2月5日1.细菌耐药性突变是自发的，随机的，非诱导的；2.药物仅起选择作用3.突变发生越早，产生抗性突变株就越多。影印试验证实：第18页，共41页，星期日，2025年，2月5日第三节基因的转移和重组细菌间基因的转移与重组是发生遗传性变异的重要原因之一。基因转移(ge