微生物4 噬菌体 5细菌的遗传变异课件.ppt

细菌的遗传与变异,2011本,海南医学院 病原生物学教研室 饶朗毓,细菌的遗传与变异,遗传子代与亲代之间以及子代与子代之间的 生物学性状保持相对稳定。,变异在一定条件下，子代与亲代以及子代与 子代之间的生物学性状出现差异。,基因型变异(遗传型变异),表型变异(非遗传型变异),细菌变异现象,形态与结构变异菌落变异毒力变异耐药性变异,细菌L型,卡介苗,光滑（S）型/粗糙（R）型,细菌遗传的物质基础,染色体（核质）,质粒,转位因子,噬菌体,一、细 菌 染 色 体,环状双螺旋的DNA长链反复卷曲的超螺旋结构,无核膜包围，称为核质,不同菌属细菌染色体的G+C mol %不同， 可作为细菌分类的依据,F质粒编码有性生殖（致育质粒）,Vi质粒编码细菌毒力（毒力质粒）,R质粒编码耐药性（耐药性质粒）,Col质粒编码大肠菌素 (细菌素质粒),二、质 粒,基本特征,分 类,自我复制编码多种生物学性状可自行丢失或人工消除可转移性具有相容性和不相容性,代谢质粒编码代谢酶,三、转位因子,细菌染色体或质粒DNA分子上能改变自身位置 的一段特异性核苷酸序列片断。,插入序列转座子 耐药基因、毒素基因,转 位： 质粒 染色体 质粒 质粒,转座噬菌体（前噬菌体）,四、噬 菌 体,是能感染细菌、真菌、放线菌、螺旋体等微生物的病毒。因能裂解细菌故名。与细菌的变异密切相关。,噬 菌 体 的 形 态,蝌蚪形,微球形,纤线形,尾髓,尾丝,核酸（线状双股DNA),蝌蚪型噬菌体结构,尾刺,头部,尾部,尾领,尾鞘,尾板,噬 菌 体 的 化 学 组 成,核 酸,蛋白质,DNA或RNA,头部衣壳尾部结构,噬 菌 体 的 分 类,毒性噬菌体,温和噬菌体（溶原噬菌体）,能在敏感细菌中增殖并引起细菌裂解的噬菌体。 具有溶菌周期（复制周期）,毒性噬菌体,吸附,穿入,生物合成,成熟、释放,毒 性 噬 菌 体 的 复 制 繁 殖,毒 性 噬 菌 体 的 复 制 增 殖,1、吸附,2、穿入,3、生物合成,4、成熟与释放,溶菌周期,噬 斑,感染细胞后不增殖，不引起宿主菌裂解，而是将其基因整合于细菌染色体中，随宿主菌的DNA复制而复制，并随宿主菌的分裂而传代的噬菌体。 具有溶菌周期和溶原周期。,温和噬菌体,1、吸附,2、穿入,3、前噬菌体形成,4、溶原性周期,5、一定条件下，前噬菌体脱离细菌染色体,6、溶菌性周期,温 和 噬 菌 体 的 复 制 繁 殖,溶原性细菌：带有前噬菌体的细菌,前噬菌体,前噬菌体：整合在细菌染色体上的噬菌体核酸。,细 菌 变 异 的 机 制,基因的转移与重组：,转化,接合,转导,溶原性转换,原生质融合,转化（transformation） ：,受体菌直接摄取供体菌游离DNA片段并整合重组，引起其某些性状发生改变的过程。,转化试验,1、只有少数菌属可发生转化。2、受菌处于感受态。3、供菌DNA必须与受菌DNA同源性,A,B,C,D,供体菌,供体菌DNA片段,受体菌,供体DNA,受体DNA,DNA接合蛋白,细 菌 的 转 化,接合,F质粒的接合,遗传物质通过性菌毛从供体菌转移到受体菌，使受体菌遗传性状发生改变的过程。,R 质粒接合,R 质粒包括：耐药传递因子（RTF）：编码性菌毛耐药决定因子（r factor）：编码耐药性,A,C,D,B,普遍性转导局限性转导,转导,完全转导流产转导,以温和噬菌体为载体，将供体菌的遗传物质转移到受体菌中，使受体菌获得新性状的过程。,普遍性转导,供体菌,受体菌,局限性转导,普遍性转导和局限性转导的区别,溶原性转换,在温和噬菌体的溶原期，因前噬菌体与细菌染色体整合而导致细菌基因型发生改变。,转导,接合,转化,细菌遗传变异研究的实际意义,诊断、治疗、预防检测致癌物质基因工程应用,目的要求,掌握：噬菌体的概念，噬菌体的生物学性状， 噬菌体与宿主菌的关系，细菌变异的机制,熟悉：熟悉细菌的变异现象，细菌遗传变异的物质基础,了解：细菌变异的实际意义,思 考 题,一、名词解释： 噬菌体（phage）、 毒性噬菌体、温和噬菌体 、转化、 转导、接合、溶原性转换二、简答题：1、细菌变异的物质基础是什么？细菌的核质与质粒有何异同？2、叙述质粒的种类和性质。 4、何谓细菌的接合？主要的接合方式有哪些？5、什么是普遍性转导和局限性转导？它们之间有何不同？,