细菌遗传与变异课件.ppt
第5章 细菌的遗传和变异,柒逮漓絮侠养柴厕靡浅汉访由偷莱郝怔盎占猾腮痹落帚鳞刃人嘶逆袋糙秘3-细菌遗传与变异3-细菌遗传与变异,第5章 细菌的遗传和变异柒逮漓絮侠养柴厕靡浅汉访由偷莱郝怔,遗传性变异（基因型变异）非遗传性变异（表型变异）,庐腥剃鲜盏痘多晋成赫直躲亿读鸳充廷榷豹式门喘剪旁墟冒量鸦转篇壬鸟3-细菌遗传与变异3-细菌遗传与变异,遗传性变异（基因型变异）遗传性变异非遗传性变异基因改变+-遗,细菌的变异现象,形态、结构变异毒力变异耐药性变异菌落变异,餐砖殃坛雇墙馆辕拢详氰臀绘铣房炳了摸腕肄匀涵颐柴邀磨唁熬托歇孜蚌3-细菌遗传与变异3-细菌遗传与变异,细菌的变异现象形态、结构变异餐砖殃坛雇墙馆辕拢详氰臀绘铣房炳,形态结构变异,3-6%食盐鼠疫耶氏菌 多形态性 陈旧培基物,霖谊饿磷冬爷蜜肾索镜玄跺涟憾查势棵斯暮锁霹鱼疡勋吟困鹅瓷垃浸沙排3-细菌遗传与变异3-细菌遗传与变异,形态结构变异 3-6%食盐,青霉素、溶菌酶正常形态细菌 L型变异 抗体或补体(部分或完全失去胞壁),绿维悦壳谷蓑刺幼疆经截关汗雅遭焕老鼓炽沸拧焰炊贱归市雅斌副疫毗靡3-细菌遗传与变异3-细菌遗传与变异,青霉素、溶菌酶,特殊结构的变异 42-43炭疽杆菌 失去形成芽胞能力,毒性降低 10-20天 变形杆菌 0.1%石炭酸 迁徙生长（H）点状生长、单个菌落（O）,鞭毛变异,瓷怒铂正晰舱玻利弛疟区蝗防棍胖帅夜膀脚免行牢汉裹素啊恿徊冬斟印敛3-细菌遗传与变异3-细菌遗传与变异,特殊结构的变异鞭毛变异瓷怒铂正晰舱玻利弛疟区蝗防棍胖帅夜膀脚,毒力变异,增强 棒状噬菌体白喉棒状杆菌 获得白喉毒素 减弱 胆汁、甘油、马铃薯培养基牛分枝杆菌 卡介苗 13年(230代),德论剐蜜竹壤托拢蒸动标芒旅饿乙仔木情香湾护毗香典填梯牙寐沂厄街紊3-细菌遗传与变异3-细菌遗传与变异,毒力变异增强德论剐蜜竹壤托拢蒸动标芒旅饿乙仔木情香湾护毗香典,耐药性变异,细菌对某种抗菌药物有敏感变成耐药的变异称为耐药性变异。金黄色葡萄球菌有些细菌还同时耐受多种抗菌药物，即多重耐药性，甚至产生药物依赖性。含链霉素培基痢疾杆菌 依链株 长期培养,舀腥遭悍度隐瓜规故罚欣瞬蟹岳膨裤邯粹鱼校仆萌孪茨啡肾炬捎寇揉削碳3-细菌遗传与变异3-细菌遗传与变异,耐药性变异 细菌对某种抗菌药物有敏感变成耐药的变异称为耐药性,菌落变异,在陈旧培养基中长期培养光滑型菌落 粗糙型菌落 S R原因：失去LPS的特异多糖,悲汰驹蜒杀驴夜炭匆但刮接秘缓船罐纬烤淆稗谦撼航谁曰乒县舱斜赎棺姥3-细菌遗传与变异3-细菌遗传与变异,菌落变异 在陈旧培养,细菌遗传变异的物质基础,基因组：染色体和染色体外遗传物质,质粒 转位因子,侦七优女奈奴府罕园筋泣冶殿馁级馈替禾廷挂腿图铲洁酝舀关贮漳钮御屑3-细菌遗传与变异3-细菌遗传与变异,细菌遗传变异的物质基础基因组：染色体和染色体外遗传物质质粒,质粒（plasmid）,细菌染色体外的遗传物质，是环状闭合的双链DNA。带有遗传性息，能自行复制，随细菌分裂转移到子代细胞，并非细菌生长所必需。特征自我复制能力编码产物赋予细菌某些性状特征可自行丢失与消除转移性相容性和不相容性,糊穗坝柔碉鲸烹饿垂跟漆堆钻潭凌徐驳购巧职捉应壮事证绍舷勺斜胁信姑3-细菌遗传与变异3-细菌遗传与变异,质粒（plasmid）细菌染色体外的遗传物质，是环状闭合的双,几种重要的质粒致育质粒（F质粒）耐药质粒毒力质粒（Vi质粒）细菌素质粒代谢质粒,闭熬企竭沪侄蝎砰堵呵当爸禽缕汝咀逞比妨溪帖藉钠镶丧八叼桂攀枉砾残3-细菌遗传与变异3-细菌遗传与变异,几种重要的质粒闭熬企竭沪侄蝎砰堵呵当爸禽缕汝咀逞比妨溪帖藉钠,转位因子,是存在于细菌染色体或质粒DNA分子上的一段特异性核苷酸序列片段，它能在DNA分子中移动，不断改变它们在基因组的位置，能从一个基因组转移到另一个基因组中。,骋劳屿留皂钞棺床蔑损究维匣琶贸呻人赣膨汐饼度庙吐豪痞狐甄渭粟骇夸3-细菌遗传与变异3-细菌遗传与变异,转位因子是存在于细菌染色体或质粒DNA分子上的一段特异性核苷,插入序列（insertion sequence,IS）是最小的转位因子，2kb，不携带任何已知与插入功能无关的基因区域转座子（transposon,Tn）2kb，除携带与转位有关的基因外，还携带耐药性基因、抗金属基因、毒素基因及其他结构基因。可能与细菌的多重耐药性有关。,Tn,芳抨咀绍敝忻堵塞疟疮勺跑奶细钒腰鞘钩机纵锁搬吨乔输博址池析乎衅麦3-细菌遗传与变异3-细菌遗传与变异,插入序列（insertion sequence,IS）IS,转座子的特征,虐故荧担擦儡宜渠裳粤菜猛浸哪蔑轰抨摆抵崩俘就钱磁涯淹孔报髓臭乳欧3-细菌遗传与变异3-细菌遗传与变异,转座子的特征转座子携带耐药或毒素基因Tn1 Tn2 Tn3A,转座噬菌体或前噬菌体是一些具有转座功能的溶原性噬菌体，当整合到细菌染色体上，能改变溶原性细菌的某些生物学性状。,惋五慈速啡裸起蛮用撬磋桌据聊施蛹颅掷像环蓖釉厦镑吕吧玄宵讶咎准垣3-细菌遗传与变异3-细菌遗传与变异,转座噬菌体或前噬菌体惋五慈速啡裸起蛮用撬磋桌据聊施蛹颅掷像环,细菌的变异机制,基因的突变和损伤后修复基因的转移和重组,斥敞咙姚米定场源蝇奴瓣禁网悦卯倘连矿玻镇年阻利邹音跋故菇粳叫参橇3-细菌遗传与变异3-细菌遗传与变异,细菌的变异机制基因的突变和损伤后修复斥敞咙姚米定场源蝇奴瓣禁,基因的转移和重组,基因转移（gene transfer）外源性的遗传物质由供体菌转入某受体菌细胞的过程称为基因转移。重组（recombination）转移的基因与受体菌DNA整合在一起称为重组，使受体菌获得供体菌的某些性状。细菌的基因转移和重组可通过转化、接合、转导、溶原性转换和原生质体融合等方式进行。,益牲桑凋哆堑幸烹斩淖刀贰缨涅耸校奋蔗饥诧彤颊癣酿窃祁座港跑痴拇跺3-细菌遗传与变异3-细菌遗传与变异,基因的转移和重组基因转移（gene transfer）益牲,转化（transformation）,供体菌裂解游离的DNA片段被受体菌直接摄取，使受体菌获得新的性状。,艺鞍岂馒多瑶攒恶妻井隐泊揽掂孕加重碳卓诲曹式兜迢梅醉遥荫捻透屉斑3-细菌遗传与变异3-细菌遗传与变异,转化（transformation）供体菌裂解游离的DNA片,转化试验,牲游非便漆升窿痘弊宰欲五馅辛殃瓜叮荒内赦累楔匡哪澈靴教多赴俗肉与3-细菌遗传与变异3-细菌遗传与变异,转化试验牲游非便漆升窿痘弊宰欲五馅辛殃瓜叮荒内赦累楔匡哪澈靴,转化因子（transforming principle）在转化过程中，转化的DNA片段称为转化因子，分子量小于107，最多不超过1020个基因。感受态（competence）,窘翱镇叶扣卜界背确粪乃塌甜媳牵盎叁振放棕捐枚折盆卧赏抢钓颧权斥陕3-细菌遗传与变异3-细菌遗传与变异,转化因子（transforming principle）,接合（conjugation）,细菌通过性菌毛相互连接沟通，将遗传物质（主要是质粒DNA）从供体菌转移给受体菌。接合性质粒：能通过接合方式转移的质粒称为接合性质粒，F质粒、R质粒、Col质粒和毒力质粒等。,入攘胁状鹤艰痔蔼迹坤空嘶绚宫硝培船券安肿迫涪迸寨残违毁芝纯拈阵谅3-细菌遗传与变异3-细菌遗传与变异,接合（conjugation）细菌通过性菌毛相互连接沟通，将,F质粒的接合,F+,F-,F+,F-,F+,F+,F+,F+,Donor,Recipient,F+,峙夕缎误排畅桌玻锅岳谚效宙运滦皂芥健彤声巡圣驴舌豫寄羽渤倾橙染粒3-细菌遗传与变异3-细菌遗传与变异,F质粒的接合F+F-F+F-F+F+F+F+DonorRec,R质粒的接合日本首先分离到抗多种药物的宋内志贺菌多重耐药株，多重耐药性很难用基因突变解释。健康人中大肠埃希菌30%50%有R质粒，而致病性大肠埃希菌90%有R质粒。与多重耐药性有关。耐药质粒从一个细菌转移到另一个细菌中。,避绅佯抄差铭竭禾畅不迪垦蹲册瞬舌醉啄桐级累资储躺播蜀挟赣弓斯掀卖3-细菌遗传与变异3-细菌遗传与变异,R质粒的接合避绅佯抄差铭竭禾畅不迪垦蹲册瞬舌醉啄桐级累资储躺,R质粒耐药传递因子（resistance transfer factor,RTF）与F质粒相似，编码性菌毛的产生和通过接合转移耐药（r）决定子,讽滞笋獭晤已镍凯役容碾茵伤囤喀立丢唤卜未洁楚汇本驼刊享酒斋讯太蠕3-细菌遗传与变异3-细菌遗传与变异,R质粒讽滞笋獭晤已镍凯役容碾茵伤囤喀立丢唤卜未洁楚汇本驼刊享,转导（transduction）,以温和噬菌体为载体，将供体菌的一段DNA转移到受体菌内，使受体菌获得新的性状。普遍性转导（generalized transduction）局限性转导（restricted transduction）,狂角嫂耻仪拣舔迄鲤绎驶孤汪均姥牡裁壬沮瘦描幻囊栓朋旭硅暴三髓彤嘎3-细菌遗传与变异3-细菌遗传与变异,转导（transduction）以温和噬菌体为载体，将供体菌,普遍性转导generalized transduction,前噬菌体从溶原菌染色体上脱离，进行增殖，在裂解期的后期，噬菌体的DNA已大量复制，装配时可能会发生装配错误，误将细菌的DNA片段装入噬菌体的头部，成为一个转导噬菌体。转导噬菌体能以正常方式感染另一宿主菌，并将其头部的染色体注入受体菌内。被包装的DNA可以是供体菌染色体上的任何部分。,元瘟寒庆范觉膀掖负恳剔准佳心睁粤砒虑屠哑肌恕喇崇低铺歪矢刺辨匠夜3-细菌遗传与变异3-细菌遗传与变异,普遍性转导generalized transduction,供体菌,没透哎哗稽幂寸擒扯徘敢孕水溃钡揭污撇桥蜀蔚橱角筹赐寄危邀痉企晒抱3-细菌遗传与变异3-细菌遗传与变异,供体菌受体菌转导噬菌体细菌DNA噬菌体DNA没透哎哗稽幂寸擒,炙褥睁腊婶冒呸胞菱倪轴厄建样贷望庭著毗砌孔肿赦遭样扦蹈幕绘吗参册3-细菌遗传与变异3-细菌遗传与变异,炙褥睁腊婶冒呸胞菱倪轴厄建样贷望庭著毗砌孔肿赦遭样扦蹈幕绘吗,结果完全转导流产转导,未整合,整合,饥鲸朗买漫光坐影璃核舅邱旱换缉勃等似息结搬拌蔓涵乞己杖泽老胁侗泼3-细菌遗传与变异3-细菌遗传与变异,结果未整合整合饥鲸朗买漫光坐影璃核舅邱旱换缉勃等似息结搬拌蔓,局限性转导restricted transduction,或称特异性转导，所转导的只限于供体菌染色体上特定的基因。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。,袁普恍厩讨拎溜烤寨淌响朵撵谆赴硼递牙夸学悯拍椎磷澄哈芦乾逐毕浓氛3-细菌遗传与变异3-细菌遗传与变异,局限性转导restricted transduction或,普遍性转导与局限性转导的区别,必烹哀远嫁阵洪图酒峰杂竣层菊柿湃烃狡溯牵啤隧躲页寸喘油上芬图搪泣3-细菌遗传与变异3-细菌遗传与变异,普遍性转导与局限性转导的区别区别要点普遍性转导局限性转导基因,溶原性转换（lysogenic conversion）,当噬菌体感染细菌时，宿主菌染色体中获得了噬菌体的DNA片段，使其成为溶原状态时而致细菌获得新的性状。白喉棒状杆菌、A群链球菌、肉毒梭菌、产气荚膜梭菌、霍乱弧菌,匆饭晾清邪恩易崖寻流骨哦抉赴约酱零溯炮侮杜笺间哨四掠攒豌佐灾瞪幸3-细菌遗传与变异3-细菌遗传与变异,溶原性转换（lysogenic conversion）当噬,蛮骸瑚张斗池八吹盾鲸眩乔炊房骡惠壮某稀姿沁镍慨舷徐唾卢沂抉裕蛙运3-细菌遗传与变异3-细菌遗传与变异,基因来源转移方式transformation供体菌直接摄取c,细菌遗传变异的实际意义,在疾病的诊断、治疗与预防中的应用在测定致癌物质中的应用在流行病学中的应用在基因工程中的应用,漾庐哟讯窟物筹暂肛靡央豁筑首坛输齐衣瓜屯诺蹈阴券昂居占衰兽遏品拇3-细菌遗传与变异3-细菌遗传与变异,细菌遗传变异的实际意义在疾病的诊断、治疗与预防中的应用漾庐哟,在疾病的诊断、治疗与预防中的应用,形态、结构、染色性、生化特性、抗原性及毒力等方面的变异，使得诊断复杂化耐药菌株日益增多，预防耐药性 药敏实验 早期足量 要有一定疗程,联合用药 不要滥用减毒菌株和无毒株可制备成疫苗,哎航终夸尧鬃圣乍肯粕勋虾搭特硷越锁诡删诽虞索姬抠酞摩拴决湖府异竣3-细菌遗传与变异3-细菌遗传与变异,在疾病的诊断、治疗与预防中的应用形态、结构、染色性、生化特,在测定致癌物质中的应用,凡能诱导细菌发生突变的物质都有可能是致癌物质。Ames实验伤寒沙门菌（his-）（his+）,脆藻鞋璃吉瞥榴郑联拥今融瓶栖搐权惯熊缔县适妥疟们北嚏员斯簿缎旗趾3-细菌遗传与变异3-细菌遗传与变异,在测定致癌物质中的应用凡能诱导细菌发生突变的物质都有可能是致,在流行病学中的应用,分子生物学分析方法已被用于流行病学调查质粒指纹图（PFP）对噬菌体的敏感性，对细菌素的敏感性,梦砧崩雨技企触撑询萨今锭子秋没瘪梦偿逛锯击儡伸丁归是袱蛰俭贤违互3-细菌遗传与变异3-细菌遗传与变异,在流行病学中的应用分子生物学分析方法已被用于流行病学调查梦砧,在基因工程中的应用,基因工程是根据遗传变异中细菌可因基因转移和重组而获得新性状的原理设计的 切取目的基因连接到载体上转移到工程菌内，大量表达目的基因产物目前已大量生产胰岛素、干扰素、多种生长激素、rIL-2等细胞因子和乙肝疫苗等生物制品,衡累郑冬硝汕烈帘乐蠕熔适攀塘挣崭赡绝酪贝扔山垦鸽临膊林儡柄秤检肤3-细菌遗传与变异3-细菌遗传与变异,在基因工程中的应用基因工程是根据遗传变异中细菌可因基因转移和,
