第五章-細菌的遺傳變異復(fù)習(xí)課程

1、第五章-細菌的遺傳變異 （1）增強毒力）增強毒力 （2）減弱毒力）減弱毒力 5.代謝變異代謝變異 主要引起營養(yǎng)缺陷型變異主要引起營養(yǎng)缺陷型變異6. 毒力變異毒力變異n連續(xù)通過易感動物，可使毒力增強連續(xù)通過易感動物，可使毒力增強n被溫和噬菌體感染，可增強毒力被溫和噬菌體感染，可增強毒力n自發(fā)減弱的現(xiàn)象自發(fā)減弱的現(xiàn)象n長期傳代培養(yǎng)致弱長期傳代培養(yǎng)致弱n病原菌通過非易感動物、雞胚等方法病原菌通過非易感動物、雞胚等方法第二節(jié)第二節(jié) 細菌遺傳的物質(zhì)基礎(chǔ)細菌遺傳的物質(zhì)基礎(chǔ) 一一.基因組（基因組（genome） 位于核體，是遺傳的主要物質(zhì)基礎(chǔ)。位于核體，是遺傳的主要物質(zhì)基礎(chǔ)。由兩條環(huán)狀雙螺旋由兩條環(huán)狀雙螺旋

2、DNA長鏈組成，含長鏈組成，含細菌的遺傳基因，控制細菌的遺傳與細菌的遺傳基因，控制細菌的遺傳與變異。變異。 二二.質(zhì)粒（質(zhì)粒（plasmid） 細菌染色體外的遺傳物質(zhì)，編碼細細菌染色體外的遺傳物質(zhì)，編碼細菌各種重要的生物學(xué)性狀。菌各種重要的生物學(xué)性狀。 1.致育質(zhì)?；蛑掠|(zhì)?；騀質(zhì)粒（質(zhì)粒（fertility plasmid） 編碼性菌毛的質(zhì)粒編碼性菌毛的質(zhì)粒 2.毒力質(zhì)?；蚨玖|(zhì)?；騐i質(zhì)粒（質(zhì)粒（virulence plasmid） 編碼細菌各種毒力因子編碼細菌各種毒力因子 3. 耐藥質(zhì)粒或耐藥質(zhì)?；騌質(zhì)粒（質(zhì)粒（resistance plasmid） 細菌對抗菌藥物或重金屬鹽類的抗性細菌

3、對抗菌藥物或重金屬鹽類的抗性 4. 細菌素質(zhì)粒細菌素質(zhì)粒 控制細菌產(chǎn)生細菌素控制細菌產(chǎn)生細菌素質(zhì)粒種類質(zhì)粒種類 毒力島：毒力島：指病原菌的某個或某些毒力基因群，指病原菌的某個或某些毒力基因群，分子結(jié)構(gòu)與功能有別于細菌染色體，但位于細分子結(jié)構(gòu)與功能有別于細菌染色體，但位于細菌染色體之內(nèi)菌染色體之內(nèi) 。三、毒力島（三、毒力島（pathogenicity island, PAI）第三節(jié)第三節(jié) 細菌變異的機制細菌變異的機制一、基因突變：一、基因突變：指生物細胞遺傳物質(zhì)指生物細胞遺傳物質(zhì)DNA分子結(jié)構(gòu)突分子結(jié)構(gòu)突 然發(fā)生了穩(wěn)定的可遺傳的變化。它是然發(fā)生了穩(wěn)定的可遺傳的變化。它是 生物進化的個重要因素。生

4、物進化的個重要因素。 1.染色體畸變?nèi)旧w畸變 ：染色體的一大段發(fā)生了變化。染色體的一大段發(fā)生了變化。 2.點突變點突變 ：相應(yīng)基因上的相應(yīng)基因上的DNA鏈中一個或少數(shù)鏈中一個或少數(shù) 幾個核苷酸對的改變幾個核苷酸對的改變 。類型類型二、二、基因的轉(zhuǎn)移與重組基因的轉(zhuǎn)移與重組 外源性的遺傳物質(zhì)由供體菌進入受體外源性的遺傳物質(zhì)由供體菌進入受體菌細胞內(nèi)的過程稱為基因轉(zhuǎn)移（菌細胞內(nèi)的過程稱為基因轉(zhuǎn)移（gene transfer)；轉(zhuǎn)移的基因與受體菌；轉(zhuǎn)移的基因與受體菌DNA整整合在一起稱為重組合在一起稱為重組(recombination)。細。細菌基因轉(zhuǎn)移和重組的主要方式有菌基因轉(zhuǎn)移和重組的主要方式有轉(zhuǎn)

5、化、轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)化、轉(zhuǎn)導(dǎo)、接合導(dǎo)、接合等。等。 轉(zhuǎn)化：轉(zhuǎn)化：供體菌游離的供體菌游離的DNA片段直接進入受片段直接進入受體菌，使受體菌獲得新的性狀。體菌，使受體菌獲得新的性狀。 （一）轉(zhuǎn)化（一）轉(zhuǎn)化(transformation)實實 驗驗: 研究肺炎球菌時發(fā)現(xiàn)。研究肺炎球菌時發(fā)現(xiàn)。注：注：受體菌必須處于感受態(tài)才能轉(zhuǎn)化受體菌必須處于感受態(tài)才能轉(zhuǎn)化 感受態(tài)感受態(tài) ：細胞生活周期中的一種特殊的生理狀態(tài)。細胞生活周期中的一種特殊的生理狀態(tài)。轉(zhuǎn)化過程轉(zhuǎn)化過程 （二）轉(zhuǎn)導(dǎo)（二）轉(zhuǎn)導(dǎo)（transduction） 轉(zhuǎn)導(dǎo)：轉(zhuǎn)導(dǎo)：以溫和噬菌體為媒介，把供體菌的以溫和噬菌體為媒介，把供體菌的DNA小片段小片段攜帶到受體菌中

6、，通過交換與整合，使受體菌獲得供體菌攜帶到受體菌中，通過交換與整合，使受體菌獲得供體菌的部分遺傳性狀的部分遺傳性狀 。 兩種類型：普遍性轉(zhuǎn)導(dǎo)和局限性轉(zhuǎn)導(dǎo)。兩種類型：普遍性轉(zhuǎn)導(dǎo)和局限性轉(zhuǎn)導(dǎo)。1.普遍性轉(zhuǎn)導(dǎo)：普遍性轉(zhuǎn)導(dǎo)：被裝入的被裝入的DNA片段可以是供體片段可以是供體菌染色體上的任何部分。菌染色體上的任何部分。 局限性轉(zhuǎn)導(dǎo)局限性轉(zhuǎn)導(dǎo) ：為為噬菌體所介導(dǎo)的噬菌體所介導(dǎo)的供體菌染色體上供體菌染色體上個別特定基因的個別特定基因的轉(zhuǎn)導(dǎo)轉(zhuǎn)導(dǎo) 。2.局限性轉(zhuǎn)導(dǎo)局限性轉(zhuǎn)導(dǎo) 溶源轉(zhuǎn)換溶源轉(zhuǎn)換 ：指指溫和噬菌體感染其溫和噬菌體感染其寄主后，噬菌體基寄主后，噬菌體基因整合于寄主基因因整合于寄主基因組中，寄主的性狀組

7、中，寄主的性狀發(fā)生變異。發(fā)生變異。 溶源轉(zhuǎn)換溶源轉(zhuǎn)換 1.溶源轉(zhuǎn)換中噬菌體離開宿主細胞時，不攜帶宿溶源轉(zhuǎn)換中噬菌體離開宿主細胞時，不攜帶宿 主任何基因，而局限性轉(zhuǎn)導(dǎo)的噬菌體轉(zhuǎn)導(dǎo)時，則主任何基因，而局限性轉(zhuǎn)導(dǎo)的噬菌體轉(zhuǎn)導(dǎo)時，則 與宿主可能發(fā)生特定的基因交換。與宿主可能發(fā)生特定的基因交換。 2.溶源轉(zhuǎn)換中的噬菌體均為正常溫和噬菌體，而溶源轉(zhuǎn)換中的噬菌體均為正常溫和噬菌體，而 局限性轉(zhuǎn)導(dǎo)的噬菌體為缺陷性轉(zhuǎn)導(dǎo)。局限性轉(zhuǎn)導(dǎo)的噬菌體為缺陷性轉(zhuǎn)導(dǎo)。 局限性轉(zhuǎn)導(dǎo)與溶源轉(zhuǎn)換的區(qū)別局限性轉(zhuǎn)導(dǎo)與溶源轉(zhuǎn)換的區(qū)別 接合：接合：是兩個完整的細菌細胞通過性菌毛直接接觸，由是兩個完整的細菌細胞通過性菌毛直接接觸，由供體細菌將

8、質(zhì)粒供體細菌將質(zhì)粒DNA轉(zhuǎn)移給受體細菌的過程。轉(zhuǎn)移給受體細菌的過程。 （三）接合（三）接合（conjugation）接合過程接合過程: 以以F質(zhì)粒接合為例質(zhì)粒接合為例 轉(zhuǎn)化、轉(zhuǎn)導(dǎo)、接合三種方式其本質(zhì)都是遺傳物轉(zhuǎn)化、轉(zhuǎn)導(dǎo)、接合三種方式其本質(zhì)都是遺傳物質(zhì)從供體細胞向受體細胞轉(zhuǎn)移，但質(zhì)從供體細胞向受體細胞轉(zhuǎn)移，但DNA轉(zhuǎn)移方轉(zhuǎn)移方式不同：轉(zhuǎn)化是通過受體菌的細胞膜；接合是式不同：轉(zhuǎn)化是通過受體菌的細胞膜；接合是通過細菌性菌毛；轉(zhuǎn)導(dǎo)是通過噬菌體。通過細菌性菌毛；轉(zhuǎn)導(dǎo)是通過噬菌體。細菌轉(zhuǎn)移方式的比較細菌轉(zhuǎn)移方式的比較第四節(jié)第四節(jié) 細菌遺傳變異研究的實際意義細菌遺傳變異研究的實際意義一一. 在診斷疾病上的應(yīng)用在診斷疾病上的應(yīng)用 要作出正確診斷，不但要熟悉細菌的典型特性，還要作出正確診斷，不但要熟悉細菌的典型特性，還要了解細菌變異的規(guī)律。要了解細菌變異的規(guī)律。二、在預(yù)防疾病上的應(yīng)用二、在預(yù)防疾病上的應(yīng)用 利用病原菌的減毒變異株制備活菌苗。利用病原菌的減毒變異株制備活菌苗。三、在治療疾病上的應(yīng)用三、在治療疾病上的應(yīng)用 由于耐藥菌株增多，應(yīng)根據(jù)藥敏試驗指導(dǎo)臨床用藥。由于耐藥菌株增多，應(yīng)根據(jù)藥敏試驗指導(dǎo)臨床用藥。復(fù)習(xí)思考題復(fù)習(xí)思考題 質(zhì)粒有哪些主要特征？質(zhì)?？少x予宿主質(zhì)粒有哪些主要特征？質(zhì)粒可賦予宿主菌哪些重要特性？菌哪些重要特性？