微生物學(xué)第3章細菌遺傳與變異課件

細菌學(xué)總論

第3章細菌遺傳與變異

BacterialGenetics

第一節(jié)

與細菌遺傳相關(guān)的物質(zhì)細菌染色體染色體以外的遺傳物質(zhì)質(zhì)粒噬菌體轉(zhuǎn)座子細菌染色體細菌染色體chromosome一條環(huán)狀雙螺旋DNA長鏈按一定構(gòu)型反復(fù)回旋而成的松散網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)攜帶大部分遺傳信息，決定細菌基因型單拷貝，很少有重復(fù)序列連續(xù)，無內(nèi)含子質(zhì)粒(plasmid)特點自主復(fù)制不是生長繁殖必需的編碼某些表型可丟失、轉(zhuǎn)移或消除分類接合作用接合性、非接合性不相容性相容性、不相容性表型F質(zhì)粒、R質(zhì)粒、Vi質(zhì)粒、Col質(zhì)粒噬菌體（bacteriophageorphage）是侵噬細菌或真菌的病毒，也是賦予宿主菌生物學(xué)性狀的遺傳物質(zhì)核酸和蛋白質(zhì)組成，活菌內(nèi)寄生，嚴格宿主特異性蝌蚪形、球形、桿狀噬菌體結(jié)構(gòu)頭部核心：DNA或RNA衣殼：蛋白質(zhì)尾部蛋白質(zhì)與吸附宿主有關(guān)噬菌體的復(fù)制溶菌周期吸附階段生物合成階段釋放階段prophage:整合在細菌基因組中的噬菌體基因組溶原性細菌前噬菌體溫和噬菌體可具有溶原、溶菌兩個周期

轉(zhuǎn)座子轉(zhuǎn)座子transposon,Tn一類能在細菌的染色體、質(zhì)粒或噬菌體之間自行移動的遺傳物質(zhì)功能：插入突變類型插入序列復(fù)合轉(zhuǎn)座子轉(zhuǎn)座酶ABCDEFGGFEDCBA800-1400bp形態(tài)變異

3-6%食鹽

鼠疫桿菌多形態(tài)性(衰殘型)

瓊脂培基

L型變異-藥物、抗體或補體等正常霍亂弧菌霍亂弧菌L型

毒力變異第三節(jié)細菌變異機制一、突變類型點突變一個堿基對多點突變兩個以上堿基對的變化回復(fù)突變和抑制突變正向突變回復(fù)突變抑制突變突變?nèi)旧w突變類型A～G、X代表不同的DNA片段

野生型倒位重復(fù)缺失置換插入二、基因轉(zhuǎn)移和重組基因轉(zhuǎn)移供體菌DNA轉(zhuǎn)移給受體菌的過程

基因重組進入受體菌的外源DNA能夠復(fù)制，導(dǎo)致其基因型發(fā)生改變成為重組體或重組菌方式轉(zhuǎn)化、接合、轉(zhuǎn)導(dǎo)、溶原性轉(zhuǎn)換、原生質(zhì)體融合轉(zhuǎn)化transformation肺炎鏈球菌的轉(zhuǎn)化試驗

接合conjugation概念：兩個細菌接觸，供體菌通過性菌毛將DNA直接轉(zhuǎn)入受體菌內(nèi)，使受體菌獲得新的遺傳性狀的過程。電鏡下的接合F－菌F＋菌F質(zhì)粒的接合

F-菌F+菌F-菌F+菌F-菌F+菌F+菌F+菌性菌毛末端-受體接合橋形成F質(zhì)粒形成切口，一條DNA鏈進入受體菌內(nèi)F質(zhì)粒留在供體細胞的一條鏈進行復(fù)制并形成互補鏈F＋F＋F＋F-F質(zhì)粒的接合轉(zhuǎn)導(dǎo)transduction概念：以噬菌體為媒介，將供體菌DNA片段轉(zhuǎn)移到受體菌內(nèi)，使受體菌獲得新的遺傳性狀。普遍性轉(zhuǎn)導(dǎo)

(generalizedtransduction)

噬菌體轉(zhuǎn)導(dǎo)供體菌染色體上任何部位DNA片段，發(fā)生于裂解期。完全轉(zhuǎn)導(dǎo)供體菌DNA片段與受體菌染色體整合并隨之傳代。流產(chǎn)轉(zhuǎn)導(dǎo)供體菌DNA片段不與受體菌染色體整合也不可自我復(fù)制（大多為此）細菌裂解期細菌DNA（將供菌任意DNA裝配）噬菌體DNA普遍性轉(zhuǎn)導(dǎo)模式圖整合未整合完全轉(zhuǎn)導(dǎo)流產(chǎn)轉(zhuǎn)導(dǎo)細菌被普遍性轉(zhuǎn)導(dǎo)噬菌體感染GeneralizedTransduction局限性轉(zhuǎn)導(dǎo)

(restrictedtransduction)

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前噬菌體從宿主菌染色體上脫離時發(fā)生偏差，將前噬菌體兩側(cè)的宿主染色體基因轉(zhuǎn)移到受體菌，使受體菌的遺傳性狀發(fā)生改變的過程噬菌體轉(zhuǎn)導(dǎo)供體菌染色體上特定部位的DNA片段,發(fā)生于溶原期噬菌體將自身一段DNA留在供菌染色體上，卻將相鄰供菌的部分DNA帶給受菌并整合至受體菌染色體上37

局限性轉(zhuǎn)導(dǎo)模式圖正常脫離斷裂和再接斷裂和再接偏差脫離galgalgalgalbiobiobiobio轉(zhuǎn)導(dǎo)接合轉(zhuǎn)化溶原性轉(zhuǎn)換

Lysogenicconversion溶原性細菌因染色體上整合有前噬菌體而獲新遺傳性狀原生質(zhì)體融合

Protoplastfusion細菌形成原生質(zhì)體后，在聚乙二醇作用下可以使兩個細菌細胞發(fā)生融合特點使原來不具有基因轉(zhuǎn)移條件的細菌實現(xiàn)基因轉(zhuǎn)移和重組可用于同種或異種之間41

①概念：人工將兩種不同的細菌經(jīng)溶菌酶或青霉素等處理，失去細胞壁成為原生質(zhì)體后進行相互融合的過程

②融合劑：PEG（聚乙二醇）

③應(yīng)用：基因轉(zhuǎn)輸、實驗工具5、原生質(zhì)體融合（proptopastfusion）41

原生質(zhì)體融合第四節(jié)

細菌遺傳學(xué)的應(yīng)用在診斷、治療和預(yù)防方面的應(yīng)用檢測致癌物質(zhì)

在流行病學(xué)方面的應(yīng)用在基因工程方面的應(yīng)用小結(jié)與細菌遺傳相關(guān)的物質(zhì)細菌的變異現(xiàn)象細菌變異的機理細菌遺傳變異在醫(yī)學(xué)上的應(yīng)用教學(xué)大綱掌握內(nèi)容：細菌的遺傳物質(zhì)；基因轉(zhuǎn)