第五章-細(xì)菌的遺傳變異(1).ppt

1、第五章 細(xì)菌的遺傳變異,細(xì)菌的遺傳：指親代細(xì)菌與子代細(xì)菌的相似性，它使細(xì)菌的性狀保持相對穩(wěn)定，是各種細(xì)菌存在的根據(jù)。 細(xì)菌的變異：指親代與子代以及子代細(xì)菌之間的不相似性，細(xì)菌得以發(fā)展進(jìn)化。,1.形態(tài)和結(jié)構(gòu)變異 2.菌落形態(tài)變異 SR變異 3.抗原變異 編碼細(xì)菌的抗原結(jié)構(gòu)包括菌體抗原、鞭毛抗原、莢膜抗原等的基因發(fā)生突變時(shí)，引起細(xì)菌抗原性變異 4.抗性變異 是對某種化學(xué)藥物或致死物理因子抗性的變異,第一節(jié) 細(xì)菌常見的變異現(xiàn)象,（1）增強(qiáng)毒力 （2）減弱毒力,5.代謝變異 主要引起營養(yǎng)缺陷型變異,6. 毒力變異,連續(xù)通過易感動物，可使毒力增強(qiáng) 被溫和噬菌體感染，可增強(qiáng)毒力,自發(fā)減弱的現(xiàn)象 長期傳代培

2、養(yǎng)致弱 病原菌通過非易感動物、雞胚等方法,第二節(jié) 細(xì)菌遺傳的物質(zhì)基礎(chǔ),一.基因組（genome） 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DNA長鏈組成，含細(xì)菌的遺傳基因，控制細(xì)菌的遺傳與變異。 二.質(zhì)粒（plasmid） 細(xì)菌染色體外的遺傳物質(zhì)，編碼細(xì)菌各種重要的生物學(xué)性狀。,1.致育質(zhì)?；騀質(zhì)粒（fertility plasmid） 編碼性菌毛的質(zhì)粒 2.毒力質(zhì)?；騐i質(zhì)粒（virulence plasmid） 編碼細(xì)菌各種毒力因子 3. 耐藥質(zhì)粒或R質(zhì)粒（resistance plasmid） 細(xì)菌對抗菌藥物或重金屬鹽類的抗性 4. 細(xì)菌素質(zhì)粒 控制細(xì)菌產(chǎn)生細(xì)菌素,質(zhì)粒種類,毒力

3、島：指病原菌的某個(gè)或某些毒力基因群，分子結(jié)構(gòu)與功能有別于細(xì)菌染色體，但位于細(xì)菌染色體之內(nèi) 。,三、毒力島（pathogenicity island, PAI）,第三節(jié) 細(xì)菌變異的機(jī)制,一、基因突變：指生物細(xì)胞遺傳物質(zhì)DNA分子結(jié)構(gòu)突 然發(fā)生了穩(wěn)定的可遺傳的變化。它是 生物進(jìn)化的個(gè)重要因素。,1.染色體畸變 ：染色體的一大段發(fā)生了變化。 2.點(diǎn)突變 ：相應(yīng)基因上的DNA鏈中一個(gè)或少數(shù) 幾個(gè)核苷酸對的改變 。,類型,二、基因的轉(zhuǎn)移與重組,外源性的遺傳物質(zhì)由供體菌進(jìn)入受體菌細(xì)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DNA整合在一起稱為重組(recombination)

4、。細(xì)菌基因轉(zhuǎn)移和重組的主要方式有轉(zhuǎn)化、轉(zhuǎn)導(dǎo)、接合等。,轉(zhuǎn)化：供體菌游離的DNA片段直接進(jìn)入受體菌，使受體菌獲得新的性狀。,（一）轉(zhuǎn)化(transformation),實(shí) 驗(yàn): 研究肺炎球菌時(shí)發(fā)現(xiàn)。,注：受體菌必須處于感受態(tài)才能轉(zhuǎn)化 感受態(tài) ：細(xì)胞生活周期中的一種特殊的生理狀態(tài)。,轉(zhuǎn)化過程,（二）轉(zhuǎn)導(dǎo)（transduction） 轉(zhuǎn)導(dǎo)：以溫和噬菌體為媒介，把供體菌的DNA小片段攜帶到受體菌中，通過交換與整合，使受體菌獲得供體菌的部分遺傳性狀 。 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)：被裝入的DNA片段可以是供體菌染色體上的任何部分。,局限性轉(zhuǎn)導(dǎo) ：為噬菌體所介導(dǎo)的供體菌染色體上個(gè)別

5、特定基因的轉(zhuǎn)導(dǎo) 。,2.局限性轉(zhuǎn)導(dǎo),溶源轉(zhuǎn)換 ：指溫和噬菌體感染其寄主后，噬菌體基因整合于寄主基因組中，寄主的性狀發(fā)生變異。,溶源轉(zhuǎn)換,1.溶源轉(zhuǎn)換中噬菌體離開宿主細(xì)胞時(shí)，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(shí)，則 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 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,接合：是兩個(gè)完整的細(xì)菌細(xì)胞通過性菌毛直接接觸，由供體細(xì)菌將質(zhì)粒DNA轉(zhuǎn)移給受體細(xì)菌的過程。,（三）接合（conjugation）,接合過程: 以F質(zhì)粒接合為例,轉(zhuǎn)化、轉(zhuǎn)導(dǎo)、接合三種方式其本質(zhì)都是遺傳物質(zhì)從供體細(xì)胞向受體細(xì)胞轉(zhuǎn)移，但DNA轉(zhuǎn)移方式不同：轉(zhuǎn)化是通過受體菌的細(xì)胞膜；接合是通過細(xì)菌性菌毛；轉(zhuǎn)導(dǎo)是通過噬菌體。,細(xì)菌轉(zhuǎn)移方式的比較,第四節(jié) 細(xì)菌遺傳變異研究的實(shí)際意義,一. 在診斷疾病上的應(yīng)用 要作出正確診斷，不但要熟悉細(xì)菌的典型特性，還要了解細(xì)菌變異的規(guī)律。 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。 三、在治療疾病上的應(yīng)用 由于耐藥