微生物學(xué)第3章細(xì)菌遺傳與變異課件

細(xì)菌學(xué)總論

第3章細(xì)菌遺傳與變異

BacterialGenetics

第一節(jié)

與細(xì)菌遺傳相關(guān)的物質(zhì)細(xì)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(xì)菌染色體細(xì)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(xì)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(xì)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(yán)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(xì)菌基因組中的噬菌體基因組溶原性細(xì)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(xì)菌的染色體、質(zhì)?；蚴删w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?；魜y弧菌霍亂弧菌L型

毒力變異第三節(jié)細(xì)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(jìn)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(xì)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(jìn)入受體菌內(nèi)F質(zhì)粒留在供體細(xì)胞的一條鏈進(jìn)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(xì)菌裂解期細(xì)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(xì)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(xì)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(xì)菌形成原生質(zhì)體后，在聚乙二醇作用下可以使兩個細(xì)菌細(xì)胞發(fā)生融合特點使原來不具有基因轉(zhuǎn)移條件的細(xì)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(xì)菌經(jīng)溶菌酶或青霉素等處理，失去細(xì)胞壁成為原生質(zhì)體后進(jìn)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(xì)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(xì)菌遺傳相關(guān)的物質(zhì)細(xì)菌的變異現(xiàn)象細(xì)菌變異的機理細(xì)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(xì)菌的遺傳物質(zhì)；基因轉(zhuǎn)