1、第四章 细菌的遗传(ychun)与变异,第一页，共三十八页。,目的(md)要求,熟悉：细菌(xjn)变异的现象 常见的质粒 噬菌体的概念及种类,第二页，共三十八页。,主要(zhyo)内容,细菌的变异现象细菌遗传变异的物质基础细菌变异的发生(fshng)机制细菌的遗传变异在医学中的应用,第三页，共三十八页。,遗传：子代与亲代之间的生物学性状（形态、结构、免疫原性）具有相似性变异：子代与亲代之间具有差异(chy)遗传性变异：基因变异 非遗传性变异：表型变异,第四页，共三十八页。,遗传性变异(biny)和非遗传性变异(biny)的比较,基因结构改变，又称基因变异发生于个别细菌(xjn)新性状可稳定遗
2、传不可逆,环境条件变化引起，又称表型变异发生于菌群中的所有细菌(xjn)新性状不能稳定遗传可逆,第五页，共三十八页。,一、形态与结构的变异：形态变异：鼠疫耶氏菌 L型变异（细胞壁缺陷型）结构变异：荚膜变异：肺炎(fiyn)链球菌，炭疽杆菌 芽胞变异：炭疽芽孢杆菌 鞭毛变异：HO变异（变形杆菌）,第一节 细菌的变异(biny)现象,第六页，共三十八页。,二、毒力变异 毒力降低或消失(xiosh)：如卡介苗 毒力增强：如白喉杆菌 三、耐药性变异：细菌对某种抗菌药物由敏感变为耐受。,第七页，共三十八页。,四、抗原性变异 H或O I和II相变异五、菌落变异 光滑(gung hu)型S型 粗糙型R型 D
3、菌落变异,第八页，共三十八页。,第二节 细菌(xjn)遗传变异的 物质基础,细菌的染色体质粒转位(zhun wi)因子噬菌体,第九页，共三十八页。,一 细菌(xjn)的染色体,核质DNA，裸露的环状双螺旋DNA长链，呈超螺旋形式缠绕成团，无核膜包裹。几乎(jh)无内含子，仅有内含子序列也不编码蛋白缺组蛋白,第十页，共三十八页。,二 质粒（一）基本特征 自我复制 赋予细菌特殊性状(xngzhung)非生命活动所必需 转移性 相容性与不相容性质粒,第十一页，共三十八页。,（二）医学上重要的质粒 致育质粒（F质粒）（F因子或致育因子）编码(bin m)性菌毛 耐药性质粒(R质粒)（R因子或抗药性因子
4、）产生抗药性,第十二页，共三十八页。,细菌素质粒 编码各种细菌产生的细菌素 Col质粒（产大肠菌素因子）使大肠杆菌(d chn n jn)产生大肠菌素 毒力质粒（Vi质粒）编码与致病性有关毒力因子代谢质粒 编码产生与代谢相关的酶类,第十三页，共三十八页。,三 转位(zhun wi)因子,转位因子（转座子）：存在于细菌染色体或质粒DNA分子(fnz)上的一段特异性核苷酸序列片段。可在DNA分子中移动,第十四页，共三十八页。,种类插入序列（IS）不带有表现任何性状的基因 只编码转移(zhuny)时所需要的转座酶,第十五页，共三十八页。,转座子 携带转座基因 携带其他(qt)结构基因：耐药基因 毒素
5、基因 抗金属基因 结果：插入基因失活、突变 耐药性产生 细菌染色体畸变,第十六页，共三十八页。,转座噬菌体 具有转座功能的溶原性噬菌体 前噬菌体整合到染色体上，改变溶原性细菌生物学性状；前噬菌体脱离染色体，带走临近(ln jn)DNA片段 载体,第十七页，共三十八页。,四 噬菌体,一、概念：能感染细菌、放线菌、螺旋体和真菌等微生物的病毒。二、生物学性状(xngzhung)：基本形态：蝌蚪形、微球形、纤线形 基本结构：头部：核酸及外壳 尾部：尾壳、尾髓、尾丝、尾刺,第十八页，共三十八页。,噬菌体结构(jigu)模式图,第十九页，共三十八页。,噬菌体吸附宿主(szh)细菌模式图,a.吸附(xf)于
6、宿主菌,b.尾板扩张(kuzhng)，尾鞘收缩,c.核酸注入菌体,第二十页，共三十八页。,三、噬菌体与宿主菌的相互(xingh)关系毒性噬菌体：导致细菌的裂解 溶菌性周期温和噬菌体：溶原周期：噬菌体的核酸整合在 细菌的染色体上 溶菌周期：亦可导致细菌的裂解,第二十一页，共三十八页。,第三节 细菌(xjn)变异的机制,基因突变(j yn t bin)基因的转移和重组 转化接合转导溶原性转换,第二十二页，共三十八页。,一 基因突变(j yn t bin),突变 遗传物质结构发生突然而稳定改变，导致细菌(xjn)性状的遗传性变异。突变类型：基因突变：点突变，少数细菌发生少数 性状变异 染色体畸变：大
7、段DNA变，导致细菌死亡,第二十三页，共三十八页。,突变率：10-910-6 自发突变 诱发突变 高10-1000倍突变的回复和抑制 突变型 野生型突变与选择 随机和不定向(dn xin)的 利于突变株生长环境,（一）基因突变(j yn t bin)的规律,第二十四页，共三十八页。,耐药性菌株在接触药物前已出现(chxin)，抗菌药物的作用只是选择耐药株,第二十五页，共三十八页。,（二）DNA 损伤(snshng)后修复,核酸内切酶、聚合酶、连接酶修复DNA出错 切损伤的DNA，会切掉正常序列DNA SOS产生许多基因 死亡前利用差错(chcu)倾向的修复,第二十六页，共三十八页。,二 基因(
8、jyn)转移和重组,基因转移 遗传物质由供体菌进入受体菌内的过程重组(zhn z)转移的基因与受体菌DNA整合在一起,第二十七页，共三十八页。,转化(transformstion)：受体菌直接摄取(shq)供体菌的游离DNA片段，使受体菌获得新的遗传性状。,第二十八页，共三十八页。,基因(jyn)转化模式图,外源性DNA一段进入(jnr)受体菌,第二十九页，共三十八页。,1、定义(dngy)：,2、F质粒的接合(jih)：,接合(jih)（conjugation）,接合时F因子的转移与复制,第三十页，共三十八页。,普遍性转导(zhun do),细菌(xjn)被普遍性噬菌体感染,第三十一页，共三
9、十八页。,局限性转导(zhun do),第三十二页，共三十八页。,溶源性转换(zhunhun)（lysogenic coversion）,1、定义(dngy),2、举例(j l),产毒白喉杆菌,棒状杆菌噬菌体,无毒白喉杆菌,白喉杆菌溶原性转换示意图,第三十三页，共三十八页。,原生质体融合(rngh),两细菌(xjn)经溶菌酶或青霉素脱细胞壁后融合成双倍体细胞,第三十四页，共三十八页。,细菌细菌：转化：供受（直接）转导：供受（温和噬菌体）接合(jih)：供受（性菌毛）原生质体融合：原原（PEG）噬菌体细菌：溶原性转换：前噬菌体,第三十五页，共三十八页。,第四节 细菌(xjn)遗传变异在医学中的应
10、用,疾病的诊断、治疗和预防（一）病原学诊断（二）临床治疗（三）传染病预防测定致癌物质方面(fngmin)的应用：Ames试验 在基因工程方面的应用,第三十六页，共三十八页。,复习题,常见的细菌(xjn)变异现象有哪些？有什么意义？什么是质粒？质粒有什么特点？有哪些种类？什么是噬菌体？有哪两类？,第三十七页，共三十八页。,内容(nirng)总结,第四章 细菌的遗传(ychun)与变异。（形态、结构、免疫原性）。遗传(ychun)性变异和非遗传(ychun)性变异的比较。L型变异（细胞壁缺陷型）。（R因子或抗药性因子）。携带其他结构基因：耐药基因。一、概念：能感染细菌、放线菌、螺旋体和真菌等微生物的病毒。蝌蚪形、微球形、纤线形。尾部：尾壳、尾髓、尾丝、尾刺。突变率：10-910-6 自发突变。核酸内切酶、聚合酶、连接酶修复DNA。遗传(ychun)物质由供体菌进入受体菌内的过程。有哪两类,第三十八页，共三十八页。,
