细菌的遗传与变异ppt课件

篮球比赛是根据运动队在规定的比赛 时间里 得分多 少来决 定胜负 的，因 此，篮 球比赛 的计时 计分系 统是一 种得分 类型的 系统
第一节
细菌的遗传物质
1、细菌染色体
细菌作为原核型微生物，虽没有完整的核结构，但却有 核区（或核质）。在电镜下观察，核区有盘旋堆积的 DNA纤维。
细菌染色体DNA与其他生物相同，由互补的双链核苷酸 组成。
基因突变
细菌遗传物质的结构发生突然而稳定的改变，导致细 菌性状的遗传性变异。
遗传型变异中常见的一种为突变，即细菌的基因结构 发生偶然的改变。一般突变会导致所编码蛋白质的改 变，从而使细菌出现新的特性或失去原有的某些特性。 由于细菌每20～30分钟分裂一代，故突变株相对较多。

篮球比赛是根据运动队在规定的比赛 时间里 得分多 少来决 定胜负 的，因 此，篮 球比赛 的计时 计分系 统是一 种得分 类型的 系统
在一定的培养条件下这些性状在亲代与子代间表现相 同，为遗传性。然而也可出现亲代与子代间的变异。 如果细菌的变异是由于细菌所处外界环境条件的作用， 引起细菌的基因表达调控变化而出现的差异，则称为 表型变异。表型变异因为并未发生细菌基因型的改变， 不能遗传，所以是非遗传变异。遗传使细菌保持种属 的相对稳定性，而基因型变异则使细菌产生变种与新 种，有利于细菌的生存及进化。
篮球比赛是根据运动队在规定的比赛 时间里 得分多 少来决 定胜负 的，因 此，篮 球比赛 的计时 计分系 统是一 种得分 类型的 系统
如，以β棒状杆菌噬菌体感染无毒的白喉杆菌后，可发生 溶原性转换，形成产生外毒素的白喉杆菌。此外，溶血性 链球菌产生红疹毒素的能力，以及沙门氏杆菌有特异性O 抗原等，均通过溶原性转换获得。当各菌失去相应噬菌体 后，则失去产生毒素或表达特异抗原特性。
质粒的主要特征： 1）质粒具有自我复制的能力，一个质粒是一个复制子。
与染色体同步复制的质粒称紧密型质粒，与染色体复制不 相关的质粒称松弛型质粒。 2）质粒能编码某些特定性状，如致育性、耐药性、致病 性等。
篮球比赛是根据运动队在规定的比赛 时间里 得分多 少来决 定胜负 的，因 此，篮 球比赛 的计时 计分系 统是一 种得分 类型的 系统
篮球比赛是根据运动队在规定的比赛 时间里 得分多 少来决 定胜负 的，因 此，篮 球比赛 的计时 计分系 统是一 种得分 类型的 系统
3、噬菌体基因组： 噬菌体是能感染细菌、放线菌、
真菌、螺旋体的病毒。噬菌体分 布广泛，凡是有细菌存在的场所， 就可能有相应噬菌体的存在。噬 菌体有严格的宿主特异性，只寄 居于易感宿主菌体内。
篮球比赛是根据运动队在规定的比赛 时间里 得分多 少来决 定胜负 的，因 此，篮 球比赛 的计时 计分系 统是一 种得分 类型的 系统
一、转化 转化是受体菌直接摄取供体菌游离的DNA片段，通过与染
色体重组，获得了供体菌的部分遗传特性。转化的DNA可 以是细菌溶解后释放的，也可用人工方法抽提而获得。
细菌的染色体与生物细胞染色体不同，前者不含有组蛋 白，基因是连续的，无内含子。由于细菌核区DNA的功 能与真核细胞染色体的功能相同，因此又称其为细菌染 色体。
篮球比赛是根据运动队在规定的比赛 时间里 得分多 少来决 定胜负 的，因 此，篮 球比赛 的计时 计分系 统是一 种得分 类型的 系统
2、质粒 细菌的DNA除大部分集中于核质（染色体）内，尚有少
篮球比赛是根据运动队在规定的比赛 时间里 得分多 少来决 定胜负 的，因 此，篮 球比赛 的计时 计分系 统是一 种得分 类型的 系统
三、转导 以噬菌体为媒介，把供细菌的基因转移到受体菌内，导致
后者基因改变的过程称为转导。 分为普遍性转导和局限性转导。
篮球比赛是根据运动队在规定的比赛 时间里 得分多 少来决 定胜负 的，因 此，篮 球比赛 的计时 计分系 统是一 种得分 类型的 系统
普 遍 性 转 导
篮球比赛是根据运动队在规定的比赛 时间里 得分多 少来决 定胜负 的，因 此，篮 球比赛 的计时 计分系 统是一 种得分 类型的 系统
四、溶原性转换或原生质 体融合
有些温和噬菌体携带的基 因接在细菌染色体上，可 相当于遗传物质，也能决 定细菌的某些特性。由噬 菌体基因决定细菌的某些 生物学特性称为溶原性转 移。
根据质粒编码的生物学性状分为： 1）致育质粒（F质粒）：具有接合功能，有性菌毛，雄性
菌。 2）耐药性质粒：分为接合性耐药性质粒（R质粒）和非接
合性耐药性质粒（通过转导的方式传递）。 3）毒力质粒（Vi质粒）：编码相关毒力因子。 4）细菌素质粒：编码各类细菌素。 5）代谢质粒：编码与代谢相关的酶类。
篮球比赛是根据运动队在规定的比赛 时间里 得分多 少来决 定胜负 的，因 此，篮 球比赛 的计时 计分系 统是一 种得分 类型的 系统
篮球比赛是根据运动队在规定的比赛 时间里 得分多 少来决 定胜负 的，因 此，篮 球比赛 的计时 计分系 统是一 种得分 类型的 系统
例：小鼠体内肺炎链球菌转化实验，说明存在转化。 活的SIII肺炎球菌-----------小鼠病死； 死的SIII肺炎球菌-----------小鼠健康； 活的RII肺炎球菌 -----------小鼠健康； 活的RII+死的SIII-----------小鼠病死，可分离到活的
除F因子外，耐药性质粒R因子中有些亦可通过接合而 传递，另一些则不能传递。
可通过接合转移的这类R质粒中除有耐药决定子（rdet）外，还有耐药传递因子(RTF)。RTF决定性菌毛的 形成，通过接合而传递（如肠道杆菌）。如果只有rdet而无RTF则不能通过接合传递耐药性（如金葡菌）。 必须经传递性质粒带动、噬菌体转导或以转化方式转 入受体菌。
实现基因转移需要两个基本条件： 一是全部或部分供体菌的基因相应进入受体菌；二是在受
体菌中形成重组（杂交）的基因组。
篮球比赛是根据运动队在规定的比赛 时间里 得分多 少来决 定胜负 的，因 此，篮 球比赛 的计时 计分系 统是一 种得分 类型的 系统
➢ 基因转移(gene transfer)： 外源性的遗传物质由供体菌转入某受体菌内的过程 。 ➢ 基因重组(recombination)： 转移的基因与受体菌DNA整合在一起 。
SIII。 活的RII+人工提取的SIII DNA------小鼠病死，可分离到
活的SIII，说明转化的物质是DNA。
篮球比赛是根据运动队在规定的比赛 时间里 得分多 少来决 定胜负 的，因 此，篮 球比赛 的计时 计分系 统是一 种得分 类型的 系统
二、接合 细菌通过性菌毛相互连接沟
通，将遗传物质从供体菌转 给受体菌的方式称为接合。 这一过程不是在所有细菌之 间均可发生。只有那些具有 F因子或类似F因子传递装置 的细菌才能接合。接合中， 有F因子的细菌相当于雄性 菌。因此接合看作是细菌的 有性生殖过程，又称为细菌 杂交。
篮球比赛是根据运动队在规定的比赛 时间里 得分多 少来决 定胜负 的，因 此，篮 球比赛 的计时 计分系 统是一 种得分 类型的 系统
F质粒接合
Donor
F+
F-
F+
F-
Recipient
F+
F+
F+
F+
篮球比赛是根据运动队在规定的比赛 时间里 得分多 少来决 定胜负 的，因 此，篮 球比赛 的计时 计分系 统是一 种得分 类型的 系统
捉和整合外源性基因，使之转变成为功能性基因的表达单 位。
篮球比赛是根据运动队在规定的比赛 时间里 得分多 少来决 定胜负 的，因 此，篮 球比赛 的计时 计分系 统是一 种得分 类型的 系统
第三节
基因的转移与重组
遗传型变异可通过两个不同性质细菌之间发生遗传物质的 转移和重组而实现.在基因转移中,提供DNA的细菌为供体 菌,而接受DNA的细菌是受体菌。基因转移后获得重组的子 代，即具有供体与受体菌二者的主要特性。
篮球比赛是根据运动队在规定的比赛 时间里 得分多 少来决 定胜负 的，因 此，篮 球比赛 的计时 计分系 统是一 种得分 类型的 系统
细菌和其他微生物一样，具有遗传性和变异性。 细菌的形态、结构、新陈代谢、抗原性、毒力以 及对药物的敏感性等都是由细菌的遗传物质所决 定的。
篮球比赛是根据运动队在规定的比赛 时间里 得分多 少来决 定胜负 的，因 此，篮 球比赛 的计时 计分系 统是一 种得分 类型的 系统
篮球比赛是根据运动队在规定的比赛 时间里 得分多 少来决 定胜负 的，因 此，篮 球比赛 的计时 计分系 统是一 种得分 类型的 系统
4、转座因子：是细菌基因组中能改变自身位置的一段DNA 序列，这种转座作用可发生在同一染色体上，也可发生在 染色体和/或质粒间。
转座因子分为插入序列和转座子。 5、整合子：是一种运动性的DNA分子，具有独特结构可捕
篮球比赛是根据运动队在规定的比赛 时间里 得分多 少来决 定胜负 的，因 此，篮 球比赛 的计时 计分系 统是一 种得分 类型的 系统
本章节学习要点： 1、掌握细菌变异机理：表型变异（诱导酶）和基因型变
异（突变，基因的转移和重组包括转化、转导、溶原性转 化和接合）；掌握细菌耐药性的定义； 2、熟悉常见细菌变异现象及其在医学实践上的意义。熟 悉细菌耐药的控制策略； 3、了解噬菌体、溶原性细菌和溶原性状态的概念；了解 抗菌药物的种类，耐药的产生机理。
整合在细菌DNA上的噬菌体基因称为前噬菌体，带有前 噬菌体的细菌称为溶源性细菌
篮球比赛是根据运动队在规定的比赛 时间里 得分多 少来决 定胜负 的，因 此，篮 球比赛 的计时 计分系 统是一 种得分 类型的 系统
溶源性噬菌体能正常繁殖，但这种带噬菌体的溶源状态有 时能自发终止，结果导致噬菌体增殖而引起细菌裂解。用 紫外线照射或过氧化氢等处理溶源性细菌，可诱导前噬菌 体从细菌的DNA分开，而开始其溶菌性周期。偶尔溶源性 细菌也可失去前噬菌体。
当突变发生在DNA一对或少数几对碱基引起改变时，称为 点突变。这类突变涉及碱基对的置换、增加或缺失。
另一种类型的突变涉及大段DNA的改变如插入或缺失几百 个碱基对，称为染色体畸变。
在细菌中点突变较多见
篮球比赛是根据运动队在规定的比赛 时间里 得分多 少来决 定胜负 的，因 此，篮 球比赛 的计时 计分系 统是一 种得分 类型的 系统
噬菌体1000万倍
篮球比赛是根据运动队在规定的比赛 时间里 得分多 少来决 定胜负 的，因 此，篮 球比赛 的计时 计分系 统是一 种得分 类型的 系统
噬菌体进入细菌细胞后，能在敏感宿主菌内复制增殖 并使之裂解的噬菌体称为毒性噬菌体
有些噬菌体感染细菌后并不增殖，而是将其基因整合 于细菌基因组中，成为细菌DNA的一部分，当细菌分裂 时，噬菌体的基因亦随之分布至两个子代细菌的基因 中。这种噬菌体称为温和噬菌体。
3）质粒可自行丢失与消失，故质粒并非是细菌生命活动 不可缺少的遗传物质。
4）质粒可通过接合、转化或转导等方式在细菌间转移。 根据质粒能否通过细菌的接合作用进行传递，将其分为接 合性质粒（如F质粒和多数R质粒）和非接合性质粒。
5）质粒的相容性和不相容性。
篮球比赛是根据运动队在规定的比赛 时间里 得分多 少来决 定胜负 的，因 此，篮 球比赛 的计时 计分系 统是一 种得分 类型的 系统
篮球比赛是根据运动队在规定的比赛 时间里 得分多 少来决 定胜负 的，因 此，篮 球比赛 的计时 计分系 统是一 种得分 类型的 系统
原生质体融合： 将两者不同的细菌经溶菌酶或青霉素等处理，失去细胞壁
成为原生质体后进行融合的过程。
篮球比赛是根据运动队在规定的比赛 时间里 得分多 少来决 定胜负 的，因 此，篮 球比赛 的计时 计分系 统是一 种得分 类型的 系统
部分（约1～2%）存在于染色体外，称为质粒。 质粒与染色体的相似处为：质粒亦为双链环形DNA，不
过其分子量远比染色体为小，仅为细菌染色体DNA的 0.5～3%。质粒亦可携带遗传信息，可决定细菌的一些 生物学特性。 然而质粒却有一些与染色体DNA不同的特性。
篮球比赛是根据运动队在规定的比赛 时间里 得分多 少来决 定胜负 的，因 此，篮 球比赛 的计时 计分系 统是一 种得分 类型的 系统