细菌的遗传与变异(4)

bacterial chromasome
染色体的特征
小,连续基因 功能相关的几个基因构成操纵子结构 非编码区少,重叠基因少,结构基因为单拷贝 具有多种功能识别区域
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质粒(plasmid)
1. 是细菌染色 体以外的遗传 物质，是环状 闭合的双链 DNA。
2.质粒类型及编码的性状： （1）致育质粒（F质粒） （2）耐药性质粒
噬菌体
This is a viral diversity tableau using images from a saline lake bacteriophage study done with Richard Robarts of Environment Canada in Saskatoon. Note the rather large diversity found in these environments. Because there were no eukaryotic competitors, the phage-to-bacterium ratios in these lakes is often very high - up to 100.
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溶原噬菌体／ 温和噬菌体
前噬菌体 Байду номын сангаас原性细菌
溶原状态
某些前噬菌体可导致细菌 基因型和性状发生改变，这 称为溶原性转换(lysogenic
conversion)
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(1)基因转移(gene transfer) (2)基因重组
(gene recombination) (3)外源基因转移和重组的方式
整合子（integron，In）：
定位于细菌染色体、质粒或转座子上 基本结构 ： 两 端 为 保 守 末 端 ， 中 间 为
可变区，含一个或多个基因盒 整合子含有3个功能元件：重组位点；
整合酶基因；启动子 通过转座子或接合性质粒，使多种耐
药基因在细菌中进行水平传播
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整合子结构示意图
供体菌
基因转移
受体菌
基因重组
转化(transformation) 接合(conjugation) 转导(transduction) 溶原性转换(lysogenic conversion)
原生质体融合(protopast fusion)
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转化(transformation):供体菌裂解游离的
噬菌体的类别 1.毒性噬菌体（virulent phage）
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毒性噬菌体的复制周期
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噬菌体的类别
2.温和噬菌体(temperate phage) (1)前噬菌体(prophage) (2)溶原性细菌(lysogenic bacterium) (3)溶原性噬菌体(lysogenic phage)
第5章 遗传与变异
heredity and variation
遗传(heredity) 变异(variation）
（1）遗传性变异：基因型变异 （2）非遗传性变异：表型变异
表5-1 基因型与表型变异的比较
比较项目 基因型 表现型
基因结构 变化
未变
可逆性 不或极少 可逆
环境影响 不受影响 受影响
稳定性 稳定，传代 可回复， 后不回复 不稳定
电镜下见噬菌体×40000
• 电镜下见噬菌体 与宿主菌细胞膜 表面接合×40000
噬菌体
大肠埃希菌T2噬菌体
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蝌蚪形噬菌体结构模式图 23
蝌蚪形噬菌体 结构模式图
尾丝
头
（头部）
尾尾鞘鞘
尾盘 尾刺
吸附
吸附是噬菌体与菌体表面受体发生 特异性结合的过程，其特异性取决 于噬菌体蛋白与宿主菌表面受体分 子结构的互补性。
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1.F质 粒的 接合
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F+菌 Hfr F′质粒
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（5）噬菌体（phage）
是指可感染细菌、真 菌、放线菌和螺旋体等微 生物的病毒，只能在活菌 内复制和增殖。
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噬菌体概述
发现
Twort 1915(英国） 首先发现葡萄球菌 噬菌体
d’Herelle
1917（法国）发现
并提纯痢疾杆菌噬
菌体
Twort 1915(英国）
d’Herelle 1917（法国）
接合性耐药质粒（R质粒） 非接合耐药性质粒 （3）毒力质粒（Vi质粒） （4）细菌素质粒 （5）代谢质粒
3.质粒DNA的特征
➢质粒具有自我复制的能力 ➢质粒DNA所编码的基因产物赋予细菌
某些性状特征 ➢质粒可自行丢失与消除 ➢质粒的转移性 ➢质粒可分为相容性与不相容性两种
转座因子(transposable element)
1. 是一类在细菌染色体、质 粒或噬菌体之间自行移动的遗传 成分。是基因组中一段具有转位 的独立DNA片段，可改变它们 在基因组中的位置。
2.类别： （1）插入序列
(insertion sequence，IS) （2）转座子 (transposon, Tn)
转座因子： IS (insertion sequence): 750~1550 bp
DNA片段转入某受体菌细胞内的过程。
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接合(conjugation)
是细菌通过性菌毛相互连接沟通， 将遗传物质（主要是质粒DNA）从 供体菌转移给受体菌。 能通过结合方式转移的质粒称为 接合性质粒，不能通过性菌毛在 细菌间转移的质粒为非接合性质粒。
conjugation
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细菌数 个别
全体
§1.细菌的遗传物质 §2.细菌基因表达的调节 §3.基因的转移与重组 §4.基因突变 §5.细菌遗传变异在医学应用
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(一)染色体（chromosome） (二)质粒(plasmid)
(三)转座因子(transposable element) (四) 整合子(integron,In) (五) 噬菌体(phage/bacteriophage)
两端重复序列，与插入有关 中心序列有转位酶基因
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Tn (transposon): 2000~25000 bp 两端为IS 中心序列有与转位无关基因 如：毒素基因、耐药基因等
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RTF R Plasmid
Tn9 Tn4 Tn5
氯霉素
氨苄/链霉 卡那霉素 素/磺胺