遗传与变异 (2)课件.ppt

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1、关于遗传与变异关于遗传与变异(2)现在学习的是第1页，共33页遗传遗传(heredity)：一定条件下，细菌的性状相对稳定，并能代代相传，一定条件下，细菌的性状相对稳定，并能代代相传，子代与子代与亲代之间表现为相似性，这种现象称为遗传。亲代之间表现为相似性，这种现象称为遗传。变异变异(variation)：子代与亲代之间存在不同程度的差异，这种现象称为变子代与亲代之间存在不同程度的差异，这种现象称为变异。异。现在学习的是第2页，共33页第一节第一节 细菌的变异现象细菌的变异现象一、形态结构变异一、形态结构变异鼠疫耶氏菌鼠疫耶氏菌鼠疫耶氏菌鼠疫耶氏菌 3-6%3-6%食盐食盐食盐食盐多形态性多形

2、态性多形态性多形态性现在学习的是第3页，共33页正常形态细菌正常形态细菌正常形态细菌正常形态细菌青霉素、溶菌酶青霉素、溶菌酶青霉素、溶菌酶青霉素、溶菌酶L L型变异型变异型变异型变异蜡样芽胞杆菌蜡样芽胞杆菌L型的镜下形态（多形性）型的镜下形态（多形性）现在学习的是第4页，共33页特殊结构的变异特殊结构的变异特殊结构的变异特殊结构的变异炭疽杆菌炭疽杆菌炭疽杆菌炭疽杆菌42-4342-4310-2010-20天天天天失去形成芽胞能力失去形成芽胞能力失去形成芽胞能力失去形成芽胞能力,毒性降低毒性降低二、菌落变异二、菌落变异光滑型菌落光滑型菌落光滑型菌落光滑型菌落在陈旧培养基中长期培养在陈旧培养基中长

3、期培养在陈旧培养基中长期培养在陈旧培养基中长期培养粗糙型菌落粗糙型菌落粗糙型菌落粗糙型菌落现在学习的是第5页，共33页三、毒力变异三、毒力变异增强增强增强增强白喉棒状杆菌白喉棒状杆菌白喉棒状杆菌白喉棒状杆菌 棒状噬菌体棒状噬菌体棒状噬菌体棒状噬菌体获得白喉毒素获得白喉毒素获得白喉毒素获得白喉毒素减弱减弱减弱减弱牛分枝杆菌牛分枝杆菌 胆汁、甘油、马铃薯培养基胆汁、甘油、马铃薯培养基胆汁、甘油、马铃薯培养基胆汁、甘油、马铃薯培养基1313年年年年(230(230代代代代)卡介苗卡介苗卡介苗卡介苗四、耐药性变异四、耐药性变异 细菌对某种抗菌药物由敏感变成耐药的变异称为耐药细菌对某种抗菌药物由敏感变成

4、耐药的变异称为耐药细菌对某种抗菌药物由敏感变成耐药的变异称为耐药细菌对某种抗菌药物由敏感变成耐药的变异称为耐药性变异。性变异。性变异。性变异。现在学习的是第6页，共33页第二节第二节 细菌遗传变异的物质基础细菌遗传变异的物质基础n1.细菌染色体细菌染色体染色质染色质(chromosomenucleoid)n2.质粒质粒(plasmids)n3.转位因子n4.噬菌体(bacteriophages/phages)现在学习的是第7页，共33页一、质粒一、质粒n质粒特点：质粒特点：n（）能自我复制并传给子代n（）几种质粒可共存于一个菌体中n（）可从一个菌转移到另一个菌n（）质粒可自行丢失n（）有些质粒

5、可整合到细菌核质DNA上，称为附加体附加体。它还可以从核质DNA上脱落下来。现在学习的是第8页，共33页nF质粒质粒(fertilityplasmids)编码细菌性菌毛nR质粒质粒(resistanceplasmids)编码细菌耐药性nVi质粒质粒(virulence plasmids)编码细菌毒力因子nCol质粒质粒编码大肠埃希菌的细菌素举例：举例：现在学习的是第9页，共33页二、转位因子二、转位因子l是存在于细菌染色体或质粒DNA分子上的一一段特异性核苷酸序列片段段特异性核苷酸序列片段，它能在DNA分子中移动，不断改变它们在基因组的位置，能从一个基因组转移到另一个基因组中。现在学习的是第1

6、0页，共33页（一）、插入序列（一）、插入序列（一）、插入序列（一）、插入序列（insertion sequence,ISinsertion sequence,IS）是最小的转位因子，2kb，不携带任何已知与插入功能无关的基因区域（二）、转座子（二）、转座子（transposon,Tn）2kb，除携带与转位有关的基因外，还携带耐药性基因、抗金属基因、毒素基因及其他结构基因。可能与细菌的多重耐药性有关。可能与细菌的多重耐药性有关。现在学习的是第11页，共33页转座子的特征转座子的特征转座子携带耐药或毒素基因Tn1Tn2Tn3AP（氨苄青霉素）Tn4AP、SM（链霉素）、Su（磺胺）Tn5Km（卡

7、那霉素）Tn6KmTn7TMP（甲氧苄氨嘧啶）、SMTn9Cm（氯霉素）Tn10Tc（四环素）tn551Em（红霉素）Tn971EmTn1681大肠埃希菌（肠毒素基因）现在学习的是第12页，共33页（三）、转座噬菌体或前噬菌体（三）、转座噬菌体或前噬菌体是一些具有转座功能的溶原性噬菌体，当整合到细菌染色体上，能改变溶原性细菌的某些生物学性状。现在学习的是第13页，共33页三、噬菌体三、噬菌体(Bacteriophage/phage)是侵袭细菌、真菌等微生物的病毒。是侵袭细菌、真菌等微生物的病毒。现在学习的是第14页，共33页现在学习的是第15页，共33页 从噬菌体吸附到细菌裂解释放出子代噬菌体

8、的过程称为从噬菌体吸附到细菌裂解释放出子代噬菌体的过程称为噬噬菌体复制周期菌体复制周期溶菌周期溶菌周期裂解周期。裂解周期。这种能在敏感细菌中增殖并使之裂解的噬菌体叫这种能在敏感细菌中增殖并使之裂解的噬菌体叫毒毒性噬菌体（性噬菌体（virulence phage）。某些噬菌体感染细菌后不增殖，噬菌体某些噬菌体感染细菌后不增殖，噬菌体DNA整合到整合到细菌核质细菌核质DNA上，随细菌的增殖而传代，细菌不发生上，随细菌的增殖而传代，细菌不发生裂解，这种噬菌体叫裂解，这种噬菌体叫温和噬菌体（温和噬菌体（temperate phage）溶原性噬菌体。溶原性噬菌体。现在学习的是第16页，共33页第三节第三

9、节 细菌的变异机制细菌的变异机制一一突变突变(mutation(mutation)（1）碱基置换）碱基置换（2）碱基缺失）碱基缺失（3）碱基插入）碱基插入n自发突变自发突变频率频率1/106-1091小突变小突变 2大突变（染色体畸变）大突变（染色体畸变）现在学习的是第17页，共33页二、基因的转移和重组二、基因的转移和重组基因转移基因转移(gene transfer)：外源外源DNA进入受体菌。进入受体菌。基因重组基因重组(recombination)：转移的转移的DNA与受体菌与受体菌DNA发生重新整合。发生重新整合。现在学习的是第18页，共33页基因转移重组的方式：基因转移重组的方式：受

10、体菌直接摄取供体受体菌直接摄取供体菌游离菌游离DNA片段，整合后片段，整合后改变了受体菌的遗传性状。改变了受体菌的遗传性状。.转化转化（Transformation）现在学习的是第19页，共33页现在学习的是第20页，共33页n供体菌通过性菌毛与受供体菌通过性菌毛与受体菌沟通，使遗传物质从供体菌沟通，使遗传物质从供体菌传递到受体菌。体菌传递到受体菌。.接合（接合（Conjugation）：F质粒的接合质粒的接合R质粒的接合质粒的接合现在学习的是第21页，共33页接合现在学习的是第22页，共33页现在学习的是第23页，共33页 以温和噬菌体为载体，把以温和噬菌体为载体，把供体菌的基因转移到受体供

11、体菌的基因转移到受体菌，使受体菌遗传性状发菌，使受体菌遗传性状发生改变。生改变。.转导（转导（Transduction）：（）普遍性转导（）普遍性转导（）局限性转导（）局限性转导完全转导完全转导流产转导流产转导现在学习的是第24页，共33页（1）、普遍性转导）、普遍性转导现在学习的是第25页，共33页现在学习的是第26页，共33页2 2、局限性转导（、局限性转导（、局限性转导（、局限性转导（restricted transductionrestricted transduction）或称特异性转导，或称特异性转导，所转导的只限于供体菌染色体上特定的基因。所转导的只限于供体菌染色体上特定的基因。

12、溶原期时，噬菌体溶原期时，噬菌体DNADNA整合在整合在细菌染色体特定部位，噬菌体细菌染色体特定部位，噬菌体DNADNA发生偏差分离，将自身发生偏差分离，将自身的一段的一段DNADNA留在细菌染色体上，留在细菌染色体上，而带走了细菌而带走了细菌DNADNA上两侧的基上两侧的基因。当其转导并整合到受体菌中，因。当其转导并整合到受体菌中，使受体菌获得供体菌的某些遗传使受体菌获得供体菌的某些遗传性状。所转导的只限于供体菌上性状。所转导的只限于供体菌上个别的基因。个别的基因。现在学习的是第27页，共33页.溶原性转换（溶原性转换（Lysogenic conversion）：n 温温和和噬噬菌菌体体的的

13、DNA整整合合到到宿宿主主菌菌染染色色体体DNA后，成为溶原状态导致遗传性变异后，成为溶原状态导致遗传性变异。现在学习的是第28页，共33页溶原性转换现在学习的是第29页，共33页基因来源转移方式转化转化供体菌供体菌直接摄取接合接合供体菌供体菌性菌毛性菌毛转导转导供体菌供体菌噬菌体为载体噬菌体为载体溶原性转换溶原性转换噬菌体噬菌体整合现在学习的是第30页，共33页第四节第四节第四节第四节 细菌遗传变异在医学上的应用细菌遗传变异在医学上的应用细菌遗传变异在医学上的应用细菌遗传变异在医学上的应用1 1、在疾病的诊断、治疗与预防中的应用、在疾病的诊断、治疗与预防中的应用、在疾病的诊断、治疗与预防中的

14、应用、在疾病的诊断、治疗与预防中的应用 形态、结构、染色性、生化特性、抗原性及毒力等方面的变异，形态、结构、染色性、生化特性、抗原性及毒力等方面的变异，使得诊断复杂化使得诊断复杂化耐药菌株日益增多，预防耐药性耐药菌株日益增多，预防耐药性 药敏实验药敏实验 早期足量早期足量 要有一定疗程要有一定疗程,联合用药联合用药 不要滥用不要滥用减毒菌株和无毒株可制备成疫苗减毒菌株和无毒株可制备成疫苗现在学习的是第31页，共33页2 2、在测定致癌物质中的应用、在测定致癌物质中的应用、在测定致癌物质中的应用、在测定致癌物质中的应用凡能诱导细菌发生突变的物质都有可能是致癌物质。凡能诱导细菌发生突变的物质都有可能是致癌物质。3 3、在基因工程中的应用、在基因工程中的应用、在基因工程中的应用、在基因工程中的应用基因工程是根据遗传变异中细菌可因基因转移和重组而获得新性状的基因工程是根据遗传变异中细菌可因基因转移和重组而获得新性状的原理设计的原理设计的切取目的基因切取目的基因连接到载体上连接到载体上转移到工程菌内，转移到工程菌内，大量表达大量表达目的基因产物目的基因产物目前已大量生产胰岛素、干扰素、多种生长激素、目前已大量生产胰岛素、干扰素、多种生长激素、IL-2IL-2等细胞等细胞因子和乙肝疫苗等生物制品因子和乙肝疫苗等生物制品现在学习的是第32页，共33页感谢大家观看现在学习的是第33页，共33页