单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,第,5,章,细菌的遗传,变异,BCG,:牛型结核杆菌(有毒株),胆汁,-,甘油,-,马铃薯培养,13,年,,230,次传代,减毒株(,BCG,),基因型变异:,BCG,表型变异:细菌,L,型,基因型和表型变异的比较,基因型变异,表型变异,基因结构,变化 未变,可逆性,不或极少 可逆,稳定性,稳定 不稳定,环境影响,涉及细菌数,不受影响 受影响,个别 全体,一、细菌的遗传物质,细菌染色体:,dsDNA,,,3.2,510,6,bp,复制快:,10,5,bp,/min,无组蛋白,无内含子,为连续基因,单倍体:突变后更易表现,质粒,(,plasmid,),:,复制能力,转移能力,整合能力,相容性,丢失或消除,功能:,F,质粒,转移;,Vi,质粒,毒力,R,质粒,耐药;,Col,质粒,细菌素,转位因子:,IS,(,insertion sequence,):,7501550,bp,两端重复序列,与插入有关,中心序列有转位酶基因,Tn,(,transposon,):,200025000,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,常见的插入序列和转座子,IS bp Tn,耐药或毒素基因,IS1 768 Tn1,AP,(,氨苄青霉素,),IS2 1327 Tn6,Kan,(,卡那霉素,),IS3 1300 Tn10,Tet,(,四环素,),IS4 1426 Tn551,Em,(,红霉素,),IS5 1195 Tn681,E.coli ET,(,肠毒素,),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,噬菌体(,bacteriophage,),:,形态结构,:,蝌蚪形,衣壳:蛋白质,核酸:,dsDNA,分布广,:,有菌就有噬菌体,宿主特异性:流行病调查;分型,参与细菌变异:转导,溶原性转换,二、转移和重组,转移:供菌提供,DNA,;受菌接受,DNA,重组:受菌获得供菌,DNA,类型,基因来源,转移方式,转化,供菌,受菌摄入,接合,供菌,通过性菌毛,转导,供菌,噬菌体媒介,溶原性转换,噬菌体,前噬菌体,转化(,transformation,):,受菌主动摄取外源性,DNA,供菌死亡时释放或人工方法提取,DNA,转导(,transduction,),噬菌体媒介,将供菌,DNA,转给受菌,分普遍性转导和局限性转导,毒性噬菌体,温和噬菌体,包装错误:,任何部位细菌,DNA,片段,转导性噬菌体:,宿主菌,DNA,,,无噬菌体,DNA,受菌接受转导噬菌体,(,供菌,)DNA,受菌获得供菌性状,普遍性转导:,局限性转导:温和性噬菌体,脱落错误:前噬菌体及两边的细菌,DNA,转导性噬菌体:噬菌体,DNA,及细菌,DNA,接合(,conjugation,),通过性菌毛将供菌,DNA,转给受体菌,受体菌获得供体菌性状,F,质粒(,fertility factor,致育因子),接触:细胞质沟通,转移:,F,质粒进入,F,菌,,1,分钟完成,复制:,F,菌转为,F,菌,溶原性转换(,lysogenic,conversion,),噬菌体,DNA,与菌染色体整合,受菌获得新的性状,如白喉杆菌:,-噬菌体,-,外毒素基因,不产毒白喉杆菌,产毒白喉杆菌,三、基因突变,影印平板:自发的,随机的,非诱导的药,物仅起选择作用,突变的性质:,突变率:,10,-6,10,-9,自发突变与诱发突变,突变与选择,回复突变与抑制突变,突变型细菌及其分离:,耐药性突变型 药敏试验,营养缺陷突变型 营养物质筛选,条件致死性突变型 温度敏感试验,发酵阴性突变型 乳糖发酵试验,诊断困难,H,O,变,异:如伤寒沙门菌鞭毛,S,R,变异:消失荚膜或多糖,抗原性改变,毒力下降,生化反应改变,治疗困难:耐药,预防:,BCG,四、实际应用,Ames,试验:,基因工程,载体:质粒,噬菌体,工程菌和酶:限制性内切酶,连接酶,选择目的基因,细菌中表达,如胰岛素、白介素、干扰素等,基因工程疫苗,