第十八章細(xì)菌的遺傳與變異.ppt

第十八章,細(xì)菌的遺傳與變異,【掌握】細(xì)菌遺傳變異的物質(zhì)基礎(chǔ)（染色體、質(zhì)粒、噬菌體）及細(xì)菌變異的實(shí)際意義?！臼煜ぁ炕蜣D(zhuǎn)移和重組的方式（轉(zhuǎn)化、轉(zhuǎn)導(dǎo)、接合、轉(zhuǎn)換）?！玖私狻孔儺惖臋C(jī)制。,遺傳（heredity）是細(xì)菌在一定環(huán)境條件下進(jìn)行繁殖時(shí)，可將其生物學(xué)性狀相對(duì)穩(wěn)定地傳給子代。變異（variation）指外界環(huán)境條件改變或細(xì)菌的遺傳物質(zhì)結(jié)構(gòu)發(fā)生改變時(shí)，細(xì)菌原有的性狀就會(huì)相應(yīng)改變。,一、細(xì)菌的變異現(xiàn)象,形態(tài)與結(jié)構(gòu)變異，如L型變異、H-O變異、莢膜變異、芽孢變異菌落變異，如S-R變異毒力變異耐藥性變異,二、遺傳變異的物質(zhì)基礎(chǔ),(一)細(xì)菌染色體單一的環(huán)狀雙螺旋DNA長(zhǎng)鏈；附著在橫隔中介體上或胞膜上；缺乏組蛋白，無(wú)核膜；約含4000-5000個(gè)基因基因是具有一定生物學(xué)功能的核苷酸序列。,（二）質(zhì)粒,編碼產(chǎn)物賦予細(xì)菌某些特定的遺傳性狀；具有自我復(fù)制的能力；可自行丟失與消除；可通過(guò)接合、轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)導(dǎo)等方式轉(zhuǎn)移；分為相容性與不相容性兩種質(zhì)粒。,（三）噬菌體,概念：感染細(xì)菌的病毒。形態(tài),毒性噬菌體（virulentphage）是能在宿主菌細(xì)胞內(nèi)復(fù)制增殖，產(chǎn)生許多子代噬菌體，并最終裂解細(xì)菌者。溫和噬菌體（temperatephage）是噬菌體基因與宿主菌染色體整合，不產(chǎn)生子代噬菌體，但噬菌體DNA能隨細(xì)菌DNA復(fù)制，并隨細(xì)菌的分裂而傳代者。,溶菌周期（復(fù)制周期）：指毒性噬菌體在敏感菌內(nèi)以復(fù)制方式進(jìn)行增殖，增殖過(guò)程包括吸附、穿入、生物合成、成熟和釋放幾個(gè)階段。從噬菌體吸附至細(xì)菌溶解釋放出子代噬菌體的過(guò)程。前噬菌體：整合在細(xì)菌染色體上的噬菌體基因組。溶原性細(xì)菌：帶有前噬菌體的細(xì)菌。,三、細(xì)菌變異的機(jī)制,(一)基因的突變是遺傳物質(zhì)結(jié)構(gòu)發(fā)生突然而穩(wěn)定的改變，導(dǎo)致遺傳性變異。其特點(diǎn)是：自然突變率極低，為10-610-9；可人工誘導(dǎo)突變（如紫外線、X射線、亞硝酸鹽等）；突變是隨機(jī)的，不定向的。,（二）基因的轉(zhuǎn)移與重組,細(xì)菌從外源取得DNA并與自身染色體DNA進(jìn)行重組，引起細(xì)菌原有基因組的改變，導(dǎo)致細(xì)菌遺傳性狀的改變,稱(chēng)基因的轉(zhuǎn)移與重組其方式有轉(zhuǎn)化、轉(zhuǎn)導(dǎo)、接合、溶原性轉(zhuǎn)換等。,轉(zhuǎn)化,轉(zhuǎn)化（transformation）是供體菌裂解，游離DNA片段被受體菌直接攝取，使受體菌獲得新的性狀。,轉(zhuǎn)導(dǎo),轉(zhuǎn)導(dǎo)（transduction）是以噬菌體為載體，將供體菌DNA轉(zhuǎn)移到受體菌的過(guò)程。,普遍性轉(zhuǎn)導(dǎo),局限性轉(zhuǎn)導(dǎo),接合,接合（conjugation）是細(xì)菌通過(guò)性菌毛相互連接溝通，將遺傳物質(zhì)（主要是質(zhì)粒DNA）從供體菌轉(zhuǎn)移給受體菌的過(guò)程。,F質(zhì)粒的接合,溶原性轉(zhuǎn)換,溶原性轉(zhuǎn)換（lysogenicconversion）是宿主菌染色體獲得了噬菌體DNA片段，成為溶原狀態(tài)時(shí)，而致細(xì)菌獲