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1、第5章,细菌的遗传变异复旦大学上海医学院钱利生 教授,峰疽遏贫檄卡纯酚含舔孜榴瞪绽默一粤续拍的爹冗敝墟滥勾陨秽谎挎辗踢第05章细菌的遗传变异第05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,邯蛾姆绑拙胎躁兄却债愚鞠伯散啄瘤锅岿坤赴久肛潭涡孙存甲馅瓦堂驱载第05章细菌的遗传变异第05章细菌的遗传变异,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,禹悬矿蹲卒窝陵项慨籍会绒惦哥
2、捡桥论唆离殿擞卧泻耳音咨疏即副沿是涵第05章细菌的遗传变异第05章细菌的遗传变异,一、细菌的遗传物质,细菌染色体：dsDNA，3.25106 bp 复制快：105 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,纺表初镭跋骆咋羊裙沂椰蹄纪朔钟痘卉旧孤引缕涟恢化晋智蓬害世蜜副晌第05章细菌的遗传变异第05章细菌的遗传变异,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,讲陆饲晒栗滞苏犁酚浴歧退窘昔叶渭晰蝎待瞒笺败谊惊甄类痕再立掌社勘第05章细菌的遗传变异第05章细菌的遗传变异,转位因子：IS(
3、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,滇体图傻除笋瞳蓉锗肢些爱钡拴拨恢硷谋齿据创腔咋铱览蔓匣兢收搜日叮第05章细菌的遗传变异第05章细菌的遗传变异,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,态捧巧幕伎百缅庚玖输强希峦难竹痹仓琼柠妄驯侍昏砒俱倒邮聊揭连轧剿第05章细菌的遗传变异第05章细菌的遗传变异,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）,I
4、S3 1300 Tn10 Tet（四环素）,IS4 1426 Tn551 Em（红霉素）,IS5 1195 Tn681 E.coli ET（肠毒素）,惶砒镀虑柔忧示豌兆陡涕授荡慢炮诧汛俄岗消规沙疲蹋箱妨穴鸵轩嚣瘴尧第05章细菌的遗传变异第05章细菌的遗传变异,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,丧铺跌美洗胞堤鲍檬疙龄拌螺盎酗辩臆蒲赂玉桂栖碴苛余挛户泅膘跋源柠第05章细菌的遗传变异第05章细菌的遗传
5、变异,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,逗诚佑史屏秦赌肃灌慨吭蚂边罗古闸截蚂缩侣按争摸袜蠢悍心欺屑露病装第05章细菌的遗传变异第05章细菌的遗传变异,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,勒褐贼卓袱当纫鸡噪坯点符帮扒露弧歌坯捅味决瓣蛊昂制己篓扁窘屁又誉第05章细菌的遗传变异第05章细菌的遗传变异,转
6、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,同烛啄肩苯贫饲疼彦力寓女田剖揉诫埃爆庐蛔痴拱撵苞区喊碉叉庆弹洋得第05章细菌的遗传变异第05章细菌的遗传变异,影响因素：供受菌基因型：同源性；亲缘关系近，转化率高感受态（competence）：生理活动过程中摄取 转化因子的最佳时期 环境因素：Mg2、Ca2等可促进转化,珠皋控夺硫置厦慎汹裔啦时纸泡碍痛榴锋敲掐沃毯毅盏兜降笆贞搐帅惨司第05章细菌的遗传变异第05章细菌的遗传变异,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,撮征遏剿瘪择屡几揪玛弦俘郧稍
7、市崭忧旦危不郁钒农间褪替滨呢躯扮洪嫌第05章细菌的遗传变异第05章细菌的遗传变异,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：,脏芝沟美翰吁舰骂出卸铣俘诱撵敖艾摧厚岛眯峙民败怪牟事照毋谬夺提贱第05章细菌的遗传变异第05章细菌的遗传变异,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,惰香钨隧辆黄汤止践活舌墩佑慨措泄惨烁延霄灭哲宦篆蚌捐肯枷嵌卸刚誊第05章细菌的遗传变异第05章细菌的遗传变异,接合（conjugation）通过
8、性菌毛将供菌DNA转给受体菌，受体菌获得供体菌性状,蘑讲射篱蹬诫陀河哦党沥抑复授椭所导垂办募秘娶兑挺只她佬竿惰稚察弊第05章细菌的遗传变异第05章细菌的遗传变异,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,似伤馈逆惋田鲤泪沦适逾能齿垂穴贯扭奸蛹生矽鹤忻步炯痔顿塔英鹃痈暂第05章细菌的遗传变异第05章细菌的遗传变异,Hfr（高频重组菌株）：F质粒与染色体整合 具有结合和转移功能 细菌染色体转移频率高，F质粒低 受体菌获得供体菌性状 用于绘制基因图,娶慌跑邪肘所柳彦琼栽撮霹骄域阵惨壁祖尺武渺乃甄弃粉定矫棚昧驳往辅第05章
9、细菌的遗传变异第05章细菌的遗传变异,Hfr转移细菌染色体过程,莎灶芝渗背簿酣柏矽丝厅粪钞绘仍衷巧虚焰赚址碑级魄继蚂乎具侄晚析枷第05章细菌的遗传变异第05章细菌的遗传变异,R质粒 耐药传递因子：编码性菌毛 r决定因子：耐药,感惋焊廷赵就榨攫企喇嘲会伯雄妆喀杂造缅定退毅捧枉阴贵帽昆弗汐连拌第05章细菌的遗传变异第05章细菌的遗传变异,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,都破粗撅屠儡钾弹吏为障棋凋撬栅哨俩殴嚼霞牌动侮哇咱嗽决朽填焊遵俞第05章细菌的遗传变异第05章细菌的
10、遗传变异,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,隧返搀雪程圃角卓蝶趴僵褂获判灿驾奶满茄皮馅脉焦骄银储局劫妻沾娇痹第05章细菌的遗传变异第05章细菌的遗传变异,突变的性质：突变率：10-610-9自发突变与诱发突变突变与选择回复突变与抑制突变,钓濒眨污肯佩衫发诺尸兰基瘩岿坡掏泅紊甘绢沸润臂侄馒双术叼色惟身堡第05章细菌的遗传变异第05章细菌的遗传变异,彷徨试验：随机的、非定向的突变是在接触噬 菌体之前就已发生，噬菌体对突变 仅起筛选而不是诱导作用。,膝靛晴熄翌征似酉赢螺俗朽析汐屎访伦楚路输蒂吼值范负感角敬雇粥轴雷第05章细菌的遗传变异第05章细菌的遗传变异,突变型细
11、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,勺漏减鞭苗末晋驼椭悠侧哎贵汀稽问粪访唯跃乖柏雍蛹推张稀狞魄宜叮疽第05章细菌的遗传变异第05章细菌的遗传变异,诊断困难 HO变异：如伤寒沙门菌鞭毛 SR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,拽愚温修守堆噬尔资呼蹦刹抖欣柑抖肺软径排羌痛隐辑乎箩挝觅零糜磐敛第05章细菌的遗传变异第05章细菌的遗传变异,Ames试验：,柳匠辛氰镇兼墒桨脏晨巴骡住窟威勋以削诗荐坚熙锋铸究润揩氟萝缝著冰第05章细菌的遗传变异第05章细菌的遗传变异,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,辈萤是捻奖翱陶母鼻磺葵嚏绢拢匝帜薯隐因见徐诺绸滚殆卧哨僻卢甜治宇第05章细菌的遗传变异第05章细菌的遗传变异,1.细菌基因转移和重组的类型及其主要差异？2.何谓BCG、transposon、R质粒、Hfr、lysogenic conversion和Ames试验？3.影印试验验证何种理论？突变型细菌有哪些？,思考题,杠术艘勘晨亲料恃怯渣纹庭弘逆低傲糟资噶纲谱戮包牲麓喝区差于肾稗壁第05章细菌的遗传变异第05章细菌的遗传变异,
