第六章细菌的遗传变异 岳华 主要内容: 、细菌遗传的物质基础 二、基因突变 三、基因的转移与重组 四、研究细菌遗传变异的实际意义
第六章 细菌的遗传变异 主要内容： 一、细菌遗传的物质基础 二、基因突变 三、基因的转移与重组 四、研究细菌遗传变异的实际意义 岳 华
第一节细菌遗传的物质基础 1、基因组( genome) 细菌的基因组位于核体,是遗传的主要物质 基础。核体又称染色体( chromosome)是由两条环 状双螺旋DNA长链组成,含细菌的遗传基因, 控制细菌的遗传与变异。细菌染色体DNA以半 保留方式进行复制。故子代写亲代细菌的性状相 同。倘若在DNA复制中,子代DNA发生改变, 便会出现变异 西南民族大学
西南民族大学 第一节 细菌遗传的物质基础 1、 基因组 (genome) 细菌的基因组位于核体，是遗传的主要物质 基础。核体又称染色体(chromosome)是由两条环 状双螺旋DNA长链组成，含细菌的遗传基因， 控制细菌的遗传与变异。细菌染色体DNA以半 保留方式进行复制。故子代写亲代细菌的性状相 同。倘若在DNA复制中，子代DNA发生改变， 便会出现变异
2、质粒( Plasmid 质粒是细菌染色体外的遗传物质,多为环状 双螺旋DNA分子。质粒可以自身复制,随宿主 菌分裂传到子代菌体。在一定条件下,质粒可以 转移,也可丢失。质粒是自行复制单位,有的需 与核质染色体的复制同步,称为严紧型复制。编 码细菌各种重要的生物学性状 西南民族大学
西南民族大学 2、质粒 (Plasmid) 质粒是细菌染色体外的遗传物质，多为环状 双螺旋DNA分子。质粒可以自身复制，随宿主 菌分裂传到子代菌体。在一定条件下，质粒可以 转移，也可丢失。质粒是自行复制单位，有的需 与核质染色体的复制同步，称为严紧型复制。编 码细菌各种重要的生物学性状
№1F质粒:编码性菌毛的质粒称致育质粒或F质 粒,具有F质粒的细菌有性菌毛,为雄性细菌; 无F质粒的细菌无性菌毛,为雌性细菌,该质粒 与细菌的有性结合有关。 №2毒力质粒:编码细菌各种毒力因子的质粒统称 毒力质粒或Ⅵ质粒。如致病性大肠杆菌在黏膜 上定居及产生毒素的能力可由不同质粒编码,其 邨K质粒编码对黏膜具有黏附活性的菌毛,ST质 粒与LT质粒分别编码耐热肠毒素和不耐热肠毒素 细菌对抗菌药物或重金属盐类的抗性则由R质粒 所决定。一个质粒可同时具有几种编码功能 西南民族大学
西南民族大学 №1 F质粒：编码性菌毛的质粒称致育质粒或F质 粒 ，具有F质粒的细菌有性菌毛，为雄性细菌； 无F质粒的细菌无性菌毛，为雌性细菌，该质粒 与细菌的有性结合有关。 №2 毒力质粒：编码细菌各种毒力因子的质粒统称 毒力质粒或Vi质粒 。如致病性大肠杆菌在黏膜 上定居及产生毒素的能力可由不同质粒编码，其 中K质粒编码对黏膜具有黏附活性的菌毛，ST质 粒与LT质粒分别编码耐热肠毒素和不耐热肠毒素。 细菌对抗菌药物或重金属盐类的抗性则由R质粒 所决定。一个质粒可同时具有几种编码功能
质粒可以在细菌间转移,当质粒从一个细 菌转移至另一个细菌时,携带的性状也随之转 移。质粒的转移不仅可以发生花同种、同属的 细菌之间,有的甚至还可以在不同种属的细菌 间进行。按其转移的特性时将质粒分为二类: 接合性质粒与非接合性质粒。 西南民族大学
西南民族大学 质粒可以在细菌间转移，当质粒从一个细 菌转移至另一个细菌时，携带的性状也随之转 移。质粒的转移不仅可以发生花同种、同属的 细菌之间，有的甚至还可以在不同种属的细菌 间进行。按其转移的特性时将质粒分为二类: 接合性质粒与非接合性质粒
2、穿梭载体是一类特殊的质粒,可在某种属 关系差异较大的微生物中转移,例如在大肠杆 菌与酵母之间。利用它可携带质核或真核微生 物的外源序列 3、转座因子( transposable element)近年来发现 微生物的某些DNA片段作为一个独立单位可 在染色体上移动,此种移动甚至可发生在不同 种细胞之间。这种可移动的DNA片段称之为 转座因子。细菌的转座因子有三种类型:插入 序列(IS)、转座子(Tn)以及某些特殊的噬菌 体,例如Mu是促变噬菌体的简称。 西南民族大学
西南民族大学 2、穿梭载体 是一类特殊的质粒，可在某种属 关系差异较大的微生物中转移，例如在大肠杆 菌与酵母之间。利用它可携带质核或真核微生 物的外源序列。 3、转座因子 (transposable element) 近年来发现 微生物的某些DNA片段作为一个独立单位可 在染色体上移动，此种移动甚至可发生在不同 种细胞之间。这种可移动的DNA片段称之为 转座因子。细菌的转座因子有三种类型:插入 序列（IS）、转座子(Tn)以及某些特殊的噬菌 体，例如Mu是促变噬菌体的简称
4、毒力岛( pathogenicity island,PAI) 是20世纪90年代提出的一个新概念。PAI是指 病原菌的某个或某些毒力基因群,分子结构与 功能有别于细菌染色体,但位于细菌染色体之 内,因此称之为“岛”。PAI虽然是染色体的 DNA片段,但两端往往具有重复序列与插入元 件,其G+Cmo1%及密码使用与细菌染色体有明 显差异,分子量较大,多为30~40kb,也有达 100kb者。 西南民族大学
西南民族大学 4、毒力岛(pathogenicity island，PAI) 是20世纪90年代提出的一个新概念。PAI是指 病原菌的某个或某些毒力基因群，分子结构与 功能有别于细菌染色体，但位于细菌染色体之 内，因此称之为“岛”。PAI虽然是染色体的 DNA片段，但两端往往具有重复序列与插入元 件，其G+Cmol%及密码使用与细菌染色体有明 显差异，分子量较大，多为30～40kb，也有达 100kb者
遗传变异的物质基础 转化实验 三个经典实验证明核噬菌体感染实验 酸是微生物遗传物质植物病毒的重建实验 遗传物质在微生物细胞内的存在部位和方式 西南民族大学
西南民族大学 遗传变异的物质基础 三个经典实验证明核 酸是微生物遗传物质 转化实验 噬菌体感染实验 植物病毒的重建实验 遗传物质在微生物细胞内的存在部位和方式
转化实验(2)细菌培养 Sm〖杀死〗 体外培养 无菌落生长 Rπ〖活菌〗体外培养 Rn菌落 Sm杀死〗、体外混合培养Rn菌落多 R〖活菌〗 Sm菌落少
ＳⅢ〖杀死〗 无菌落生长 体外培养 ＲⅡ〖活菌〗 体外培养 ＲⅡ菌落 ＲⅡ菌落多 ＳⅢ菌落少 ＳⅢ〖杀死〗 体外混合培养 ＲⅡ〖活菌〗 转化实验（2）细菌培养实验
转化实验(3)S型菌无细胞抽提液试验 活R菌十S菌无细胞抽提液—大量R菌落 活R菌+S菌DNA S菌落 S菌P 活R菌+ S菌多糖 R菌落 Cncnc-micro
活R菌+ S菌无细胞抽提液 大量R菌落 活R菌+ S菌DNA S菌落 转化实验（3）S型菌无细胞抽提液试验 S菌Pr S菌多糖 活R菌+ R菌落 Cncnc-micro