微生物学课件 第三章 微生物的遗传和变异.ppt

受体菌：转化基因的接受者 供体菌：donor，转化基因的提供者 * 具有转化能力的DNA片段应该是双链的DNA片段，单链的DNA片段转化能力很弱，或者根本没有转化能力。 * 在自然转化的基础上发展和建立的一项细菌基因重组手段，是基因工程的奠基石和基础技术。 * a）F-菌株(“雌性”菌株)，不含F因子，没有性菌毛，但可以通过接合作用接收F因子而变成F+菌株；b）F+菌株(“雄性”菌株)， F因子独立存在，细胞表面有性菌毛。c）Hfr菌株，F因子插入到染色体DNA上，细胞表面有性菌毛。Hfr菌株内的F因子因不正常切割而脱离染色体时，形成游离的但携带一小段染色体基因的F因子，特称为F′因子。 * * 通过极少数完全缺陷噬菌体对供体菌基因组上任何小片段DNA进行“误包”，而将其遗传性状传递给受体菌的现象。 * * * F × F+ F+ F+ + F × + F F F × + F Hfr Hfr F （多数情况下） F × + Hfr Hfr Hfr （少数情况下） 雄性菌株与雌性菌株接合结果 转导：以转导噬菌体为载体，将供体菌的一段DNA转移到受体菌内，使受体菌获得新的性状。 转导的类型： 普遍性转导 局限性转导 完全转导 流产转导 能将一个细菌宿主的部分染色体或质粒DNA带到另一个细菌的噬菌体称为转导噬菌体。 转导噬菌体能以正常方式感染另一宿主菌，并将其头部的染色体注入受体菌内。因被包装的DNA可以是供体菌染色体上的任何部分，故称为普遍性转导。 普遍性转导是很少发生的遗传事件。 普遍性转导 完全转导 外源性DNA片段与受体菌的染色体整合，并随染色体而传代，称完全转导 流产转导 外源性DNA片段游离在胞质中,既不能与受体菌染色体整合，也不能自身复制，称为流产转导 gal bio gal bio gal bio gal bio bio gal 控制乳糖利用酶 λ噬菌体进 入大肠埃希菌 通过部分缺陷的温和噬菌体把供体菌的少数特定基因携带到受体菌中，并获得表达的转导现象。 特点： 噬菌体对供体菌和受体菌都是温和噬菌体 只能转导供体菌的个别特定基因，一般为噬菌体整合位点两侧的基因； 该基因由部分缺陷的温和噬菌体携带； 缺陷噬菌体的形成方式是由于它在脱离宿主细胞核染色体过程中，发生低频率（10-5 ）的误切。 区别要点 普遍性转导 局限性转导 基因转导发生的时期 裂解期 溶原期 转导的遗传物质 供体菌染色体DNA任何部位或质粒 噬菌体DNA及供体菌DNA的特定部位 转导的后果 完全转导或流产转导 受体菌获得供体菌DNA特定部位的遗传特性 转导频率 受体菌的10-7 转导频率较普遍转导增加1000倍 溶源转变是一个与转导相似又不同的现象 溶源转变的特点： 1、噬菌体不携带任何供体菌的基因； 2、噬菌体是完整的，而不是缺陷的； 3、噬菌体基因的整合到宿主染色体上导致宿主获得 新性状，无通过基因重组而形成的稳定转导子； 4、宿主获得新性状具有不稳定性。 溶原性转换 溶原性转换是当噬菌体感染细菌时，宿主菌染色体中获得了噬菌体的DNA片段，使其成为溶原状态时而使细菌获得新的性状。 三者根本区别在于DNA转移的方式不同 转化： 供体DNA片断→注入受体细胞，通过细胞膜 接合： 供体进入受体通过性菌毛 转导： 供体DNA片断通过媒介－噬菌体携带进入受体 原生质体融合是将两种不同的细菌经溶菌酶或青霉素等处理，失去细胞壁成为原生质体后进行彼此融合的过程。 聚乙二醇可促使二种原生质体的融合。 原生质体融合是一种人工基因转移系统。 在疾病的诊断、治疗与预防中的应用 在测定致癌物质中的应用 在流行病学中的应用 在基因工程中的应用 形态、结构、染色性、生化特性、抗原性及毒力等方面的变异，使得诊断复杂化 如金黄色葡萄球菌的耐药性菌株增加，绝大由金黄色变成灰白色，血浆凝固酶阴性的葡萄球菌也成为致病菌，给诊断带来困难；伤寒沙门菌有10%不产生鞭毛，检查无动力，无H抗体，影响正确判断。 在临床细菌学检查中不仅要熟悉细菌的典型特性，还要了解细菌的变异规律，只有这样才能去伪存真作出正确的诊断。 抗生素的广泛应用，临床分离的细菌中耐药菌株日益增多，更发现有对多种抗生素多重耐药的菌株，为此，对临床分离的致病菌，必须在细菌药物敏感试验的指导下正确选择用药，不能滥用抗生素。 为预防传染病的发生，用人工的方法减弱细菌的毒力，用遗传变异的原理使其诱变成保留原有免疫原性的减毒株或无毒株，制备成预防疾病的各种疫苗。 肿瘤的发生一般认为是细胞内遗传物质发生了改变，使正常细胞变为转化细胞，因此凡能诱导细菌发生突变的物质都有可能是致癌物质。 Ames试验就是根据能导致细菌基因突变的物质均为可疑致癌物的原理设计的。  Ames试验：利用