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第六節(jié) 細(xì)菌的遺傳與變異
大綱:
1. 細(xì)菌遺傳與變異的物質(zhì)基礎(chǔ):細(xì)菌遺傳物質(zhì)的種類
2. 細(xì)菌遺傳與變異的機(jī)制:(1)轉(zhuǎn)化、接合、轉(zhuǎn)導(dǎo)、溶原性轉(zhuǎn)換的概念 重點(diǎn)(2)耐藥質(zhì)粒及其與耐藥性的關(guān)系
一 細(xì)菌遺傳與變異的物質(zhì)基礎(chǔ):
主要包括核質(zhì)內(nèi)染色體、質(zhì)粒、轉(zhuǎn)位因子、整合子及噬菌體基因組等
1. 細(xì)菌染色體:環(huán)狀雙螺旋dna,細(xì)菌各種遺傳特性主要受其調(diào)控。
2. 質(zhì)粒:獨(dú)立于細(xì)菌染色體外、能夠自主復(fù)制的雙股螺旋dna。與細(xì)菌染色體相同,均是雙螺旋dna,但質(zhì)粒小得多,編碼的基因也少得多。同時(shí)質(zhì)粒的復(fù)制及基因的表達(dá)也受體細(xì)菌染色體的調(diào)控,因此其獨(dú)立是相對(duì)的。常見質(zhì)粒:f質(zhì)粒、vi質(zhì)粒、col質(zhì)粒、r質(zhì)粒,其中,f質(zhì)粒編碼性菌毛,r質(zhì)粒編碼耐藥基因。
3. 轉(zhuǎn)位/座因子:細(xì)菌基因組中可以改變自身位置的獨(dú)特dna片段,可在染色體、質(zhì)粒、噬菌體之間轉(zhuǎn)移,分為插入序列和轉(zhuǎn)座子。注意:屬于基因組,特殊的dna序列
插入序列(is):僅攜帶與轉(zhuǎn)座功能有關(guān)基因,不含編碼具體基因的序列
轉(zhuǎn)座子(tn):is外加其他基因如耐藥、毒素、發(fā)酵…,既含插入序列,又含基因序列。
4. 整合子in:定位于前三者(染色體、質(zhì)粒、轉(zhuǎn)座子)上,捕捉和整合外源性基因
5. 噬菌體基因組:前噬菌體
由以上可以看出,所謂物質(zhì)基礎(chǔ)即具體的,均是dna
例題:不屬于下列物質(zhì)中 細(xì)菌遺傳與變異的物質(zhì)基礎(chǔ)有關(guān)的是
a. 細(xì)菌染色體 b.質(zhì)粒 c. 轉(zhuǎn)座/轉(zhuǎn)位因子 d. 整合子 e. 毒性噬菌體基因組
答案:abcde 解析,前四種均為物質(zhì)基礎(chǔ),同時(shí)還包括前噬菌體,即溫和噬菌體的基因組整合到細(xì)菌基因組后的狀態(tài),而不是毒性噬菌體,毒性噬菌體感染后會(huì)導(dǎo)致細(xì)菌溶解,不會(huì)遺傳下去。
二 細(xì)菌遺傳與變異的種類:
ø 形態(tài)結(jié)構(gòu)的變異:l-型變異,細(xì)菌失去細(xì)胞壁
ø 毒力的變異:毒力增強(qiáng)及減弱
ø 菌落的變異:s-r變異 光滑變粗糙
ø 耐藥性變異
ø 生化變異
ø 抗原性變異
三 變異機(jī)制: 細(xì)菌基因發(fā)生突變、轉(zhuǎn)移或重組具體方式為轉(zhuǎn)化、結(jié)合、轉(zhuǎn)導(dǎo)、溶原性轉(zhuǎn)換
ø 轉(zhuǎn)化:受體菌直接攝取供體菌游離的dna片段而獲得新的遺傳性狀
ø 接合:細(xì)菌通過性菌毛相互溝通,將遺傳物質(zhì)(質(zhì)粒等)由供體菌轉(zhuǎn)移至受體菌,使受體菌獲得新的遺傳性狀
ø 轉(zhuǎn)導(dǎo):以噬菌體作為載體(vector),將供體菌的dna片段轉(zhuǎn)移至受體菌內(nèi),使受體菌獲得新的遺傳性狀的過程。說明:借噬菌體,在不同細(xì)菌間傳遞
ø 溶源性轉(zhuǎn)換:宿主菌獲得噬菌體(溫和噬菌體)的遺傳物質(zhì)。與轉(zhuǎn)導(dǎo)不同,此時(shí)噬菌體的基因組只發(fā)生與細(xì)菌基因組的整合,但不進(jìn)入溶菌性周期
例題:不屬于細(xì)菌遺傳與變異的方式的是
a. 轉(zhuǎn)化 b.轉(zhuǎn)導(dǎo) c. 結(jié)合 d. 轉(zhuǎn)染 e. 溶原性轉(zhuǎn)換
答案:d,轉(zhuǎn)染屬于用外源基因轉(zhuǎn)入到真核細(xì)胞中,不屬于細(xì)菌的遺傳變異方式
四 耐藥質(zhì)粒 r質(zhì)粒(耐藥質(zhì)粒組成及其與耐藥性關(guān)系)
ü 一種細(xì)菌可帶多種質(zhì)粒,一種耐藥質(zhì)粒可攜帶多種耐藥基因, 并廣泛傳播
ü 分類及組成: (1)接合性r質(zhì)粒:耐藥性傳遞因子(rtf)+耐藥決定因子(r因子),rtf實(shí)質(zhì)是f因子,編碼性菌毛(2)非接合性:通過轉(zhuǎn)化及轉(zhuǎn)導(dǎo)方式傳遞耐藥基因
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