細菌遺傳與變異的物質基礎
與細菌遺傳相關的物質種類包括染色體和染色體外的其他遺傳物質(質粒、轉座因子、噬菌體)。
一、細菌染色體
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是一條環(huán)狀雙螺旋DNA長鏈,按一定構型反復回旋成松散網狀的結構,附著在橫隔中介體或細胞膜上,是細菌的主要遺傳物質,也稱核質。
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1.分子量比真核細胞小、序列簡單,絕大多數編碼蛋白質的基因保持單拷貝。
2.無核膜、核仁和有絲分裂器。
3.只有連續(xù)的基因結構,一般無內含子,轉錄后形成的RNA分子不必加工剪切。
4.攜帶細菌絕大多數遺傳信息,決定細菌的絕大多數遺傳性狀。
二、質粒
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是細菌染色體外的遺傳物質,存在于細胞質中閉合環(huán)狀的雙鏈DNA。
(二)特點
1.不是細菌生長繁殖所必需的物質,可因自行丟失或經人工處理而消除。
2.攜帶的遺傳信息能賦予宿主菌某些生物學性狀,有利于細菌在特定的環(huán)境下生存。
(三)分類
1.根據通過細菌的接合作用進行傳遞與否:分為一般分子量較大如F質粒、R質粒的接合性質粒和分子量較小如志賀菌毒力質粒的非接合性質粒兩類。
2.根據質粒的相容性與否:分為不相容性及相容性兩類。前者指結構相似、密切相關的質粒不能穩(wěn)定地共存于同一個宿主菌內的現象,反之為相容性。
3.根據質?;蚓幋a的生物學性狀分類:如編碼細菌性菌毛的F質粒;攜帶耐藥性基因,使細菌產生抗菌藥物耐藥性的R質粒;編碼大腸埃希菌細菌素的Col質粒;與細菌毒力有關的Vi質粒等。
三、轉座子
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是一類在細菌的染色體、質?;蚴删w之間自行移動的遺傳成分。
(二)種類
1.插入序列(IS),是較短的轉座子,750~2000bp DNA,僅僅攜帶編碼自身轉座所需酶的基因。IS存在于多種細菌的染色體或質粒中,也介導高頻重組菌株的形成。
2.復合轉座子(Tn),除攜帶轉座所需要的基因外,還帶有其他特化功能的基因,如耐藥性基因、重金屬抗性基因等,其兩醫(yī)“學教育網搜集整理端為插入序列,但不含有自身復制所需要的遺傳信息。
?。ㄈδ退幮援a生的作用
轉座子攜帶的耐藥性基因在細菌的染色體和質粒之間或質粒和質粒之間轉移,導致耐藥性基因的播散,是自然界中細菌耐藥性產生的重要原因之一。