基因的转移和重组.docx

基因的转移和重组细菌间基因的转移与重组是发生遗传性变异的重要原因之一。DNA可以从一种生物转移至另一生物，整合至染色体，改变其遗传信息的组成，这类基因转移的方式称之为基因水平转移。这类遗传物质的交流可发生在亲缘、远缘，甚至无亲缘关系的生物之间。根据DNA片段的来源及交换方式等不同，将基因转移和重组分为转化、转导、接合等方式。一、转化受体菌直接摄取供体菌（外源）DNA片段而获得新的遗传性状的过程称为转化。受体菌直接摄取环境中供体菌裂解的DNA片段时，取决于其对转化的感受态。DNA片段一旦进入受体菌，与染色体发生同源重组，即可遗传给子代。如果与受体菌基因组无同源性，摄入的DNA片段则发生降解。细菌的自然转化感受态不常见，只有某些菌在生长周期的特定期间，方可摄取外源性DNA发生转化，成为带有供体菌性状的转化型细菌。二、接合细菌通过性菌毛相互连接沟通，将遗传物质从供体菌传递给受体菌的方式称为接合。质粒是最常被转递的遗传物质，通过接合方式转移的质粒称为接合性质粒。通过接合可以传递包括耐药基因、毒力相关基因和代谢性基因等性状。三、转导转导是由噬菌体介导，将供体菌的DNA片段转入受体菌，重组后使受体菌获得供体菌的部分遗传性状。转导可分为普遍性转导和局限性转导。1 .普遍性转导毒性噬菌体和温和噬菌体均可介导普遍性转导。在噬菌体成熟装配过程中，由于装配错误，误将供菌染色体片段或质粒装入噬菌体内，产生一个转导噬菌体。当转导噬菌体感染其他细菌时，便将供体菌DNA转入受体菌。大约每10万1000万次装配中会发生一次错误。普遍性转导可产生两种结果：一种是供体菌DNA片段通过同源重组整合至受体菌染色体，随染色体复制而稳定遗传，称为完全转导。另一种是供体菌的DNA游离在细胞质中，不能自身复制，也不能传代，称为流产转导。2 .局限性转导由温和噬菌体介导。溶原期噬菌体DNA整合在细菌染色体上形成前噬菌体。前噬菌体从宿主菌染色体上脱离时发生偏差，带有宿主菌染色体基因的前噬菌体脱落后经复制、转录和翻译后组装成转导噬菌体。这种转导噬菌体再感染受体菌时，可将供体菌基因带入受体菌。四、溶原性转换局限性转导的一种形式。温和噬菌体感染宿主菌后，以前噬菌体形式与细菌基因组整合，使宿主菌成为溶原性细菌，从而获得由噬菌体基因编码的某些生物学性状，称为溶原性转换。五、细菌遗传变异在医学上的实际意义1 .形态结构变异与细菌学诊断细菌的形态、大小和结构受外界环境因素或基因突变的影响可发生变异，失去其典型特性，如菌落形态、鞭毛和抗原性等发生变化。2 .耐药性变异与防控由于耐药性变异及耐药基因的水平传递，加之临床和饲料使用抗生素的筛选作用，耐药性细菌不断增加，且出现耐多种抗菌药物的菌株。细菌的耐药性变异和播散给临床治疗带来很大的困难。3 .毒力变异与疫苗研制变异包括毒力的增强与减弱。在疫苗研发方面，通过突变降低细菌的毒力保留免疫原性，制备减毒活疫苗株。4 .致癌物质检测中的应用化学诱变剂可引起基因突变，凡能诱导细菌突变的物质也可能诱发人体细胞的突变，是潜在的致癌物质。5 .基因工程方面的应用基因工程是DNA体外重组技术，利用人工方法将目的基因重组于载体后转入受体细胞，使受体细胞表达出目的基因的性状。