第12章细菌的遗传与变异

1、第十二章第十二章 细菌的遗传与变异细菌的遗传与变异细菌在一定的环境中细菌在一定的环境中生长繁殖，通过生长繁殖，通过DNA复制，将亲代的各种复制，将亲代的各种性状稳定的传给子代，性状稳定的传给子代，使种属保持原有的性使种属保持原有的性状。状。细菌在繁殖过程中由细菌在繁殖过程中由于外界环境条件发生于外界环境条件发生改变或细菌的遗传物改变或细菌的遗传物质本身发生改变，导质本身发生改变，导致细菌的生物学性状致细菌的生物学性状发生相应的变化。发生相应的变化。第一节第一节 细菌的变异现象细菌的变异现象常见的细菌变异现象常见的细菌变异现象 L型细菌变异（形态变异）型细菌变异（形态变异） H-O变异（鞭毛变异

2、、变形杆菌）变异（鞭毛变异、变形杆菌） 芽胞变异（炭疽芽胞变异（炭疽b） 荚膜变异（肺炎球菌）荚膜变异（肺炎球菌）菌落变异：菌落变异：S-R变异变异毒力的变异：毒力的变异：增强、减弱增强、减弱（白喉、白喉、BCG ）耐药性变异：耐药性变异：金黄色葡萄球菌、结核杆菌等金黄色葡萄球菌、结核杆菌等形态与结构的变异形态与结构的变异形态变异形态变异 3-6%食盐食盐鼠疫杆菌鼠疫杆菌 多形态性多形态性(衰残型衰残型) 琼脂培基琼脂培基 L型变异型变异药物、抗体或补体等药物、抗体或补体等正常霍乱弧菌正常霍乱弧菌霍乱弧菌霍乱弧菌L L型型 H-O变异（变形杆菌）变异（变形杆菌）迁徙现象迁徙现象0.1%石碳酸石

3、碳酸S型菌落型菌落R型菌落型菌落细菌菌落的细菌菌落的S-RS-R变异变异毒力变异毒力变异n 胆汁、甘油、马铃薯培养基胆汁、甘油、马铃薯培养基牛型结核杆菌牛型结核杆菌 卡介苗卡介苗（BCG） 13年年(230代代) 棒状杆菌噬菌体棒状杆菌噬菌体 白喉棒状杆菌白喉棒状杆菌 获得白喉毒素基因获得白喉毒素基因耐药变异耐药变异 金黄色葡萄球菌纸片敏感试验金黄色葡萄球菌纸片敏感试验 外周是对青霉素、呋喃妥因、头孢外周是对青霉素、呋喃妥因、头孢克罗、庆大霉素敏感的对照金黄色葡萄球菌克罗、庆大霉素敏感的对照金黄色葡萄球菌NCTC6571株。中间是对株。中间是对青霉素有耐药性的金黄色葡萄球菌。它对其他抗生素敏感

4、。（诊断敏青霉素有耐药性的金黄色葡萄球菌。它对其他抗生素敏感。（诊断敏感试验琼脂，含感试验琼脂，含5%溶血，溶血，18小时，小时，37） 耐药金葡耐药金葡敏感金葡敏感金葡（对照）（对照）细菌抗药性变异：细菌抗药性变异：青霉素的生产：青霉素的生产：20单位单位/ ml（1943）10000单位单位/ ml青霉素的用量：青霉素的用量：最高：最高：10万单位万单位/天天（40年代）年代）数百万数百万-千万单位千万单位/次次第二节第二节 细菌遗传变异的物质基础细菌遗传变异的物质基础细菌染色体细菌染色体质粒质粒噬菌体噬菌体二、质粒二、质粒n质粒（质粒（plasmid）：）：n 是细菌染色体外的是细菌染色

5、体外的遗传物质，具有自主复制遗传物质，具有自主复制能力，是共价闭合环状双能力，是共价闭合环状双链链DNA 分子分子 。概念：概念：概念：概念：噬菌体是感染细菌、放线菌、真菌或螺噬菌体是感染细菌、放线菌、真菌或螺旋体等微生物的旋体等微生物的。特特 点点1.个体微小，可通过滤菌器。个体微小，可通过滤菌器。2.结构简单，无完整结构。结构简单，无完整结构。3.具有严格宿主特异性，只能寄具有严格宿主特异性，只能寄居在相应的易感活菌体内。居在相应的易感活菌体内。 噬菌体（噬菌体（phage）蝌蚪形噬菌体结构模式图蝌蚪形噬菌体结构模式图（二）噬菌体与宿主菌的相互关系（二）噬菌体与宿主菌的相互关系 毒性噬菌体

6、毒性噬菌体 能在宿主细胞内复制、增殖，产生许多能在宿主细胞内复制、增殖，产生许多 (virulent phage)：子代噬菌体，并最终裂解细菌。子代噬菌体，并最终裂解细菌。 温和噬菌体温和噬菌体 感染敏感细菌后不增殖，不引起宿感染敏感细菌后不增殖，不引起宿(temperate phage)：主菌裂解，而是噬菌体的基因整主菌裂解，而是噬菌体的基因整 于细菌染色体中，这样的噬菌体于细菌染色体中，这样的噬菌体 称为温和噬菌体称为温和噬菌体。 遗传性变异：遗传性变异：是由基因结构发生改变所是由基因结构发生改变所致，主要通过致，主要通过基因突变基因突变、基因的转移与重基因的转移与重组组来实现。来实现。非

7、遗传性变异：非遗传性变异：是细菌在环境因素等影是细菌在环境因素等影响下出现的变化，这种变化不是因基因结响下出现的变化，这种变化不是因基因结构的变化而产生的。构的变化而产生的。第三节第三节 细菌变异的机制细菌变异的机制二、二、 基因转移与重组基因转移与重组n 转化转化 接合接合 转导转导 溶原性转换溶原性转换一、基因突变一、基因突变1. 接合接合(conjugation)接合接合：是供体菌与受：是供体菌与受体菌通过性菌毛相互体菌通过性菌毛相互沟通，将供体菌的遗沟通，将供体菌的遗传物质转移给受体菌，传物质转移给受体菌，从而使受体菌获得新从而使受体菌获得新遗传性状。遗传性状。F+F-F+F-F+F+

8、F+F+Donor受体菌受体菌F+FF F质粒的接合质粒的接合结果：结果：F F- -菌获得菌获得F F质粒，变为质粒，变为F F菌菌2. 转化转化(transformation):受体菌直接受体菌直接摄取摄取供体菌游供体菌游离的离的DNA片段，并将其整合到自身菌体基因中去，片段，并将其整合到自身菌体基因中去，从而获得供体菌部分遗传性状的过程称为转化。从而获得供体菌部分遗传性状的过程称为转化。转化试验转化试验转导：转导：是以是以噬菌体为载体噬菌体为载体，将供体菌，将供体菌DNA转转移到受体菌中，使受体菌获得供体菌部分遗移到受体菌中，使受体菌获得供体菌部分遗传性状的过程。传性状的过程。根据转导基

9、因片段的范围，可将转导分为根据转导基因片段的范围，可将转导分为两两类类： 普遍性转导普遍性转导（转导的（转导的DNA是供菌染色是供菌染色体上的任一部分），包括体上的任一部分），包括完全转导完全转导和和流产转流产转导导。 局限性转导局限性转导（转导的（转导的DNA只限供菌染色体上只限供菌染色体上的特定基因）的特定基因）3. 转导转导(transduction)普遍性转导普遍性转导( generalized transduction)局限性转导局限性转导( restricted transduction)4. 溶原性转换溶原性转换(lysogenic conversion)溶原性噬菌体感溶原性噬菌体感染敏感菌后，基染敏感菌后，基因组与细菌染色因组与细菌染色体重组，使宿主体重组，使宿主菌遗传性状发生菌遗传性状发生改变称为改变称为溶原性溶原性转换。转换。产毒的白喉杆菌产毒的白喉杆菌棒状杆菌噬菌体棒状杆菌噬菌体无毒白喉杆菌无毒白喉杆菌溶原性转换溶原性转换二、细菌变异的实际应用二、细菌变异的实际应用n1.在疾病的诊断、治疗与