医学微生物 赵祖国 第四章 细菌的遗传与变异学习资料

第四章细菌的遗传与变异遗传与变异变异(variation)基因型变异（遗传性变异）表型变异（非遗传性变异）遗传(heredity)生物学性状代代相传，保持相对稳定。子代与亲代之间或子代之间生物学性状出现差异。遗传型变异和非遗传型变异的比较

遗传性变异非遗传性变异基因改变+-遗传+-可逆性-+外界环境-+变异幅度个别细胞群体细菌的变异现象一、形态变异环境条件改变；药物、补体等作用。

3-6%氯化钠

鼠疫耶尔森菌形态多样。

陈旧培基物有荚膜的肺炎球菌无荚膜的肺炎球菌（二）结构变异细菌的一些特殊结构也可发生变异，如荚膜、鞭毛、芽孢、L型等变异由有到无等。三）毒力变异四）耐药性变异胆汁、甘油、马铃薯培养基13年(230代)白喉棒状杆菌获得白喉毒素β棒状噬菌体毒力增强：牛分枝杆菌卡介苗毒力减弱：细菌对某种抗菌药物由敏感变成耐药的变异称耐药性变异。六）菌落形态变异光滑型菌落（S）为粗糙（R）型多见，且常伴细菌理化性状、抗原性、代谢酶活性及毒力等也发生改变。S型菌落R型菌落五）抗原变异细菌的鞭毛——Ｈ抗原，失去鞭毛可引起Ｈ抗原变异；第一节

细菌的基因组细菌遗传变异的物质基础基因组染色体转位因子（特殊结构）噬菌体整合子插入序列转座子质粒主要组成环状、双螺旋、长链DNA；主要遗传物质；附着在横隔中介体上或胞膜上；缺乏组蛋白,无核膜；约含4000-5000个基因；致病岛pathogenicisland；致病菌染色体上编码与毒力相关基因的外源DNA片断的基因群。一、细菌的染色体

二、质粒细菌染色体外的遗传物质;为环状闭合的双链DNA;自我复制;赋予细菌特殊性状;非细菌生命活动必需;转移性;相容性与不相容性;医学上重要的质粒1.致育质粒（F质粒）：编码性菌毛的功能。2.耐药质粒（R质粒）：决定细菌耐药性的产生。3.细菌素质粒：编码各种细菌产生的细菌素。4.毒力质粒（Vi质粒）

：编码与致病性有关的毒力因子。三、转位因子是存在细菌的染色体或质粒DNA分子上的一段特异性核苷酸序列片段，它能在DNA分子中移动，不断改变它们的基因组位置，可在同一基因组中改变位置，也可从一个基因组转移到另一个基因组中。转位因子IRIR重组酶（转座酶）及其调控基因编码序列1．插入序列（IS）：最小的转位因子，不携带任何与插入功能无关的基因区域，往往插入后与插入点附近的序列共同起作用。2．转座子(Tn）：较长，除携带与转位有关的基因外，还携带一些编码特殊性状的结构基因；引起基因失活产生基因突变，引入新基因而获得新性状。3.整合子基因的突变;基因的转移与重组;

基因损伤后修复;细菌基因结构改变的途径：基因突变：DNA碱基对的置换、插入或缺失所致的基因结构的变化。点突变;插入/缺失突变;多点突变：重排、倒位、重复或缺失;第二节细菌基因突变彷徨试验Fluctuationtest一、基因突变规律自发突变与诱发突变彷徨试验（1943，Luria&Delbruck）：

突变是自发的，随机的；

突变发生在接触噬菌体之前，噬菌体仅起到筛选作用；人工诱变：

理化因素诱变；影印试验（replicaplating）一、基因突变规律自发突变与诱发突变

影印试验（1952，Lederberg）：

再次证明突变是自发的。3.回复突变

野生型-突变型；外源性的遗传物质由供体菌转入某受体菌细胞内的过程称为基因转移；转移的基因与DNA整合在一起称为重组。基因转移、重组的方式：

转化、接合、转导、溶原性转换

第三节基因的转移与重组（一）转化(transformation)：是供体菌裂解游离的DNA片段被受体菌直接摄取，受体菌获得新的性状。游离DNA煮沸裂解（二）接合(conjugation)细菌通过性菌毛沟通，将遗传物质（主要是质粒DNA）从供体菌转移给受体菌。

1．F质粒的接合：F+菌与F-菌经接合后，F-菌可获得F质粒而成为F+菌。２．R质粒的接合：R质粒由耐药传递因子（RTF）和耐药(r)决定子两部分组成。Tn9Tn4Tn5ISr-det耐药基因RTF（性菌毛基因）RTFISISr决定子R质粒的接合A-Antibiotics（三）转导(transduction)：是以噬菌体为载体，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。转导比转化可转移更大片段DNA。1．普遍性转导(generalizedtransduction)：2．局限性转导(restrictedtransduction)：（四）溶原性转换（五）原生质融合第四节细菌遗传变异在医学上的应用一、细菌形态结构的变异与诊断二、在测定致癌物质中的应用三、在流行病学中的应用四、在基因工程中的