第2章 细菌的遗传和变异

1、第二章：细菌的遗传和变异。遗传遗传使细菌的特性保持相对稳定，并代代相传，从而使其物种得以保存。变异在某些情况下，后代和父母之间以及后代和后代之间的差异被称为变异。遗传变异(基因型变异)细菌的遗传结构已经改变，如基因突变或重组，这是不可逆转的，可以传递给后代。环境变化引起的非遗传变异(表型变异)，基因结构没有改变，这是可逆的，不可遗传的。3-6%的鼠疫耶尔森菌是多态的(腐朽型)。琼脂培养基，1。形态和结构变异、第一节细菌变异现象、青霉素和溶菌酶正常形式细菌的L型变异抗体或补体、霍乱弧菌的L型变异、特殊结构42-43的变异炭疽杆菌失去形成孢子的能力，其毒性降低10-20天。变形杆菌(H) 1%石炭

2、酸(O)迁移至生长单个菌落。在旧培养基中或在具有免疫力的人体中长期培养光滑菌落和粗糙菌落。毒力变异，白喉棒状杆菌获得白喉毒素，牛结核分枝杆菌卡介苗在胆汁、甘油和马铃薯培养基中培养13年(230代)，3。耐药性变异，细菌从对某些抗菌药物敏感到产生耐药性的变异称为耐药性变异。含有链霉素的痢疾志贺菌(耐药菌株)的长期培养，5。条件致死突变，4。营养缺陷突变？蛋白质不是遗传物质吗？第一部分，细菌的遗传物质，第一部分，细菌的染色体，圆形双螺旋DNA，它不含组蛋白，周围没有核膜。功能1。相对较小的、未编码的DNA序列、很少的功能相关基因高度集中形成一个被称为转录本的组合表达单元，它发挥着简单而有效的调节机

3、制。它有一个连续的基因结构，没有内含子，也没有转录。后处理染色体的数量取决于细菌的生长条件。双向复制，细菌分裂，2)染色体外遗传物质，1)质粒概念：它是一种存在于细菌染色体外并能自主复制的遗传因子，是一种具有闭环的双链DNA它对细菌的遗传特性有重要影响。非必需基因，质粒特征，1。自我复制能力：复制子，单份或多份，2。自我丧失和消除。编码产物赋予细菌某些特性。转移，质粒分类：1。共轭和非共轭质粒，2。紧密质粒和松弛质粒。相容和不相容质粒，4。编码产物的生物学性状分类，(1)育性因子，(1)无F质粒的雌性细菌为无性菌毛。(2)抗性质粒(R质粒)编码细菌对抗生素或重金属盐的抗性。r质粒非结合转移，(

4、3)毒力质粒(Vi质粒)编码与菌株致病性相关的毒力因子。例如，由致病性大肠杆菌产生的耐热肠毒素由ST质粒编码。细菌在肠粘膜表面的粘附和定殖是由钾质粒决定的。(5)代谢质粒编码并产生相关的代谢酶。沙门氏菌发酵乳糖的能力通常由质粒决定。根瘤菌固氮基因定位于质粒中。(4)细菌素质粒编码各种细菌产生的细菌素。Col质粒编码大肠杆菌以产生大肠杆菌素，乳酸菌产生乳酸链球菌素A以抑制g菌的食物保存，以及2)噬菌体，它是一种感染微生物如细菌、真菌、放线菌或螺旋体的病毒。首先发现葡萄球菌和志贺氏菌。1.病毒的生物学特性：没有完整的细胞结构，寄生在由蛋白质和核酸组成的特殊细胞中的微生物很小，可以通过多种细菌过滤器

5、、噬菌体的形态、大肠杆菌的T4噬菌体以及噬菌体的生物学特性。(1)强毒噬菌体能在宿主细胞中复制和增殖，产生许多后代噬菌体。，2。噬菌体与细菌的关系，有毒噬菌体的增殖过程1)吸附只要细菌有特定的受体，死的和死的噬菌体都可以吸附，但噬菌体不能进入死的宿主细菌。2)渗透将头部DNA注入细菌，而蛋白质衣壳保留在细菌细胞外。生物合成：复制子噬菌体的大量基因核酸。4)成熟组装和释放蛋白质和核酸合成后，成熟噬菌体按照一定的程序在细胞质中组装；细胞外分裂细菌的释放，有毒噬菌体和病毒的复制，以及液体介质中的吞噬作用，可以使混浊的细菌液体变得清澈，使固体介质中的菌斑和斑块变得清晰。噬菌体基因与宿主细菌染色体整合，

6、不产生子代噬菌体，但噬菌体DNA能与细菌DNA复制，并通过细菌分裂传递，这种噬菌体称为温和噬菌体(2)溶源周期性温和噬菌体，或溶源性噬菌体。整合到细菌基因组中的噬菌体基因组被称为前噬菌体，一些前噬菌体的溶源转化可导致细菌基因型和性状的改变。温和噬菌体在带有感染性噬菌体颗粒的宿主细菌的细胞质中可以有三种噬菌体核酸，而带有噬菌体基因组的细菌被称为溶源细菌，其溶源状态非常稳定，可以经历许多代的中断和“治愈”。细菌的鉴定和分型：分子生物学研究、细菌感染的诊断和治疗中的重要工具。转座因子转座子噬菌体2的插入序列。转座机制：非复制，复制和接合，转座子的特性，细菌基因转移和重组的第三节，基因转移重组，细菌基

7、因突变，突变，点突变，染色体畸变，颠换，转座突变，自发突变和诱导突变，自然突变1)游走试验，影印培养试验，2)影印培养试验，1。转化，即供体细菌解离的DNA片段被受体细菌直接吸收，使受体细菌获得新的性状。基因转移和重组的方式、转化实验、转化、转化原理在转化过程中，转化的DNA片段被称为转化因子，其分子量小于107，最多不超过1020个基因。感受态细菌只有在感受态时才能吸收转化因子。细菌之所以有能力，是因为细菌表面有一个吸附脱氧核糖核酸的受体，转化的影响因素，受体细菌的生理状态，转化的脱氧核糖核酸的构型、纯度和浓度，受体细菌的限制性酶系统和其它核酸酶转化的环境条件。接合，这意味着细菌通过性菌毛相

8、互交流，并将遗传物质(主要是质粒DNA)从供体细菌转移到受体细菌。结合质粒：可通过结合转移的质粒称为结合质粒，如F质粒、R质粒、Col质粒和毒力质粒。F质粒F高频重组(Hfr) f f，Hfr，F都是雄性，接合(F F)，接合高频重组(Hfr)，接合高频重组(Hfr)，接合(性，F)，R质粒是抗性转移因子(RTF)抗性的决定因素，而R质粒决定了抗药性的机制：使细菌产生灭活抗生素的酶；r质粒控制细菌改变药物作用的靶点；r质粒可以控制细菌细胞对药物的通透性，以及非共轭质粒的诱导和转移；3.转导，利用转导噬菌体作为载体，将一段DNA从供体细菌转移到受体。广义转导有限转导、通用转导、广义转导、错误地将细菌DNA片段装载到噬菌体的头部，包装的DNA可以是供体细菌染色体的任何部分，完全转导流产转导、流产转导、有限转导、有限转导或特异性转导，该转导限于供体细菌染色体上的特定基因。如进入大肠杆菌的噬菌体。普遍转导与有限转导的区别，溶源性转化，原生质体融合，细菌遗传变异在医学上的实际意义，影响细菌学的诊断、治疗和预防，细菌学鉴定，预防感染性疾病传播的耐药菌株：疫苗的制备，致癌