《细菌总论第4章细菌的遗传与变异（张宏伟20180420）》由会员分享，可在线阅读，更多相关《细菌总论第4章细菌的遗传与变异（张宏伟20180420）（43页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第四章,细菌的遗传与变异,遗传：细菌子代与亲代在生物学性状上的相似性。 变异：细菌子代与亲代之间存在某些性状上出现的差异性。,遗传性变异（基因型变异） 非遗传性变异（表型变异）,第一节 细菌变异现象,形态与结构变异 菌落变异 毒力变异 耐药性变异,形态的变异 青霉素、溶菌酶 正常形态细菌 L型细菌 抗体或补体 (部分或完全失去胞壁),1、形态与结构变异,结构的变异 荚膜变异（肺炎链球菌） 荚膜、致病性强 荚膜消失、致病性减弱 鞭毛变异（沙门菌） 有鞭毛 去鞭毛（HO）,1、形态与结构变异,在培养基中多次传代 光滑型菌落 粗糙型菌落 S R,2、菌落变异,增强 棒状噬菌体 白喉棒状杆菌 获得白喉
2、外毒素 减弱 胆汁、甘油、马铃薯培养基 牛分枝杆菌 卡介苗 13年(230代),3、毒力变异,细菌对某种抗菌药物由敏感变成耐药。 如：金黄色葡萄球菌对青霉素耐药性高达98 多重耐药性，甚至产生药物依赖性。 含链霉素培基 如：痢疾杆菌 依赖株 长期培养,4、耐药性变异,第2节 遗传变异的物质基础（DNA）,基因组：染色体和染色体外遗传物质,质粒 噬菌体,一、细菌的染色体,主要特点： 1.不形成染色体结构（1条环状双螺旋DNA ） 2.细菌DNA的改变导致遗传性状发生改变。,二、质粒 主要特点 1.染色体以外的遗传物质（环状闭合的双股DNA ） 2.能自我复制并传给子代 3.质粒控制细菌某些重要的
3、生物学性状： 致育性 、耐药性、致病性,几种重要的质粒： F质粒(致育质粒)： 编码细菌性菌毛 R质粒(耐药质粒) ： 编码细菌耐药性 Vi质粒(毒力质粒) ： 编码细菌毒力因子 Col质粒（细菌素质粒）： 编码大肠埃希菌的细菌素 代谢质粒： 编码与代谢相关的酶类,三、噬菌体,是侵袭细菌、真菌等微生物的病毒。,1.生物学性状,大小：以nm衡量，必须用电镜观察。 形态：蝌蚪形（多数）、球形、细杆形/丝形。 特性： 1.个体微小，无细胞结构。 2.具严格的活组织寄生性。 3.这种寄生性具有严格的宿主特异性。 4.抗原性。 化学成分 （1）核酸：DNA/RNA。 （2）蛋白质：构成噬菌体头部外壳和尾
4、部。 结构：,噬菌体结构,噬菌体电镜照片,2.毒性噬菌体 能在宿主菌细胞内复制增殖，产生许多子代噬菌体，并最终裂解细菌，称为毒性噬菌体 增值过程： 吸附、穿入、生物合成、成熟与释放,毒性噬菌体增殖过程：吸附,毒性噬菌体增殖过程：穿入,毒性噬菌体增殖过程： 生物合成,毒性噬菌体增殖过程： 成熟与释放,3、温和噬菌体/溶原性噬菌体 噬菌体基因与宿主菌染色体整合，不产生子代噬菌体，但噬菌体DNA能随细菌DNA复制，并随细菌的分裂而传代,整合在细菌基因组中的噬菌体基因组,溶原性细菌,有关概念： 整合在细菌DNA上的噬菌体基因称前噬菌体。 带有前噬菌体的细菌称溶原性细菌。 前噬菌体存在于细菌内，导致细菌
5、基因和性状发生改变，这种现象称溶原性转换。,毒性噬菌体和温和噬菌体的区别,温和噬菌体有溶原性周期和裂解周期。 毒性噬菌体只有裂解周期。,第三节 细菌变异的机制,基因突变 基因转移与重组,一、基因突变（以染色体为载体） 染色体突变 小范围结构改变 染色体畸变 较大范围结构改变,二、基因的转移与重组,概念： 受体菌接受来自供体菌（或病毒）的DNA片段，并把这种DNA片段整合成为受体菌基因组的一部分。 方式： 转化、转导、溶原性转换、结合,受体菌直接摄取供体菌游离的DNA片段并整合到受体菌的基因组上，使受体菌遗传性状发生改变。,1.转化（直接摄入DNA）,S型：有荚膜、有毒力,R型：无荚膜、无毒力,
6、死S型：无荚膜、无毒力,R型+死S S型,2.转导（以噬菌体为载体） 概念： 以噬菌体为载体，把供体菌的DNA转移给受体菌，使受体菌获得新的性状（即供体菌的部分性状）。 方式： （）普遍性转导 完全转导 流产转导 （）局限性转导,供体菌,（）普遍性转导（以毒性噬菌体为载体）,结果： 完全转导 流产转导,（）局限性转导（以温和噬菌体为载体）,3.溶原性转换（温和噬菌体感染并整合）,温和噬菌体的DNA整合到宿主菌染色体DNA后，成为溶原状态导致细菌遗传性变异（致细菌获得新的性状）。,溶原性转换临床应用：,白喉棒状杆菌(白喉毒素)、A群链球菌(红疹毒素毒素) 、肉毒梭菌(C、D毒素),4.接合（以质
7、粒为载体）,细菌通过性菌毛相互连接沟通，将遗传物质（主要是质粒DNA）从供体菌转移给受体菌。 接合性质粒：能通过接合方式转移的质粒称为接合性质粒，F质粒、R质粒、Col质粒和毒力质粒等。,（1）F质粒的接合,F+,F-,F+,F-,F+,F+,F+,F+,Donor,Recipient,F+,F-,（2）R质粒的接合,R100质粒可使宿主对下列药物及重金属具有抗性： 汞 四环素 链霉素 磺胺 氯霉素,质粒R100 基因图谱,类型 基因来源 转移方式 转化 供体菌游离DNA 直接摄入 转导 供体菌 噬菌体介导 溶原性转换 噬菌体 感染并整合 接合 供体菌 性菌毛连接,基因转移和重组的方式比较,第四节 细菌遗传变异在医学上的应用,耐药菌株日益增多，预防耐药性 不要滥用，药敏实验，早期足量、 要有一定疗程、联合用药。 细菌强毒株变异为减毒株，制备成减毒活疫苗。 卡介苗预防结核病。 利用基因工程制备生物制品 干扰素、白介素、胰岛素、乙肝疫苗等。 在测定致癌物质中的应用 凡能诱导细菌发生突变的物质都有可能是致癌物质。 Ames实验：伤寒沙门菌（his-） （his+）,
