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1、第六章 细菌的变异,一、常见的细菌变异现象,（一）形态结构变异 1. 形态变异 2. 荚膜变异 3. 芽孢变异 4. 鞭毛变异,（二）培养特性变异 1. 光滑型粗糙型 2. D菌落变异（侏儒菌落）,（三）毒力变异 1. 毒力的增强 2. 毒力的减弱,（四）生化特性变异 1. 营养缺陷型变异：指由于细菌代谢缺陷造成的需某种物质才能生长的变异，如鼠伤寒沙门氏菌对铵盐的利用。 2. 诱导酶的产生：如大肠杆菌的乳糖酶。 3. 终末产物阻遏：指细菌合成的某些酶类可被自身合成产物所抑制。,（五）耐药性变异（抗性变异）： 是对某种化学药物或致死物理因子抗性的变异。通过自发突变以及抗性遗传因子的传递，而产生大
2、多数抗性。 细菌获得抗性后，即使在没有药物的条件下，一般也不丧失抗性。但对青霉素、氯霉素、四环素、红霉素等由于诱导而产生的耐药性，在药物消失后，抗性也消失。,（六）抗原性变异： 编码细菌的抗原结构如菌体抗原、菌毛抗原、荚膜抗原、编码抗原等基因发生突变时，细菌形成相应抗原结构的能力丧失，引起细菌抗原性变异。,二、细菌变异的机制,基因组： 位于核体，是细菌遗传的主要物质基础。 质粒： 环状双螺旋DNA分子，编码细菌重要的生物学性状。 F质粒（编码性菌毛）、Vi质粒（各种毒力编码因子）。 接合性质粒（可在细菌间进行转移）、非结合性质粒（不可在细菌间进行转移）、附加体（可结合到染色体上）,转座子：指一
3、些微生物的某些DNA片断作为一个独立单位可在染色体上移动，可发生在同种或不同种细胞间。 细菌的转座子有：插入序列（IS）、转座子（Tn）、某些特殊的噬菌体。 毒力岛（PAI）：指病原的某个或某些毒力基因群，位于染色体内，但结构有别与染色体。,基因突变和基因转移,（一） 突变：生物个体的遗传物质自身发生的改变。 1. 染色体畸变 指染色体的一大段发生了变化，包括染色体结构上的缺失、重复、插入、易位、倒置。 2. 基因突变也称点突变 指相应基因上的DNA链中一个或几个核苷酸对的改变。包括置换（转换、颠换）、移码（由基因缺失或插入造成）。,置换:（转换和颠换） 1. 转换：嘌呤换嘌呤 AACTGCC
4、CAAAAT AACTGCCCAAGGT 2. 颠换：嘌呤换嘧啶、或嘧啶换嘌呤 AACTGCCCGGAAT AACTGCCCTTAAT 移码: 插入或缺失： AACTGCCCGGAAT 1. 碱基增加 AACggaaTGCCCGGAAT 2. 碱基缺失 AACTGCCC-AT,3. 突变的方式： 自发突变：突变率很低，为1/106-1/109。 人工突变：高温、辐射、化学药物、生物学方法。 病毒的突变： A.点突变：包括温度敏感突变、蚀斑突变和热突变。 B. 缺失突变,（二）基因的转移与重组 两个不同性状个体之间的遗传物质转移到一起，经过重新组合形成遗传性个体的方式叫基因重组。 原核微生物的基
5、因重组，是通过“转化”、 “转导”、“接合” 等方式进行，由供体细胞将部分遗传物质单向传递给受体细胞而发生的。,. 转化 细菌直接由外界环境中摄取DNA片断，整合于自身的基因组中，在亲缘菌之间，频率低。 革兰氏阳性菌和革兰氏阴性菌中都有发生。 不是所有细菌都有转化现象，大多数细菌不能接受外源性DNA，不能将它整合到染色体中。,细菌能产生内切酶，识别并切割进入细胞的外源性DNA。 受体菌必须处于感受态才能转化。,. 转导 以噬菌体为媒介，将供体细菌的部分遗传物质转移给受体菌的过程，发生在亲缘菌之间，频率低。,普遍性转导: 细菌或质粒DNA裂解片断误装入噬菌体内，形成完全缺陷的转导性噬菌体。 供体
6、菌DNA片断与受体菌的染色体DNA整合，成为遗传性稳定的转导子，称完全转导。 不发生完全整合，供体菌DNA仍处于游离状态，不自身复制，但能转录、翻译和表达性状，称为顿挫转导。,局限性转导: 噬菌体DNA留在细菌染色体上，并带走细菌DNA上的部分基因，这种发生偏差的噬菌体，称为部分缺陷噬菌体，当此噬菌体再次侵入受体菌时，可带入原来供体菌的特定基因。,溶原性转变 细菌被温和噬菌体感染后，因噬菌体的基因整合到细菌的基因组上，使细菌表型性状发生变化的现象。 如不产白喉毒素的杆菌变成产毒素的白喉杆菌。,. 接合： 通过性柔毛暂时沟通，由供体将遗传物质（质粒、基因）转移给受体细菌的过程（必须有菌体的接触）
7、。 接合性质粒有： F质粒、R质粒、Col质粒,R质粒（ R因子） 由环状双股DNA构成的质粒。 由两种不同功能的因子组成，另一是耐药性转移因子（RIF），决定性菌毛的形成；一是耐药性因子（RF），是决定耐药性的基因。 具R因子的菌为耐药菌或R+菌。 R质粒是一种稳定的质粒。,Col质粒：控制细菌素的合成。 F质粒：F+、F-、Hfr,. 原生质体融合： 通过人为的方法，使遗传性状不同的两个细胞的原生质体发生融合，并产生重组系的过程。,2. 病毒的基因重组 分子内重组：指两种病毒的单分子核酸链中有一部分核苷酸序列进行交换，所形成的重组体。常见于单股DNA病毒。 基因重配：是多分子基因组的病毒之间一个或几个核酸节段发生交换，形成的重配体。常见于RNA病毒。,细菌遗传变异研究的实际意义,（一）细菌鉴定：微卫星技术 （二）疾病预防和治疗：耐药性、疫苗 （三）基因工程：目的基因分离、目的基因与载体DNA的体外重组、重组体导入受体细胞（常用转化）、复制与表达。,
