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1、第五章第五章细菌的感染与致病机理细菌的感染与致病机理重要概念重要概念：1.1.感染：指病原微生物在宿主体内持感染：指病原微生物在宿主体内持续续存在或增殖。存在或增殖。 感染感染 发发病：病：2.2.病原菌：凡能引起宿主病原菌：凡能引起宿主发发病的病的细细菌叫病原菌。菌叫病原菌。第一节第一节细菌的致病性和毒力细菌的致病性和毒力一、概念一、概念1.1.致病性致病性: :一定种一定种类类的病原菌在一定条件下，在宿主体的病原菌在一定条件下，在宿主体 内引起感染的能力。内引起感染的能力。2.2.毒力：毒力：病原菌致病力强弱程度。病原菌致病力强弱程度。二、毒力的二、毒力的测测定定细菌毒力大小的表示方法有最
2、小致死量、半数细菌毒力大小的表示方法有最小致死量、半数致致死量、死量、最小感染量和半数感染量表示法。最为实用的是最小感染量和半数感染量表示法。最为实用的是半数致半数致死量死量(LD50)(LD50)或或半数感染量半数感染量(ID50)(ID50)表示法表示法。含义：在单位时间内，使接种的实验动物半数死亡或被含义：在单位时间内，使接种的实验动物半数死亡或被感染所需的微生物量数或细菌毒素量感染所需的微生物量数或细菌毒素量。3.细菌致病性的确定依据细菌致病性的确定依据经典柯赫法则：经典柯赫法则：1、病原菌应在同一疾病中、病原菌应在同一疾病中查出，查出，而健康者不存在。而健康者不存在。2、病原菌能够体
3、外获得、病原菌能够体外获得纯纯培养培养。3、此纯培养物接种、此纯培养物接种易感动易感动物物能导致相同的病症能导致相同的病症。4、自感染动物体内能重新、自感染动物体内能重新分离到该病原菌的纯培养分离到该病原菌的纯培养。基因水平的科赫法则：基因水平的科赫法则：1、在在致致病病菌菌中中检检出出某某些些基基因因或或其其产产物物，而而无无毒毒力力菌菌株株中中无。无。2、毒毒力力菌菌株株的的某某个个基基因因被被损损害害，则则毒毒株株的的毒毒力力应应减减弱弱或或消消除除，或或者者将将此此基基因因插插入入到到无无毒毒力力菌菌株株中中，表表现现为为有有毒毒力菌株特性。力菌株特性。3、将将细细菌菌接接种种动动物物
4、时时，该该基基因应在感染的过程得到表答。因应在感染的过程得到表答。4、在在接接种种动动物物检检测测到到该该基基因因表表达达产产物物的的抗抗体体或或产产生生免免疫疫保护保护。思考题思考题某鸡场爆发疾病，鸡大量死亡，对病死鸡某鸡场爆发疾病，鸡大量死亡，对病死鸡剖检，发现其肝脏质脆，且内有大量大小剖检，发现其肝脏质脆，且内有大量大小不一的出血点，取肝脏组织涂片在显微镜不一的出血点，取肝脏组织涂片在显微镜下观察发现有细菌，如何验证此菌即为病下观察发现有细菌，如何验证此菌即为病原菌？原菌？第二节第二节 细菌的毒力因子细菌的毒力因子构成病原菌毒力的物质主要是构成病原菌毒力的物质主要是侵袭力侵袭力和和毒素毒
5、素。 侵袭力侵袭力毒素毒素荚膜及其他物质荚膜及其他物质酶类酶类外毒素外毒素内毒素内毒素细菌的毒力细菌的毒力一、侵袭力一、侵袭力（一一）概概念念：是是指指细细菌菌突突破破机机体体的的防防御御屏屏障障，在在体体内定居、内化、繁殖及扩散的能力。内定居、内化、繁殖及扩散的能力。（二）细菌侵袭力构成（二）细菌侵袭力构成 （1）细菌分泌的胞外酶）细菌分泌的胞外酶也也称称蛋蛋白白酶酶，本本身身无无毒毒性性，但但在在细细菌菌感感染染的的过过程程中中有一定作用有一定作用。 （2）细菌分泌的与侵袭力有关的胞外酶）细菌分泌的与侵袭力有关的胞外酶血浆凝固酶血浆凝固酶纤维蛋白酶纤维蛋白酶透明质酸酶透明质酸酶其他酶类其他
6、酶类(3)与毒力相关的细菌表面结构物质荚膜荚膜具有抵抗吞噬及体液中杀菌物质的杀灭作用。菌毛菌毛细菌的普通菌毛其他其他表面表面结构结构沙门氏菌Vi抗原、大肠杆菌K抗原、链球菌表面的M抗原等都有抗吞噬作用。结合杆菌表面特殊的脂类（二）侵袭过程（二）侵袭过程1.1.定殖（又称定居）定殖（又称定居） 黏附素黏附素2.2.干干扰扰或逃避宿或逃避宿 主的防御机制主的防御机制3.3.内化作用内化作用 定定义义、意、意义义4.4.在体内增殖在体内增殖5.5.在体内在体内扩扩散散 胞外蛋白胞外蛋白酶酶抗吞噬作用抗吞噬作用抗体液免疫机制抗体液免疫机制透明质酸酶透明质酸酶纤维蛋白酶纤维蛋白酶血浆凝固酶血浆凝固酶卵磷
7、脂酶卵磷脂酶 作用作用胶原酶胶原酶脱氧核糖核酸酶脱氧核糖核酸酶 不与吞噬细胞接触不与吞噬细胞接触 抑制吞噬细胞摄取抑制吞噬细胞摄取 在吞噬细胞内生存在吞噬细胞内生存 杀死或损伤吞噬细胞杀死或损伤吞噬细胞 抗原伪装或变异抗原伪装或变异 分泌蛋白酶降解分泌蛋白酶降解IgIg 通过通过LPSLPS、OPMOPM、荚膜及荚膜及S S层逃避补体，层逃避补体，抑制抗体抑制抗体二、毒素二、毒素细菌毒素可分为细菌毒素可分为外毒素外毒素和和内毒素内毒素两大类。两大类。（一）外毒素（一）外毒素（ExotoxinExotoxin）1.1.概念概念: :2.2.来源来源 : :主要是某些革兰氏阳性菌，也有少数是革兰氏
8、主要是某些革兰氏阳性菌，也有少数是革兰氏阴性菌。阴性菌。 3.3.化学成分：一般外毒素是蛋白质化学成分：一般外毒素是蛋白质 。5.5.特性：（特性：（1 1）有菌种特异性。）有菌种特异性。 （2 2）毒性强。（）毒性强。（3 3）具）具有高度的特异性。（有高度的特异性。（4 4）良好的抗原性。（）良好的抗原性。（5 5）不耐热。不耐热。 （6 6）0.3%0.4%0.3%0.4%甲醛作用下，可以甲醛作用下，可以脱毒成类毒素。脱毒成类毒素。 6.6.组成组成A A亚单位：毒素活性中心，决定毒素的毒性效应亚单位：毒素活性中心，决定毒素的毒性效应B B亚单位：结合单位，使毒素分子结合宿主细胞亚单位：
9、结合单位，使毒素分子结合宿主细胞 膜受体上，协助膜受体上，协助A A亚单位穿过细胞膜亚单位穿过细胞膜7.7.分类分类A-BA-B型毒素型毒素攻膜毒素攻膜毒素超抗原毒素超抗原毒素（二）内毒素（二）内毒素（EedotoxinEedotoxin） 1.1.概念：概念： 2.2.化学成份：内毒宿主要成份为脂多糖（化学成份：内毒宿主要成份为脂多糖（LPSLPS）。）。 3.3.内毒素的作用内毒素的作用A、发发热热反反应应：内内毒毒素素作作为为外外源源性性致致热热原原（即即热热原原质质）作作用用于于粒粒细细胞胞和和单单核核细细胞胞等等，使使之之释释放放内内源源性性致致热热原原，如如IL-1,引引起起发发热
10、。热。B、糖糖代代谢谢紊紊乱乱：先先发发生生高高血血糖糖，后后转转而而为为低低血血糖糖，大大量量糖糖原原消耗，可能与肾上腺素大量分泌有关消耗，可能与肾上腺素大量分泌有关 。C、血血管管舒舒缩缩机机能能紊紊乱乱：内内毒毒素素激激活活血血管管活活性性物物质质（5-羟羟色色胺胺、激肽释放酶和激肽）的释放。激肽释放酶和激肽）的释放。D、弥漫性血管内凝血、弥漫性血管内凝血（Disseminated intravascular coagulation，DIC）：内毒素活化凝血系统）：内毒素活化凝血系统XII因子。因子。纤维蛋白原转为纤维蛋白。纤维蛋白原转为纤维蛋白。E、施瓦兹曼现象、施瓦兹曼现象(Shwa
11、rtzman phenomenon)：是由：是由内毒素引起内毒素引起DIC的一种特殊形式。的一种特殊形式。4.特性特性 ：（1）毒毒性性作作用用比比外外毒毒素素弱弱，且且毒毒性性作作用用没没特特异异性性。 （2）抗原性弱，仅能刺激机体产生微量的抗毒素。）抗原性弱，仅能刺激机体产生微量的抗毒素。（3）耐热。）耐热。（三）外毒素与内毒素的区别（三）外毒素与内毒素的区别 区别要点区别要点外毒素外毒素内毒素内毒素化学性质化学性质蛋白质蛋白质脂脂多多糖糖（毒毒性性主主要要为为类类脂脂A A）产生产生以以革革兰兰氏氏阳阳性性菌菌或或少少量量革革兰兰氏氏阴阴性菌分泌至细菌体外。性菌分泌至细菌体外。为为革革兰
12、兰氏氏阴阴性性细细菌菌细细胞胞壁壁结结构成份，菌体崩解后释出构成份，菌体崩解后释出稳定性稳定性不稳定，不稳定，6060以上能迅速破坏以上能迅速破坏耐热，耐热，6060耐受数小时耐受数小时毒性作用毒性作用特特异异性性。为为细细胞胞毒毒素素、肠肠毒毒素素、神神经经毒毒素素，对对特特定定的的细细胞胞或或组组织织发挥特定作用。发挥特定作用。全全身身性性，各各种种细细菌菌内内素素的的毒毒性性作作用用大大致致相相同同。引引起起发发热热、弥漫性血管内凝血、休克等。弥漫性血管内凝血、休克等。毒性程度毒性程度高，往往致死。高，往往致死。弱，很少致死。弱，很少致死。致热性致热性对宿主不发热对宿主不发热致宿主发热致
13、宿主发热免疫原性免疫原性强强，可可刺刺激激机机体体产产生生高高效效价价的的抗抗毒素。毒素。弱弱，免免疫疫应应答答不不足足以以中中和和毒毒性。性。类毒素类毒素甲醛处理，可脱毒成为类毒霉甲醛处理，可脱毒成为类毒霉不能产生不能产生三、三、III 型分泌系统型分泌系统（一）功能（一）功能与许多与许多G-病原菌毒力因子的分泌有关。具有接触介病原菌毒力因子的分泌有关。具有接触介导的特征。导的特征。病原菌与宿主细胞接触后，便立即启动病原菌与宿主细胞接触后，便立即启动III III 型分泌系统型分泌系统型分泌系统型分泌系统，启动后细菌分泌大量与毒力有关的，启动后细菌分泌大量与毒力有关的多种蛋白质，从细菌的胞浆
14、直接进入宿主胞浆，发多种蛋白质，从细菌的胞浆直接进入宿主胞浆，发挥毒性作用。挥毒性作用。（二）构成（二）构成由由30-40kb大小基因组编码，以大小基因组编码，以毒力岛毒力岛的形式存在的形式存在于细菌质粒或染色体。于细菌质粒或染色体。第三节第三节 病原菌与传染病原菌与传染传染：传染：病原微生物侵入动物机体，在一定部位定居并生长病原微生物侵入动物机体，在一定部位定居并生长繁殖，产生有毒物质，引起机体出现一系列病理生理现象繁殖，产生有毒物质，引起机体出现一系列病理生理现象反应。又叫感染。反应。又叫感染。一、病原菌引起传染的必要条件一、病原菌引起传染的必要条件（一）病原菌方面（一）病原菌方面 1.病
15、原菌必须具有一定的毒力：病原菌必须具有一定的毒力： 2.病原菌要达到一定数量：病原菌要达到一定数量： 3.病原菌要有适宜的侵入门户：病原菌要有适宜的侵入门户：（二）动物方面（二）动物方面 种类、性别、年龄、体质、抗感染能力种类、性别、年龄、体质、抗感染能力（三）外界环境（三）外界环境二、传染的表现形式二、传染的表现形式1.显显性性传传染染：当当侵侵入入的的病病原原菌菌毒毒力力较较强强，数数量量较较多多，而而机机体体抵抵抗抗力力较较低低时时，侵侵入入的的病病原原菌菌生生长长繁繁殖殖，对对动动物物机机体体产产生生损损害害，出出现现具具有有明明显显临临床床症症状状的的疾疾病病时时，称称显显性性传染。
16、传染。2.隐隐性性传传染染：当当侵侵入入的的病病原原菌菌毒毒力力较较弱弱，数数量量不不多多，而而动动物物机机体体又又具具有有一一定定的的抵抵抗抗力力时时，侵侵入入的的病病原原菌菌进进行行有有限限的的生生长长繁繁殖殖，对对动动物物机机体体损损害害较较轻轻，不不出出现现或或仅仅出出现现轻微的临床症状，即隐性传染。轻微的临床症状，即隐性传染。3.带带菌菌现现象象：隐隐性性传传染染或或传传染染病病痊痊愈愈后后，病病原原菌菌在在动动物物体体内内继继续续存存在在，并并不不断断排排出出体体外外，称称带带菌菌现现象象。呈呈带带菌菌状态的动物称为带菌者。状态的动物称为带菌者。三、病原菌在宿主体内的分布三、病原菌
17、在宿主体内的分布1.局部传染：局部传染：2.全身传染：全身传染：（1）毒血症：）毒血症：（2）菌血症：）菌血症：（3）败血症：）败血症：（4）脓毒血症：）脓毒血症：第四节第四节 细菌毒力的增强与减弱细菌毒力的增强与减弱一、毒力减弱的方法一、毒力减弱的方法二、毒力增二、毒力增强强的方法的方法 第六章第六章 细细菌的菌的遗传变遗传变异异主要内容主要内容一、细菌的遗传物质一、细菌的遗传物质（一）细菌的染色体（一）细菌的染色体（二）染色体以外的遗传物质（二）染色体以外的遗传物质二、细菌的变异二、细菌的变异（一）细菌变异的类型（一）细菌变异的类型（二）细菌变异的机制（二）细菌变异的机制三、细菌遗传变异的
18、实际应用三、细菌遗传变异的实际应用细菌的遗传细菌的遗传细菌的变异细菌的变异细菌变异的分类细菌变异的分类第一节第一节 细菌遗传的物质基础细菌遗传的物质基础一、细菌的染色体一、细菌的染色体细菌染色体的结构与特点细菌染色体的结构与特点1、细细菌菌是是一一条条染染色色体体，呈呈环环状状双双螺螺旋旋DNA结结构构，按按一定构型反复回旋卷曲而成的松散的网状结构。一定构型反复回旋卷曲而成的松散的网状结构。2、细细菌菌染染色色体体是是核核蛋蛋白白与与细细菌菌的的DNA相相结结合合。该该蛋蛋白与基因的活化、白与基因的活化、DNA的复制有关。的复制有关。3、不不同同细细菌菌染染色色体体DNA的的G+C mol不不
19、同同。约约有有1的的碱碱基基被被甲甲基基化化，其其中中腺腺嘌嘌呤呤被被甲甲基基化化的的数数量量最最多多；其次为胞嘧啶。其次为胞嘧啶。4、细细菌菌基基因因组组中中，不不编编码码的的DNA序序列列很很少少，只只有有少少数数基基因因具具有有重重复复序序列列，功功能能相相关关的的基基因因高高度度集集中，组合成操纵子。中，组合成操纵子。5、细菌具有连续的基因结构，无内含子、细菌具有连续的基因结构，无内含子二、质粒二、质粒1.质粒的特点质粒的特点1）质粒并非细菌生存所必不可少的遗传物质。）质粒并非细菌生存所必不可少的遗传物质。 2）质质粒粒的的传传递递（转转移移）是是细细菌菌遗遗传传物物质质转转移移的的一
20、个重一个重 要方式。要方式。 3）质粒可自行失去或经人工处理而消失。）质粒可自行失去或经人工处理而消失。 4）质粒可以独立复制。）质粒可以独立复制。 5）可有几种质粒同时共存在于一个细菌内。）可有几种质粒同时共存在于一个细菌内。2.质粒的分类质粒的分类1）能否通过细菌的结合作用进行转移）能否通过细菌的结合作用进行转移结合性质粒结合性质粒非结合性质粒非结合性质粒2）质粒在宿主菌内拷贝数的多少）质粒在宿主菌内拷贝数的多少严紧型质粒严紧型质粒松弛型质粒松弛型质粒3）质粒的相容与不相容性）质粒的相容与不相容性 两两种种结结构构相相似似、密密切切相相关关的的质质粒粒不不能能稳稳定定共共存存于于一一个个宿
21、宿主主菌菌；结结构构相相差差较较大大、互互不不相相干干的的质质粒粒可可以以共共存存于于同一个菌体。同一个菌体。4）质粒的来源不同）质粒的来源不同天然质粒天然质粒人工构建质粒人工构建质粒致育因子（致育因子（致育因子（致育因子（fertility factorfertility factor） F F质粒质粒质粒质粒l与有性生殖有关l带有F质粒的为雄性菌，能长出性菌毛；无F质粒的为雌性菌，无性菌毛l高频重组菌（highfrequencerecombination,Hfr）：F质粒整合到宿主染色体的菌株lF因子：Hfr菌株上的F因子通过重组恢复成自由状态时，有时可将其相邻的染色体基因一起切割下来，成
22、为携带某一染色体基因的F因子，将携带不同基因的F因子统称为F。几种重要的天然质粒耐药性质粒耐药性质粒耐药性质粒耐药性质粒编码细菌对抗菌药物或重金属盐类的耐药性。毒力质粒（毒力质粒（毒力质粒（毒力质粒（ViVi质粒）（质粒）（质粒）（质粒）（virulence plasmidvirulence plasmid）编码与该菌致病性有关的毒力因子。细菌素质粒细菌素质粒细菌素质粒细菌素质粒l l编码各种细菌产生的细菌素编码各种细菌产生的细菌素。代谢质粒代谢质粒代谢质粒代谢质粒l编码产生相关的代谢酶。人工构建的质粒人工构建的质粒1.人工构建质粒的目的：人工构建的质粒主要用于基因工程技术，在该技术中质粒主要
23、被用作载体。基因工程的程序：（1）获取所需要的基因（2）将目的基因与载体连接（3）将重组DNA导入到受体细胞，外源基因得到表达。2.基因工程载体必须具备下列条件：1）环状DNA结构2）具有限制性内切酶的位点，以便与外源基因连接3）可不依赖于染色体进行独立复制4）具有有别于宿主的选择性标记5）可通过特定方法导入某些宿主细胞功能不同特殊用途的载体克隆载体表达载体拷贝数高具有单（多）克隆位点载体本身带有一个或多个选择标记除具有克隆载体的一般特性以外，还具有一套表达元件：启动子、SD序列、终止子3.基因工程载体分类4、质粒作为载体AATTCTTAAGGAATTCTTAAEcoRI酶切转化1、高温变性、
24、高温变性2、低温复性、低温复性3、一定温度延伸、一定温度延伸PCR三、转座因子三、转座因子 存存在在于于细细菌菌染染色色体体上上，可可作作为为独独立立单单位位在在染染色色体体上上自自由由移移动动的的DNA片片断断。转转座座因因子子有有三三种种类类型型：插插入入序序列列（IS）、转转座座子子（Tn）、及及特特殊噬菌体。殊噬菌体。1.插入序列（insertionsequence,IS）是最小的转位因子，长度不超过2kb，不携带任何已知与插入功能无关的基因区域，往往是插入后与插入点附近的序列共同起作用，可能是原细胞正常代谢的调节开关之一。TransposaseABCDEFGGFEDCBAISIS2.
25、转座子（transposon,Tn）长度一般超过2kb，除携带与转位有关的基因外，还携带耐药性基因、抗金属基因、毒素基因及其他结构基因等。因此当Tn插入某一基因时，一方面可引起插入基因失活产生基因突变，另一方面可因带入耐药性基因而使细菌获得耐药性。转座子可能与细菌的多重耐药性有关。IS ISResistance Gene(s)IS ISResistance Gene(s)转座子的特征转座子携带耐药或毒素基因Tn1Tn2Tn3AP（氨苄青霉素）Tn4AP、SM（链霉素）、Su（磺胺）Tn5Km（卡那霉素）Tn6KmTn7TMP（甲氧苄氨嘧啶）、SMTn9Cm（氯霉素）Tn10Tc（四环素）tn5
26、51Em（红霉素）Tn971EmTn1681大肠埃希菌（肠毒素基因）3.转座噬菌体或前噬菌体是一些具有转座功能的溶原性噬菌体，当整合到细菌染色体上，能改变溶原性细菌的某些生物学性状，如白喉棒状杆菌、肉毒梭菌等的外毒素就是由转座噬菌体的有关基因所编码的。另外，转座噬菌体从细菌染色体分离脱落时，可能连带有细菌的DNA片段，故它还可能在遗传物质转移过程中起载体作用。四、毒力岛（四、毒力岛（PAI） 位位于于细细菌菌染染色色体体之之内内，分分子子结结构构与与功功能能有有别别于于细细菌菌染染色色体体的的病病原原菌菌的的某个或某些独立基因群。某个或某些独立基因群。第二节基因突变第二节基因突变一、细菌变异类
27、型一、细菌变异类型1.形态变异形态变异（1）自然形成或诱导产生的细菌）自然形成或诱导产生的细菌L型。型。（2）病病原原菌菌在在特特定定的的动动物物组组织织器器官官中中，可可发发生生形形态态结结构变异构变异 2.结构和抗原性变异。结构和抗原性变异。（1）荚膜变异。（）荚膜变异。（2）芽孢变异。（）芽孢变异。（3)鞭毛变异。鞭毛变异。H-O变变异异：有有鞭鞭毛毛能能运运动动的的细细菌菌丧丧失失鞭鞭毛毛形形成成能能力力的的变变异称异称3.培养性状的变异培养性状的变异 S-R变异；变异；R-S 变异变异4.毒力变异毒力变异5.生化形状变异生化形状变异（1）营营养养缺缺陷陷型型变变异异（2）诱诱导导酶酶
28、产产生生。（3）终终末末产产物阻遏。物阻遏。6.耐药性变异耐药性变异形态结构变异l3-6%食盐鼠疫杆菌多形态性(衰残型)。琼脂培养基形态结构变异l青霉素、溶菌酶正常形态细菌L型变异抗体或补体(部分或完全失去胞壁)正常霍乱弧菌霍乱弧菌L型毒力变异l棒状噬菌体白喉棒状杆菌获得白喉毒素二、细菌变异的机理二、细菌变异的机理1. 突变突变（1）碱基置换。）碱基置换。（2）碱基的减少、增加与倒置。）碱基的减少、增加与倒置。（3）碱基的互变异构。）碱基的互变异构。1)碱基置换(basesubstitution)：点突变ATGCACCTTCTTATAAAAACCGAATAA甲硫组亮亮异亮赖苏谷ATGCACCT
29、CCTTATAAAAATCGAATAA甲硫组亮亮异亮赖异亮谷碱基转换CTTCTCCTACTG亮TAATAGTGA终止密码ATGCACCTTCTTATAAAAACCGAATAA甲硫组亮亮异亮赖苏谷ATGCACCTTCTTCTAAAAACCGAATAA甲硫组亮亮亮赖苏谷AG碱基颠换错义突变ATGCACCTTCTTATAAAAACCGAATAA甲硫组亮亮异亮赖苏谷ATGCACCTTCTTATATAAACCGAATAA甲硫组亮亮亮无义突变无意义蛋白质或TCAC或TG2)插入或缺失突变(deletionorinsertionmutation)ATGCACCTTCTTATAAAAACCGAATAA甲硫组亮
30、亮异亮赖苏谷ATGCACCTCCTTAAACCCATAAAAATCGAATAA甲硫组亮亮赖脯异亮赖异亮谷AAACCCATGCACCTTCTTATAAAAACCGAATAA甲硫组亮亮异亮赖苏谷ATGCACCTCCTTAAACATAAAAACCGAATAA甲硫组亮亮赖组赖天冬精异亮AAAC氨基酸数目的增加或减少移码突变异常蛋白质突变的机理突变的机理a.自发突变自发突变细菌在分裂繁殖时，由于DNA复制过程中，所出现的碱基错配，引起的突变。特点：具有偶然性，突变是随机不定向的，外界因素不能决定细菌的性状如何改变。突变率一般在106109。b.诱发突变：诱发突变：采用人工的方法，通过诱变剂（mutage
31、n）诱导细菌发生突变。1、电离辐射：X线、紫外线。X线能量极强，导致DNA磷酸二酯键的断裂；紫外线导致DNA形成嘧啶二聚体的形成，妨碍了DNA聚合酶的作用。2、化学诱变：（1）亚硝酸：其主要作用是对C和G的脱氨基作用，脱氨基的结果导致氢键的改变，下次复制时相应由A或T(而不是由G或C)配对；（2）羟胺：主要作用于C，将C转变为只能与A配对的修饰碱基羟基亚胺碱基。（3）烷化剂（乙基甲烷磺酸、甲基甲烷磺酸等）嘌呤烷基化，碱基错误配对。2.基因的转移与重组基因的转移与重组（1）转化）转化 定定义义：转转化化是是受受体体菌菌直直接接摄摄取取供供体体菌菌游游离离的的DNA片片段段，整整合合与与自自身身的
32、的基基因因组组中中，而而获获得得了了该该供供体体菌菌的的部部分遗传特性。分遗传特性。 活无毒II型（无荚膜）活有毒III型（有荚膜）杀死的有毒III型（有荚膜）白鼠死亡死亡不死不死亡亡混合混合白鼠白鼠死亡分离活的有毒III型肺炎链球菌 过程：过程：a.转化因子（转化因子（transforming： principle ）b.感受态（感受态（competence）c.过程1、一段长的双链DNA分子借助与DNA结合蛋白到细胞表面，并被核酸内切酶切开。2、一条链被核酸酶降解3、未降解的链与感受态特异蛋白结合4、单链DNA进入细胞，并且在宿主DNA的同源区段整合进宿主染色体中转化的机理转化的机理（2）
33、转导）转导 定义：定义：以噬菌体为媒介，把供细菌的基因转移到受体菌内，导以噬菌体为媒介，把供细菌的基因转移到受体菌内，导致后者基因改变的过程称为转导。致后者基因改变的过程称为转导。 转到的类型转到的类型：完全转导完全转导顿挫转导顿挫转导普遍性转导普遍性转导局限性转导局限性转导普遍性转导l在噬菌体DNA装入外壳蛋白组成新的噬菌体时，在105107次装配中会发生一次装配错误，误将细菌的DNA片段装入噬菌体的头部，成为一个转导噬菌体。普遍性转导局限性转导galbiogalbiogalbiogalbiobiogal（3）接合）接合定义：细菌之间通过性菌毛直接接触，有供体定义：细菌之间通过性菌毛直接接触，有供体细菌将质粒细菌将质粒DNA转移给受体细菌的过程。转移给受体细菌的过程。分类：接合性质粒有三种，分类：接合性质粒有三种，F质粒、质粒、R质粒和质粒和Col质粒。质粒。三、细菌遗传变异研究的实际意义三、细菌遗传变异研究的实际意义1.疾病诊断疾病诊断2.在疾病预防和治疗中的应用在疾病预防和治疗中的应用3.在基因工程方面的应用在基因工程方面的应用
