病原8細(xì)菌的遺傳與變異課件

第三節(jié)細(xì)菌的遺傳與變異第三節(jié)細(xì)菌的遺傳與變異1基本概念遺傳：使細(xì)菌的性狀保持相對穩(wěn)定，且代代相傳，使其菌種得以保存。變異：在一定條件下，子代與親代之間以及子代與子代之間的生物學(xué)性狀出現(xiàn)的差異。細(xì)菌的變異分為:

1.遺傳性變異：基因變不可逆可遺傳

2.非遺傳性變異：基因未變可逆不遺傳

基本概念遺傳：使細(xì)菌的性狀保持相對穩(wěn)定，且代代相傳，使其菌種2遺傳性變異與非遺傳性變異的比較遺傳性變異非遺傳性變異基因改變+-遺傳+-可逆性-+外界環(huán)境-+變異幅度個別細(xì)胞群體遺傳性變異與非遺傳性變異的比較遺傳性變異非遺傳性變異基因改變3一.細(xì)菌的變異現(xiàn)象（一）形態(tài)結(jié)構(gòu)的變異（二）菌落變異（三）毒力變異（四）耐藥性變異一.細(xì)菌的變異現(xiàn)象（一）形態(tài)結(jié)構(gòu)的變異4細(xì)菌的大小和形態(tài)：在不同的生長時期可不同，生長過程中受外界環(huán)境的影響也可發(fā)生變異。如：鼠疫耶氏菌在陳舊培養(yǎng)物上細(xì)菌的多形態(tài)性、細(xì)菌L型。細(xì)菌的特殊結(jié)構(gòu)：如莢膜（肺炎鏈球菌）、芽胞（炭疽芽孢桿菌）、鞭毛（變形桿菌H-O變異）也可發(fā)生變異。（一）形態(tài)結(jié)構(gòu)的變異細(xì)菌的大小和形態(tài)：在不同的生長時期可不同，生長過程中受外界環(huán)5（一）形態(tài)結(jié)構(gòu)的變異

3-6%食鹽

鼠疫耶氏菌多形態(tài)性

陳舊培基物

（一）形態(tài)結(jié)構(gòu)的變異6

青霉素、溶菌酶

正常形態(tài)細(xì)菌L型變異

抗體或補(bǔ)體

(部分或完全失去胞壁)

青霉素、溶菌酶7細(xì)菌的菌落：有光滑(S)型和粗糙(R)型兩種。S型表面光滑、濕潤、邊緣整齊。經(jīng)人工培養(yǎng)多次傳代后菌落表面邊為粗糙、干燥、邊緣不整齊，稱S—R變異。S—R變異常見于腸道桿菌。變異時不僅菌落的發(fā)生改變，且其它性狀也可變化。S型菌的致病性強(qiáng)，但有少數(shù)R型菌的致病性強(qiáng)，如結(jié)核分枝桿菌。（二）菌落變異細(xì)菌的菌落：有光滑(S)型和粗糙(R)型兩種。（二）菌落變異8（二）菌落變異

在陳舊培養(yǎng)基中長期培養(yǎng)

光滑型菌落

粗糙型菌落

S

R

原因：失去LPS的特異多糖（二）菌落變異在陳9S型菌落R型菌落S型菌落R型菌落10毒力增強(qiáng)：無毒力的白喉棒狀桿菌常寄居在咽喉部，不致??；當(dāng)感染了β-棒狀噬菌體后變成溶原性細(xì)菌，則獲得產(chǎn)生白喉毒素的能力，引起白喉。毒力減弱：有毒菌株長期在人工培養(yǎng)基上傳代培養(yǎng)，可使細(xì)菌的毒力減弱或消失?？ń槊?BCG)是有毒的牛結(jié)核分枝桿菌在含有膽汁、甘油、馬鈴薯培養(yǎng)基上，經(jīng)過13年，連續(xù)傳230代，獲得的一株毒力減弱但仍保持免疫原性的變異株。（三）毒力變異毒力增強(qiáng)：無毒力的白喉棒狀桿菌常寄居在咽喉部，不致??；當(dāng)感染11（三）毒力變異增強(qiáng)

β棒狀噬菌體

白喉棒狀桿菌

獲得白喉毒素

減弱

膽汁、甘油、馬鈴薯培養(yǎng)基

牛分枝桿菌

卡介苗

13年(230代)

（三）毒力變異增強(qiáng)12牛分支桿菌

Mycobacteriumbovis置于含膽汁的培養(yǎng)基，逐漸增加膽汁的濃度13年卡介苗BacillusCalmette-Guerin(BCG)在膽汁中適應(yīng)性生長，充分減毒成為預(yù)防肺結(jié)核的疫苗。牛分支桿菌置于含膽汁的培養(yǎng)基，逐漸增加膽汁的濃度13年卡介苗13耐藥性變異：細(xì)菌對某種抗菌藥物由敏感變?yōu)槟退幍淖儺悺Ｓ行┘?xì)菌還表現(xiàn)為同時耐受多種抗菌藥物，即多重耐藥性。從抗生素廣泛應(yīng)用以來，細(xì)菌對抗生素耐藥的不斷增長是世界范圍內(nèi)的普遍趨勢，給臨床治療帶來很大的困難，并成為當(dāng)今醫(yī)學(xué)上的重要問題。（四）耐藥性變異耐藥性變異：細(xì)菌對某種抗菌藥物由敏感變?yōu)槟退幍淖儺?。有些?xì)菌14（四）耐藥性變異金黃色葡萄球菌有些細(xì)菌還同時耐受多種抗菌藥物，即多重耐藥性，甚至產(chǎn)生藥物依賴性。

含鏈霉素培基

痢疾桿菌依鏈株

長期培養(yǎng)

（四）耐藥性變異金黃色葡萄球菌15二.細(xì)菌遺傳變異的物質(zhì)基礎(chǔ)（一）細(xì)菌的染色體（二）染色體外的遺傳物質(zhì)

1.細(xì)菌的質(zhì)粒2.噬菌體3.轉(zhuǎn)位因子二.細(xì)菌遺傳變異的物質(zhì)基礎(chǔ)（一）細(xì)菌的染色體16（一）細(xì)菌的染色體是裸露的DNA，無組蛋白包繞。由一條雙股環(huán)狀DNA分子反復(fù)回旋盤繞而成，附著在橫隔中介體或細(xì)菌膜上。基因與真核細(xì)菌不同，基因是連續(xù)的,無內(nèi)含子，轉(zhuǎn)錄后形成的mRNA不必再剪切、拼接，可直接翻譯成多肽。DNA的復(fù)制，在大腸桿菌已被證明是雙向復(fù)制。自大腸桿菌提取的DNA是一條完整的DNA鏈，分子量僅為人體細(xì)胞DNA量的0.1%。大腸桿菌的DNA約為4×106個堿基對，因此約有5000多個基因，可編碼幾千種多肽。（一）細(xì)菌的染色體是裸露的DNA，無組蛋白包繞。由一條雙股環(huán)17概念：是細(xì)菌染色體以外的遺傳物質(zhì)，是環(huán)狀閉合的雙鏈DNA。質(zhì)粒基因可編碼多種重要的生物學(xué)性狀。1.質(zhì)粒（二）染色體外的遺傳物質(zhì)概念：是細(xì)菌染色體以外的遺傳物質(zhì)，是環(huán)狀閉合的雙鏈DNA。質(zhì)18具有自我復(fù)制的能力。DNA所編碼的基因產(chǎn)物賦予細(xì)菌某些性狀特征。可自行丟失與消除。轉(zhuǎn)移性?？煞譃橄嗳菪耘c不相容性兩種。（1）質(zhì)粒DNA的主要特征具有自我復(fù)制的能力。（1）質(zhì)粒DNA的主要特征19（2）醫(yī)學(xué)上重要的質(zhì)粒1)致育質(zhì)粒（F質(zhì)粒）：編碼細(xì)菌的性菌毛2)耐藥性質(zhì)粒：編碼細(xì)菌對抗菌藥物或重金屬鹽類的耐藥性。分兩類，一是接合性耐藥質(zhì)粒（R質(zhì)粒），另一是非接合耐藥性質(zhì)粒；3)細(xì)菌素質(zhì)粒：編碼細(xì)菌產(chǎn)生細(xì)菌素；4)毒力質(zhì)粒（Vi質(zhì)粒）：編碼與該菌致病性有關(guān)的毒力因子；5)代謝質(zhì)粒：編碼產(chǎn)生相關(guān)的代謝酶。（2）醫(yī)學(xué)上重要的質(zhì)粒1)致育質(zhì)粒（F質(zhì)粒）：編碼細(xì)菌的性菌20噬菌體：是感染細(xì)菌、真菌、放線菌或螺旋體等微生物的病毒。噬菌體具有病毒的一些特性：個體微小、沒有細(xì)胞結(jié)構(gòu)、專性細(xì)胞內(nèi)寄生。噬菌體分布：極廣，凡是有細(xì)菌的場所，就可能有相應(yīng)的噬菌體的存在。2.噬菌體噬菌體：是感染細(xì)菌、真菌、放線菌或螺旋體等微生物的病毒。2.21噬菌體很小，用電鏡觀察。在電鏡下有三種形態(tài)：蝌蚪形、微球形和絲形。大多數(shù)噬菌體呈蝌蚪形，由頭部和尾部兩部分組成。（1）噬菌體的形態(tài)與結(jié)構(gòu)噬菌體很小，用電鏡觀察。（1）噬菌體的形態(tài)與結(jié)構(gòu)22蝌蚪形噬菌體結(jié)構(gòu)模式圖蝌蚪形噬菌體結(jié)構(gòu)模式圖23噬菌體的其他生物學(xué)性狀化學(xué)組成：噬菌體主要由核酸和蛋白質(zhì)組成。遺傳物質(zhì)：DNA或RNA，由此分成DNA噬菌體和RNA噬菌體。蛋白質(zhì)：構(gòu)成頭部的衣殼及尾部，起著保護(hù)核酸的作用?？乖裕菏删w具有抗原性，能刺激機(jī)體產(chǎn)生特異性抗體。抵抗力：對理化因素及多數(shù)化學(xué)消毒劑的抵抗力比一般細(xì)菌的繁殖體強(qiáng)，75℃30min滅活。能耐受低溫和冰凍，但對紫外線和X射線敏感。噬菌體的其他生物學(xué)性狀化學(xué)組成：噬菌體主要由核酸和蛋白質(zhì)組成24（2）噬菌體與細(xì)菌的相互關(guān)系噬菌體感染細(xì)菌有兩種結(jié)果：①噬菌體增殖，細(xì)菌被裂解，建立溶菌性周期，這類噬菌體稱為毒性噬菌體。②噬菌體核酸與細(xì)菌染色體整合，成為前噬菌體，細(xì)菌變?yōu)槿茉约?xì)菌，建立溶原性周期，這類噬菌體稱為溫和噬菌體。（2）噬菌體與細(xì)菌的相互關(guān)系噬菌體感染細(xì)菌有兩種結(jié)果：25噬菌體可分為兩類：毒性噬菌體：能在宿主細(xì)胞內(nèi)復(fù)制增殖，產(chǎn)生許多子代噬菌體，并最終裂解細(xì)菌。溫和噬菌體：噬菌體基因與宿主染色體整合，不產(chǎn)生子代噬菌體，但噬菌體DNA能隨細(xì)菌DNA復(fù)制，并隨細(xì)菌的分裂而傳代。（2）噬菌體與細(xì)菌的相互關(guān)系噬菌體可分為兩類：（2）噬菌體與細(xì)菌的相互關(guān)系261)噬菌體的溶菌性周期噬菌體的復(fù)制周期或溶菌周期：從噬菌體吸附至細(xì)菌溶解釋放出子代噬菌體的過程。增殖方式：

毒性噬菌體在敏感菌內(nèi)以復(fù)制方式進(jìn)行增殖。增殖過程包括：吸附穿入、生物合成、成熟釋放。1)噬菌體的溶菌性周期噬菌體的復(fù)制周期或溶菌周期：27吸附吸附是噬菌體與菌體表面受體發(fā)生特異性結(jié)合的過程，其特異性取決于噬菌體蛋白與宿主菌表面受體分子結(jié)構(gòu)的互補(bǔ)性。吸附吸附是噬菌體與菌體表面受體發(fā)生特異性結(jié)合的過程，其特異性28毒性噬菌體的復(fù)制周期—溶菌性周期毒性噬菌體的復(fù)制周期—溶菌性周期29病原8細(xì)菌的遺傳與變異課件302）溶原性周期溫和噬菌體有溶原性周期和溶菌性周期溶原性周期：溫和噬菌體的基因組能與宿主菌基因組整合，并隨細(xì)菌分裂傳至子代細(xì)菌的基因組中，不引起細(xì)菌裂解。前噬菌體：整合在細(xì)菌基因組中的噬菌體基因組。溶原性細(xì)菌：帶有前噬菌體基因組的細(xì)菌。2）溶原性周期溫和噬菌體有溶原性周期和溶菌性周期31溫和噬菌體的溶菌性周期前噬菌體偶爾可自發(fā)地或在某些理化和生物因素的誘導(dǎo)下脫離宿主菌基因組而進(jìn)入溶菌周期，產(chǎn)生成熟噬菌體，導(dǎo)致細(xì)菌裂解。溫和噬菌體的溶菌性周期前噬菌體偶爾可自發(fā)地或在某些理化和生物322）溶原性周期溫和噬菌體可有三種存在狀態(tài)：A.游離的具有感染性的噬菌體顆粒；B.宿主菌胞質(zhì)內(nèi)類似質(zhì)粒形式的噬菌體核酸；C.前噬菌體。溶原性轉(zhuǎn)換：某些前噬菌體可導(dǎo)致細(xì)菌基因型和性狀發(fā)生改變。2）溶原性周期溫和噬菌體可有三種存在狀態(tài)：33病原8細(xì)菌的遺傳與變異課件34噬菌體（總結(jié)）定義：是寄生于細(xì)菌的病毒，有宿主細(xì)胞的特異性。毒性噬菌體：在敏感菌中增殖并裂解細(xì)菌的噬菌體溫和噬菌體：感染細(xì)菌后，有兩種后果，或裂解細(xì)菌或形成溶原狀態(tài)。裂解細(xì)菌的過程與毒性噬菌體相同，形成溶原狀態(tài)則為噬菌體的基因組整合于細(xì)菌的染色體上，并隨細(xì)菌的繁殖傳至子代。在細(xì)菌染色體上的溫和噬菌體的基因，可相當(dāng)于遺傳物質(zhì)，也能決定細(xì)菌的某些特性。當(dāng)細(xì)菌失去相應(yīng)噬菌體基因后，則失去產(chǎn)生毒素或表達(dá)特異抗原特性。

溶原性細(xì)菌：帶有噬菌體基因組的細(xì)菌前噬菌體：整合于細(xì)菌染色體上的噬菌體基因溶原性轉(zhuǎn)換：由噬菌體基因決定細(xì)菌的某些生物學(xué)特性稱為溶原性轉(zhuǎn)換。

噬菌體（總結(jié)）定義：是寄生于細(xì)菌的病毒，有宿主細(xì)胞的特異性。35轉(zhuǎn)位因子：是存在于細(xì)菌染色體或質(zhì)粒DNA分子上的一段特異性核苷酸序列片段，它能在DNA分子中移動，不斷改變它們在基因組中的位置，能從一個基因組轉(zhuǎn)移到另一基因組中。原核生物的轉(zhuǎn)位因子有三類：插入序列(IS)、轉(zhuǎn)座子(Tn)、Mu噬菌體或前噬菌體。3.轉(zhuǎn)位因子轉(zhuǎn)位因子：是存在于細(xì)菌染色體或質(zhì)粒DNA分子上的一段特異性核36(1)插入序列（IS）是最小的轉(zhuǎn)位因子，＜2kb，不攜帶任何已知與插入功能無關(guān)的基因區(qū)域(2)轉(zhuǎn)座子（Tn）＞2kb，除攜帶與轉(zhuǎn)位有關(guān)的基因外，還攜帶耐藥性基因、抗金屬基因、毒素基因及其他結(jié)構(gòu)基因?？赡芘c細(xì)菌的多重耐藥性有關(guān)。IS

ISResistanceGene(s)Tn(1)插入序列（IS）ISISResistance37轉(zhuǎn)座子的特征轉(zhuǎn)座子攜帶耐藥或毒素基因Tn1Tn2Tn3AP（氨芐青霉素）Tn4AP、SM（鏈霉素）、Su（磺胺）Tn5Km（卡那霉素）Tn6KmTn7TMP（甲氧芐氨嘧啶）、SMTn9Cm（氯霉素）Tn10Tc（四環(huán)素）tn551Em（紅霉素）Tn971EmTn1681大腸埃希菌（腸毒素基因）轉(zhuǎn)座子的特征轉(zhuǎn)座子攜帶耐藥或毒素基因Tn1Tn2Tn3A38(3)轉(zhuǎn)座噬菌體或前噬菌體是一些具有轉(zhuǎn)座功能的溶原性噬菌體，當(dāng)整合到細(xì)菌染色體上，能改變?nèi)茉约?xì)菌的某些生物學(xué)性狀。(3)轉(zhuǎn)座噬菌體或前噬菌體是一些具有轉(zhuǎn)座功能的溶原性噬菌體，39三.細(xì)菌變異的機(jī)制(一)基因突變和損傷后修復(fù)(二)基因轉(zhuǎn)移和重組三.細(xì)菌變異的機(jī)制(一)基因突變和損傷后修復(fù)401.突變：是細(xì)菌遺傳物質(zhì)的結(jié)構(gòu)發(fā)生突然而穩(wěn)定的改變，導(dǎo)致細(xì)菌性狀的遺傳性變異。基因突變：也稱點(diǎn)突變，是DNA中一對或少數(shù)幾對鹼基的置換、增加或缺失。染色體畸變：涉及大段DNA的易位、缺失、重復(fù)或倒位等變化，結(jié)果導(dǎo)致細(xì)菌死亡。(一)基因的突變和損傷后修復(fù)1.突變：是細(xì)菌遺傳物質(zhì)的結(jié)構(gòu)發(fā)生突然而穩(wěn)定的改變，導(dǎo)致細(xì)菌41突變率：突變常自然發(fā)生，但突變率極低

突變與選擇：突變是隨機(jī)的，不定向的?；貜?fù)突變：細(xì)菌由野生型變?yōu)橥蛔冃褪钦蛲蛔?，有時突變株經(jīng)過又一次突變可恢復(fù)野生型的性狀。2.基因突變的規(guī)律突變率：突變常自然發(fā)生，但突變率極低2.42基因轉(zhuǎn)移：外源性的遺傳物質(zhì)由供體菌進(jìn)入某受體菌細(xì)胞內(nèi)的過程?；蛑亟M：轉(zhuǎn)移的基因與受體菌DNA整合在一起，使受體菌獲得供體菌某些特性。外源性遺傳物質(zhì)：供體菌染色體DNA，質(zhì)粒DNA及噬菌體基因等。細(xì)菌的基因轉(zhuǎn)移和重組方式：轉(zhuǎn)化、接合、轉(zhuǎn)導(dǎo)、溶原性轉(zhuǎn)換、細(xì)胞融合。(二)基因轉(zhuǎn)移和重組基因轉(zhuǎn)移：外源性的遺傳物質(zhì)由供體菌進(jìn)入某受體菌細(xì)胞內(nèi)的過431.轉(zhuǎn)化:供體菌裂解的游離DNA片段被受體菌直接攝取，使受體菌獲得新的性狀。1.轉(zhuǎn)化:供體菌裂解的游離DNA片段被受體菌直接攝取，44病原8細(xì)菌的遺傳與變異課件45轉(zhuǎn)化因子：在轉(zhuǎn)化過程中，轉(zhuǎn)化的DNA片段稱為轉(zhuǎn)化因子，分子量小于107，最多不超過10-20個基因。感受態(tài)轉(zhuǎn)化因子：在轉(zhuǎn)化過程中，轉(zhuǎn)化的DNA片段稱為轉(zhuǎn)化因子，分子462.接合接合：是細(xì)菌通過性菌毛相互連接溝通，將遺傳物質(zhì)（主要是質(zhì)粒DNA）從供體菌轉(zhuǎn)移給受體菌。接合性質(zhì)粒：能通過結(jié)合方式轉(zhuǎn)移的質(zhì)粒，如F質(zhì)粒、R質(zhì)粒、Col質(zhì)粒和毒力質(zhì)粒等。非接合性質(zhì)粒：不能通過性菌毛在細(xì)菌間轉(zhuǎn)移的質(zhì)粒為2.接合接合：是細(xì)菌通過性菌毛相互連接溝通，將遺傳物質(zhì)（主47（1）F質(zhì)粒的接合（1）F質(zhì)粒的接合48病原8細(xì)菌的遺傳與變異課件49病原8細(xì)菌的遺傳與變異課件50（2）R質(zhì)粒的接合日本首先分離到抗多種藥物的宋內(nèi)志賀菌多重耐藥株，多重耐藥性很難用基因突變解釋。健康人中大腸埃希菌30%~50%有R質(zhì)粒，而致病性大腸埃希菌90%有R質(zhì)粒。與多重耐藥性有關(guān)。耐藥質(zhì)粒從一個細(xì)菌轉(zhuǎn)移到另一個細(xì)菌中。（2）R質(zhì)粒的接合日本首先分離到抗多種藥物的宋內(nèi)志賀菌多重耐51R質(zhì)粒的組成由耐藥傳遞因子(RTF)和耐藥決定因子(r)兩部分組成。耐藥傳遞因子（RTF）：與F質(zhì)粒相似，編碼性菌毛的產(chǎn)生和通過接合轉(zhuǎn)移。耐藥（r）決定子：能編碼對抗菌藥物的耐藥性。R質(zhì)粒的組成由耐藥傳遞因子(RTF)和耐藥決定因子(r)兩部52R質(zhì)粒決定耐藥的機(jī)制①使細(xì)菌產(chǎn)生滅活抗生素的酶類：如β－內(nèi)酰胺酶能水解青霉素、頭孢霉素等的β－內(nèi)酰胺環(huán)而使其失去作用。又如通過耐藥菌株產(chǎn)生磷酸轉(zhuǎn)移酶以ATP為輔基，使鏈霉素、卡那霉素及新霉素等氨基糖苷類抗生素失活。②R質(zhì)?？刂萍?xì)菌改變藥物作用的靶部位：如鏈霉素和紅霉素的結(jié)合靶位分別是細(xì)菌核糖體上30S或50S亞基，R質(zhì)?？删幋a產(chǎn)生甲基化酶，使藥物作用靶位上的氮原子甲基化，因而藥物不能與核糖體結(jié)合，也就不能抑制菌體蛋白的合成。③R質(zhì)?？煽刂萍?xì)菌細(xì)胞對藥物的通透性:如R質(zhì)粒能編碼產(chǎn)生新的蛋白質(zhì)，阻塞了細(xì)胞壁上的通水孔，使抗生素（四環(huán)素、異煙肼等）不能進(jìn)入菌體內(nèi)。

R質(zhì)粒決定耐藥的機(jī)制①使細(xì)菌產(chǎn)生滅活抗生素的酶類：如β－內(nèi)酰53概念：是以溫和噬菌體為載體，將供體菌的一段DNA轉(zhuǎn)移到受體菌內(nèi)，使受體菌獲得新的性狀。根據(jù)轉(zhuǎn)導(dǎo)基因片段的范圍，可將轉(zhuǎn)導(dǎo)分為兩類：（1）普遍性轉(zhuǎn)導(dǎo)：轉(zhuǎn)導(dǎo)的DNA可是供體菌染色體上的任何部分。（2）局限性轉(zhuǎn)導(dǎo)：轉(zhuǎn)導(dǎo)的DNA只限供體菌染色體上的特定基因。3.轉(zhuǎn)導(dǎo)概念：是以溫和噬菌體為載體，將供體菌的一段DNA轉(zhuǎn)移到受體菌54（1）普遍性轉(zhuǎn)導(dǎo)

前噬菌體從溶原菌染色體上脫離，進(jìn)行增殖，在裂解期的后期，噬菌體的DNA已大量復(fù)制，裝配時可能會發(fā)生裝配錯誤，誤將細(xì)菌的DNA片段裝入噬菌體的頭部，成為一個轉(zhuǎn)導(dǎo)噬菌體。轉(zhuǎn)導(dǎo)噬菌體能以正常方式感染另一宿主菌，并將其頭部的染色體注入受體菌內(nèi)。被包裝的DNA可以是供體菌染色體上的任何部分。（1）普遍性轉(zhuǎn)導(dǎo)前噬菌體從溶原菌染色體上脫離，進(jìn)行增殖，在55供體菌受體菌轉(zhuǎn)導(dǎo)噬菌體細(xì)菌DNA噬菌體DNA供體菌受體菌轉(zhuǎn)導(dǎo)噬菌體細(xì)菌DNA噬菌體DNA56結(jié)果完全轉(zhuǎn)導(dǎo)流產(chǎn)轉(zhuǎn)導(dǎo)未整合整合結(jié)果未整合整合57普遍性轉(zhuǎn)導(dǎo)普遍性轉(zhuǎn)導(dǎo)58病原8細(xì)菌的遺傳與變異課件59（2）局限性轉(zhuǎn)導(dǎo)或稱特異性轉(zhuǎn)導(dǎo)，所轉(zhuǎn)導(dǎo)的只限于供體菌染色體上特定的基因。溶原期時，噬菌體DNA整合在細(xì)菌染色體特定部位，噬菌體DNA發(fā)生偏差分離，將自身的一段DNA留在細(xì)菌染色體上，而帶走了細(xì)菌DNA上兩側(cè)的基因。當(dāng)其轉(zhuǎn)導(dǎo)并整合到受體菌中，使受體菌獲得供體菌的某些遺傳性狀。所轉(zhuǎn)導(dǎo)的只限于供體菌上個別的基因。（2）局限性轉(zhuǎn)導(dǎo)或稱特異性轉(zhuǎn)導(dǎo)，所轉(zhuǎn)導(dǎo)的只限于供體菌染色體60普遍性轉(zhuǎn)導(dǎo)與局限性轉(zhuǎn)導(dǎo)的區(qū)別區(qū)別要點(diǎn)普遍性轉(zhuǎn)導(dǎo)局限性轉(zhuǎn)導(dǎo)基因轉(zhuǎn)導(dǎo)發(fā)生的時期裂解期溶原期轉(zhuǎn)導(dǎo)的遺傳物質(zhì)供體菌染色體DNA任何部位或質(zhì)粒噬菌體DNA及供體菌DNA的特定部位轉(zhuǎn)導(dǎo)的后果完全轉(zhuǎn)導(dǎo)或流產(chǎn)轉(zhuǎn)導(dǎo)受體菌獲得供體菌DNA特定部位的遺傳特性轉(zhuǎn)導(dǎo)頻率受體菌的10-7轉(zhuǎn)導(dǎo)頻率較普遍轉(zhuǎn)導(dǎo)增加1000倍(10-4)普遍性轉(zhuǎn)導(dǎo)與局限性轉(zhuǎn)導(dǎo)的區(qū)別區(qū)別要點(diǎn)普遍性轉(zhuǎn)導(dǎo)局限性轉(zhuǎn)導(dǎo)基因614.溶原性轉(zhuǎn)換概念：當(dāng)噬菌體感染細(xì)菌時，宿主菌染色體中獲得了噬菌體的DNA片段，使其成為溶原狀態(tài)時，而使細(xì)菌獲得新的性狀。常見細(xì)菌：白喉棒狀桿菌、A群鏈球菌、肉毒梭菌、產(chǎn)氣莢膜梭菌、霍亂弧菌4.溶原性轉(zhuǎn)換概念：當(dāng)噬菌體感染細(xì)菌時，宿主菌染色體中獲得62細(xì)菌的基因轉(zhuǎn)移和重組方式的比較比較項(xiàng)目基因來源轉(zhuǎn)移方式轉(zhuǎn)化供體菌直接攝取接合供體菌性菌毛轉(zhuǎn)導(dǎo)供體菌噬菌體為載體溶原性轉(zhuǎn)換噬菌體整合細(xì)菌的基因轉(zhuǎn)移和重組方式的比較比較項(xiàng)目基因來源轉(zhuǎn)移方式轉(zhuǎn)化供635.原生質(zhì)體融合5.原生質(zhì)體融合64（一）在疾病的診斷、治療與預(yù)防中的作用（二）在測定致癌物質(zhì)中的應(yīng)用（三）在流行病中的應(yīng)用（四）在基因工程中的應(yīng)用四.細(xì)菌遺傳變異的實(shí)際意義（一）在疾病的診斷、治療與預(yù)防中的作用四.細(xì)菌遺傳變異的實(shí)際65（一）在疾病的診斷、治療與預(yù)防中的作用形態(tài)、結(jié)構(gòu)、染色性、生化特性、抗原性及毒力等方面的變異，使得診斷復(fù)雜化耐藥菌株日益增多，預(yù)防耐藥性藥敏實(shí)驗(yàn)早期足量要有一定療程,聯(lián)合用藥不要濫用減毒菌株和無毒株可制備成疫苗（一）在疾病的診斷、治療與預(yù)防中的作用形態(tài)、結(jié)構(gòu)、染色性、生66（二）在測定致癌物質(zhì)中的應(yīng)用凡能誘導(dǎo)細(xì)菌發(fā)生突變的物質(zhì)都有可能是致癌物質(zhì)。Ames實(shí)驗(yàn)傷寒沙門菌（his-）（his+）（二）在測定致癌物質(zhì)中的應(yīng)用凡能誘導(dǎo)細(xì)菌發(fā)生突變的物質(zhì)都有可67檢查致癌物質(zhì)的作用正常細(xì)胞發(fā)生遺傳信息的改變可致腫瘤。因此導(dǎo)致突變的條件因素均被認(rèn)為是可疑的致癌因素。Ames試驗(yàn)：是以細(xì)菌作為誘變對象，以待測的化學(xué)因子作為誘變劑，將待測的化學(xué)物質(zhì)作用于鼠傷寒沙門氏桿菌的組氨酸營養(yǎng)缺陷型細(xì)菌后，將此菌接種于無組氨酸的培養(yǎng)基中。如果該化學(xué)物質(zhì)有促變作用，則有少數(shù)細(xì)菌可回復(fù)突變而獲得在無組氨酸培養(yǎng)基上生長的能力。這種以該菌株的回復(fù)突變作為檢測致癌因子指標(biāo)的方法比較簡便，可供參考。檢查致癌物質(zhì)的作用正常細(xì)胞發(fā)生遺傳信息的改變可致腫瘤。因此導(dǎo)68（三）在流行病中的應(yīng)用分子生物學(xué)分析方法已被用于流行病學(xué)調(diào)查質(zhì)粒指紋圖（PFP）對噬菌體的敏感性，對細(xì)菌素的敏感性（三）在流行病中的應(yīng)用分子生物學(xué)分析方法已被用于流行病學(xué)調(diào)查69（四）在基因工程中的應(yīng)用基因工程是根據(jù)遺傳變異中細(xì)菌可因基因轉(zhuǎn)移和重組而獲得新性狀的原理設(shè)計(jì)的切取目的基因→連接到載體上→轉(zhuǎn)移到工程菌內(nèi)，大量表達(dá)目的基因產(chǎn)物目前已大量生產(chǎn)胰島素、干擾素、多種生長激素、rIL-2等細(xì)胞因子和乙肝疫苗等生物制品（四）在基因工程中的應(yīng)用基因工程是根據(jù)遺傳變異中細(xì)菌可因基因70在基因工程中的應(yīng)用基因工程：是人工對所需的目的基因進(jìn)行分離剪裁，后將目的基因與載體結(jié)合，導(dǎo)入宿主細(xì)胞或細(xì)菌進(jìn)行擴(kuò)增獲得大量的目的基因，或通過宿主表達(dá)獲得所需的基因產(chǎn)物。質(zhì)粒與噬菌體都是較理想的基因載體。通過載體的利用，重組基因中的目的基因可被轉(zhuǎn)入宿主細(xì)菌進(jìn)行基因產(chǎn)物的表達(dá)，獲得用一般方法難以獲得的產(chǎn)品，如胰鳥素、生長激素、干擾素等。在基因工程中的應(yīng)用基因工程：是人工對所需的目的基因進(jìn)行分離剪71第三節(jié)細(xì)菌的遺傳與變異第三節(jié)細(xì)菌的遺傳與變異72基本概念遺傳：使細(xì)菌的性狀保持相對穩(wěn)定，且代代相傳，使其菌種得以保存。變異：在一定條件下，子代與親代之間以及子代與子代之間的生物學(xué)性狀出現(xiàn)的差異。細(xì)菌的變異分為:

1.遺傳性變異：基因變不可逆可遺傳

2.非遺傳性變異：基因未變可逆不遺傳

基本概念遺傳：使細(xì)菌的性狀保持相對穩(wěn)定，且代代相傳，使其菌種73遺傳性變異與非遺傳性變異的比較遺傳性變異非遺傳性變異基因改變+-遺傳+-可逆性-+外界環(huán)境-+變異幅度個別細(xì)胞群體遺傳性變異與非遺傳性變異的比較遺傳性變異非遺傳性變異基因改變74一.細(xì)菌的變異現(xiàn)象（一）形態(tài)結(jié)構(gòu)的變異（二）菌落變異（三）毒力變異（四）耐藥性變異一.細(xì)菌的變異現(xiàn)象（一）形態(tài)結(jié)構(gòu)的變異75細(xì)菌的大小和形態(tài)：在不同的生長時期可不同，生長過程中受外界環(huán)境的影響也可發(fā)生變異。如：鼠疫耶氏菌在陳舊培養(yǎng)物上細(xì)菌的多形態(tài)性、細(xì)菌L型。細(xì)菌的特殊結(jié)構(gòu)：如莢膜（肺炎鏈球菌）、芽胞（炭疽芽孢桿菌）、鞭毛（變形桿菌H-O變異）也可發(fā)生變異。（一）形態(tài)結(jié)構(gòu)的變異細(xì)菌的大小和形態(tài)：在不同的生長時期可不同，生長過程中受外界環(huán)76（一）形態(tài)結(jié)構(gòu)的變異

3-6%食鹽

鼠疫耶氏菌多形態(tài)性

陳舊培基物

（一）形態(tài)結(jié)構(gòu)的變異77

青霉素、溶菌酶

正常形態(tài)細(xì)菌L型變異

抗體或補(bǔ)體

(部分或完全失去胞壁)

青霉素、溶菌酶78細(xì)菌的菌落：有光滑(S)型和粗糙(R)型兩種。S型表面光滑、濕潤、邊緣整齊。經(jīng)人工培養(yǎng)多次傳代后菌落表面邊為粗糙、干燥、邊緣不整齊，稱S—R變異。S—R變異常見于腸道桿菌。變異時不僅菌落的發(fā)生改變，且其它性狀也可變化。S型菌的致病性強(qiáng)，但有少數(shù)R型菌的致病性強(qiáng)，如結(jié)核分枝桿菌。（二）菌落變異細(xì)菌的菌落：有光滑(S)型和粗糙(R)型兩種。（二）菌落變異79（二）菌落變異

在陳舊培養(yǎng)基中長期培養(yǎng)

光滑型菌落

粗糙型菌落

S

R

原因：失去LPS的特異多糖（二）菌落變異在陳80S型菌落R型菌落S型菌落R型菌落81毒力增強(qiáng)：無毒力的白喉棒狀桿菌常寄居在咽喉部，不致病；當(dāng)感染了β-棒狀噬菌體后變成溶原性細(xì)菌，則獲得產(chǎn)生白喉毒素的能力，引起白喉。毒力減弱：有毒菌株長期在人工培養(yǎng)基上傳代培養(yǎng)，可使細(xì)菌的毒力減弱或消失?？ń槊?BCG)是有毒的牛結(jié)核分枝桿菌在含有膽汁、甘油、馬鈴薯培養(yǎng)基上，經(jīng)過13年，連續(xù)傳230代，獲得的一株毒力減弱但仍保持免疫原性的變異株。（三）毒力變異毒力增強(qiáng)：無毒力的白喉棒狀桿菌常寄居在咽喉部，不致病；當(dāng)感染82（三）毒力變異增強(qiáng)

β棒狀噬菌體

白喉棒狀桿菌

獲得白喉毒素

減弱

膽汁、甘油、馬鈴薯培養(yǎng)基

牛分枝桿菌

卡介苗

13年(230代)

（三）毒力變異增強(qiáng)83牛分支桿菌

Mycobacteriumbovis置于含膽汁的培養(yǎng)基，逐漸增加膽汁的濃度13年卡介苗BacillusCalmette-Guerin(BCG)在膽汁中適應(yīng)性生長，充分減毒成為預(yù)防肺結(jié)核的疫苗。牛分支桿菌置于含膽汁的培養(yǎng)基，逐漸增加膽汁的濃度13年卡介苗84耐藥性變異：細(xì)菌對某種抗菌藥物由敏感變?yōu)槟退幍淖儺悺Ｓ行┘?xì)菌還表現(xiàn)為同時耐受多種抗菌藥物，即多重耐藥性。從抗生素廣泛應(yīng)用以來，細(xì)菌對抗生素耐藥的不斷增長是世界范圍內(nèi)的普遍趨勢，給臨床治療帶來很大的困難，并成為當(dāng)今醫(yī)學(xué)上的重要問題。（四）耐藥性變異耐藥性變異：細(xì)菌對某種抗菌藥物由敏感變?yōu)槟退幍淖儺悺Ｓ行┘?xì)菌85（四）耐藥性變異金黃色葡萄球菌有些細(xì)菌還同時耐受多種抗菌藥物，即多重耐藥性，甚至產(chǎn)生藥物依賴性。

含鏈霉素培基

痢疾桿菌依鏈株

長期培養(yǎng)

（四）耐藥性變異金黃色葡萄球菌86二.細(xì)菌遺傳變異的物質(zhì)基礎(chǔ)（一）細(xì)菌的染色體（二）染色體外的遺傳物質(zhì)

1.細(xì)菌的質(zhì)粒2.噬菌體3.轉(zhuǎn)位因子二.細(xì)菌遺傳變異的物質(zhì)基礎(chǔ)（一）細(xì)菌的染色體87（一）細(xì)菌的染色體是裸露的DNA，無組蛋白包繞。由一條雙股環(huán)狀DNA分子反復(fù)回旋盤繞而成，附著在橫隔中介體或細(xì)菌膜上?；蚺c真核細(xì)菌不同，基因是連續(xù)的,無內(nèi)含子，轉(zhuǎn)錄后形成的mRNA不必再剪切、拼接，可直接翻譯成多肽。DNA的復(fù)制，在大腸桿菌已被證明是雙向復(fù)制。自大腸桿菌提取的DNA是一條完整的DNA鏈，分子量僅為人體細(xì)胞DNA量的0.1%。大腸桿菌的DNA約為4×106個堿基對，因此約有5000多個基因，可編碼幾千種多肽。（一）細(xì)菌的染色體是裸露的DNA，無組蛋白包繞。由一條雙股環(huán)88概念：是細(xì)菌染色體以外的遺傳物質(zhì)，是環(huán)狀閉合的雙鏈DNA。質(zhì)?；蚩删幋a多種重要的生物學(xué)性狀。1.質(zhì)粒（二）染色體外的遺傳物質(zhì)概念：是細(xì)菌染色體以外的遺傳物質(zhì)，是環(huán)狀閉合的雙鏈DNA。質(zhì)89具有自我復(fù)制的能力。DNA所編碼的基因產(chǎn)物賦予細(xì)菌某些性狀特征?？勺孕衼G失與消除。轉(zhuǎn)移性。可分為相容性與不相容性兩種。（1）質(zhì)粒DNA的主要特征具有自我復(fù)制的能力。（1）質(zhì)粒DNA的主要特征90（2）醫(yī)學(xué)上重要的質(zhì)粒1)致育質(zhì)粒（F質(zhì)粒）：編碼細(xì)菌的性菌毛2)耐藥性質(zhì)粒：編碼細(xì)菌對抗菌藥物或重金屬鹽類的耐藥性。分兩類，一是接合性耐藥質(zhì)粒（R質(zhì)粒），另一是非接合耐藥性質(zhì)粒；3)細(xì)菌素質(zhì)粒：編碼細(xì)菌產(chǎn)生細(xì)菌素；4)毒力質(zhì)粒（Vi質(zhì)粒）：編碼與該菌致病性有關(guān)的毒力因子；5)代謝質(zhì)粒：編碼產(chǎn)生相關(guān)的代謝酶。（2）醫(yī)學(xué)上重要的質(zhì)粒1)致育質(zhì)粒（F質(zhì)粒）：編碼細(xì)菌的性菌91噬菌體：是感染細(xì)菌、真菌、放線菌或螺旋體等微生物的病毒。噬菌體具有病毒的一些特性：個體微小、沒有細(xì)胞結(jié)構(gòu)、專性細(xì)胞內(nèi)寄生。噬菌體分布：極廣，凡是有細(xì)菌的場所，就可能有相應(yīng)的噬菌體的存在。2.噬菌體噬菌體：是感染細(xì)菌、真菌、放線菌或螺旋體等微生物的病毒。2.92噬菌體很小，用電鏡觀察。在電鏡下有三種形態(tài)：蝌蚪形、微球形和絲形。大多數(shù)噬菌體呈蝌蚪形，由頭部和尾部兩部分組成。（1）噬菌體的形態(tài)與結(jié)構(gòu)噬菌體很小，用電鏡觀察。（1）噬菌體的形態(tài)與結(jié)構(gòu)93蝌蚪形噬菌體結(jié)構(gòu)模式圖蝌蚪形噬菌體結(jié)構(gòu)模式圖94噬菌體的其他生物學(xué)性狀化學(xué)組成：噬菌體主要由核酸和蛋白質(zhì)組成。遺傳物質(zhì)：DNA或RNA，由此分成DNA噬菌體和RNA噬菌體。蛋白質(zhì)：構(gòu)成頭部的衣殼及尾部，起著保護(hù)核酸的作用?？乖裕菏删w具有抗原性，能刺激機(jī)體產(chǎn)生特異性抗體。抵抗力：對理化因素及多數(shù)化學(xué)消毒劑的抵抗力比一般細(xì)菌的繁殖體強(qiáng)，75℃30min滅活。能耐受低溫和冰凍，但對紫外線和X射線敏感。噬菌體的其他生物學(xué)性狀化學(xué)組成：噬菌體主要由核酸和蛋白質(zhì)組成95（2）噬菌體與細(xì)菌的相互關(guān)系噬菌體感染細(xì)菌有兩種結(jié)果：①噬菌體增殖，細(xì)菌被裂解，建立溶菌性周期，這類噬菌體稱為毒性噬菌體。②噬菌體核酸與細(xì)菌染色體整合，成為前噬菌體，細(xì)菌變?yōu)槿茉约?xì)菌，建立溶原性周期，這類噬菌體稱為溫和噬菌體。（2）噬菌體與細(xì)菌的相互關(guān)系噬菌體感染細(xì)菌有兩種結(jié)果：96噬菌體可分為兩類：毒性噬菌體：能在宿主細(xì)胞內(nèi)復(fù)制增殖，產(chǎn)生許多子代噬菌體，并最終裂解細(xì)菌。溫和噬菌體：噬菌體基因與宿主染色體整合，不產(chǎn)生子代噬菌體，但噬菌體DNA能隨細(xì)菌DNA復(fù)制，并隨細(xì)菌的分裂而傳代。（2）噬菌體與細(xì)菌的相互關(guān)系噬菌體可分為兩類：（2）噬菌體與細(xì)菌的相互關(guān)系971)噬菌體的溶菌性周期噬菌體的復(fù)制周期或溶菌周期：從噬菌體吸附至細(xì)菌溶解釋放出子代噬菌體的過程。增殖方式：

毒性噬菌體在敏感菌內(nèi)以復(fù)制方式進(jìn)行增殖。增殖過程包括：吸附穿入、生物合成、成熟釋放。1)噬菌體的溶菌性周期噬菌體的復(fù)制周期或溶菌周期：98吸附吸附是噬菌體與菌體表面受體發(fā)生特異性結(jié)合的過程，其特異性取決于噬菌體蛋白與宿主菌表面受體分子結(jié)構(gòu)的互補(bǔ)性。吸附吸附是噬菌體與菌體表面受體發(fā)生特異性結(jié)合的過程，其特異性99毒性噬菌體的復(fù)制周期—溶菌性周期毒性噬菌體的復(fù)制周期—溶菌性周期100病原8細(xì)菌的遺傳與變異課件1012）溶原性周期溫和噬菌體有溶原性周期和溶菌性周期溶原性周期：溫和噬菌體的基因組能與宿主菌基因組整合，并隨細(xì)菌分裂傳至子代細(xì)菌的基因組中，不引起細(xì)菌裂解。前噬菌體：整合在細(xì)菌基因組中的噬菌體基因組。溶原性細(xì)菌：帶有前噬菌體基因組的細(xì)菌。2）溶原性周期溫和噬菌體有溶原性周期和溶菌性周期102溫和噬菌體的溶菌性周期前噬菌體偶爾可自發(fā)地或在某些理化和生物因素的誘導(dǎo)下脫離宿主菌基因組而進(jìn)入溶菌周期，產(chǎn)生成熟噬菌體，導(dǎo)致細(xì)菌裂解。溫和噬菌體的溶菌性周期前噬菌體偶爾可自發(fā)地或在某些理化和生物1032）溶原性周期溫和噬菌體可有三種存在狀態(tài)：A.游離的具有感染性的噬菌體顆粒；B.宿主菌胞質(zhì)內(nèi)類似質(zhì)粒形式的噬菌體核酸；C.前噬菌體。溶原性轉(zhuǎn)換：某些前噬菌體可導(dǎo)致細(xì)菌基因型和性狀發(fā)生改變。2）溶原性周期溫和噬菌體可有三種存在狀態(tài)：104病原8細(xì)菌的遺傳與變異課件105噬菌體（總結(jié)）定義：是寄生于細(xì)菌的病毒，有宿主細(xì)胞的特異性。毒性噬菌體：在敏感菌中增殖并裂解細(xì)菌的噬菌體溫和噬菌體：感染細(xì)菌后，有兩種后果，或裂解細(xì)菌或形成溶原狀態(tài)。裂解細(xì)菌的過程與毒性噬菌體相同，形成溶原狀態(tài)則為噬菌體的基因組整合于細(xì)菌的染色體上，并隨細(xì)菌的繁殖傳至子代。在細(xì)菌染色體上的溫和噬菌體的基因，可相當(dāng)于遺傳物質(zhì)，也能決定細(xì)菌的某些特性。當(dāng)細(xì)菌失去相應(yīng)噬菌體基因后，則失去產(chǎn)生毒素或表達(dá)特異抗原特性。

溶原性細(xì)菌：帶有噬菌體基因組的細(xì)菌前噬菌體：整合于細(xì)菌染色體上的噬菌體基因溶原性轉(zhuǎn)換：由噬菌體基因決定細(xì)菌的某些生物學(xué)特性稱為溶原性轉(zhuǎn)換。

噬菌體（總結(jié)）定義：是寄生于細(xì)菌的病毒，有宿主細(xì)胞的特異性。106轉(zhuǎn)位因子：是存在于細(xì)菌染色體或質(zhì)粒DNA分子上的一段特異性核苷酸序列片段，它能在DNA分子中移動，不斷改變它們在基因組中的位置，能從一個基因組轉(zhuǎn)移到另一基因組中。原核生物的轉(zhuǎn)位因子有三類：插入序列(IS)、轉(zhuǎn)座子(Tn)、Mu噬菌體或前噬菌體。3.轉(zhuǎn)位因子轉(zhuǎn)位因子：是存在于細(xì)菌染色體或質(zhì)粒DNA分子上的一段特異性核107(1)插入序列（IS）是最小的轉(zhuǎn)位因子，＜2kb，不攜帶任何已知與插入功能無關(guān)的基因區(qū)域(2)轉(zhuǎn)座子（Tn）＞2kb，除攜帶與轉(zhuǎn)位有關(guān)的基因外，還攜帶耐藥性基因、抗金屬基因、毒素基因及其他結(jié)構(gòu)基因?？赡芘c細(xì)菌的多重耐藥性有關(guān)。IS

ISResistanceGene(s)Tn(1)插入序列（IS）ISISResistance108轉(zhuǎn)座子的特征轉(zhuǎn)座子攜帶耐藥或毒素基因Tn1Tn2Tn3AP（氨芐青霉素）Tn4AP、SM（鏈霉素）、Su（磺胺）Tn5Km（卡那霉素）Tn6KmTn7TMP（甲氧芐氨嘧啶）、SMTn9Cm（氯霉素）Tn10Tc（四環(huán)素）tn551Em（紅霉素）Tn971EmTn1681大腸埃希菌（腸毒素基因）轉(zhuǎn)座子的特征轉(zhuǎn)座子攜帶耐藥或毒素基因Tn1Tn2Tn3A109(3)轉(zhuǎn)座噬菌體或前噬菌體是一些具有轉(zhuǎn)座功能的溶原性噬菌體，當(dāng)整合到細(xì)菌染色體上，能改變?nèi)茉约?xì)菌的某些生物學(xué)性狀。(3)轉(zhuǎn)座噬菌體或前噬菌體是一些具有轉(zhuǎn)座功能的溶原性噬菌體，110三.細(xì)菌變異的機(jī)制(一)基因突變和損傷后修復(fù)(二)基因轉(zhuǎn)移和重組三.細(xì)菌變異的機(jī)制(一)基因突變和損傷后修復(fù)1111.突變：是細(xì)菌遺傳物質(zhì)的結(jié)構(gòu)發(fā)生突然而穩(wěn)定的改變，導(dǎo)致細(xì)菌性狀的遺傳性變異?；蛲蛔儯阂卜Q點(diǎn)突變，是DNA中一對或少數(shù)幾對鹼基的置換、增加或缺失。染色體畸變：涉及大段DNA的易位、缺失、重復(fù)或倒位等變化，結(jié)果導(dǎo)致細(xì)菌死亡。(一)基因的突變和損傷后修復(fù)1.突變：是細(xì)菌遺傳物質(zhì)的結(jié)構(gòu)發(fā)生突然而穩(wěn)定的改變，導(dǎo)致細(xì)菌112突變率：突變常自然發(fā)生，但突變率極低

突變與選擇：突變是隨機(jī)的，不定向的。回復(fù)突變：細(xì)菌由野生型變?yōu)橥蛔冃褪钦蛲蛔?，有時突變株經(jīng)過又一次突變可恢復(fù)野生型的性狀。2.基因突變的規(guī)律突變率：突變常自然發(fā)生，但突變率極低2.113基因轉(zhuǎn)移：外源性的遺傳物質(zhì)由供體菌進(jìn)入某受體菌細(xì)胞內(nèi)的過程?；蛑亟M：轉(zhuǎn)移的基因與受體菌DNA整合在一起，使受體菌獲得供體菌某些特性。外源性遺傳物質(zhì)：供體菌染色體DNA，質(zhì)粒DNA及噬菌體基因等。細(xì)菌的基因轉(zhuǎn)移和重組方式：轉(zhuǎn)化、接合、轉(zhuǎn)導(dǎo)、溶原性轉(zhuǎn)換、細(xì)胞融合。(二)基因轉(zhuǎn)移和重組基因轉(zhuǎn)移：外源性的遺傳物質(zhì)由供體菌進(jìn)入某受體菌細(xì)胞內(nèi)的過1141.轉(zhuǎn)化:供體菌裂解的游離DNA片段被受體菌直接攝取，使受體菌獲得新的性狀。1.轉(zhuǎn)化:供體菌裂解的游離DNA片段被受體菌直接攝取，115病原8細(xì)菌的遺傳與變異課件116轉(zhuǎn)化因子：在轉(zhuǎn)化過程中，轉(zhuǎn)化的DNA片段稱為轉(zhuǎn)化因子，分子量小于107，最多不超過10-20個基因。感受態(tài)轉(zhuǎn)化因子：在轉(zhuǎn)化過程中，轉(zhuǎn)化的DNA片段稱為轉(zhuǎn)化因子，分子1172.接合接合：是細(xì)菌通過性菌毛相互連接溝通，將遺傳物質(zhì)（主要是質(zhì)粒DNA）從供體菌轉(zhuǎn)移給受體菌。接合性質(zhì)粒：能通過結(jié)合方式轉(zhuǎn)移的質(zhì)粒，如F質(zhì)粒、R質(zhì)粒、Col質(zhì)粒和毒力質(zhì)粒等。非接合性質(zhì)粒：不能通過性菌毛在細(xì)菌間轉(zhuǎn)移的質(zhì)粒為2.接合接合：是細(xì)菌通過性菌毛相互連接溝通，將遺傳物質(zhì)（主118（1）F質(zhì)粒的接合（1）F質(zhì)粒的接合119病原8細(xì)菌的遺傳與變異課件120病原8細(xì)菌的遺傳與變異課件121（2）R質(zhì)粒的接合日本首先分離到抗多種藥物的宋內(nèi)志賀菌多重耐藥株，多重耐藥性很難用基因突變解釋。健康人中大腸埃希菌30%~50%有R質(zhì)粒，而致病性大腸埃希菌90%有R質(zhì)粒。與多重耐藥性有關(guān)。耐藥質(zhì)粒從一個細(xì)菌轉(zhuǎn)移到另一個細(xì)菌中。（2）R質(zhì)粒的接合日本首先分離到抗多種藥物的宋內(nèi)志賀菌多重耐122R質(zhì)粒的組成由耐藥傳遞因子(RTF)和耐藥決定因子(r)兩部分組成。耐藥傳遞因子（RTF）：與F質(zhì)粒相似，編碼性菌毛的產(chǎn)生和通過接合轉(zhuǎn)移。耐藥（r）決定子：能編碼對抗菌藥物的耐藥性。R質(zhì)粒的組成由耐藥傳遞因子(RTF)和耐藥決定因子(r)兩部123R質(zhì)粒決定耐藥的機(jī)制①使細(xì)菌產(chǎn)生滅活抗生素的酶類：如β－內(nèi)酰胺酶能水解青霉素、頭孢霉素等的β－內(nèi)酰胺環(huán)而使其失去作用。又如通過耐藥菌株產(chǎn)生磷酸轉(zhuǎn)移酶以ATP為輔基，使鏈霉素、卡那霉素及新霉素等氨基糖苷類抗生素失活。②R質(zhì)?？刂萍?xì)菌改變藥物作用的靶部位：如鏈霉素和紅霉素的結(jié)合靶位分別是細(xì)菌核糖體上30S或50S亞基，R質(zhì)?？删幋a產(chǎn)生甲基化酶，使藥物作用靶位上的氮原子甲基化，因而藥物不能與核糖體結(jié)合，也就不能抑制菌體蛋白的合成。③R質(zhì)粒可控制細(xì)菌細(xì)胞對藥物的通透性:如R質(zhì)粒能編碼產(chǎn)生新的蛋白質(zhì)，阻塞了細(xì)胞壁上的通水孔，使抗生素（四環(huán)素、異煙肼等）不能進(jìn)入菌體內(nèi)。

R質(zhì)粒決定耐藥的機(jī)制①使細(xì)菌產(chǎn)生滅活抗生素的酶類：如β－內(nèi)酰124概念：是以溫和噬菌體為載體，將供體菌的一段DNA轉(zhuǎn)移到受體菌內(nèi)，使受體菌獲得新的性狀。根據(jù)轉(zhuǎn)導(dǎo)基因片段的范圍，可將轉(zhuǎn)導(dǎo)分為兩類：（1）普遍性轉(zhuǎn)導(dǎo)：轉(zhuǎn)導(dǎo)的DNA可是供體菌染色體上的任何部分。（2）局限性轉(zhuǎn)導(dǎo)：轉(zhuǎn)導(dǎo)的DNA只限供體菌染色體上的特定基因。3.轉(zhuǎn)導(dǎo)概念：是以溫和噬菌體為載體，將供體菌的一段DNA轉(zhuǎn)移到受體菌125（1）普遍性轉(zhuǎn)導(dǎo)

前噬菌體從溶原菌染色體上脫離，進(jìn)行增殖，在裂解期的后期，噬菌體的DNA已大量復(fù)制，裝配時可能會發(fā)生裝配錯誤，誤將細(xì)菌的DNA片段裝入噬菌體的頭部，成為一個轉(zhuǎn)導(dǎo)噬菌體。轉(zhuǎn)導(dǎo)噬菌體能以正常方式感染另一宿主菌，并將其頭部的染色體注入受體菌內(nèi)。被包裝的DNA可以是供體菌染色體上的任何部分。（1）普遍性轉(zhuǎn)導(dǎo)前噬菌體從溶原菌染色體上脫離，進(jìn)行增殖，在126供體菌受體菌轉(zhuǎn)導(dǎo)噬菌體細(xì)菌DNA噬菌體D