第六章細(xì)菌的遺傳變異

第六章細(xì)菌的遺傳變異第1頁(yè)，共31頁(yè)，2023年，2月20日，星期一遺傳是指子代細(xì)菌所表現(xiàn)出的性狀與親代相同或相似，它能使細(xì)菌的性狀保持相對(duì)穩(wěn)定,保持物種延續(xù)。變異是指子代細(xì)菌所表現(xiàn)的性狀與親代不同,它能使物種不斷進(jìn)化,逐漸由低級(jí)向高級(jí)進(jìn)化。第2頁(yè)，共31頁(yè)，2023年，2月20日，星期一細(xì)菌遺傳的物質(zhì)基礎(chǔ)是DNA。包括：

1、基因組

2、質(zhì)粒

3、轉(zhuǎn)位因子

4、毒力島第3頁(yè)，共31頁(yè)，2023年，2月20日，星期一第一節(jié)常見(jiàn)的細(xì)菌變異現(xiàn)象第4頁(yè)，共31頁(yè)，2023年，2月20日，星期一

一、形態(tài)與結(jié)構(gòu)變異（一）形態(tài)變異細(xì)菌在不良生長(zhǎng)環(huán)境下出現(xiàn)的形態(tài)變異例如：衰老型、L型細(xì)菌病原菌在動(dòng)物特定組織器官中的形態(tài)變異例如：豬丹毒桿菌、炭疽桿菌形態(tài)變異多數(shù)是非遺傳性的，將其恢復(fù)到正常環(huán)境，形態(tài)即可復(fù)原。第5頁(yè)，共31頁(yè)，2023年，2月20日，星期一（二）結(jié)構(gòu)變異1、莢膜變異有莢膜的細(xì)菌在特定的條件下可失去莢膜，此種變異有的能遺傳有的不能遺傳。例如：炭疽桿菌（非遺傳性）無(wú)毒炭疽芽孢苗（遺傳性）第6頁(yè)，共31頁(yè)，2023年，2月20日，星期一2、芽孢變異有些能形成芽孢的細(xì)菌變異后可失去產(chǎn)生芽孢的特性。例如：炭疽桿菌（遺傳性）第7頁(yè)，共31頁(yè)，2023年，2月20日，星期一3、鞭毛變異一些有鞭毛的細(xì)菌變異后可失去鞭毛，此為鞭毛變異,即H→O變異。例如：變形桿菌，H型菌→O型菌的變異第8頁(yè)，共31頁(yè)，2023年，2月20日，星期一二、菌落變異細(xì)菌的菌落類(lèi)型：光滑型（S型）表面光滑、濕潤(rùn)、邊緣整齊粗糙型(R型)表面粗糙、枯干、邊緣不整齊變異類(lèi)型：絕大多數(shù)細(xì)菌的菌落變異為S→R變異少數(shù)細(xì)菌為R→S變異菌落變異常伴隨細(xì)菌毒力、生化特性、抗原性等的變異。第9頁(yè)，共31頁(yè)，2023年，2月20日，星期一

三、毒力變異細(xì)菌的毒力可由強(qiáng)變?nèi)酰部捎扇踝儚?qiáng)。由于細(xì)菌毒力可發(fā)生變異，所以實(shí)驗(yàn)室保存細(xì)菌時(shí)，除采用低溫及凍干法外、還應(yīng)定期通過(guò)易感動(dòng)物。第10頁(yè)，共31頁(yè)，2023年，2月20日，星期一四、抗原性變異微生物的各種結(jié)構(gòu)成分、如莢膜、鞭毛、菌毛、細(xì)胞壁、囊膜、衣殼蛋白等都具有抗原性。抗原性變異常見(jiàn)三種：原有的某種抗原消失原有的抗原結(jié)構(gòu)發(fā)生改變使抗原性改變表面抗原丟失后，內(nèi)部抗原暴露抗原性變異只有用血清學(xué)方法才可檢測(cè)出來(lái)?？乖宰儺惓＝o微生物的鑒定和傳染病的預(yù)防帶來(lái)一定的困難。第11頁(yè)，共31頁(yè)，2023年，2月20日，星期一

五、耐藥性變異原來(lái)對(duì)某種抗菌藥物敏感的細(xì)菌，變異后可產(chǎn)生對(duì)該藥物的耐藥性，此稱(chēng)耐藥性變異。由于濫用抗生素，導(dǎo)致具有耐藥性的病原菌越來(lái)越多，造成嚴(yán)重后果。有鑒于此，在獸醫(yī)臨床上一方面要注意選用敏感藥物，另一方面要合理使用抗生素。第12頁(yè)，共31頁(yè)，2023年，2月20日，星期一第二節(jié)細(xì)菌變異的機(jī)制第13頁(yè)，共31頁(yè)，2023年，2月20日，星期一一、非遺傳性變異是由于外界環(huán)境的改變而引起的暫時(shí)的表現(xiàn)型的改變，其基因沒(méi)有發(fā)生改變，當(dāng)環(huán)境條件恢復(fù)時(shí)，細(xì)菌又能恢復(fù)原來(lái)的性狀。此種變異不能遺傳。其發(fā)生多數(shù)由于誘導(dǎo)而產(chǎn)生。第14頁(yè)，共31頁(yè)，2023年，2月20日，星期一二、遺傳性變異是由于基因改變而引起的變異，能遺傳。發(fā)生的機(jī)制有兩種：基因突變基因重組第15頁(yè)，共31頁(yè)，2023年，2月20日，星期一（一）基因突變(genemutation)是由于細(xì)菌的遺傳物質(zhì)偶然發(fā)生改變而引起的變異，這種改變與外來(lái)的DNA無(wú)關(guān)。按發(fā)生改變的范圍大小，分為點(diǎn)突變與染色體畸變兩種。第16頁(yè)，共31頁(yè)，2023年，2月20日，星期一1、點(diǎn)突變是指DNA分子中的某一點(diǎn)發(fā)生了改變,例如在某一點(diǎn)增加或減少了堿基、原來(lái)堿基被其他堿基置換、堿基倒置等。2、染色體畸變是指DNA分子中某一段發(fā)生了改變，例如在DNA分子的某一部位增加或減少了一段DNA、DNA片斷易位、倒轉(zhuǎn)等。第17頁(yè)，共31頁(yè)，2023年，2月20日，星期一突變率基因突變是由于細(xì)菌在復(fù)制自身DNA時(shí)發(fā)生錯(cuò)誤而引起，這種復(fù)制錯(cuò)誤在任何微生物都可發(fā)生，發(fā)生的頻率（即突變率）為104～109之間，即每繁殖1萬(wàn)到10億個(gè)菌體可出現(xiàn)一次。第18頁(yè)，共31頁(yè)，2023年，2月20日，星期一（二）基因的轉(zhuǎn)移與重組是指細(xì)菌等微生物，從外源獲得DNA，與本身的DNA重新組合而引起的變異。基因轉(zhuǎn)移與重組的5種方式：

轉(zhuǎn)化轉(zhuǎn)導(dǎo)轉(zhuǎn)換接合原生質(zhì)體融合第19頁(yè)，共31頁(yè)，2023年，2月20日，星期一1、轉(zhuǎn)化（transformation）是指一種細(xì)菌從外界環(huán)境直接攝取了另一種細(xì)菌游離的DNA，二種菌的DNA重新組合而引起的變異。如肺炎鏈球菌的轉(zhuǎn)化。第20頁(yè)，共31頁(yè)，2023年，2月20日，星期一2、轉(zhuǎn)導(dǎo)（transduction）是指以溫和噬菌體為媒介，將供體菌的DNA片斷攜帶到受體菌中，引起遺傳物質(zhì)的重組而導(dǎo)致的變異。獲得新遺傳性狀的受體菌稱(chēng)轉(zhuǎn)導(dǎo)子。第21頁(yè)，共31頁(yè)，2023年，2月20日，星期一3、轉(zhuǎn)換（conversion）是指溫和噬菌體將自身遺傳物質(zhì)整合到細(xì)菌DNA中，而導(dǎo)致的變異。第22頁(yè)，共31頁(yè)，2023年，2月20日，星期一4、接合（conjugation）是指細(xì)菌通過(guò)性菌毛接觸，由供體菌將質(zhì)粒DNA轉(zhuǎn)移給受體菌而引起的變異。第23頁(yè)，共31頁(yè)，2023年，2月20日，星期一5、原生質(zhì)體融合（protoplastfusion）是指通過(guò)人為的方法，使兩種細(xì)菌細(xì)胞的原生質(zhì)體發(fā)生融合，并發(fā)生重組，產(chǎn)生新性狀的個(gè)體。第24頁(yè)，共31頁(yè)，2023年，2月20日，星期一第三節(jié)人工獲得微生物

變異品系的方法第25頁(yè)，共31頁(yè)，2023年，2月20日，星期一一、篩選即從自然界去找我們所需性狀的菌株或毒株,很多制疫苗的弱毒株就是從自然界篩選出來(lái)的。第26頁(yè)，共31頁(yè)，2023年，2月20日，星期一二、人工誘變即利用理化的或生物學(xué)方法來(lái)處理微生物，使其性狀發(fā)生變異，然后從中篩選我們所需要的菌株或毒株。此法比單純篩選更容易得到變異株，但仍無(wú)方向性，故誘變后還需篩選。第27頁(yè)，共31頁(yè)，2023年，2月20日，星期一誘變劑用來(lái)誘發(fā)微生物變異的各種因素稱(chēng)誘變劑，有物理性誘變劑有、化學(xué)誘變劑和生物誘變因素。第28頁(yè)，共31頁(yè)，2023年，2月20日，星期一①物理性誘變劑溫度紫外線激光X射線α射線β射線等第29頁(yè)，共31頁(yè)，2023年，2月20日，星期一②化學(xué)誘變劑有亞硝酸、烷化劑、5-溴尿嘧啶、5-氟尿嘧啶、2-氨基嘌呤、8-氮鳥(niǎo)嘌呤等。這些化學(xué)物質(zhì)，或能引起DNA及其堿基對(duì)發(fā)生化學(xué)變構(gòu)，或能摻入DNA分子中置換