2022年医学专题-第15章-细菌的遗传与变异

第十五章细菌(xìjūn)的遗传与变异第一页，共三十六页。基本概念遗传（heredity）是病原生物的性状在子代与亲代中保持相对稳定，且代代相传，而使其种属得以(déyǐ)保存。变异（variation）是子代与亲代之间以及子代与子代之间的生物学性状出现的差异。第二页，共三十六页。1.细胞壁消失(xiāoshī):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)

合适环境(huánjìng)

L型细菌────→正常形态细菌。１．形态结构(jiégòu)变异第三页，共三十六页。2.夹膜变异(biànyì)无

无血清

肺炎(fèiyán)链球菌───→失去荚膜。

培养基第四页，共三十六页。有荚膜的肺炎球菌无荚膜的肺炎球菌细菌形态(xíngtài)结构变异第五页，共三十六页。3、芽胞变异

42-43℃

炭疽杆菌可形成芽胞--→失去(shīqù)形成芽胞能力,毒性↓.

10-20天

4、鞭毛变异

变形杆菌有鞭毛（H）-----→无鞭毛（O）

改变培养基成分第六页，共三十六页。二.菌落(jūnluò)变异

在培养基中长期培养

光滑型菌落-----------------→粗糙型菌落

S

R

S-R变异:多见于肠道杆菌(gǎnjūn),理化形状、免疫原性、耐药性、毒力也改变。第七页，共三十六页。S型菌落(jūnluò)R型菌落(jūnluò)第八页，共三十六页。三.毒力变异(biànyì)

胆汁(dǎnzhī)、甘油、马铃薯培养基

牛分枝杆菌-------------→卡介苗

13年(230代)

第九页，共三十六页。四.耐药性变异(biànyì)耐药性变异：细菌对某种抗菌药物由敏感变成耐药。金黄色葡萄球菌耐青霉素:14%(1946)

→80%。肺炎链球菌50%多重耐药性:有些(yǒuxiē)细菌还同时耐受多种抗菌药物.药物依赖性:如痢疾志贺菌依赖链霉素株

第十页，共三十六页。

（一）细菌染色体

细菌染色体是一条双股环状DNA组成，细菌染色体缺乏组蛋白，在细菌内呈高度超螺旋形式缠绕成团，外无核膜包围，故称核质复制过程中子代DNA碱基若发生变化，就会s使子代发生变异(biànyì)而出现新的性状。第二节与细菌遗传变异相关(xiāngguān)的物质第十一页，共三十六页。二、转座子概念：是一类在细菌染色体、质粒、噬菌体之间自行移动的遗传成分，是基因组中一段具有转位特性(tèxìng)的独立的DNA序列。第十二页，共三十六页。三、噬菌体概念：是感染细菌、真菌、放线菌和螺旋体等微生物的病毒，只能在活的宿主菌内复制增殖(zēngzhí)。特点：微生物病毒具有病毒的基本特性分布广泛，有严格的宿主特异性第十三页，共三十六页。噬菌体(电镜图）噬菌体是能感染细菌、真菌(zhēnjūn)、放线菌、螺旋体等微生物的病毒，与细菌变异密切相关。第十四页，共三十六页。噬菌体的结构(jiégòu)第十五页，共三十六页。噬菌体的种类(zhǒnglèi)1.毒性(dúxìnɡ)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2.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。3.前噬菌体：整合在细菌染色体上的噬菌体DNA基因。第十六页，共三十六页。毒性(dúxìnɡ)噬菌体复制周期1.吸附2.穿入(chuānrù)3.生物合成4.成熟与释放第十七页，共三十六页。1.吸附第十八页，共三十六页。2.穿入第十九页，共三十六页。3.生物(shēngwù)合成第二十页，共三十六页。4.成熟(chéngshú)释放第二十一页，共三十六页。第三节细菌变异的发生机制一、基因突变：突变：是指细菌的遗传基因发生突然而稳定的改变，导致细菌性状的遗传性变异。1.基因突变：(点突变、小突变)基因中一个或几个碱基对发生的改变。一般只引起较少的性状变异。碱基置换、插入、缺失、转位因子的转位2.染色体畸变(jībiàn)(大突变)：大段核苷酸序列插入和丢失。死亡第二十二页，共三十六页。

基因突变规律:1.自然突变率极低,为10-6-10-9;2.突变是随机的,不定向(dìnɡxiànɡ)的;3.可发生回复突变,即由突变株(mutant)恢复至野生型(wildtype)。第二十三页，共三十六页。二.基因(jīyīn)转移与重组基因转移：遗传物质由供体菌转入受体菌细胞内的过程。基因重组：转移的基因与受体菌DNA整合在一起。外源性遗传物质：①细菌染色体DNA、②质粒DNA、③噬菌体基因转移、重组的方式：转化、接合、转导、溶原性转换(zhuǎnhuàn)、原生质体融合第二十四页，共三十六页。1、转化（transformation）

概念：受体菌直接(zhíjiē)摄取供体菌游离DNA片段并整合重组。

条件：（1）转化的DNA为小片段（2）受体菌处于感受态

第二十五页，共三十六页。2、接合（conjugation）

概念(gàiniàn)：细菌通过性菌毛相互连接沟通，将遗传物质从供体菌转移给受体菌的过程。

接合性质粒：能通过结合方式转移的质粒（F质粒、R质粒、Col质粒）第二十六页，共三十六页。第二十七页，共三十六页。第二十八页，共三十六页。（三）转导：以温和噬菌体为载体(zàitǐ)，将供体菌的一段DNA转移到受体菌内，使受体菌获得新的性状。

第二十九页，共三十六页。

普遍性转导(zhuǎndǎo)模式图第三十页，共三十六页。（四）溶原性转换溶原性转换：溶原性细菌因DNA结构改变获得噬菌体基因赋予的新性状(xìngzhuàng)。溶原性细菌：某些温和噬菌体感染敏感细菌后，其基因可整合于宿主菌染色体中，此状态下的细菌称为溶原性细菌。

第三十一页，共三十六页。第四节细菌(xìjūn)遗传变异的实际应用一、在疾病的诊断预防及治疗中的应用(一)病原学诊断细菌(xìjūn)的典型特征—细菌(xìjūn)的变异规律

葡萄球菌致病菌：金黄色→灰白色（耐药菌）伤寒沙门菌：10%无鞭毛→第三十二页，共三十六页。(二)临床治疗;耐药菌株---对多种抗生素耐药的多重耐药菌株药敏试验、足量全程、合理配伍联合用药(yònɡyào)（三）传染病预防筛选或诱导减毒变异株制备疫苗第三十三页，共三十六页。二、在测定(cèdìng)致癌物质方面的应用三、在基因工程方面的应用第三十四页，共三十六页。小结1.遗传变异的现象2.遗传变异的物质基础质粒：概念、特点噬菌体：类型转座子3.遗传变异的机制转化(zhuǎnhuà)、转导、接合、溶原性转换、原生质体融合第三十五页，共三十六页。内容(nèiróng)总结第十五章细菌的遗传与变异。复制过程(guòchéng)中子代DNA碱基若发