医学微生物学遗传变异

医学微生物学遗传变异第一页，共四十二页，2022年，8月28日遗传性变异（基因型变异）非遗传性变异（表型变异）遗传性变异非遗传性变异基因改变+-遗传+-可逆性-+外界环境-+变异幅度个别细胞群体第二页，共四十二页，2022年，8月28日细菌的变异现象形态、结构变异毒力变异耐药性变异菌落变异第三页，共四十二页，2022年，8月28日形态结构变异

3-6%食盐

鼠疫耶氏菌多形态性

陈旧培基物

第四页，共四十二页，2022年，8月28日

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)

第五页，共四十二页，2022年，8月28日有荚膜的肺炎球菌无荚膜的肺炎球菌特殊结构的变异第六页，共四十二页，2022年，8月28日特殊结构的变异

42-43℃

炭疽杆菌失去形成芽胞能力,毒性降低

10-20天

变形杆菌0.1%石炭酸

迁徙生长（H）点状生长、单个菌落（O）鞭毛变异第七页，共四十二页，2022年，8月28日毒力变异增强

β棒状噬菌体

白喉棒状杆菌

获得白喉毒素减弱

胆汁、甘油、马铃薯培养基

牛分枝杆菌卡介苗

13年(230代)

第八页，共四十二页，2022年，8月28日耐药性变异

细菌对某种抗菌药物由敏感变成耐药的变异称为耐药性变异。金黄色葡萄球菌有些细菌还同时耐受多种抗菌药物，即多重耐药性，甚至产生药物依赖性。含链霉素培基

痢疾杆菌依链株

长期培养

第九页，共四十二页，2022年，8月28日菌落变异

在陈旧培养基中长期培养

光滑型菌落粗糙型菌落

S

R

原因：失去LPS的特异多糖第十页，共四十二页，2022年，8月28日S型菌落R型菌落细菌菌落变异（S－R变异）第十一页，共四十二页，2022年，8月28日细菌遗传变异的物质基础基因组：染色体和染色体外遗传物质

质粒转位因子第十二页，共四十二页，2022年，8月28日质粒（plasmid）细菌染色体外的遗传物质，是环状闭合的双链DNA。带有遗传信息，并非细菌生长所必需。特征自我复制能力编码产物赋予细菌某些性状可自行丢失与消除转移性相容性和不相容性第十三页，共四十二页，2022年，8月28日几种重要的质粒致育质粒（F质粒）耐药质粒（R质粒）毒力质粒（Vi质粒）细菌素质粒（Col质粒）代谢质粒第十四页，共四十二页，2022年，8月28日转位因子是存在于细菌染色体或质粒DNA分子上的一段特异性核苷酸序列片段，它能在DNA分子中移动，不断改变它们在基因组的位置，能从一个基因组转移到另一个基因组中。第十五页，共四十二页，2022年，8月28日插入序列（insertionsequence,IS）是最小的转位因子，＜2kb。转座子（transposon,Tn）＞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。可能与细菌的多重耐药性有关。IS

ISResistanceGene(s)Tn第十六页，共四十二页，2022年，8月28日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）Tn551Em（红霉素）Tn971EmTn1681大肠埃希菌（肠毒素基因）第十七页，共四十二页，2022年，8月28日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。第十八页，共四十二页，2022年，8月28日细菌的变异机制基因的转移和重组基因的突变第十九页，共四十二页，2022年，8月28日（一）基因转移和重组基因转移（genetransfer）外源性的遗传物质由供体菌转入某受体菌细胞的过程称为基因转移。基因重组（generecombination）转移的基因与受体菌DNA整合在一起称为重组，使受体菌获得供体菌的某些性状。第二十页，共四十二页，2022年，8月28日基因的转移和重组的方式转化接合转导溶原性转换原生质体融合第二十一页，共四十二页，2022年，8月28日基因的转移和重组基因转移（genetransfer）外源性的遗传物质由供体菌转入某受体菌细胞的过程称为基因转移。重组（recombination）转移的基因与受体菌DNA整合在一起称为重组，使受体菌获得供体菌的某些性状。细菌的基因转移和重组可通过转化、接合、转导、溶原性转换和原生质体融合等方式进行。第二十二页，共四十二页，2022年，8月28日转化（transformation）供体菌裂解游离的DNA片段被受体菌直接摄取，使受体菌获得新的性状。第二十三页，共四十二页，2022年，8月28日转化(transformation):供体菌裂解游离的DNA片段转入某受体菌细胞内的过程。第二十四页，共四十二页，2022年，8月28日转导（transduction）以噬菌体为载体，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。

普遍性转导（generalizedtransduction）局限性转导（restrictedtransduction）第二十五页，共四十二页，2022年，8月28日第二十六页，共四十二页，2022年，8月28日供体菌受体菌转导噬菌体细菌DNA噬菌体DNA普遍性转导(generalizedtransduction)第二十七页，共四十二页，2022年，8月28日普遍性转导

generalizedtransduction

前噬菌体从溶原菌染色体上脱离增殖时噬菌体的DNA大量复制，装配时可能发生错误转导噬菌体能以正常方式感染另一宿主菌，将其头部的供体菌染色体注入受体菌内。被包装的DNA可以是供体菌染色体上的任何部分。第二十八页，共四十二页，2022年，8月28日结果完全转导流产转导未整合整合第二十九页，共四十二页，2022年，8月28日局限性转导restrictedtransduction或称特异性转导，所转导的只限于供体菌染色体上特定的基因。溶原期时，噬菌体DNA整合在细菌染色体特定部位噬菌体DNA发生偏差分离，将自身的一段DNA留在细菌染色体上，而带走了细菌DNA上两侧的基因。当其转导并整合到受体菌中，使受体菌获得供体菌的某些遗传性状。第三十页，共四十二页，2022年，8月28日基因的转移和重组的方式转化接合转导溶原性转换原生质体融合供体菌裂解游离的DNA片段被受体菌直接摄取，使受体菌获得新的性状。以噬菌体为载体，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。第三十一页，共四十二页，2022年，8月28日接合(conjugation)接合：是细菌通过性菌毛将遗传物质（主要是质粒DNA）从供体菌转移给受体菌。能通过接合方式转移的质粒称为接合性质粒。第三十二页，共四十二页，2022年，8月28日第三十三页，共四十二页，2022年，8月28日第三十四页，共四十二页，2022年，8月28日第三十五页，共四十二页，2022年，8月28日细菌的耐药性与耐药性的基因突变及R质粒的接合转移等有关。R质粒有耐药传递因子(RTF)和耐药决定子(r)两部分组成。RTF的功能与F质粒相似，可编码性菌毛的产生和通过接合转移；R决定子能编码对抗菌药物的耐药性。R质粒的接合第三十六页，共四十二页，2022年，8月28日溶原性转换(lysogenicconversion)当噬菌体感染细菌时，宿主菌染色体获得了噬菌体的DNA片段，在溶原状态时，使细菌获得新的性状。第三十七页，共四十二页，2022年，8月28日原生质体融合(protoplastfusion)第三十八页，共四十二页，2022年，8月28日整合噬菌体lysogenicconversion噬菌体为载体供体菌transduction性菌毛供体菌conjugation直接摄取供体菌transformation转移方式基因来源第三十九页，共四十二页，2022年，8月28日（二）基因突变基因突变的自发性和随机性稀少性：自发突变率很低，1×10－6～1×10－9可诱变性：理化因素可提高突变率稳定性可逆性，恢复突变突变的自发性与环境的