细菌的遗传与变异

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。本文档共31页；当前第1页；编辑于星期一\18点53分1.细胞壁消失: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

L型细菌────→正常形态细菌。１．形态结构变异本文档共31页；当前第2页；编辑于星期一\18点53分2.夹膜变异无

无血清

肺炎链球菌───→失去荚膜。

培养基本文档共31页；当前第3页；编辑于星期一\18点53分有荚膜的肺炎球菌无荚膜的肺炎球菌细菌形态结构变异本文档共31页；当前第4页；编辑于星期一\18点53分3、芽胞变异

42-43℃

炭疽杆菌可形成芽胞--→失去形成芽胞能力,毒性↓.

10-20天

4、鞭毛变异

变形杆菌有鞭毛（H）-----→无鞭毛（O）

改变培养基成分本文档共31页；当前第5页；编辑于星期一\18点53分二.菌落变异

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,理化形状、免疫原性、耐药性、毒力也改变。本文档共31页；当前第6页；编辑于星期一\18点53分S型菌落R型菌落本文档共31页；当前第7页；编辑于星期一\18点53分三.毒力变异

胆汁、甘油、马铃薯培养基

牛分枝杆菌-------------→卡介苗

13年(230代)

本文档共31页；当前第8页；编辑于星期一\18点53分四.耐药性变异耐药性变异：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

本文档共31页；当前第9页；编辑于星期一\18点53分

（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使子代发生变异而出现新的性状。第二节与细菌遗传变异相关的物质本文档共31页；当前第10页；编辑于星期一\18点53分二、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的独立的DNA序列。本文档共31页；当前第11页；编辑于星期一\18点53分三、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。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本文档共31页；当前第12页；编辑于星期一\18点53分噬菌体(电镜图）噬菌体是能感染细菌、真菌、放线菌、螺旋体等微生物的病毒，与细菌变异密切相关。本文档共31页；当前第13页；编辑于星期一\18点53分噬菌体的结构本文档共31页；当前第14页；编辑于星期一\18点53分噬菌体的种类1.毒性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。本文档共31页；当前第15页；编辑于星期一\18点53分毒性噬菌体复制周期1.吸附2.穿入3.生物合成4.成熟与释放本文档共31页；当前第16页；编辑于星期一\18点53分1.吸附本文档共31页；当前第17页；编辑于星期一\18点53分2.穿入本文档共31页；当前第18页；编辑于星期一\18点53分3.生物合成本文档共31页；当前第19页；编辑于星期一\18点53分4.成熟释放本文档共31页；当前第20页；编辑于星期一\18点53分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(大突变)：大段核苷酸序列插入和丢失。死亡本文档共31页；当前第21页；编辑于星期一\18点53分

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,不定向的;3.可发生回复突变,即由突变株(mutant)恢复至野生型(wildtype)。本文档共31页；当前第22页；编辑于星期一\18点53分二.基因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、原生质体融合本文档共31页；当前第23页；编辑于星期一\18点53分1、转化（transformation）

概念：受体菌直接摄取供体菌游离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

本文档共31页；当前第24页；编辑于星期一\18点53分2、接合（conjugation）

概念：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）本文档共31页；当前第25页；编辑于星期一\18点53分本文档共31页；当前第26页；编辑于星期一\18点53分本文档共31页；当前第27页；编辑于星期一\18点53分（三）转导：以温和噬菌体为载体，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。

本文档共31页；当前第28页；编辑于星期一\18点53分

普遍性转导模式图本文档共31页；当前第29页；编辑于星期一\18点53分（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。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