细菌的遗传和变异－医学微生物学（上海交通大学医学院）

细菌的遗传和变异－医学微生物学（上海交通大学医学院）内容摘要：

细菌的遗传和变异－医学微生物学（上海交通大学医学院） 第 5章 细菌的遗传和变异遗传性变异（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 + +外界环境 - +变异幅度 个别细胞 群体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形态结构变异3盐鼠疫耶氏菌 多形态性陈旧培基物青霉素、溶菌酶正常形态细菌 部分或完全失去胞壁 )特殊结构的变异42疽杆菌 失去形成芽胞能力 , 毒性降低10炭酸迁徙生长（ H） 点状生长、单个菌落（ O）鞭毛变异毒力变异增强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 )耐药性变异细菌对某种抗菌药物有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 去 色体和染色体外遗传物质质粒 转位因子质粒（ 菌染色体外的遗传物质，是环状闭合的双链 有遗传性息，能自行复制，随细菌分裂转移到子代细胞，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特征 可自行丢失与消除 转移性 相容性和不相容性几种重要的质粒 致育质粒（ 耐药质粒 毒力质粒（ 细菌素质粒 代谢质粒转位因子是存在于细菌染色体或质粒 它能在 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。 插入序列（ S） 是最小的转位因子， 2携带任何已知与插入功能无关的基因区域转座子（ n） 2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。 s)带耐药或毒素基因P（氨苄青霉素）P、 霉素）、 胺）m（卡那霉素）氧苄氨嘧啶）、 m（氯霉素）c（四环素）m（红霉素）肠埃希菌（肠毒素基因）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。 细菌的变异机制基因的突变和损伤后修复基因的转移和重组基因的转移和重组基因转移（ 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（ 转移的基因与受体菌 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。 转化（ 体菌裂解游离的 受体菌获得新的性状。 转化试验转化因子（ 在转化过程中，转化的 分子量小于 107，最多不超过 1020个基因。 感受态（ 合（ 菌通过性菌毛相互连接沟通，将遗传物质（主要是质粒 供体菌转移给受体菌。 接合性质粒：能通过接合方式转移的质粒称为接合性质粒， 质粒的接合F+ + F+F+ F+质粒的接合 日本首先分离到抗多种药物的宋内志贺菌多重耐药株，多重耐药性很难用基因突变解释。 健康人中大肠埃希菌 30%50%有 致病性大肠埃希菌 90%有 与多重耐药性有关。 耐药质粒从一个细菌转移到另一个细菌中。 耐药传递因子（ 码性菌毛的产生和通过接合转移 耐药（ r）决定子转导（ 温和噬菌体为载体，将供体菌的一段受体菌获得新的性状。 普遍性转导（ 局限性转导（ 遍性转导行增殖，在裂解期的后期，噬菌体的 配时可能会发生装配错误，误将细菌的 为一个转导噬菌体。 转导噬菌体能以正常方式感染另一宿主菌，并将其头部的染色体注入受体菌内。 被包装的 体菌 受体菌转导噬菌体细菌 整合整合局限性转导 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 菌体自身的一段 带走了细菌 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。 所转导的只限于供体菌上个别的基因。 普遍性转导与局限性转导的区别区别要点 普遍性转导 局限性转导基因转导发生的时期 裂解期 溶原期转导的遗传物质 供体菌染色体 全转导或流产转导受体菌获得供体菌体菌的 10导频率较普遍转导增加 1000倍 (10原性转换（ 噬菌体感染细菌时，宿主菌染色体中获得了噬菌体的 其成为溶原状态时而致细菌获得新的性状。 白喉棒状杆菌、 毒梭菌、产气荚膜梭菌、霍乱弧菌基因来源 转移方式体菌 直接摄取体菌 性菌毛体菌 噬菌体为载体菌体 整合细菌遗传变异的实际意义在疾病的诊断、治疗与预防中的应用在测定致癌物质中的应用在流行病学中的应用在基因工程中的应用在疾病的诊断、治疗与预防中的应用形态、结构、染色性、生化特性、抗原性及毒力等方面的变异，使得诊断复杂化耐药菌株日益增多，预防耐药性 药敏实验 早期足量 要有一定疗程 ,联合用药 不要滥用减毒菌株和无毒株可制备成疫苗在测定致癌物质中的应用凡能诱导细菌发生突变的物质都有可能是致癌物质。 伤寒沙门菌（ （ 在流行病学中的应用分子生物学分析方法已被用于流行病学调查 质粒指纹图（ 对噬菌体的敏感性，对细菌素的敏感性在基因工程中的应用基因工程是根据遗传变异中细菌可因基因转移和重组而获得新性状的原理设计的 切取目的基因 连接到载体上 转移到工程菌内，大量表达目的基因产物 目前已大量生产胰岛素、干扰素、多种生长激素、。