醫(yī)學(xué)微生物 趙祖國 第四章 細(xì)菌的遺傳與變異學(xué)習(xí)資料

第四章細(xì)菌的遺傳與變異遺傳與變異變異(variation)基因型變異（遺傳性變異）表型變異（非遺傳性變異）遺傳(heredity)生物學(xué)性狀代代相傳，保持相對穩(wěn)定。子代與親代之間或子代之間生物學(xué)性狀出現(xiàn)差異。遺傳型變異和非遺傳型變異的比較

遺傳性變異非遺傳性變異基因改變+-遺傳+-可逆性-+外界環(huán)境-+變異幅度個別細(xì)胞群體細(xì)菌的變異現(xiàn)象一、形態(tài)變異環(huán)境條件改變；藥物、補體等作用。

3-6%氯化鈉

鼠疫耶爾森菌形態(tài)多樣。

陳舊培基物有莢膜的肺炎球菌無莢膜的肺炎球菌（二）結(jié)構(gòu)變異細(xì)菌的一些特殊結(jié)構(gòu)也可發(fā)生變異，如莢膜、鞭毛、芽孢、L型等變異由有到無等。三）毒力變異四）耐藥性變異膽汁、甘油、馬鈴薯培養(yǎng)基13年(230代)白喉棒狀桿菌獲得白喉毒素β棒狀噬菌體毒力增強(qiáng)：牛分枝桿菌卡介苗毒力減弱：細(xì)菌對某種抗菌藥物由敏感變成耐藥的變異稱耐藥性變異。六）菌落形態(tài)變異光滑型菌落（S）為粗糙（R）型多見，且常伴細(xì)菌理化性狀、抗原性、代謝酶活性及毒力等也發(fā)生改變。S型菌落R型菌落五）抗原變異細(xì)菌的鞭毛——Ｈ抗原，失去鞭毛可引起Ｈ抗原變異；第一節(jié)

細(xì)菌的基因組細(xì)菌遺傳變異的物質(zhì)基礎(chǔ)基因組染色體轉(zhuǎn)位因子（特殊結(jié)構(gòu)）噬菌體整合子插入序列轉(zhuǎn)座子質(zhì)粒主要組成環(huán)狀、雙螺旋、長鏈DNA；主要遺傳物質(zhì)；附著在橫隔中介體上或胞膜上；缺乏組蛋白,無核膜；約含4000-5000個基因；致病島pathogenicisland；致病菌染色體上編碼與毒力相關(guān)基因的外源DNA片斷的基因群。一、細(xì)菌的染色體

二、質(zhì)粒細(xì)菌染色體外的遺傳物質(zhì);為環(huán)狀閉合的雙鏈DNA;自我復(fù)制;賦予細(xì)菌特殊性狀;非細(xì)菌生命活動必需;轉(zhuǎn)移性;相容性與不相容性;醫(yī)學(xué)上重要的質(zhì)粒1.致育質(zhì)粒（F質(zhì)粒）：編碼性菌毛的功能。2.耐藥質(zhì)粒（R質(zhì)粒）：決定細(xì)菌耐藥性的產(chǎn)生。3.細(xì)菌素質(zhì)粒：編碼各種細(xì)菌產(chǎn)生的細(xì)菌素。4.毒力質(zhì)粒（Vi質(zhì)粒）

：編碼與致病性有關(guān)的毒力因子。三、轉(zhuǎn)位因子是存在細(xì)菌的染色體或質(zhì)粒DNA分子上的一段特異性核苷酸序列片段，它能在DNA分子中移動，不斷改變它們的基因組位置，可在同一基因組中改變位置，也可從一個基因組轉(zhuǎn)移到另一個基因組中。轉(zhuǎn)位因子IRIR重組酶（轉(zhuǎn)座酶）及其調(diào)控基因編碼序列1．插入序列（IS）：最小的轉(zhuǎn)位因子，不攜帶任何與插入功能無關(guān)的基因區(qū)域，往往插入后與插入點附近的序列共同起作用。2．轉(zhuǎn)座子(Tn）：較長，除攜帶與轉(zhuǎn)位有關(guān)的基因外，還攜帶一些編碼特殊性狀的結(jié)構(gòu)基因；引起基因失活產(chǎn)生基因突變，引入新基因而獲得新性狀。3.整合子基因的突變;基因的轉(zhuǎn)移與重組;

基因損傷后修復(fù);細(xì)菌基因結(jié)構(gòu)改變的途徑：基因突變：DNA堿基對的置換、插入或缺失所致的基因結(jié)構(gòu)的變化。點突變;插入/缺失突變;多點突變：重排、倒位、重復(fù)或缺失;第二節(jié)細(xì)菌基因突變彷徨試驗Fluctuationtest一、基因突變規(guī)律自發(fā)突變與誘發(fā)突變彷徨試驗（1943，Luria&Delbruck）：

突變是自發(fā)的，隨機(jī)的；

突變發(fā)生在接觸噬菌體之前，噬菌體僅起到篩選作用；人工誘變：

理化因素誘變；影印試驗（replicaplating）一、基因突變規(guī)律自發(fā)突變與誘發(fā)突變

影印試驗（1952，Lederberg）：

再次證明突變是自發(fā)的。3.回復(fù)突變

野生型-突變型；外源性的遺傳物質(zhì)由供體菌轉(zhuǎn)入某受體菌細(xì)胞內(nèi)的過程稱為基因轉(zhuǎn)移；轉(zhuǎn)移的基因與DNA整合在一起稱為重組?；蜣D(zhuǎn)移、重組的方式：

轉(zhuǎn)化、接合、轉(zhuǎn)導(dǎo)、溶原性轉(zhuǎn)換

第三節(jié)基因的轉(zhuǎn)移與重組（一）轉(zhuǎn)化(transformation)：是供體菌裂解游離的DNA片段被受體菌直接攝取，受體菌獲得新的性狀。游離DNA煮沸裂解（二）接合(conjugation)細(xì)菌通過性菌毛溝通，將遺傳物質(zhì)（主要是質(zhì)粒DNA）從供體菌轉(zhuǎn)移給受體菌。

1．F質(zhì)粒的接合：F+菌與F-菌經(jīng)接合后，F(xiàn)-菌可獲得F質(zhì)粒而成為F+菌。２．R質(zhì)粒的接合：R質(zhì)粒由耐藥傳遞因子（RTF）和耐藥(r)決定子兩部分組成。Tn9Tn4Tn5ISr-det耐藥基因RTF（性菌毛基因）RTFISISr決定子R質(zhì)粒的接合A-Antibiotics（三）轉(zhuǎn)導(dǎo)(transduction)：是以噬菌體為載體，將供體菌的一段DNA轉(zhuǎn)移到受體菌內(nèi)，使受體菌獲得新的性狀。轉(zhuǎn)導(dǎo)比轉(zhuǎn)化可轉(zhuǎn)移更大片段DNA。1．普遍性轉(zhuǎn)導(dǎo)(generalizedtransduction)：2．局限性轉(zhuǎn)導(dǎo)(restrictedtransduction)：（四）溶原性轉(zhuǎn)換（五）原生質(zhì)融合第四節(jié)細(xì)菌遺傳變異在醫(yī)學(xué)上的應(yīng)用一、細(xì)菌形態(tài)結(jié)構(gòu)的變異與診斷二、在測定致癌物質(zhì)中的應(yīng)用三、在流行病學(xué)中的應(yīng)用四、在基因工程中的