1、第五章-細(xì)菌的遺傳變異 （1）增強(qiáng)毒力）增強(qiáng)毒力 （2）減弱毒力）減弱毒力 5.代謝變異代謝變異 主要引起營養(yǎng)缺陷型變異主要引起營養(yǎng)缺陷型變異6. 毒力變異毒力變異n連續(xù)通過易感動(dòng)物，可使毒力增強(qiáng)連續(xù)通過易感動(dòng)物，可使毒力增強(qiáng)n被溫和噬菌體感染，可增強(qiáng)毒力被溫和噬菌體感染，可增強(qiáng)毒力n自發(fā)減弱的現(xiàn)象自發(fā)減弱的現(xiàn)象n長(zhǎng)期傳代培養(yǎng)致弱長(zhǎng)期傳代培養(yǎng)致弱n病原菌通過非易感動(dòng)物、雞胚等方法病原菌通過非易感動(dòng)物、雞胚等方法第二節(jié)第二節(jié) 細(xì)菌遺傳的物質(zhì)基礎(chǔ)細(xì)菌遺傳的物質(zhì)基礎(chǔ) 一一.基因組（基因組（genome） 位于核體，是遺傳的主要物質(zhì)基礎(chǔ)。位于核體，是遺傳的主要物質(zhì)基礎(chǔ)。由兩條環(huán)狀雙螺旋由兩條環(huán)狀雙螺旋

2、DNA長(zhǎng)鏈組成，含長(zhǎng)鏈組成，含細(xì)菌的遺傳基因，控制細(xì)菌的遺傳與細(xì)菌的遺傳基因，控制細(xì)菌的遺傳與變異。變異。 二二.質(zhì)粒（質(zhì)粒（plasmid） 細(xì)菌染色體外的遺傳物質(zhì)，編碼細(xì)細(xì)菌染色體外的遺傳物質(zhì)，編碼細(xì)菌各種重要的生物學(xué)性狀。菌各種重要的生物學(xué)性狀。 1.致育質(zhì)?；蛑掠|(zhì)粒或F質(zhì)粒（質(zhì)粒（fertility plasmid） 編碼性菌毛的質(zhì)粒編碼性菌毛的質(zhì)粒 2.毒力質(zhì)?；蚨玖|(zhì)粒或Vi質(zhì)粒（質(zhì)粒（virulence plasmid） 編碼細(xì)菌各種毒力因子編碼細(xì)菌各種毒力因子 3. 耐藥質(zhì)?；蚰退庂|(zhì)?；騌質(zhì)粒（質(zhì)粒（resistance plasmid） 細(xì)菌對(duì)抗菌藥物或重金屬鹽類的抗性細(xì)菌

3、對(duì)抗菌藥物或重金屬鹽類的抗性 4. 細(xì)菌素質(zhì)粒細(xì)菌素質(zhì)粒 控制細(xì)菌產(chǎn)生細(xì)菌素控制細(xì)菌產(chǎn)生細(xì)菌素質(zhì)粒種類質(zhì)粒種類 毒力島：毒力島：指病原菌的某個(gè)或某些毒力基因群，指病原菌的某個(gè)或某些毒力基因群，分子結(jié)構(gòu)與功能有別于細(xì)菌染色體，但位于細(xì)分子結(jié)構(gòu)與功能有別于細(xì)菌染色體，但位于細(xì)菌染色體之內(nèi)菌染色體之內(nèi) 。三、毒力島（三、毒力島（pathogenicity island, PAI）第三節(jié)第三節(jié) 細(xì)菌變異的機(jī)制細(xì)菌變異的機(jī)制一、基因突變：一、基因突變：指生物細(xì)胞遺傳物質(zhì)指生物細(xì)胞遺傳物質(zhì)DNA分子結(jié)構(gòu)突分子結(jié)構(gòu)突 然發(fā)生了穩(wěn)定的可遺傳的變化。它是然發(fā)生了穩(wěn)定的可遺傳的變化。它是 生物進(jìn)化的個(gè)重要因素。生

4、物進(jìn)化的個(gè)重要因素。 1.染色體畸變?nèi)旧w畸變 ：染色體的一大段發(fā)生了變化。染色體的一大段發(fā)生了變化。 2.點(diǎn)突變點(diǎn)突變 ：相應(yīng)基因上的相應(yīng)基因上的DNA鏈中一個(gè)或少數(shù)鏈中一個(gè)或少數(shù) 幾個(gè)核苷酸對(duì)的改變幾個(gè)核苷酸對(duì)的改變 。類型類型二、二、基因的轉(zhuǎn)移與重組基因的轉(zhuǎn)移與重組 外源性的遺傳物質(zhì)由供體菌進(jìn)入受體外源性的遺傳物質(zhì)由供體菌進(jìn)入受體菌細(xì)胞內(nèi)的過程稱為基因轉(zhuǎn)移（菌細(xì)胞內(nèi)的過程稱為基因轉(zhuǎn)移（gene transfer)；轉(zhuǎn)移的基因與受體菌；轉(zhuǎn)移的基因與受體菌DNA整整合在一起稱為重組合在一起稱為重組(recombination)。細(xì)。細(xì)菌基因轉(zhuǎn)移和重組的主要方式有菌基因轉(zhuǎn)移和重組的主要方式有轉(zhuǎn)

5、化、轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)化、轉(zhuǎn)導(dǎo)、接合導(dǎo)、接合等。等。 轉(zhuǎn)化：轉(zhuǎn)化：供體菌游離的供體菌游離的DNA片段直接進(jìn)入受片段直接進(jìn)入受體菌，使受體菌獲得新的性狀。體菌，使受體菌獲得新的性狀。 （一）轉(zhuǎn)化（一）轉(zhuǎn)化(transformation)實(shí)實(shí) 驗(yàn)驗(yàn): 研究肺炎球菌時(shí)發(fā)現(xiàn)。研究肺炎球菌時(shí)發(fā)現(xiàn)。注：注：受體菌必須處于感受態(tài)才能轉(zhuǎn)化受體菌必須處于感受態(tài)才能轉(zhuǎn)化 感受態(tài)感受態(tài) ：細(xì)胞生活周期中的一種特殊的生理狀態(tài)。細(xì)胞生活周期中的一種特殊的生理狀態(tài)。轉(zhuǎn)化過程轉(zhuǎn)化過程 （二）轉(zhuǎn)導(dǎo)（二）轉(zhuǎn)導(dǎo)（transduction） 轉(zhuǎn)導(dǎo)：轉(zhuǎn)導(dǎo)：以溫和噬菌體為媒介，把供體菌的以溫和噬菌體為媒介，把供體菌的DNA小片段小片段攜帶到受體菌中

6、，通過交換與整合，使受體菌獲得供體菌攜帶到受體菌中，通過交換與整合，使受體菌獲得供體菌的部分遺傳性狀的部分遺傳性狀 。 兩種類型：普遍性轉(zhuǎn)導(dǎo)和局限性轉(zhuǎn)導(dǎo)。兩種類型：普遍性轉(zhuǎn)導(dǎo)和局限性轉(zhuǎn)導(dǎo)。1.普遍性轉(zhuǎn)導(dǎo)：普遍性轉(zhuǎn)導(dǎo)：被裝入的被裝入的DNA片段可以是供體片段可以是供體菌染色體上的任何部分。菌染色體上的任何部分。 局限性轉(zhuǎn)導(dǎo)局限性轉(zhuǎn)導(dǎo) ：為為噬菌體所介導(dǎo)的噬菌體所介導(dǎo)的供體菌染色體上供體菌染色體上個(gè)別特定基因的個(gè)別特定基因的轉(zhuǎn)導(dǎo)轉(zhuǎn)導(dǎo) 。2.局限性轉(zhuǎn)導(dǎo)局限性轉(zhuǎn)導(dǎo) 溶源轉(zhuǎn)換溶源轉(zhuǎn)換 ：指指溫和噬菌體感染其溫和噬菌體感染其寄主后，噬菌體基寄主后，噬菌體基因整合于寄主基因因整合于寄主基因組中，寄主的性狀組

7、中，寄主的性狀發(fā)生變異。發(fā)生變異。 溶源轉(zhuǎn)換溶源轉(zhuǎn)換 1.溶源轉(zhuǎn)換中噬菌體離開宿主細(xì)胞時(shí)，不攜帶宿溶源轉(zhuǎn)換中噬菌體離開宿主細(xì)胞時(shí)，不攜帶宿 主任何基因，而局限性轉(zhuǎn)導(dǎo)的噬菌體轉(zhuǎn)導(dǎo)時(shí)，則主任何基因，而局限性轉(zhuǎn)導(dǎo)的噬菌體轉(zhuǎn)導(dǎo)時(shí)，則 與宿主可能發(fā)生特定的基因交換。與宿主可能發(fā)生特定的基因交換。 2.溶源轉(zhuǎn)換中的噬菌體均為正常溫和噬菌體，而溶源轉(zhuǎn)換中的噬菌體均為正常溫和噬菌體，而 局限性轉(zhuǎn)導(dǎo)的噬菌體為缺陷性轉(zhuǎn)導(dǎo)。局限性轉(zhuǎn)導(dǎo)的噬菌體為缺陷性轉(zhuǎn)導(dǎo)。 局限性轉(zhuǎn)導(dǎo)與溶源轉(zhuǎn)換的區(qū)別局限性轉(zhuǎn)導(dǎo)與溶源轉(zhuǎn)換的區(qū)別 接合：接合：是兩個(gè)完整的細(xì)菌細(xì)胞通過性菌毛直接接觸，由是兩個(gè)完整的細(xì)菌細(xì)胞通過性菌毛直接接觸，由供體細(xì)菌將

8、質(zhì)粒供體細(xì)菌將質(zhì)粒DNA轉(zhuǎn)移給受體細(xì)菌的過程。轉(zhuǎn)移給受體細(xì)菌的過程。 （三）接合（三）接合（conjugation）接合過程接合過程: 以以F質(zhì)粒接合為例質(zhì)粒接合為例 轉(zhuǎn)化、轉(zhuǎn)導(dǎo)、接合三種方式其本質(zhì)都是遺傳物轉(zhuǎn)化、轉(zhuǎn)導(dǎo)、接合三種方式其本質(zhì)都是遺傳物質(zhì)從供體細(xì)胞向受體細(xì)胞轉(zhuǎn)移，但質(zhì)從供體細(xì)胞向受體細(xì)胞轉(zhuǎn)移，但DNA轉(zhuǎn)移方轉(zhuǎn)移方式不同：轉(zhuǎn)化是通過受體菌的細(xì)胞膜；接合是式不同：轉(zhuǎn)化是通過受體菌的細(xì)胞膜；接合是通過細(xì)菌性菌毛；轉(zhuǎn)導(dǎo)是通過噬菌體。通過細(xì)菌性菌毛；轉(zhuǎn)導(dǎo)是通過噬菌體。細(xì)菌轉(zhuǎn)移方式的比較細(xì)菌轉(zhuǎn)移方式的比較第四節(jié)第四節(jié) 細(xì)菌遺傳變異研究的實(shí)際意義細(xì)菌遺傳變異研究的實(shí)際意義一一. 在診斷疾病上的應(yīng)用在診斷疾病上的應(yīng)用 要作出正確診斷，不但要熟悉細(xì)菌的典型特性，還要作出正確診斷，不但要熟悉細(xì)菌的典型特性，還要了解細(xì)菌變異的規(guī)律。要了解細(xì)菌變異的規(guī)律。二、在預(yù)防疾病上的應(yīng)用二、在預(yù)防疾病上的應(yīng)用 利用病原菌的減毒變異株制備活菌苗。利用病原菌的減毒變異株制備活菌苗。三、在治療疾病上的應(yīng)用三、在治療疾病上的應(yīng)用 由于耐藥菌株增多，應(yīng)根據(jù)藥敏試驗(yàn)指導(dǎo)臨床用藥。由于耐藥菌株增多，應(yīng)根據(jù)藥敏試驗(yàn)指導(dǎo)臨床用藥。復(fù)習(xí)思考題復(fù)習(xí)思考題 質(zhì)粒有哪些主要特征？質(zhì)粒可賦予宿主質(zhì)粒有哪些主要特征？質(zhì)粒可賦予宿主菌哪些重要特性？菌哪些重要特性？