細(xì)菌的遺傳與變異學(xué)時(shí)第1頁(yè)，共28頁(yè)，2023年，2月20日，星期二遺傳變異相互對(duì)立相互依存生物性狀穩(wěn)定發(fā)展進(jìn)化第2頁(yè)，共28頁(yè)，2023年，2月20日，星期二遺傳性變異（基因型變異）

非遺傳性變異（表型變異）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(gè)別細(xì)胞群體遺傳與變異第3頁(yè)，共28頁(yè)，2023年，2月20日，星期二第一節(jié)細(xì)菌的變異現(xiàn)象

形態(tài)、結(jié)構(gòu)的變異毒力變異耐藥性變異菌落變異第4頁(yè)，共28頁(yè)，2023年，2月20日，星期二

外界環(huán)境細(xì)菌的大小和形態(tài)

一、形態(tài)、結(jié)構(gòu)的變異

3-6%食鹽

鼠疫耶氏菌多形態(tài)性

陳舊培基物

第5頁(yè)，共28頁(yè)，2023年，2月20日，星期二

青霉素、溶菌酶

正常形態(tài)細(xì)菌

L型變異抗體或補(bǔ)體

(部分或完全失去胞壁)細(xì)菌的大小和形態(tài)第6頁(yè)，共28頁(yè)，2023年，2月20日，星期二細(xì)菌的結(jié)構(gòu)變異

如：莢膜、芽胞、鞭毛

42-43℃

炭疽桿菌失去形成芽胞能力，毒性降低

10-20天

變形桿菌0.1%石炭酸遷徙生長(zhǎng)（H）點(diǎn)狀生長(zhǎng)、單個(gè)菌落（O）鞭毛變異第7頁(yè)，共28頁(yè)，2023年，2月20日，星期二

二、細(xì)菌毒力的變異減弱或增強(qiáng)。牛型結(jié)核桿菌────────────→卡介苗膽汁、甘油、馬鈴薯培基13年(230代)

β棒狀噬菌體

白喉棒狀桿菌

獲得白喉毒素

1、毒力的減弱2、毒力的增強(qiáng)（可用來(lái)研制生物武器）（溶原性轉(zhuǎn)換）第8頁(yè)，共28頁(yè)，2023年，2月20日，星期二耐藥性變異：細(xì)菌對(duì)某種抗菌藥物由敏感變?yōu)槟退幍淖儺悺?/p>

有些細(xì)菌還表現(xiàn)為同時(shí)耐受多種抗菌藥物，即多重耐藥性。甚至產(chǎn)生藥物依賴性。痢疾桿菌───────────→依鏈株80%金黃色葡萄球菌成為青霉素耐藥株含鏈霉素培基

三、耐藥性變異長(zhǎng)期培養(yǎng)第9頁(yè)，共28頁(yè)，2023年，2月20日，星期二細(xì)菌的菌落主要有兩種：S—R變異、H--O變異四.菌落變異

陳舊培養(yǎng)基

光滑型菌落粗糙型菌落

S

中長(zhǎng)期培養(yǎng)

R原因：失去LPS的特異多糖。也可見(jiàn)于肺炎球菌的莢膜變異。變異時(shí)不僅菌落的特征發(fā)生改變，且細(xì)菌的其它性狀如抗原性也發(fā)生了變化。第10頁(yè)，共28頁(yè)，2023年，2月20日，星期二細(xì)菌變異現(xiàn)象1、形態(tài)結(jié)構(gòu)的變異：L-型變異、H-O變異等。2、菌落的變異：S-R變異3、毒力的變異：

卡介苗（BCG）膽汁、馬鈴薯、甘油牛型結(jié)核桿菌毒力、抗原性完整的菌株培養(yǎng)13年，傳230代4、耐藥性變異：金葡菌，結(jié)合分枝桿菌等第11頁(yè)，共28頁(yè)，2023年，2月20日，星期二第二節(jié)細(xì)菌遺傳變異的物質(zhì)基礎(chǔ)

染色體閉合雙螺旋DNA長(zhǎng)鏈，是細(xì)菌生命活動(dòng)所必須的遺傳物質(zhì)。

質(zhì)粒染色體外的能自主復(fù)制遺傳物質(zhì)

第12頁(yè)，共28頁(yè)，2023年，2月20日，星期二半保留復(fù)制轉(zhuǎn)錄翻譯一、細(xì)菌的染色體：環(huán)狀、雙股、超螺旋DNA長(zhǎng)鏈第13頁(yè)，共28頁(yè)，2023年，2月20日，星期二細(xì)菌核區(qū)DNA的功能與真核細(xì)胞染色體的功能相同不同點(diǎn)：不含組蛋白，基因是連續(xù)的，無(wú)內(nèi)含子。原核生物真核生物第14頁(yè)，共28頁(yè)，2023年，2月20日，星期二二、質(zhì)粒(plasmid)：能自主復(fù)制的染色體外遺傳物質(zhì)（雙股環(huán)狀DNA），為細(xì)菌生命活動(dòng)非必需的物質(zhì)，決定細(xì)菌的某些性狀，可在細(xì)菌間相互傳遞。如R質(zhì)粒、Col質(zhì)粒等。Tn9Tn21Tn10Tn8RTFRdeterminant第15頁(yè)，共28頁(yè)，2023年，2月20日，星期二1、質(zhì)粒的特征自我復(fù)制能力（緊密型、松弛型）非細(xì)菌的必須結(jié)構(gòu)，但可決定宿主菌的某些生物學(xué)特性（耐藥性、毒性等）可自行丟失（紫外線照射）或人工消除可在細(xì)胞間轉(zhuǎn)移（接合性/非接合性質(zhì)粒）相容性和不相容性

相容性質(zhì)粒（幾個(gè)質(zhì)粒共存于一個(gè)菌體）不相容性質(zhì)粒（一種細(xì)菌只帶有一種質(zhì)粒）第16頁(yè)，共28頁(yè)，2023年，2月20日，星期二2、質(zhì)粒分類1、F質(zhì)粒(fertility)

致育性質(zhì)粒：

2、R質(zhì)粒(resistence）耐藥性質(zhì)粒、3、

Vi質(zhì)粒（virulence）毒力質(zhì)粒4、Col質(zhì)粒（colicinogenic）細(xì)菌素質(zhì)粒接合性質(zhì)粒

可通過(guò)接合作用轉(zhuǎn)移的質(zhì)粒醫(yī)學(xué)上重要的接合性質(zhì)粒非接合性質(zhì)粒：經(jīng)噬菌體轉(zhuǎn)導(dǎo)而轉(zhuǎn)移的質(zhì)粒第17頁(yè)，共28頁(yè)，2023年，2月20日，星期二一、基因的突變（mutation）:

細(xì)菌基因結(jié)構(gòu)發(fā)生穩(wěn)定性的改變，導(dǎo)致遺傳性狀

的變異。

基因點(diǎn)突變：細(xì)菌DNA序列中一對(duì)或少數(shù)幾對(duì)堿基發(fā)生置換、插入或缺失。

染色體畸變：細(xì)菌大段DNA序列發(fā)生易位、缺失、重復(fù)或倒位等變化。結(jié)果常導(dǎo)致細(xì)菌的死亡。第三節(jié)細(xì)菌變異的機(jī)制第18頁(yè)，共28頁(yè)，2023年，2月20日，星期二

兩個(gè)不同性狀的細(xì)菌之間可發(fā)生遺傳物質(zhì)的轉(zhuǎn)移和重組，導(dǎo)致細(xì)菌遺傳性狀的改變?；蜣D(zhuǎn)移(genetransfer)：

外源性的遺傳物質(zhì)由供體菌轉(zhuǎn)入某受體菌細(xì)胞的過(guò)程?；蛑亟M(recombination)：

轉(zhuǎn)移的基因與受體菌DNA整合在一起稱為重組。轉(zhuǎn)移與重組方式

1.轉(zhuǎn)化（transformation）

2.接合（conjugation）

3.轉(zhuǎn)導(dǎo)（trunsduction）

4.溶原性轉(zhuǎn)換

5.原生質(zhì)體融合二.基因的轉(zhuǎn)移與重組第19頁(yè)，共28頁(yè)，2023年，2月20日，星期二一）轉(zhuǎn)化（transformation）：供體菌游離的DNA片段直接進(jìn)入受體菌，使受體菌獲得一個(gè)新的性狀的過(guò)程。供體菌游離的DNA片段直接進(jìn)入受體菌使受體菌獲得一新性狀的過(guò)程。第20頁(yè)，共28頁(yè)，2023年，2月20日，星期二有毒力的

S型肺炎鏈球菌無(wú)毒力的

R型肺炎鏈球菌LiveSDeadSDeadSLiveRLive

R數(shù)個(gè)有莢膜的細(xì)菌即可致死R型菌轉(zhuǎn)化為S型菌轉(zhuǎn)化現(xiàn)象SR變異Griffith實(shí)驗(yàn)第21頁(yè)，共28頁(yè)，2023年，2月20日，星期二受體菌轉(zhuǎn)導(dǎo)噬菌體細(xì)菌DNA噬菌體DNA供體菌二）轉(zhuǎn)導(dǎo)（transduction）是以溫和噬菌體為載體，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。第22頁(yè)，共28頁(yè)，2023年，2月20日，星期二普遍性轉(zhuǎn)導(dǎo)第23頁(yè)，共28頁(yè)，2023年，2月20日，星期二局限性轉(zhuǎn)導(dǎo)或特異性轉(zhuǎn)導(dǎo)：所轉(zhuǎn)導(dǎo)的只限于供體菌染色體上的特定基因。第24頁(yè)，共28頁(yè)，2023年，2月20日，星期二三）溶原性轉(zhuǎn)換(lysogenicconversion)溫和噬菌體感染細(xì)菌，將噬菌體DNA整合于細(xì)菌染色體，使細(xì)菌發(fā)生性狀改變。

白喉棒狀桿菌、

A群鏈球菌、肉毒梭菌、產(chǎn)氣莢膜梭菌、霍亂弧菌第25頁(yè)，共28頁(yè)，2023年，2月20日，星期二四）接合：細(xì)菌通過(guò)性菌毛將遺傳物質(zhì)由供體菌傳遞給受體菌，使受體菌獲得新的遺傳性狀的過(guò)程。接合性質(zhì)粒能通過(guò)接合方式轉(zhuǎn)移的質(zhì)粒稱為接合性質(zhì)粒，

F質(zhì)粒、R質(zhì)粒、Col質(zhì)粒和Vi質(zhì)粒等。DonorRecipientFertilityfactorF(sex)pilus第26頁(yè)，共28頁(yè)，2023年，2月20日，星期二基因來(lái)源轉(zhuǎn)移方式轉(zhuǎn)化transformation供體菌直接攝取接合