第五章細(xì)菌的遺傳與變異遺傳(heredity)：使細(xì)菌的性狀保持相對穩(wěn)定，且代代相傳，使其菌種得以保存。變異(variation)：在一定條件下，子代與親代之間以及子代與子代之間的生物學(xué)性狀出現(xiàn)的差異。細(xì)菌的變異分為遺傳性變異和非遺傳性變異。

遺傳性變異：是細(xì)菌的基因結(jié)構(gòu)發(fā)生了改變，故又稱

基因型變異。常發(fā)生于個別的細(xì)菌，不受環(huán)境因素的影響，變異發(fā)生后是不可逆的，產(chǎn)生的新性狀可穩(wěn)定地遺傳給后代。

非遺傳性變異：細(xì)菌在一定的環(huán)境條件影響下產(chǎn)生的變異，其基因結(jié)構(gòu)未改變，稱為表型變異。易受到環(huán)境因素的影響，凡在此環(huán)境因素作用下的所有細(xì)菌都出現(xiàn)變異，而且當(dāng)環(huán)境中的影響因素去除后，變異的性狀又可復(fù)原，表型變異不能遺傳。

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細(xì)菌的大小和形態(tài)在不同的生長時(shí)期可不同，生長過程中受外界環(huán)境的影響也可發(fā)生變異。如：鼠疫耶氏菌在陳舊培養(yǎng)物上細(xì)菌的多形態(tài)性、細(xì)菌L型。細(xì)菌的特殊結(jié)構(gòu)如：莢膜（肺炎鏈球菌）、芽胞（炭疽芽孢桿菌）、鞭毛（變形桿菌H-O變異）也可發(fā)生變異。一.形態(tài)結(jié)構(gòu)的變異毒力增強(qiáng)：無毒力的白喉棒狀桿菌常寄居在咽喉部，不致??；當(dāng)感染了β-棒狀噬菌體后變成溶原性細(xì)菌，則獲得產(chǎn)生白喉毒素的能力，引起白喉。毒力減弱：有毒菌株長期在人工培養(yǎng)基上傳代培養(yǎng)，可是細(xì)菌的毒力減弱或消失?？ń槊?BCG)是有毒的牛分枝桿菌在含有膽汁的甘油、馬鈴薯培養(yǎng)基上，經(jīng)過13年，連續(xù)穿230代，獲得的一株毒力減弱但仍保持免疫原性的變異株。二.毒力變異耐藥性變異：細(xì)菌對某種抗菌藥物由敏感變?yōu)槟退幍淖儺?。有些?xì)菌還表現(xiàn)為同時(shí)耐受多種抗菌藥物，即多重耐藥性。從抗生素廣泛應(yīng)用以來，細(xì)菌對抗生素耐藥的不斷增長是世界范圍內(nèi)的普遍趨勢，給臨床治療帶來很大的困難，并成為當(dāng)今醫(yī)學(xué)上的重要問題。三.耐藥性變異細(xì)菌的菌落主要有光滑(smooth,S)型和粗糙(rough,R)型兩種。S型菌落表面光滑、濕潤、邊緣整齊。經(jīng)人工培養(yǎng)多次傳代后菌落表面邊為粗糙、干燥、邊緣不整齊，稱S—R變異。S—R變異常見于腸道桿菌，是由于失去LPS的特異性寡糖重復(fù)單位而引起的。變異時(shí)不僅菌落的特征發(fā)生改變，且細(xì)菌的其它性狀也發(fā)生了變化。S型菌的致病性強(qiáng)，但有少數(shù)R型菌的致病性強(qiáng)，如結(jié)核分枝桿菌。四.菌落變異S型菌落R型菌落第二節(jié)細(xì)菌遺傳變異的物質(zhì)基礎(chǔ)染色體質(zhì)粒轉(zhuǎn)位因子質(zhì)粒(plasmid)：是細(xì)菌染色體以外的遺傳物質(zhì)，是環(huán)狀閉合的雙鏈DNA。質(zhì)?；蚩删幋a多種重要的生物學(xué)性狀：1)致育質(zhì)粒（F質(zhì)粒）與有性生殖功能關(guān)聯(lián)；2)耐藥性質(zhì)粒

編碼細(xì)菌對抗菌藥物或重金屬鹽類的耐藥性。分兩類，一是接合性耐藥質(zhì)粒（R質(zhì)粒），另一是非接合耐藥性質(zhì)粒；

3)毒力質(zhì)粒（Vi質(zhì)粒）

編碼與該菌致病性有關(guān)的毒力因子；4)細(xì)菌素質(zhì)粒

編碼細(xì)菌產(chǎn)生細(xì)菌素；5)代謝質(zhì)粒

編碼產(chǎn)生相關(guān)的代謝酶。

質(zhì)粒質(zhì)粒具有自我復(fù)制的能力。質(zhì)粒DNA所編碼的基因產(chǎn)物賦予細(xì)菌某些性狀特征。質(zhì)?？勺孕衼G失與消除。質(zhì)粒的轉(zhuǎn)移性。質(zhì)粒可分為相容性與不相容性兩種。質(zhì)粒DNA的特征轉(zhuǎn)位因子：是存在于細(xì)菌染色體或質(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，不斷改變它們在基因組中的位置，能從一個基因組轉(zhuǎn)移到另一基因組中。轉(zhuǎn)位因子有三類：插入序列(IS)；轉(zhuǎn)座子(Tn)；轉(zhuǎn)座噬菌體或前噬菌體。轉(zhuǎn)位因子遺傳性變異：是由基因結(jié)構(gòu)發(fā)生改變所致，主要通過基因突變、基因損傷后的修復(fù)、基因的轉(zhuǎn)移與重組來實(shí)現(xiàn)。非遺傳性變異：是細(xì)菌在環(huán)境因素等影響下出現(xiàn)的變化，這種變化不是因基因結(jié)構(gòu)的變化而產(chǎn)生的。第三節(jié)細(xì)菌變異的機(jī)制突變(mutation)：是細(xì)菌遺傳物質(zhì)的結(jié)構(gòu)發(fā)生突然而穩(wěn)定的改變，導(dǎo)致細(xì)菌性狀的遺傳性變異?；蛲蛔円?guī)律：突變率

突變常自然發(fā)生，但突變率極低。突變與選擇

突變是隨機(jī)的，不定向的。回復(fù)突變

細(xì)菌由野生型變?yōu)橥蛔冃褪钦蛲蛔?，有時(shí)突變株經(jīng)過又一次突變可恢復(fù)野生型的性狀。DNA的損傷修復(fù)：當(dāng)細(xì)菌DNA受到損傷時(shí)，細(xì)胞會用有效的DNA修復(fù)系統(tǒng)進(jìn)行細(xì)致的修復(fù)，使損傷降為最小。一.基因的突變與損傷后修復(fù)彷徨試驗(yàn)(fluctuationtest)影印試驗(yàn)(replicaplating)基因轉(zhuǎn)移(genetransfer)：外源性的遺傳物質(zhì)由供體菌進(jìn)入某受體菌細(xì)胞內(nèi)的過程?；蛑亟M(recombination)：轉(zhuǎn)移的基因與受體菌DNA整合在一起，使受體菌獲得供體菌某些特性。外源性遺傳物質(zhì)：供體菌染色體DNA，質(zhì)粒DNA及噬菌體基因等。細(xì)菌的基因轉(zhuǎn)移和重組方式：轉(zhuǎn)化、接合、轉(zhuǎn)導(dǎo)、溶原性轉(zhuǎn)換、細(xì)胞融合。二.基因的轉(zhuǎn)移與重組1.轉(zhuǎn)化(transformation):供體菌裂解游離的DNA片段轉(zhuǎn)入某受體菌細(xì)胞內(nèi)的過程。2.