關(guān)于細(xì)菌遺傳變異遺傳（heredity):子代與親代生物學(xué)性狀的相似。generalstabilityon“l(fā)ikeness”inthecharacteristicsofprogenyandparent變異（variation):

子代與親代以及子代與子代之間生物學(xué)性狀的差異。thedifferencebetweenprogenyandparent.

Heritablevariation:geneticsubstancechangesNonheritablevariation:environmentchanges第2頁,共30頁，2024年2月25日，星期天遺傳性變異(hereditaryvariation)or（基因型變異genotypicvariation)非遺傳性變異(non-hereditaryvariation)

（表型變異phenotypicvariation）遺傳性變異和非遺傳性變異的區(qū)別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)胞群體第3頁,共30頁，2024年2月25日，星期天第一節(jié)細(xì)菌的變異現(xiàn)象

variationphenomenaofbacteria

形態(tài)、結(jié)構(gòu)變異毒力變異耐藥性變異菌落變異第4頁,共30頁，2024年2月25日，星期天1.形態(tài)結(jié)構(gòu)變異

variation

ofshapeandstructurea.形態(tài)的變異：遲緩期對數(shù)期穩(wěn)定期、衰退期（大）（?。ǘ嘈托裕゜.L型變異青霉素、溶菌酶

正常形態(tài)細(xì)菌

L型變異(Lform)

(Normalbacterium)

抗體或補(bǔ)體(部分或完全失去(antibodyorcomplement)胞壁)

第5頁,共30頁，2024年2月25日，星期天c.

3-6%NaCl

鼠疫耶氏菌多形態(tài)性(polymorphism)

陳舊培基物

第6頁,共30頁，2024年2月25日，星期天d.特殊結(jié)構(gòu)的變異(variationofbacterialspecialstructures)

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（H）點(diǎn)狀生長、單個(gè)菌落（O）(H:薄膜（德語hauch）O：無薄膜（德語ohnhauch）鞭毛變異即(H-O變異)第7頁,共30頁，2024年2月25日，星期天2.毒力變異(virulencevariation)

增強(qiáng)(enhancement):

β棒狀噬菌體

白喉棒狀桿菌

獲得白喉毒素(C.diphtheriae)(diphtheria-toxin)

減弱(weakness):

膽汁、甘油、馬鈴薯培養(yǎng)基

牛分枝桿菌卡介苗(BCG)

13年(230代)

第8頁,共30頁，2024年2月25日，星期天3.耐藥性變異(resistancevariation)

細(xì)菌對某種抗菌藥物由敏感變成耐藥的變異稱為耐藥性變異。

耐藥性突變（drug-resistantmutation

機(jī)制重組（recombination)

耐藥性質(zhì)粒的轉(zhuǎn)移（transmissionofRplasmid)e.g.金黃色葡萄球菌含鏈霉素培基

痢疾桿菌依鏈株(Streptomycin-dependentStrain)

長期培養(yǎng)

第9頁,共30頁，2024年2月25日，星期天4.菌落變異

colonyvariation

在陳舊培養(yǎng)基中長期培養(yǎng)

光滑型菌落粗糙型菌落

S

(smoothcolony)

R(roughcolony)

原因：失去LPS的特異多糖(reason:lossofspecificpolysaccharideofLPS)菌落變異即(S-R變異)第10頁,共30頁，2024年2月25日，星期天第二節(jié)細(xì)菌遺傳變異的物質(zhì)基礎(chǔ)基因組(genome)：

染色體(chromosome)（mentionedabove)

染色體外遺傳物質(zhì)

(extra-chromosomalgeneticelements)

質(zhì)粒

轉(zhuǎn)位因子第11頁,共30頁，2024年2月25日，星期天ChromosomalDNAornucleoidgenerallyacircular,double-strandedmoleculeofDNAthatisalsocallednucleoid第12頁,共30頁，2024年2月25日，星期天質(zhì)粒（plasmid）細(xì)菌染色體外的遺傳物質(zhì)，是環(huán)狀閉合的雙鏈DNA。帶有遺傳性息，能自行復(fù)制，隨細(xì)菌分裂轉(zhuǎn)移到子代細(xì)胞，并非細(xì)菌生長所必需。(Extra-chromosomalgeneticsubstance,circular,double-strandedDNAmolecule,notessentialforbacterialgrowth)特征自我復(fù)制能力(autonomousreplication)編碼產(chǎn)物賦予細(xì)菌某些性狀特征(confersomefeaturesonbacteria)可自行丟失與消除(canbelost)轉(zhuǎn)移性(transferable)相容性和不相容性(incompatibleandcompatible)第13頁,共30頁，2024年2月25日，星期天幾種重要的質(zhì)粒致育質(zhì)粒（Fplasmid）耐藥質(zhì)粒(Rplasmid)毒力質(zhì)粒（Viplasmid)細(xì)菌素質(zhì)粒(Colplasmid)第14頁,共30頁，2024年2月25日，星期天第三節(jié)細(xì)菌的變異機(jī)制

(mechanismsofbacterialvariation)(一)基因的突變（mutation)1.Definition：微生物某些遺傳物質(zhì)發(fā)生突然而穩(wěn)定的改變（astableheritablechangeofbacterialgene)2.頻率(frequency):10-6

---10-93.種類:自發(fā)突變（spontaneousmutation)誘發(fā)突變（inducedmutation)4.染色體畸變(chromosomalaberration)第15頁,共30頁，2024年2月25日，星期天（二）基因的轉(zhuǎn)移和重組基因轉(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)胞的過程稱為基因轉(zhuǎn)移。重組（recombination）轉(zhuǎn)移的基因與受體菌DNA整合在一起稱為重組，使受體菌獲得供體菌的某些性狀。細(xì)菌的基因轉(zhuǎn)移和重組可通過轉(zhuǎn)化、接合、轉(zhuǎn)導(dǎo)、溶原性轉(zhuǎn)換和原生質(zhì)體融合等方式進(jìn)行。第16頁,共30頁，2024年2月25日，星期天1.轉(zhuǎn)化（transformation）供體菌裂解游離的DNA片段被受體菌直接攝取，使受體菌獲得新的性狀。Definition:

GeneticrecombinationinwhichabacteriumdirectlytakesupafreeDNAfragmentandthenincorporateitintotherecipientbacterialgenome,resultinginthealterationofbacterialgeneticconstitution.第17頁,共30頁，2024年2月25日，星期天轉(zhuǎn)化試驗(yàn)第18頁,共30頁，2024年2月25日，星期天2.接合（conjugation）細(xì)菌通過性菌毛相互連接溝通，將遺傳物質(zhì)（主要是質(zhì)粒DNA）從供體菌轉(zhuǎn)移給受體菌。(BacterialDNAistransferredfromdonorbacteriumtorecipientbacteriumbyFpilus.)接合性質(zhì)粒：能通過接合方式轉(zhuǎn)移的質(zhì)粒稱為接合性質(zhì)粒，F(xiàn)質(zhì)粒、R質(zhì)粒、Col質(zhì)粒和毒力質(zhì)粒等。F質(zhì)粒是最早發(fā)現(xiàn)的一種質(zhì)粒。第19頁,共30頁，2024年2月25日，星期天MechanismofF+xF-CrossesF+F-F+F-F+F+F+F+F+第20頁,共30頁，2024年2月25日，星期天R質(zhì)粒的接合日本首先分離到抗多種藥物的宋內(nèi)志賀菌多重耐藥株，多重耐藥性很難用基因突變解釋。健康人中大腸埃希菌30%~50%有R質(zhì)粒，而致病性大腸埃希菌90%有R質(zhì)粒。與多重耐藥性有關(guān)。耐藥質(zhì)粒從一個(gè)細(xì)菌轉(zhuǎn)移到另一個(gè)細(xì)菌中。第21頁,共30頁，2024年2月25日，星期天R質(zhì)粒耐藥傳遞因子（resistancetransferfactor,RTF）與F質(zhì)粒相似，編碼性菌毛的產(chǎn)生和通過接合轉(zhuǎn)移耐藥（r）決定子第22頁,共30頁，2024年2月25日，星期天3.轉(zhuǎn)導(dǎo)（transduction）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。（DonorbacteriumDNAistransferredtorecipientbacteriumbyphage)普遍性轉(zhuǎn)導(dǎo)（generalizedtransduction）局限性轉(zhuǎn)導(dǎo)（restrictedtransduction）第23頁,共30頁，2024年2月25日，星期天Themechanismofgeneralized

transduction第24頁,共30頁，2024年2月25日，星期天4.溶原性轉(zhuǎn)換（lysogenicconversion）當(dāng)噬菌體感染細(xì)菌時(shí)，宿主菌染色體中獲得了噬菌體的DNA片段，使其成為溶原狀態(tài)時(shí)而致細(xì)菌獲得新的性狀(ThepresenceofprophageDNAconstitutesageneticalterationtothehostcell.)(。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,共30頁，2024年2月25日，星期天基因來源轉(zhuǎn)移方式transformation供體菌直接攝取conjugation供體菌性菌毛transduction供體菌噬菌體為載體lysogenicconversion噬菌體整合5.原生質(zhì)體融合(protoplastfusion)

融合劑

細(xì)胞去壁二倍體（diploid)第26頁,共30頁，2024年2月25日，星期天第四節(jié)細(xì)菌遺傳變異的實(shí)際意義在疾病的診斷及預(yù)防中的應(yīng)用細(xì)菌耐藥性變異與抗