基因的轉移和重組細菌間基因的轉移與重組是發(fā)生遺傳性變異的重要原因之一。DNA可以從一種生物轉移至另一生物，整合至染色體，改變其遺傳信息的組成，這類基因轉移的方式稱之為基因水平轉移。這類遺傳物質(zhì)的交流可發(fā)生在親緣、遠緣，甚至無親緣關系的生物之間。根據(jù)DNA片段的來源及交換方式等不同，將基因轉移和重組分為轉化、轉導、接合等方式。一、轉化受體菌直接攝取供體菌(外源)DNA片段而獲得新的遺傳性狀的過程稱為轉化。受體菌直接攝取環(huán)境中供體菌裂解的DNA片段時，取決于其對轉化的感受態(tài)。DNA片段一旦進入受體菌，與染色體發(fā)生同源重組，即可遺傳給子代。如果與受體菌基因組無同源性，攝入的DNA片段則發(fā)生降解。細菌的自然轉化感受態(tài)不常見，只有某些菌在生長周期的特定期間，方可攝取外源性DNA發(fā)生轉化，成為帶有供體菌性狀的轉化型細菌。二、接合細菌通過性菌毛相互連接溝通，將遺傳物質(zhì)從供體菌傳遞給受體菌的方式稱為接合。質(zhì)粒是最常被轉遞的遺傳物質(zhì)，通過接合方式轉移的質(zhì)粒稱為接合性質(zhì)粒。通過接合可以傳遞包括耐藥基因、毒力相關基因和代謝性基因等性狀。三、轉導轉導是由噬菌體介導，將供體菌的DNA片段轉入受體菌，重組后使受體菌獲得供體菌的部分遺傳性狀。轉導可分為普遍性轉導和局限性轉導。1.普遍性轉導毒性噬菌體和溫和噬菌體均可介導普遍性轉導。在噬菌體成熟裝配過程中，由于裝配錯誤，誤將供菌染色體片段或質(zhì)粒裝入噬菌體內(nèi)，產(chǎn)生一個轉導噬菌體。當轉導噬菌體感染其他細菌時，便將供體菌DNA轉入受體菌。大約每10萬~1000萬次裝配中會發(fā)生一次錯誤。普遍性轉導可產(chǎn)生兩種結果：一種是供體菌DNA片段通過同源重組整合至受體菌染色體，隨染色體復制而穩(wěn)定遺傳，稱為完全轉導。另一種是供體菌的DNA游離在細胞質(zhì)中，不能自身復制，也不能傳代，稱為流產(chǎn)轉導。2.局限性轉導由溫和噬菌體介導。溶原期噬菌體DNA整合在細菌染色體上形成前噬菌體。前噬菌體從宿主菌染色體上脫離時發(fā)生偏差，帶有宿主菌染色體基因的前噬菌體脫落后經(jīng)復制、轉錄和翻譯后組裝成轉導噬菌體。這種轉導噬菌體再感染受體菌時，可將供體菌基因帶入受體菌。四、溶原性轉換局限性轉導的一種形式。溫和噬菌體感染宿主菌后，以前噬菌體形式與細菌基因組整合，使宿主菌成為溶原性細菌，從而獲得由噬菌體基因編碼的某些生物學性狀，稱為溶原性轉換。五、細菌遺傳變異在醫(yī)學上的實際意義1.形態(tài)結構變異與細菌學診斷細菌的形態(tài)、大小和結構受外界環(huán)境因素或基因突變的影響可發(fā)生變異，失去其典型特性，如菌落形態(tài)、鞭毛和抗原性等發(fā)生變化。2.耐藥性變異與防控由于耐藥性變異及耐藥基因的水平傳遞，加之臨床和飼料使用抗生素的篩選作用，耐藥性細菌不斷增加，且出現(xiàn)耐多種抗菌藥物的菌株。細菌的耐藥性變異和播散給臨床治療帶來很大的困難。3.毒力變異與疫苗研制變異包括毒力的增強與減弱。在疫苗研發(fā)方面，通過突變降低細菌的毒力保留免疫原性，制備減毒活疫苗株。4.致癌物質(zhì)檢測中的應用化學誘變劑可引起基因突變，凡能誘導細菌突變的物質(zhì)也可能誘發(fā)人體細胞的突變，是潛在的致癌物質(zhì)。