1、細(xì)菌的遺傳與變異 遺傳（heredity） 微生物的生物學(xué)性狀保持 相對(duì)穩(wěn)定，且代代相傳。 變異（variation） 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)差異。,細(xì)菌變異的現(xiàn)象 形態(tài)、結(jié)構(gòu)變異 抗原性變易 菌落變異 毒力變異 耐藥性變異,L型變異： 青霉素、溶菌酶 細(xì)菌 L型菌（細(xì)胞壁缺陷型細(xì)菌）,正常霍亂弧菌,霍亂弧菌L型,鞭毛變異： 普通培養(yǎng)基 變形桿菌 含0.1%石炭酸 培養(yǎng)基,遷徙生長(zhǎng),點(diǎn)狀生長(zhǎng),毒力變異 有毒 / 強(qiáng)毒 無(wú)毒 / 弱毒 如： 有毒牛分枝桿菌 減毒株（卡介苗-BCG） （Bacillus of Calmette-Guerin） 無(wú)毒白喉棒狀桿菌 有毒株

2、,膽汁、甘油、馬鈴薯,13年230代,-棒狀桿菌噬菌體,細(xì)菌遺傳變異的物質(zhì)基礎(chǔ) 細(xì)菌染色體 細(xì)菌染色體外遺傳物質(zhì),質(zhì)粒DNA 噬菌體 轉(zhuǎn)位因子,細(xì)菌染色體（bacterial chromosome),1、細(xì)菌屬于原核細(xì)胞型微生物, 細(xì)菌染色體即核質(zhì)，環(huán)狀雙螺旋DNA，, 無(wú)核膜包圍。 2、基因：是染色體上具有一定生物學(xué)功能的核苷酸序列，如編碼結(jié)構(gòu)蛋白、酶等功能。,是細(xì)菌染色體外的遺傳物質(zhì)，是環(huán)狀閉合的雙鏈DNA，能 夠自我復(fù)制，賦予細(xì)菌某些生物學(xué)性狀。 幾種重要的質(zhì)粒 致育質(zhì)粒（F質(zhì)粒） 耐藥質(zhì)粒 毒力質(zhì)粒（Vi質(zhì)粒）,質(zhì)粒（plasmid）,F+ 雄性菌（具有性菌毛） F- 雌性菌（無(wú)性菌毛

3、）,致育質(zhì)粒（fertility plasmid, F質(zhì)粒）,噬菌體（bacteriophage , phage） 感染細(xì)菌的病毒 具有病毒的特性： 個(gè)體微小，電鏡觀察 沒(méi)有完整的細(xì)胞結(jié)構(gòu)，由蛋白質(zhì)和核酸組成 專性細(xì)胞內(nèi)寄生,生物學(xué)性狀(EM下可見(jiàn)) 蝌蚪形 形態(tài) 微球形 細(xì)桿形,phage T2 micrograph,蝌蚪形噬菌體結(jié)構(gòu)模式圖,噬菌體結(jié)構(gòu)與組成,頭部尾部 頭部由蛋白質(zhì)衣殼包繞核酸組成,噬菌體與宿主菌的關(guān)系 宿主細(xì)胞溶解（溶菌反應(yīng)） 兩種結(jié)局 宿主細(xì)胞呈溶原狀態(tài)（溶原性反應(yīng)） 毒性噬菌體 溶菌反應(yīng) 兩種噬菌體 溶菌反應(yīng) 溫和噬菌體 溶原性反應(yīng),毒性噬菌體（virulent pha

4、ge） 概念：能在宿主菌細(xì)胞內(nèi)增殖，產(chǎn)生許多子代噬菌體， 并最終裂解細(xì)菌的噬菌體。,完成溶菌周期,溫和噬菌體（temperate phage） 概念： 噬菌體基因與宿主菌染色體整合，不產(chǎn)生子代 噬菌 體，但噬菌體DNA能隨細(xì)菌DNA復(fù)制，并隨細(xì)菌的分 裂而傳代。該種狀態(tài)稱溶原狀態(tài)。該噬菌體稱 溫和噬 菌體。,完成溶原周期, 誘導(dǎo)條件下完成溶菌周期,溫和噬菌體有溶原性周期和溶菌周期 毒性噬菌體 溶菌性周期,轉(zhuǎn)位因子,存在于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(dòng)。,轉(zhuǎn)位因子,細(xì)菌變異的機(jī)制,基因突變與修復(fù)（內(nèi)源性基因突變）,基因的轉(zhuǎn)移與重組（外源性基因的轉(zhuǎn)移與重組）,基因的

5、轉(zhuǎn)移與重組 基因轉(zhuǎn)移（gene transfer）：外源性遺傳物質(zhì)由供體菌轉(zhuǎn) 入某受體菌內(nèi)的過(guò)程。 基因重組（gene recombination）：轉(zhuǎn)移的基因與受體菌 DNA整合在一起。 方式：轉(zhuǎn)化、接合、轉(zhuǎn)導(dǎo)、溶原性轉(zhuǎn)換、原生質(zhì)體融合,A.轉(zhuǎn)化（ transformation）: 是供體菌裂解游離的DNA片段被受體菌直接攝取，并將其整 合到細(xì)菌的基因中，使受體菌獲得新的性狀。,游離DNA,直接攝取,供體菌 受體菌,B.接合（conjugation） 是細(xì)菌通過(guò)性菌毛相互連接溝通，將遺傳物質(zhì)（主要是質(zhì)?；蛉旧w上的基因片段）從供體菌轉(zhuǎn)移給受體菌。,F質(zhì)粒（fertility plasmid)

6、的接合,F+ F- F+,C.轉(zhuǎn)導(dǎo)（transduction） 以噬菌體為載體，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。 供體菌 受體菌,噬菌體媒介,供體菌DNA,分：普遍性轉(zhuǎn)導(dǎo)(generalized transduction) 局限性轉(zhuǎn)導(dǎo)（restricted transduction）,普遍性轉(zhuǎn)導(dǎo)(generalized transduction) 由于錯(cuò)誤的包裝將細(xì)菌染色體任何部位基因包裝入噬菌體頭部，并將其注入受體菌內(nèi)。,局限性轉(zhuǎn)導(dǎo)（restricted transduction） 溫和噬菌體介導(dǎo) 前噬菌體脫離時(shí)發(fā)生偏差 前噬菌體帶有供體菌基因 轉(zhuǎn)入受體菌,Specialized transduction,D.溶原性轉(zhuǎn)換（lysogenic conversion） 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)而使細(xì)菌獲得新的性狀。 例： 帶有-棒狀桿菌噬菌體的白喉棒狀桿菌 產(chǎn)生 白喉外毒素,基因轉(zhuǎn)移與重組四種形式的區(qū)別,類(lèi)型 基因來(lái)源 轉(zhuǎn)移方式 轉(zhuǎn)化 供體菌 直接攝取 接合 供體菌 性菌毛溝通 轉(zhuǎn)導(dǎo) 供體菌 噬菌體為載體 轉(zhuǎn)換 噬菌體 溶原性基 因整合,E.