第5章細(xì)菌的遺傳與變異

SomeTerms遺傳(heredity)：子代與親代的生物學(xué)性狀基本相同，且代代相傳。變異(variation)：子代與親代以及子代與子代之間的生物學(xué)性狀出現(xiàn)差異。基因型(genotype)與表型(phenotype)。當(dāng)前1頁，總共30頁。

遺傳變異類型基因型變異(genotypicvariation)：基因結(jié)構(gòu)發(fā)生了改變,不可逆,可遺傳給后代。表型變異(phenotypicvariation)：環(huán)境改變所導(dǎo)致,基因結(jié)構(gòu)未發(fā)生變異,可逆,不可遺傳。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)胞群體當(dāng)前2頁，總共30頁。第一節(jié)細(xì)菌的變異現(xiàn)象

phenomenonofbacterialvariation形態(tài)、結(jié)構(gòu)變異菌落變異（S-R變異）毒力變異（卡介苗）耐藥性變異當(dāng)前3頁，總共30頁。

形態(tài)結(jié)構(gòu)變異

Variationofshapeandstructure

鼠疫耶爾森菌3-6%食鹽多形態(tài)性陳舊培基物當(dāng)前4頁，總共30頁。正常形態(tài)細(xì)菌青霉素、溶菌酶抗體或補(bǔ)體L型變異炭疽桿菌42-43℃10-20天失去形成芽胞能力,毒性降低正?；魜y弧菌霍亂弧菌L型當(dāng)前5頁，總共30頁。菌落變異

variationofcolony光滑型菌落（Ｓ）在陳舊培養(yǎng)基中長期培養(yǎng)粗糙型菌落（Ｒ）失去LPS的特異多糖當(dāng)前6頁，總共30頁。毒力變異

virulentvariation白喉棒狀桿菌β棒狀噬菌體獲得白喉毒素牛分枝桿菌膽汁、甘油、馬鈴薯培養(yǎng)基卡介苗13年(230代)（毒力減弱）（毒力增強(qiáng)）當(dāng)前7頁，總共30頁。耐藥性變異

variationofdrugresistance

細(xì)菌對某種抗菌藥物有敏感變成耐藥的變異稱為耐藥性變異。

含鏈霉素培基

痢疾桿菌依鏈株

長期培養(yǎng)

當(dāng)前8頁，總共30頁。第二節(jié)細(xì)菌的遺傳物質(zhì)

geneticmaterialofbacterium

染色體chromosome質(zhì)粒plasmid轉(zhuǎn)座因子transposableelement：插入系列與轉(zhuǎn)座子噬菌體基因組當(dāng)前9頁，總共30頁。原核生物的染色體當(dāng)前10頁，總共30頁。相對較小，環(huán)狀雙螺旋DNA不含組蛋白，無核膜包圍基因結(jié)構(gòu)是連續(xù)的,無內(nèi)含子特征幾個(gè)基因可組成操縱子的結(jié)構(gòu)不編碼的DNA比真核細(xì)胞基因少僅少數(shù)基因存在基因重疊現(xiàn)象大多基因?yàn)閱慰截惍?dāng)前11頁，總共30頁。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。當(dāng)前12頁，總共30頁。特征自我復(fù)制能力編碼產(chǎn)物賦予細(xì)菌某些性狀特征可自行丟失與消除轉(zhuǎn)移性相容性和不相容性當(dāng)前13頁，總共30頁。幾種重要的質(zhì)粒致育質(zhì)粒（F質(zhì)粒fertilityplasmid）耐藥質(zhì)粒（R質(zhì)粒resistanceplasmid）毒力質(zhì)粒（Vi質(zhì)粒virulentplasmid）細(xì)菌素質(zhì)粒代謝質(zhì)粒當(dāng)前14頁，總共30頁。轉(zhuǎn)位因子transposableelement

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(dòng)，不斷改變它們在基因組的位置，能從一個(gè)基因組轉(zhuǎn)移到另一個(gè)基因組中。當(dāng)前15頁，總共30頁。插入序列insertionsequence,IS

是最小的轉(zhuǎn)座因子，＜2kb，不攜帶任何已知與插入功能無關(guān)的基因區(qū)域轉(zhuǎn)座子transposon,Tn＞2kb，除攜帶與轉(zhuǎn)位有關(guān)的基因外，還攜帶耐藥性基因、抗金屬基因、毒素基因及其他結(jié)構(gòu)基因。可能與細(xì)菌的多重耐藥性有關(guān)。IS

ISResistanceGene(s)Tn當(dāng)前16頁，總共30頁。轉(zhuǎn)座噬菌體或前噬菌體tranposablephageorprophage

是一些具有轉(zhuǎn)座功能的溶原性噬菌體，當(dāng)整合到細(xì)菌染色體上，能改變?nèi)茉约?xì)菌的某些生物學(xué)性狀。當(dāng)前17頁，總共30頁。第三節(jié)基因的轉(zhuǎn)移和重組

Genetransferandrecombination基因轉(zhuǎn)移外源性的遺傳物質(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。重組分為同源重組與非同源重組當(dāng)前18頁，總共30頁。

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。當(dāng)前19頁，總共30頁。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。當(dāng)前20頁，總共30頁。肺炎球菌轉(zhuǎn)化試驗(yàn)當(dāng)前21頁，總共30頁。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。

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。當(dāng)前22頁，總共30頁。F質(zhì)粒的接合F+F-F+F-F+F+F+F+DonorRecipientF+當(dāng)前23頁，總共30頁。R質(zhì)粒的接合耐藥（r）決定子與耐藥傳遞因子耐藥傳遞因子:與F質(zhì)粒相似，編碼性菌毛的產(chǎn)生和通過接合轉(zhuǎn)移當(dāng)前24頁，總共30頁。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。

普遍性轉(zhuǎn)導(dǎo)（generaltransduction)局限性轉(zhuǎn)導(dǎo)(restrictedtransduction)當(dāng)前25頁，總共30頁。普遍性轉(zhuǎn)導(dǎo)generaltransduction

噬菌體在成熟裝配過程中，由于裝配錯(cuò)誤，將細(xì)菌的DNA片段裝入噬菌體的頭部，成為一個(gè)轉(zhuǎn)導(dǎo)噬菌體（transducingphage）。當(dāng)轉(zhuǎn)導(dǎo)噬菌體能以正常方式感染另一宿主菌，并將其頭部供體菌的的染色體注入受體菌內(nèi)。被包裝的DNA可以是供體菌染色體上的任何部分。當(dāng)前26頁，總共30頁。受體菌轉(zhuǎn)導(dǎo)噬菌體細(xì)菌DNA噬菌體DNA當(dāng)前27頁，總共30頁。結(jié)果完全轉(zhuǎn)導(dǎo)流產(chǎn)轉(zhuǎn)導(dǎo)

完全轉(zhuǎn)導(dǎo)（整合）流產(chǎn)轉(zhuǎn)導(dǎo)（未整合）細(xì)菌DNA當(dāng)前28頁，總共30頁。局限性轉(zhuǎn)導(dǎo)restrictedtransduction

由溫和噬菌體所介導(dǎo)，所轉(zhuǎn)導(dǎo)的只限于供體菌染色體上特定的基因。溶原期時(shí)，噬菌體DNA整合在細(xì)菌染色體特定部位，噬菌體DNA發(fā)生偏差分離，將自身的一段DNA留在細(xì)菌染色體上，而帶走了細(xì)菌DNA上兩