第六章細菌的遺傳變異

第六章細菌的遺傳變異第1頁，共31頁，2023年，2月20日，星期一遺傳是指子代細菌所表現出的性狀與親代相同或相似，它能使細菌的性狀保持相對穩(wěn)定,保持物種延續(xù)。變異是指子代細菌所表現的性狀與親代不同,它能使物種不斷進化,逐漸由低級向高級進化。第2頁，共31頁，2023年，2月20日，星期一細菌遺傳的物質基礎是DNA。包括：

1、基因組

2、質粒

3、轉位因子

4、毒力島第3頁，共31頁，2023年，2月20日，星期一第一節(jié)常見的細菌變異現象第4頁，共31頁，2023年，2月20日，星期一

一、形態(tài)與結構變異（一）形態(tài)變異細菌在不良生長環(huán)境下出現的形態(tài)變異例如：衰老型、L型細菌病原菌在動物特定組織器官中的形態(tài)變異例如：豬丹毒桿菌、炭疽桿菌形態(tài)變異多數是非遺傳性的，將其恢復到正常環(huán)境，形態(tài)即可復原。第5頁，共31頁，2023年，2月20日，星期一（二）結構變異1、莢膜變異有莢膜的細菌在特定的條件下可失去莢膜，此種變異有的能遺傳有的不能遺傳。例如：炭疽桿菌（非遺傳性）無毒炭疽芽孢苗（遺傳性）第6頁，共31頁，2023年，2月20日，星期一2、芽孢變異有些能形成芽孢的細菌變異后可失去產生芽孢的特性。例如：炭疽桿菌（遺傳性）第7頁，共31頁，2023年，2月20日，星期一3、鞭毛變異一些有鞭毛的細菌變異后可失去鞭毛，此為鞭毛變異,即H→O變異。例如：變形桿菌，H型菌→O型菌的變異第8頁，共31頁，2023年，2月20日，星期一二、菌落變異細菌的菌落類型：光滑型（S型）表面光滑、濕潤、邊緣整齊粗糙型(R型)表面粗糙、枯干、邊緣不整齊變異類型：絕大多數細菌的菌落變異為S→R變異少數細菌為R→S變異菌落變異常伴隨細菌毒力、生化特性、抗原性等的變異。第9頁，共31頁，2023年，2月20日，星期一

三、毒力變異細菌的毒力可由強變弱，也可由弱變強。由于細菌毒力可發(fā)生變異，所以實驗室保存細菌時，除采用低溫及凍干法外、還應定期通過易感動物。第10頁，共31頁，2023年，2月20日，星期一四、抗原性變異微生物的各種結構成分、如莢膜、鞭毛、菌毛、細胞壁、囊膜、衣殼蛋白等都具有抗原性。抗原性變異常見三種：原有的某種抗原消失原有的抗原結構發(fā)生改變使抗原性改變表面抗原丟失后，內部抗原暴露抗原性變異只有用血清學方法才可檢測出來?？乖宰儺惓＝o微生物的鑒定和傳染病的預防帶來一定的困難。第11頁，共31頁，2023年，2月20日，星期一

五、耐藥性變異原來對某種抗菌藥物敏感的細菌，變異后可產生對該藥物的耐藥性，此稱耐藥性變異。由于濫用抗生素，導致具有耐藥性的病原菌越來越多，造成嚴重后果。有鑒于此，在獸醫(yī)臨床上一方面要注意選用敏感藥物，另一方面要合理使用抗生素。第12頁，共31頁，2023年，2月20日，星期一第二節(jié)細菌變異的機制第13頁，共31頁，2023年，2月20日，星期一一、非遺傳性變異是由于外界環(huán)境的改變而引起的暫時的表現型的改變，其基因沒有發(fā)生改變，當環(huán)境條件恢復時，細菌又能恢復原來的性狀。此種變異不能遺傳。其發(fā)生多數由于誘導而產生。第14頁，共31頁，2023年，2月20日，星期一二、遺傳性變異是由于基因改變而引起的變異，能遺傳。發(fā)生的機制有兩種：基因突變基因重組第15頁，共31頁，2023年，2月20日，星期一（一）基因突變(genemutation)是由于細菌的遺傳物質偶然發(fā)生改變而引起的變異，這種改變與外來的DNA無關。按發(fā)生改變的范圍大小，分為點突變與染色體畸變兩種。第16頁，共31頁，2023年，2月20日，星期一1、點突變是指DNA分子中的某一點發(fā)生了改變,例如在某一點增加或減少了堿基、原來堿基被其他堿基置換、堿基倒置等。2、染色體畸變是指DNA分子中某一段發(fā)生了改變，例如在DNA分子的某一部位增加或減少了一段DNA、DNA片斷易位、倒轉等。第17頁，共31頁，2023年，2月20日，星期一突變率基因突變是由于細菌在復制自身DNA時發(fā)生錯誤而引起，這種復制錯誤在任何微生物都可發(fā)生，發(fā)生的頻率（即突變率）為104～109之間，即每繁殖1萬到10億個菌體可出現一次。第18頁，共31頁，2023年，2月20日，星期一（二）基因的轉移與重組是指細菌等微生物，從外源獲得DNA，與本身的DNA重新組合而引起的變異?；蜣D移與重組的5種方式：

轉化轉導轉換接合原生質體融合第19頁，共31頁，2023年，2月20日，星期一1、轉化（transformation）是指一種細菌從外界環(huán)境直接攝取了另一種細菌游離的DNA，二種菌的DNA重新組合而引起的變異。如肺炎鏈球菌的轉化。第20頁，共31頁，2023年，2月20日，星期一2、轉導（transduction）是指以溫和噬菌體為媒介，將供體菌的DNA片斷攜帶到受體菌中，引起遺傳物質的重組而導致的變異。獲得新遺傳性狀的受體菌稱轉導子。第21頁，共31頁，2023年，2月20日，星期一3、轉換（conversion）是指溫和噬菌體將自身遺傳物質整合到細菌DNA中，而導致的變異。第22頁，共31頁，2023年，2月20日，星期一4、接合（conjugation）是指細菌通過性菌毛接觸，由供體菌將質粒DNA轉移給受體菌而引起的變異。第23頁，共31頁，2023年，2月20日，星期一5、原生質體融合（protoplastfusion）是指通過人為的方法，使兩種細菌細胞的原生質體發(fā)生融合，并發(fā)生重組，產生新性狀的個體。第24頁，共31頁，2023年，2月20日，星期一第三節(jié)人工獲得微生物

變異品系的方法第25頁，共31頁，2023年，2月20日，星期一一、篩選即從自然界去找我們所需性狀的菌株或毒株,很多制疫苗的弱毒株就是從自然界篩選出來的。第26頁，共31頁，2023年，2月20日，星期一二、人工誘變即利用理化的或生物學方法來處理微生物，使其性狀發(fā)生變異，然后從中篩選我們所需要的菌株或毒株。此法比單純篩選更容易得到變異株，但仍無方向性，故誘變后還需篩選。第27頁，共31頁，2023年，2月20日，星期一誘變劑用來誘發(fā)微生物變異的各種因素稱誘變劑，有物理性誘變劑有、化學誘變劑和生物誘變因素。第28頁，共31頁，2023年，2月20日，星期一①物理性誘變劑溫度紫外線激光X射線α射線β射線等第29頁，共31頁，2023年，2月20日，星期一②化學誘變劑有亞硝酸、烷化劑、5-溴尿嘧啶、5-氟尿嘧啶、2-氨基嘌呤、8-氮鳥嘌呤等。這些化學物質，或能引起DNA及其堿基對發(fā)生化學變構，或能摻入DNA分子中置換