第五章 细菌的遗传变异,细菌的遗传：指亲代细菌与子代细菌的相似性，它使细菌的性状保持相对稳定，是各种细菌存在的根据。 细菌的变异：指亲代与子代以及子代细菌之间的不相似性，细菌得以发展进化。,www.1kejian.com,1.形态和结构变异 2.菌落形态变异 SR变异 3.抗原变异 编码细菌的抗原结构包括菌体抗原、鞭毛抗原、荚膜抗原等的基因发生突变时，引起细菌抗原性变异 4.抗性变异 是对某种化学药物或致死物理因子抗性的变异,第一节 细菌常见的变异现象,（1）增强毒力 （2）减弱毒力,5.代谢变异 主要引起营养缺陷型变异,6. 毒力变异,连续通过易感动物，可使毒力增强 被温和噬菌体感染，可增强毒力,自发减弱的现象 长期传代培养致弱 病原菌通过非易感动物、鸡胚等方法 www.1kejian.com,第二节 细菌遗传的物质基础,一.基因组（genome） 位于核体，是遗传的主要物质基础。由两条环状双螺旋DNA长链组成，含细菌的遗传基因，控制细菌的遗传与变异。 二.质粒（plasmid） 细菌染色体外的遗传物质，编码细菌各种重要的生物学性状。,1.致育质粒或F质粒（fertility plasmid） 编码性菌毛的质粒 2.毒力质粒或Vi质粒（virulence plasmid） 编码细菌各种毒力因子 3. 耐药质粒或R质粒（resistance plasmid） 细菌对抗菌药物或重金属盐类的抗性 4. 细菌素质粒 控制细菌产生细菌素,质粒种类,毒力岛：指病原菌的某个或某些毒力基因群，分子结构与功能有别于细菌染色体，但位于细菌染色体之内 。,三、毒力岛（pathogenicity island, PAI）,第三节 细菌变异的机制,一、基因突变：指生物细胞遗传物质DNA分子结构突 然发生了稳定的可遗传的变化。它是 生物进化的个重要因素。,1.染色体畸变 ：染色体的一大段发生了变化。 2.点突变 ：相应基因上的DNA链中一个或少数 几个核苷酸对的改变 。,类型,www.1kejian.com,二、基因的转移与重组,外源性的遗传物质由供体菌进入受体菌细胞内的过程称为基因转移（gene transfer)；转移的基因与受体菌DNA整合在一起称为重组(recombination)。细菌基因转移和重组的主要方式有转化、转导、接合等。,转化：供体菌游离的DNA片段直接进入受体菌，使受体菌获得新的性状。,（一）转化(transformation),实 验: 研究肺炎球菌时发现。,注：受体菌必须处于感受态才能转化 感受态 ：细胞生活周期中的一种特殊的生理状态。,转化过程,（二）转导（transduction） 转导：以温和噬菌体为媒介，把供体菌的DNA小片段携带到受体菌中，通过交换与整合，使受体菌获得供体菌的部分遗传性状 。 两种类型：普遍性转导和局限性转导。,1.普遍性转导：被装入的DNA片段可以是供体菌染色体上的任何部分。,局限性转导 ：为噬菌体所介导的供体菌染色体上个别特定基因的转导 。,2.局限性转导,溶源转换 ：指温和噬菌体感染其寄主后，噬菌体基因整合于寄主基因组中，寄主的性状发生变异。,溶源转换,1.溶源转换中噬菌体离开宿主细胞时，不携带宿 主任何基因，而局限性转导的噬菌体转导时，则 与宿主可能发生特定的基因交换。 2.溶源转换中的噬菌体均为正常温和噬菌体，而 局限性转导的噬菌体为缺陷性转导。,局限性转导与溶源转换的区别,www.1kejian.com,接合：是两个完整的细菌细胞通过性菌毛直接接触，由供体细菌将质粒DNA转移给受体细菌的过程。,（三）接合（conjugation）,接合过程: 以F质粒接合为例,转化、转导、接合三种方式其本质都是遗传物质从供体细胞向受体细胞转移，但DNA转移方式不同：转化是通过受体菌的细胞膜；接合是通过细菌性菌毛；转导是通过噬菌体。,细菌转移方式的比较,第四节 细菌遗传变异研究的实际意义,一. 在诊断疾病上的应用 要作出正确诊断，不但要熟悉细菌的典型特性，还要了解细菌变异的规律。 二、在预防疾病上的应用 利用病原菌的减毒变异株制备活菌苗。 三、在治疗疾病上的应用 由于耐药菌株增多，应根据药敏试验指导临床用药。,复习思考题,质粒有哪些主要特征？质粒可赋予宿主菌哪些重要特性？ 细菌基因转移和重组的主要方式有哪些？ 研究细菌遗传变异有何实际意义？ www.1kejian.com,