医学(yīxué)细菌Med学icalBacteriology(yíchuán)第2章细菌的遗传与变异第一页，共二十二页。目录1细菌遗传(yíchuán)与变异的物质根底2细菌的变异现象(xiànxiàng)及机制3细菌遗传变异的医学(yīxué)意义及其应用第二页，共二十二页。细菌(xìjūn)的遗传物质：质粒细菌遗传物质：染色体、质粒、噬菌体。质粒(plasmid)：细菌染色体外遗传物质，为双链环状DNA，携带遗传信息并能自我复制，可丧失且不影响细菌存活。▲严紧型质粒(stringentplasmid)：复质粒通过接合、转化(zhuǎnhuà)、转导方式在细菌间转移遗传物质。制(fùzhì)与染色体同步。▲松驰型质粒(relaxedplasmid)：复制与染色体无关。第三页，共二十二页。细菌(xìjūn)的遗传物质：噬菌体噬菌体(phage)：细菌的病毒，蛋白外壳+DNA或RNA组成，多为蝌蚪形。噬菌体结构：头部=球状外壳+核酸(hésuān)尾部=尾板(溶菌酶)+尾刺+尾丝(吸附细菌)噬菌体可通过转导、转换方式在细菌间转移遗传物质。第四页，共二十二页。细菌(xìjūn)的遗传物质：噬菌体毒性噬菌体(virulentphage)：感染宿主菌后在菌体内以复制方式增殖，产生大量子代噬菌体并导致细菌裂解。该过程称为溶菌性(fùzhì)周期(bacteriolysiscycle)，分为吸附与穿入、生物合成、成熟与释放等阶段，。温和噬菌体(temperatephage)：感染宿主菌后其基因组整合到宿主菌染色体DNA中，随宿主菌DNA复制而复制，并随宿主菌分裂而分配至子代菌染色体DNA中，宿主菌不裂解。该过程称为溶原性周期(lysogeniccycle)。前噬菌体(prophage)：整合在细菌染色体中的噬菌体基因组，可在某些因素刺激下脱落进入溶菌性周期。溶原性细菌(lysogenicbacterium)：携带前噬菌体基因组。第五页，共二十二页。细菌(xìjūn)的遗传物质：噬菌体溶菌性周期和溶原性周期：第六页，共二十二页。转位(zhuǎnwèi)因子转位因子(transposableelement)：能在细菌基因组中移动位置的一段独特DNA片段。(yīnzǐ)插入序列(insertionsequence，IS)：转座酶基因+两端反向重复序列，可宿主菌基因组的突变、失活或基因重排。转座子(transposon，Tn)：IS+其他基因，能通过质粒在细菌以及细菌与真核细胞之间转移。第七页，共二十二页。整合(zhěnɡhé)子和转座噬菌体整合子(integron)：定位于细菌染色体、能捕获和整合外源性基因的独特DNA序列。(xìjūn)整合子典型结构：整合位点可有一个或多个基因盒。5’-保守(bǎoshǒu)区-整合酶-P1/P2启动子-整合位点-3’-保守区转座噬菌体(mutationphage，Muphage)：能整合入宿主菌染色体DNA但无一定整合位置的温和噬菌体。第八页，共二十二页。细菌(xìjūn)的变异现象形态和结构变异：如细菌(xìjūn)L型。毒力变异：如卡介苗〔BCG〕、白喉棒状杆菌被β-棒状杆菌噬菌体感染后产生白喉毒素。耐药性变异：产生对1种或多种抗生素耐药性。抗原性变异：如H和O抗原变异，带来诊断困难的问题。菌落变异：光滑型(smooth，S)与粗糙型(rough，R)菌落变异(S-R)，常伴随抗原性、毒力、酶活性等改变。多数S型细菌毒力强，少数R型毒力强(结核分枝杆菌、炭疽芽胞杆菌、鼠疫耶氏菌)。第九页，共二十二页。细菌(xìjūn)变异机制突变(tūbiàn)(mutation)：单、多点各种突变。基因转移(transfer)与重组(recombination)：是细菌获得新遗传性状的主要途径。细菌基因转移和重组的主要方式：转化、接合、转导、溶原性转换。提供DNA的细菌称为供体菌(donor)，接受DNA并进行重组的细菌称为受体菌(recipient)。第十页，共二十二页。细菌变异(biànyì)机制：转化转化(transformation)：供体菌游离的DNA片段直接被受体菌摄取并重组，使受体菌获得新的生物学性状。(shèqǔ)第十一页，共二十二页。细菌变异机制(jīzhì)：转化被转化的DNA片段称为转化因子(transformingfactor)，分子量小于10，(chēnɡwéi)7最多不超过10～20个基因。转化后能重组并稳定地表达供体菌遗传性状的外源性DNA片段称为转化子(transformant)。接受DNA片段的受体菌必须处于感受态(competence)。第十二页，共二十二页。细菌变异(biànyì)机制：接合接...
