第2章细菌的遗传与变异医学细菌学MedicalBacteriology第一页，共二十二页。目录123细菌遗传与变异的物质根底细菌的变异现象及机制细菌遗传变异的医学意义及其应用第二页，共二十二页。细菌的遗传物质：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。质粒通过接合、转化、转导方式在细菌间转移遗传物质。▲严紧型质粒(stringentplasmid)：复制与染色体同步。▲松驰型质粒(relaxedplasmid)：复制与染色体无关。第三页，共二十二页。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。细菌的遗传物质：噬菌体第四页，共二十二页。细菌的遗传物质：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。溶菌性周期和溶原性周期：细菌的遗传物质：噬菌体第六页，共二十二页。转位因子转位因子(transposableelement)：能在细菌基因组中移动位置的一段独特DNA片段。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。整合子典型结构：整合位点可有一个或多个基因盒。5’-保守区-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。细菌的变异现象形态和结构变异：如细菌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。细菌变异机制突变(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。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。细菌变异机制：转化第十一页，共二十二页。被转化的DNA片段称为转化因子(transformingfactor)，分子量小于107，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)。细菌变异机制：转化第十二页，共二十二页。细菌变异机制：接合接合(conjugation)：供体菌通过性菌毛将质粒或染色体DNA转移入受体菌，使受体菌获得新的生物学性状。F质粒：编码性菌毛(F+菌，又称供体菌或雄性菌)。受体菌或雌性菌：无F质粒、无性菌毛(F-菌)。F+F+F+F+F+F-F+F-F+F-第十三页，共二十二页。F质粒还可整合入细菌染色体DNA中，称为Hfr菌...
