第十三章 细菌的遗传变异

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第7章 细菌的遗传变异遗传(heredity) 遗传使细菌的性状保持相对稳定，且代代相 传，使其种属得以保存

变异(variation) 在一定条件下，子代和亲代之间以及子代和 子代之间的生物学性状出现差异，有利于物 种进化1

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基因型变异和表现型变异的比较基因型变异基因结构 可逆性 稳定性 环境影响 涉及细菌数 变化 不或极少 稳定 不受影响 个别

表现型变异未变 可逆 不稳定 受影响 全体

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第一节 细菌的变异现象一、形态结构的变异(1)荚膜变异(肺炎球菌)、芽胞变异(炭疽杆菌)、鞭毛 变异(H-O变异：变形杆菌)、色素变异(粘质沙雷菌) (2)L型变异：肽聚糖合成障碍导致的细胞壁缺陷型，由体 内体外各种因素形成，其特点为： 1、形态多变，不易染色； 2、只能在高渗培养基上生长； 3、L型菌在生化反应、抗原性、耐药性方面均与原菌不同； 4、L型菌仍有一定致病性(金葡菌、链球菌等) 5、部分细菌的L型变异有可逆性(金葡菌)

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二、菌落变异： 光滑型(S)与粗糙型(R)三、毒力变异： 卡介苗(BCG)的培养 四、抗药性变异： 耐甲氧西林金黄色葡萄球菌(MRSA)

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第二节

遗传变异的物质基础

一、细菌的染色体：包括真核细胞和原核细胞 细菌染色体：裸露的dsDNA,3.2~5×106 bp; 只有一个复制起始位点； 复制快： 105 bp/min ; 无组蛋白，为连续基因；含有重叠序列；染色体 上的DNA按碱基互补配对原则配对。

基因：DNA分子中不同排列顺序的 DNA区段所构成的特定的功能单位。

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二、质粒(plasmid):是原核细菌染色体外 的遗传物质，位于细 胞质内。是双股闭环 的DNA链，携带的基因 数少，多携带抗药性 基因、产抗生素基因、 产毒素基因等，可自 行复制、转移。

功能：F质粒-转移； R质粒-耐药；Col质粒-细菌素6

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噬菌体(bacteriophage):形态结构: 蝌蚪形 衣壳：蛋白质 核酸：dsDNA

分布广: 有菌就有噬菌体 宿主特异性：流行病调查；分型 参与细菌变异：转导, 溶原性转换7

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第三节 变异的原理一、变异的一般机理 包括基因突变和基因重组。 (一)基因突变 突变：指细菌遗传基因结构上发生突然而 稳定的改变，从而导致细菌发生遗传性 变异。突变包括基因突变和染色体畸变。 基因突变包括自然突变和诱发突变，其分 子基础是碱基置换、碱基互变异构和碱 基的减少、增加和倒置。

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(二)基因重组指细菌的基因通过接合、转导、转化 等方式转移给另一个同种或异种的细菌， 并经基因的重新组合后，形成新的遗传 型个体的方式。

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转移和重组转移：外源性的遗传物质由供体菌转入某受体菌细胞的过

程 重组：转移的基因与受体菌DNA 整合在一起称为重组，使受体菌获得供体菌的某些性状。

类型 转化

基因来源 供菌

转移方式 受菌摄入

接合 转导 溶原性转换 细胞融合

供菌 供菌 噬菌体 不同细胞

通过性菌毛 噬菌体媒介 前噬菌体 细胞融合10

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接合(conjugation)

通过性菌毛将供菌 DNA 转给 受体菌，受体菌获得供体菌性状； 接合性质粒包括F质粒、R质粒。

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F质粒(fertility factor, 致育因子)

接触：细胞质沟通 转移：F质粒进入F-菌，1分钟完成 复制：F-菌转为F+菌12

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转化(transformation):受菌主动摄取外源性DNA

供菌死亡时释放或人工方法提取DNA

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影响因素： 供、受菌基因型： 同源性；亲缘关系近，转化率高 感受态(competence): 生理活动过程中摄取 转化因子的最佳时期 环境因素：Mg2+、Ca2+等可促进转化15

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转导(transduction)噬菌体媒介 将供菌DNA转给受菌，使受菌获得

供菌的部分遗传性状分普遍性转导和局限性转导

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普遍性转导：毒性噬菌体、温和噬菌体均可介导 装配错误： 任何部位细菌DNA片段 转导性噬菌体： 宿主菌DNA, 无噬菌体DNA 受菌接受转导噬菌体(供菌)DNA

受菌获得供菌性状

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