細(xì)菌遺傳變異類型遺傳型變異

1、細(xì)菌的遺傳和變異,細(xì)菌遺傳變異類型遺傳型變異（基因型變異）非遺傳型變異（表型變異）,形態(tài)結(jié)構(gòu)變異,,鼠疫耶爾森菌,3-6%食鹽,多形態(tài)性,陳舊培基物,菌落變異,毒力變異,,,白喉棒狀桿菌,β棒狀噬菌體,獲得白喉毒素,牛分枝桿菌,膽汁、甘油、馬鈴薯培養(yǎng)基,卡介苗,13年(230代),（毒力減弱）,（毒力增強(qiáng)）,耐藥性變異,細(xì)菌對(duì)某種抗菌藥物有敏感變成耐藥的變異稱為耐藥性變異。金黃色葡萄球菌有些細(xì)菌還同時(shí)耐受多種抗菌藥物，即多重耐藥

2、性，甚至產(chǎn)生藥物依賴性。 含鏈霉素培基痢疾桿菌 　　　依鏈株            長(zhǎng)期培養(yǎng),,細(xì)菌遺傳變異的物質(zhì)基礎(chǔ),基因組：染色體　　　　染色體外遺傳物質(zhì),質(zhì)粒,轉(zhuǎn)位因子,,質(zhì)粒,細(xì)菌染色體外的遺傳物質(zhì)，是環(huán)狀閉合的雙鏈DNA。帶有遺傳

3、性息，能自行復(fù)制，隨細(xì)菌分裂轉(zhuǎn)移到子代細(xì)胞，并非細(xì)菌生長(zhǎng)所必需。特征自我復(fù)制能力編碼產(chǎn)物賦予細(xì)菌某些性狀特征可自行丟失與消除轉(zhuǎn)移性相容性和不相容性,幾種重要的質(zhì)粒致育質(zhì)粒（F質(zhì)粒）耐藥質(zhì)粒毒力質(zhì)粒（Vi質(zhì)粒）細(xì)菌素質(zhì)粒代謝質(zhì)粒,轉(zhuǎn)位因子,是存在于細(xì)菌染色體或質(zhì)粒DNA分子上的一段特異性核苷酸序列片段，它能在DNA分子中移動(dòng)，不斷改變它們?cè)诨蚪M的位置，能從一個(gè)基因組轉(zhuǎn)移到另一個(gè)基因組中。,插入序列是最小的轉(zhuǎn)位因子

4、，＜2kb，不攜帶任何已知與插入功能無關(guān)的基因區(qū)域轉(zhuǎn)座子＞2kb，除攜帶與轉(zhuǎn)位有關(guān)的基因外，還攜帶耐藥性基因、抗金屬基因、毒素基因及其他結(jié)構(gòu)基因?？赡芘c細(xì)菌的多重耐藥性有關(guān)。,轉(zhuǎn)座子的特征,轉(zhuǎn)座噬菌體或前噬菌體　是一些具有轉(zhuǎn)座功能的溶原性噬菌體，當(dāng)整合到細(xì)菌染色體上，能改變?nèi)茉约?xì)菌的某些生物學(xué)性狀。,細(xì)菌的變異機(jī)制,基因的突變和損傷后修復(fù)基因的轉(zhuǎn)移和重組,基因的轉(zhuǎn)移和重組,基因轉(zhuǎn)移外源性的遺傳物質(zhì)由供體菌轉(zhuǎn)入某受體菌細(xì)胞

5、的過程稱為基因轉(zhuǎn)移。重組轉(zhuǎn)移的基因與受體菌DNA整合在一起稱為重組，使受體菌獲得供體菌的某些性狀。細(xì)菌的基因轉(zhuǎn)移和重組可通過轉(zhuǎn)化、接合、轉(zhuǎn)導(dǎo)、溶原性轉(zhuǎn)換和原生質(zhì)體融合等方式進(jìn)行。,轉(zhuǎn)化,供體菌裂解游離的DNA片段被受體菌直接攝取，使受體菌獲得新的性狀。,轉(zhuǎn)化試驗(yàn),,,,,,,,,,,,,,,,轉(zhuǎn)化因子在轉(zhuǎn)化過程中，轉(zhuǎn)化的DNA片段稱為轉(zhuǎn)化因子 ，分子量小于107，最多不超過10~20個(gè)基因。感受態(tài),,接合,細(xì)菌通過性菌毛相互連接

6、溝通，將遺傳物質(zhì)（主要是質(zhì)粒DNA）從供體菌轉(zhuǎn)移給受體菌。 接合性質(zhì)粒：能通過接合方式轉(zhuǎn)移的質(zhì)粒稱為接合性質(zhì)粒，F(xiàn)質(zhì)粒、R質(zhì)粒、Col質(zhì)粒和毒力質(zhì)粒等。,F質(zhì)粒的接合,,,,F+,,,F-,,,,,,,,F+,,,F-,,,,,,,,,,,F+,,,F+,,,,,,,,,,,F+,,,F+,,,,,,,,,,,,,,,Donor,,,,,,Recipient,,,,,F+,,,,,,,R質(zhì)粒耐藥傳遞因子　與F質(zhì)粒相似，編碼性菌毛的

7、產(chǎn)生和通過接合轉(zhuǎn)移耐藥（r）決定子,轉(zhuǎn)導(dǎo),以溫和噬菌體為載體，將供體菌的一段DNA轉(zhuǎn)移到受體菌內(nèi)，使受體菌獲得新的性狀。 普遍性轉(zhuǎn)導(dǎo)局限性轉(zhuǎn)導(dǎo),普遍性轉(zhuǎn)導(dǎo),前噬菌體從溶原菌染色體上脫離，進(jìn)行增殖，在裂解期的后期，噬菌體的DNA已大量復(fù)制，裝配時(shí)可能會(huì)發(fā)生裝配錯(cuò)誤，誤將細(xì)菌的DNA片段裝入噬菌體的頭部，成為一個(gè)轉(zhuǎn)導(dǎo)噬菌體。轉(zhuǎn)導(dǎo)噬菌體能以正常方式感染另一宿主菌，并將其頭部的染色體注入受體菌內(nèi)。被包裝的DNA可以是供體菌染色體上的任何

8、部分。,供體菌,結(jié)果完全轉(zhuǎn)導(dǎo)流產(chǎn)轉(zhuǎn)導(dǎo),局限性轉(zhuǎn)導(dǎo),或稱特異性轉(zhuǎn)導(dǎo)， 所轉(zhuǎn)導(dǎo)的只限于供體菌染色體上特定的基因。溶原期時(shí)，噬菌體DNA整合在細(xì)菌染色體特定部位，噬菌體DNA發(fā)生偏差分離，將自身的一段DNA留在細(xì)菌染色體上，而帶走了細(xì)菌DNA上兩側(cè)的基因。當(dāng)其轉(zhuǎn)導(dǎo)并整合到受體菌中，使受體菌獲得供體菌的某些遺傳性狀。所轉(zhuǎn)導(dǎo)的只限于供體菌上個(gè)別的基因。,局限性轉(zhuǎn)導(dǎo),普遍性轉(zhuǎn)導(dǎo)與局限性轉(zhuǎn)導(dǎo)的區(qū)別,溶原性轉(zhuǎn)換,當(dāng)噬菌體感染細(xì)菌時(shí)，宿主菌染色

9、體中獲得了噬菌體的DNA片段，使其成為溶原狀態(tài)時(shí)而致細(xì)菌獲得新的性狀。,細(xì)菌遺傳變異的實(shí)際意義,在疾病的診斷、治療與預(yù)防中的應(yīng)用在測(cè)定致癌物質(zhì)中的應(yīng)用在流行病學(xué)中的應(yīng)用在基因工程中的應(yīng)用,在疾病的診斷、治療與預(yù)防中的應(yīng)用,形態(tài)、結(jié)構(gòu)、染色性、生化特性、抗原性及毒力等方面的變異，使得診斷復(fù)雜化耐藥菌株日益增多，預(yù)防耐藥性 藥敏實(shí)驗(yàn) 早期足量 要有一定療程,聯(lián)合用藥 不要濫用減毒菌株和無毒株可制備成

10、疫苗,在測(cè)定致癌物質(zhì)中的應(yīng)用,凡能誘導(dǎo)細(xì)菌發(fā)生突變的物質(zhì)都有可能是致癌物質(zhì)。,在流行病學(xué)中的應(yīng)用,分子生物學(xué)分析方法已被用于流行病學(xué)調(diào)查質(zhì)粒指紋圖（PFP）對(duì)噬菌體的敏感性，對(duì)細(xì)菌素的敏感性,在基因工程中的應(yīng)用,基因工程是根據(jù)遺傳變異中細(xì)菌可因基因轉(zhuǎn)移和重組而獲得新性狀的原理設(shè)計(jì)的 切取目的基因→連接到載體上→轉(zhuǎn)移到工程菌內(nèi)，大量表達(dá)目的基因產(chǎn)物目前已大量生產(chǎn)胰島素、干擾素、多種生長(zhǎng)激素、rIL-2等細(xì)胞因子和乙肝疫苗等生物制品