医学微生物学细菌的遗传与变异.ppt

第4节细菌的遗传与变异;细菌的变异;一、细菌的变异现象

形态构造的变异

毒力变异

耐药性变异

菌落变异

抗原性变异;细菌的大小和形态在不一样的生长时期可不一样，生长过程中受外界环境的影响也可发生变异。如：鼠疫耶氏菌在陈旧培养物上细菌的多形态性、细菌L型。

细菌的特殊构造如：荚膜（肺炎链球菌）、芽胞（炭疽芽孢杆菌）、鞭毛（变形杆菌H-O变异）也可发生变异。;毒力增强：无毒力的白喉棒状杆菌常寄居在咽喉部，不致病；当感染了β-棒状噬菌体后变成溶原性细菌，则获得产生白喉毒素的能力，引起白喉。

毒力减弱：有毒菌株长期在人工培养基上传代培养，可使细菌的毒力减弱或消失。卡介苗(BCG)是强毒的牛结核分枝杆菌在具有胆汁的甘油、马铃薯培养基上，通过，持续传230代，获得的一株毒力减弱但仍保持免疫原性的变异株。;耐药性变异：细菌对某种抗菌药物由敏感变为耐药的变异。有些细菌还体现为同步耐受多种抗菌药物，即多重耐药性。

从抗生素广泛应用以来，细菌对抗生素耐药的不停增长是世界范围内的普遍趋势，给临床治疗带来很大的困难，并成为当今医学上的重要问题。;细菌的菌落重要有光滑(smooth,S)型和粗糙(rough,R)型两种。S型菌落表面光滑、湿润、边缘整洁。经人工培养多次传代后菌落表面粗糙、干燥、边缘不整洁，称S—R变异。

S—R变异常见于肠道杆菌，是由于失去LPS的特异性寡糖反复单位而引起的。

变异时不仅菌落的特性发生变化，且细菌的其他性状也发生了变化。

S型菌的致病性强，但有少数R型菌的致病性强，如结核分枝杆菌。;麦康凯培养基上的伤寒杆菌菌落;

;抗原性变异;细菌遗传变异的物质基础

——遗传物质;;质粒(plasmid)：是细菌染色体以外的遗传物质，是环状闭合的双链DNA。

;质粒具有自我复制的能力。

质粒DNA所编码的基因产物赋予细菌某些性状特性。

质粒可自行丢失与消除。

质粒的转移性。

质粒可分为相容性与不相容性两种。;;

;转座因子（transposableelement)：是存在于细菌染色体或质粒DNA上的一段特异性的核苷酸序列片段，能在DNA分子中移动，不停变化它们在基因组中的位置，称为转位???子，又称移动基因。

转位成果：

变化原有核苷酸序列

影响插入点附近基因的体现

自身所携带的一定的基因序列体现，以上三种成果并不是一定引起细菌变异。;转座因子有三类：

（1）插入序列(insertionsequence,IS)：最小，不超过2kb,是只携带与转座功能有关的基因，而不带任何有使细菌体现性状的基因的转位因子。

（2）转座子(transposon,Tn)：长度一般超过2kb，是一类除携带与转位有关的基因外还携带其他基因（如耐药性、毒素基因等）的转位因子。

（3）转座噬菌体或前噬菌体：前噬菌体有时也具有转位功能，成为溶原菌的一种基因，编码某些产物，变化细菌某些性状，如白喉毒素、肉毒毒素的产生。;整合子(integron，In)：

是一种运动性的DNA分子，具有独特构造可捕捉和整合外源性基因，使之转变成为功能性基因的体现单位。它通过转座子或接合性质粒，使多种耐药基因在细菌中进行水平传播。

整合子的特点：

定位于染色体和质粒或转座子上为细菌所固有

由两端的保守末端和中间的可变区构成

具有三个功能元件：整合酶基因、重组位点和启动子;遗传性变异：是由基因构造发生变化所致，重要通过基因突变、基因的转移与重组来实现。

非遗传性变异：是细菌在环境原因等影响下出现的变化，这种变化不是因基因构造的变化而产生的。;突变(mutation)：是细菌遗传物质的构造发生忽然而稳定的变化，导致细菌性状的遗传性变异。

发生

体现型;突变的类型

点突变（pointmutation）只有一种碱基对的变化（置换、插入、缺失）

多点突变（multiplemutation）两个以上碱基对的变化（较大范围的染色体重排、倒位、反复、缺失等）

诱变剂

是能明显提高突变率的多种理化原因（UV、高温、辐射及化学诱变剂）;答复突变和克制突变（reversemutation,suppressormutation）;;影印试验(replicaplating);突变体的分离;基因转移(genetransfer)：外源性的遗传物质由供体菌进入某受体菌细胞内的过程。

基因重组(recombination)：转移的基因与受体菌DNA整合在一起，使受体菌获得供体菌某些特性。

外源性遗传物质：供体菌染色体DNA，质粒DNA及噬菌体基因等。

细菌的基因转移和重组方式：转化、接合