细菌的遗传与变异微生物与免疫基础讲解.pptx

滨州职业学院授课教师：庞昕洳《微生物与免疫基础》课程细菌的遗传与变异

目录CONTENT01细菌遗传变异现象02细菌的遗传物质基础03细菌变异的机制

细菌的遗传与变异掌握细菌遗传变异现象；掌握噬菌体的概念，噬菌体的类型；熟悉细菌基因转移与重组的类型。知识目标会举例细菌的变异现象。技能目标形成严谨细致的学习态度素质目标学习目标

01噬菌体

噬菌体噬菌体是一类能侵袭细菌、真菌、放线菌、螺旋体等微生物的病毒。个体微小，无完整的细胞结构，只能在活的微生物体内寄生，有严格的寄生性。

噬菌体（一）生物学特性

形态：电镜下呈蝌蚪形、丝形、微球形。结构：头部由蛋白质外壳包绕核酸组成，呈六面体。尾部由蛋白质组成的中空的管道。抵抗力：对化学消毒剂的抵抗力较强，能耐受低温和冰冻；对紫外线较敏感。

噬菌体头部尾部尾鞘尾领尾髓尾板尾刺尾丝

噬菌体噬菌体（电镜扫描图）

噬菌体分类毒性噬菌体能在宿主细胞内复制增殖并产生子代噬菌体最终裂解细菌。温和噬菌体噬菌体感染细菌后，将其核酸整合到宿主菌染色体上，并随细菌染色体的分裂而分配至子代细菌染色体中，此为溶源状态，此类噬菌体称为温和噬菌体。整合在细菌染色体上的噬菌体基因组称为前噬菌体。带有前噬菌体的细菌称为溶原性细菌。

噬菌体毒性噬菌体（virulentphage）复制周期或溶菌过程1、吸附2、穿入与脱壳3、生物合成4、装配成熟与释放

噬菌体温和噬菌体（temperatephage）或溶原性噬菌体（lysogenicphage）?溶原性周期和溶菌性周期溶原溶菌溶原菌前噬菌体温和噬菌体既有溶源周期也有溶菌周期，毒性噬菌体只有溶菌周期

噬菌体噬菌体吸附于大肠埃希菌（20000）

02细菌的遗传

细菌的遗传物质细菌染色体：核质DNA，裸露的环状双螺旋DNA长链，呈超螺旋形式缠绕成团，无核膜包裹。质粒基本生物学特性:（自我复制、可决定细菌的某些遗传性状、自行丢失、具有转移性）。可编码生物学性状（F质粒编码性菌毛、R质粒编码细菌对药物的耐药性、毒力或Vi质粒编码毒力因子、Col质粒编码大肠埃希菌的细菌素）。转座因子是一段具有自行转位特性的独立DNA序列，可在染色体、质粒或噬菌体之间自行移动。

03细菌的变异

细菌的变异细菌的变异

·形态与结构变异：细菌L型。

·培养特性变异

（1）S-R变异：菌落变异。指新从患者分离的沙门菌常为光滑型，经人工培养后菌落呈现粗糙型。常伴有抗原、毒力、某些生化特性的改变。

（2）病毒突变株

·毒力变异：卡介苗。

·耐药性变异

·热源性变异

·酶活性变异

细菌的变异机制（一）突变

细菌遗传物质结构发生突然而稳定的改变，可传于后代。

基因突变的规律：①自发突变和诱导；②随机突变和选择；③突变和回复突变。

突变的类型和机制：按DNA分子碱基对的变化可分为碱基的置换、碱基的插入和缺失，以及转位因子的插入。

细菌的变异机制

（二）基因物质的转移和重组

1.转化：受体菌直接摄取供体菌提供的游离DNA片段整合重组。

2.转导：以噬菌体为媒介，将供体菌的基因转移到受体菌内。

3.接合：性菌毛将供体菌所带有的F质粒或类似遗传物质转移至受体菌的过程。主要见于革兰阴性菌。

4.溶原性转换：噬菌体的DNA与细菌染色体重组。

5.原生质体融合：两种失去细胞壁的原生质体混和可发生融合。

细菌的变异机制I型II型II型(死)I型+II型(死）I型+II型DNA注射不死亡注射死亡分离培养注射不死亡注射死亡死亡分离培养分离培养注射

细菌的变异机制基因转化模式图外源性DNA一段进入受体菌转化菌原型菌

细菌的变异机制1、定义：2、F质粒的接合：接合接合时F因子的转移与复制F+F-F+F-F+F+

细菌的变异机制细菌被裂解供体菌DNA噬菌体DNA细菌被噬菌体感染整合转导转导未整合

溶原型转换1、定义:温和噬菌体感染细菌使其成为溶原性细菌时，噬菌体的遗传物质与宿主菌DNA发生重组，从而使宿主菌基因型改变并获得新的性状，这种方式称为溶原性转换2、举例产毒白喉杆菌β棒状杆菌噬菌体无毒白喉杆菌白喉杆菌溶原性转换示意图

原生质体融合将两个不同的细菌去除细胞壁，在高渗条件下借助融合剂，使两者融合，融合后的细菌通过基因交换与重组而产生新的遗传性状。临床意义：选择所需的重组菌

细菌遗传变异现象及其医学意义（一）在传染病的诊断、治疗和预防中的应用1.细菌的形态、结构、菌落变异与细菌的鉴定。