噬菌体遗传变异
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高考生物冲刺练习题——遗传变异2
遗传变异21．如图为某实验小组用模型模拟的噬菌体侵染细菌实验的过程。
回答下列问题：（1）噬菌体侵染细菌的正确过程是____________（用字母和箭头表示）。
（2）图中①是____________，①是____________，①是____________。
（3）用32P标记噬菌体侵染无放射性标记的大肠杆菌，保温一段时间后，用搅拌器搅拌，然后离心得到上清液和沉淀物，应在_________中发现较强放射性。
若上清液和沉淀物中均有较强的放射性，可能的原因是__________。
（4）用35S标记噬菌体侵染无放射性标记的大肠杆菌，保温一段时间后，用搅拌器搅拌，然后离心得到上清液和沉淀物，应在________________中发现较强放射性。
2．下图是噬菌体侵染细菌示意图，请回答下列问题：（1）噬菌体侵染细菌的正确顺序应是________________________________。
（2）图中A表示噬菌体DNA和蛋白质外壳的合成过程。
蛋白质外壳是以________为原料合成的。
（3）图中D表明噬菌体侵染细菌时，注入细菌体内的物质是_______。
（4）该实验采用放射性同位素标记和离心的方法来判断进入细菌体内的是哪种物质。
具体是用32P、35S分别标记_________________。
（5）做“噬菌体侵染细菌实验”时，如果用同位素32P和35S作如下标记：则子代噬菌体的DNA分子中含有的上述元素是______。
3．下图是某DNA分字的局部结构示意图，请据图回答。
第1页，共6页（1）图中序号①代表的结构的中文名称：______________________________（2）DNA分子的基本骨架由磷酸和___________组成：DNA分子的两条链的贼基之间以____键连接形成碱基对。
（3）若用14N标记DNA分子，合适条件下，让该DNA分子在含15N标记的脱氧核苷酸中复制5次，则得到的子代DA分子中含14N为的DNA分子和含15N的DNA分子的比例为_______；（4）构成DNA分子的碱基只有四种，碱基互补配对的方式也只有两种，而不同生物的DNA分子携带的遗传信息不同，主要原因是________的排列顺序不同。
第3-5章 噬菌体、遗传变异、耐药性
一、 细菌的变异现象
1、形态结构变异
❖ 细菌L型——在青霉素、溶菌酶、补体等作用下，使菌细 胞壁发生缺陷；细菌呈多态性，革兰染色阴性。
❖ H-O变异——细菌失去鞭毛
陈旧培基物
鼠疫杆菌
多形态性
变形杆菌（Proteus） 鞭毛变异，H--O变异
葡萄球菌--- L 型菌落
葡萄球菌---回复后
2、毒 力 变 异
普遍性转导与局限性转导的区别
区别要点 转导发生的时期 转导的遗传物质
转导的后果
转导频率
普遍性转导
局限性转导
裂解期
溶原期
供体菌染色体DNA任何部位或质 噬菌体DNA及供体菌DNA
粒
的特定部位
完全转导或流产转导
受体菌获得供体菌DNA特 定部位的遗传特性
受体菌的10-7
转导频率较普遍转导增加 1000倍
三、干扰蛋白质合成的抗菌药物有：
1）影响氨酰-tRNA合成：莫匹罗星 2）影响核糖体功能：氨基糖苷类、四环素类
四、影响核酸合成和叶酸代谢：
1）博来霉素：断裂DNA 2）利福霉素：抑制转录延伸 3）多柔比星和柔红霉素：拓扑异构酶II抑制剂 4）新生霉素：DNA回旋酶抑制剂 5）甲氧苄啶（TMP）（抑制二氢叶酸合成酶）和磺胺（干扰叶酸代谢）
性菌毛有关 与耐药性有关 编码大肠菌素 与细菌毒力有关 与代谢相关的酶类
（三）转座因子（Transposable element）“Jump Gene”
是细菌基因组中能改变自身位置的一段DNA序列，由其 移动可引起插入突变、染色体畸变及基因的重排等，从而导 致细菌遗传性状改变。转座现象的发现，证明基因是在不断 改变遗传组成的动态有机体。（McClintock，1983诺奖）
第4章 噬菌体 第5章 细菌的遗传与变异 第6章 细菌的耐药性
4.研发新抗菌药物
根据细菌耐药性的机制及其与抗菌药物结
构的关系，改造化学结构，使其具有耐酶特性或
易于透入菌体。
寻找和研制具有抗菌活性，尤其对耐药菌有 活性的新抗菌药物；同时针对耐药菌产生的钝化 酶，寻找有效的酶抑制剂。
5.破坏耐药基因
随着细菌基因组研究的进展，学者们发现 通过破坏耐药基因可使细菌恢复对抗菌药物的
一、形态与结构的变异
特殊结构的变异
42-43℃
炭疽杆菌
10-20天
失去形成芽胞能力, 毒性降低
变形杆菌（H） 1%石炭酸 迁徙生长
（O） 单个菌落
二、毒 力 的 变 异
细菌的毒力变异表现为毒力的减弱或增强 毒力减弱 毒力增强 卡介苗（BCG） 白喉棒状杆菌
三、耐 药 性 变 异
细菌对某种抗菌药物可由敏感变成耐药
主讲:
杨志伟 教授
第四章
噬 菌 体
噬菌体(bacteriophage)
是感染细菌、真菌、放线菌、支原体、
螺旋体等微生物的病毒。因其能使细菌裂 解，故称为噬菌体。
噬菌体的特点
个体微小，可以通过细菌滤器；需用电子显微镜观 察； 无细胞结构，主要由衣壳（蛋白质）和核酸组成； 分布广泛； 与细菌的变异密切相关； 噬菌体具有严格的宿主特异性，只寄居于易感宿主 菌体内，
感。固有耐药性细菌称为天然耐药性细菌，其耐药 基因来自亲代，由细菌染色体基因决定而代代相传 的耐药性，存在于其染色体上，具有种属特异性。 如肠道杆菌对青霉素的耐药，固有耐药性始终如一
并可预测。
（二）获得耐药（acquired resistance） 1.获得耐药性概念
获得耐药性指细菌DNA的改变导致其获得耐药性表型。 耐药性细菌的耐药基因来源于基因突变或获得新基因。 在原先对药物敏感的细菌群体中出现了对抗菌药物 的耐药性，这是获得耐药性与固有耐药性的重要区别。
噬菌体细菌的遗传与变异细菌的耐药性课件
噬菌体细菌的遗传 与变异细菌的耐药 性课件
目录
• 噬菌体细菌的遗传 • 细菌的变异 • 细菌的耐药性 • 噬菌体对细菌耐药性的影响 • 总结与展望
01
噬菌体细菌的遗传
噬菌体的基本结构
头部
由蛋白质外壳组成的空壳，内部包含遗传物质。
尾部
由蛋白质组成的细长尾巴，尾部末端通常带有几个突起，可以吸附到细菌上。
耐药性机制还包括产生修饰酶、过氧化物酶等物质来破坏药物或使其失去活性。
耐药性的传播方式
耐药性可以通过基因突变自然 产生，也可以通过质粒、转座 子等可移动遗传元件在不同菌 种间传播。
耐药性可以通过菌群内部的自 然选择和进化而积累和扩大。
耐药性也可以通过医院内感染、 社区感染等方式传播，导致耐 药菌株的流行和扩散。
05
总结与展望
对细菌耐药性的认识和思考
细菌耐药性的定义
细菌耐药性是指细菌对抗生素等抗菌药物的耐受能力，能够在药物作用下生存并繁殖。
细菌耐药性的分类
根据耐药性的来源，细菌耐药性可分为天然耐药性和获得耐药性。天然耐药性是指某些细 菌天生对某些抗生素具有抵抗力，而获得耐药性则是由于细菌在受到抗生素选择压力时发 生基因突变而获得的抵抗力。
性。
耐药性是指某些病菌具有抵抗药 物作用的能力，使得药物无法有
效杀灭它们。
耐药性是指病菌在遇到抗菌药物 时，能够通过改变自身结构或代
谢途径来抵抗药物的作用。
耐药性的机制
耐药性机制是指病菌通过改变自身的结构、代谢途径或基因表达来抵抗抗菌药物的 作用。 耐药性机制包括减少药物进入细胞、增加药物外排、改变药物作用靶点等途径。
04
噬菌体对细菌耐药性的影响
噬菌体对细菌耐药性的诱导作用
目录
• 噬菌体细菌的遗传 • 细菌的变异 • 细菌的耐药性 • 噬菌体对细菌耐药性的影响 • 总结与展望
01
噬菌体细菌的遗传
噬菌体的基本结构
头部
由蛋白质外壳组成的空壳，内部包含遗传物质。
尾部
由蛋白质组成的细长尾巴，尾部末端通常带有几个突起，可以吸附到细菌上。
耐药性机制还包括产生修饰酶、过氧化物酶等物质来破坏药物或使其失去活性。
耐药性的传播方式
耐药性可以通过基因突变自然 产生，也可以通过质粒、转座 子等可移动遗传元件在不同菌 种间传播。
耐药性可以通过菌群内部的自 然选择和进化而积累和扩大。
耐药性也可以通过医院内感染、 社区感染等方式传播，导致耐 药菌株的流行和扩散。
05
总结与展望
对细菌耐药性的认识和思考
细菌耐药性的定义
细菌耐药性是指细菌对抗生素等抗菌药物的耐受能力，能够在药物作用下生存并繁殖。
细菌耐药性的分类
根据耐药性的来源，细菌耐药性可分为天然耐药性和获得耐药性。天然耐药性是指某些细 菌天生对某些抗生素具有抵抗力，而获得耐药性则是由于细菌在受到抗生素选择压力时发 生基因突变而获得的抵抗力。
性。
耐药性是指某些病菌具有抵抗药 物作用的能力，使得药物无法有
效杀灭它们。
耐药性是指病菌在遇到抗菌药物 时，能够通过改变自身结构或代
谢途径来抵抗药物的作用。
耐药性的机制
耐药性机制是指病菌通过改变自身的结构、代谢途径或基因表达来抵抗抗菌药物的 作用。 耐药性机制包括减少药物进入细胞、增加药物外排、改变药物作用靶点等途径。
04
噬菌体对细菌耐药性的影响
噬菌体对细菌耐药性的诱导作用
第3.4章噬菌体细菌遗传与变异
将二种经处理后失去细胞壁的 细菌（称为原生质体）进行 融合，获得的新的细菌个体
细菌遗传变异在医学上的实际意义
一、影响细菌学诊断 二、预防耐药菌株的扩散 三、制备疫苗 四、检测致癌物 五、基因工程方面的应用
复习要点
• 名词解释 转化、接合、转导、溶原性转换、毒性噬 菌体、温和噬菌体、前噬菌体、溶原性细 菌、普遍性转导、局限性转导
有荚膜肺炎链球菌 （活菌）IIIS
无荚膜肺炎链球菌 （活菌）IIR
分离出 ⅢS
有荚膜肺炎链球菌 （死菌）IIIS
IIR活菌+IIIS死菌 或
IIR活菌+提取的IIIS DNA
分离出 ⅢS型有 荚膜的活 菌
（二）接合 conjugation
• 供体菌通过性菌毛将遗传物质 （质粒）传递给受体菌
• 接合性质粒——能通过接合方式 转移的质粒（F质粒、R质粒等）
▪ 但由于噬菌体过于专一，限制了噬菌体 在临床上的广泛应用
第四章 细菌的遗传与变异
细菌变异的现象
• 形态结构变异 • 抗原性变异 • 菌落变异 • 毒力变异 • 耐药性变异
• 遗传性变异：
是微生物的基因结构发生了改变， 故又称基因型变异
常发生于个别的微生物，不受环 境因素的影响，变异发生后是不 可逆的，产生的新性状可稳定地 遗传给后代
• 毒性噬菌体的溶菌周期（复制周期）
吸附→释放子代噬菌体——噬菌体的复 制周期
• 增殖过程
吸附——穿入——生物合成——成熟与释放
毒性噬菌体溶菌现象
• 液体培养基：使浑浊菌液变为澄清
固体培养基：若用适量噬菌体和宿主菌 液混合后接种培养，培养基表面可有透 亮的溶菌空斑出现
一个空斑系由一个噬菌体复制增殖并 裂解细菌后形成的，称为噬斑
细菌遗传变异在医学上的实际意义
一、影响细菌学诊断 二、预防耐药菌株的扩散 三、制备疫苗 四、检测致癌物 五、基因工程方面的应用
复习要点
• 名词解释 转化、接合、转导、溶原性转换、毒性噬 菌体、温和噬菌体、前噬菌体、溶原性细 菌、普遍性转导、局限性转导
有荚膜肺炎链球菌 （活菌）IIIS
无荚膜肺炎链球菌 （活菌）IIR
分离出 ⅢS
有荚膜肺炎链球菌 （死菌）IIIS
IIR活菌+IIIS死菌 或
IIR活菌+提取的IIIS DNA
分离出 ⅢS型有 荚膜的活 菌
（二）接合 conjugation
• 供体菌通过性菌毛将遗传物质 （质粒）传递给受体菌
• 接合性质粒——能通过接合方式 转移的质粒（F质粒、R质粒等）
▪ 但由于噬菌体过于专一，限制了噬菌体 在临床上的广泛应用
第四章 细菌的遗传与变异
细菌变异的现象
• 形态结构变异 • 抗原性变异 • 菌落变异 • 毒力变异 • 耐药性变异
• 遗传性变异：
是微生物的基因结构发生了改变， 故又称基因型变异
常发生于个别的微生物，不受环 境因素的影响，变异发生后是不 可逆的，产生的新性状可稳定地 遗传给后代
• 毒性噬菌体的溶菌周期（复制周期）
吸附→释放子代噬菌体——噬菌体的复 制周期
• 增殖过程
吸附——穿入——生物合成——成熟与释放
毒性噬菌体溶菌现象
• 液体培养基：使浑浊菌液变为澄清
固体培养基：若用适量噬菌体和宿主菌 液混合后接种培养，培养基表面可有透 亮的溶菌空斑出现
一个空斑系由一个噬菌体复制增殖并 裂解细菌后形成的，称为噬斑
噬菌体细菌遗传和变异
细菌染色体外的遗传物质，环状闭合的双链DNA。 带有遗传性息，控制细菌的某些生物学性状，能 自行复制，并非细菌生长所必需。
几种重要的质粒
致育质粒（F质粒）
耐药质粒（R质粒）
毒力质粒（Vi质粒）
细菌素质粒
•噬菌体、细菌遗传和变异
1、致育质粒（F质粒）
编码细菌性菌毛； 带有F质粒的为雄性菌，能长出性菌毛； 无F质粒的为雌性菌，无性菌毛； 性菌毛介导细菌之间的接合。
和启动子）
•噬菌体、细菌遗传和变异
六、转座噬菌体
噬菌体的遗传物质可整合到细菌染色体的任何 位置，从而导致细菌的生物学性状改变。
噬菌体
前噬菌体
•噬菌体、细菌遗传和变异
第二节 细菌的变异现象与机制
•噬菌体、细菌遗传和变异
一、细菌的变异现象
➢ 形态结构变异 ➢ 毒力变异 ➢ 耐药性变异 ➢ 菌落变异
变异分为
遗传性变异（基因型变异）
细菌的基因结构发生了改变，如基因突变或重 组，不可逆，可遗传给后代。
非遗传性变异（表型变异） 环境改变导致，基因结构未发生变异，可逆， 不可遗传。
•噬菌体、细菌遗传和变异
细菌遗传变异的物质基础
染色体和染色体外遗传物质
质整 转 噬 合座 菌
粒子 因 体 子基 因 组
•噬菌体、细菌遗传和变异
F质粒接合过程
Donor
F+
F-
F+
F-
Recipieபைடு நூலகம்t
F+
F+
•噬菌体、细菌遗传和变异
F+
F+
R质粒接合
R质粒包括两部分 耐药传递因子（resistance transfer factor,RTF）
几种重要的质粒
致育质粒（F质粒）
耐药质粒（R质粒）
毒力质粒（Vi质粒）
细菌素质粒
•噬菌体、细菌遗传和变异
1、致育质粒（F质粒）
编码细菌性菌毛； 带有F质粒的为雄性菌，能长出性菌毛； 无F质粒的为雌性菌，无性菌毛； 性菌毛介导细菌之间的接合。
和启动子）
•噬菌体、细菌遗传和变异
六、转座噬菌体
噬菌体的遗传物质可整合到细菌染色体的任何 位置，从而导致细菌的生物学性状改变。
噬菌体
前噬菌体
•噬菌体、细菌遗传和变异
第二节 细菌的变异现象与机制
•噬菌体、细菌遗传和变异
一、细菌的变异现象
➢ 形态结构变异 ➢ 毒力变异 ➢ 耐药性变异 ➢ 菌落变异
变异分为
遗传性变异（基因型变异）
细菌的基因结构发生了改变，如基因突变或重 组，不可逆，可遗传给后代。
非遗传性变异（表型变异） 环境改变导致，基因结构未发生变异，可逆， 不可遗传。
•噬菌体、细菌遗传和变异
细菌遗传变异的物质基础
染色体和染色体外遗传物质
质整 转 噬 合座 菌
粒子 因 体 子基 因 组
•噬菌体、细菌遗传和变异
F质粒接合过程
Donor
F+
F-
F+
F-
Recipieபைடு நூலகம்t
F+
F+
•噬菌体、细菌遗传和变异
F+
F+
R质粒接合
R质粒包括两部分 耐药传递因子（resistance transfer factor,RTF）
高中生物第六章遗传和变异知识点总结_
高中生物第六章遗传和变异知识点总结_名词：1、T２噬菌体：这是一种寄生在大肠杆菌里的病毒。
它是由蛋白质外壳和存在于头部内的DNA所构成。
它侵染细菌时可以产生一大批与亲代噬菌体一样的子代噬菌体。
2、细胞核遗传：染色体是主要的遗传物质载体，且染色体在细胞核内，受细胞核内遗传物质控制的遗传现象。
3、细胞质遗传：线粒体和叶绿体也是遗传物质的载体，且在细胞质内，受细胞质内遗传物质控制的遗传现象。
语句：1、证明DNA是遗传物质的实验关键是：设法把DNA与蛋白质分开，单独直接地观察DNA的作用。
2、肺炎双球菌的类型：①、R型（英文Rough是粗糙之意），菌落粗糙，菌体无多糖荚膜，无毒，注入小鼠体内后，小鼠不死亡。
②、S型（英文Smooth是光滑之意）：菌落光滑，菌体有多糖荚膜，有毒，注入到小鼠体内可以使小鼠患病死亡。
如果用加热的方法杀死S型细菌后注入到小鼠体内，小鼠不死亡。
2、格里菲斯实验：格里菲斯用加热的办法将S型菌杀死，并用死的S型菌与活的R型菌的混合物注射到小鼠身上。
小鼠死了。
（由于R型经不起死了的S型菌的DNA（转化因子）的诱惑，变成了S型）。
3、艾弗里实验说明DNA是转化因子的原因：将S型细菌中的多糖、蛋白质、脂类和DNA等提取出来，分别与R型细菌进行混合；结果只有DNA与R型细菌进行混合，才能使R型细菌转化成S型细菌，并且的含量越高，转化越有效。
4、艾弗里实验的结论：DNA是转化因子，是使R 型细菌产生稳定的遗传变化的物质，即DNA是遗传物质。
4、噬菌体侵染细菌的实验：①噬菌体侵染细菌的实验过程：吸附侵入复制组装释放。
②DNA中P的含量多，蛋白质中P的含量少；蛋白质中有S而DNA中没有S，所以用放射性同位素３５S标记一部分噬菌体的蛋白质，用放射性同位素３２P标记另一部分噬菌体的DNA。
用35P标记蛋白质的噬菌体侵染后，细菌体内无放射性，即表明噬菌体的蛋白质没有进入细菌内部；而用3２P标记DNA的噬菌体侵染细菌后，细菌体内有放射性，即表明噬菌体的DNA进入了细菌体内。
3基础微生物第四章噬菌体 第五章细菌遗传变异
20
余氵 贺 1933~1988
1958年，广慈医院在抢救大 面积烧伤工人邱财康期间， 为快速抑制绿脓杆菌的繁殖 ，余氵 贺 教授亲自带领师生到 郊外便池采集了几十种噬菌 体，选择其中噬菌力特别强 的应用于临床，攻克了绿脓 杆菌的感染，保全了邱财康 的肢体，使抢救工作顺利进 行，创造了我国烧伤史上的 奇迹。
39
4、整合子（integron，In）
是一种运动性的DNA分子， 能捕获和整合外源性基因， 使之成为功能性基因表达的基因元件。 可存在于染色体、质粒或转座子上。
Stokes HW，Hall RM．A Novel family of potentially mobile DNA elements encoding site-specific gene integration functions： integrons．Microbial，1989．
前噬菌体prophage: 整合在细菌基因组中 的噬菌体基因组
溶原性细菌
44
前噬菌体引起宿主菌的溶原性转化； 前噬菌体能整合到细菌染色体的任一位置， 改变细菌的某些生物学性状。 如大肠埃希菌温和性噬菌体Mu （mutator phage，诱变噬菌体）。
可作为生物诱变剂，研究细菌变异的工具。
45
二、细菌变异的机制
第三章 噬菌体 bacteriophage
1
2
噬菌体
感染细菌、真菌、放线菌或螺旋体等微生物的
病毒的总称。
个体微小，可以通过细菌滤器；
无细胞结构，主要有蛋白质构成的衣壳和包含
于其中的核酸组成；
为专性细胞内寄生的微生物。 不能独立生存， 噬菌体与宿主细胞之间的特异性
3
主要内容
噬菌体的生物学性状 噬菌体与宿主菌的关系 毒性噬菌体，温和噬菌体 噬菌体的应用
余氵 贺 1933~1988
1958年，广慈医院在抢救大 面积烧伤工人邱财康期间， 为快速抑制绿脓杆菌的繁殖 ，余氵 贺 教授亲自带领师生到 郊外便池采集了几十种噬菌 体，选择其中噬菌力特别强 的应用于临床，攻克了绿脓 杆菌的感染，保全了邱财康 的肢体，使抢救工作顺利进 行，创造了我国烧伤史上的 奇迹。
39
4、整合子（integron，In）
是一种运动性的DNA分子， 能捕获和整合外源性基因， 使之成为功能性基因表达的基因元件。 可存在于染色体、质粒或转座子上。
Stokes HW，Hall RM．A Novel family of potentially mobile DNA elements encoding site-specific gene integration functions： integrons．Microbial，1989．
前噬菌体prophage: 整合在细菌基因组中 的噬菌体基因组
溶原性细菌
44
前噬菌体引起宿主菌的溶原性转化； 前噬菌体能整合到细菌染色体的任一位置， 改变细菌的某些生物学性状。 如大肠埃希菌温和性噬菌体Mu （mutator phage，诱变噬菌体）。
可作为生物诱变剂，研究细菌变异的工具。
45
二、细菌变异的机制
第三章 噬菌体 bacteriophage
1
2
噬菌体
感染细菌、真菌、放线菌或螺旋体等微生物的
病毒的总称。
个体微小，可以通过细菌滤器；
无细胞结构，主要有蛋白质构成的衣壳和包含
于其中的核酸组成；
为专性细胞内寄生的微生物。 不能独立生存， 噬菌体与宿主细胞之间的特异性
3
主要内容
噬菌体的生物学性状 噬菌体与宿主菌的关系 毒性噬菌体，温和噬菌体 噬菌体的应用
噬菌体和细菌的遗传与变异
bacteria and killhe end of the life cycle. 复制周期：吸附、穿入、生物合成、成熟与释放
plaque PFU
2. temperate phage 定义：Temperate phages are those that can enter a quiescent state in
教研室审阅意见：
教研室主任签名： 年月 日
1
基本内容
第 3 章 噬菌体
一、bacteriophage 的定义
Bacteriophage
Bacteriophage (phages) are viruses which infect bacteria, fungi, actinomycetes,
and spirochetes. They replicate as obligate intracellular parasites in host.
基本教材或主要参考书 《医学微生物学》主编：李凡 徐志凯（人卫版，第 8 版）
《医学微生物学》英文版，主编：贾文祥（人卫版，第 1 版）
教学目的与要求：
1．熟悉 bacteriophage 的生物学特性。
2．掌握 virulent phage 的复制周期。
3．掌握 temperate phage 的特性及与宿主的关系。
bacterial chromosome plasmid：定义、特征、重要质粒（F 质粒、R 质粒等）
plasmids are extrachromosomal genetic elements in bacteria. Most
plasmids are closed, circular, double-stranded DNA molecules.
plaque PFU
2. temperate phage 定义：Temperate phages are those that can enter a quiescent state in
教研室审阅意见：
教研室主任签名： 年月 日
1
基本内容
第 3 章 噬菌体
一、bacteriophage 的定义
Bacteriophage
Bacteriophage (phages) are viruses which infect bacteria, fungi, actinomycetes,
and spirochetes. They replicate as obligate intracellular parasites in host.
基本教材或主要参考书 《医学微生物学》主编：李凡 徐志凯（人卫版，第 8 版）
《医学微生物学》英文版，主编：贾文祥（人卫版，第 1 版）
教学目的与要求：
1．熟悉 bacteriophage 的生物学特性。
2．掌握 virulent phage 的复制周期。
3．掌握 temperate phage 的特性及与宿主的关系。
bacterial chromosome plasmid：定义、特征、重要质粒（F 质粒、R 质粒等）
plasmids are extrachromosomal genetic elements in bacteria. Most
plasmids are closed, circular, double-stranded DNA molecules.
徐蕾《微生物学》第4、5章噬菌体、遗传变异qians
(3) 医学上重要的质粒
◆ F质粒（fertility plasmid)或致育性质粒 ——控制细菌性菌毛的产生，与细菌变异有关；
♂. 带有F质粒的为雄性菌，能编码产生性菌毛； ♀. 无F质粒的为雌性菌，无性菌毛。 ◆ 耐药性质粒（resistance plasmid）
——编码细菌对抗菌药物或重金属盐类的耐药性。
◆ 毒力质粒（Vi质粒，virulence plasmid ） ——编码与该菌致病性有关的毒力因子。
ST质粒：编码耐热肠毒素 K质粒：决定细菌的粘附定植
3. 噬菌体
棒
状
白喉杆菌
杆
菌
噬
菌
体
4、转座元件
1）概念： 一类能够在细菌的染色体、质粒、噬菌体之间自行移
动的遗传成分，是基因中一段特异的具有转位特性的独立 的DNA 序列。
思考题
1.解释噬菌体，毒性噬菌体，温和噬菌体（溶 原性噬菌体），前噬菌体
2.溶原性细菌经历哪两个生活周期？ 3.毒性噬菌体的复制周期有哪几个阶段？
另：Phage的形态和结构 溶菌过程
第五 章 细 菌 的 遗 传 和 变异
一. 细菌的变异现象
遗传性变异
(基因型变异)
非遗传性变异
(表型变异)
R质粒接合作用产生耐药性的特点
有RTF，耐药性传播迅速 对多种抗生素耐药 种间传播，使耐药性广泛传播
3. 转导(transduction)
转导——是以温和噬菌体为载体，将供体菌的
一段DNA转移到受体菌内，使受体菌获得新的性 状。
◆普遍性转导（generalized transduction） ◆局限性转导（restricted transduction）
噬菌体、细菌的遗传和变异
• 使不具有基因转移条件的细菌进行
杂交
四、细菌遗传变异的应用
• 疾病的诊断和预防 • 抗感染治疗 • 基因工程
小结
• 转化：是指受菌直接摄取供菌游离的DNA片段，而获得 新的遗传性状的过程。 • 转导：以温和噬菌体为载体，将供体菌的一段DNA转移 到受体菌内，使受体菌获得新的性状。 • 接合：供菌和受菌由完整细胞相互直接接触而传递大 片段DNA。 • 溶原性转换：是噬菌体DNA转移到受体菌内，使受体菌 获得新的性状。
第四章 噬菌体
授课人：李 岩 办公室：基础楼226室
E-mail:ly506@
噬菌体bacteriophage
• 概念：是感染细菌、真菌、螺旋体、放 线菌等微生物的病毒。
噬菌体的特性
• 个体微小，可以通过滤菌器 • 没有完整的细胞结构 • 只能在活细胞中复制增殖 • 有严格的宿主特异性
举例
4.接合conjugation
• 供菌和受菌由 完整细胞相互 直接接触而传 递大片段DNA。 • 通过性菌毛的 传递。
性菌毛
F＋菌 （雄性菌） F－菌 （雌性菌）
R质粒的接合
A-Antibiotics
5.原生质融合protoplast fusion
• 指经处理使两种失去细菌细胞壁后 进行融合，使遗传物质交换
细菌变异的分类
细菌的变异
遗传性变异 （基因型变异）
非遗传性变异 （表型变异）
遗传性变异与非遗传性变异的区别
遗传性变异 基因改变 遗传 可逆性 外界环境 变异幅度 非遗传性变异
+ + 个别细胞
+ + 群体
第一节 细菌的变异现象
• 形态和结构的变异 • 毒力变异 • 耐药性变异
课件噬菌体遗传与变异.ppt
第一节 噬菌体的生物学性状
形态与结构
– 蝌蚪形、微球形和丝形
化学组成
– 蛋白质与核酸
抗原性 抵抗力：比细菌强
噬菌体
噬菌体的种类
毒性噬菌体（virulent phage）
温和噬菌体（temperate phage）/ 溶原性噬菌体（lysogenic phage）
第二节 毒性噬菌体
毒性噬菌体（virulent phage） –能在宿主菌细胞内复制增殖，产生许多
–致育质粒（F质粒）：编码细菌性菌毛 –耐药质粒（R质粒）：编码细菌耐药性
毒力质粒（Vi质粒）：编码细菌毒力因子 –细菌素质粒（Col质粒）：编码大肠埃希菌的大
肠菌素 –代谢质粒
质粒是基因工程中最常用的基因载体
转座因子 （transposable element）
是指基因组中能够改变自身位置的一段DNA片段。 转位（transposition）：转位因子能从染色体 或质粒的一个位置转移到在另一个位置。 转位因子的转位行为，能使DNA发生插入突变和 广泛的基因重排。 包括：插入序列、转座子、转座噬菌体
抑制基因转录 ✓ 阻遏蛋白 ✓ 辅阻遏物
促进基因转录
细菌的变异机制
基因的转移和重组 基因的突变
第三节 基因的转移和重组
基因转移（gene transfer）
–外源性的遗传物质由供体菌转入某受体菌细胞的过 程称为基因转移。
重组（rebination）
–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。
IS Resistance Gene(s) IS
Tn
转座子的特征
转座子 Tn1 Tn2 Tn3
Tn4 Tn5 Tn6 Tn7 Tn9 Tn10 Tn551 Tn971 Tn1681
形态与结构
– 蝌蚪形、微球形和丝形
化学组成
– 蛋白质与核酸
抗原性 抵抗力：比细菌强
噬菌体
噬菌体的种类
毒性噬菌体（virulent phage）
温和噬菌体（temperate phage）/ 溶原性噬菌体（lysogenic phage）
第二节 毒性噬菌体
毒性噬菌体（virulent phage） –能在宿主菌细胞内复制增殖，产生许多
–致育质粒（F质粒）：编码细菌性菌毛 –耐药质粒（R质粒）：编码细菌耐药性
毒力质粒（Vi质粒）：编码细菌毒力因子 –细菌素质粒（Col质粒）：编码大肠埃希菌的大
肠菌素 –代谢质粒
质粒是基因工程中最常用的基因载体
转座因子 （transposable element）
是指基因组中能够改变自身位置的一段DNA片段。 转位（transposition）：转位因子能从染色体 或质粒的一个位置转移到在另一个位置。 转位因子的转位行为，能使DNA发生插入突变和 广泛的基因重排。 包括：插入序列、转座子、转座噬菌体
抑制基因转录 ✓ 阻遏蛋白 ✓ 辅阻遏物
促进基因转录
细菌的变异机制
基因的转移和重组 基因的突变
第三节 基因的转移和重组
基因转移（gene transfer）
–外源性的遗传物质由供体菌转入某受体菌细胞的过 程称为基因转移。
重组（rebination）
–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。
IS Resistance Gene(s) IS
Tn
转座子的特征
转座子 Tn1 Tn2 Tn3
Tn4 Tn5 Tn6 Tn7 Tn9 Tn10 Tn551 Tn971 Tn1681
3-1噬菌体 细菌的遗传变异(1)
2010本
目的要求
掌握：噬菌体、毒性噬菌体、温和噬菌体、前噬菌体、溶 原性细菌和溶原性转换的概念；噬菌体的溶菌周期；细菌 的变异现象和机制。
熟悉：噬菌体的形态与结构、细菌遗传的物质基础 。
了解：噬菌体的化学组成、抗原性、复制周期；
细菌遗传与变异的基本概念和原理； 微生物遗传变异在医学上的应用。
大纲要求
分类
三、转位因子
——细菌染色体或质粒DNA分子上能改变自身位置
的一段特异性核苷酸序列片断。
转 位： 质粒 质粒 染色体 质粒
插入序列 转座子 ——耐药基因、毒素基因 转座噬菌体（前噬菌体）
细菌变异的机制
基因的转移与重组： 转化 接合 转导 溶原性转换 原生质融合
转化（transformation） ：
溶原性细菌：
前噬菌体
带有前噬菌体的细菌
细菌的遗传与变异
遗传——子代与亲代之间以及子代与子代之间的
生物学性状保持相对稳定（相似性）。
变异——在一定条件下，子代与亲代以及子代与
子代之间的生物学性状出现差异。
基因型变异(遗传型变异) 表型变异(非遗传型变异)
细菌变异现象
• 形态与结构变异
——细菌L型
• 菌落变异 ——光滑（S）型/粗糙（R）型 • 毒力变异 ——卡介苗
噬菌体
是能感染细菌、真菌、放线 菌、螺旋体等微生物的病毒。因 能裂解细菌故名。与细菌的变异 密切相关。
噬 菌 体 的 形 态
蝌蚪形
微球形
纤线形
蝌 蚪 型 噬 菌 体 结 构
核酸 （线状双股DNA)
头 部
尾领
尾丝 尾鞘 尾髓 尾板
尾 部
尾刺
噬菌体的化学组成
核 酸
目的要求
掌握：噬菌体、毒性噬菌体、温和噬菌体、前噬菌体、溶 原性细菌和溶原性转换的概念；噬菌体的溶菌周期；细菌 的变异现象和机制。
熟悉：噬菌体的形态与结构、细菌遗传的物质基础 。
了解：噬菌体的化学组成、抗原性、复制周期；
细菌遗传与变异的基本概念和原理； 微生物遗传变异在医学上的应用。
大纲要求
分类
三、转位因子
——细菌染色体或质粒DNA分子上能改变自身位置
的一段特异性核苷酸序列片断。
转 位： 质粒 质粒 染色体 质粒
插入序列 转座子 ——耐药基因、毒素基因 转座噬菌体（前噬菌体）
细菌变异的机制
基因的转移与重组： 转化 接合 转导 溶原性转换 原生质融合
转化（transformation） ：
溶原性细菌：
前噬菌体
带有前噬菌体的细菌
细菌的遗传与变异
遗传——子代与亲代之间以及子代与子代之间的
生物学性状保持相对稳定（相似性）。
变异——在一定条件下，子代与亲代以及子代与
子代之间的生物学性状出现差异。
基因型变异(遗传型变异) 表型变异(非遗传型变异)
细菌变异现象
• 形态与结构变异
——细菌L型
• 菌落变异 ——光滑（S）型/粗糙（R）型 • 毒力变异 ——卡介苗
噬菌体
是能感染细菌、真菌、放线 菌、螺旋体等微生物的病毒。因 能裂解细菌故名。与细菌的变异 密切相关。
噬 菌 体 的 形 态
蝌蚪形
微球形
纤线形
蝌 蚪 型 噬 菌 体 结 构
核酸 （线状双股DNA)
头 部
尾领
尾丝 尾鞘 尾髓 尾板
尾 部
尾刺
噬菌体的化学组成
核 酸
高中生物可遗传变异知识点5篇(精选)
高中生物可遗传变异知识点5篇（精选）生物可遗传变异知识点11、DNA是使R型细菌产生稳定的遗传变化(即R型细菌转化是S型细菌)的物质，而噬菌体的各种性状也是通过DNA传递给后代的，这两个实验证明了DNA是遗传物质。
2、现代科学研究证明，遗传物质除DNA以外还有RNA。
因是绝大多数生物(如所有的原核生物、真核生物及部分病毒)的遗传物质是DNA，只有少数生物(如部分病毒等)的遗传物质是RNA，所以说DNA是主要的遗传物质。
3、碱基对排列顺序的多样性，构成了DNA分子的多样性，而碱基对的特定的排列顺序，又构成了每个DNA分子的特异性，这从分子水平说明了生物体具有多样性和特异性的原因。
4、遗传信息的传递是通过DNA分子的复制(注意其半保留复制和边解旋边复制的特点)来完成的。
5、DNA分子独特的双螺旋结构是复制提供了精确的模板;通过碱基互补，保证了复制能够准确地进行。
6、子代与亲代在性状上相似，是由于子代获得了亲代复制的一份DNA的缘故。
7、基因是有遗传效应的DNA片段，基因在染色体上呈直线排列，染色体是基因的载体。
8、基因的表达是通过DNA控制蛋白质的合成(即转录和翻译过程)来实现的。
9、由于不同基因的脱氧核苷酸的排列顺序(碱基顺序)不同，因此，不同的基因含有不同的遗传信息。
(即：基因的脱氧核苷酸的排列顺序就代表遗传信息)。
10、DNA分子中脱氧核苷酸的排列顺序决定了mRNA中核糖核苷酸的排列顺序，mRNA 中核糖核苷酸的排列顺序又决定了蛋白质中氨基酸的排列顺序，氨基酸的排列顺序最终决定了蛋白质的结构和功能的特异性，从而使生物体表现出各种遗传特性。
所以，生物的一切性状都是由基因决定，并由蛋白质分子直接体现的。
11、生物的一切遗传性状都是受基因控制的。
一些基因是通过控制酶的合成来控制代谢过程;基因控制性状的另一种情况，是通过控制蛋白质分子的结构来直接影响性状。
12、基因分离定律：具有一对相对性状的两个纯合亲本杂交时，子一代只表现出显性性状;子二代出现了性状分离现象，并且显性性状与隐性性状的数量比接近于3：1。
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基 因 突 变
转
概念
化 transformation
直接摄取供体菌游离的DNA片断并重组使其获得新 的性状的过程。
A
B
C
D
特点
1、只有少数菌属可发生转化。
2、受菌处于感受态 3、供菌DNA必须与受菌DNA同源性 4、供菌DNA只有单股与受菌染色 体发生整合,故只有一个子代细菌带 供菌的DNA。
噬菌体的生物学性状
噬菌体的大小与形态 噬菌体的结构 噬菌体的化学组成 噬菌体的抗原性 噬菌体的抵抗力 噬菌体的分类
葡萄球菌（1μ m） 支原体、立克次体、 衣原体（0.3 ～ 0.6 μ m） 口蹄疫病毒（20nm） 痘病毒（300nm） 卵蛋白分子（10nm） 噬菌体（65～95nm）
个体微小，以nm为测量单位，需用电子显微镜观察
在温和噬菌体的溶原期，因
前噬菌体与细菌染色体整合而
导致细菌基因型发生改变而获 1 得新的性状。
无毒的白喉杆菌感染了β棒状杆菌噬菌体后变成了产 毒的白喉杆菌。 2
思 考 题
名词解释：噬菌体、毒性噬菌体、温和噬菌体、前噬菌体、溶原性细菌、 质粒、转化、转导、接合、溶原性转换。 问答题： 1、细菌变异的物质基础是什么？
根据噬菌体的核酸组成
DNA噬菌体
RNA噬菌体
根据噬菌体与宿主的关系
毒性噬菌体（virulent phage)
温和噬菌体（temperate phage） 溶原性噬菌体（lysogenic phage）
毒 性 噬 菌 体 （virulent phage)
能在宿主菌细胞内，利用宿 主菌的酶、能量进行复制增殖， 产生子代噬菌体并使宿主菌破裂 的噬菌体为毒性噬菌体。
1、吸附
2、穿入 3、生物合成 4、成熟与释放
噬菌现象
均匀浑浊
澄清
噬菌体在固体培养基 中与细菌共同培养后 形成的噬斑
温和噬菌体（temperate phage） 溶原性噬菌体（lysogenic phage）
概
念
复制繁殖周期
温 和 噬 菌 体
那些既可感染宿主菌后，将其基因整 合到宿主菌基因组并随宿主基因的复制而 复制，当宿主菌分裂时，噬菌体的基因亦 随之分配到两个子代宿主菌基因组中；又 可裂解其感染的宿主菌的噬菌体称之。
细 菌 的 变 异 现 象
形态变异 结构变异 菌落变异 毒力变异
耐药性变异
形态结构变异
• 青霉素、溶菌酶 正常形态细菌 ──────→ L型变异 抗体或补体 (部分或完全失去胞壁)
正常霍乱弧菌
霍乱弧菌L型
毒力变异
β棒状噬菌体 白喉棒状杆菌 ────→ 获得白喉毒素
胆汁、甘油、马铃薯培养基 牛型结核杆菌──────────→ 卡介苗 13年(230代)
噬菌体的形态
蝌蚪形
微球形
丝形
有 尾 型 噬 菌 体 结 构
核酸 （线状双股DNA)
头 部 尾领
尾丝 尾鞘 尾髓 尾板
尾 部
尾刺
噬菌体的化学组成
核 酸 蛋 白 质
DNA 或 RNA
天 然 标 记
核酸中可有某些特殊的碱基 羟甲基胞嘧啶代替胞嘧啶
羟甲基尿嘧啶或尿嘧啶代替胸腺嘧啶
头部衣壳
尾部结构
噬菌体的分类
耐药性变异
• 细菌对某种抗菌药物有敏感变成耐药的变异称为 耐药性变异。 • 有些细菌还表现为同时耐受多种抗菌药物，即多重 耐药性，甚至产生药物依赖性。 •
痢疾杆菌
含链霉素培基 ─────→ 依链株(耐药菌株) 长期培养
菌落变异
在陈旧培养基中长期培养
光滑型菌落 ───────→ 粗糙型菌落 S 或在有免疫力的人体内 R
粒
F 质粒：编码性菌毛
性
Vi 质粒：编码细菌毒力
col质粒：编码大肠菌素 R 质粒：编码抗药性 代谢质粒：编码相关的代谢酶 大质粒（为染色体的1～10％） 小质粒（约为染色体的0.5％）
可自行或经人工处理而消失
转移性
具有相容性和不相容性
分
类
转
概 念 特 点
位
因
子
能从宿主基因组的一个位置转移到另一个位置的独立 的DNA片段。又称为转座子或转座因子 可在质粒与质粒之间、质粒和染色体之间、染色体不同 部位之间自行转移。
转位基因必须依附染色体和质粒复制
分
类
插入序列（insertion sequences, IS) 转座子（transposon, Tn) 转座噬菌体或前噬菌体（prophage）
插入序列 IS
是最小的的转座因子，与插入点附近的序列 共同起作用，可能是原细胞正常代谢的调节开关 之一。
两端为重复序列
转座子 Tn
菌落（R型）
菌落（S型）
细菌遗传的物质基础
细菌染色体
染色体外的遗传物质
质粒
转位因子
细 菌 染 色 体
单一的环状双螺旋的DNA长链反复 卷曲的超螺旋结构。没有组蛋白，但有 核蛋白。 DNA双向复制
不同细菌染色体的G+C mol %不同， 可作为细菌分类的依据。
质 特
可自主复制 与细菌繁殖代谢无关，但赋予 宿主菌特定的生物学特性
毒性噬菌体的复制增殖
1、吸 附
是噬菌体与细菌表面相应受体特异性结合的过程
2、穿 入
有尾噬菌体将头部的DNA注入宿主菌内
无尾噬菌体经脱壳进入宿主菌内，类似于动物病毒的穿入过程
3、生物合成
利用宿主菌的酶、能量复制 核酸及合成蛋白质
4、 成熟与释 放
程序组装
菌细胞裂解， 噬菌体释放
毒性噬菌体的复制增殖
2、试述质粒的种类和特性。
3、细菌的耐药性是如何产生的？ 4、简述细菌基因转移与重组的四种方式。 5、细菌接合的主要方式有哪些？ 6、什么是普遍性转导和局限性转导？何谓完全转导和流产转导，他们之间
有何不同？
局限性转导------进入溶原期的温和噬菌体，以前噬菌体形 式整合在细菌染色体的某一位置，当其自发或经诱导中止 溶原状态，前噬菌体脱离细菌染色体时，脱离的硷基位置 发生错误，携带出与它紧密连锁的细菌的DNA片断，使 受体菌获得供体菌的某种遗传性状的过程。
溶原性转换
lysogenic conversion
溶菌性周期和溶原性周期
前噬菌体-----整合在细菌染 色体上的噬菌 体基因组
溶原性细菌 ------带有前 噬菌体基因 组的细菌
温和噬菌体的复制繁殖
1、吸附
2、穿入
3、前噬菌体形成
4、溶原性周期
5、一定条件下，前噬 菌体脱离细菌染色体
6、溶菌性周期
前噬菌体
溶原性细菌
诱导
溶原性周期
溶菌性周期
噬菌体的应用
C
B
E
R 质粒接合
R 质粒包括： 耐药传递因子（RTF）：性菌毛 耐药决定因子（r factor）
A
B
C
D
转
概 念：
导
transduction
以温和噬菌体为媒介，
将供菌的DNA转移到 受菌中的过程。
普遍性转导
局限性转导
普遍性转导------通过进入裂解期的温和噬菌体为媒介，将 供体菌染色体上任何一个或数个基因装入噬菌体蛋白质外 壳中，转导给受体菌的过程
溶源性转换(lysogenic conversion) 原生质体融合(protoplast fusion)
突
概 念 类 型
变 （mutation)
是细菌遗传物质的结构发生突然而稳定的改变，导致 细菌性状的遗传性改变。 基因突变（点突变） 染色体畸变（大突变）：转位因子的转位
规
律
随机发生与选择 自发突变 理化致突变剂诱导突变 回复突变
►细菌的鉴定
►分子生物学研究的重要工具
►细菌感染的诊断与治疗
基本概念
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 的差异称为变异 遗传性变异（基因型变异） –细菌的基因结构发生了改变，如基因突变或重组，不 可逆，可遗传给后代。 非遗传性变异（表型变异） –环境改变导致，基因结构未发生变异，可逆，不可遗传
转化试验
接
合
conjugation
细菌通过性菌毛的接触沟通将 DNA从供菌转移 概念：
到受菌中。
方式：
F质粒接合
Hfr菌接合
R质粒接合
F 质 粒 接 合
通过性菌毛的接触沟通将接合性质粒从供菌转移到受菌。
A
B
C
D
Hfr 菌 接 合
1、染色体上整合有F质粒DNA的细 菌为Hfr菌。 2、Hfr类似于 F质粒，可合 成性菌毛。 3、可转移供 菌的染色体 DNA。被整合 的F质粒起引 导转移作用。 A D
目 的 要 求
掌握：噬菌体的概念;毒性与温和噬菌体的作用； 细菌遗传变异的机理。 熟悉：噬菌体的生物学性状及与宿主的相互关系； 细菌遗传的物质基础。
了解：噬菌体的应用;遗传变异的基本概念，细 菌变异的类型， 细菌变异的实际意义。
噬菌体（bacteriophage, phage）
是一类具有严格寄生性和高度 特异性的寄生于细菌、真菌、放线 菌或螺旋体等微生物中的病毒。
带有编码转位的基因又带有其它遗传基因（如耐药性基 因、抗金属基因、毒素基因、其他结构基因等）。可能与细 菌的多重耐药有关。
简单转座子
复合转座子
转座噬菌体或前噬菌体
一些具有转座功能的溶原性噬菌体。
细菌变异的机制
表型变异（非遗传性变异）
基因型变异（遗传性变异）
突变（mutation)与损伤后修复 转移与重组 转 接 转 化 (transformation) 合(conjugation) 导(transduction)