第十四章细菌的遗传与变异

第十四章细菌的遗传与变异

主要内容

（一）细菌变异现象

1．形态结构变异细菌的形态、大小及结构受外界环境的影响发生的变异。如细胞壁缺陷型（L型）变异即细菌在溶菌酶、青霉素等的影响下，失去细胞壁变成细菌的L型。有鞭毛的变形杆菌失去鞭毛发生H-O 变异。

2．毒力变异细菌的毒力变异包括毒力增强和毒力减弱。如卡介苗（BCG）是一株毒性低抗原性完整的变异株，用于结核病的预防。无毒的白喉棒状杆菌感染了β棒状杆菌噬菌体后变成能产生白喉毒素的强毒变异株。

3．菌落变异常见于肠道杆菌，由光滑型菌落变为粗糙型菌落,称S-R变异。

4．耐药性变异细菌对抗菌药物由敏感变成耐药的变异。如耐甲氧西林金黄色葡萄球菌（MRSA）逐年上升。

5．抗原性变异肠道杆菌的鞭毛抗原和菌体抗原常发生变异。如H抗原由Ⅰ相变为Ⅱ相，或由Ⅱ相变为Ⅰ相。

（二）细菌的遗传物质

1．细菌染色体细菌染色体是一条环状、双螺旋DNA长链，是细菌生命活动所必需的遗传物质。

2．染色体外的遗传物质

（1）质粒细菌染色体外的遗传物质，为双股环状闭合DNA，存在于细胞质中，具有自我复制能力。

1）质粒DNA的特性：①质粒具有自我复制能力；②质粒DNA编码的基因能赋予细菌某些特征，如致育性、耐药性、致病性等；③质粒的转移性；④质粒并非细菌生命活动不可缺少的遗传物质；⑤质粒具有相容性和不相容性，同类的两个质粒不能稳定共存于一个宿主体内，不同的质粒具有相容性。

2）医学相关重要质粒：①F质粒编码细菌性菌毛，决定细菌致育性；②Vi质粒编码肠道杆菌毒力；③Col 质粒编码大肠埃希菌产生细菌素；④耐药性质粒编码细菌对抗菌药物或重金属盐类的耐药性；⑤代谢质粒编码产生与代谢相关的酶类。

（2）噬菌体是一类侵袭细菌等微生物的病毒。分为毒性和温和噬菌体。①毒性噬菌体：是指能在宿主菌细胞内复制增殖，产生子代噬菌体，并裂解细菌噬菌体，即产生溶菌反应。②温和噬菌体：噬菌体基因与宿主菌染色体整合，不产生子代噬菌体，使噬菌体DNA能随细菌DNA复制而复制，并随细菌分裂而传代，即产生溶原性反应。

（3）转位因子存在于细菌染色体或质粒上的一段能改变自身位置的DNA序列。主要分为以下三种：①插入序列；②转座子；③转座噬菌体或前噬菌体。

3．细菌变异的发生机制

（1）突变突变使细菌的遗传物质的碱基发生改变。

（2）基因的转移与重组①转化：受菌体直接摄取供菌体游离的DNA片段，而获得新的遗传性状；②转导：以温和噬菌体为载体，将供菌体的遗传物质转移到受菌体，使受菌体获得新的遗传性状；③接合：细菌通过性菌毛将遗传物质（主要为质粒）从供体菌转移给受体菌，使受菌体获得新的遗传性状；④溶原性转换：溶原性细菌因染色体上整合的前噬菌体使其获得新的遗传性状。