2 第三章 细菌遗传

二、质 粒
1.具有自我复制的能力; 2.编码产物赋予细菌某些性状特性; 3.可自行丢失与消除; 4.可通过接合,转化或转导等方式转移; 5.分为相容性与不相容性两种质粒。
质粒的种类
1.致育(F)质粒编码有性生殖功能; 2.耐药性质粒编码对抗生素耐药性,如R质粒; 3.毒力(Vi)质粒编码与致病性有关的毒力因子； 4.细菌素质粒编码产生细菌素,如Col质粒; 5.代谢质粒编码产生相关的代谢酶。
转座子携带的耐药基因
转座子 Tn1-3 Tn4 Tn5-6 Tn7 Tn9 Tn10 Tn551,Tn971
携带的耐药基因 AP(氨苄青霉素) AP,SM(链霉素),Su(磺胺) Km(卡那霉素) TMP(甲氧苄氨嘧啶),SM Cm(氯霉素) Tc(四环素) Em(红霉素)
第三节、细菌遗传变异的机制
第四节、遗传变异在医学中的应用
1.用于疾病预防,诊断和治疗; 2.用于测定致癌物质; 3.用于流行病学调查; 4.用于基因工程。
2. 转 导
转导(transduction )是 以噬菌体为载体,将供体菌DNA 转移到受体菌的过程。
普遍性转导模式图
局限性转导模式图
3.溶原性转换
溶原性细菌因染色体上整合有前噬菌体， 从而获得新的遗传性状，称为溶原性转换 (1ysogenic conversion)
4. 接 合
接合(conjugation)是细菌通过性菌 毛相互连接沟通，将遗传物质（主要是 质粒DNA）从供体菌转移给受体菌的过程。
第一节、细菌的变异现象
1.形态结构的变异，如H-O变异 2.毒力变异 3.抗原性变异 4.酶活性变异 5.耐药性变异 6.菌落变异，如S-R变异
第二节 、遗传变异的物质基础
一、细菌染色体 1.单一的双股螺旋状DNA长链; 2.附着在横隔中介体上或胞膜上; 3.缺乏组蛋白,无核膜; 4.约含4000-5000个基因; 5.基因具有一定生物学功能核苷酸序列。
（二）基因的转移与重组
遗传物质由供体菌转入受体菌的过程称基 因转移（gene transfer），而转移的基因与 受体菌DNA整合称重组（recombination）。
其方式有转化、接合、转导、溶原性转换 和细胞融合等。
1. 转 化
转化（transformation）是 供体菌裂解,游离DNA片段被受 体菌直接摄取,使受体菌获得新 的性状。
三、 噬菌体
噬菌体（bacteriophage ) 是侵袭细菌等的病毒，具有严格 的宿主特异性，可利用于细菌的 鉴定和分型，以追查传染源，为 分子生物学重要研究工具。
（一）、噬菌体的生物学性状
1.形态 多为蝌蚪形，分 头部和尾部两部分
2.结构 头部的外壳由蛋 白质组成，对核心有 保护作用。核心由 DNA或RNA组成，是 遗传物质。尾部在感 染细菌时起吸附作用。
溶原性和溶菌性周期
1：吸附（A噬菌体核酸 B细菌染色体）
2：核酸进入后环化 3：核酸与染色体整合 4：C为阻遏蛋白;
D为前噬菌体 5：溶原状态 6：UV照射，去阻遏蛋白 7：前噬菌体脱离染色体 8：复制 9: 溶菌状态
噬菌体的应用
1.用于细菌的鉴定和分型,对流行 病学的调查和追踪传染源有重 要意义。
2.检测标本中的未知细菌。 3.是分子生物学研究的工具,做外
源基因的载体。
四、 转位因子
转位因子是DNA分子上具有转位特性的核苷酸 序列,可在DNA分子中移动改变基因组的位置。 主要有三类: 1.插入序列( insertion equence,IS) ; 2.转座子(transposon,Tn); 3.转座噬菌体或前噬菌体 ( prophage)
接合时F 因子的转移与复制
R因子结构示意图
RTF：耐药性传递因子
resistance determinant ：耐药性决定因子
IS：插入序列
பைடு நூலகம்
Tn：转座子
5.原生质体融合
原生质体融合(protoplast fusion)是 将细菌经青霉素或溶菌酶处理失去细胞 壁成为原生质体后,进行彼此融合的过程, 是一个人工基因转移系统。
第三章 细菌的遗传与变异
遗传（heredity）是指生物子代与亲代间的性 状相同性。
变异（variation）是子代与亲代之间的生物 学性状出现的差异。
包括：遗传性变异（基因变异）和非遗传性变 异（表型变异）。
变异（variation） （1）基因型变异是基因结构发生了改变， 特点是不可逆的，产生的新性状可稳定的 遗传给后代。 （2）表型变异则是影响因素去除后，变 异的性状又可复原，不能遗传。
3.有严格寄生性和高度 特异性。
（二）噬菌体与细菌的关系
1.毒性噬菌体(virulent phage)与溶菌周期,可使混浊菌 液变为澄清,在固体培养基上形成噬菌斑 (plaque)。
2.温和噬菌体(temperate phage)与溶原状态,噬菌体核 酸整合到细菌染色体上,形成溶原性细菌。
3.溶原性细菌能正常分裂,将前噬菌体传到子代,使细 菌产生免疫,不受毒性噬菌体裂解,且伴有形状改变, 并可进入溶菌周期。
(一) 突变(mutation):是由于遗传物质的 结构突然改变而引起的细菌性状的遗传性变异. 其规律是: 1.自然突变率极低,为10-6-10-9; 2.突变是随机的,不定向的; 3.可发生回复突变,即由突变株(mutant)恢复 至野生型(wild type)。
细菌发生耐药性基因突变与抗菌药物的使用无关