(医学微生物学)5 病毒的遗传与变异
医学微生物学名词解释总结
第一二章细菌的形态结构与生理1、微生物：（P1）存在于自然界形体微小，数量繁多，肉眼看不见，必须借助与光学显微镜或电子显微镜放大数百倍甚至上万呗，才能观察的一群微小低等生物体。
2、微生物学：（P2）用以研究微生物的分布、形态结构、生命活动（包括生理代、生长繁殖）、遗传与变异、在自然界的分布与环境相互作用以及控制他们的一门科学3、医学微生物学：（P3）主要研究与人类医学有关的病原微生物的生物学症状、对人体感染和致病的机理、特异性诊断方法以及预防和治疗感染性疾病的措施，以控制甚至消灭此类疾病为的目的的一门科学4、代时：细菌分裂倍增的必须时间5、细胞壁：包被于细菌细胞膜外的坚韧而富有弹性的膜状结构6、肽聚糖或粘肽：原核细胞型微生物细胞壁的特有成分，主要由聚糖骨架、四肽侧链及肽链或肽键间交联桥构成7、脂多糖：（P13）LPS 革兰阴性菌细胞壁外膜伸出的特殊结构，即细菌毒素。
由类脂A、核心多糖和特异多糖3个部分组成8、质粒：（P15）是细菌染色体外的遗传物质，双链闭合环状DNA结构，带有遗传信息，具有自我复制功能。
可使细菌或的某些特定形状，如耐药、毒力等9、荚膜：（P16）某些细菌能分泌粘液状物质包围与细胞壁外，形成一层和菌体界限分明、不易着色的透明圈。
主要由多糖组成，少数细菌为多肽。
其主要功能是抗吞噬，并有抗原性10、鞭毛：（P16）从细菌细胞膜伸出于菌体外的细长弯曲的蛋白丝状物，是细菌的运动器官，见于革兰阴性菌、弧菌和螺菌。
11、菌毛：（P17）是存在于细菌表面，由蛋白质组成的纤细、短而直的毛状结构，只有用电子显微镜才能那个观察，多见于革兰阴性菌12、芽孢：（P18）那个环境条件下，某些革兰阳性菌能在菌体形成一个折光性很强的不易着色小题，成为生孢子，简称芽孢13、细菌L型：（P14）即细菌缺陷型。
有些细菌在某些体外环境及抗生素等作用下，可部分或全部失去细胞壁。
14、磷壁酸：（P12）是由核糖醇或甘油残基经磷酸二酯键互相连接而成的多聚物。
医学微生物学习题及答案3-细菌的遗传变异
医学微生物学习题第4、5章细菌的遗传变异测试题一、名词解释1.转化2. 转导3. 溶原性转换4. 接合5. 噬菌体6. F+、F-菌、F质粒7.质粒8.普遍性转导9.局限性转导10.耐药突变11.突变二、填空题1.当噬菌体基因整合到宿主菌染色体上时,该噬菌体称为 ,该细菌称为 .2.根据噬菌体和宿主菌作用的相互关系,可将噬菌体分为和 .3.细菌基因的转移方式包括转化、、和。
4.几种质粒可共存于一个细菌中，表明这些质粒间有。
有些质粒不能共存，称。
5.卡介苗是失去毒力制成的人工主动免疫制剂，可用于预防。
6.L型细菌是指细菌，培养应用培养基。
7.介导细菌间遗传物质转移的噬菌体是。
8.有F质粒的细菌能产生。
9.常见的细菌变异现象有、、、。
10.细菌核质外的遗传物质是。
11.可传递接合性R质粒的基因由和组成。
12.有荚膜的肺炎球菌毒力，其菌落形态是型。
三.选择题1.下列细胞中,不受噬菌体侵袭的是A.淋巴细胞B.真菌细胞C.细菌细胞D.螺旋体细胞E.衣原体细胞2.下列细菌中,产生毒素与噬菌体有关的是A.破伤风杆菌B.白喉杆菌C.霍乱弧菌D.产气荚膜杆菌E.大肠杆菌3. 白喉杆菌产生外毒素是因为其基因发生了A.转化B.转导C.接合D.突变E.溶原性转换4.下列哪项不是噬菌体的特性A.个体微小;B.具备细胞结构;C.由衣壳和核酸组成;D.专性细胞内寄生;E.以复制方式增殖;5.前噬菌体是指A.以整合到宿主菌染色体上的噬菌体基因组；B.进入宿主菌体内的噬菌体；C.尚未感染细菌的游离噬菌体；D.尚未完成装配的噬菌体；E.成熟的子代噬菌体。
6.有关质粒的叙述不正确的是A. 质粒是细菌核质以外的遗传物质；B.质粒是细菌必需结构；C. 质粒不是细菌必需结构；D.质粒是双股环状DNA.;E.质粒可独立存在于菌体内；7.有关耐药性质粒的描述错误的是A.由耐药传递因子和耐药决定因子组成；B. 耐药传递因子和F质粒的功能相似；C.R质粒的转移是造成细菌间耐药性传播的主要原因;D.细菌耐药性的产生是由于R质粒基因突变所致;E. 耐药决定因子可编码细菌多重耐药性8.质粒在细菌间的转移方式主要是A.接合；B.转导C.转化D.突变E.溶原性转换；9.转化过程中受体菌摄取供体菌遗传物质的方式是A.胞饮；B.通过性菌毛C.通过噬菌体D.细胞融合E.直接摄取10.突变使细菌遗传物质发生下列那种改变（）A.质粒丢失；B.溶原性转换C.基因重组D.核苷酸序列改变E.以上均是11.细菌的转导和溶原性转换的共同特点是A.供体菌与受体菌直接接触；B.不需供体菌C.不需受体菌.D.需噬菌体E.需质粒；12.L型细菌的特征下述哪项是错误的（）A.对青霉素不敏感；B.抗原性改变；C.呈多形性；D.革兰氏染色多为阴性；E.需用低渗含血清培养基；13.H-O变异属于（）A.毒力变异；B.菌落变异；C.形态变异；D.鞭毛变异；E.耐药性变异；14.在细菌之间直接传递DNA是通过（）A.鞭毛；B.普通菌毛；C.性菌毛；D.中介体；E.核糖体；15.细菌通过性菌毛将遗传物质从供体菌转移到受体局的过程，称为（）A.转化；B.转导；C.突变；D.接合；E.溶原性转换；四、问答题1.细菌遗传变异的医学意义是什么？2.细菌耐药性变异的机制是什么？预防的措施是什么？3.举例说明细菌变异的类型。
微生物的遗传与变异
微生物的遗传与变异遗传和变异是生物体的最本质的属性之一。
遗传性：指世代间子代和亲代相似的现象；变异性：是子代与子代之间及子代与亲代之间的差异。
遗传性保证了种的存在和延续；而变异性则推动了种的进化和发展。
遗传型（基因型）：某一生物个体所含有全部遗传因子即基因的总和。
它是一种内在潜力，只有在适当的环境条件下，通过自身的发代谢和发育，才能将它具体化，即产生表型。
表型：指某一生物体所具有的一切外表特征及内在特性的总和，是遗传型在合适环境下的具体体现。
变异：指生物体在某种外因或内因的作用下所引起的遗传物质结构或数量的改变。
饰变：指不涉及遗传物质结构改变而只发生在转录、转译水平上的表型变化。
如粘质沙雷氏菌，在25℃培养时，可产生深红色的灵杆菌素，这是一种饰变，但当在37℃培养时，则不产生色素，再在25℃下培养时，又恢复产生色素的能力。
微生物在遗传学中的地位：✧个体微小，结构简单；✧营养体一般都是单倍体；✧易培养；✧繁殖快；✧易于累积不同的中间代谢物；✧菌落形态可见性与多样性；✧环境条件对微生物群体中每个个体的直接性与一致性；✧易于形成营养缺陷型；✧存在多种处于进化过程中的原始有性生殖过程。
对微生物遗传规律的深入研究，不仅促进了现代分子生物学和生物工程学的发展，而且还为育种工作提提供了丰富的理论基础，促使育种工作向着不自觉到自觉，从低效到高效，从随机到定向，从近缘杂交到远缘杂交等方向发展。
第一节遗传变异的物质基础遗传变异有无物质基础以及何种物质可承担遗传变异功能的问题，是生物学中的一个重大理论问题。
对此有着不同的猜测。
直到1944年后，利用微生物这一实验对象进行了三个著名的实验，才以确凿的事实证实了核酸尤其是DNA才是遗传变异的真正物质基础。
一、证明核酸是遗传物质的三个经典实验（一）转化实验✧发现者：英国人Griffith于1928年首次发现这一现象。
✧研究对象：肺炎链球菌S型和R型✧过程：1944年Avery等证明遗传物质是DNA。
食品微生物学---第五章_微生物的遗传变异
1.经典转化实验（肺炎双球菌）
S型菌株：有致病性，菌落表面光滑，有荚膜 R型菌株：无致病性，菌落表面粗糙，无荚膜
（1）动物实验 对小鼠注射活R菌或死S菌 ————小鼠存活 对小鼠注射活S菌————————小鼠死亡 对小鼠注射活R菌和热死S菌 ———小鼠死亡
（二）微生物的诱变育种
1.出发菌株选择：对诱变剂敏感、变异幅度广、产量高 的菌株。
2.同步培养：使菌悬液中细胞达到同步生长状态 3.单细胞悬液制备：先收集菌体并洗涤，然后用生理盐
水或缓冲液配制，振荡使分散度90％以上。 4.诱变处理：物理诱变、化学诱变 5.中间培养 ：使细胞内原有酶量稀释，以得到纯的变
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普遍性转导过程： 噬菌体侵染供体细胞 供体染色体断裂，
噬菌体蛋白质衣壳和DNA合成 衣壳包裹供体 DNA片段 侵染受体菌株
供体DNA片段整合到受体DNA上——完全转导
供体DNA片段不能整合到受体 DNA上，也不能复制，但能表达 ——流产转导
特异性转导过程： 噬菌体侵染供体细胞 供体细胞溶源化 噬菌体和供体菌染色体间发生交换 转导型 噬菌体（转导颗粒） 侵染受体菌
R菌＋S菌 只有R菌
只有S型细菌的DNA才能将R型转化为S型。且 DNA纯度越高，转化效率也越高。说明S型菌株转 移给R型菌株的，是遗传因子。
2.噬菌体感染实验
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3.植物病毒的拆开与重建实验
将TMV拆成蛋白质外壳与RNA，分别对 烟草进行感染试验，结果只有RNA能感染 烟草并使其患典型症状，而且在病斑中还 能分离出正常病毒粒子。
（2）细菌培养实验 热死S菌———不生长 活R 菌———长出R菌
《医学微生物学》教学大纲
《医学微生物学》教学大纲课程名称：医学微生物学课程类别：必修课编号： 50101164 学时：72（45＋27）主编姓名：晏辉钧单位：中山医学院职称：讲师主审姓名：江丽芳单位：中山医学院职称：教授授课对象：本科学生专业：医学类各专业年级：二年级编写日期：2005年9月一、教学目标医学微生物学主要研究与人类疾病有关的病原微生物的基本生物学特性、致病机制、机体的抗感染免疫、检测方法以及相关感染性疾病的防治措施。
它是一门与临床医学和感染性疾病密切联系的基础学科。
根据七年制临床医学专业“七年一贯，本硕融通，较强基础，注重素质，整体优化，面向临床”的培养原则，紧紧围绕培养未来高级临床医师的目标，本课程教学应使学生掌握医学微生物学的基础理论、基本知识和基本技能，为学习临床医学各科的感染性疾病、超敏反应性疾病等奠定基础，在实际工作中有助于控制和消灭感染性疾病。
与五年制医学微生物学教学比较，应处理好思想性、科学性、先进性、启发性和适用性之间的关系，体现出“新一点、精一点、深一点”的特色。
1. 基本理论和基本知识(1) 了解病原微生物学分类、基本形态结构以及与功能、诊断的相互关系(2) 掌握病原微生物致病作用和引起的免疫学反应(3) 掌握预防和控制病原微生物流行和传播的原则2. 智能培养：(1) 自学能力的培养：课堂上讲授重点、难点，结合课本每个章节后列出的热点问题指导学生阅读教材和有关资料，培养学生自学能力，发挥学生的学习主观能动性。
现将主要的有关参考书籍、资料等列于其后：期刊：如国外医学（微生物学分册、病毒学分册、传染病和流行病学分册、免疫学分册等）书籍：闻玉梅主编的《现代医学微生物学》等(2) 思维能力：突出讲课的层次和思路，使学生系统地掌握微生物学的基本理论以及防治感染性疾病的原理，引导学生将基本理论与病原学诊断结合起来，培养学生理解能力和思维能力。
(3) 分析问题和解决问题能力：通过病例引导的方式，培养学生实际分析问题和解决问题的能力。
医学微生物学试题及答案各章节
医学微生物学试题及答案各章节第一章：微生物学概述1. 请简要介绍微生物学的历史和研究内容。
微生物学是一个历史悠久的学科，早在古代人类就开始对微生物进行了研究。
其研究内容包括微生物的形态、结构、生理代谢、遗传变异、群落结构、生态功能等方面。
2. 请列举几种常见的微生物分类。
常见的微生物分类包括细菌、真菌、病毒、藻类等。
3. 简述微生物在人类生活中的作用。
微生物在人类生活中起着极其重要的作用，包括：帮助身体消化食物、合成维生素、抵御病原微生物、创造食品和药物等。
第二章：微生物的形态和结构1. 请介绍细菌的结构特点。
细菌一般为单细胞生物，具有细胞壁、细胞膜、核糖体、核酸等结构，其中细胞壁是其最为显著的特征。
2. 简述细菌的运动方式。
细菌的运动方式有旋转鞭毛、抖动纤毛、滑动等。
3. 请说明好氧菌与厌氧菌的区别。
好氧菌需要空气氧气进行代谢，而厌氧菌则需要在无氧或极低氧化环境中生长。
第三章：微生物的营养和代谢1. 请简述微生物的营养分类。
微生物的营养分类可分为自养营养和异养营养两种类型。
2. 请说明厌氧呼吸和发酵的区别。
厌氧呼吸需要使用无氧电子受体进行代谢，而发酵则是在没有外部电子受体的情况下进行代谢。
3. 请列举几种细菌产生的有用代谢产物。
细菌产生的有用代谢产物包括酸、碱、乳酸、酵母、乳酸菌、醋酸菌等。
第四章：微生物的生长与繁殖1. 请说明微生物生长的四个阶段。
微生物生长的四个阶段为潜伏期、对数期、平稳期和死亡期。
2. 请介绍微生物的繁殖方式。
微生物的繁殖方式包括二分裂、孢子形成、生殖、代谢产物的分泌等。
3. 请解释生长速率及其影响因素。
生长速率是指微生物在一定时间内增殖的数量，其影响因素包括环境温度、营养成分、水分含量、pH值等。
第五章：微生物的遗传与基因重组1. 请介绍细菌的基因组特点。
细菌基因组具有单倍体性，一般为单环状DNA分子，其中包含有关其生存的全部信息。
2. 请列举几种基因重组技术。
基因重组技术包括PCR扩增、DNA测序、基因克隆、基因编辑等。
微生物学选择试题及答案
微生物学选择试题及答案一、单选题（每题2分，共20分）1. 微生物学是研究什么的科学？A. 微生物的分类和命名B. 微生物的形态和结构C. 微生物的生理和代谢D. 微生物的遗传和变异答案：C2. 下列哪项不是细菌的基本形态？A. 球状B. 杆状C. 螺旋状D. 多边形答案：D3. 真菌的细胞壁主要由什么组成？A. 肽聚糖B. 纤维素C. 几丁质D. 木质素答案：C4. 病毒的遗传物质可以是？A. DNAB. RNAC. 蛋白质D. 脂质答案：A 或 B5. 微生物的培养基通常包含哪些成分？A. 碳源、氮源、无机盐和生长因子B. 碳源、氮源、无机盐和维生素C. 碳源、氮源、无机盐和水D. 碳源、氮源、无机盐和氧气答案：A6. 厌氧性微生物在什么条件下生长？A. 有氧环境B. 无氧环境C. 光照环境D. 高温环境答案：B7. 哪种微生物是人体肠道中最常见的益生菌？A. 乳酸菌B. 酵母菌C. 霉菌D. 放线菌答案：A8. 微生物的代谢类型包括哪些？A. 异养和自养B. 需氧和厌氧C. 好氧和厌氧D. 以上都是答案：D9. 微生物的繁殖方式有哪些？A. 二分裂B. 出芽C. 孢子形成D. 以上都是答案：D10. 微生物学中常用的染色技术是？A. 革兰氏染色B. 酸性染色C. 碱性染色D. 免疫染色答案：A二、多选题（每题3分，共15分）1. 以下哪些是病毒的特点？A. 无细胞结构B. 依赖宿主细胞繁殖C. 具有细胞壁D. 可以独立进行代谢活动答案：A 和 B2. 微生物的分类依据包括哪些？A. 形态特征B. 生理生化特性C. 遗传信息D. 环境适应性答案：A、B 和 C3. 哪些因素会影响微生物的生长？A. 温度B. pH值C. 氧气浓度D. 光照答案：A、B 和 C4. 微生物在工业上的应用包括哪些？A. 发酵食品B. 生物降解C. 生物制药D. 环境监测答案：A、B 和 C5. 微生物在医学上的应用包括哪些？A. 疫苗开发B. 抗生素生产C. 疾病诊断D. 基因治疗答案：A、B 和 C三、判断题（每题1分，共10分）1. 所有微生物都是肉眼不可见的。
病毒的遗传与变异
北京大学医学部
Peking University Health Science Center
P109
病毒的遗传与变异
zouqinghua@
Medical Microbiology Excellent Curriculum
精品课程
医学微生物学¾有线形、环形、分节段与不分节段之分。
¾有极性差异。
某些有遗传信息逆向转录
¾某些有遗传信息逆向转录。
ORF中普遍存在重叠基因，符合遗传节约的复制方式具有多样性。
¾连续传代培养时，有些子代病毒能够在敏感细胞中产生在大小、颜色或外形上不同于亲代病毒的蚀斑，这种子代病毒称为蚀斑突变株；
C）下不能增殖的突变株。
+
甲型流感病毒不同亚型间基因重排，或动物与人之间分子内重组分子间重组
Virus A
yp
Phenotype mixing Virus A Virus A Virus B Virus B POLYPOIDY
A
或
A virus
胞的穿透；或产生分泌型蛋白抑制干扰素的产生。
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Reading frame shifts caused by insertion or deletion mutations
A TGCC TGGT T A TGA T ion
Altered reading frame
Normal DNA
ATGCCTGT TATGA T ACGGACAA T AC T
TAC ATG
Transcription
UAC Tyrosine codon
Translation
Normal protein
Missense
mutation 错义突变
Nonsense
mutation 无意义突变
Silent
Wild type
mutation
静默突变
Insertion mutation
Virus B
Phenotype mixing
Virus A Virus A Virus B Virus B
Virus A P+ C-
互补作用 Complementation
Virus B PC+
Polymerase Expressed
No capsid protein expressed
No virus out
分子内基因重组(单链核酸) gene recombination
A
B
A
B
A
b
a
b
a
b
a
B
分子间基因重排(双链核酸) reassortment
AB C
AB T
AS T
AS C
Multiple reactivation
ABC + ABC
ABC
Gene recombination occurred between the inactivated viral particles of the same species
病毒变异的分子机制
病毒基因与宿主细胞基因的相互作用 基因整合 (integration)： 病毒基因(DNA或cDNA)的一部分或全部插
入宿主细胞染色体的现象
病毒的分子遗传学
* 完成病毒基因组测序： -20多种（国际） -甲~戊型肝炎病毒、SARS冠状病毒（我国）
* 病毒全基因组测序可用于： -发现新病毒： SARS冠状病毒 -发现病毒的变异：禽流感病毒 -研制新疫苗 -发展新的诊断方法 ……
…A T G…5’
MUTATION
Normal replication
AAC TT G
TAG ATC
AAC
UAG
Asparagine Stop
codon
codon
Faulty Protein
Incomplete protein
TAT ATA
UAU Tyrosine codon
Normal protein
Key words
Conditional-lethal mutant Recombination Reassortment Cross reactivation
Multiple reactivation Phenotypic mixing Complementation Enhancement
Deletion
Normal reading frame
Deletion mutation
ATGCCGT TAT T ACGGCAAT A
GA
CT
Altered reading frame
病毒变异的分子机制
病毒基因间的相互作用 * 基因重组 ：两种不同病毒的核酸片段的互换
分子内基因重组 (recombination) 分子间基因重排 (reassortment) * 基因复活 ：灭活病毒感染性子代病毒 交叉复活 (cross reactivation)：活-灭活病毒间的基因重组 多重复活 (multiple reactivation)：灭活病毒间的基因重组
➢毒力变异（狂犬病病毒）
病 毒
➢抗原性变异（流感病毒、HIV和天花）
表 ➢空斑变异
型 ➢宿主范围变异 （hr株）（禽流感病毒）
性 状
➢对理化因素抵抗力或依赖性的变异
的
*条件致死性突变株（conditional-lethal mutant）
变
如温度敏感性突变株（ts株）：在许可温度下
异 （28~35C）可增殖，在非许可温度下（37~40 C）
下不能增殖的突变株
*抗药性突变（HBV）
病毒变异的分子机制
病毒基因突变 (gene mutation) * 自发或诱发产生 * 基因组中碱基组成或顺序的变化 * 分子机制：
碱基置换、插入、缺失、倒位 * 表现形式：
点突变、多点突变、移码突变、静默突变
5‘…T A C… Base-pair substitutions
病毒变异的分子机制
病毒基因产物间的相互作用蛋白质水平的相互作用，这种变异不能遗传
➢表型混合 (phenotypic mixing) ➢互补作用 (complementation)：辅助病毒 - 缺陷病毒 ➢增强作用 (enhancement)
表型混合
Phenotypic
mixing
Virus A
P+
P-
C-
P+
C+
C-
P-
C+
P-
C+
P+ C-
The same viruses out
No polymerase Expressed
Capsid protein Expressed
No virus out
增强作用
Enhancement Interferon inhibition protein