细菌遗传变异
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细菌的基础知识—细菌的遗传与变异
1、染色体
二、细菌的变异物质基础
2、质粒
二、细菌的变异物质基础
3、转位因子
二、细菌的变异物质基础
4、噬菌体
侵袭细菌、放线菌、螺 旋体、真菌等微生物的 病毒。
二、细菌的变异物质基础
4、噬菌体
疾病的诊、预、治 致癌物质的检测 基因工程方面
1.识别变异细菌，才能做出正 确的诊断。 2.合理使用抗菌药物，避免耐 药菌株的形成 3.制备疫苗，预防传染病发生 。
一、细菌的遗传变异
04 毒力变异
含链霉素培基 痢疾杆菌──→依链株(耐药菌株)
长期培养
一、细菌的遗传变异
05 抗原性变异
人工培养基多次培养
伤寒沙门菌────────→ 伤寒沙门菌
具有Vi抗原
无Vi抗原
二、细菌的变异物质基础
染色体
噬菌体
细菌遗传变异 的物质基础
质粒
转位因子
二、细菌的变异物质基础
一、细菌的遗传变异
01
形态结构变异
青霉素、溶菌酶 正常形态细菌──────-─→细菌L型
抗体或补体(部分或完全失去胞壁)
一、细菌的遗传变异
02 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
一、细菌的遗传变异
03 毒力变异
少量化学药物、免疫血清 强毒株────────→弱毒株或无毒株。
疾病的诊、预、治 致癌物质的检测
利用变异细菌筛选可疑致癌物
基因工程方面
鼠伤寒沙门菌 His-株
缺乏组氨酸的培养基
─────Байду номын сангаас his+株
可疑致癌物质
二、细菌的变异物质基础
2、质粒
二、细菌的变异物质基础
3、转位因子
二、细菌的变异物质基础
4、噬菌体
侵袭细菌、放线菌、螺 旋体、真菌等微生物的 病毒。
二、细菌的变异物质基础
4、噬菌体
疾病的诊、预、治 致癌物质的检测 基因工程方面
1.识别变异细菌，才能做出正 确的诊断。 2.合理使用抗菌药物，避免耐 药菌株的形成 3.制备疫苗，预防传染病发生 。
一、细菌的遗传变异
04 毒力变异
含链霉素培基 痢疾杆菌──→依链株(耐药菌株)
长期培养
一、细菌的遗传变异
05 抗原性变异
人工培养基多次培养
伤寒沙门菌────────→ 伤寒沙门菌
具有Vi抗原
无Vi抗原
二、细菌的变异物质基础
染色体
噬菌体
细菌遗传变异 的物质基础
质粒
转位因子
二、细菌的变异物质基础
一、细菌的遗传变异
01
形态结构变异
青霉素、溶菌酶 正常形态细菌──────-─→细菌L型
抗体或补体(部分或完全失去胞壁)
一、细菌的遗传变异
02 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
一、细菌的遗传变异
03 毒力变异
少量化学药物、免疫血清 强毒株────────→弱毒株或无毒株。
疾病的诊、预、治 致癌物质的检测
利用变异细菌筛选可疑致癌物
基因工程方面
鼠伤寒沙门菌 His-株
缺乏组氨酸的培养基
─────Байду номын сангаас his+株
可疑致癌物质
第十三章 细菌的遗传变异
6
噬菌体（bacteriophage）：
形态结构: 蝌蚪形 衣壳：蛋白质 核酸：dsDNA
分布广: 有菌就有噬菌体 宿主特异性：流行病调查；分型 参与细菌变异：转导, 溶原性转换
7
第三节 变异的原理
一、变异的一般机理 包括基因突变和基因重组。 （一）基因突变 突变：指细菌遗传基因结构上发生突然而 稳定的改变，从而导致细菌发生遗传性 变异。突变包括基因突变和染色体畸变。 基因突变包括自然突变和诱发突变，其分 子基础是碱基置换、碱基互变异构和碱 基的减少、增加和倒置。
转移方式 受菌摄入
接合 转导 溶原性转换 细胞融合
供菌 供菌 噬菌体 不同细胞
通过性菌毛 噬菌体媒介 前噬菌体 细胞融合
10
接合（conjugation）
通过性菌毛将供菌 DNA 转给 受体菌，受体菌获得供体菌性状； 接合性质粒包括F质粒、R质粒。
11
F质粒（fertility factor, 致育因子）
基因：DNA分子中不同排列顺序的 DNA区段所构成的
特定的功能单位。
二、质粒（plasmid）：
是原核细菌染色体外 的遗传物质，位于细 胞质内。是双股闭环 的DNA链，携带的基因 数少，多携带抗药性 基因、产抗生素基因、 产毒素基因等，可自 行复制、转移。
功能：F质粒－转移； R质粒－耐药；
Col质粒－细菌素
15
转导（transduction）
噬菌体媒介 将供菌DNA转给受菌，使受菌获得
供菌的部分遗传性状
分普遍性转导和局限性转导
16
普遍性转导：
毒性噬菌体、温和噬菌体均可介导 装配错误： 任何部位细菌DNA片段 转导性噬菌体： 宿主菌DNA， 无噬菌体DNA 受菌接受转导噬菌体(供菌)DNA
噬菌体（bacteriophage）：
形态结构: 蝌蚪形 衣壳：蛋白质 核酸：dsDNA
分布广: 有菌就有噬菌体 宿主特异性：流行病调查；分型 参与细菌变异：转导, 溶原性转换
7
第三节 变异的原理
一、变异的一般机理 包括基因突变和基因重组。 （一）基因突变 突变：指细菌遗传基因结构上发生突然而 稳定的改变，从而导致细菌发生遗传性 变异。突变包括基因突变和染色体畸变。 基因突变包括自然突变和诱发突变，其分 子基础是碱基置换、碱基互变异构和碱 基的减少、增加和倒置。
转移方式 受菌摄入
接合 转导 溶原性转换 细胞融合
供菌 供菌 噬菌体 不同细胞
通过性菌毛 噬菌体媒介 前噬菌体 细胞融合
10
接合（conjugation）
通过性菌毛将供菌 DNA 转给 受体菌，受体菌获得供体菌性状； 接合性质粒包括F质粒、R质粒。
11
F质粒（fertility factor, 致育因子）
基因：DNA分子中不同排列顺序的 DNA区段所构成的
特定的功能单位。
二、质粒（plasmid）：
是原核细菌染色体外 的遗传物质，位于细 胞质内。是双股闭环 的DNA链，携带的基因 数少，多携带抗药性 基因、产抗生素基因、 产毒素基因等，可自 行复制、转移。
功能：F质粒－转移； R质粒－耐药；
Col质粒－细菌素
15
转导（transduction）
噬菌体媒介 将供菌DNA转给受菌，使受菌获得
供菌的部分遗传性状
分普遍性转导和局限性转导
16
普遍性转导：
毒性噬菌体、温和噬菌体均可介导 装配错误： 任何部位细菌DNA片段 转导性噬菌体： 宿主菌DNA， 无噬菌体DNA 受菌接受转导噬菌体(供菌)DNA
细菌遗传变异的机制
细菌遗传变异的机制细菌是一类微生物，具有极强的适应能力和繁殖能力。
为了适应不断变化的环境，细菌会发生遗传变异。
细菌遗传变异的机制包括基因突变、基因重组和水平基因转移等。
基因突变是细菌遗传变异的一种重要机制。
基因突变是指DNA序列发生突然而不可逆的改变。
在细菌中，常见的基因突变包括点突变、插入突变和缺失突变等。
点突变是指DNA序列中的一个碱基被替换成另一个碱基，导致氨基酸序列发生改变。
插入突变是指DNA序列中插入一个或多个碱基，导致氨基酸序列发生移位。
缺失突变是指DNA序列中删除一个或多个碱基，导致氨基酸序列发生缺失。
这些突变可以使细菌的遗传信息发生改变，从而产生新的性状或适应新的环境。
基因重组也是细菌遗传变异的重要机制。
基因重组是指DNA分子之间的重新组合，从而形成新的DNA序列。
在细菌中，基因重组可以通过水平基因转移和DNA重组酶的作用实现。
水平基因转移是指细菌之间或细菌与其他生物之间的基因传递。
细菌可以通过共轭、转化和噬菌体介导的转导等方式进行基因的水平转移。
这种基因重组可以使细菌获得新的基因组合，从而具有新的性状或适应新的环境。
水平基因转移也是细菌遗传变异的重要机制之一。
水平基因转移是指细菌通过吸收自由DNA或噬菌体介导的转导，将外源基因导入到自身基因组中。
这种机制使细菌能够从其他细菌或环境中获取新的基因，从而增加了其适应新环境的能力。
水平基因转移在细菌的进化中起到了重要作用，特别是在抗生素抗性的形成过程中。
细菌遗传变异的机制是多样且复杂的。
基因突变、基因重组和水平基因转移等机制相互作用，共同促进了细菌的遗传多样性和适应性。
这种遗传变异为细菌在不断变化的环境中生存和繁殖提供了重要的遗传基础。
对细菌遗传变异机制的深入研究，不仅有助于理解细菌的进化过程，还对抗生素抗性的防治和微生物资源的利用具有重要意义。
细菌的遗传变异
细菌的遗传变异在微生物学领域，遗传变异是一个非常重要的概念。
细菌作为一类微生物，也存在着遗传变异现象。
这种变异可以是有益的、中性的或者有害的，对细菌的存活和适应环境起到了至关重要的作用。
本文将介绍细菌的遗传变异过程以及其对细菌种群的影响。
一、遗传变异的基本概念细菌的遗传变异是指细菌在繁殖过程中，由于基因突变或者基因重组等原因，导致后代细菌的遗传信息发生了改变。
这种变异可以在个体层面或者种群层面上出现。
二、基因突变引发的遗传变异基因突变是细菌遗传变异最常见的途径之一。
基因突变可以是点突变、插入突变、缺失突变或者倒位突变等。
这些突变可能会导致突变细菌获得某种新功能，或者丧失某种原有功能。
例如，某些细菌可能由于基因突变而获得对抗抗生素的能力。
这种突变有助于细菌在抗生素环境中生存下来，并传递给后代细菌。
然而，基因突变也可能导致细菌失去对抗生素的敏感性，从而对抗生素产生抗药性。
三、水平基因转移引发的遗传变异水平基因转移是细菌种群中广泛存在的一种遗传变异方式。
它指的是细菌之间通过共享基因片段或质粒传递遗传信息的过程。
水平基因转移能够增加细菌种群的遗传多样性，并使细菌更好地适应不同的环境压力。
质粒是一种环状DNA片段，可以携带多个基因。
当细菌接受某质粒并将其整合到自己的染色体中时，该细菌就可以获得质粒携带的基因信息。
这种水平基因转移过程可以在不同细菌种间或同一种细菌的不同个体之间发生。
四、遗传变异对细菌种群的影响遗传变异对细菌种群的影响很大。
首先，遗传变异增加了细菌种群的适应性。
由于细菌种群中存在着大量的遗传变异，一些突变可能使细菌对环境中的压力产生更好的应对能力，从而提高了其生存率。
其次，遗传变异也是细菌抗药性形成的基础。
细菌通过基因突变或水平基因转移获得抗生素抵抗基因，从而对抗生素产生了抗药性。
这种抗药性的获得导致了新的抗生素治疗策略的需求。
另外，遗传变异也有可能导致细菌种群中出现有害突变。
对于细菌来说，有益的变异只是少数，而大部分突变可能对细菌的生长和存活产生负面影响。
细菌的遗传与变异
第三十页，共三十一页。
内容总结
第五章 细菌的遗传与变异。质粒基因可编码多种重要的生物学性状：1)致育质粒〔F质粒 〕与有性生殖功能关联。分两类，一是接合性耐药质粒〔R质粒〕，另一是非接合耐药性质粒 。3)毒力质粒〔Vi质粒〕 编码与该菌致病性有关的毒力因子。4)细菌素质粒 编码细菌产生细 菌素。回复突变 细菌由野生型变为突变型是正向突变，有时突变株经过又一次突变可恢复野 生型的性状
➢ DNA的损伤修复：当细菌DNA受到损伤时，细胞会用有效的
DNA修复系统进行细致的修复，使损伤降为最小。
第十三页，共三十一页。
彷徨试验(fluctuation test)
第十四页，共三十一页。
影印试验(replica plating)
第十五页，共三十一页。
二. 基因的转移与重组
➢ 基因转移(gene transfer)：外源性的遗传物质由供体菌进入
第五章 细菌的遗传与变异
1. 遗传(heredity)：使细菌的性状保持相对稳定，且代代相传，使其菌种
得以保存。
2. 变异(variation)：在一定条件下，子代与亲代之间以及子代与子代 之间的生物学性状出现的差异。
3. 细菌的变异分为遗传性变异和非遗传性变异。 4. 遗传性变异：是细菌的基因结构发生了改变，故又称 基因型变异。
片段转入某受体菌细胞内的过程。
第十七页，共三十一页。
第十八页，共三十一页。
2. 接合(conjugation)
接合：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。能通过结合方 式转移的质粒称为接合 性质粒，不能通过性菌 毛在细菌间转移的质粒 为非接合性质粒。
第九页，共三十一页。
内容总结
第五章 细菌的遗传与变异。质粒基因可编码多种重要的生物学性状：1)致育质粒〔F质粒 〕与有性生殖功能关联。分两类，一是接合性耐药质粒〔R质粒〕，另一是非接合耐药性质粒 。3)毒力质粒〔Vi质粒〕 编码与该菌致病性有关的毒力因子。4)细菌素质粒 编码细菌产生细 菌素。回复突变 细菌由野生型变为突变型是正向突变，有时突变株经过又一次突变可恢复野 生型的性状
➢ DNA的损伤修复：当细菌DNA受到损伤时，细胞会用有效的
DNA修复系统进行细致的修复，使损伤降为最小。
第十三页，共三十一页。
彷徨试验(fluctuation test)
第十四页，共三十一页。
影印试验(replica plating)
第十五页，共三十一页。
二. 基因的转移与重组
➢ 基因转移(gene transfer)：外源性的遗传物质由供体菌进入
第五章 细菌的遗传与变异
1. 遗传(heredity)：使细菌的性状保持相对稳定，且代代相传，使其菌种
得以保存。
2. 变异(variation)：在一定条件下，子代与亲代之间以及子代与子代 之间的生物学性状出现的差异。
3. 细菌的变异分为遗传性变异和非遗传性变异。 4. 遗传性变异：是细菌的基因结构发生了改变，故又称 基因型变异。
片段转入某受体菌细胞内的过程。
第十七页，共三十一页。
第十八页，共三十一页。
2. 接合(conjugation)
接合：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。能通过结合方 式转移的质粒称为接合 性质粒，不能通过性菌 毛在细菌间转移的质粒 为非接合性质粒。
第九页，共三十一页。
微生物学遗传与变异ppt课件
β- 棒状噬菌体
含毒素基因
编码毒素蛋白
• 毒力减弱—— 有毒菌株变异为弱毒或无毒菌株
卡介苗 Bacillus of Calmette- Guerin,BCG : 卡介二氏用有毒的牛 结核分枝杆菌在含甘油、马铃薯的培养基上，经13年连续230次传 代所获得的一毒力减弱但保留有抗原性的变异株。是 用于人工免疫 以预防结核病的活疫苗。
• 染色体DNA chromosome • 质粒 plasmid • 转位因子 transposable element • 噬菌体 phage
• 染色体DNA
chromosome
• 无内含子 • 重复序列少 • 功能相关基因组
成操纵子
• 病原菌中存在
毒力島（pathogenecity Island)
1．形态结构： EM 下 有 三 种 基 本 形 态 ：
蝌蚪型 微球形 丝形
2．化学组成：
• 噬菌体由核酸和蛋白质组成。 • 核酸是噬菌体的遗传物质，根据其组成可为DNA噬
菌体和RNA噬菌体。
• 蛋白质是噬菌体头部衣壳及尾部的主要组成成份，
能保护噬菌体核酸，决定其外形和表面特征。
噬菌体与细菌的关系
4、耐药性变异variation of virulence
细菌对某种抗生素或药物由敏感变为不敏感即为细菌
的耐药现象。
多重耐药株:同时耐受多种抗生素的菌株。 抗生素依赖菌株：如痢疾志贺菌的赖链霉素菌株。
抗生素
抗生素
敏感
耐药
细菌遗传变异的物质基础
material basis of bacterial heredity and variation
转导频率
普遍性转导
局限性转导
裂解期
含毒素基因
编码毒素蛋白
• 毒力减弱—— 有毒菌株变异为弱毒或无毒菌株
卡介苗 Bacillus of Calmette- Guerin,BCG : 卡介二氏用有毒的牛 结核分枝杆菌在含甘油、马铃薯的培养基上，经13年连续230次传 代所获得的一毒力减弱但保留有抗原性的变异株。是 用于人工免疫 以预防结核病的活疫苗。
• 染色体DNA chromosome • 质粒 plasmid • 转位因子 transposable element • 噬菌体 phage
• 染色体DNA
chromosome
• 无内含子 • 重复序列少 • 功能相关基因组
成操纵子
• 病原菌中存在
毒力島（pathogenecity Island)
1．形态结构： EM 下 有 三 种 基 本 形 态 ：
蝌蚪型 微球形 丝形
2．化学组成：
• 噬菌体由核酸和蛋白质组成。 • 核酸是噬菌体的遗传物质，根据其组成可为DNA噬
菌体和RNA噬菌体。
• 蛋白质是噬菌体头部衣壳及尾部的主要组成成份，
能保护噬菌体核酸，决定其外形和表面特征。
噬菌体与细菌的关系
4、耐药性变异variation of virulence
细菌对某种抗生素或药物由敏感变为不敏感即为细菌
的耐药现象。
多重耐药株:同时耐受多种抗生素的菌株。 抗生素依赖菌株：如痢疾志贺菌的赖链霉素菌株。
抗生素
抗生素
敏感
耐药
细菌遗传变异的物质基础
material basis of bacterial heredity and variation
转导频率
普遍性转导
局限性转导
裂解期
细菌的遗传与变异
菌可获得F质粒而成为F+菌。
F+菌
F-菌
F+菌 F-菌
F+菌
F+菌
F质粒的接合
F＋
F-
F＋
F＋
高频重组菌（high frequency recombinant， Hfr菌）：整合后的细菌能高效地转移染色体上 的基因
Hfr
F-
Hfr
F-
Hfr
F-
Hfr
F-
F+ 菌 （性菌毛）
F’菌 F+ 菌
F 质粒 雄性菌： Hfr菌
（5）大多编码顺序则不重叠 （6）结构基因是单拷贝，rRNA是多拷贝 （7）具有各种功能的识别区域 功能（function)： – 细菌的主要遗传物质 – 决定细菌的基因型 – 为细菌生命活动所必需
毒力岛（pathogenicity island, PAI）
毒力岛：指病原菌的某个或菌体
前噬菌体
噬菌体的基本特性 噬菌体(bacteriophage, phage): 是感染细菌、真菌、放线菌或螺旋体等微生物的病毒. 噬菌体
细菌细胞
噬菌体的特点：
1、个体微小、可以通过滤器；
2、没有完整的细胞结构，主要由蛋 白质构成的衣壳和包含于其中的核酸组 成； 3、只能在活的微生物细胞内复制增
有荚膜的肺炎球菌
无荚膜的肺炎球菌
2、毒力变异
细菌的毒力变异包括其毒力的增强与减弱，如
白喉毒素的产生及卡介苗的获得均为细菌毒力变异 的结果。 3、耐药性变异 细菌对某种抗菌药物由敏感变成耐药的变异称耐 药性变异，这种变异给临床治疗带来很大的困难，并 成为当今医学上的重要问题。
4、菌落变异 细菌的菌落由S型变异为R型多见，且常伴随细菌理
细菌的遗传与变异
质粒
1、结构 2、特征 3、类型
质粒的结构
环状双链DNA 大质粒：含几百个基因 小质粒：含几十个基因
质粒的特征
自主性 表现性 非必须性 转移性 相容性与不相容性
质粒的类型
致育质粒（fertility plasmid，F质粒） 耐药质粒（resistance plasmid，R质粒） 毒力质粒（virulence plasmid，Vi质粒） 细菌素质粒 代谢相关质粒
吸附 成熟、释放
穿入 生物合成
毒性噬菌体的溶菌性周期
前噬菌体
温和噬菌体的溶源性周期
温和噬菌体的溶菌性周期
转位因子
1、插入序列 2、转座子 3、转座噬菌体
转座子的种类与特征
转座子 Tn1 Tn2 Tn3
Tn4 Tn5 Tn6 Tn7 Tn9 Tn10 Tn551 Tn971 Tn1681
携带耐药或毒素基因 AP（氨苄青霉素）
基因的重组
转移后基因在新位置上与原有 DNA整合的过程
本章小结
1、细菌变异的概念与类型 2、细菌变异的遗传学基础 3、噬菌体的结构与类型 4、细菌基因变异的机制 5、细菌间基因转移与重组的方式
R-决定子
R质粒的构成
噬菌体
1、形态与结构 2、增殖过程 3、类型
噬菌体 (电镜图）
噬菌体 (模式图）
头部
尾领 尾鞘 尾板
尾部
尾刺 尾丝 尾髓
噬菌体结构示意图
成熟 释放
吸附
生物 合成
穿入
噬菌体的增殖过程
噬菌体的类型
毒性噬菌体（virulent phage） ——溶菌性噬菌体
温和噬菌体（temperate phage） ——溶原性噬菌体
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4、通常把细菌的鞭毛从有到无的变异，称为________变异。
5、卡介苗是用失去毒力的________、菌制成的活疫苗。可 以用于预防________病。
6、L型细菌是指________细菌，培养应选用________培养基。 7、细菌变异的物质基础是菌体内的________和________。 8、白喉毒素是由 ＿＿＿＿ 基因编码产生的。 9、细菌的基因转移与重组的方式有＿＿＿＿、＿＿＿＿、 ＿＿＿＿和＿＿＿＿等。 10、噬菌体参与的基因转移与重组的方式有 ＿＿＿＿ 和 ＿＿＿＿。
二、菌落变异（S－R变异）
光滑型（smooth，S），粗糙型（rough，R）
S型菌落：表面光滑、湿润、边缘整齐； R型菌落：表面粗糙，干涩而有皱纹、边缘 不整齐。
三、毒力变异 例如：卡介苗（Bacillus Calmette-Gueria， BCG）是由卡介二氏将有毒的牛型结核杆 菌，接种在含有甘油、胆汁、马铃薯的培 养基中，历时13年，经过230次传代，而 获得的一株毒力减弱而抗原性依然完整的 变异菌株。对人无致病力。
Vi质粒：毒力质粒，编码与细菌致病性有
关的毒力因子。
三、转位因子 是存在于细菌染色体或质粒DNA分子上 一段特异性核苷酸序列片段。可在DNA分子 中移动，不断改变其在基因中的位置，从源自一个基因组转移到另一个基因组。
四、噬菌体(bacteiophage)
1、生物学性状
（1）大小以nm计算，须用电镜观察。
2）形成原因肽聚糖遭破坏，多数细菌死亡， 但有的细菌不死，成为细胞壁缺陷型细菌。
3）特点 A.菌体呈高度的多形性且大小不一； B.一般呈革兰氏阴性； C.高渗环境才能生长，菌落有三种类型： （1）油煎蛋样菌落 （2）颗粒型菌落 （3）丝状菌落 D.在一定条件下可返祖回复到原来形态的细菌。
L型细菌
（2）基本形态：有三种，即蝌蚪形，微球
形，细杆状。
（3）结构：典型的蝌蚪形噬菌体有头部和
尾部。
2、噬菌体与细菌的相互关系
（1）噬菌体增殖和细菌的裂解—溶菌周期
毒性噬菌体：在细菌内增殖后直接裂解细菌。 在细菌内的复制周期： 吸附、穿入、生物合成、装配和释放。
（2） 溶原性细菌的形成--溶原性周期 1) 溶原性噬菌体（温和噬菌体）: 侵染细菌后并不增殖，将基因整合在细菌 的基因中，并随细菌分裂而被分裂到两个 细菌的基因中去的噬菌体。 2）前噬菌体：指核酸整合到细菌染色体上的噬菌体。 3）溶原性细菌：带有前噬菌体基因组的细菌称
2.突变率
自然突变:突变率10－8～10－11；
诱发突变:提高10-10万倍。
3.突变与选择：
如 L型变异仅在高渗环境中被选择
二、基因转移和重组 • 供体菌：基因转移中提供遗传物质的细菌； • 受体菌：基因转移中接受遗传物质的细菌。 • 基因转移和重组的方式：
转化、转导、 接合和溶原性转换。
1、转化
正常细菌
油煎蛋样菌落
颗粒型菌落
油煎蛋样菌落
4）致病 A.引起慢性感染，如肾盂肾炎、骨髓炎、心内 膜炎，反复发作或迁延不愈。
B.常发生于作用于细胞壁的抗生素治疗过程中。 C.常规细菌检查多呈阴性。
临床遇有症状明显而标本培养阴性者应
考虑L型细菌感染的可能。
2、荚膜变异：失去形成荚膜的能力。 3、芽胞变异：失去形成芽胞的能力。 4、鞭毛变异：(H－O变异) （德语：hauch薄雾，ohnehauch无薄雾）
受体菌直接摄取供体菌游离的DNA片段，
从而获得新的遗传性状的过程。
转化现象是1928年由Griffith在肺炎球菌中发现的：
2、转导 (1)定义：是以温和噬菌体为媒介，将供 体菌的遗传物质转移到受体菌，使受体 菌获得新的遗传性状的过程。 普遍性转导 局限性转导
完全转导
流产转导
普遍性转导模式图
3、接合 是细菌通过性菌毛相互沟通，将供体菌的 遗传物质（质粒）转移给受体菌的过程。 F质粒、R质粒可以通过接合方式传递。
溶原状态可自发中止（10－5），进入增殖周
期，引起细菌裂解。
温和噬菌体
溶原性周期
溶菌性周期
毒性噬菌体
溶菌性周期
第三节 细菌变异的发生机制
基因的突变；
基因的转移与重组。
一、基因突变
1.突变：是细菌遗传物质发生突然而稳定
的结构改变，导致细菌遗传性状的变异。 • 点突变:一对或少数几对碱基的置换、 增加或缺失。 • 染色体畸变：大段DNA的易位、缺失、 重复或倒位等变化。
4、溶原性转换 定义：是指溶原性细菌染色体上整合的前噬 菌体使其获得新的遗传性状。 如： 白喉杆菌：白喉毒素 棒状杆菌噬菌体
肉毒梭菌：肉毒毒素
A族溶血性链球菌：红疹毒素
第四节
细菌变异的实际应用
1、在疾病的诊断、治疗、预防中的应用；
L型变异，药敏试验，减毒活疫苗
2、检测致癌物中的应用；
鼠伤寒沙门菌组氨酸营养缺陷型（his-）菌株
四、耐药性变异
例如：金葡菌对青霉素的耐药菌株，据统
计1946年仅占4％，1966年已高达97％；
如：痢疾志贺菌
敏感菌株
耐药菌株
依赖性菌株。
第二节 细菌变异的物质基础
一、细菌的染色体 1 结构与大小：双股闭合环状DNA， 缺乏组蛋白， 总长约1mm，约为菌体长度的1000倍。 2 与真核染色体的区别： （1）单拷贝 （2）无内含子、转录产 物不必加工剪切 二、质粒(plasmid) 染色体以外的双股环状DNA。
第十八章 细菌的遗传与变异
免疫学与病原生物学教研室 潘凤兰 Tel：69427932（o），教学楼214室
第一节 细菌的变异现象
一、形态结构的变异 1、形态变异：（L型变异） 1）发现： 念珠状链杆菌,一种极小的菌落， 其菌体呈高度多形态性变异，称为L型细菌
（因首先在英国的Lister研究所发现而得名） 。
11、有 F质粒的细菌有＿＿＿＿ ，亦称 ＿＿＿＿。
12、F-菌亦称＿＿＿＿ ，可经 ＿＿＿＿ 方式变为F+菌。
3、在基因工程中的应用。 质粒、噬菌体—载体—目的基因—受体菌
复习题
1、细菌转导和溶原性转换的共同特点是（＿＿＿＿） A、需要质粒参与 B、需要性菌毛介导C、需毒性噬菌体介导 D、需温和噬菌体介导 E、供体菌与受体菌直接接触 D、中介体 E、核糖体 2、介导细菌间接合的物质是（＿＿＿＿） A、 鞭毛 B、普通菌毛 C、性菌毛 3、常见的细菌性状变异有＿＿＿＿、＿＿＿＿、＿＿＿＿、 ＿＿＿＿等。
• 质粒的基本特征
1、赋予细菌的某些特定的遗传性状； 2、具有自我复制的能力； 3、可丢失或消除（不是细菌生命活动所必需）； 4、可在细菌间转移； 5、有相容性和不相容性两种。
• 重要的质粒
F质粒：致育质粒，编码形成性菌毛；
R质粒：耐药质粒，决定细菌耐药性产生；
Col质粒：编码细菌产生大肠菌素的质粒；