细菌生长繁殖和变异
细菌的遗传与变异知识分享
（二）化学方法
常用的化学诱变剂有5溴脱氧尿苷（ UBr ）、 5-氟脱氧尿苷、2-氨基嘌呤、8-氮鸟嘌呤、亚硝 酸、羟胺、烷化剂（B丙酸内酯和芥子气等）、 亚硝基胍、丫啶橙染料 (丫啶黄、丫啶橙、原黄 素等)、一系列烷化剂和丫啶类结合的化合物、 溴化乙锭等。它们的作用机制复杂而各有差异， 总的说来主要有以下几方面。
（4）在特殊气体条件下培养 如无荚膜炭疽芽 孢苗是半强毒菌株在含50%动物血清的培养基 上，在50%CO2的条件下选育的。
（5）通过非易感动物 如猪丹毒弱毒苗 (GC42 ) 系将强致病菌和株通过豚鼠370代后，又通过 鸡42代选育而成。
（6）通过基因工程的方法 去除毒力基因或用 点突变的方法使毒力基因失活，可获得无毒力 菌株或弱毒菌株。但对多基因调控的毒力因子 较难奏效。
利用各种生物学的方法可诱使微生物发生 变异，使细菌发生毒力等性状的改变，获得性 能良好的菌株。
1、增强毒力 连续通过易感动物，可使病原 菌毒力增强。有的细菌与其他微生物共生，或 被温和噬菌体感染，也可增强毒力。例如产气 荚膜梭菌与八叠球菌共生时毒力增强;肉毒梭 菌当被温和噬菌体感染时，方产生毒素。
2、减弱毒力 病原菌毒力自发减弱的现象， 常见于传染病流行末期所分得的病原菌株。人 工减弱病原微生物的毒力通常使用病原菌通过 非易感动物、鸡胚等方法。如将禽霍乱强毒菌 株通过琢鼠190代后，再经鸡胚传40代，育成 禽霍乱弱毒菌株。无论自然变异弱毒株或人工 培育的变异弱毒株，均由于DNA上核甘酸碱基 顺序的改变的结果。
3.插入DNA相邻的碱基之间，引起移码突变。 在邻近的两个嘌呤碱基之间插入丫啶染料分子， 可引起DNA复制时碱基增添或缺失的错误，造 成密码子的移码，出现基因突变。
细菌遗传学
遗 传与变异 变异: 基因突变与基因
转移
细菌的遗传和变异
• 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。
细菌的变异现象
• • • • • • • 形态、结构变异（如：孢子、荚膜、鞭毛） 毒力变异 耐药性变异 代谢变异（营养缺陷、糖发酵类型、生化反应） 抗原性变异 菌落变异 温度敏感性变异
自发还是诱变的证明
三、影印培养法
1951年J&E Lederberg 发明影印培养法法 (Replica plating) 直接证明了突变的自发 性：细菌的抗药性发生在加入药物以前， 而药物的作用只是把突变型筛选出来。
影印培养法可以分离出纯种的突变株，它在微生 物遗传的理论和育种研究中都有广泛的应用
突变的分子基础(自学)
• 诱变剂的作用 • 自发突变的机制 • 错配修复与增变基因(mutator gene):dam mutH mutL mutS uvrD • 突变的热点
突变类型的筛选 基因突变是通过其表型效应而被发现的， 通常突变在群体中占极少数，因此需要 用一些特别的方法来区分突变型与野生 型菌。前述的影印培养法、EMB批示平 板法。 筛选过程：野生型菌 诱变剂处理 突变型 浓缩突变型分离 突变型鉴定
基因突变的类型
1、点突变、多点突变 2、按表型：形态突变，生化突变(营养缺陷型、糖发酵能 力、抗性突变型、对药物的依赖)，致死性突变(条件致 死性：Ts), 毒力改变以及抗原性突变 3.按突变所引起的遗传信息意义是否改变：错义 (missense)、同义(samesence)和无义(nonsense)突变 4.按遗传物质结构的改变：碱基置换(substituion)、碱基插 入(insertion)、碱基缺失(deletion)和移码(frame shift)
《微生物学》期末复习资料知识点
《微生物学》期末复习资料知识点绪论一.微生物概念微生物是一种形体微小、结构简单、分布广泛、增值迅速、肉眼不能直接观察到，须借助显微镜放大几百倍、乃至数万倍才能看到的微小生物。
二.微生物的分类1.非细胞型微生物:最小的一类微生物，无典型的细胞结构，多数由一种核酸（DNA或RNA）和蛋白质衣壳组成。
2.原核型细胞微生物:细胞核分化程度低，仅有DNA盘绕而成的拟核，无核膜和核仁等结构，除核糖体外，无其他细胞器。
包括细菌、放线菌、支原体、衣原体、立克次体、螺旋体等。
3.真核细胞型微生物:有细胞结构，细胞核分化程度高，有核膜、核仁和染色体，细胞质内有细胞器（如内质网、高尔基体和线粒体等），行有丝分裂。
三.正常菌群和条件治病菌人体的表面以及与外界相通的腔道（如口、鼻、咽部、肠道等）中都存在大量种类不同的微生物，在正常情况下这些微生物都是无害的，称为正常菌群。
但其中有一部分微生物在某些条件下也可以导致疾病的发生，故被称为条件致病性微生物。
第十章细菌学概论一.细菌的大小和形态1.细菌的测量单位:通常以微米（μm）为测量单位2.细菌的基本形态:1)球菌:单球菌、双球菌、链球菌、四联球菌、八叠球菌、葡萄球菌2)杆菌3)螺形菌:分为弧菌和螺菌二.细菌的细胞结构(一)细菌细胞的基本结构基本结构是维持细菌正常生理功能所必须的结构，是各种细菌细胞共同具有的结构。
包括细胞壁、细胞膜、细胞质、核质及细胞质内的内容物等。
1.细胞壁的主要功能:赋形、保护、纳泄、抗原作用。
2.胞质颗粒:细菌细胞内的一些颗粒状内含物，多为细菌贮存的营养物质，也有的属于细菌的代谢产物。
（二）细菌细胞的特殊结构某些细菌细胞在一定情况下才有的结构称为特殊结构。
包括荚膜、芽胞、鞭毛、菌毛。
1.荚膜的主要功能:抗吞噬作用、黏附作用、抗有害物质的杀伤作用、抗原性。
2.芽胞:休眠结构。
3.鞭毛:细菌的运动“器官”。
分为四种——单鞭毛、双鞭毛、丛鞭毛、周鞭毛。
4.菌毛:分为普通菌毛和性菌毛，性菌毛与细菌的遗传物质有关。
疾病学基础 绪论
随着人类对疾病与健康，健康与环境越来越深入 的了解和认识，现代医学愈发重视身心健康，在学习 中要运用“生物—心理—社会”的新医学观点分析疾 病的本质及演变规律。
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有表现（症状） 有机制（自稳机制紊乱）
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地方性甲状腺肿
病因 （缺碘）
症状 （大脖子）
机制
在体内，甲状腺所分泌的甲状 腺激素和垂体所分泌的促甲状 腺激素（TSH）间存在着相互 依赖、相互制约的反馈关系， 缺碘时，甲状腺细胞不能合成 足够的甲状腺激素，血中甲状 腺激素浓度下降，甲状腺激素 对垂体分泌（TSH）的抑制作 用减弱，垂体TSH的分泌增加， 血中TSH水平升高。
这样算10年我们就更新了一次
为什么我们的病没好？
疾病久治不愈的两大根源
20世纪杰出的科学巨匠、生物化学家罗杰·Ｊ·威廉姆斯博士在他 的一个报告中指出：
细菌的遗传和变异
温和噬菌体可有溶原性周期和溶菌性周期，而毒性 噬菌体只有一个溶菌性周期
噬菌体与宿主的相互关系
四 转座因子
转座因子(transposzble element)又称跳跃基因 (jumping gene)：
是指存在于细菌染色体或质粒DNA分子上一段特异 的具有转移特性的核苷酸序列它在基因组不必借助 同源序列就可以移动，可以直接从基因组的一个位 点转移到另一个位点的（供体和受体）。
第十二章 微生物的遗传和变异
遗传(heredity)：使微生物的性状保持相对稳 定，且代代相传，使其物种得以保存。 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。
江苏大学 医学院 申红星
基因:是一个相对独立的可遗传生物学功能 单位. 基因组:是指某一生物种类的遗传信息总和. 基因型:一种生物遗传物质的总和构成该生 物的基因型. 表性:由基因表达产物决定,生物所表现的生 物学性状。
是最小的转位因子，＜2kb，除了和转座功能相关的基因外，
不携带任何已知与插入功能无关的基因区域。IS两端有反向重 复序列。
2.转座子（transposon,Tn）
＞2kb，除携带与转座有关的基因外，还携带耐药性基
因、抗金属基因、毒素基因及其他结构基因。
可能与细菌的多重耐药性有关。
IS
Resistance Gene(s)
噬菌体的抗原性
噬菌体具有抗原性，能刺激机体产生特异性抗体。 该抗体能抑制相应噬菌体侵袭敏感细菌， 但对已吸附或已进入宿主菌的噬菌体不起作用， 噬菌体仍能复制增殖。
噬菌体的抵抗力
噬菌体对理化因素与多数化学消毒剂的抵抗 力比一般细菌的繁殖体强； 能抵抗乙醚、氯仿和乙醇，一般经75℃ 30min或更久才能被灭活。噬菌体能耐受低 温和冰冻， 对紫外线和X射线敏感，一般经紫外线照射 10～15min即失去活性。
常见细菌的变异现象知识讲解
常见细菌的变异现象常见的细菌变异现象及其意义:(1)形态与结构变异:1细胞壁缺陷型(L型)变异:临床上由于抗菌药物用不当,可使病人体内细菌发生L型变异。
某些L型细菌有致病性,可引起肾盂肾炎、骨髓炎、心内膜炎等疾病。
2荚膜变异:例如从病人标本中分离的肺炎球菌有较厚的荚膜,致病性强,但在无血清的培养基中传代数次后,可失去荚膜,致病性亦随之减弱。
3鞭毛变异:例如:将有鞭毛的变形杆菌接种在普通固体培养基表面,由于鞭毛的动力作用,细菌呈弥散生长;若将此变形杆菌接种于含1%石炭酸的培养基中培养,则鞭毛生长受抑制，生长仅限于接种部位。
4芽胞变异:例如将能形成芽胞,毒力强的炭疽杆菌置42℃培养10－20天后,则丧失形成芽胞的能力,毒力也随之减弱。
2)菌落变异:细菌的菌落可分为光滑型(smooth ,S)和粗糙型(rough，R)两种。
S－R变异常见于肠道杆菌,如沙门菌属与志贺菌属的细菌。
新从患者中分离的菌株,其菌落呈S型,但经人工培养基多次传代后，菌落变为R型。
当细菌发生S-R变异时,其毒力、生化反应与抗原性等也常常发生改变。
""3)毒力变异:细菌的毒力变异可表现为毒力减弱或增强,如用于预防结核病的卡介苗(BCG)即是将有毒力的牛型结核杆菌置于含甘油、胆汁、马铃薯的培养基中，经过230次移种,历时13年而获得的一种毒力减弱、抗原性完整的变异种。
2)耐药性变异:原来对某种抗菌药物敏感的细菌可以发生变异而成为耐药菌株,这种现象称为耐药性变异。
如金黄色葡萄球菌对青霉素的耐药菌株目前已高达95%以上。
常见的耐药菌还有结核杆菌、痢疾杆菌、绿脓杆菌(铜绿假单胞菌)等,这给临床治疗带来了一定困难。
"。
医学微生物学笔记 - 细菌的遗传与变异
细菌的遗传与变异●遗传（heredity）：使微生物的性状保持相对稳定，子代与亲代生物学的性状基本相同，且代代相传。
●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，有利于物种的进化。
●基因型（genotype）：细菌的遗传物质。
●表型（phenotype）：基因表现出的各种性状。
●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。
常发生于个别的细菌，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。
●非遗传性变异：细菌在一定的环境条件影响下产生的变异，其基因结构未改变，称为表型变异。
易受到环境因素的影响，凡在此环境因素作用下的所有细菌都出现变异，而且当环境中的影响因素去除后，变异的性状又可复原，表型变异不能遗传。
第一节细菌的遗传物质●DNA的结构与功能：结构——两条互相平行而方向相反的多核苷酸链功能——储存、复制和传递遗传信息复制——半保留复制特点——复制中易发生错误—基因突变蛋白合成——分子生物学中心法则（DNA-RNA-蛋白质）●基因与基因的转录结构基因——编码结构蛋白质基因结构非结构基因——编码功能蛋白质基因转录●遗传信息的翻译第二节细菌的遗传与变异一、染色体（chromosome）①一条环状双螺旋DNA长链，按一定构型反复回旋形成松散的网状结构；②缺乏组蛋白，无核膜包裹；③约含有5000个基因；二、质粒——是细菌染色体以外的遗传物质，是闭合环状的双链DNA。
1、质粒的特征：①质粒具有自我复制的能力。
②质粒DNA所编码的基因产物赋予细菌某些性状特征。
③质粒可自行丢失与消除。
④质粒的转移性。
⑤质粒可分为相容性与不相容性两种。
2、质粒的分类（1）根据质粒能否通过细菌的接合作用进行传递①接合性质粒②非接合性质粒（2）根据质粒在细菌内拷贝数多少①严紧型质粒②松弛型质粒（3）根据相容性①相容性——几种质粒同时共存于同一菌体内②不相容性——不能同时共存*可借此对质粒进行分组、分群。
3细菌的遗传和变异
病原生物学Pathogen Biology第三章细菌的遗传和变异概述•遗传（heredity）是指生物子代与亲代之间的性状相同性；•变异（variation）则是指生物子代与亲代之间性状的差异性。
–遗传性变异(基因型变异),是不可逆的，产生的新性状可稳定的遗传给子代–非遗传性变异(表型变异),不能遗传。
•遗传使细菌的种属性状相对稳定,变异可使细菌产生变种和新种。
一、细菌的遗传物质(Genetic materials of bacteria)1.染色体(chromosome)2.质粒(plasmid)3.前噬菌体(prophage)4.转座子(transposon, Tn)真核和原核生物染色体的区别*霍乱弧菌有两条染色体，大的含2961146bp，小的含1072314bp*细菌rRNA编码基因是多拷贝以装备大量核糖体满足细菌生长需求真核和原核生物染色体的区别操纵子（operon）：指包含结构基因、操纵基因以及启动基因等相邻基因组成的DNA片段，其中结构基因的表达受到操纵基因的调控。
主要见于原核生物，其大多数基因表达调控是通过操纵子机制实现的。
第二节细菌遗传变异的物质基础基因组：染色体和染色体外遗传物质质粒转位因子一条环状双螺旋DNA长链,反复卷曲缠绕形成松散的网状结构,外无核膜包裹,仅附着在横隔中介体上或细胞膜上.1. 细菌的染色体(Bacterial chromosome)1.1 多种形式•一条环状双链DNA：大多数（>90%）细菌，大小范围在580kbp～5220kbp之间•两条环状dsDNA：少数细菌（如霍乱弧菌，问号钩端螺旋体，马耳他布鲁菌）•三条环状dsDNA：paracoccusdernitrificans•线性dsDNA：疏螺旋体属（Borrella）伯氏疏螺旋体、迦氏疏螺旋体、埃氏疏螺旋体和radyrhizobiunjaponicum 等1. 细菌的染色体(Bacterial chromosome)1.2 染色体上有耐药基因(drug resistance gene)和致病岛(pathogenicity island)的存在，细菌种内和种间可交换pathogenic island：指菌基因组中编码与细菌毒力相关因子的外源DNA（1～200kb），两侧有重复序列、插入序列或tRNA。