噬菌体、细菌的遗传与变异
一、基因突变
突变：一个核酸分子内一个或者几个 核苷酸发生可遗传的稳定改变。
（一）突变的类型和机制：
1、点突变（Point Mutation）“小”变化
2、染色体畸变（Chromosome Aberration）“大”变
化
转换：嘌呤→嘌呤，嘧啶→嘧啶
置换
颠换：嘌呤→嘧啶，嘧啶→嘌呤
型。菌落发生变异后，细菌的理化特性、抗原
性、生化能力、毒力等也可发生改变。
肺炎链球菌的S-R菌落变异
5、抗 原 性 变 异
宋内志贺菌的I相
II相
抗原变异的同时，细菌的致病性，免 疫性也会发生相应改变。
第三节 细菌变异的机制※
非遗传性变异是在其他客观条件下发生的 适应环境的改变
遗传性变异涉及基因结构的改变 基因结构的改变通过基因突变、基因的转
插入序列（Insertion sequence） 转座子 （Transposon）
3、前噬菌体
整合到细菌染色体上的噬菌体的基因组，携 带有某些基因，有时可改变宿主的某些生物 学性状，如β棒状杆菌噬菌体
也可在不同细菌个体之间充当遗传物质转移 的载体
4、整合子（integron 、In）
是一种运动性的DNA分子，具有独特 结构可捕获和整合外源性基因，使之转变 成为功能性基因的表达单位。
（一）细 菌 染 色 体 bacterial chromosome
是一个闭环双链DNA；基因结构连 续，排列紧密，不含内含子。
（二）染色体以外的遗传物质
1、质粒（plasmid） 位于细菌细胞质中染色体外 的遗传物质，是闭合环状双链 DNA，能自主复制，所携带的遗 传信息能赋予细菌某些非生命必 需的生物学性状如性菌毛、耐药 性和毒力等。
3、可逆性： 野生型菌株→（突变）→突变型菌株→（回复
突变）→与野生型菌株表型相同（基因型不一 定相同） Ames实验：通过突变的可逆性筛选致癌物
Ames实验：
二、基因的转移与重组
基因转移(gene transfer)：外源性遗传物质由 供体菌转入某受体菌内的过程。
基因重组(gene recombination)：转移的基因 与受体菌DNA整合在一起的过程。
整合子定位于细菌的染色体和质粒或转 座子上，与细菌的耐药性密切相关。
第二节、 细菌的变异现象
1、形态结构变异
❖ 细菌L型——在青霉素、溶菌酶、补体等 作用下，使菌细胞壁发生缺陷；细菌呈多 态性，革兰染色阴性。
❖ H-O变异——细菌失去鞭毛
陈旧培基物
鼠疫杆菌
多形态性
变形杆菌（Proteus） 鞭毛变异，H--O变异
植物病毒重建实验
1956年，H.Fraenkel-Conrat用含RNA的烟 草花叶病毒(TMV)进行了著名的植物病毒重建实 验，证明了RNA也是遗传物质的基础
一、微生物的主要遗传物质
（一）病毒的核酸 病毒的核酸类型多，按照其核酸类
型，将病毒分为：dsDNA病毒、ssDNA 病毒、+ssRNA病毒、-ssRNA病毒、 dsRNA病毒、逆转录病毒。
照片提供：島田俊雄博士
葡萄球菌--- L 型菌落
葡萄球菌---回复后
2、毒 力 变 异
❖ 毒力增强—— 无毒的白喉棒状杆菌感染β棒 状杆菌噬菌体后成为有毒株。
❖ 毒力减弱—— 有毒菌株变异为弱毒或无毒
如：卡介苗 Bacillus of Calmette- Güerin， BCG ：是用于预防结核病的减毒活疫苗。
Colicin plasmid
Virulence plasmid metabolic plasmid
性菌毛有关 与耐药性有关
编码大肠菌素
与细菌毒力有关 与代谢相关的酶
类
2、转座因子（Transposable element）
是细菌基因组中能改变自身位置的一段 DNA序列，由其移动可引起插入突变、染色 体畸变及基因的重排等，从而导致细菌遗传 性状改变。
第四章 噬菌体
概念：是一类能感染细菌、真菌、放线 菌和螺旋体等微生物的病毒。
一. 形态与结构
使用电镜观察 蝌蚪型，微球型和细杆型 头部和尾部2部分组成
化学组成：
核酸 头部
蛋白质
尾部--蛋白质
抗原性：可产生抗体 抵抗力：“强于冻 不耐辐射
二、噬菌体和宿主的关系
子代与亲代之间生物学特征的相似性
任何生物都具有遗传和变异的特性 遗传：“遗留，传承”
子代与亲代之间生物学特征的相似性 变异：“变化，差异”
子代与子代，子代与亲代之间生物学特征的 差异
第一节 细菌遗传物质
三大经典实验
肺炎链球菌转化实验 噬菌体感染实验
Alfed Hershey和Martha Chase(1952)用放 射性同位素35S标记蛋白质，32P标记DNA。
机制
缺失： 插入：
移码突变
（二）基因突变的特点
1、自发性：几率极低，约为10-6~10-9 可诱发性：利用理化因素诱导
2、随机性和不对应性：
彷徨实验
上述2个实验证明：突变是自发的和随机的，在 接触抗菌药物或者噬菌体之前，突变就已经发 生，噬菌体和抗菌药物只是充当了筛选的条件， 而并非作为诱导的条件。
质粒的特征：
（1）通常为共价闭合环状(CCC型) （2）有自我复制能力：严谨型、松弛型 （3）可自行丢失与消除 （4）质粒携带有多种遗传信息 （5）转移性 （6）质粒的相容性与不相容性
几种常见质粒：
F质粒 R质粒 Col质粒 Vi质粒 代谢质粒
Fertility plasmid
Resistance plasmid
毒性噬菌体：在宿主细菌内增殖，产 生子代噬菌体，并裂解宿主。
温和噬菌体：不在宿主细菌内增殖，噬菌 体基因与宿主细菌染色体整合，DNA随宿 主分裂而复制。
溶菌周期
溶原周期
温和噬菌体的溶原周期和溶菌周期
第五章 细菌的遗传与变异
姚佳 病原生物学教研室
任何生物都具有遗传和变异的特性 遗传：“遗留，传承”
3、耐 药 性 变 异
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。 耐药菌：金葡菌95%耐青霉素 多重耐药菌：同时耐受多种抗生素 抗生素依赖：志贺菌链霉素依赖株—预防
4、菌 落 变 异
光滑型（smooth，S）
粗糙型 （rough，R）
S-R 变异
S型菌株致病性强，一般新分离的菌株为S
噬菌体遗传变异
基 因 突 变
转
概念
化 transformation
直接摄取供体菌游离的DNA片断并重组使其获得新 的性状的过程。
A
B
C
D
特点
1、只有少数菌属可发生转化。
2、受菌处于感受态 3、供菌DNA必须与受菌DNA同源性 4、供菌DNA只有单股与受菌染色 体发生整合,故只有一个子代细菌带 供菌的DNA。
噬菌体的生物学性状
噬菌体的大小与形态 噬菌体的结构 噬菌体的化学组成 噬菌体的抗原性 噬菌体的抵抗力 噬菌体的分类
葡萄球菌（1μ m） 支原体、立克次体、 衣原体（0.3 ～ 0.6 μ m） 口蹄疫病毒（20nm） 痘病毒（300nm） 卵蛋白分子（10nm） 噬菌体（65～95nm）
个体微小，以nm为测量单位，需用电子显微镜观察
在温和噬菌体的溶原期，因
前噬菌体与细菌染色体整合而
导致细菌基因型发生改变而获 1 得新的性状。
无毒的白喉杆菌感染了β棒状杆菌噬菌体后变成了产 毒的白喉杆菌。 2
思 考 题
名词解释：噬菌体、毒性噬菌体、温和噬菌体、前噬菌体、溶原性细菌、 质粒、转化、转导、接合、溶原性转换。 问答题： 1、细菌变异的物质基础是什么？
根据噬菌体的核酸组成
DNA噬菌体
RNA噬菌体
根据噬菌体与宿主的关系
毒性噬菌体（virulent phage)
温和噬菌体（temperate phage） 溶原性噬菌体（lysogenic phage）
毒 性 噬 菌 体 （virulent phage)
能在宿主菌细胞内，利用宿 主菌的酶、能量进行复制增殖， 产生子代噬菌体并使宿主菌破裂 的噬菌体为毒性噬菌体。
1、吸附
2、穿入 3、生物合成 4、成熟与释放
第3-5章 噬菌体、遗传变异、耐药性
一、 细菌的变异现象
1、形态结构变异
❖ 细菌L型——在青霉素、溶菌酶、补体等作用下，使菌细 胞壁发生缺陷；细菌呈多态性，革兰染色阴性。
❖ H-O变异——细菌失去鞭毛
陈旧培基物
鼠疫杆菌
多形态性
变形杆菌（Proteus） 鞭毛变异，H--O变异
葡萄球菌--- L 型菌落
葡萄球菌---回复后
2、毒 力 变 异
普遍性转导与局限性转导的区别
区别要点 转导发生的时期 转导的遗传物质
转导的后果
转导频率
普遍性转导
局限性转导
裂解期
溶原期
供体菌染色体DNA任何部位或质 噬菌体DNA及供体菌DNA
粒
的特定部位
完全转导或流产转导
受体菌获得供体菌DNA特 定部位的遗传特性
受体菌的10-7
转导频率较普遍转导增加 1000倍
三、干扰蛋白质合成的抗菌药物有：
1）影响氨酰-tRNA合成：莫匹罗星 2）影响核糖体功能：氨基糖苷类、四环素类
四、影响核酸合成和叶酸代谢：
1）博来霉素：断裂DNA 2）利福霉素：抑制转录延伸 3）多柔比星和柔红霉素：拓扑异构酶II抑制剂 4）新生霉素：DNA回旋酶抑制剂 5）甲氧苄啶（TMP）（抑制二氢叶酸合成酶）和磺胺（干扰叶酸代谢）
性菌毛有关 与耐药性有关 编码大肠菌素 与细菌毒力有关 与代谢相关的酶类
（三）转座因子（Transposable element）“Jump Gene”
是细菌基因组中能改变自身位置的一段DNA序列，由其 移动可引起插入突变、染色体畸变及基因的重排等，从而导 致细菌遗传性状改变。转座现象的发现，证明基因是在不断 改变遗传组成的动态有机体。（McClintock，1983诺奖）
第4章 噬菌体 第5章 细菌的遗传与变异 第6章 细菌的耐药性
4.研发新抗菌药物
根据细菌耐药性的机制及其与抗菌药物结
构的关系，改造化学结构，使其具有耐酶特性或
易于透入菌体。
寻找和研制具有抗菌活性，尤其对耐药菌有 活性的新抗菌药物；同时针对耐药菌产生的钝化 酶，寻找有效的酶抑制剂。
5.破坏耐药基因
随着细菌基因组研究的进展，学者们发现 通过破坏耐药基因可使细菌恢复对抗菌药物的
一、形态与结构的变异
特殊结构的变异
42-43℃
炭疽杆菌
10-20天
失去形成芽胞能力, 毒性降低
变形杆菌（H） 1%石炭酸 迁徙生长
（O） 单个菌落
二、毒 力 的 变 异
细菌的毒力变异表现为毒力的减弱或增强 毒力减弱 毒力增强 卡介苗（BCG） 白喉棒状杆菌
三、耐 药 性 变 异
细菌对某种抗菌药物可由敏感变成耐药
主讲:
杨志伟 教授
第四章
噬 菌 体
噬菌体(bacteriophage)
是感染细菌、真菌、放线菌、支原体、
螺旋体等微生物的病毒。因其能使细菌裂 解，故称为噬菌体。
噬菌体的特点
个体微小，可以通过细菌滤器；需用电子显微镜观 察； 无细胞结构，主要由衣壳（蛋白质）和核酸组成； 分布广泛； 与细菌的变异密切相关； 噬菌体具有严格的宿主特异性，只寄居于易感宿主 菌体内，
感。固有耐药性细菌称为天然耐药性细菌，其耐药 基因来自亲代，由细菌染色体基因决定而代代相传 的耐药性，存在于其染色体上，具有种属特异性。 如肠道杆菌对青霉素的耐药，固有耐药性始终如一
并可预测。
（二）获得耐药（acquired resistance） 1.获得耐药性概念
获得耐药性指细菌DNA的改变导致其获得耐药性表型。 耐药性细菌的耐药基因来源于基因突变或获得新基因。 在原先对药物敏感的细菌群体中出现了对抗菌药物 的耐药性，这是获得耐药性与固有耐药性的重要区别。
第五章 细菌和噬菌体遗传
便于研究基因重组 细菌具有转化、转导和接合作用，可以进行 精密的遗传分析 便于研究基因结构、功能及调控机制 细菌和病毒遗传物质简单，易于进行基因定 位、结构分析和分离，基因的表达调控也适于 采用生理生化的方法进行深入研究 便于进行遗传操作 染色体结构简单，没有组蛋白和其它蛋白的 结合，更宜于进行遗传工程的操作
附加体：F因子既可以以游离状态存在于细胞内，
也可以整合到细菌的染色体上，称为附加体
Hfr×F
-
致育基因在最后，很难进入受 体细胞，不能使F-变成F+，细 菌的遗传重组频率很高
F 因 子 和 Hfr 的 关 系
部分二倍体
部分二倍体（partical diploid）：既带有自身 完整的基因组，又有外源DNA片段的细胞， 也称为部分合子（merozygote）。
中断杂交实验
1957年E.Wollman和E.Jacob设计完成
中断杂交作图：指在Hfr×F-杂交中，把接合中的细 菌在不同时间取样，搅拌中断杂交，分析受体菌基因 型，以Hfr基因出现在F-中的先后顺序，以转移时间 为图距单位进行基因作图的方法
用一种大肠杆菌的不同Hfr菌株进行中断杂交实验， 作出连锁图，其基因向F-细胞转移的顺序不同
部分二倍体中发生交换： 单数交换：打开环状染色 体，产生一个线性染色体， 这种细胞是不能成活的。 偶数交换：产生可遗传的 重组体和片段
细菌部分二倍体的形成方式
转化
转导
接合
接合（conjugation）
接合过程由性纤毛介导，需要静止
转化（transformation）
转化：细菌细胞摄取周围 游离的外源DNA片段， 通过同源区段的交换而实 现基因重组 必须是感受态细胞 外源DNA片段被细菌吸附， 单链进入细菌细胞并与细 菌染色体发生重组
第3.4章噬菌体细菌遗传与变异
细菌遗传变异在医学上的实际意义
一、影响细菌学诊断 二、预防耐药菌株的扩散 三、制备疫苗 四、检测致癌物 五、基因工程方面的应用
复习要点
• 名词解释 转化、接合、转导、溶原性转换、毒性噬 菌体、温和噬菌体、前噬菌体、溶原性细 菌、普遍性转导、局限性转导
有荚膜肺炎链球菌 （活菌）IIIS
无荚膜肺炎链球菌 （活菌）IIR
分离出 ⅢS
有荚膜肺炎链球菌 （死菌）IIIS
IIR活菌+IIIS死菌 或
IIR活菌+提取的IIIS DNA
分离出 ⅢS型有 荚膜的活 菌
（二）接合 conjugation
• 供体菌通过性菌毛将遗传物质 （质粒）传递给受体菌
• 接合性质粒——能通过接合方式 转移的质粒（F质粒、R质粒等）
▪ 但由于噬菌体过于专一，限制了噬菌体 在临床上的广泛应用
第四章 细菌的遗传与变异
细菌变异的现象
• 形态结构变异 • 抗原性变异 • 菌落变异 • 毒力变异 • 耐药性变异
• 遗传性变异：
是微生物的基因结构发生了改变， 故又称基因型变异
常发生于个别的微生物，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
• 毒性噬菌体的溶菌周期（复制周期）
吸附→释放子代噬菌体——噬菌体的复 制周期
• 增殖过程
吸附——穿入——生物合成——成熟与释放
毒性噬菌体溶菌现象
• 液体培养基：使浑浊菌液变为澄清
固体培养基：若用适量噬菌体和宿主菌 液混合后接种培养，培养基表面可有透 亮的溶菌空斑出现
一个空斑系由一个噬菌体复制增殖并 裂解细菌后形成的，称为噬斑
病原微生物第5章细菌的遗传与变异习题与答案
病原微⽣物第5章细菌的遗传与变异习题与答案第5章细菌的遗传与变异⼀、选择题A型题1．下列微⽣物中，不受噬菌体侵袭的是:E．⽴克次体真菌DB．细菌．螺旋体C．⽀原体A．2．关于噬菌体的叙述，下列哪项是正确的?B．可⽤细菌滤器除去C．含DNA和正RNA A．具有严格的宿主特异性．能在⽆⽣命的⼈⼯培养基上⽣长ED．对理化因素的抵抗⼒⽐⼀般细菌弱3．⽤来测量噬菌体⼤⼩的单位是:D.nmE.dm C.µmA.cm B.mm4.噬菌体的⽣物学特性与下列哪种微⽣物相似?⽴克次体E.D.B.病毒⾐原体C.⽀原体A.细菌噬菌体所含的核酸是:5.RNA或A.DNAE.DNAB.RNARNAC.DNA和RNA或D.DNA6.溶原性细菌是指:带有温和噬菌体的细菌C.B.带有毒性噬菌体的细菌 A.带有前噬菌体基因组的细菌质粒的细菌D.带有R质粒的细菌E.带有F7.能与宿主菌染⾊体整合的噬菌体基因组称:前噬菌体D.以上都不是溶原性噬菌体E.C.温和噬菌体 A.毒性噬菌体B.:8.既有溶原期⼜有裂解期的噬菌体是温和噬菌体C.E.λD.βA.毒性噬菌体噬菌体B.前噬菌体噬菌体:9.噬菌体感染的特异性取决于噬菌体蛋⽩与宿主菌表⾯受体分⼦结构的互补性A.．噬菌体的核D．其核酸组成与宿主菌是否相符B．细菌的种类C．噬菌体的形态E酸类型:10．毒性噬菌体感染细菌后导致细菌A．快速繁殖B．停⽌繁殖．产⽣毒素C．裂解D．基因突变E11．细菌的H-O变异属于：A. 形态变异 B. E.耐药性变异菌落变异毒⼒变异 C.鞭⽑变异 D.BCG 是有毒⽜型结核杆菌经下列哪种变异形成的？．12E.D.耐药性变异菌落变异 C.A. 形态变异 B.毒⼒变异抗原变异13．S-R 变异是指细菌的：B.结构变异C.耐药性变异D.抗原变异E.菌落变异 A.形态变异14．细菌的遗传物质包括：A. 染⾊体、质粒、异染颗粒B. 染⾊体、核糖体、前噬菌体核质、核糖体、质粒C. D核质、质粒、转位因⼦E.染⾊体、质粒、中介体15．编码细菌对抗菌药物耐药性的质粒是：质粒B. F质粒R C.Vi E. K质粒 D. 质粒Col质粒 A.．关于质粒的叙述，下列哪项是错误的？16 B. A. 是细菌染⾊体以外的遗传物质具有⾃我复制的能⼒ D. 可⾃⾏丢失或经理化因素处理后消除是细菌必备的结构C.带有遗传信息，赋予细菌某些形状特征 E.17．关于细菌的耐药性突变，下列叙述错误的是： C.细菌接触药物之前就已发⽣可经理化因素诱导发⽣ B. A.可以⾃然发⽣药物仅起筛选耐药株的作⽤ E.细菌在药物环境中逐渐适应⽽变为耐药株.D．18．最先发现肺炎链球菌转化现象的科学家是：A. GriffithB. AveryC. LuriaD. LederbergE.Delbruck19．染⾊体上整合有F 质粒的细菌称为：+-FA.菌F 溶原菌 B. 菌 C. F'菌 D. Hfr 菌 E.20．细菌耐药性形成的主要⽅式是：A. 转化B. 接合C. 转导D. 溶原性转换E. 原⽣质体融合21．细菌多重耐药性的形成，主要是由于：A. 染⾊体突变B. R质粒的转移C. 转座⼦的转位D. 溶原性转换E. 插⼊序列的插⼊22．关于耐药性质粒的叙述，错误的⼀项是：A. 由耐药传递因⼦(RTF)和耐药决定⼦组成B. B.RTF 与F 质粒的功能相似，编码性菌⽑C. 质粒的转移是造成细菌间耐药性传播的主要原因D. 细菌多重耐药性的产⽣是由于R 质粒基因突变所致E. 耐药决定⼦可编码细菌的多重耐药性23．质粒在细菌间的转移⽅式主要是：A. 转化B. 接合C.转导D.溶原性转换E. 原⽣质体融合24．转化过程中受体菌获得供体菌遗传物质的⽅式是：A. 通过鞭⽑B. 通过性菌⽑C. 通过噬菌体D. 直接摄取E. 细胞融合25．关于转位因⼦的叙述，错误的是：A. 包括插⼊序列、转座⼦和前噬菌体B. 转座⼦与细菌的多重耐药性有关C. 前噬菌体与编码某些细菌的毒素有关D.转位因⼦仅存在于质粒DNA上E. 转位因⼦能在DNA分⼦中移动26．能将供体菌与受体菌直接沟通⽽传递遗传物质的结构是：A. 鞭⽑B.性菌⽑C.中介体D. 核糖体E. 普通菌⽑27．细菌的性菌⽑：A. 化学成分为多糖B. 与细菌的运动有关C.是接合时的必要结构D. 是转导时的必要结构E.是细菌吸附于易感细胞的必要结构28．Hfr 菌是：A. 含有R质粒的细菌B. 含有Col质粒的细菌C. 染⾊体上整合有F质粒的细菌D. 染⾊体上整合有前噬菌体的细菌E. 不产⽣性菌⽑的细菌29．以温和噬菌体为载体，将供体菌的DNA转移到受体菌的过程称为：A. 转导B. 接合C. 转化D. 溶原性转换E. 原⽣质体融合30．细菌的转导和溶原性转换的共同特点是：A. 需R 质粒参与B. 由温和噬菌体介导 C . 由毒性噬菌体介导 D. 需F 质粒参E. 由性菌⽑介导31．接合与原⽣质体融合的共同特点是：A. 需性菌⽑介导B. 需温和噬菌体参与C. 需R 质粒参与D. 需供菌与受菌直接接触E. 需处于感受态-32．Hfr 菌与F 菌进⾏接合时，转移的遗传物质主要是：,A. R 质粒 B. 游离的 F 质粒 C. F 质粒 D. 染⾊体上的F 质粒 E. 染⾊体基因+, F33．菌的主要区别是：F 菌与+, F A.菌不含性菌⽑菌含性菌⽑，F+, 菌含性菌⽑，F F B.菌不含性菌⽑+, 质粒可含染⾊体基因，F F C. 菌的 F 质粒不含染⾊体基因+- ,-FD.菌不能与 F 菌接合菌接合，F F菌可与+ , --E. F 菌能与 F 菌接合，F 菌不能与 F 菌接合34．普遍性转导转移的基因包括：A. 染⾊体及质粒上的基因B. 质粒上的基因C. 染⾊体上特定部位的基因D. 染⾊体上任何部位的基因E. 噬菌体基因35．关于流产转导的叙述，下列哪项是错误的？不能与受体菌染⾊体整合DNA 外源性 B.是普遍性转导的形式之⼀ A.C. 外源性DNA不能⾃⾝复制D. 产⽣的菌落⽐正常菌落⼩得多E. 完全转导⽐流产转导更多见36．下列关于局限性转导，哪项叙述是错误的？A. ⼜称特异性转导B. 仅转导供体菌染⾊体上特定的基因C. 受菌获得供菌染⾊体DNA特定部位的遗传性状D. 转导发⽣在温和噬菌体的裂解期E. 转导频率较普遍性转导⾼37．溶原性转换转移的遗传物质是：A. 细菌染⾊体基因B. 噬菌体基因C. 转座⼦D. 插⼊序列E. 质粒38．⽩喉棒状杆菌染⾊体上整合β-棒状噬菌体基因后，获得产⽣⽩喉毒素的能⼒，这种基因转移⽅式属于：A. 转化B. 接合C. 转导D. 溶原性转换E. 原⽣质体融合39．溶原性转换：A. 由R 质粒参与B. 由性菌⽑介导C. 由温和噬菌体参与D. 由毒性噬菌体参与E. 受菌与供菌直接融合⽽发⽣基因转换40．溶原性转换与转导的区别是：A. 前者参与的是温和噬菌体，后者参与的是毒性噬菌体B. 前者转移的是噬菌体基因，后者转移的是供体菌基因C. 前者可引起受体菌耐药性改变，⽽后者不能D. 前者需供菌与受菌直接接触，后者以噬菌体为载体进⾏基因转移E. 前者进⾏基因转移需受菌处于感受态，后者则否41．细菌的转导和溶原性转换的共同特点是：A. 需质粒参与B.需处于感受态C. 需温和噬菌体参与D. 需毒性噬菌体介导E. 需性菌⽑介导42．关于R 质粒的特点，不包括下列哪⼀项？A. 含编码细菌耐药性的基因B. ⼀种R 质粒只含有针对⼀种抗菌药物的耐药基因C. 为接合性质粒D. 由耐药传递因⼦和耐药决定⼦组成E. 耐药决定⼦上的转座⼦可编码细菌的多重耐药性43．原⽣质体融合：A. 发⽣于亲缘关系很近的细菌之间B. 是两细菌的细胞壁发⽣融合C. 融合细胞的胞质混合，但⽆遗传物质交换D. 细菌通过该⽅式传递耐药性⼗分常见E. 是⼀种⼈⼯基因转移系统44．临床上预防耐药菌株产⽣和扩散的主要措施是：A. 早期、⾜量使⽤抗⽣素B. 少量多次使⽤抗⽣素C. 尽量使⽤⼴谱抗⽣素D. 长期、⼤量、联合使⽤多种抗⽣素E. 在细菌药敏试验指导下使⽤抗⽣素45．下列哪种⽅式不能转移质粒基因？A. 转化B. 溶原性转换C. 普遍性转导D. 原⽣质体融合E. 接合46．下列哪种实验可⽤来测定致癌物质？A. Aems testB. transformation testC. fluctuation testD. replica plating testE.Widal test 47．关于接合的叙述，下列哪项是错误的？+ -A. F 菌与F 菌接合,转移的是F 质粒-菌接合,转移的主要是染⾊体基因Hfr 菌与FB.- , 'C. F 菌与 F 菌接合，转移的是 F 质粒++ -D. F 菌与 F 菌接合后, F 菌并不失去 F 质粒- ' ' 菌接合后，F 菌失去F 质粒F菌与 E. F48．细菌L型变异的特点，不包括下列哪⼀项？属于细菌的形态变异 A.B. 是由于细菌的细胞壁合成受阻C. L型细菌多为⾰兰染⾊阴性D. L型细菌呈多形性，可通过细菌滤器E. L型细菌在低渗⾼琼脂含⾎清的培养基上能缓慢⽣长49．流产转导是指噬菌体携带的供体菌DNA⽚段：A. 不能进⼊受体菌B. 进⼊受体菌后被降解C. 进⼊受体菌后能⾃⾝复制，但不能与染⾊体整合D. 进⼊受体菌后既不能⾃⾝复制，也不能与染⾊体整合E. 与受体菌染⾊体整合后不能表达相应的性状50．决定细菌耐药性的遗传物质是：A. R 质粒B. F 质粒C. 细菌染⾊体D. 噬菌体E. 插⼊序列51．关于接合的叙述，下列哪项是错误的？A. 细菌间通过性菌⽑进⾏接合B. 接合转移的基因主要是质粒DNAC. R 质粒为接合性质粒D. F 质粒丢失，细菌接合的能⼒随之消失E. 接合是⾰兰阴性菌中F 质粒的特征，⾰兰阳性菌中尚未发现52．关于细菌遗传变异的实际意义，下列哪项叙述不正确？A. 临床分离的⾮典型菌株，要从细菌变异的⾓度去分析、鉴别B. 临床分离的致病菌，须进⾏药敏试验以正确选择抗⽣素C. 可利⽤细菌遗传变异的原理制备疫苗D. 可利⽤细菌遗传变异的原理来测定致癌物质E. 细菌的耐药质粒与耐药性有关⽽与毒⼒及致病性⽆关53．转位因⼦不包括下列哪种成分？A. 转座⼦B. 插⼊序列C. 转化因⼦D. 前噬菌体E. 转座噬菌体X 型题1．噬菌体的特点是:C.分别以细菌、真菌、螺旋体及放线菌等为B.严格活细胞内寄⽣A.⾮细胞型微⽣物 E.对⼈致病D.可通过滤菌器宿主2.电⼦显微镜下，噬菌体的形态有:．丝形E．砖形．微球形D．棒形A.蝌蚪形CB:3．溶原性细菌的特点是A．能正常繁殖，不产⽣噬菌体，但能将产噬菌体的能⼒传递给后代．溶原状态有时B⾃发地终⽌C．能抵抗相应噬菌体的侵袭作⽤D．溶原性细菌某些性状可发⽣改变E．能产⽣细菌素4．下列细菌中，产⽣毒素与噬菌体有关的是:．⾁毒梭菌C．⾦黄⾊葡萄球菌ED．⼤肠杆菌A B．⽩喉棒状杆菌．破伤风梭菌:5．噬菌体⽤于细菌的鉴定和分型是由于噬菌体C．寄⽣作⽤具有种、型特异性．能裂解A．能诱导细菌变异DB．能寄⽣在细菌内E细菌．能使细菌成为溶原状态6．噬菌体的应⽤包括:D．分⼦⽣物学研究的重要⼯具A．⽤B．细菌的鉴定和分型C．检测标本中的未知细菌．⽤于追踪传染源于治疗某些局部感染性疾病E7.可产⽣性菌⽑的细菌有：+, FA. D. C. Hfr含R 质粒的细菌 E. 雄菌菌菌 B.F8．下列基因转移与重组的⽅式中，哪些与细菌的耐药性形成有关？原⽣质体融合 E.溶原性转换 D.接合 C.转导 B.转化 A.9．关于普遍性转导的特点，下列哪些叙述是正确的？A. 由温和噬菌体介导B. 能转导供体菌染⾊体DNA的任何部位C. 能转导质粒D. 发⽣在温和噬菌体的裂解期E. 转导频率⽐局限性转导⾼10．下列哪些属于细菌的遗传物质：A. 染⾊体B. 质粒C. 插⼊序列D. 转座⼦11．下列哪些遗传物质可通过接合的⽅式转移？,A. 染⾊体基因 B. F 质粒 C. F 质粒D.Col 质粒 E. R 质粒12．⾮接合性质粒可通过下列哪⼏种⽅式在细菌间转移？A. 转化B. 转导C. 接合D. 溶原性转换E. 原⽣质体融合13．耐药性突变的特点是：A. 产⽣耐药性突变的是菌群中的个别细菌B. 是由于细菌接触药物后引起的C. 突变是⾃发的、随机的D. 突变率可因理化因素诱导⽽增⾼E. 回复突变不⼀定会恢复原来的基因型14．为防⽌耐药菌株的出现及扩散，临床⽤药应采取哪些措施？A. 治疗前做药物敏感试验B. ⾜够剂量⽤药C. ⼏种抗⽣素联合使⽤D. 少量多次⽤药E. 使⽤⼴谱抗⽣素15．关于转位因⼦，下述正确的是：A. 分为插⼊序列、转座⼦和前噬菌体三类B. 是细菌基因组中能改变⾃⾝位置的⼀段特异性DNA序列C. 可存在于细菌染⾊体或质粒DNA分⼦上D. 可在染⾊体与质粒、质粒与质粒之间进⾏转移E. 转位因⼦的转位可引起细菌基因突变或基因转移16．S-R 变异可伴有下列哪些变异？A. 抗原变异B. 毒⼒变异C. 结构变异D. 耐药性变异E. ⽣化反应的变异17．与噬菌体有关的基因转移和重组的⽅式有：A. transformationB. transductionD. protoplast fusionE. lysogenic conversion18. 关于接合的叙述，下列哪些是正确的？+ -A. F 菌与F 菌接合时，F 质粒被转移-菌接合时，染⾊体基因被转移菌与 F B. Hfr - ' C. F 菌与 F 菌接合时，F 质粒及染⾊体基因⼀起被转移++ --D. F 菌与 F 菌接合后，F 菌失去 F 质粒⽽变为 F 菌--''菌接合后，F 菌不变为 F 菌 F 菌与 F E.19．下列关于转化的叙述，哪些是正确的？A. 被转化的DNA⽚段称为转化因⼦ B. 转化转移的DNA⽚段⽐转导要⼩C. 转化⽐转导的效率⾼D. 只有受体菌处于感受态才能进⾏转化2+ 2+ E. Ca 与Mg 处理，可增加感受态细菌摄取DNA的能⼒20．关于流产转导，下述正确的是：A. 外源性DNA⽚段不能进⼊受体菌B. 外源性DNA⽚段不能与受体菌染⾊体整合C. 外源性DNA⽚段不能⾃⾝复制D. 流产转导是普遍性转导的⼀种类型E. 流产转导的菌落⼤⼩与正常菌落相同21．关于局限性转导，下列叙述正确的是：A. 由温和噬菌体介导B. 由毒性噬菌体介导C. 所转导的只限于供体菌染⾊体上特定的基因D. 受体菌获得供体菌DNA特定部位的遗传特性E. 转导频率较普遍性转导低．关于原⽣质体融合的叙述，正确的是：22．A. 两种细菌经溶菌酶或青霉素处理⽽形成B. 融合后的原⽣质体缺乏细胞膜C. 融合细胞的胞质可互相混合D. 融合细胞的遗传物质可互相交换E. 融合仅发⽣于亲缘关系很近的细菌之间23．关于质粒的叙述，下列各项哪些是正确的？A. 是细菌核质外的遗传物质B. 能在胞浆中⾃⾏复制C. ⼀个细菌内只能含有⼀种质粒D. 可⾃⾏丢失或经⼈⼯处理后消除E. 是细菌⽣命活动必需的结构24．细菌间进⾏基因转移和重组的外源性遗传物质包括：A. 核质B. 核糖体C. 质粒DNAD. 转座⼦E. 噬菌体基因⼆、填空题1．噬菌体有、和三种形态，⼤多数噬菌体呈形。
细菌的遗传与变异
二、细菌的基因突变
2. 基因突变的规律
1、随机发生 2、稳定 3、突变频率为10-10～10-6 4、可发生回复突变
二二、、细菌菌的的基基因因突突变变
3. 细菌常见的突变
● 耐药性突变 ● 毒力突变 ● 营养缺陷体突变 ● 形态结构突变 ● 抗原性突变 ● 菌落突变
细菌的遗传与变异
一、细菌的遗传物质 二、细菌的基因突变 三、细菌的基因转移与重组☺
4）质粒可通过接合、转化或转导等方式在细菌间 转移。根据质粒能否通过细菌的接合作用进行传 递，将其分为接合性质粒（如F质粒和多数R质粒） 和非接合性质粒。
5）质粒的相容性和不相容性。结构相似并密切相 关的质粒能稳定共存于一个宿主菌的现象称为不 相容性。
一、细菌的遗传物质
质粒作为一种独立的复制子，容易从细 胞中分离出来、在体外进行遗传操作和转入 到合适的受体细胞中，已成为现代分子生物 学研究和遗传工程的重要工具。
三、五细、菌温的和基噬因菌转体移与重组
局限性转导
三、五细、菌温的和基噬因菌转体移与重组
普遍性转导与局限性转导的区别
区别要点 转导发生的时期
普遍性转导 裂解期
局限性转导 溶原期
转导的遗传物质 供体菌染色体DNA 噬菌体DNA及供体菌
任何部位或质粒
DNA的特定部位
转导的后果 转导频率
完全转导或流产转 导
基因的多拷贝；
一、细菌的遗传物质
乳糖操纵子
一、细菌的遗传物质
细菌基因组转录的主要特征：
（1）转录形成mRNA分子不需要加工； （2）tRNA和rRNA转录后需加工；
一、细菌的遗传物质
细 菌 的 r R N A 加 工 过 程
一、细菌的遗传物质
噬菌体细菌遗传和变异
几种重要的质粒
致育质粒（F质粒）
耐药质粒（R质粒）
毒力质粒（Vi质粒）
细菌素质粒
•噬菌体、细菌遗传和变异
1、致育质粒（F质粒）
编码细菌性菌毛； 带有F质粒的为雄性菌，能长出性菌毛； 无F质粒的为雌性菌，无性菌毛； 性菌毛介导细菌之间的接合。
和启动子）
•噬菌体、细菌遗传和变异
六、转座噬菌体
噬菌体的遗传物质可整合到细菌染色体的任何 位置，从而导致细菌的生物学性状改变。
噬菌体
前噬菌体
•噬菌体、细菌遗传和变异
第二节 细菌的变异现象与机制
•噬菌体、细菌遗传和变异
一、细菌的变异现象
➢ 形态结构变异 ➢ 毒力变异 ➢ 耐药性变异 ➢ 菌落变异
变异分为
遗传性变异（基因型变异）
细菌的基因结构发生了改变，如基因突变或重 组，不可逆，可遗传给后代。
非遗传性变异（表型变异） 环境改变导致，基因结构未发生变异，可逆， 不可遗传。
•噬菌体、细菌遗传和变异
细菌遗传变异的物质基础
染色体和染色体外遗传物质
质整 转 噬 合座 菌
粒子 因 体 子基 因 组
•噬菌体、细菌遗传和变异
F质粒接合过程
Donor
F+
F-
F+
F-
Recipieபைடு நூலகம்t
F+
F+
•噬菌体、细菌遗传和变异
F+
F+
R质粒接合
R质粒包括两部分 耐药传递因子（resistance transfer factor,RTF）
3基础微生物第四章噬菌体 第五章细菌遗传变异
余氵 贺 1933~1988
1958年，广慈医院在抢救大 面积烧伤工人邱财康期间， 为快速抑制绿脓杆菌的繁殖 ，余氵 贺 教授亲自带领师生到 郊外便池采集了几十种噬菌 体，选择其中噬菌力特别强 的应用于临床，攻克了绿脓 杆菌的感染，保全了邱财康 的肢体，使抢救工作顺利进 行，创造了我国烧伤史上的 奇迹。
39
4、整合子（integron，In）
是一种运动性的DNA分子， 能捕获和整合外源性基因， 使之成为功能性基因表达的基因元件。 可存在于染色体、质粒或转座子上。
Stokes HW，Hall RM．A Novel family of potentially mobile DNA elements encoding site-specific gene integration functions： integrons．Microbial，1989．
前噬菌体prophage: 整合在细菌基因组中 的噬菌体基因组
溶原性细菌
44
前噬菌体引起宿主菌的溶原性转化； 前噬菌体能整合到细菌染色体的任一位置， 改变细菌的某些生物学性状。 如大肠埃希菌温和性噬菌体Mu （mutator phage，诱变噬菌体）。
可作为生物诱变剂，研究细菌变异的工具。
45
二、细菌变异的机制
第三章 噬菌体 bacteriophage
1
2
噬菌体
感染细菌、真菌、放线菌或螺旋体等微生物的
病毒的总称。
个体微小，可以通过细菌滤器；
无细胞结构，主要有蛋白质构成的衣壳和包含
于其中的核酸组成；
为专性细胞内寄生的微生物。 不能独立生存， 噬菌体与宿主细胞之间的特异性
3
主要内容
噬菌体的生物学性状 噬菌体与宿主菌的关系 毒性噬菌体，温和噬菌体 噬菌体的应用
噬菌体和细菌的遗传与变异
plaque PFU
2. temperate phage 定义：Temperate phages are those that can enter a quiescent state in
教研室审阅意见：
教研室主任签名： 年月 日
1
基本内容
第 3 章 噬菌体
一、bacteriophage 的定义
Bacteriophage
Bacteriophage (phages) are viruses which infect bacteria, fungi, actinomycetes,
and spirochetes. They replicate as obligate intracellular parasites in host.
基本教材或主要参考书 《医学微生物学》主编：李凡 徐志凯（人卫版，第 8 版）
《医学微生物学》英文版，主编：贾文祥（人卫版，第 1 版）
教学目的与要求：
1．熟悉 bacteriophage 的生物学特性。
2．掌握 virulent phage 的复制周期。
3．掌握 temperate phage 的特性及与宿主的关系。
bacterial chromosome plasmid：定义、特征、重要质粒（F 质粒、R 质粒等）
plasmids are extrachromosomal genetic elements in bacteria. Most
plasmids are closed, circular, double-stranded DNA molecules.