1、 稳定稳定 不稳定不稳定第一节第一节 细菌的变异现象细菌的变异现象 形态、结构变异形态、结构变异 抗原性变异抗原性变异 菌落变异菌落变异 毒力变异毒力变异 耐药性变异耐药性变异 一、形态结构变异一、形态结构变异 L型变异型变异 青霉素、溶菌酶青霉素、溶菌酶 -正常形态细菌正常形态细菌 L型细菌型细菌 抗体或补体抗体或补体 (部分或完全失去胞壁部分或完全失去胞壁)芽孢变异芽孢变异 42-43 -炭疽杆菌炭疽杆菌 失去形成芽胞能力失去形成芽胞能力,毒性降低毒性降低 10-20天天 鞭毛变异（鞭毛变异（H-O变异）变异）0.1%石炭酸石炭酸 -变形杆菌变形杆菌 点状生长、单个菌落点状生长、单个菌落（
2、O）迁徙生长（迁徙生长（H）二、菌落变异二、菌落变异 在陈旧培养基中长期培养在陈旧培养基中长期培养光滑型菌落光滑型菌落 粗糙型菌落粗糙型菌落 S S R R原因：失去原因：失去LPSLPS的特异多糖的特异多糖三、毒力变异三、毒力变异 增强增强 感染感染棒状杆菌噬菌体棒状杆菌噬菌体白喉棒状杆菌白喉棒状杆菌 获得白喉毒素获得白喉毒素 减弱减弱 胆汁、甘油、马铃薯培养基胆汁、甘油、马铃薯培养基牛分枝杆菌牛分枝杆菌 卡介苗卡介苗 13年年(230代代)四、耐药性变异四、耐药性变异 细菌对某种抗菌药物从敏感变成耐药的变异细菌对某种抗菌药物从敏感变成耐药的变异 金黄色葡萄球菌金黄色葡萄球菌 MRSA（耐甲
3、氧西林金黄（耐甲氧西林金黄 色葡萄球菌）色葡萄球菌）有些细菌还同时耐受多种抗菌药物，即多重耐药性，有些细菌还同时耐受多种抗菌药物，即多重耐药性，甚至产生药物依赖性甚至产生药物依赖性 含链霉素培养基含链霉素培养基痢疾志贺菌痢疾志贺菌 痢疾志贺菌依链株痢疾志贺菌依链株 长期培养长期培养 (SmD株株)严格宿主特异性，分布极广，有菌即有噬菌体噬菌体有三种基本形态，即蝌蚪形、微球形和细杆形。转导（transduction）噬菌体媒介噬菌体媒介转移：F质粒进入F菌，1分钟完成溶原性细菌：带有前噬菌体的细菌。噬菌体媒介有些细菌还同时耐受多种抗菌药物，即多重耐药性，甚至产生药物依赖性BCG：牛型结核杆菌（有
4、毒株）可携带多个耐药中心序列有与转位无关的基因以细菌为模型检测可疑致癌物的常用方法包括：插入序列（IS）稳定 不稳定由于由于 棒状杆菌噬菌体棒状杆菌噬菌体DNA携带白喉毒素携带白喉毒素基因，其感染白喉棒状杆菌后，使无毒的白基因，其感染白喉棒状杆菌后，使无毒的白喉棒状杆菌获得产生白喉毒素的能力。喉棒状杆菌获得产生白喉毒素的能力。细菌基因转移和重组的类型及其主要差异？-炭疽杆菌 失去形成芽胞能力,毒性降低 10-20天是一类不依赖于同源性重组可以在细菌的基因组（染色体、质粒、噬菌体）中从一个位置转移到另一个位置上的独特DNA片段，也称为跳跃基因（jumping genes）或移动基因（movabl
5、e genes）。13年，230次传代营养缺陷突变体 营养物质筛选接合（conjugation）-变形杆菌 点状生长、单个菌落（O）抵抗力：比一般细菌繁殖体强。当与诱导物结合时，使阻遏蛋白诱导物复合物脱离DNA链，去除阻遏蛋白的抑制作用。如：毒素基因、耐药基因等是一类具有转座作用的大肠埃希菌温和噬菌体，可随机插入宿主菌DNA中。严格宿主特异性，分布极广，有菌即有噬菌体噬菌体媒介第四节 细菌变异的机制转化 供菌 受菌摄入 第三节第三节细菌基因表达的调节细菌基因表达的调节 操纵子操纵子细菌的许多相关基因串连排列在染色体细菌的许多相关基因串连排列在染色体的特定部位，其上游有启动子和操纵基因序列，的特
6、定部位，其上游有启动子和操纵基因序列，共同构成一个转录单位。共同构成一个转录单位。在操纵子的上游有一个调节基因，其编码产物在操纵子的上游有一个调节基因，其编码产物能调节操纵子的活动。能调节操纵子的活动。抑制基因转录抑制基因转录1.1.阻遏蛋白阻遏蛋白 由调节基因编码，与操纵基因区结合，由调节基因编码，与操纵基因区结合，可阻断启动子与可阻断启动子与RNARNA聚合酶结合或结合后不能移动，聚合酶结合或结合后不能移动，从而阻止起始基因转录；当与诱导物结合时，使从而阻止起始基因转录；当与诱导物结合时，使阻遏蛋白诱导物复合物脱离阻遏蛋白诱导物复合物脱离DNADNA链，去除阻遏蛋链，去除阻遏蛋白的抑制作用
7、。白的抑制作用。2.2.辅阻遏物辅阻遏物 酶反应的终末产物或结构相似的化合酶反应的终末产物或结构相似的化合物，与阻遏蛋白结合形成一种活性阻遏物，抑制物，与阻遏蛋白结合形成一种活性阻遏物，抑制基因转录。基因转录。Go to 促进基因转录促进基因转录 分解物基因激活蛋白（分解物基因激活蛋白（CAP）：）：大肠埃希大肠埃希菌中的一类调节转录活性的转录因子，与菌中的一类调节转录活性的转录因子，与cAMP结合形成结合形成CAPcAMP复合物后，能与复合物后，能与启动子区域的启动子区域的DNA序列结合，增强序列结合，增强RNA聚合聚合酶与启动子的结合，提高基因的转录和翻译。酶与启动子的结合，提高基因的转录
8、和翻译。基因突变是指基因突变是指DNADNA碱基对的置换、插入或缺碱基对的置换、插入或缺失所致的基因结构变化，分为点突变和多失所致的基因结构变化，分为点突变和多点突变。点突变。基因突变是生物变异的主要原因，也是生基因突变是生物变异的主要原因，也是生物进化的主要因素。物进化的主要因素。细菌染色体转移频率高，F质粒低，很少使受菌成为F菌选择目的基因，细菌中表达，如胰岛素、白介素、干扰素等大多数噬菌体呈蝌蚪形。粒同存于一个菌细胞内通过性菌毛将供菌DNA转给受体菌，受体菌获得供体菌性状。减毒株（BCG）色葡萄球菌）条件型突变体 温度敏感试验在陈旧培养基中长期培养色葡萄球菌）耐药传递因子（RTF）：基因
9、型变异：BCG普遍性转导与局限性转导的区别噬菌体有三种基本形态，即蝌蚪形、微球形和细杆形。严格宿主特异性，分布极广，有菌即有噬菌体普遍性转导generalized transduction 前噬菌体从溶原菌染色体上脱离，进行增殖，在裂前噬菌体从溶原菌染色体上脱离，进行增殖，在裂解期的后期，噬菌体的解期的后期，噬菌体的DNADNA已大量复制，装配时可已大量复制，装配时可能会发生装配错误，误将细菌的能会发生装配错误，误将细菌的DNADNA片段装入噬菌片段装入噬菌体的头部，成为一个转导噬菌体。转导噬菌体能以体的头部，成为一个转导噬菌体。转导噬菌体能以正常方式感染另一宿主菌，并将其头部的染色体注正常方
10、式感染另一宿主菌，并将其头部的染色体注入受体菌内。入受体菌内。被包装的被包装的DNADNA可以是供体菌染色体上的任何部分。可以是供体菌染色体上的任何部分。供体菌供体菌受体菌受体菌转导噬菌体转导噬菌体细菌细菌DNA噬菌体噬菌体DNA转导噬菌体能以正常方式感染另一宿主菌，并将其头部的染色体注入受体菌内。当与诱导物结合时，使阻遏蛋白诱导物复合物脱离DNA链，去除阻遏蛋白的抑制作用。转导 供菌 噬菌体媒介减毒株（BCG）当与诱导物结合时，使阻遏蛋白诱导物复合物脱离DNA链，去除阻遏蛋白的抑制作用。并随细菌复制而复制，随细菌的分裂而分配到子代细菌染色体中。转移：F质粒进入F菌，1分钟完成供受菌基因型：亲
11、缘关系越近，转化率越高转导噬菌体能以正常方式感染另一宿主菌，并将其头部的染色体注入受体菌内。BCG：牛型结核杆菌（有毒株）被包装的DNA可以是供体菌染色体上的任何部分。类型 基因来源 转移方式变化 未变结构：由头部和尾部组成；诱动传递（mobilization）结果结果 完全转导完全转导 流产转导流产转导未整合未整合整合整合局限性转导局限性转导restrictedtransduction 或称特异性转导，或称特异性转导，所转导的只限于所转导的只限于供体菌染色体上特定的基因。供体菌染色体上特定的基因。溶原期时，噬菌体溶原期时，噬菌体DNA整合在细菌整合在细菌染色体特定部位，噬菌体染色体特定部位，
12、噬菌体DNA发生发生偏差分离，将自身的一段偏差分离，将自身的一段DNA留在留在细菌染色体上，而带走了细菌细菌染色体上，而带走了细菌DNA上两侧的基因。当其转导并整合到上两侧的基因。当其转导并整合到受体菌中，使受体菌获得供体菌的受体菌中，使受体菌获得供体菌的某些遗传性状。所转导的只限于供某些遗传性状。所转导的只限于供体菌上个别的基因。体菌上个别的基因。普遍性转导与局限性转导的区别普遍性转导与局限性转导的区别区别要点区别要点普遍性转导普遍性转导局限性转导局限性转导基因转导发生的时期基因转导发生的时期裂解期裂解期溶原期溶原期转导的遗传物质转导的遗传物质供体菌染色体供体菌染色体DNA任何部位或质粒任何
13、部位或质粒噬菌体噬菌体DNA及供体及供体菌菌DNA的特定部位的特定部位转导的后果转导的后果完全转导或流产转完全转导或流产转导导受体菌获得供体菌受体菌获得供体菌DNA特定部位的遗特定部位的遗传特性传特性转导频率转导频率受体菌的受体菌的10-7转导频率较普遍转转导频率较普遍转导增加导增加1000倍倍(10-4)溶原性转换（溶原性转换（lysogenicconversion）：）：溶原性细菌因染色体上整合有前噬菌体溶原性细菌因染色体上整合有前噬菌体而获得新的性状。而获得新的性状。原生质体融合（原生质体融合（protoplastfusion）：）：将两种不同细菌的原生质体混合，滴加将两种不同细菌的原生
14、质体混合，滴加聚乙二醇促使原生质体融合。聚乙二醇促使原生质体融合。Return 返回返回 稳定稳定 不稳定不稳定普遍性转导generalized transduction 前噬菌体从溶原菌染色体上脱离，进行增殖，在裂前噬菌体从溶原菌染色体上脱离，进行增殖，在裂解期的后期，噬菌体的解期的后期，噬菌体的DNADNA已大量复制，装配时可已大量复制，装配时可能会发生装配错误，误将细菌的能会发生装配错误，误将细菌的DNADNA片段装入噬菌片段装入噬菌体的头部，成为一个转导噬菌体。转导噬菌体能以体的头部，成为一个转导噬菌体。转导噬菌体能以正常方式感染另一宿主菌，并将其头部的染色体注正常方式感染另一宿主菌，并将其头部的染色体注入受体菌内。入受体菌内。被包装的被包装的DNADNA可以是供体菌染色体上的任何部分。可以是供体菌染色体上的任何部分。
