第六章 细菌的遗传与变异
一、细菌遗传物质
1.细菌染色体(chromosome):环状双股DNA
2.质粒(plasmid):染色体外的遗传物质
(1)F质粒(fertility):编码细菌性菌毛
(2)R质粒(resistance):控制细菌耐药性
(3)col质粒(colicin):编码大肠杆菌素
(4)Vi质粒(virulence):决定细菌毒力的大小。
R质粒(resistance)的分类:
1.接合型耐药 (R)质粒:由耐药传递因子和耐药决定因子两部分组成。耐药传递因子编码细菌性菌毛,耐药决定因子表达耐药性基因。可通过结合的方式在细菌间传递。
2.非接合型耐药(R)质粒:可由转化或噬菌体转导方式进入受体菌。
二、细菌变异的种类
1.形态结构的变异:L-型变异(细胞壁丢失的变异)、H-O变异(鞭毛抗原丢失的变异)、V-W变异(Vi抗原丢失的变异)。
2.毒力的变异:毒力增强或减弱(BCG)的变异。
3.菌落的变异:S-R变异(光滑型菌落变为粗燥型菌落)。
4.耐药性变异:原来对某种抗生素敏感的细菌,产生对该种抗生素耐受性的变异。目前临床上分离到的易产生耐药性变异的细菌有:金黄色葡萄球菌、结核杆菌、痢疾杆菌和绿脓杆菌等。
三、细菌变异的机制
1.基因突变(gene mutation)
细菌遗传物质的结构发生突然而稳定地改变,导致细菌性状的遗传性变异。
2.基因的转移与重组(gene transfer and recombination):
(1)转化(transformation)
(2)接合(conjugation)
(3)转导(transduction)
(4)溶源性转换(lysogenic conversion)
转化(transformation)
供体菌游离的DNA片段直接进入受体菌,使受体菌获得新的遗传性状的过程。
感受态(competence)
受体菌只有处于感受态时,才能够摄取外源DNA片段(transforming principle)。感受态一般出现在细菌对数生长期后期,维持最长约3~4h。
转导(transduction)
以温和噬菌体作为载体将供体菌的遗传物质传递给受体菌,使受体菌获得新的遗传性状的过程。
接合(conjugation)
供体菌通过性菌毛将遗传物质(质粒或细菌的染色体)传递给受体菌,使受体菌获得新的遗传性状的过程。
溶原性转换(lysogenic conversion)
温和噬菌体以前噬菌体的形式与宿主菌染色体发生整合,从而使宿主菌获得新的遗传性状的过程。
示例:
白喉杆菌:白喉外毒素;肉毒梭菌:肉毒毒素;产气荚膜梭菌:α毒素
在一定条件下,细菌的溶原状态可自发终止,噬菌体进入溶菌周期,最终导致细菌死亡、裂解。
例题:
1.细菌的遗传物质包括____________.
A.核质和质粒 B.核质、质粒和附加体
C.核质、质粒和前噬菌体
D.核质和前噬菌体 E.核质、附加体和前噬菌体
2.与细菌致育性有关的因子是____________.
A.R决定因子 B.F因子 C.V因子 D.X因子 E.Col因子
3.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.质粒是细菌必备结构
C.质粒能在胞浆中自行复制 D.与某些细菌的耐药性有关
E.质粒可独立存在于细菌体内
参考答案
1.A 2.B 3.B