举例说明细菌变异的类型及意义
举例说明细菌变异的类型及意义
细菌变异是指细菌在繁殖过程中产生的遗传变异，主要包括基因突变和基因重组两种类型。细菌变异对细菌的生存和适应环境具有重要意义，下面将具体列举十个细菌变异的类型及其意义。
1. 点突变：点突变是指细菌染色体上的一个碱基发生替换、插入或缺失，导致基因序列发生改变。例如，青霉素抗性细菌的产生，是由于其基因中的一个位点发生突变，导致细菌对青霉素产生抗性。这种突变对细菌生存的意义在于提供了对抗抗生素的能力。
2. 基因重组：基因重组是指细菌染色体上的基因片段发生重排或重组，产生新的基因组合。例如，大肠杆菌在不利环境下，通过基因重组可以产生新的代谢途径，使其能够利用新的营养源，提高生存能力。
3. 缺失突变：缺失突变是指细菌染色体上的一个或多个基因发生缺失现象。例如，缺失了某个代谢酶基因的细菌，无法进行特定代谢途径，从而限制了其生存环境和适应能力。
4. 插入突变：插入突变是指细菌染色体上插入外源基因或转座子等遗传元素。例如，细菌感染病毒时，病毒的基因组可以插入到细菌染色体中，导致细菌产生新的特性或功能。
5. 逆转录突变：逆转录突变是指RNA病毒通过逆转录过程将RNA转录成DNA，并插入到细菌染色体中。例如，逆转录酶病毒可以将其
RNA基因组逆转录成DNA，并插入到细菌染色体中，从而改变细菌的基因组和表达。
6. 重复序列扩增：重复序列扩增是指细菌染色体上的重复序列发生扩增现象。例如，某些细菌在适应新环境时，重复序列会发生扩增，从而改变细菌的表型，提高其适应能力。
7. 跨种质传递：跨种质传递是指细菌之间通过水平基因转移的方式，将遗传物质传递给其他物种。例如，耐草酮酸的细菌通过水平基因转移将耐草酮酸的基因传递给其他细菌，使其获得对抗草酮酸的能力。
8. 共生关系形成：细菌通过与其他物种的共生关系，使其能够适应特定环境。例如，一些细菌与植物根系形成共生关系，通过与植物共生，细菌可以获得必需的营养物质，而植物则受益于细菌提供的氮源。
9. 逆境适应：细菌在面对逆境时，通过基因变异来适应环境。例如，某些细菌在受到高温、低温或酸碱等逆境时，可以通过调控热休克蛋白的表达来适应环境。
10. 药物抗性：细菌在长期接触抗生素的情况下，通过基因变异产生药物抗性。例如，青霉素抗性细菌是由于其基因中的一个位点发生突变，导致细菌对青霉素产生抗性。这种变异对细菌而言具有重要意义，使其能够在抗生素的压力下存活和繁殖。
细菌的变异类型多种多样，每种变异都对细菌的生存和适应环境具有重要意义。通过变异，细菌可以获得对抗抗生素的能力、适应新的营养源、改变基因组和表达、形成共生关系、适应逆境等。这些变异使得细菌能够在不断变化的环境中生存下去，并且对人类健康和生态系统的稳定性有重要影响。因此，对细菌变异的研究可以帮助我们更好地理解和应对细菌的适应能力和致病机制。
微生物学
1名词解释 毒力变异：细菌原来毒力减弱或增强的变异现象 噬菌体：是指一类侵袭细菌的病毒。 毒性噬菌体：能在宿主菌细胞内复制增殖，产生许多子代噬菌体，并最终裂解细菌的噬菌体。 温和噬菌体：建立溶源性周期的噬菌体 前噬菌体：噬菌体核酸与细菌染色体整合。 转化：受体菌摄取供体菌游离的DNA片段，从而获得新的遗传性状的方式 转导：以温和噬菌体为载体，将供体菌的遗传物质转移到受体菌中去，使受体菌获得新的遗传性状的方式叫转导。 接合：细菌通过性菌毛将遗传物质（主要为质粒）从供体菌转移给受体菌，使受体获得新的遗传性状。 容源性转化：温和噬菌体的DNA整合到宿主菌的染色体DNA后，使细菌的基因型发生改变从而获得新的遗传状 2何谓毒力变异？举例说明。 答：毒力变异是指毒力增强或减弱的变异。例如：白喉棒状杆菌被β棒状杆菌噬菌体溶原化后，可以编码产生白喉毒素，从无毒株变为有毒株，引起白喉。 3在自然条件下和人工条件下，细菌获得外源性遗传物质的方式有哪些。各举一例说明答：1）转化：受体菌直接摄取外界游离的DNA片段，从而获得新的遗传性状。如肺炎链球菌毒力转化试验。 2）接合：供体菌以性菌毛与受体菌连接将其遗传物质通过性菌毛传递给受体菌，导致受体菌变异的过程。如F质粒的接合传递。 3）转导：以噬菌体为媒介，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。分为普遍性转导和局限性转导。如λ噬菌体局限性转导gal基因或bio基因。 4）转换：温和噬菌体的DNA整合在宿主菌染色体DNA上，导致宿主菌获得新的遗传性状。如β棒状杆菌噬菌体在白喉棒状杆菌之间的转换。
1名词解释 正常菌群：是定居于人体表和开放性腔道中不同种类和数量的微生物群。 条件致病菌：有些细菌可在人体皮肤或与外界相通的腔道内寄生、增殖，通常不致病，但当条件改变时或因宿主免疫功能下降就可能致病 侵袭力：是指致病菌突破机体的防御功能，在体内定居、繁殖和扩散的能力。 隐性感染：当机体抗感染的免疫力较强，或侵入的致病菌数量不多、毒力较弱，感染后对集体损害轻，不出现或出现不明显的临床症状。 毒血症：病原菌侵入机体局限组织中生长繁殖后，只有其产生的外毒素进入血液，细菌本身不侵入血流，外毒素作用于组织和细胞，引起特殊的临床症状，如白喉和破伤风菌等。 菌学症：病原菌由局部侵入血流未在其中繁殖或极少量繁殖引起轻微的临床症状、 败血症：病原菌侵入血液，并在其中大量生长繁殖产生毒性代谢产物，引起全身严重的中毒症状。如鼠疫和炭疽菌，引起不规则发热，皮肤和粘膜有出血点，肝脾肿大等。 脓毒血症：指化脓性病菌侵入血流后，在其中大量繁殖，并通过血流扩散至宿主体内的其他组织或器官，产生新的化脓性病灶。 带菌者：有时致病菌在显性或隐性感染后并未立即消失，在体内继续存留一定时间，与机体免疫力处于相对平衡状态，是为带菌状态，该宿主称为带菌者。 医院感染：是指患者在入院时既不存在，也不处于潜伏期，而在医院内发生的感染，包括在医院获得而于出院后发病的感染。 2何谓条件致病菌？致病条件是什么？ 答：条件致病菌是指在正常情况下不致病，但在某些特殊的条件下可引起疾病的正常菌群。其致病的条件是①细菌寄居部位改变。②机体免疫力降低。③菌群失调。 3构成细菌侵袭力的因素有哪些？ 答：细菌的菌体表面结构及其产生的侵袭性酶有关。⑴菌体表面结构：①菌毛和粘附因子②荚膜③类荚膜物质：如Ａ族链球菌表面的Ｍ蛋白、伤寒和副伤寒杆菌表面的Vi抗原及某些大肠杆菌的Ｋ抗原等。⑵侵袭性酶：如Ａ族链球菌产生的链激酶和透明质酸酶，金黄色葡萄球菌产生的血浆凝固酶等。 4细菌内，外毒素个各有何特点？ 答：：①绝大多数革兰阳性菌及部分革兰阴性菌产生的毒性蛋白质。②不耐热。③可刺激机体产生抗毒素。④毒性强。⑤对机体具有选择毒性作用。：⑴革兰阴性细菌细胞壁的脂多糖。⑵耐热。 ⑶不能刺激机体产生抗毒素。⑷具有菌种抗原特异性。⑸毒性较弱：
举例说明细菌变异的类型及意义
举例说明细菌变异的类型及意义 细菌变异是指细菌在繁殖过程中产生的遗传变异，主要包括基因突变和基因重组两种类型。细菌变异对细菌的生存和适应环境具有重要意义，下面将具体列举十个细菌变异的类型及其意义。 1. 点突变：点突变是指细菌染色体上的一个碱基发生替换、插入或缺失，导致基因序列发生改变。例如，青霉素抗性细菌的产生，是由于其基因中的一个位点发生突变，导致细菌对青霉素产生抗性。这种突变对细菌生存的意义在于提供了对抗抗生素的能力。 2. 基因重组：基因重组是指细菌染色体上的基因片段发生重排或重组，产生新的基因组合。例如，大肠杆菌在不利环境下，通过基因重组可以产生新的代谢途径，使其能够利用新的营养源，提高生存能力。 3. 缺失突变：缺失突变是指细菌染色体上的一个或多个基因发生缺失现象。例如，缺失了某个代谢酶基因的细菌，无法进行特定代谢途径，从而限制了其生存环境和适应能力。 4. 插入突变：插入突变是指细菌染色体上插入外源基因或转座子等遗传元素。例如，细菌感染病毒时，病毒的基因组可以插入到细菌染色体中，导致细菌产生新的特性或功能。 5. 逆转录突变：逆转录突变是指RNA病毒通过逆转录过程将RNA转录成DNA，并插入到细菌染色体中。例如，逆转录酶病毒可以将其
RNA基因组逆转录成DNA，并插入到细菌染色体中，从而改变细菌的基因组和表达。 6. 重复序列扩增：重复序列扩增是指细菌染色体上的重复序列发生扩增现象。例如，某些细菌在适应新环境时，重复序列会发生扩增，从而改变细菌的表型，提高其适应能力。 7. 跨种质传递：跨种质传递是指细菌之间通过水平基因转移的方式，将遗传物质传递给其他物种。例如，耐草酮酸的细菌通过水平基因转移将耐草酮酸的基因传递给其他细菌，使其获得对抗草酮酸的能力。 8. 共生关系形成：细菌通过与其他物种的共生关系，使其能够适应特定环境。例如，一些细菌与植物根系形成共生关系，通过与植物共生，细菌可以获得必需的营养物质，而植物则受益于细菌提供的氮源。 9. 逆境适应：细菌在面对逆境时，通过基因变异来适应环境。例如，某些细菌在受到高温、低温或酸碱等逆境时，可以通过调控热休克蛋白的表达来适应环境。 10. 药物抗性：细菌在长期接触抗生素的情况下，通过基因变异产生药物抗性。例如，青霉素抗性细菌是由于其基因中的一个位点发生突变，导致细菌对青霉素产生抗性。这种变异对细菌而言具有重要意义，使其能够在抗生素的压力下存活和繁殖。
细菌变异 形态
细菌变异形态、结构变异毒力变异耐药性变异菌落变异质粒（plasmid）细菌染色体外的遗传物质，是环状闭合的双链DNA。带有遗传性息，能自行复制，随细菌分裂转移到子代细胞，并非细菌生长所必需。特征自我复制能力 编码产物赋予细菌某些性状特征可自行丢失与消除转移性相容性和不相容性 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（COL质粒）代 谢质粒 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。 毒性噬菌体（virulent phage） –能在宿主菌细胞内复制增殖，产生许多子代噬菌体，并最终裂解细菌，称为 毒性噬菌体 温和噬菌体（temperate phage）/ 溶原性噬菌体（lysogenic phage） –噬菌体基因与宿主菌染色体整合，不产生子代噬菌体，但噬菌体DNA能随 细菌DNA复制，并随细菌的分裂而传代 –毒性噬菌体复制周期吸附穿入生物合成成熟与释放 普遍性转导与局限性转导的区别 细菌的基因转移和重组可通过转化transformation接合conjugation转导transduction 、溶原性转换generalized transduction和原生质体融合等方式进行。 细菌的感染细菌侵入宿主机体后，进行生长繁殖、释放毒性物质引起机体不同程度的 病理过程，称为细菌的感染(bacterial infection)或传染。 有些细菌在正常情况下并不致病，但在某种特定条件下可致病，这类细菌称为条件致病菌 (conditioned pathogen)，又称机会致病菌（opportunistic bacterium 致病条件：寄居部位 的改变免疫功能低下菌群失调症 正常菌群的概念及分布 概念在正常人的体表和与外界相通的腔道中寄居着不同种类和数量的微生物，这些微生 物通常对人体无害，称正常微生物群，通称正常菌群(normal flora)。 正常菌群的生理作用： 1．生物拮抗——作屏障生物屏障（生物膜），化学屏障（代谢产物），营养竞争 2．营养作用——产营养 3．免疫作用——有免疫作为抗原，促进机体免疫器官的发育和免疫应答 4．抗衰老作用——除废物抗衰老（SOD），抗肿瘤（分解食物中的致癌物质） 细菌的毒力侵袭力（荚膜粘附素荚膜侵袭性酶） 毒素（内毒素外毒素） 外毒素（exotoxin）：多数革兰阳性菌和少数革兰阴性菌在生长繁殖过程中释放到菌体外的蛋
13细菌的遗传与变异
第13章细菌的遗传与变异 【学习建议】 本章内容介绍了细菌遗传和变异方面的基本知识。由于细菌是单细胞生物，繁殖迅速，代谢活跃，极易受到外界因素的影响发生变异并表现出来，因此对临床感染性疾病的诊断、治疗和预防都有不可低估的影响。 通过学习本章, 我们应掌握参与细菌遗传变异的物质种类、噬菌体和质粒的概念。熟悉细菌变异的常见现象及其实际意义，尤其是细菌耐药性变异和毒力变异对医学实践的意义及实例，以及F＋菌、F－菌和F质粒的概念、基因重组的四种方式：转化、转导、溶原性转换和接合的基本概念。了解细菌变异的机制。 【 【内容提要】 一、参与细菌遗传变异的物质 （一）细菌的核质：由裸露的双股DNA盘绕组成，编码细菌生命必须的遗传性状。 （二）细菌的质粒：是细菌染色体外的遗传物质，由双股环状DNA构成。质粒控制细菌非生存必需性状，但可给细菌一些特定性状，如编码性菌毛的F质粒、编码耐药性的R质粒。 （三）噬菌体：是一类侵袭细菌、螺旋体、真菌等微生物的病毒。根据噬菌体感染宿主菌后是否裂解宿主菌分为毒性噬菌体（链接【概念简释】8）和温和噬菌体（链接【概念简释】9）。 二、细菌变异的机制 （一）基因突变 1．突变的概念：（链接【概念简释】1）。 2．突变的类型： （1）点突变：DNA核苷酸序列中个别碱基的置换、插入或缺失导致个别基因的改变所产生的遗传
性状改变。 （2）染色体突变：大段核苷酸序列的插入、缺失或易位引起多个基因改变所产生的遗传性状改变。（二）基因的转移和重组 1．基因重组的概念：（链接【概念简释】2）。 2．外源基因的来源：供体菌的染色体片段、质粒、噬菌体DAN。 3．细菌基因转移的方式： （1）转化：受体菌直接摄取供体菌游离的DNA片段而获得新的遗传性状。 （2）转导：受体菌通过温和噬菌体获取供体菌的DNA片段而获得新的遗传性状。 （3）接合：受体菌通过性菌毛获取供体菌的DNA片段而获得新的遗传性状。 （4）溶原性转换：温和噬菌体的DNA片段整合在宿主菌的染色体上导致细菌的遗传性状发生改变。 三、常见细菌变异现象及实际意义 （一）形态结构变异：L型变异（参见：第11章【概念简释】11）、H－O变异、荚膜变异、芽胞变异等。 （二）菌落变异：S－R变异（链接：【概念简释】15）。 （三）毒力变异： 1．毒力减低：人工诱导细菌发生毒力减低变异可用于制备减毒活疫苗。如卡介苗（链接：【概念简释】12）。 2．毒力增强：细菌增强致病性，如溶原性白喉杆菌产生白喉毒素（链接：【概念简释】11）。 （四）耐药性变异：临床治疗应选择敏感抗生素。（链接：【概念简释】14、【重点难点】三、（二）、2）。（五）抗原性变异: 细菌的形态结构和菌落的变异往往伴随抗原性的变异，在细菌学诊断时应注意避免由于抗原性的变异而造成错误诊断。 【概念简释】 1．基因突变：由于细菌自身DNA结构的改变导致细菌发生遗传性状的改变。 2. 基因重组：由于细菌基因组中插入外来DNA片段而导致细菌发生遗传性状的改变。 3．转化:受体菌直接摄取供体菌游离的DNA片段并与自身基因整合而获得新的遗传性状。 4．转导:受体菌通过温和噬菌体为载体获取供体菌的DNA片段并与自身基因整合而获得新的遗传性状。 5．溶原性转换：温和噬菌体侵入宿主菌后将其DNA片段整合在宿主菌基因上，导致细菌遗传性状发生改变。 6．接合：供体菌（F＋菌）通过性菌毛与受体菌（F－菌）接触并将自身DNA片段（通常是质粒）传递给受体菌使其获得新的遗传性状。 7．噬菌体：一类寄生在细菌、真菌、支原体、螺旋体等微生物细胞中的病毒。噬菌体感染细菌后可造成细菌裂解；或将其基因片段整合在宿主菌DNA上，使细菌发生基因重组导致遗传性状改变。 前者称为毒性噬菌体；后者称为温和噬菌体。温和噬菌体参与的细菌基因重组有两种方式：转导和溶原性转换。转导转移的是供体菌的DNA片段。溶原性转换转移的是噬菌体DNA片段。 8．毒性噬菌体：感染细菌后可在宿主菌细胞内增殖并造成宿主菌裂解的噬菌体。 9．温和噬菌体：感染细菌后不在宿主菌细胞内增殖，而是将自身DNA与宿主菌DNA整合，使宿主菌遗传性状发生改变的噬菌体。 10．前噬菌体：整合在宿主菌DNA上的温和噬菌体DNA。 11．溶原性细菌：基因组带有噬菌体DNA（前噬菌体）的细菌。溶原性细菌的遗传性状可发生改变，如白喉杆菌感染β-棒状杆菌噬菌体后，由原来的无毒株(不产毒素)变为有毒株，成为可产白喉毒素的溶原性白喉杆菌。 12．卡介苗：有毒的牛型结核杆菌经反复人工培养传代后，形成的毒力减低而抗原性完整的变异株，
第三节 微生物的变异
第四章微生物与外界环境 第四节微生物的变异 遗传和变异是生物的基本特征之一，也是微生物的基本特征之一。所谓遗传，系亲代与子代的相似性，它是物种存在的基础；所谓变异，是亲代与子代以及子代之间的不相似性，它是物种发展的基础。生物离开遗传和变异就没有进化。微生物的变异可以自发地发生，也可以人为地使之发生。由于微生物体内遗传物质的改变发生的，可以遗传给后代的变异，称为遗传性变异；由于环境条件的改变引起的，一般不遗传给后代的变异，称为非遗传性变异。 （一）常见的微生物变异现象 1．形态变异细菌在异常条件下生长发育时，可以发生形态的改变。如炭疽病猪咽喉部分离到的炭疽杆菌，多不呈现典型的竹节状排列，而是细长如丝状；慢性猪丹毒病猪心脏病变部的猪丹毒杆菌呈长丝状，都是细菌形态变异的实例。在实验室保存菌种，如不定期移植和通过易感动物接种，形态也会发生变异。 2．结构与抗原性变异 （1）荚膜变异有荚膜的细菌，在特定条件下，可能丧失其形成荚膜的能力，如炭疽杆菌在动物体内和特殊培养基上能形成荚膜，而在普通培养基上则不形成荚膜，当将其通过易感动物机体时，便可完全地或部分地恢复形成荚膜的能力。由于荚膜是致病菌的毒力因素之一，又是一种抗原物质，所以荚膜的丧失，必然导致病原菌毒力和抗原性的改变。 （2）鞭毛变异有鞭毛的细菌在某种条件下，可以失去鞭毛。如将有鞭毛的沙门氏菌培养于含0.075%～0.1%石炭酸的琼脂培养基上，可失去形成鞭毛的能力。细菌失去了鞭毛，亦就丧失了运动力和鞭毛抗原。 （3）芽孢变异能形成芽孢的细菌，在一定条件下可丧失形成芽孢的能力。如巴斯德培养强毒炭疽杆菌于43℃条件下，结果育成了不形成芽孢的菌株。 3．菌落特征变异细菌的菌落最常见的有两种类型，即光滑型（S型）和粗糙型（R型）。S型菌落一般表面光滑、湿润、边缘整齐；R型菌落的表面粗糙、干而有皱纹、边缘不整齐。细菌的菌落在一定条件下从光滑型变为粗糙型时，称S→R变异。S→R变异时，细菌的毒力、生化反应、抗原性等也随之改变。在正常情况下，较少出现R→S的回归变异。 4．毒力变异病原微生物的毒力有增强或减弱的变异。让病原微生物连续通过易感动物，可使其毒力增强。将病原微生物长期培养于不适宜的环境中（如培养于含化学物质的培养基或高温下）或反复通过非易感动物时，可使其毒力减弱，这种毒力减弱的菌株或毒株可用于疫苗的制造。如炭疽芽孢苗、猪瘟兔化弱毒疫苗等都是利用毒力减弱的菌株或毒株制造的预防用生物制品。 5．耐药性变异细菌对许多抗菌药物是敏感的，但发现在使用某些药物治疗疾病过程中，其疗效逐渐降低，甚至无效，这是由于细菌对该种药物产生了抵抗力，这种现象为耐药性变异，如对青霉素敏感的金黄色葡萄球菌发生耐药性变异后，成为对青霉素有耐受性的菌株。细菌的耐药性大多是自发突变，也有是由
细菌的变异名词解释
细菌的变异名词解释 细菌的变异是指细菌不断演化变异适应新环境的过程，是许多微生物的物种多样性的重要来源。细菌的变异可能是由于遗传因素、（基因）重组、突变、基因置换、噬菌体介导等多种原因造成的。它不仅是一种微生物多样性的增加，也是细菌对于病原体感染的耐受性、抗药性、耐胁迫性等功能的变化。 细菌的变异可以发生在基因水平、代谢水平、细胞形态以及侵染机制等方面。基因变异可能包括改变基因组结构、表达水平变化和突变等现象。例如，在一种病原菌中，一个拮抗素靶基因可能发生变异，导致细菌相对于该药物具有耐药性；在另一种细菌中，一种抗原基因可能发生变异，从而改变细菌表面抗原分子，使细菌难以被免疫系统识别，也就使其具有较强的侵染性。它还可能包括改变基因组中某个基因的表达水平以及调节基因的表达水平等行为。 另外，细菌的变异还可发生在代谢水平，这种变异主要是由于细菌基因组中相关基因发生变异而引起的。例如，细菌代谢物的变异可能会导致细菌在新环境中形成新的结构，控制细菌的生长、繁殖过程，从而增强细菌对环境的适应能力，也会对细菌的抗药性产生影响。 细胞形态变异是指细菌胞体上有明显的变化，通常伴随着基因表达和代谢变化，常伴随着病原性和耐药性变异，这是微生物发展成病原菌与抗药性菌的重要因素。例如，细菌膜上的侵染复合物可能改变其膜的结构，从而影响细菌的识别和入侵；细菌外膜上的凝集素可能改变其形状和数量，从而影响细菌的质子梯度维持，这可能影响膜结
构和功能；细菌外膜上的糖蛋白也可能改变其形状和数量，从而影响细菌的侵染性。 最后，细菌的变异还可能发生在侵染机制方面。细菌的变异可能导致细菌的侵入机制发生变化，从而改变其对细胞的侵染性。例如，细菌可能改变其外膜的结构和构型，从而改变其侵染的信号途径，同时也可能改变细菌的侵染复合物，允许其入侵更多的组织细胞。 总之，细菌的变异对细菌发展具有重要意义，是病原性和耐药性变异的重要因素。它不仅可以为微生物多样性提供重要来源，也可以增强细菌对新环境的适应能力，从而使其能够在药物抵抗性、耐药性和增殖能力方面获得优势。然而，由于细菌变异速度快、变异机制复杂，所以对细菌的变异机制研究仍尚不完善，仍需加强研究，以期更好地清楚和控制病原菌的变异。
细菌遗传变异的机制
细菌遗传变异的机制 细菌是一类单细胞微生物，其遗传变异是指细菌在繁殖过程中产生的基因突变或基因重组等遗传变化。细菌遗传变异的机制主要包括突变、重组和水平基因转移等。 1. 突变 突变是指细菌遗传物质DNA序列发生突然而不可逆的改变。突变可以分为点突变和框架突变两种形式。 点突变是指DNA序列中的一个碱基被替换成另一个碱基，或者插入或删除一个碱基，导致DNA序列发生改变。这种突变可能会导致蛋白质结构和功能的变化，从而影响细菌的生理特性。 框架突变是指DNA序列中的插入或删除碱基导致读码框架发生改变，进而影响蛋白质的合成。框架突变往往会导致蛋白质合成终止或产生非功能性蛋白质，对细菌的生存和繁殖能力产生显著影响。 2. 重组 重组是指细菌遗传物质DNA序列间的互相交换和重组。重组可以分为同源重组和非同源重组两种形式。 同源重组是指DNA序列中具有相似序列的片段之间的重组。同源重组通常发生在DNA同源染色体或质粒之间，使得细菌可以从其他细
菌或环境中获取新的基因片段，从而增加了其适应新环境的能力。非同源重组是指DNA序列间没有相似性的片段之间的重组。这种重组机制往往发生在不同细菌种群之间，通过水平基因转移等方式实现。非同源重组可以导致细菌获得新的基因组合，从而增加了其生存和繁殖的潜力。 3. 水平基因转移 水平基因转移是指细菌之间通过直接接触、共享质粒、病毒介导等方式传递基因。水平基因转移可以发生在同种细菌之间，也可以发生在不同种细菌之间。 水平基因转移是细菌遗传变异中最重要的机制之一，它使得细菌可以快速地获得新的基因片段，从而具备新的生理特性。水平基因转移在细菌抗生素耐药性的形成中起到了重要的作用。通过水平基因转移，抗生素耐药基因可以从一个细菌种群传递给其他细菌，导致抗生素对这些细菌失去了杀灭作用。 细菌遗传变异的机制不仅使细菌能够适应不同的环境和抵抗外界的压力，也为细菌进化和适应性变化提供了基础。这些遗传变异的机制使得细菌在繁殖过程中具备了更大的遗传多样性，从而增加了其生存和繁殖的成功率。 总结起来，细菌遗传变异的机制主要包括突变、重组和水平基因转
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。 （4）根据所编码的生物学性状 质粒基因可编码多种重要的生物学性状： 致育质粒（fertility plasmid、F质粒）编码性菌毛，介导细菌之间的接合传递； ■耐药性质粒（resistance plasmid、R质粒）编码细菌对抗菌药物或重金属盐类的耐药性。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（r质粒）； ■毒力质粒（Vi质粒）编码与该菌致病性有关的毒力因子； ■细菌素质粒：编码细菌产生细菌素； ■代谢质粒：编码产生相关的代谢酶。 三、转位因子 ●转位因子（transposable element）：是一类在细菌染色体、质粒或噬菌体之间可自行移动的一段特异的具有转位特性的核苷酸序列片段，又称移动基因。
试述细菌的生物学性状变异及其在医学实践中的意义。
试述细菌的生物学性状变异及其在医学实践中的意义。 细菌是一种简单的生物体，其含有极少的遗传物质，其生物学特征受环境的影响机制较弱，从而形成了其变异的特征，从而在医学实践中起到了重要作用。 细菌的生物学特征变异包括形态特征变异和生化特征变异。形态特征变异指微生物在形态上发生变化，例如大小、形状、表面结构等。这些变异能够使微生物利用环境资源，在纳米环境中发挥优势，从而实现进化的作用。生化特征变异是指微生物在基因水平上发生变异，包括遗传物质发生变化、表达不同酶以及生产不同毒性物质等，这些变异能够使细菌获得自身的生存机会以及环境的优势，从而实现进化和适应性。 细菌变异的医学实践意义十分重要。首先，细菌变异能够使得部分病原微生物适应新环境，从而抵抗抗菌药物，并引起重症感染，而变异的表达酶可以促进其对抗药物的抵抗，从而对传播和治疗有重要的科学意义。其次，变异的表达酶也可以用于检测病原体，从而帮助医生确认病原体，从而提供有效的治疗方案，有助于早日康复。此外，变异同时也使得部分中性化药物变得非常有效，这些药物可以抑制病原菌的繁殖和活性，有效控制病原菌的传播，从而有助于治疗感染性疾病，改善患者的病情。 综上所述，细菌的生物学特征变异及其在医学实践中的意义十分重要。细菌的变异可以使其展示不同的形态特征和生化特征，为医学抗感染的实践提供了有效支持，从而提高抗菌药物的有效性，改善对
病原菌的检测和治疗，从而更有效地控制病原菌的传播和治疗感染性疾病。 除了细菌的变异之外，研究者还需要继续深入探索细菌的变异规律，加强对环境因素的研究，有助于更好的控制病原菌的变异和传播。只有彻底了解细菌变异的机理，才能更好的遏制病原菌的变异和传播，从而改善抗感染的实践效果，保障患者的健康。
举例说明细菌变异现象的类型
举例说明细菌变异现象的类型 细菌变异是指细菌在繁殖过程中发生的基因突变或基因重组等现象， 导致其遗传物质发生改变，从而表现出不同的形态、结构、代谢方式 或生存能力。细菌变异是一种自然现象，也是细菌适应环境、抵御抗 生素等策略的重要手段。下面将举例说明几种常见的细菌变异现象。1. 抗药性变异 抗药性是指细菌对某些抗生素产生耐药性，使得这些抗生素失去了杀 灭它们的能力。细菌产生抗药性主要有两种途径：一是通过基因突变，使得其原本敏感于某些抗生素的靶标发生改变，从而无法被该类抗生 素所识别和杀灭；二是通过水平基因转移（如质粒传递），获得了一 些能够分解或排泄抗生素的酶或泵等物质，从而降低了药物在其体内 的浓度和毒性。例如，金黄色葡萄球菌常常会产生β-内酰胺酶（β-lactamase），这种酶能够分解青霉素等β-内酰胺类抗生素，从而导 致细菌对这些药物产生耐药性。 2. 突变体变异 突变体是指在细菌繁殖过程中，由于基因突变或基因重组等原因而产 生的新型个体。突变体的出现往往会带来一些新的特性，如菌落形态、
代谢途径、致病力等方面的改变。例如，肠杆菌属中有一种名为Escherichia coli O157:H7的菌株，在其染色体上出现了一段与其他肠杆菌不同的DNA序列，从而使其具有了一种名为Shiga毒素的病原性因子。这种毒素能够引起人类肠道出血性大肠杆菌感染，并且具有较强的毒力和传播能力。 3. 生长速率变异 细菌在不同环境下生长速率可能会发生改变，这种现象被称为生长速率变异。例如，在营养充足、温度适宜和氧气充足的条件下，大多数细菌可以以指数倍增长，但是在营养匮乏、温度过高或过低、氧气不足等条件下，它们的生长速率会显著降低。此外，一些细菌还可以通过调节自身代谢途径、合成特定蛋白质等方式来适应环境变化，从而保证其生存和繁殖。 4. 突破免疫系统 一些细菌可以通过改变表面结构、合成新型抗原物质等方式来突破宿主免疫系统的防御，从而导致感染。例如，肺炎链球菌（Streptococcus pneumoniae）会在其表面合成一种名为多糖胶囊的物质，这种物质能够掩盖其表面上的其他抗原物质，并且能够诱导宿主免疫系统产生一些抑制性因子，从而使得肺炎链球菌能够在宿主体内长期存活和感染。
细菌 基因组变异
细菌基因组变异 细菌基因组变异：从微观到宏观的探索 细菌是一类微小而强大的生物体，它们广泛分布于各个环境中，包括土壤、水体、空气以及生物体内。细菌的繁殖速度极快，而且具有高度适应性和变异性，这使得它们成为了医学、生态学和基因工程领域的重要研究对象。 细菌的基因组由DNA分子组成，这些DNA分子携带了细菌的遗传信息。然而，基因组的不稳定性使得细菌的基因组在短时间内产生变异。这种变异可以是突变、插入、缺失等形式，从而导致细菌在遗传物质上的多样性。 细菌基因组变异可以分为两种类型：自发性变异和诱导性变异。自发性变异是细菌基因组在繁殖过程中自然产生的变异，一般与复制错误有关。而诱导性变异是外界环境和生物体因素诱导下的基因组变化，例如辐射、药物等。 细菌基因组的变异对细菌个体和群体产生了广泛的影响。在个体层面上，基因组变异会导致细菌的特征发生改变，包括抗药性、生长速度、代谢途径等，这使得细菌能够适应不同的环境条件。例如，一些细菌通过基因组变异获得了对抗抗生素的能力，从而导致了抗药性细菌的出现。
在群体层面上，细菌基因组的变异对进化和种群动态起到了重要 作用。通过基因组变异，细菌个体间的差异增加，这使得一部分个体 能够在特定环境中更好地生存和繁殖。这些适应性较强的个体会在群 体中变得更加优势，并逐渐成为主导群体。这种进化过程推动了细菌 群体的多样性和适应性的增加。 了解细菌基因组变异对我们研究和应用细菌具有指导意义。首先，这有助于我们理解细菌抗药性的产生机制，从而为抗菌药物的研发提 供依据。其次，通过研究细菌群体中的基因组变异，我们可以了解细 菌在不同环境中的适应性和竞争机制，进而指导环境保护和生态平衡 的维护。最后，细菌基因组变异也可以为基因工程提供参考，通过有 针对性地改变细菌的基因组，我们能够开发出更具实用价值的细菌菌株，包括工业生产、环境修复等领域。 综上所述，细菌基因组变异是一个充满挑战和机遇的领域。研究 细菌基因组变异不仅有助于我们深入了解微生物世界的奥秘，还能为 人类的健康和环境保护提供有效的解决方法。通过持续的研究和创新，我们相信细菌基因组变异将为人类社会带来更多的惊喜和益处。
第4章 细菌的变异
第4章细菌的变异 遗传与变异是生物的基本特征之一,细菌和一切生物一样,亦具有遗传性和变异性。当今生物科学利用细菌作为研究遗传的工具,并已成为研究遗传学的基本理论。由于细菌的结构简单,是单倍体细胞生物,繁殖快,不存在显性或隐性遗传问题,一旦基因改变即可表达。所以,细菌的遗传及变异易于表现,而被应用于基因工程, 从事分子水平的科学研究。 第一节细菌遗传与变异的概念 (concept of bacterial heredity and mutation) 一,细菌的遗传性 细菌在相对稳定的生活条件下,其形态、结构、繁殖、代谢、毒力、抗原性、以及对药物的敏感性等可保持相对稳定,并通过构成基因的DNA自身复制, 可将亲代细菌DNA携带的遗传信息准确地传给下一代,从而使亲代遗传信息决定的性状, 在子代得以表达,此称为细菌的遗传性(bacterial heredity)。 二, 细菌的变异性 细菌的稳定性并不是永恒不变的,随着在细菌生长繁殖过程中, 当外界环境条件发生变化,或细菌的遗传物质DNA结构发生某些变异时, 其原有的性状也随之发生改变,在亲代与子代间出现差异,此称为细菌的变异性(bacterial mutation)。 第二节细菌的遗传物质 一、细菌染色体 （一）大小与形状 双链、环状，109 Dal, 2.64χ109 400kb(kilobase),1.36mm，400个基因。
（二）染色体的复制 origin 复制起点 replicating fork 复制叉 replicon 复制子 二、质粒 plasmid (一)质粒的大小和形状 大部分质粒为环状，少数为线性如Borrelia, Streptomyces中的(二)质粒的复制 少数杂合质粒超过一个replicon (三)质粒的共同特性 1．具有自我复制能力 2．决定生物学效应 3．转移特性 细菌接合型非接合型质粒的区别 接合型非接合型 conjugative nonconjugative 大小大，>40kb <7.5kb 拷贝数少，1-几个/每个染色体多,>10个/每个染色体 复制特性紧密型松驰型 传递后代一分为二随机分配 3．相容性( compatibility) 4．自行丢失与消除( curing) (四)质粒控制的性状 1．抗生素抗性 R 因子 2．毒素 heat-labile,heat-stable 肠毒素，tetanus toxin, exfoliative toxin 3.adherence or colonization 所需的表面结构 4.细菌素 Col 5.其它 cryptic plasmid
第五章细菌的遗传与变异
第5章细菌的遗传与变异 遗传与变异是所有生物的一起生命特点。细菌亦是一种生物，其形态结构、生理代谢、致病性、耐药性、抗原性等性状都是由细菌的遗传物质所决定。遗传（heredity）使细菌的性状维持相对稳固，且代代相传，使其种属得以保留。另者在必然条件下，假设子代与亲代之间和子代与子代之间的生物学性状显现不同称变异（variation）。变异可使细菌产生新变种,变种的新特性靠遗传得以巩固，并使物种得以进展与进化。 细菌的变异分为遗传性与非遗传性变异，前者是细菌的基因结构发生了改变，如基因突变或基因转移与重组等，故又称基因型变异；后者是细菌在必然的环境条件阻碍下产生的变异，其基因结构未改变，称为表型变异。基因型变异样发生于个别的细菌，不受环境因素的阻碍，变异发生后是不可逆的，产生的新性状可稳固的遗传给后代。相反，表型变异易受到环境因素的阻碍，凡在此环境因素作用下的所有细菌都显现变异，而且当环境中的阻碍因素去除后，变异的性状又可恢复，表型变异不能遗传。 第一节细菌的变异现象 一、形态结构的变异 细菌的大小和形态在不同的生长时期可不同，生长进程中受外界环境条件的阻碍也可发生变异。如鼠疫耶尔森菌在陈腐的培育物或含30g/L NaCl的培育基上，形态可从典型的两极浓染的椭圆形小杆菌变成多形态性，如球形、酵母样形、亚铃形等。又如许多细菌在青霉素、免疫血清、补体和溶菌酶等因素阻碍下，细胞壁合成受阻，成为细胞壁缺点型细菌（细菌L型变异），L型的革兰染色多为阴性，呈球形、长丝状或多形态性，在含血清的高渗低琼脂培育基（含20％血清、5％NaCl、%琼脂）上能缓慢生长，形成中央厚而周围薄的荷包蛋样小菌落。
微生物名解+解答
1．微生物：微生物是指自然界存在的一大群种类繁多的微小生物，它们结构简单、体积微小，不能用肉眼直接观察到，必须借助光学或电子显微镜放大数百倍或数千倍以上才能观察到的微小生物。 2．病原微生物：对人类和动物、植物具有致病性的微生物称病原微生物。 3．非细胞型微生物：没有细胞结构，由核酸和蛋白质组成，只能在活细胞内生长繁殖的最小的一类微生物。 4．原核细胞型微生物：仅有原始核质，无核膜和核仁，细胞器不发达的微生物。 5．真核细胞型微生物：细胞核分化程度高，有核膜和核仁，细胞器完整的微生物。 6．正常菌群：是指正常人体体表及与外界相通的腔道中存在着多种微生物，正常情况下它们与宿主间以及它们之间保持相对平衡，通常对人体有益无害，称为正常菌群。 7．菌群失调：是指在原微生境或其他有菌微生境内正常微生物群发生的定量和定性的异常变化。这种变化主要是量的变化，故也称比例失调。 8．条件致病菌：某些微生物在正常情况下不致病，但在正常菌群当其菌群失调、定位转移、宿主转换或宿主抵抗力的严重降低时，可引起疾病，称条件致病菌。 1．一70岁老年妇女患尿路感染住院治疗，给予口服氨苄青霉素治疗5天后，尿路感染症状缓解。为防复发，继续用药1周。结果出现呕吐、腹泻、发热。粪检发现大量革兰阳性球菌，革兰阴性杆菌反而较少，未分离到痢疾杆菌、致病性大肠杆菌和沙门菌。这是什么性质的感染?感染发生的原因是什么? 答：这是一种菌群失调症，也是由正常菌群引起的机会性(条件性)感染。发生的原因可能在于较长时间口服广谱抗生素，破坏了肠道中正常菌群的平衡，对药物敏感的原先大量存在的革兰阴性杆菌被杀灭、抑制，而对抗生素耐药的革兰阳性菌(如金黄色葡萄球菌)大量生长繁殖起来，成为肠道优势菌群，引起腹泻、肠炎等症状。 2．某医院新生儿室突然暴发新生儿感染，患儿有腹泻、发热、休克，并出现死亡病例。在多个患儿血液中培养到鼠伤寒沙门菌。这是一种什么类型的感染?最可能的感染途径是什么? 答：本例属于医院内感染。很可能是与新生儿有密切接触机会的医护人员或新生儿的亲属带菌引起。鼠伤寒沙门菌对成人致病力不强，多引起消化道感染；但对新生儿来说，由于新生儿免疫防御系统尚未发育完善，所以鼠伤寒杆菌具有较强的致病力；可致菌血症或败血症。因其最可能是经消化道造成新生儿感染的，所以可能是新生儿饮用水或奶具或食用奶被污染。 3．—63岁老年男性，以发热、心慌、胸闷为主诉要求住院治疗。老人以往曾确诊高血压、冠心病。10天前曾拔牙以便装义齿。3天前开始发热，自服抗生素无效。近两天来心慌、胸闷、气急。心脏听诊有杂音。临床诊断为亚急性细菌性心内膜炎。该病的细菌感染途径与感染源有何特点? 答：本例属内源性感染。最可能的致病菌是甲型溶血性链球菌。该菌是寄居于口腔和喉部的常见的正常菌群。但因拨牙时出现伤口，该菌可经伤口进入血液．对心脏原已有损伤者来说，血液中的细菌易于粘附、沉积于有损伤的心瓣膜，心内膜生长繁殖，引起亚急性细菌性心内膜炎。 1.细菌 是—类具有细胞壁的单细胞原核微生物。它们形体微小，以微米(μm)为测量单位， 结构简单，无成形的细胞核，无核膜和核仁，除核蛋白外无其他细胞器。 2.L型细菌 细菌细胞肽聚糖受到破坏或肽聚糖的合成被抑制后，在高渗条件下，有部分细菌仍能存活而变成细胞壁缺陷细菌，称为L型细菌。 3.质粒
微生物的遗传与变异
微生物的遗传与变异 遗传和变异是生物体的最本质的属性之一. 遗传性：指世代间子代和亲代相似的现象； 变异性：是子代与子代之间及子代与亲代之间的差异.遗传性保证了种的存在和延续；而变异 性那么推动了种的进化和开展. 遗传型〔基因型〕：某一生物个体所含有全部遗传因子即基因的总和.它是一种内在潜力,只有在适当的环境条件下,通过自身的发代谢和发育,才能将它具体化,即产生表型. 表型：指某一生物体所具有的一切外表特征及内在特性的总和,是遗传型在适宜环境下的具体 表达. 变异：指生物体在某种外因或内因的作用下所引起的遗传物质结构或数量的改变. 饰变：指不涉及遗传物质结构改变而只发生在转录、转译水平上的表型变化.如粘质沙雷氏菌, 在25c培养时,可产生深红色的灵杆菌素,这是一种饰变,但当在37c培养时,那么不产生色素, 再在25 c下培养时,又恢复产生色素的水平. 微生物在遗传学中的地位： 个体微小,结构简单； 营养体一般都是单倍体； 易培养； 繁殖快； 易于累积不同的中间代谢物； 菌落形态可见性与多样性； 环境条件对微生物群体中每个个体的直接性与一致性； 易于形成营养缺陷型； 存在多种处于进化过程中的原始有性生殖过程. 对微生物遗传规律的深入研究, 不仅促进了现代分子生物学和生物工程学的开展,而且还为育 种工作提提供了丰富的理论根底, 促使育种工作向着不自觉到自觉, 从低效到高效,从随机到定向, 从近缘杂交到远缘杂交等方向开展. 第一节遗传变异的物质根底 遗传变异有无物质根底以及何种物质可承当遗传变异功能的问题,是生物学中的一个重大理论 问题.对此有着不同的猜想.直到1944年后,利用微生物这一实验对象进行了三个著名的实验, 才以确凿的事实证实了核酸尤其是DNM是遗传变异的真正物质根底. 一、证实核酸是遗传物质的三个经典实验 〔一〕转化实验 发现者：英国人Griffith 于1928年首次发现这一现象. 研究对象：肺炎链球菌S型和R型 过程：