导图社区 医学微生物学第四章细菌的遗传与变异
细菌是指生物的主要类群之一，属于细菌域。也是所有生物中数量最多的一类，据估计，其总数约5×10^30个。细菌的形状相当多样，主要有球状、杆状，以及螺旋状。细菌也对人类活动有很大的影响。本思维导图对医学微生物学第四章细菌的遗传与变异的知识做出了总结，喜欢的小伙伴可以点个赞哦！
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第四章 细菌的遗传与变异
1. 细菌的基因组
包含细菌的全部遗传信息
细菌染色体
单倍体，可呈环状或线性
大多数基因为单拷贝，rRNA基因为多拷贝
满足细菌迅速生长繁殖需要
无内含子，转录后的RNA无需加工
细菌致病岛
病原菌基因组中存在编码与细菌毒力或致病性相关因子的外源DNA片段
质粒
1.细菌染色体外具有独立复制能力的遗传物质。 2.可赋予宿主菌某些特定生物学性状 3.可自行丢失或通过人工处理消除
能否通过性菌毛传递
接合性质粒
能，分子量大，如F质粒和R质粒
非接合性质粒
不能，分子量小
质粒拷贝数多少
质粒拷贝数指每个细菌内所含有相同质粒的数量
严密型质粒
低，复制与染色体同步
松弛型质粒
高，复制与染色体不同步
相关质粒能否共存于同一宿主菌
相容性质粒
不相容性质粒
编码的生物学性状分类
致育质粒或F质粒
耐药性质粒
接合性耐药质粒为R质粒，非接合性耐药质粒为R质粒
毒力质粒
细菌素质粒
代谢质粒
整合在染色体中的噬菌体基因组
可移动元件
其移动方式为转位，又称转座元件。能改变自身位置的DNA序列，又称跳跃基因。可导致基因的不稳定和高突变率
可发生在染色体间，质粒间，染色体和质粒间。其转位作用依赖自身编码的转座酶
插入序列（IS）
最简单的转座原件
两侧末端有反向重复序列，是重组酶的识别位点
转座子（Tn）
基本结构为IS+功能基因+IS
整合子（In）
可捕获和整合外源性基因，通过转座子或接合性质粒，使多种耐药基因在细菌水平传播
转座噬菌体
2. 细菌的基因突变
自发突变
彷徨实验证明：突变是自发和随机的
诱发突变
可提高突变率
突变与选择
影印培养实验证明：突变是自发和随机的，耐药突变是在接触抗生素之前就已产生
突变类型
野生型
突变型
回复突变
突变型突变回去
3. 基因的转导和重组
转化
受体菌直接摄取供体菌DNA片段而获得新的遗传性状的过程
因为只获得单链DNA，细胞分裂后一个细胞不变，一个含供体菌性状
影响转化的因素
供、受体菌基因型
受体菌的生理状态
感受态的生理状态下才能摄取外源DNA片段
感受态细菌表面带正电荷，细胞膜通透性增高
环境因素
钙镁离子，维持DNA稳定性
转导
噬菌体介导的将供体菌DNA片段转入受体菌
由于噬菌体的宿主特异性，故耐药性传导只发生在同种细菌间
概要
普遍性传导
毒性噬菌体和温和噬菌体介导
结果
主要发生在金黄色葡萄球菌
局限性传导
温和噬菌体介导
发生偏差脱离
子主题
接合
供体菌通过性菌毛将DNA传递给受体菌的方式
R质粒
可诱导非接合性耐药质粒的传递
耐药传递因子
编码性菌毛，决定质粒的复制、结合和转移
耐药决定子
决定耐药性
溶原性转换
基因来源为噬菌体，转化、转导和接合基因来源均为供体菌
前噬菌体的形式复制，获得噬菌体基因编码的生物学性状
4. 细菌的遗传变异在医学上的实际意义
形态结构变异与细胞诊断
如L型细菌
耐药性变异与防控
如超级细菌
毒力变异与疫苗防治
减毒活疫苗
流行病学分析应用
如核酸检测
致癌物质检测中的应用
Ames实验检测物质是否为致癌物
基因工程应用