微生物知识点（10）
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第二节 细菌遗传变异的物质基础
基因组
质粒
转位因子
毒力岛
（基因组和质粒是真正的遗传因子）
1.基因组：
1细菌或生物体中，一整套完整单倍体的全部遗传物质总和。
2细菌的基因组位于染色体（又称为核体），是细菌遗传的主要物质基础。
3环状，双股，超螺旋 dNA 长链。
2.质粒 ：细菌染色体外的遗传物质，环状闭合的 dNA。
2.1 常见天然质粒的分类
按复制受控的程度可分为：紧密型质粒 、松弛型质粒。
按编码的基因产物赋予细菌某些特征分为：R 质粒 、F 质粒 、col 质粒 、Vi 质粒。
按转移的特性分为：接合质粒、非接合质粒。
.2 质粒 dNA 的特性
1具有自我复制的能力
2编码的基因产物赋予细菌某些性状特征
3可自行丢失与消除
4可在细菌间转移
5分相容性与不相容性两种
3.转位因子（染色体中的一个片段）
1存在于细菌染色体或质粒 dNA 分子上的一段独立的 dNA 片段，能在细 菌基因组中移动（质粒之间或质粒与染色体之间），不断改变它们在基 因组中的位置，能从一个基因组转移到另一个基因组中，也称为跳跃基因。
2转位因子在基因区域中转位，则此基因机能便丧失。
3主要有以下三类
1.插入序列 IS：
（1）最小转位因子，长度一般不超过 2kb，不携带任何已知与 插入功能无关的基团区域，只编码转移位置时所需的转座酶。
（2）IS 所插入的基团将被失活，而且 IS 含有启动子，能促使 RNA 聚合酶起始转录并使其邻近的基团得到表达。
2.易位子 tn：长度一般超过 2kb，除携带与转位有关的序列外， 还带有某些结构基团（常带有耐药基团），因此 当 tn 插入某一基团时，可引起细菌性状的变化。
3.mu 噬菌体：为细菌病毒，是一些具有转位（座）功能的溶原性噬菌体。
溶原性→噬菌体插入细菌的基因组中
4.毒力岛
1概念：称致病性岛，是细菌染色体上一段成簇排列的、编码毒力相关因子的分子量较大的 dNA 片段。
2病原菌的某个或某些毒力基因群。
第三节 细菌的变异机制
1.基因突变与 dNA 损伤后修复
1.1 基因突变：细菌遗传物质的结构发生突然而稳定的改变，导致细菌性状的遗传性变异
突变包括：基因突变（点突变）、染色体畸形。
1.1.1 基因突变（点突变）
1染色体上某一点核苷酸序列改变，只涉及一对或少数几对碱基的改变
2基因突变较常见
3形式：置换（转换：同型碱基的置换 、颠换：异型碱基的置换）、因缺失或插入而造成的移码。
1.1.2 染色体畸形
涉及较大范围的 dNA 结构变化
包括 ：1缺失 2重复 3插入4易位 5倒置
1.1.3 基因突变的规律
1突变率：自发突变低；诱发突变高
2突变与选择：随机性 + 选择性
3回复突变
（1）野生型：细菌在自然环境下具有的表现型
（2）突变型：发生突变后的菌株
野生型→突变型→野生型
4具有相对稳定性
1.2 dNA 损伤后修复
1光修复：经紫外线照射后，细胞 dNA 上形成 t-t 二聚体，导致突变。如在紫外线照射后立即将细菌暴露于可见光下，则受损的 dNA 可修复，细菌的存活率大大提高 。
2暗修复：切除修复—由核酸内切酶损伤的片段切除，再 dNA 聚合酶、连接酶等的作用下，将缺少的部分补齐。
2.基因的重组与转移
基因重组：转移的基因与受体菌 dNA 整合在一起的过程。
基因转移：供体细菌直接或间接将部分遗传物质单向传递给受体细菌，从而导致受体细菌发生基因重组的现象。
包括： 1转化 2接合 3转导4细胞融合 5溶原性转化
2.1 转化：供体菌游离的 dNA 片段被受体菌直接摄取，使受体菌获得新的性状。
→转化因子 + 感受态
2.2 接合：细菌通过性菌毛，将遗传物质从供体菌转移给受体菌的过程。具有方向性。
主要的接合质粒：
（1）F 质粒
（2）R 质粒
（3）col 质粒
2.3 转导：以温和噬菌体为载体，将供体菌的 dNA 小片段携带到受体菌中，使受体菌获得供体菌的部分遗传性状称为转导。
分为：普遍性转导（完全转导、流产转导）、局限性转导。
2.5 溶原性转换：噬菌体感染细菌后，噬菌体的 dNA 片段整合于宿主菌染色体中（噬菌体成为溶原状态），而使细菌获得新的性状或性状变异。
（1）原噬菌体 （2）溶原菌
细菌的基因转移和重组的主要形式的比较
形式 基因来源 转移方式
转化 供体菌 直接摄取
接合 供体菌 性菌毛
转导 供体菌 以噬菌体为载体
溶原性转换 噬菌体 整合
第四节 细菌的遗传和变异在兽医学上的应用
（一）在诊断、预防和治疗方面的应用
（二）在检查致癌物质方面的应用
（三）在流行病学方面的应用
（四）在基因工程方面的应用
第二节 细菌遗传变异的物质基础
基因组
质粒
转位因子
毒力岛
（基因组和质粒是真正的遗传因子）
1.基因组：
1细菌或生物体中，一整套完整单倍体的全部遗传物质总和。
2细菌的基因组位于染色体（又称为核体），是细菌遗传的主要物质基础。
3环状，双股，超螺旋 dNA 长链。
2.质粒 ：细菌染色体外的遗传物质，环状闭合的 dNA。
2.1 常见天然质粒的分类
按复制受控的程度可分为：紧密型质粒 、松弛型质粒。
按编码的基因产物赋予细菌某些特征分为：R 质粒 、F 质粒 、col 质粒 、Vi 质粒。
按转移的特性分为：接合质粒、非接合质粒。
.2 质粒 dNA 的特性
1具有自我复制的能力
2编码的基因产物赋予细菌某些性状特征
3可自行丢失与消除
4可在细菌间转移
5分相容性与不相容性两种
3.转位因子（染色体中的一个片段）
1存在于细菌染色体或质粒 dNA 分子上的一段独立的 dNA 片段，能在细 菌基因组中移动（质粒之间或质粒与染色体之间），不断改变它们在基 因组中的位置，能从一个基因组转移到另一个基因组中，也称为跳跃基因。
2转位因子在基因区域中转位，则此基因机能便丧失。
3主要有以下三类
1.插入序列 IS：
（1）最小转位因子，长度一般不超过 2kb，不携带任何已知与 插入功能无关的基团区域，只编码转移位置时所需的转座酶。
（2）IS 所插入的基团将被失活，而且 IS 含有启动子，能促使 RNA 聚合酶起始转录并使其邻近的基团得到表达。
2.易位子 tn：长度一般超过 2kb，除携带与转位有关的序列外， 还带有某些结构基团（常带有耐药基团），因此 当 tn 插入某一基团时，可引起细菌性状的变化。
3.mu 噬菌体：为细菌病毒，是一些具有转位（座）功能的溶原性噬菌体。
溶原性→噬菌体插入细菌的基因组中
4.毒力岛
1概念：称致病性岛，是细菌染色体上一段成簇排列的、编码毒力相关因子的分子量较大的 dNA 片段。
2病原菌的某个或某些毒力基因群。
第三节 细菌的变异机制
1.基因突变与 dNA 损伤后修复
1.1 基因突变：细菌遗传物质的结构发生突然而稳定的改变，导致细菌性状的遗传性变异
突变包括：基因突变（点突变）、染色体畸形。
1.1.1 基因突变（点突变）
1染色体上某一点核苷酸序列改变，只涉及一对或少数几对碱基的改变
2基因突变较常见
3形式：置换（转换：同型碱基的置换 、颠换：异型碱基的置换）、因缺失或插入而造成的移码。
1.1.2 染色体畸形
涉及较大范围的 dNA 结构变化
包括 ：1缺失 2重复 3插入4易位 5倒置
1.1.3 基因突变的规律
1突变率：自发突变低；诱发突变高
2突变与选择：随机性 + 选择性
3回复突变
（1）野生型：细菌在自然环境下具有的表现型
（2）突变型：发生突变后的菌株
野生型→突变型→野生型
4具有相对稳定性
1.2 dNA 损伤后修复
1光修复：经紫外线照射后，细胞 dNA 上形成 t-t 二聚体，导致突变。如在紫外线照射后立即将细菌暴露于可见光下，则受损的 dNA 可修复，细菌的存活率大大提高 。
2暗修复：切除修复—由核酸内切酶损伤的片段切除，再 dNA 聚合酶、连接酶等的作用下，将缺少的部分补齐。
2.基因的重组与转移
基因重组：转移的基因与受体菌 dNA 整合在一起的过程。
基因转移：供体细菌直接或间接将部分遗传物质单向传递给受体细菌，从而导致受体细菌发生基因重组的现象。
包括： 1转化 2接合 3转导4细胞融合 5溶原性转化
2.1 转化：供体菌游离的 dNA 片段被受体菌直接摄取，使受体菌获得新的性状。
→转化因子 + 感受态
2.2 接合：细菌通过性菌毛，将遗传物质从供体菌转移给受体菌的过程。具有方向性。
主要的接合质粒：
（1）F 质粒
（2）R 质粒
（3）col 质粒
2.3 转导：以温和噬菌体为载体，将供体菌的 dNA 小片段携带到受体菌中，使受体菌获得供体菌的部分遗传性状称为转导。
分为：普遍性转导（完全转导、流产转导）、局限性转导。
2.5 溶原性转换：噬菌体感染细菌后，噬菌体的 dNA 片段整合于宿主菌染色体中（噬菌体成为溶原状态），而使细菌获得新的性状或性状变异。
（1）原噬菌体 （2）溶原菌
细菌的基因转移和重组的主要形式的比较
形式 基因来源 转移方式
转化 供体菌 直接摄取
接合 供体菌 性菌毛
转导 供体菌 以噬菌体为载体
溶原性转换 噬菌体 整合
第四节 细菌的遗传和变异在兽医学上的应用
（一）在诊断、预防和治疗方面的应用
（二）在检查致癌物质方面的应用
（三）在流行病学方面的应用
（四）在基因工程方面的应用