第6單元 細菌的遺傳與變異

　　重點提示

　　本單元2000～2009年約考過l題，關于質粒性質。

　　重點掌握質粒，以及轉化、接合、轉導、溶原性轉換的概念。熟悉并理解耐藥質粒及其與耐藥性的關系，熟悉局限性轉導與溶原轉換的區別及R質粒與耐藥性的關系。其余內容適當了解。

　　考點串講

　　一、細菌遺傳與變異的物質基礎

　　(一)細菌染色體

　　細菌染色體是單一的環狀雙螺旋DNA長鏈，附著在橫膈中介體上或細胞膜上。細菌染色體缺乏組蛋白，外無核膜包圍。

　　(二)染色體外遺傳物質

　　1.質粒

　　(1)質粒：質粒是細菌染色體以外，不依賴于染色體而自我復制的遺傳物質。大多數質粒是環狀閉合的雙鏈DNA分子。

　　(2)特征：自我復制，賦予細菌某些性狀特征，可白行丟失與消除，轉移性，可以通過接合、轉化或轉導等方式在細菌問轉移，相容性與不相容性。

　　2.轉位因子

　　(1)定義：轉位因子是存在于細菌染色體或質粒DNA分子上的一段可移動的遺傳元素，它能在一個基因組內或不同的基因組間從一個位置移動到另一個位置。

　　(2)分類：原核生物中的轉位因子有三類：插入序列、轉座予和轉座噬菌體。

　　二、細菌遺傳與變異的機制

　　細菌的遺傳性變異機制包括基因突變、基因損傷后的修復及基因的轉移與重組。

　　(一)突變

　　1.基因突變 基因突變是指DNA中一對或少數幾對堿基的置換、增加或缺失。基因突變的機制：①堿基置換;②移碼突變。

　　2.染色體畸變 指較大范圍DNA結構發生變化，包括易位、倒位、缺失和重復。

　　(二)DNA損傷后的修復

　　當細菌DNA受到損傷時，細胞會用有效的DNA修復系統進行細致的修復，但損傷修復本身也會出現錯誤，這些錯誤會造成細菌的變異。

　　(三)基因的轉移與重組

　　外源性的遺傳物質由供體菌轉入某受體菌細胞內的過程稱為基因轉移，轉移的基因與受體菌DNA整合在一起稱為重組。

　　細菌的基因轉移和重組可通過轉化、接合、轉導和溶原性轉換等方式進行。

　　1.轉化 轉化是供體菌裂解游離的DNA片段被受體菌直接攝取，使受體菌獲得新的性狀。

　　2.轉導 轉導是以溫和噬菌體為媒介，將供體菌一段DNA片段轉移給受體菌內，使受體菌獲得新的遺傳性狀的過程。細菌轉導分為普遍性轉導和局限性轉導。

　　(1)普遍性轉導：普遍性轉導是指在轉導過程中，被裝入的DNA片段可以是供體菌染色體上的任何部分。

　　(2)局限性轉導：局限性轉導是指在轉導過程中為噬菌體所介導的基因是供體菌染色體上個別特定基因。

　　3.接合 接合是細菌通過性菌毛相互連接溝通，將遺傳物質(主要是質粒DNA)從供體菌轉移給受體菌，從而使受體菌獲得新的性狀的過程。

　　(1)F質粒的接合：有性菌毛的細菌與無性菌毛的細菌通過性菌毛完成接合。

　　(2)R質粒的接合：耐藥質粒攜帶耐藥性基因，是細菌產生抗菌藥物耐藥性的質粒，也稱R質粒。細菌的耐藥性與耐藥性的基因突變和R質粒的接合轉移等有關。

　　R質粒與耐藥性的關系：①接合性耐藥質粒中的耐藥決定子可攜帶多個耐藥基因，表達對多種抗菌藥物的耐藥性，即多重耐藥性。②耐藥質粒可在細菌問通過結合、轉導、轉化的方式傳遞，環境的抗生素形成中選擇性壓力有利于耐藥質粒的傳播和耐藥株的存活。③接合性耐藥質粒中的耐藥性傳遞因子能編碼性菌毛，促使耐藥質粒通過接合方式在同一種屬細菌間或不同菌屬間進行傳遞，使細菌耐藥性迅速播散，耐藥菌株不斷增加。

　　4.溶原性轉換 溶原性轉換是當噬菌體感染細菌時，宿主菌染色體中獲得了噬菌體的DNA片段，使其成為溶原狀態時而致細菌獲得新的性狀。

　　局限性轉導與溶原轉換的區別三①溶原轉換中噬菌體離開宿主細胞時，不攜帶宿主任何基因，而局限性轉導的噬菌體轉導時，則與宿主可能發生特定的基因交換。②溶原轉換中的噬菌體均為正常溫和噬菌體，而局限性轉導的噬菌體為缺陷性轉導。

　　歷年經典試題

　　細菌“核質以外的遺傳物質”指(C)

　　A.mRNA

　　B.核蛋白體

　　C.質粒

　　D.異染顆粒

　　E.性菌毛