细菌遗传与变异的机制

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　　细菌的变异现象主要有细菌的形态结构变异、菌落形态变异、毒力变异、耐药性变异、生化反应及抗原性变异等。细菌变异的机制是细菌基因，包括染色体和染色体以外的遗传物质如质粒、噬菌体及转位因子等，发生突变、转移或重组。突变是细菌基因结构发生稳定性的改变，导致遗传性状的变异。突变是随机的，可以自然发生，其突变率为10-9～10-6，当受到某些理化因素的作用，可使突变率升高。细菌基因转移和重组方式包括转化、接合、转导、溶原性转换及原生质体融合等。

　　一、转化、接合、转导及溶原性转换的概念

　　1.转化　转化是指受体菌直接摄取供体菌游离的DNA片段，从而获得新的遗传性状。例如活的无毒力的肺炎链球菌可摄取死的有毒力的肺炎链球菌DNA片段，从而转化为活的有毒株。

　　2.接合　接合是指细菌通过接合性质粒介导和性菌毛的中空管状结构连接沟通，将遗传物质（如F质粒、R质粒或染色体DNA片段）从供体菌转入受体菌。

　　3.转导　转导指由噬菌体介导，从供体菌向同种的受体菌转移遗传物质（DNA片段），使受体菌获得新的遗传性状。转导分为普遍性转导与局限性转导，前者由毒性及温和噬菌体介导，后者仅由温和噬菌体介导。

　　4.溶原性转换　溶原性转换指温和噬菌体感染细菌（称为溶原菌）后，以前噬菌体形式与溶原菌的染色体整合，导致溶原菌的基因型改变及获得新的遗传特征。经过溶原性转换，如白喉棒状杆菌、产气荚膜梭菌和肉毒梭菌等，可分别变为产生白喉毒素、α毒素和肉毒毒素的产毒株。

　　二、耐药质粒（R质粒）的组成及其与耐药性的关系

　　1.耐药质粒（R质粒）与细菌耐药性的关系R质粒转移是细菌产生耐药性的主要原因之一。在人体内，一种细菌可带有多种质粒，而一种耐药质粒（R质粒）又可携带多种耐药性基因群，并可通过接合、转化、转导、转位易位及整合等多种的基因转移或重组形式，在细菌之间传播并可导致出现多重耐药菌株。

　　2.耐药质粒（R质粒）的组成分类及组成　根据R质粒有无自行转移的能力，可将R质粒分为接合性与非接合性耐药质粒。

　　（1）接合性耐药质粒：由耐药性传递因子（RTF）和耐药决定因子（r决定因子）两部分组成。①RTF的实质上是F因子，可编码性菌毛，并通过接合方式转移耐药基因；②r决定因子，可表达耐药基因。

　　（2）非接合性耐药质粒：其分子量较小，必须借助于转化、转导等基因转移方式，才能将耐药基因转入受体菌。