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病原生物學(xué)出版教材-文字教材:醫(yī)學(xué)微生物學(xué)復(fù)習(xí)考試指導(dǎo)(主編)第5章 細(xì)菌的遺傳與變異

病原生物學(xué)出版教材文字教材:醫(yī)學(xué)微生物學(xué)復(fù)習(xí)考試指導(dǎo)(主編)第5章 細(xì)菌的遺傳與變異:第5章細(xì)菌的遺傳與變異復(fù)習(xí)提要一、細(xì)菌變異的現(xiàn)象遺傳和變異是生物界的普遍現(xiàn)象。遺傳使生物得以保存種屬,使其性狀保持相對穩(wěn)定。變異則是生物進(jìn)化的源泉,細(xì)菌為適應(yīng)新的環(huán)境可在形態(tài)、結(jié)構(gòu)、致病性、抗原性和毒力等方面發(fā)生變異,以求生存與發(fā)展。掌握細(xì)菌遺傳變異規(guī)律,在疾病的診斷、治療與預(yù)防中具有重要意義。二、遺傳變異的物質(zhì)基礎(chǔ)細(xì)菌的基因組是指細(xì)菌染色體和染色體以外遺傳物質(zhì)所攜帶基因的總稱。染色體外的遺傳物

第5章  細(xì)菌的遺傳與變異

復(fù)習(xí)提要

一、細(xì)菌變異的現(xiàn)象

遺傳和變異是生物界的普遍現(xiàn)象。遺傳使生物得以保存種屬,使其性狀保持相對穩(wěn)定。變異則是生物進(jìn)化的源泉,細(xì)菌為適應(yīng)新的環(huán)境可在形態(tài)、結(jié)構(gòu)、致病性、抗原性和毒力等方面發(fā)生變異,以求生存與發(fā)展。掌握細(xì)菌遺傳變異規(guī)律,在疾病的診斷、治療與預(yù)防中具有重要意義。

二、遺傳變異的物質(zhì)基礎(chǔ)

細(xì)菌的基因組是指細(xì)菌染色體和染色體以外遺傳物質(zhì)所攜帶基因的總稱。染色體外的遺傳物質(zhì)是指質(zhì)粒DNA和轉(zhuǎn)位因子等。

1.染色體  細(xì)菌染色體是單一的環(huán)狀雙螺旋DNA長鏈,有4000個(gè)以上基因。革蘭陽性菌的染色體連接在中介體上,革蘭陰性菌的染色體連接在細(xì)胞膜上。細(xì)菌染色體缺乏組蛋白,亦無核膜包圍。

  2.質(zhì)粒  質(zhì)粒(plasmid)是染色體外的遺傳物質(zhì),為環(huán)狀閉合的雙螺旋DNA分子。其主要特性有:①編碼很多重要的生物學(xué)性狀,如F質(zhì)粒(fertilityplasmid)編碼性菌毛,R質(zhì)粒(resistance plasmid)編碼細(xì)菌對抗菌藥物或重金屬鹽類的耐藥性;②具有自我復(fù)制能力;③不是細(xì)菌生命活動所必需,可自行丟失;④質(zhì)?稍诩(xì)菌間轉(zhuǎn)移,攜帶的性狀也隨之轉(zhuǎn)移;⑤一個(gè)細(xì)菌可帶有一種或幾種質(zhì)粒。

  3.轉(zhuǎn)位因子  轉(zhuǎn)位因子又稱為“跳躍基因”,是存在于細(xì)菌染色體或質(zhì)粒上的一段特異性DNA片段,它可在質(zhì)粒之間或質(zhì)粒與染色體之間隨機(jī)轉(zhuǎn)移,從而影響插入點(diǎn)附近基因的表達(dá),亦可引入新的基因。轉(zhuǎn)位因子主要有三類:

①插入序列(insertion sequence,IS):是最小的轉(zhuǎn)位因子,可能是原核細(xì)胞正常代謝的調(diào)節(jié)開關(guān)之一。

②轉(zhuǎn)座子(transposon,Tn):長度不超過2kb,不能獨(dú)立復(fù)制,必須依附在染色體或質(zhì)粒上與之同時(shí)復(fù)制。在結(jié)構(gòu)上分為二個(gè)部分:一個(gè)中心序列和二個(gè)末端反向重復(fù)序列,后者與插入有關(guān)。中心序列帶有遺傳信息,如常帶有一種或多種耐藥基因、毒素基因及其他結(jié)構(gòu)基因等。

③轉(zhuǎn)座噬菌體或前噬菌體:是一些具有轉(zhuǎn)座功能的溶原性噬菌體,當(dāng)整合到細(xì)菌染色體上,能改變?nèi)茉约?xì)菌的某些生物學(xué)性狀,并在細(xì)菌基因轉(zhuǎn)移過程中起載體作用。

三、細(xì)菌變異的機(jī)制

  (一)基因突變

突變(mutation)是細(xì)菌基因的結(jié)構(gòu)發(fā)生突然而穩(wěn)定的改變,導(dǎo)致細(xì)菌性狀的遺傳性變異。突變是隨機(jī)的,不定向的。如耐藥性變異中,抗生素只是起選擇作用,除去敏感菌留下耐藥菌,不是起誘導(dǎo)作用。

(二)基因的轉(zhuǎn)移和重組

基因轉(zhuǎn)移(gene transfer)是指外源性遺傳物質(zhì)由供體菌轉(zhuǎn)入受體菌細(xì)胞內(nèi)的過程,轉(zhuǎn)移的基因與受體菌DNA整合在一起,使受體菌獲得供體菌某些特性,稱為重組(recombination)。細(xì)菌的基因轉(zhuǎn)移與重組主要有四種方式:

1.轉(zhuǎn)化(transformation)  是指受體菌直接攝取供體菌游離的DNA片段,獲得新的性狀。

2.接合(conjugation)  是指細(xì)菌通過性菌毛相互連接溝通,將遺傳物質(zhì)(主要是質(zhì)粒DNA)從供體菌轉(zhuǎn)移給受體菌。能通過接合方式轉(zhuǎn)移的質(zhì)粒稱為接合性質(zhì)粒,不能通過性菌毛在細(xì)菌間轉(zhuǎn)移的質(zhì)粒稱為非接合性質(zhì)粒。帶有F質(zhì)粒的細(xì)菌有性菌毛,為雄菌(F菌),無性菌毛的無F質(zhì)粒的細(xì)菌為雌菌(F菌),F(xiàn)菌可將F質(zhì)粒轉(zhuǎn)移給F菌,使之成為F菌。

3.轉(zhuǎn)導(dǎo)(transduction)  是以溫和噬菌體為載體,將供體菌的一段DNA轉(zhuǎn)移到受體菌內(nèi),使后者獲得新的性狀。根據(jù)轉(zhuǎn)導(dǎo)基因片段的范圍,可分為普遍性轉(zhuǎn)導(dǎo)(generalizedtransduction)和局限性轉(zhuǎn)導(dǎo)(restricted transduction)。前者所轉(zhuǎn)導(dǎo)的DNA可以是供體菌染色體上的任何部分,發(fā)生在裂解期;后者只限于供體菌染色體上的特定的基因,發(fā)生在溶原期。

4.溶原性轉(zhuǎn)換(lysogenic conversion)  是侵入細(xì)菌的噬菌體DNA與細(xì)菌的染色體發(fā)生重組,導(dǎo)致細(xì)菌的基因型的改變,獲得新的性狀。

四、細(xì)菌耐藥性

1.細(xì)菌耐藥性的概念  細(xì)菌耐藥性分為固有耐藥(intrinsic resistance)和獲得性耐藥(acquired resistance),前者是指代代相傳的天然耐藥性,后者是指對原來敏感的抗菌藥物產(chǎn)生了抵抗力。多重耐藥性(multidrugresistance)是指細(xì)菌同時(shí)對多種作用機(jī)制不同(或結(jié)構(gòu)完全各異)的抗菌藥物具有耐性。

2.耐藥性產(chǎn)生的生化機(jī)制 ①滅活作用:是細(xì)菌產(chǎn)生耐藥性的最重要方式。細(xì)菌被誘導(dǎo)產(chǎn)生滅活酶,通過修飾或水解作用破壞抗生素,使之轉(zhuǎn)化成為無活性的衍生物;②靶位改變:通過產(chǎn)生誘導(dǎo)酶對抗生素的作用靶位進(jìn)行化學(xué)修飾,或通過基因突變造成靶位變異,使抗菌藥物不能與靶位結(jié)合,失去殺菌作用;③藥物累積不足:通過減少藥物吸收或增加藥物排出,使菌體內(nèi)的抗生素濃度明顯降低,不足以殺死細(xì)菌。

3.耐藥性產(chǎn)生的分子機(jī)制  ①基因突變:由突變產(chǎn)生的耐藥性一般只對一種或兩種相類似的藥物耐藥,且比較穩(wěn)定,突變頻率較低。

②R質(zhì)粒轉(zhuǎn)移:細(xì)菌的耐藥性質(zhì)粒(R質(zhì)粒)是由兩部分組成:耐藥傳遞因子(RTF)和耐藥決定因子(r決定因子),前者可編碼性菌毛和通過接合轉(zhuǎn)移,后者編碼對抗菌藥物的耐藥性。R決定因子上可有多個(gè)攜帶耐藥基因的轉(zhuǎn)座子,是造成多重耐藥性的原因。R質(zhì)粒主要通過接合方式在細(xì)菌間轉(zhuǎn)移,從而造成耐藥性的廣泛傳播。

③轉(zhuǎn)座子轉(zhuǎn)移:當(dāng)轉(zhuǎn)座子插入某一基因時(shí),一方面可引起插入基因失活產(chǎn)生基因突變,另一方面可因帶入耐藥基因,使細(xì)菌產(chǎn)生耐藥性。轉(zhuǎn)座子不需要核苷酸堿基對同源才能插入;宿主范圍很廣,可在G菌和G菌之間轉(zhuǎn)移;轉(zhuǎn)座子的插入序列中堿基序列可重新組合,使耐藥基因擴(kuò)大,細(xì)菌的耐藥水平提高;轉(zhuǎn)座方式使耐藥基因增多。因此,轉(zhuǎn)座子與多重耐藥菌株的產(chǎn)生和擴(kuò)散有關(guān)。

4.對付細(xì)菌耐藥性的措施  對臨床分離的致病菌,原則上應(yīng)先做細(xì)菌藥敏試驗(yàn),再合理選擇用藥,避免濫用抗生素。做好消毒與隔離,防止耐藥菌株的產(chǎn)生和擴(kuò)散。尋找新型抗感染藥物和新的抗感染方法,提高宿主免疫力。

五  微生物基因組學(xué)

微生物基因組學(xué)(Genomics)是指利用全基因組DNA序列,研究微生物基因及其功能的學(xué)科。獲得微生物的全基因組序列有助于了解病原微生物的致病機(jī)制及其與宿主的相互關(guān)系;尋找更靈敏及特異的微生物分子標(biāo)記,作為診斷、分型等依據(jù);促進(jìn)抗微生物新藥的開發(fā)和新疫苗的發(fā)展;為人類認(rèn)識遺傳疾病的機(jī)制提供參考。

試  題

【A型題】

1.質(zhì)粒是:

A.細(xì)菌的一種特殊結(jié)構(gòu)  B.染色體外的遺傳物質(zhì)DNA

C.細(xì)菌生命活動所必須的遺傳物質(zhì)  D.存在于胞漿內(nèi)的RNA

E.須與核染色體同步復(fù)制

2.能在質(zhì)粒之間或質(zhì)粒與染色體之間自行轉(zhuǎn)移的DNA片段稱為:

A.耐藥性傳遞因子          B.R質(zhì)粒

 C.轉(zhuǎn)位因子              D.F質(zhì)粒

 E.r決定因子

3.哪一項(xiàng)能自行轉(zhuǎn)移位置引起突變,除插入功能外,不帶有其他遺傳信息:

A.大質(zhì)粒  B.小質(zhì)粒

C.插入序列D.轉(zhuǎn)座子

E.溫和噬菌體

4.受體菌直接攝取供體菌的游離DNA片段而導(dǎo)致性狀變異,稱為:

A.溶源性轉(zhuǎn)換    B.接合

 C.轉(zhuǎn)導(dǎo)    D.轉(zhuǎn)化

E.轉(zhuǎn)座

5.細(xì)菌DNA的轉(zhuǎn)化是否成功與哪一項(xiàng)無關(guān):

A.受體菌是否處于感受態(tài)

B.轉(zhuǎn)化的DNA片段的大小

C.供體菌DNA的濃度

D.體體菌DNA片段是否與受體菌基因組有同源性

E.進(jìn)入受體菌的轉(zhuǎn)化因子應(yīng)是雙鏈DNA

6.細(xì)菌間的接合是:

 A.通過性菌毛傳遞遺傳物質(zhì)

 B.通過普通菌毛傳遞遺傳物質(zhì)

 C.以溫和噬菌體為媒介

 D.受體菌直接攝取供體菌的游離DNA片段

E.兩種細(xì)菌原生質(zhì)體發(fā)生融合

7.Hfr菌是:

 A.整合有轉(zhuǎn)座子的細(xì)菌 B.含有R質(zhì)粒的細(xì)菌

C.整合有前噬菌體的細(xì)菌  D.整合有F質(zhì)粒的細(xì)菌

 E.不產(chǎn)生性菌毛的細(xì)菌

8.Hfr菌與F菌進(jìn)行接合時(shí),轉(zhuǎn)移的基因主要是:

A.插入序列  B.游離的F質(zhì)粒

C.染色體基因D.染色體基因和F質(zhì)粒

E.F’質(zhì)粒

9.染色體上整合有F質(zhì)粒的細(xì)菌稱為:

A.F菌B.Hfr菌

C.F’菌  D.附加體

E.F

10.有關(guān)“接合”的敘述,哪一項(xiàng)是錯(cuò)誤的:

A.F菌與F菌進(jìn)行接合時(shí),轉(zhuǎn)移的是F質(zhì)粒

B.Hfr菌與F菌進(jìn)行接合時(shí),轉(zhuǎn)移的主要是染色體基因

C.F’菌與F菌進(jìn)行接合時(shí),轉(zhuǎn)移的是染色體基因和F質(zhì)粒

D.F’菌與F菌進(jìn)行接合后,失去F質(zhì)粒

E.F菌與F菌進(jìn)行接合后,F(xiàn)菌不變?yōu)镕

11.R質(zhì)粒中決定接合與復(fù)制的基因是:

 A.插入序列        B.耐藥性決定因子

 C.附加體           D.F質(zhì)粒

 E.耐藥性傳遞因子

12.有關(guān)“R質(zhì)粒所致的耐藥性”的敘述,哪一項(xiàng)是錯(cuò)誤的:

A.耐藥性不穩(wěn)定 B.含有一種或多種耐藥基因

C.主要通過接合方式在細(xì)菌間轉(zhuǎn)移D.耐藥性不易在異種細(xì)菌間轉(zhuǎn)移

E.與產(chǎn)生滅活酶、靶位改變等有關(guān)

13.局限性轉(zhuǎn)導(dǎo)轉(zhuǎn)移的基因主要是:

 A.供體菌染色體上特定的基因

B.噬菌體DNA和供體菌染色體上特定的基因

C.供體菌染色體上任何一段基因

D.噬菌體DNA和供體菌染色體上任何一段基因

E.噬菌體DNA

14.流產(chǎn)轉(zhuǎn)導(dǎo)是指噬菌體攜帶的外源性DNA片段:

A.未能進(jìn)入受體菌而被核酸酶降解

B.進(jìn)入受體菌后,未能與染色體整合,也不能自身復(fù)制

C.與受體菌染色體整合,隨染色體而復(fù)制

 D.雖與受體菌染色體整合,但未能表達(dá)其性狀

E.進(jìn)入受體菌后,形成能自身復(fù)制的環(huán)狀結(jié)構(gòu)

15.白喉桿菌由無毒株變成產(chǎn)毒株的原因是由于:

 A.溶原性轉(zhuǎn)換    B.接合

 C.轉(zhuǎn)導(dǎo)    D.轉(zhuǎn)化

 E.轉(zhuǎn)座

16.細(xì)菌的轉(zhuǎn)導(dǎo)和溶原性轉(zhuǎn)換的共同特點(diǎn)是:

 A.供體菌與受體菌直接接觸B.轉(zhuǎn)移的是噬菌體DNA

 C.不需供體菌D.需溫和噬菌體介導(dǎo)

 E.需毒性噬菌體介導(dǎo)

17.下列哪組基因轉(zhuǎn)移方式均需要供體菌與受體菌直接接觸:

 A.溶原性轉(zhuǎn)換 、轉(zhuǎn)導(dǎo)  B.接合、轉(zhuǎn)導(dǎo)

 C.接合、原生質(zhì)體融合      D.轉(zhuǎn)化、原生質(zhì)體融合

 E.溶原性轉(zhuǎn)換 、接合

18.傳遞型R質(zhì)粒主要通過哪一種方式得以在細(xì)菌間廣泛轉(zhuǎn)移和傳播:

A.細(xì)菌融合      B.接合

 C.轉(zhuǎn)導(dǎo)    D.轉(zhuǎn)化

E.轉(zhuǎn)座

19.由基因突變造成的耐藥性:

A.由抗生素誘導(dǎo)產(chǎn)生B.較易轉(zhuǎn)移

C.多為對單一抗生素的耐藥性  D.不穩(wěn)定

E.發(fā)生耐藥性變異的是群體中的全部細(xì)菌

20.細(xì)菌同時(shí)獲得多重耐藥性的主要途徑有:

 A.基因突變          B.R質(zhì)粒的接合

 C.轉(zhuǎn)座      D.轉(zhuǎn)化和R質(zhì)粒的接合

E.轉(zhuǎn)座和R質(zhì)粒的接合

21.較少產(chǎn)生耐藥性的細(xì)菌是:

 A.金黃色葡萄球菌   B.大腸桿菌

C.銅綠假單胞菌 D.結(jié)核分枝桿菌

E.A族溶血性鏈球菌

22.金黃色葡萄球菌耐甲氧西林的生化機(jī)制主要是:

A.產(chǎn)生滅活酶B.靶位改變

C.減少藥物吸收 D.增加藥物排出

E.旁路代謝

23.結(jié)核桿菌產(chǎn)生耐藥性的分子機(jī)制主要是:

A.基因突變  醫(yī)學(xué)三基B.R質(zhì)粒接合轉(zhuǎn)移

C.轉(zhuǎn)座D.轉(zhuǎn)導(dǎo)

E.轉(zhuǎn)化

24.預(yù)防耐藥菌株產(chǎn)生和擴(kuò)散的主要措施是:

A.大劑量使用抗生素B.少量多次使用抗生素

C.使用廣譜抗生素  D.多種抗生素聯(lián)合使用

E.根據(jù)藥物敏感試驗(yàn),選擇使用抗生素

25.細(xì)菌菌落由光滑型(S)變?yōu)榇植谛停≧),一般說明:

A.失去表面抗原 B.耐藥性增加

C.從毒力弱變?yōu)槎玖?qiáng) D.毒力不變

E.毒力、生化反應(yīng)、抗原性等都有較廣泛的改變

【X型題】

26.有關(guān)“細(xì)菌染色體”的敘述,哪幾項(xiàng)是正確的:

 A.為環(huán)狀雙鏈DNA  B.含核蛋白,不含組蛋白

 C.無核膜、核仁 D.基因結(jié)構(gòu)不連續(xù),有內(nèi)含子

 E.功能上密切相關(guān)的基因組成操縱子形式

27.質(zhì)粒:

A.多為閉合環(huán)狀雙鏈DNA

B.具有自我復(fù)制的能力

C.是分子生物學(xué)研究的基因載體

D.不能通過轉(zhuǎn)導(dǎo)方式在細(xì)菌之間轉(zhuǎn)移

E.可在不同種屬的細(xì)菌間轉(zhuǎn)移

28有關(guān)“非接合性質(zhì)!钡臄⑹,哪幾項(xiàng)是錯(cuò)誤的:

A.具有自我復(fù)制的能力

B.可以噬菌體為載體在細(xì)菌之間轉(zhuǎn)移

C.能通過性菌毛接合轉(zhuǎn)移

D.可與接合性質(zhì)粒結(jié)合并與之一同轉(zhuǎn)移

E.通常比接合性質(zhì)粒大

29.轉(zhuǎn)座子:

 A.具有自我復(fù)制能力

 B.由1個(gè)中心序列與2個(gè)末端的反向重復(fù)序列組成

 C.具有編碼轉(zhuǎn)座功能和藥物抗性的基因

 D.能在質(zhì)粒與染色體之間自行轉(zhuǎn)位

 E.引起的轉(zhuǎn)位性突變不能返祖

30.具有性菌毛的有:

A.F菌B.Hfr菌

C.F’菌  D.帶有R質(zhì)粒的細(xì)菌

E.F

31.普遍性轉(zhuǎn)導(dǎo)與局限性轉(zhuǎn)導(dǎo)的區(qū)別有:

 A.轉(zhuǎn)移的載體不同  B.轉(zhuǎn)移的機(jī)制不同

C.轉(zhuǎn)移的頻率不同  D.轉(zhuǎn)移的基因不同

E.發(fā)生轉(zhuǎn)移的時(shí)期不同

32.普遍性轉(zhuǎn)導(dǎo)的特點(diǎn)是:

A.與烈性噬菌體有關(guān)

B.噬菌體可轉(zhuǎn)導(dǎo)供體菌染色體任何一個(gè)基因

C.結(jié)局是完全轉(zhuǎn)導(dǎo)或流產(chǎn)轉(zhuǎn)導(dǎo)

D.轉(zhuǎn)導(dǎo)頻率高于局限性轉(zhuǎn)導(dǎo)

E.可轉(zhuǎn)移供體菌的質(zhì)粒

33.為防止細(xì)菌耐藥菌株的產(chǎn)生和擴(kuò)散,應(yīng)采取以下主要措施:

 A.原則上應(yīng)根據(jù)藥敏試驗(yàn),選用抗菌藥物

 B.做好消毒與隔離,防止耐藥菌的交叉感染

C.對需要長期用藥的細(xì)菌感染,應(yīng)聯(lián)合用藥

D.加強(qiáng)細(xì)菌耐藥性的監(jiān)控

 E.大量使用廣譜高效抗生素

34.有關(guān)“細(xì)菌毒力的增強(qiáng)或減弱”的敘述,哪幾項(xiàng)正確:

A.一般因粗糙型變成光滑型而增強(qiáng)B.通過易感動物傳代而增強(qiáng)

C.長期在人工培養(yǎng)基傳代而減弱   D.失去形成菌毛的能力而減弱

E.溶源性轉(zhuǎn)換后,可能增強(qiáng)

[思考題]

35.試述細(xì)菌的生物學(xué)性狀變異及其在醫(yī)學(xué)實(shí)踐中的意義。

36.什么是質(zhì)粒?有哪些主要特征?

37.試述細(xì)菌產(chǎn)生耐藥性的生化機(jī)制和分子機(jī)制。怎樣防止細(xì)菌耐藥性的產(chǎn)生和擴(kuò)散?

參考答案


【A型題】

 1.B 2.C 3.C 4.D5.E*

 6.A 7.D*8.C* 9.B*  10.D*

11.E12.D*  13.B14.B*  15.bhskgw.cn/jianyan/A*

16.D17.C*  18.B19.C*  20.E

21.E22.B23.A24.E*  25.E

【X型題】

26.A B C E 27.A B C E 28.C E

29.B C D E 30.A B C D 31.C* E*

32.B* C* E* 33.A B C D 34.A B C D E

疑難解析

【題5】 轉(zhuǎn)化是供體菌游離的DNA片段直接被受體菌攝取,使受體菌獲得新的性狀。轉(zhuǎn)化的成功與否,一是取決于受體菌是否處于感受態(tài),受體菌只有處于感受態(tài)時(shí)才能攝取游離的DNA;二是取決于供體菌DNA是否與受體菌基因組同源,只有同源才能進(jìn)行重組。轉(zhuǎn)化的DNA最多不超過10~20個(gè)基因。在攝入前,供體菌的雙鏈DNA片段被受體菌表面的核酸內(nèi)切酶切開,其中一條鏈進(jìn)入受體菌,另一條鏈為進(jìn)入提供能量。

【題7,8,9,10】帶有F質(zhì)粒的細(xì)菌稱為F菌。當(dāng)F菌與F菌雜交時(shí),F(xiàn)質(zhì)?赊D(zhuǎn)移到F菌中。F質(zhì)粒進(jìn)入受體菌后,能單獨(dú)存在和自行復(fù)制,但有小部分可插入到受體菌染色體中,與染色體一起復(fù)制。整合后的細(xì)菌能高效地轉(zhuǎn)移染色體上的基因,該菌被稱為高頻重組菌(highfrequency recombinant,Hfr)。當(dāng)Hfr菌與F菌雜交時(shí),F(xiàn)質(zhì)粒起發(fā)動轉(zhuǎn)移作用,能通過性菌毛,高效率地轉(zhuǎn)移供體菌不同長度的染色體片段給受體菌,之后進(jìn)行基因重組。因F質(zhì)粒位于染色體末端,最后進(jìn)入F菌,因此,F(xiàn)菌獲得F質(zhì)粒的機(jī)會是很少的。Hfr菌中F質(zhì)粒也可從染色體上脫落,并可能帶有整合位點(diǎn)鄰近的染色體基因,這種F質(zhì)粒稱F′質(zhì)粒,帶F′質(zhì)粒的細(xì)菌稱為F′菌。F′菌與F菌雜交后,可使F菌獲得F質(zhì)粒和供體菌的基因。這種通過F′質(zhì)粒的轉(zhuǎn)移過程稱為性導(dǎo)。附加體是既可自主復(fù)制又可與細(xì)菌染色體整合并一起復(fù)制的一種質(zhì)粒。

【題12】 R質(zhì)粒是細(xì)菌耐藥性產(chǎn)生與傳播的主要原因之一。 R質(zhì)?纱嬖谟诟锾m陰性和革蘭陽性菌中,前者如沙門菌、志賀菌、變形桿菌,后者如金黃色葡萄球菌等。R質(zhì)粒主要通過接合方式轉(zhuǎn)移,不僅可在同種細(xì)菌間轉(zhuǎn)移,也可在不同種屬的細(xì)菌間轉(zhuǎn)移。R質(zhì)粒的r決定子可以含有1個(gè)或多個(gè)耐藥基因,決定對多種抗生素的耐藥性。R質(zhì)?勺孕衼G失。

【題14】 在普遍性轉(zhuǎn)導(dǎo)中,若噬菌體轉(zhuǎn)導(dǎo)的外源性DNA與受體菌的DNA的整合、重組,隨染色體復(fù)制而傳代,稱完全轉(zhuǎn)導(dǎo);若轉(zhuǎn)導(dǎo)的DNA未能與受體菌染色體DNA整合,仍保存游離狀態(tài),也不自主復(fù)制,稱為“流產(chǎn)轉(zhuǎn)導(dǎo)”。

【題15】 溶原性轉(zhuǎn)換是指前噬菌體DNA與細(xì)菌染色體重組而導(dǎo)致細(xì)菌的性狀發(fā)生改變的過程。例如產(chǎn)毒性白喉?xiàng)U菌的染色體上整合有β-棒狀桿菌噬菌體,該噬菌體的tox基因編碼產(chǎn)生白喉毒素,但其表達(dá)受宿主菌生理代謝的控制與調(diào)節(jié)。

【題17】溶原性轉(zhuǎn)換與轉(zhuǎn)導(dǎo)都需要溫和噬菌體參與,但在轉(zhuǎn)導(dǎo)過程中,噬菌體只起運(yùn)載工具的作用,轉(zhuǎn)移的是供體菌的基因,本身不參與宿主菌性狀的改變。溶原性轉(zhuǎn)換是溫和噬菌體感染細(xì)菌時(shí),噬菌體DNA整合到宿主菌染色體基因組中,使細(xì)菌獲得新的性狀。接合則需要供體菌與受體菌直接接觸。

【題19】 由于基因突變是由個(gè)別堿基的置換、插入或缺失引起,只影響到一個(gè)或幾個(gè)基因的改變,因此,基因突變所致耐藥性多為對單一抗生素的耐藥性。突變是穩(wěn)定的,發(fā)生突變的細(xì)菌只是大量菌群中的個(gè)別菌。耐藥性突變是細(xì)菌在未接觸抗生素之前已經(jīng)存在。抗生素在耐藥性產(chǎn)生過程中主要起篩選作用,即抑制敏感菌的生長,使耐藥菌大量生長繁殖。

【題24】 細(xì)菌耐藥性的形成主要有:耐藥基因(如R質(zhì)粒)的轉(zhuǎn)移、基因突變及生理性適應(yīng)。為了提高抗菌藥物的療效,防止耐藥菌株的出現(xiàn)和擴(kuò)散,應(yīng)合理科學(xué)使用抗菌藥物,包括用藥前做細(xì)菌藥物敏感試驗(yàn),足夠劑量以及必要的聯(lián)合用藥等。少量多次用藥,常不能將細(xì)菌徹底殺死,易形成生理性適應(yīng),導(dǎo)致某些耐藥菌株的形成。目使用廣譜抗生素、或多種抗生素聯(lián)用,易破壞人體正常菌群,抑制敏感菌株,為少數(shù)的耐藥突變株大量生長繁殖和擴(kuò)散提供一個(gè)重要的選擇壓力。

【題31,32】 轉(zhuǎn)導(dǎo)是以溫和噬菌體為載體。普遍性轉(zhuǎn)導(dǎo)與局限性轉(zhuǎn)導(dǎo)最重要的區(qū)別是轉(zhuǎn)移的基因不同。溫和噬菌體在宿主菌內(nèi)有兩個(gè)周期:溶原期與裂解期。在溶原期,噬菌體DNA與供體菌染色體的特定部位整合,當(dāng)溫和噬菌體切離時(shí)發(fā)生偏差,將自身的一段DNA片段留在染色體上,而帶出了整合位點(diǎn)鄰近的基因。當(dāng)這種缺陷性噬菌體再侵入受體菌時(shí),就可將供體菌的特定基因及噬菌體DNA轉(zhuǎn)移給受體菌,故稱為局限性轉(zhuǎn)導(dǎo)。在裂解期的后期,裝配時(shí)發(fā)生錯(cuò)誤,將細(xì)菌DNA誤裝于噬菌體內(nèi),當(dāng)這種轉(zhuǎn)導(dǎo)性噬菌體侵入受體菌時(shí),就可將供體菌的基因帶入受體菌。由于被轉(zhuǎn)導(dǎo)的可以是染色體上任何一個(gè)基因,帶有普遍性,故稱為普遍性轉(zhuǎn)導(dǎo)。普遍性轉(zhuǎn)導(dǎo)與局限性轉(zhuǎn)導(dǎo)轉(zhuǎn)移的后果是受體菌獲得供體菌的某些DNA。局限性轉(zhuǎn)導(dǎo)頻率較普遍性轉(zhuǎn)導(dǎo)增加1000倍。

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