三、噬菌体(Bacteriophage) 噬菌体是寄生于细菌的病毒，有宿主细胞的特异性，即某种菌的噬菌体仅能在该种菌内复制，在敏感菌中增殖并裂解细菌的噬菌体称为毒 性噬菌体，另有一类称为温和噬菌体。这类喘菌体感染细菌后，有两种后果，即或裂解细菌或形成溶原状态(Ly50gcy)。温和黛菌体裂解细 菌的过程与毒性噬菌体相同，而形成溶原状态则为噬菌体的基因组整合于细菌的染色体上，并随细菌的繁殖传至子代。带有噬菌体基因组的细 菌称为溶原性细苗，而整合于细苗染色体上的噬苗体则称为前噬菌体(Pr0 phage。)(壁苗体的参见图4-2)。 有些温和壁萄体携带的基因在细萄染色体上，可相当于遗传物质，也能决定细菌的某些特性。由噬菌体基因决定细首的某些生物学特性称 为溶原性转移。例如，以那棒状杆菌噬菌体感染无毒的白喉杆菌后，可发生溶原性转换，形成产生外毒素的白喉杆菌。此外，溶血性链球菌产 生红袋毒素的能力，以及沙门氏杆菌有特异性0抗原等，均通过溶原性转换获得。当各细菌失去相应噬菌体后，则失去产生毒素或表达特异抗 原特性。 第三节细菌的突变 选传型变异中常见的一种为突变(Mutatior),即细菌的基因结构发生偶然的改变。一般突变会导致所编码蛋重白质的改变，从而使细菌出 现新的特性或失去原有的某些特性。细菌的自然突变率与其生物的自然突变相同，每106~108次细胞分裂发生一次由于细菌每20~30分钟分 有800-1400基对的插入，称为插入顺字seI0n 细菌中点突较多见，但在 布菌的 色体中曾发现 一、突变与选择 由于细菌的突变所发生的表型变异 一定外界 下境下才表现出来，因此对外界环境在突变中的作用曾发生过争 ,曾有学者认为细 与其他生物 一样，需经过突变与外界环 条件选择而出现 突变株 然而也有学者认为细菌生长繁殖迅速 外界环境可直接作用诱导出变异 这一争论直到1943年Luria与Delbrucki进行了有名的变异试验(FIuc st)后才初步获得解决。变异试验是根据统计学原理设计的（图5 1)。将一瓶对大肠杆菌噬菌体T1敏感的细菌培养后，稀释至1 000细m,分别分至试管系列。 一仪将细密接种至 支大管培乔 一时间培养后，分别接种于数个平板 如果出规体装群的突受图则在该平上应出现指】以 选耐噬菌体的突变株菌落。另一套试验 菌分别接种于数支小试管的培养基，经过一段时间后自每支试管吸取菌液各涂布接利 个加入 菌体的平板，然后计数发生的突变耐体株落数，如果出现耐宝体留株是因授触体而诱导产生的，两套平权上出现的耐体 菌落数。如果出耐喘菌体菌株是接触凉体而诱导产生的，两套平权上出现的噬菌体菌落数应大体相等。如果系细菌自发突变则两套平板上的面 硅菌体菌落数应有显著不同，因为在后 一情况下，细菌分别在各支试管中各自在生长繁殖周期或早或迟可发生突变。突变发生早的突变株繁殖 后出现的子代数必然多于突变株发生晚者，因此各平板上的菌落有的很多，有的则缺如。实验结果证明两音平板上耐噬菌体菌落数差异很大 从万里证实细菌已自身发生为，而外界是条件仅起选择作用。 件 8 图51细苗的变异试 仍有学者对上达实验 的统计学意义特异议.。1952年Lederbergi设计了影印培养(Replica plating)(见图5-2) ,这一试验证明细菌耐药 突变不是由抗菌药物诱导师 而在末接抗药物丽已生药突变 万法为将对链莓敏的大房 培养后细菌在培养基上均匀日 然后用火 上轻轻影F 使细图溶全部转移到丝绒 另取含有做霉素的琼脂培 将丝绒面再印在其 通过比较，可从原始平板的相应部位刮 取菌苔转种至液体培养基 重复制备原始平板与影印平板。经过数次重复后，则可获得 完全没有接触过链霉素的高度耐拉毒素的突变株，表现为原始平板上全部菌落与含链霉素平板上的菌落物合，这一实验雄辩地证明了链霉素仅 起选择作用。 二、基因突变类型三、噬菌体（Bacteriophage） 噬菌体是寄生于细菌的病毒，有宿主细胞的特异性，即某种菌的噬菌体仅能在该种菌内复制。在敏感菌中增殖并裂解细菌的噬菌体称为毒 性噬菌体。另有一类称为温和噬菌体。这类噬菌体感染细菌后，有两种后果，即或裂解细菌或形成溶原状态（Lysogeny）。温和噬菌体裂解细 菌的过程与毒性噬菌体相同，而形成溶原状态则为噬菌体的基因组整合于细菌的染色体上，并随细菌的繁殖传至子代。带有噬菌体基因组的细 菌称为溶原性细菌，而整合于细菌染色体上的噬菌体则称为前噬菌体(Prophage)。（噬菌体的参见图4-2）。 有些温和噬菌体携带的基因在细菌染色体上，可相当于遗传物质，也能决定细菌的某些特性。由噬菌体基因决定细菌的某些生物学特性称 为溶原性转移。例如，以β棒状杆菌噬菌体感染无毒的白喉杆菌后，可发生溶原性转换，形成产生外毒素的白喉杆菌。此外，溶血性链球菌产 生红疹毒素的能力，以及沙门氏杆菌有特异性O抗原等，均通过溶原性转换获得。当各细菌失去相应噬菌体后，则失去产生毒素或表达特异抗 原特性。 第三节 细菌的突变 遗传型变异中常见的一种为突变（Mutation），即细菌的基因结构发生偶然的改变。一般突变会导致所编码蛋白质的改变，从而使细菌出 现新的特性或失去原有的某些特性。细菌的自然突变率与其生物的自然突变相同，每106～108次细胞分裂发生一次。由于细菌每20～30分钟分 裂一代，故突变株相对较多。当突变发生在DNA一对或少数几对碱基引起改变时，称为点突变。这类突变涉及碱基对的置换、增加或缺失。另 一种类型的突变涉及大段DNA的改变如插入或缺失几百个碱基对，称为染色体畸变。在细菌中点突变较多见，但在大肠杆菌的染色体中曾发现 有800～1400碱基对的插入，称为插入顺序(Insertion sequences)。 一、突变与选择 由于细菌的突变所发生的表型变异必须在一定外界环境下才表现出来，因此对外界环境在突变中的作用曾发生过争议。曾有学者认为细菌 与其他生物一样，需经过突变与外界环境条件选择而出现突变株；然而也有学者认为细菌生长繁殖迅速，外界环境可直接作用诱导出变异株。 这一争论直到1943年Luria与Delbruck进行了有名的变异试验(Fluctuation test)后才初步获得解决。变异试验是根据统计学原理设计的（图5- 1）。将一瓶对大肠杆菌噬菌体T1敏感的细菌培养后，稀释至1，000细菌/ml,分别分至两套试管系列。一套仅将细菌接种至一支大管培养基 中，经一段时间培养后，分别接种于数个平板。在平板中加入噬菌体，（如果出现耐噬菌体裂解的突变细菌株则在该平板上应出现菌落）以筛 选耐噬菌体的突变株菌落。另一套试验为将细菌分别接种于数支小试管的培养基，经过一段时间后自每支试管吸取菌液各涂布接种一个加入噬 菌体的平板，然后计数发生的突变耐噬菌体菌株菌落数。如果出现耐噬菌体菌株是因接触噬体而诱导产生的，两套平权上出现的耐噬菌体菌株 菌落数。如果出耐噬菌体菌株是接触噬体而诱导产生的，两套平权上出现的噬菌体菌落数应大体相等。如果系细菌自发突变则两套平板上的耐 噬菌体菌落数应有显著不同，因为在后一情况下，细菌分别在各支试管中各自在生长繁殖周期或早或迟可发生突变。突变发生早的突变株繁殖 后出现的子代数必然多于突变株发生晚者，因此各平板上的菌落有的很多，有的则缺如。实验结果证明两套平板上耐噬菌体菌落数差异很大， 从万里证实细菌已自身发生为，而外界是条件仅起选择作用。 图5-1 细菌的变异试验 然而，仍有学者对上述实验的统计学意义特异议。1952年Lederberg设计了影印培养(Replica plating)（见图5-2），这一试验证明细菌耐药 突变不是由抗菌药物诱导师产生，而在未接触抗菌药物前已产生耐药突变。其方法为将对链霉素敏感的大肠杆菌大量接种于营养琼脂平板上， 培养后细菌在培养基上均匀的长出菌苔层，然后用灭菌的丝绒复盖在一块与平皿同样大小的木块上轻轻影印，使细菌菌落全部转移到丝绒面 上。另取含有链霉素的琼脂培养平板，将丝绒面再印在其上，从而获得与原始平板完全相同的复制平板。将此平板培养，耐药的菌落出现后， 通过比较，可从原始平板的相应部位刮取菌苔转种至液体培养基中，增菌后，重复制备原始平板与影印平板。经过数次重复后，则可获得一株 完全没有接触过链霉素的高度耐链毒素的突变株，表现为原始平板上全部菌落与含链霉素平板上的菌落吻合。这一实验雄辩地证明了链霉素仅 起选择作用。 二、基因突变类型