2022年医学专题—第15章-细菌的遗传与变异.ppt

第十五章 细菌(xjn)的遗传与变异,第一页，共三十六页。,基本概念,遗传（heredity）是病原生物的性状在子代与亲代中保持相对稳定，且代代相传，而使其种属得以(dy)保存。变异（variation）是子代与亲代之间以及子代与子代之间的生物学性状出现的差异。,第二页，共三十六页。,1.细胞壁消失(xiosh):青霉素、溶菌酶正常形态细菌-L型变异 抗体或补体(部分或完全失去胞壁),合适环境(hunjng)L型细菌正常形态细菌。,形态结构(jigu)变异,第三页，共三十六页。,2.夹膜变异(biny),无 无血清肺炎(fiyn)链球菌失去荚膜。培养基,第四页，共三十六页。,有荚膜的肺炎球菌,无荚膜的肺炎球菌,细菌形态(xngti)结构变异,第五页，共三十六页。,3、芽胞变异 42-43炭疽杆菌可形成芽胞-失去(shq)形成芽胞能力,毒性.10-20天 4、鞭毛变异 变形杆菌有鞭毛（H）-无鞭毛（O）改变培养基成分,第六页，共三十六页。,二.菌落(jnlu)变异,在培养基中长期培养光滑型菌落-粗糙型菌落 S RS-R变异:多见于肠道杆菌(gnjn),理化形状、免疫原性、耐药性、毒力也改变。,第七页，共三十六页。,S型菌落(jnlu),R型菌落(jnlu),第八页，共三十六页。,三.毒力变异(biny),胆汁(dnzh)、甘油、马铃薯培养基牛分枝杆菌-卡介苗 13年(230代),第九页，共三十六页。,四.耐药性变异(biny),耐药性变异：细菌对某种抗菌药物由敏感变成耐药。金黄色葡萄球菌耐青霉素:14%(1946)80%。肺炎链球菌50%多重耐药性:有些(yuxi)细菌还同时耐受多种抗菌药物.药物依赖性:如痢疾志贺菌依赖链霉素株,第十页，共三十六页。,（一）细菌染色体 细菌染色体是一 条双股环状DNA组成，细菌染色体缺乏组蛋白，在细菌内呈高度超螺旋形式缠绕成团，外无核膜包围，故称核质 复制过程中子代DNA碱基若发生变化，就会s使子代发生变异(biny)而出现新的性状。,第二节 与细菌遗传变异相关(xinggun)的物质,第十一页，共三十六页。,二、转座子,概念：是一类在细菌染色体、质粒、噬菌体之间自行移动的遗传成分，是基因组中一段具有转位特性(txng)的独立的DNA序列。,第十二页，共三十六页。,三、噬菌体,概念：是感染细菌、真菌、放线菌和螺旋体等微生物的病毒，只能在活的宿主菌内复制增殖(zngzh)。特点：微生物病毒 具有病毒的基本特性 分布广泛，有严格的宿主特异性,第十三页，共三十六页。,噬菌体(电镜图）,噬菌体是能感染细菌、真菌(zhnjn)、放线菌、螺旋体等微生物的病毒，与细菌变异密切相关。,第十四页，共三十六页。,噬菌体的结构(jigu),第十五页，共三十六页。,噬菌体的种类(zhngli),1.毒性(d xn)噬菌体能在宿主菌细胞内复制增殖，产生许多子代噬菌体，并最终裂解细菌，称为毒性噬菌体2.温和噬菌体(溶原性噬菌体)噬菌体基因与宿主菌染色体整合，不产生子代噬菌体，但噬菌体DNA能随细菌DNA复制，并随细菌的分裂而传代。3.前噬菌体：整合在细菌染色体上的噬菌体DNA基因。,第十六页，共三十六页。,毒性(d xn)噬菌体复制周期,1.吸附2.穿入(chun r)3.生物合成4.成熟与释放,第十七页，共三十六页。,1.吸 附,第十八页，共三十六页。,2.穿 入,第十九页，共三十六页。,3.生物(shngw)合成,第二十页，共三十六页。,4.成熟(chngsh)释放,第二十一页，共三十六页。,第三节 细菌变异的发生机制一、基因突变：突变：是指细菌的遗传基因发生突然而稳定的改变，导致细菌性状的遗传性变异。1.基因突变：(点突变、小突变)基因中一个或几个碱基对发生的改变。一般只引起较少的性状变异。碱基置换、插入、缺失、转位因子的转位 2.染色体畸变(jbin)(大突变)：大段核苷酸序列插入和丢失。死亡,第二十二页，共三十六页。,基因突变规律:1.自然突变率极低,为10-6-10-9;2.突变是随机的,不定向(dn xin)的;3.可发生回复突变,即由突变株(mutant)恢复至野生型(wild type)。,第二十三页，共三十六页。,二.基因(jyn)转移与重组,基因转移：遗传物质由供体菌转入受体菌细胞内的过程。基因重组：转移的基因与受体菌DNA整合在一起。外源性遗传物质：细菌染色体DNA、质粒DNA、噬菌体基因转移、重组的方式：转化、接合、转导、溶原性转换(zhunhun)、原生质体融合,第二十四页，共三十六页。,1、转化（transformation）概念：受体菌直接(zhji)摄取供体菌游离DNA片段并整合重组。条件：（1）转化的DNA为小片段（2）受体菌处于感受态,第二十五页，共三十六页。,2、接合（conjugation）概念(ginin)：细菌通过性菌毛相互连接沟通，将遗传物质从供体菌转移给受体菌的过程。接合性质粒：能通过结合方式转移的质粒（F质粒、R质粒、Col质粒）,第二十六页，共三十六页。,第二十七页，共三十六页。,第二十八页，共三十六页。,（三）转导：以温和噬菌体为载体(zit)，将供体菌的一段DNA 转移到受体菌内，使受体菌获得新的性状。,第二十九页，共三十六页。,普遍性转导(zhun do)模式图,第三十页，共三十六页。,（四）溶原性转换溶原性转换：溶原性细菌因DNA结构改变获得噬菌体基因赋予的新性状(xngzhung)。溶原性细菌：某些温和噬菌体感染敏感细菌后，其基因可整合于宿主菌染色体中，此状态下的细菌称为溶原性细菌。,第三十一页，共三十六页。,第四节 细菌(xjn)遗传变异的实际应用,一、在疾病的诊断预防及治疗中的应用(一)病原学诊断细菌(xjn)的典型特征细菌(xjn)的变异规律 葡萄球菌致病菌：金黄色灰白色（耐药菌）伤寒沙门菌：10%无鞭毛,第三十二页，共三十六页。,(二)临床治疗;耐药菌株-对多种抗生素耐药的多重耐药菌株药敏试验、足量全程、合理配伍联合用药(yn yo)（三）传染病预防筛选或诱导减毒变异株 制备疫苗,第三十三页，共三十六页。,二、在测定(cdng)致癌物质方面的应用三、在基因工程方面的应用,第三十四页，共三十六页。,小 结,1.遗传变异的现象2.遗传变异的物质基础 质粒：概念、特点 噬菌体：类型 转座子3.遗传变异的机制转化(zhunhu)、转导、接合、溶原性转换、原生质体融合,第三十五页，共三十六页。,内容(nirng)总结,第十五章 细菌的遗传与变异。复制过程(guchng)中子代DNA碱基若发生变化，就会s使子代发生变异而出现新的性状。1.基因突变：(点突变、小突变)基因中一个或几个碱基对发生的改变。1.自然突变率极低,为10-6-10-9。基因转移：遗传物质由供体菌转入受体菌细胞内的过程(guchng)。基因重组：转移的基因与受体菌DNA整合在一起。概念：受体菌直接摄取供体菌游离DNA片。耐药菌株-对多种抗生素耐药的多重耐药菌株。融合,第三十六页，共三十六页。,