2022年醫(yī)學(xué)專題—第15章-細(xì)菌的遺傳與變異課件

1、2022年醫(yī)學(xué)專題第15章-細(xì)菌的遺傳與變異第十第十五五章章 細(xì)菌細(xì)菌(xjn)的遺傳與變異的遺傳與變異第一頁，共三十六頁。2022年醫(yī)學(xué)專題第15章-細(xì)菌的遺傳與變異基本概念遺傳（heredity）是病原生物的性狀在子代與親代中保持相對(duì)穩(wěn)定，且代代相傳，而使其種屬得以(dy)保存。變異（variation）是子代與親代之間以及子代與子代之間的生物學(xué)性狀出現(xiàn)的差異。第二頁，共三十六頁。2022年醫(yī)學(xué)專題第15章-細(xì)菌的遺傳與變異1.細(xì)胞壁消失細(xì)胞壁消失(xiosh): 青霉素、溶菌酶青霉素、溶菌酶正常形態(tài)細(xì)菌正常形態(tài)細(xì)菌- L型變異型變異 抗體或補(bǔ)體抗體或補(bǔ)體 (部分或完全失去胞壁部分或完全失

2、去胞壁) 合適環(huán)境(hunjng)L型細(xì)菌正常形態(tài)細(xì)菌。形態(tài)結(jié)構(gòu)形態(tài)結(jié)構(gòu)(jigu)變變異異第三頁，共三十六頁。2022年醫(yī)學(xué)專題第15章-細(xì)菌的遺傳與變異n2.夾膜變異(biny) 無無 無無血清血清肺炎肺炎(fiyn)(fiyn)鏈球菌鏈球菌失去莢膜。失去莢膜。 培養(yǎng)基培養(yǎng)基第四頁，共三十六頁。2022年醫(yī)學(xué)專題第15章-細(xì)菌的遺傳與變異有莢膜的肺炎球菌有莢膜的肺炎球菌無莢膜的肺炎球菌無莢膜的肺炎球菌細(xì)菌形態(tài)細(xì)菌形態(tài)(xngti)結(jié)構(gòu)變異結(jié)構(gòu)變異第五頁，共三十六頁。2022年醫(yī)學(xué)專題第15章-細(xì)菌的遺傳與變異 3、芽胞變異芽胞變異 42-43炭疽桿菌可形成炭疽桿菌可形成芽胞芽胞- 失去失去

3、(shq)形成形成芽胞芽胞能力能力, 毒性毒性. 10-20天天 4、鞭毛變異鞭毛變異 變形桿菌有變形桿菌有鞭毛鞭毛（H）- 無鞭毛（無鞭毛（O） 改變培養(yǎng)基成分改變培養(yǎng)基成分第六頁，共三十六頁。2022年醫(yī)學(xué)專題第15章-細(xì)菌的遺傳與變異二. 菌落(jnlu)變異 在培養(yǎng)基中長(zhǎng)期培養(yǎng)在培養(yǎng)基中長(zhǎng)期培養(yǎng)光滑型菌落光滑型菌落- 粗糙型菌落粗糙型菌落 S RS-R變異變異:多見于腸道桿菌多見于腸道桿菌(gnjn),理化形狀、免疫原理化形狀、免疫原性、耐藥性、毒力也改變。性、耐藥性、毒力也改變。第七頁，共三十六頁。2022年醫(yī)學(xué)專題第15章-細(xì)菌的遺傳與變異S S型菌落型菌落(jnlu)(jnlu)

4、R R型菌落型菌落(jnlu)(jnlu)第八頁，共三十六頁。2022年醫(yī)學(xué)專題第15章-細(xì)菌的遺傳與變異三三. 毒力變異毒力變異(biny) 膽汁膽汁(dnzh)、甘油、馬鈴薯培養(yǎng)基、甘油、馬鈴薯培養(yǎng)基牛分枝桿菌牛分枝桿菌- 卡介苗卡介苗 13年年(230代代) 第九頁，共三十六頁。2022年醫(yī)學(xué)專題第15章-細(xì)菌的遺傳與變異四. 耐藥性變異(biny)耐藥性變異耐藥性變異：細(xì)菌對(duì)某種抗菌藥物由敏感變成耐藥。：細(xì)菌對(duì)某種抗菌藥物由敏感變成耐藥。金黃色葡萄球菌耐青霉素金黃色葡萄球菌耐青霉素:14%(1946) 80%。n肺炎鏈球菌肺炎鏈球菌50%n多重耐藥性多重耐藥性:有些有些(yuxi)細(xì)菌

5、還同時(shí)耐受多種抗菌藥物細(xì)菌還同時(shí)耐受多種抗菌藥物.n藥物依賴性藥物依賴性:如痢疾志賀菌依賴鏈霉素株如痢疾志賀菌依賴鏈霉素株 第十頁，共三十六頁。2022年醫(yī)學(xué)專題第15章-細(xì)菌的遺傳與變異 （一） 細(xì)菌染色體 細(xì)菌染色體是一 條雙股環(huán)狀DNA組成，細(xì)菌染色體缺乏組蛋白，在細(xì)菌內(nèi)呈高度超螺旋形式纏繞成團(tuán)，外無核膜包圍，故稱核質(zhì) 復(fù)制過程中子代DNA堿基若發(fā)生變化，就會(huì)s使子代發(fā)生變異(biny)而出現(xiàn)新的性狀。第二節(jié) 與細(xì)菌遺傳變異相關(guān)(xinggun)的物質(zhì)第十一頁，共三十六頁。2022年醫(yī)學(xué)專題第15章-細(xì)菌的遺傳與變異二、轉(zhuǎn)座子概念概念：是一類在細(xì)菌染色體、質(zhì)粒、噬菌體之間自行移動(dòng)的遺傳成

6、分，是基因組中一段具有轉(zhuǎn)位特性(txng)的獨(dú)立的DNA序列。第十二頁，共三十六頁。2022年醫(yī)學(xué)專題第15章-細(xì)菌的遺傳與變異三、噬菌體概念：是感染細(xì)菌、真菌、放線菌和螺旋體等微生物的病毒，只能在活的宿主菌內(nèi)復(fù)制增殖(zngzh)。特點(diǎn)：微生物病毒 具有病毒的基本特性 分布廣泛，有嚴(yán)格的宿主特異性第十三頁，共三十六頁。2022年醫(yī)學(xué)專題第15章-細(xì)菌的遺傳與變異噬菌體噬菌體 (電鏡圖）電鏡圖）噬菌體是能感染細(xì)菌、真菌(zhnjn)、放線菌、螺旋體等微生物的病毒，與細(xì)菌變異密切相關(guān)。第十四頁，共三十六頁。2022年醫(yī)學(xué)專題第15章-細(xì)菌的遺傳與變異噬菌體的結(jié)構(gòu)噬菌體的結(jié)構(gòu)(jigu)第十五頁，

7、共三十六頁。2022年醫(yī)學(xué)專題第15章-細(xì)菌的遺傳與變異噬菌體的種類(zhngli)1.毒性(d xn)噬菌體能在宿主菌細(xì)胞內(nèi)復(fù)制增殖，產(chǎn)生許多子代噬菌體，并最終裂解細(xì)菌，稱為毒性噬菌體2.溫和噬菌體(溶原性噬菌體) 噬菌體基因與宿主菌染色體整合，不產(chǎn)生子代噬菌體，但噬菌體DNA能隨細(xì)菌DNA復(fù)制，并隨細(xì)菌的分裂而傳代。3.前噬菌體：整合在細(xì)菌染色體上的噬菌體DNA基因。第十六頁，共三十六頁。2022年醫(yī)學(xué)專題第15章-細(xì)菌的遺傳與變異毒性(d xn)噬菌體復(fù)制周期1.吸附2.穿入(chun r)3.生物合成4.成熟與釋放第十七頁，共三十六頁。2022年醫(yī)學(xué)專題第15章-細(xì)菌的遺傳與變異1.吸

8、 附第十八頁，共三十六頁。2022年醫(yī)學(xué)專題第15章-細(xì)菌的遺傳與變異2.穿 入第十九頁，共三十六頁。2022年醫(yī)學(xué)專題第15章-細(xì)菌的遺傳與變異3.生物(shngw)合成第二十頁，共三十六頁。2022年醫(yī)學(xué)專題第15章-細(xì)菌的遺傳與變異4.成熟(chngsh)釋放第二十一頁，共三十六頁。2022年醫(yī)學(xué)專題第15章-細(xì)菌的遺傳與變異 第三節(jié)第三節(jié) 細(xì)菌變異的發(fā)生機(jī)制細(xì)菌變異的發(fā)生機(jī)制一、基因突變：一、基因突變：突變突變：是指細(xì)菌的遺傳基因發(fā)生突然而穩(wěn)定的改變，：是指細(xì)菌的遺傳基因發(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。導(dǎo)致細(xì)菌性狀的遺傳性變異。1.基因突變：基因突變：(點(diǎn)突變、小突變點(diǎn)

9、突變、小突變)基因中一個(gè)或幾個(gè)堿基因中一個(gè)或幾個(gè)堿基對(duì)發(fā)生的改變。一般只引起較少的性狀變異?；鶎?duì)發(fā)生的改變。一般只引起較少的性狀變異。 堿基堿基置換、插入、置換、插入、 缺失、轉(zhuǎn)位因子的轉(zhuǎn)位缺失、轉(zhuǎn)位因子的轉(zhuǎn)位 2.染色體畸變?nèi)旧w畸變(jbin)(大突變大突變)：大段核苷酸序列插入和丟失 。死亡死亡第二十二頁，共三十六頁。2022年醫(yī)學(xué)專題第15章-細(xì)菌的遺傳與變異 基因突變規(guī)律: 1.自然突變率極低,為10-6-10-9; 2.突變是隨機(jī)的,不定向(dn xin)的; 3.可發(fā)生回復(fù)突變,即由突變株(mutant)恢復(fù)至野生型(wild type)。第二十三頁，共三十六頁。2022年醫(yī)學(xué)專

10、題第15章-細(xì)菌的遺傳與變異二二. 基因基因(jyn)轉(zhuǎn)移與重組轉(zhuǎn)移與重組基因轉(zhuǎn)移基因轉(zhuǎn)移 ：遺傳物質(zhì)由供體菌轉(zhuǎn)入受體菌細(xì)胞：遺傳物質(zhì)由供體菌轉(zhuǎn)入受體菌細(xì)胞內(nèi)的過程。內(nèi)的過程?；蛑亟M基因重組：轉(zhuǎn)移的基因與受體菌：轉(zhuǎn)移的基因與受體菌DNA整合在一整合在一起。起。外源性遺傳物質(zhì)：外源性遺傳物質(zhì)：細(xì)菌染色體細(xì)菌染色體DNA、質(zhì)粒質(zhì)粒DNA、噬菌體基因噬菌體基因轉(zhuǎn)移、重組的方式：轉(zhuǎn)移、重組的方式：轉(zhuǎn)化、接合、轉(zhuǎn)導(dǎo)、轉(zhuǎn)化、接合、轉(zhuǎn)導(dǎo)、溶原性轉(zhuǎn)換轉(zhuǎn)換(zhunhun)、原生質(zhì)體融合第二十四頁，共三十六頁。2022年醫(yī)學(xué)專題第15章-細(xì)菌的遺傳與變異1、轉(zhuǎn)化轉(zhuǎn)化（transformation） 概念：受體

11、菌直接(zhji)攝取供體菌游離DNA片段并整合重組。 條件：（1）轉(zhuǎn)化的DNA為小片段 （2）受體菌處于感受態(tài) 第二十五頁，共三十六頁。2022年醫(yī)學(xué)專題第15章-細(xì)菌的遺傳與變異2、接合接合（conjugation） 概念(ginin)：細(xì)菌通過性菌毛相互連接溝通，將遺傳物質(zhì)從供體菌轉(zhuǎn)移給受體菌的過程。 接合性質(zhì)粒：能通過結(jié)合方式轉(zhuǎn)移的質(zhì)粒 （F質(zhì)粒、R質(zhì)粒、Col質(zhì)粒）第二十六頁，共三十六頁。2022年醫(yī)學(xué)專題第15章-細(xì)菌的遺傳與變異第二十七頁，共三十六頁。2022年醫(yī)學(xué)專題第15章-細(xì)菌的遺傳與變異第二十八頁，共三十六頁。2022年醫(yī)學(xué)專題第15章-細(xì)菌的遺傳與變異（三）轉(zhuǎn)導(dǎo)：三）轉(zhuǎn)

12、導(dǎo)：以溫和噬菌體為載體以溫和噬菌體為載體(zit)，將，將供體菌的一段供體菌的一段DNA 轉(zhuǎn)移到受體菌內(nèi)，使轉(zhuǎn)移到受體菌內(nèi)，使受體菌獲得新的性狀。受體菌獲得新的性狀。 第二十九頁，共三十六頁。2022年醫(yī)學(xué)專題第15章-細(xì)菌的遺傳與變異 普遍性轉(zhuǎn)導(dǎo)普遍性轉(zhuǎn)導(dǎo)(zhun do)模式圖模式圖第三十頁，共三十六頁。2022年醫(yī)學(xué)專題第15章-細(xì)菌的遺傳與變異（四）溶原性轉(zhuǎn)換溶原性轉(zhuǎn)換溶原性轉(zhuǎn)換：溶原性轉(zhuǎn)換：溶原性細(xì)菌因溶原性細(xì)菌因DNA結(jié)構(gòu)改變獲得噬菌體基因賦予的新性狀結(jié)構(gòu)改變獲得噬菌體基因賦予的新性狀(xngzhung) 。溶原性細(xì)菌：溶原性細(xì)菌：某些溫和噬菌體感染敏感細(xì)菌后，其基因可整合于宿主菌

13、染色體中，此狀某些溫和噬菌體感染敏感細(xì)菌后，其基因可整合于宿主菌染色體中，此狀態(tài)下的細(xì)菌稱為態(tài)下的細(xì)菌稱為溶原性細(xì)菌溶原性細(xì)菌。 第三十一頁，共三十六頁。2022年醫(yī)學(xué)專題第15章-細(xì)菌的遺傳與變異第四節(jié) 細(xì)菌細(xì)菌(xjn)遺傳變異的實(shí)際應(yīng)用遺傳變異的實(shí)際應(yīng)用一、在疾病的診斷預(yù)防及治療中的應(yīng)用一、在疾病的診斷預(yù)防及治療中的應(yīng)用(一一)病原學(xué)診斷病原學(xué)診斷細(xì)菌細(xì)菌(xjn)的典型特征的典型特征細(xì)菌細(xì)菌(xjn)的變異規(guī)律的變異規(guī)律 葡萄球菌致病菌：葡萄球菌致病菌：金黃色金黃色灰白色灰白色（耐藥菌）（耐藥菌）傷寒沙門菌：傷寒沙門菌：10%無鞭毛無鞭毛第三十二頁，共三十六頁。2022年醫(yī)學(xué)專題第15

14、章-細(xì)菌的遺傳與變異(二二)臨床治療臨床治療;耐藥菌株耐藥菌株-對(duì)多種抗生素耐藥的多重耐藥對(duì)多種抗生素耐藥的多重耐藥菌株菌株藥敏試驗(yàn)、足量全程、合理配伍聯(lián)合用藥藥敏試驗(yàn)、足量全程、合理配伍聯(lián)合用藥(yn yo)（三）傳染病預(yù)防（三）傳染病預(yù)防篩選或誘導(dǎo)減毒篩選或誘導(dǎo)減毒變異株變異株 制備疫苗制備疫苗第三十三頁，共三十六頁。2022年醫(yī)學(xué)專題第15章-細(xì)菌的遺傳與變異二、在測(cè)定二、在測(cè)定(cdng)致癌物質(zhì)方面的應(yīng)用致癌物質(zhì)方面的應(yīng)用三、在基因工程方面的應(yīng)用三、在基因工程方面的應(yīng)用第三十四頁，共三十六頁。2022年醫(yī)學(xué)專題第15章-細(xì)菌的遺傳與變異小 結(jié)1.遺傳變異的現(xiàn)象2.遺傳變異的物質(zhì)基礎(chǔ) 質(zhì)粒：概念、特點(diǎn) 噬菌體：類型 轉(zhuǎn)座子3.遺傳變異的機(jī)制轉(zhuǎn)化(zhunhu)、轉(zhuǎn)導(dǎo)、接合、溶原性轉(zhuǎn)換、原生質(zhì)體融合第三十五頁，共三十六頁。2022年醫(yī)學(xué)專題第15章-細(xì)菌的遺傳與變異內(nèi)容(nirng)