醫(yī)學(xué)專題—第4-5-6-噬菌體細(xì)菌的遺傳與變異課件

1、醫(yī)學(xué)專題第4-5-6-噬菌體細(xì)菌的遺傳與變異第四章第四章 噬菌體噬菌體概念：概念：是是一類能感染細(xì)菌一類能感染細(xì)菌(xjn)、真菌、放、真菌、放線菌和螺旋體等微生物的線菌和螺旋體等微生物的病毒。病毒。第一頁(yè)，共八十五頁(yè)。醫(yī)學(xué)專題第4-5-6-噬菌體細(xì)菌的遺傳與變異一一. . 形態(tài)形態(tài)(xngti)(xngti)與結(jié)與結(jié)構(gòu)構(gòu)使用電鏡觀察使用電鏡觀察蝌蚪蝌蚪(kdu)(kdu)型，型，微球型和細(xì)桿型微球型和細(xì)桿型頭部和尾部頭部和尾部2 2部分組成部分組成第二頁(yè)，共八十五頁(yè)。醫(yī)學(xué)專題第4-5-6-噬菌體細(xì)菌的遺傳與變異化學(xué)組成化學(xué)組成(z chn)(z chn)： 核酸核酸頭部頭部 蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)尾部

2、尾部-蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)第三頁(yè)，共八十五頁(yè)。醫(yī)學(xué)專題第4-5-6-噬菌體細(xì)菌的遺傳與變異抵抗力：l對(duì)理化因素(yn s)的抵抗力較一般細(xì)菌強(qiáng)l75加熱30min可被滅活l耐低溫和冰凍第四頁(yè)，共八十五頁(yè)。醫(yī)學(xué)專題第4-5-6-噬菌體細(xì)菌的遺傳與變異二、分類(fn li)毒性噬菌體：在宿主(szh)細(xì)菌內(nèi)增殖，產(chǎn)生子代噬菌體，并裂解宿主(szh)。第五頁(yè)，共八十五頁(yè)。醫(yī)學(xué)專題第4-5-6-噬菌體細(xì)菌的遺傳與變異溫和噬菌體：不在宿主細(xì)菌溫和噬菌體：不在宿主細(xì)菌(xjn)(xjn)內(nèi)增殖，噬菌體內(nèi)增殖，噬菌體基因與宿主細(xì)菌基因與宿主細(xì)菌(xjn)(xjn)染色體整合，染色體整合，DNADNA隨宿主分隨宿主分

3、裂而復(fù)制。裂而復(fù)制。第六頁(yè)，共八十五頁(yè)。醫(yī)學(xué)專題第4-5-6-噬菌體細(xì)菌的遺傳與變異第七頁(yè)，共八十五頁(yè)。醫(yī)學(xué)專題第4-5-6-噬菌體細(xì)菌的遺傳與變異第五章第五章 細(xì)菌細(xì)菌(xjn)的遺傳與變的遺傳與變異異姚佳姚佳病原病原(bngyun)生物學(xué)與免疫學(xué)教研室生物學(xué)與免疫學(xué)教研室第八頁(yè)，共八十五頁(yè)。醫(yī)學(xué)專題第4-5-6-噬菌體細(xì)菌的遺傳與變異任何生物都具有遺傳和變異的特性遺傳：“遺留，傳承(chun chn)”子代與親代之間生物學(xué)特征的相似性變異：“變化，差異”子代與子代，子代與親代之間生物學(xué)特征的差異第九頁(yè)，共八十五頁(yè)。醫(yī)學(xué)專題第4-5-6-噬菌體細(xì)菌的遺傳與變異第一節(jié) 細(xì)菌(xjn)遺傳物質(zhì)第

4、十頁(yè)，共八十五頁(yè)。醫(yī)學(xué)專題第4-5-6-噬菌體細(xì)菌的遺傳與變異三大(sn d)經(jīng)典實(shí)驗(yàn)肺炎鏈球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)噬菌體感染實(shí)驗(yàn) Alfed Hershey和Martha Chase(1952)用放射性同位素35S標(biāo)記蛋白質(zhì)，32P標(biāo)記DNA。植物(zhw)病毒重建實(shí)驗(yàn) 1956年，H.Fraenkel-Conrat用含RNA的煙草花葉病毒(TMV)進(jìn)行了著名的植物病毒重建實(shí)驗(yàn)，證明了RNA也是遺傳物質(zhì)的基礎(chǔ)第十一頁(yè)，共八十五頁(yè)。醫(yī)學(xué)專題第4-5-6-噬菌體細(xì)菌的遺傳與變異一、微生物的主要(zhyo)遺傳物質(zhì)（一）病毒的核酸(h sun) 病毒的核酸類型多，按照其核酸類型，將病毒分為：dsDNA病毒、s

5、sDNA病毒、+ssRNA病毒、-ssRNA病毒、dsRNA病毒、逆轉(zhuǎn)錄病毒。第十二頁(yè)，共八十五頁(yè)。醫(yī)學(xué)專題第4-5-6-噬菌體細(xì)菌的遺傳與變異 （一）細(xì)（一）細(xì) 菌菌 染染 色色 體體 bacterial chromosome 是一個(gè)是一個(gè)(y )(y )閉環(huán)雙鏈閉環(huán)雙鏈DNADNA；基因結(jié)構(gòu)連；基因結(jié)構(gòu)連續(xù)，排列緊密，續(xù)，排列緊密，不含內(nèi)含子。不含內(nèi)含子。第十三頁(yè)，共八十五頁(yè)。醫(yī)學(xué)專題第4-5-6-噬菌體細(xì)菌的遺傳與變異（二）染色體以外（二）染色體以外(ywi)的遺傳物質(zhì)的遺傳物質(zhì)1、質(zhì)粒（plasmid） 位于細(xì)菌細(xì)胞質(zhì)中染色體外位于細(xì)菌細(xì)胞質(zhì)中染色體外的遺傳物質(zhì)，是的遺傳物質(zhì)，是閉合閉

6、合(b h)(b h)環(huán)狀雙鏈環(huán)狀雙鏈DNADNA，能自主復(fù)制，能自主復(fù)制，所攜帶的遺傳信，所攜帶的遺傳信息能賦予細(xì)菌某些非生命必需的息能賦予細(xì)菌某些非生命必需的生物學(xué)性狀如性菌毛、耐藥性和生物學(xué)性狀如性菌毛、耐藥性和毒力等。毒力等。 第十四頁(yè)，共八十五頁(yè)。醫(yī)學(xué)專題第4-5-6-噬菌體細(xì)菌的遺傳與變異第十五頁(yè)，共八十五頁(yè)。醫(yī)學(xué)專題第4-5-6-噬菌體細(xì)菌的遺傳與變異（1）有自我(zw)復(fù)制能力：緊密型質(zhì)粒和松弛型質(zhì)粒 （2）可自行丟失與消除（3）質(zhì)粒攜帶有多種遺傳信息（4）轉(zhuǎn)移性（5）質(zhì)粒的相容性與不相容性質(zhì)粒的特征(tzhng)：第十六頁(yè)，共八十五頁(yè)。醫(yī)學(xué)專題第4-5-6-噬菌體細(xì)菌的遺傳與

7、變異幾種幾種(j zhn)常見質(zhì)粒：常見質(zhì)粒：F質(zhì)粒質(zhì)粒fertility plasmid 性菌毛有關(guān)性菌毛有關(guān)R質(zhì)粒質(zhì)粒resistance plasmid與耐藥性有關(guān)與耐藥性有關(guān) Col質(zhì)粒質(zhì)粒Col plasmid編碼大腸菌素編碼大腸菌素Vi質(zhì)粒質(zhì)粒virulence plasmid與細(xì)菌毒力有關(guān)與細(xì)菌毒力有關(guān)代謝質(zhì)粒代謝質(zhì)粒metabolic plasmid與代謝相關(guān)的酶類與代謝相關(guān)的酶類第十七頁(yè)，共八十五頁(yè)。醫(yī)學(xué)專題第4-5-6-噬菌體細(xì)菌的遺傳與變異 2、轉(zhuǎn)座因子、轉(zhuǎn)座因子(ynz)（Transposable element） 是細(xì)菌基因組中能改變自身位置是細(xì)菌基因組中能改變自身位

8、置(wi zhi)(wi zhi)的一段的一段DNADNA序列序列，由其移動(dòng)可引起插入突變、染色體畸變，由其移動(dòng)可引起插入突變、染色體畸變及基因的重排等，從而導(dǎo)致細(xì)菌遺傳性狀改變。及基因的重排等，從而導(dǎo)致細(xì)菌遺傳性狀改變。 插入序列（插入序列（Insertion sequence） 轉(zhuǎn)座子轉(zhuǎn)座子 （Transposon）第十八頁(yè)，共八十五頁(yè)。醫(yī)學(xué)專題第4-5-6-噬菌體細(xì)菌的遺傳與變異第十九頁(yè)，共八十五頁(yè)。醫(yī)學(xué)專題第4-5-6-噬菌體細(xì)菌的遺傳與變異3、前噬菌體、前噬菌體整合到細(xì)菌染色體上的整合到細(xì)菌染色體上的噬菌體的噬菌體的基因組，基因組，攜攜帶有某些基因，有時(shí)可改變宿主的某些生物學(xué)帶有某些

9、基因，有時(shí)可改變宿主的某些生物學(xué)性狀，如性狀，如棒狀桿菌噬菌體棒狀桿菌噬菌體也可在不同細(xì)菌個(gè)體也可在不同細(xì)菌個(gè)體(gt)之間充當(dāng)遺傳物質(zhì)轉(zhuǎn)之間充當(dāng)遺傳物質(zhì)轉(zhuǎn)移的載體移的載體第二十頁(yè)，共八十五頁(yè)。醫(yī)學(xué)專題第4-5-6-噬菌體細(xì)菌的遺傳與變異 是一種運(yùn)動(dòng)性的是一種運(yùn)動(dòng)性的DNADNA分子，具有獨(dú)特結(jié)構(gòu)分子，具有獨(dú)特結(jié)構(gòu)可捕獲和整合外源性基因，使之轉(zhuǎn)變成為功能可捕獲和整合外源性基因，使之轉(zhuǎn)變成為功能性基因的表達(dá)單位。性基因的表達(dá)單位。 整合子定位于整合子定位于(wiy)(wiy)細(xì)菌的細(xì)菌的染色體染色體和和質(zhì)粒質(zhì)?；蚧蜣D(zhuǎn)座子轉(zhuǎn)座子上，與細(xì)菌的上，與細(xì)菌的耐藥性密切相關(guān)耐藥性密切相關(guān)。4、整合、整合(

10、zhn h)子（子（integron 、In）第二十一頁(yè)，共八十五頁(yè)。醫(yī)學(xué)專題第4-5-6-噬菌體細(xì)菌的遺傳與變異第二十二頁(yè)，共八十五頁(yè)。醫(yī)學(xué)專題第4-5-6-噬菌體細(xì)菌的遺傳與變異 第二節(jié)、第二節(jié)、 細(xì)菌的變異細(xì)菌的變異(biny)(biny)現(xiàn)現(xiàn)象象 1 1、形態(tài)結(jié)構(gòu)變異、形態(tài)結(jié)構(gòu)變異(biny)(biny) 細(xì)菌細(xì)菌L L型型在青霉素、溶菌酶、補(bǔ)體等作在青霉素、溶菌酶、補(bǔ)體等作用下，使菌細(xì)胞壁發(fā)生缺陷；細(xì)菌呈多態(tài)性，用下，使菌細(xì)胞壁發(fā)生缺陷；細(xì)菌呈多態(tài)性，革蘭染色陰性。革蘭染色陰性。H-OH-O變異變異細(xì)菌失去鞭毛細(xì)菌失去鞭毛第二十三頁(yè)，共八十五頁(yè)。醫(yī)學(xué)專題第4-5-6-噬菌體細(xì)菌的遺傳

11、與變異 陳舊(chnji)培基物 鼠疫桿菌 多形態(tài)性 第二十四頁(yè)，共八十五頁(yè)。醫(yī)學(xué)專題第4-5-6-噬菌體細(xì)菌的遺傳與變異變形桿菌變形桿菌（Proteus） 鞭毛鞭毛變異變異(biny)，H-O變異變異照片提供：島田俊雄博士第二十五頁(yè)，共八十五頁(yè)。醫(yī)學(xué)專題第4-5-6-噬菌體細(xì)菌的遺傳與變異葡萄球菌葡萄球菌(p to qi jn)- L 型菌落型菌落葡萄球菌葡萄球菌(p to qi jn)-回復(fù)后回復(fù)后第二十六頁(yè)，共八十五頁(yè)。醫(yī)學(xué)專題第4-5-6-噬菌體細(xì)菌的遺傳與變異2 2、毒、毒 力力 變變 異異v毒力增強(qiáng)毒力增強(qiáng) 無(wú)毒的白喉棒狀桿菌感染無(wú)毒的白喉棒狀桿菌感染棒狀桿棒狀桿菌噬菌體菌噬菌體后

12、成為后成為(chngwi)有毒株。有毒株。v毒力減弱毒力減弱 有毒菌株變異為弱毒或無(wú)毒有毒菌株變異為弱毒或無(wú)毒如：卡介苗如：卡介苗 Bacillus of Calmette- Gerin，BCG ：是用于預(yù)防結(jié)核病的減毒活疫苗。是用于預(yù)防結(jié)核病的減毒活疫苗。第二十七頁(yè)，共八十五頁(yè)。醫(yī)學(xué)專題第4-5-6-噬菌體細(xì)菌的遺傳與變異3、耐、耐 藥藥 性性 變變 異異 細(xì)菌對(duì)某種抗生素或藥物由敏感變?yōu)椴幻舾屑?xì)菌對(duì)某種抗生素或藥物由敏感變?yōu)椴幻舾屑礊榧?xì)菌的耐藥現(xiàn)象。即為細(xì)菌的耐藥現(xiàn)象。耐藥菌：金葡菌耐藥菌：金葡菌95%95%耐青霉素耐青霉素多重耐藥菌：同時(shí)耐受多種抗生素多重耐藥菌：同時(shí)耐受多種抗生素抗生素

13、依賴抗生素依賴(yli)(yli)：志賀菌鏈霉素依賴：志賀菌鏈霉素依賴(yli)(yli)株株預(yù)預(yù)防防第二十八頁(yè)，共八十五頁(yè)。醫(yī)學(xué)專題第4-5-6-噬菌體細(xì)菌的遺傳與變異4、菌菌 落落 變變 異異 光滑型光滑型（smooth，S） 粗糙型粗糙型 （rough，R） S-R 變異變異 S型菌株致病性強(qiáng)，一般型菌株致病性強(qiáng)，一般(ybn)新分離的菌株新分離的菌株為為S型。菌落發(fā)生變異后，細(xì)菌的理化特性、型。菌落發(fā)生變異后，細(xì)菌的理化特性、抗原性、生化能力、毒力等也可發(fā)生改變抗原性、生化能力、毒力等也可發(fā)生改變。 第二十九頁(yè)，共八十五頁(yè)。醫(yī)學(xué)專題第4-5-6-噬菌體細(xì)菌的遺傳與變異肺炎肺炎(fiyn

14、)鏈球菌的鏈球菌的S-R菌落變異菌落變異第三十頁(yè)，共八十五頁(yè)。醫(yī)學(xué)專題第4-5-6-噬菌體細(xì)菌的遺傳與變異5、抗 原 性 變 異 宋內(nèi)志賀菌的I相 II相抗原變異的同時(shí)，細(xì)菌(xjn)的致病性，免疫性也會(huì)發(fā)生相應(yīng)改變。第三十一頁(yè)，共八十五頁(yè)。醫(yī)學(xué)專題第4-5-6-噬菌體細(xì)菌的遺傳與變異第三節(jié) 細(xì)菌(xjn)變異的機(jī)制非遺傳性變異是在其他客觀條件下發(fā)生的適應(yīng)環(huán)境的改變遺傳性變異涉及基因結(jié)構(gòu)的改變基因結(jié)構(gòu)的改變通過(guò)基因突變、基因的轉(zhuǎn)移(zhuny)與重組來(lái)實(shí)現(xiàn)。第三十二頁(yè)，共八十五頁(yè)。醫(yī)學(xué)專題第4-5-6-噬菌體細(xì)菌的遺傳與變異一、基因突變一、基因突變(j yn t bin)突變：一個(gè)核酸分子內(nèi)一

15、個(gè)或者幾個(gè)核苷酸發(fā)生(fshng)可遺傳的穩(wěn)定改變。第三十三頁(yè)，共八十五頁(yè)。醫(yī)學(xué)專題第4-5-6-噬菌體細(xì)菌的遺傳與變異（一）突變的類型（一）突變的類型(lixng)和機(jī)制：和機(jī)制：轉(zhuǎn)換：嘌呤轉(zhuǎn)換：嘌呤嘌呤，嘧啶嘌呤，嘧啶嘧啶嘧啶顛換：嘌呤顛換：嘌呤嘧啶，嘧啶嘧啶，嘧啶嘌呤嘌呤移碼突變移碼突變第三十四頁(yè)，共八十五頁(yè)。醫(yī)學(xué)專題第4-5-6-噬菌體細(xì)菌的遺傳與變異1、自發(fā)性：幾率(j l)極低，約為10-610-9 可誘發(fā)性：利用理化因素誘導(dǎo)第三十五頁(yè)，共八十五頁(yè)。醫(yī)學(xué)專題第4-5-6-噬菌體細(xì)菌的遺傳與變異2、隨機(jī)性和不對(duì)應(yīng)性：彷徨(pn hun)實(shí)驗(yàn)第三十六頁(yè)，共八十五頁(yè)。醫(yī)學(xué)專題第4-5-6

16、-噬菌體細(xì)菌的遺傳與變異第三十七頁(yè)，共八十五頁(yè)。醫(yī)學(xué)專題第4-5-6-噬菌體細(xì)菌的遺傳與變異u上述2個(gè)實(shí)驗(yàn)證明：突變是自發(fā)(zf)的和隨機(jī)的，在接觸抗菌藥物或者噬菌體之前，突變就已經(jīng)發(fā)生，噬菌體和抗菌藥物只是充當(dāng)了篩選的條件，而并非作為誘導(dǎo)的條件。第三十八頁(yè)，共八十五頁(yè)。醫(yī)學(xué)專題第4-5-6-噬菌體細(xì)菌的遺傳與變異3、可逆性：野生型菌株（突變）突變型菌株（回復(fù)突變）與野生型菌株表型相同(xin tn)（基因型不一定相同(xin tn)）Ames實(shí)驗(yàn)：通過(guò)突變的可逆性篩選致癌物第三十九頁(yè)，共八十五頁(yè)。醫(yī)學(xué)專題第4-5-6-噬菌體細(xì)菌的遺傳與變異Ames實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)(shyn)：第四十頁(yè)，共八十五頁(yè)。

17、醫(yī)學(xué)專題第4-5-6-噬菌體細(xì)菌的遺傳與變異二、基因的轉(zhuǎn)移二、基因的轉(zhuǎn)移(zhuny)與重組與重組基因轉(zhuǎn)移基因轉(zhuǎn)移(gene transfer)：外源性遺傳物質(zhì)由供體：外源性遺傳物質(zhì)由供體菌轉(zhuǎn)入某受體菌內(nèi)的過(guò)程。菌轉(zhuǎn)入某受體菌內(nèi)的過(guò)程?；蛑亟M基因重組(zhn z)(gene recombination)：轉(zhuǎn)移的基因：轉(zhuǎn)移的基因與受體菌與受體菌DNA整合在一起的過(guò)程。整合在一起的過(guò)程。 供體菌供體菌(donor)； 受體菌受體菌(recipient)第四十一頁(yè)，共八十五頁(yè)。醫(yī)學(xué)專題第4-5-6-噬菌體細(xì)菌的遺傳與變異一、轉(zhuǎn)化（transformation）：概念(ginin)：供體菌游離的DN

18、A片段被受體菌直接攝取，使受體菌獲得新的性狀。 條件：同源性 感受態(tài)第四十二頁(yè)，共八十五頁(yè)。醫(yī)學(xué)專題第4-5-6-噬菌體細(xì)菌的遺傳與變異第四十三頁(yè)，共八十五頁(yè)。醫(yī)學(xué)專題第4-5-6-噬菌體細(xì)菌的遺傳與變異二、轉(zhuǎn)導(dǎo)（transduction）：概念：以溫和噬菌體為載體(zit)，將供體菌的一段DNA轉(zhuǎn)移到受體菌內(nèi)，使受體菌獲得新的性狀。方式：普遍性轉(zhuǎn)導(dǎo) 局限性轉(zhuǎn)導(dǎo)第四十四頁(yè)，共八十五頁(yè)。醫(yī)學(xué)專題第4-5-6-噬菌體細(xì)菌的遺傳與變異（1）普遍性轉(zhuǎn)導(dǎo) 前噬菌體脫離溶原性細(xì)菌增殖(zngzh)時(shí)，誤裝入細(xì)菌DNA。故該噬菌體感染受體菌時(shí)，則將供體菌DNA帶入受體菌內(nèi)。結(jié)果：完全轉(zhuǎn)導(dǎo) 流產(chǎn)轉(zhuǎn)導(dǎo)第四十五頁(yè)

19、，共八十五頁(yè)。醫(yī)學(xué)專題第4-5-6-噬菌體細(xì)菌的遺傳與變異第四十六頁(yè)，共八十五頁(yè)。醫(yī)學(xué)專題第4-5-6-噬菌體細(xì)菌的遺傳與變異百萬(wàn)分之一幾率出現(xiàn)裝配(zhungpi)錯(cuò)誤第四十七頁(yè)，共八十五頁(yè)。醫(yī)學(xué)專題第4-5-6-噬菌體細(xì)菌的遺傳與變異（2）局限性轉(zhuǎn)導(dǎo)（特異性轉(zhuǎn)導(dǎo)） 前噬菌體從宿主(szh)菌染色體脫離時(shí)發(fā)生偏差，將前噬菌體兩側(cè)的宿主染色體基因轉(zhuǎn)移到受體菌的過(guò)程第四十八頁(yè)，共八十五頁(yè)。醫(yī)學(xué)專題第4-5-6-噬菌體細(xì)菌的遺傳與變異區(qū)別要點(diǎn)區(qū)別要點(diǎn)普遍性轉(zhuǎn)導(dǎo)普遍性轉(zhuǎn)導(dǎo)局限性轉(zhuǎn)導(dǎo)局限性轉(zhuǎn)導(dǎo)基因轉(zhuǎn)導(dǎo)發(fā)生的時(shí)基因轉(zhuǎn)導(dǎo)發(fā)生的時(shí)期期裂解期裂解期溶原期溶原期轉(zhuǎn)導(dǎo)的遺傳物質(zhì)轉(zhuǎn)導(dǎo)的遺傳物質(zhì)供體菌染色體供體菌染色

20、體DNA任何部任何部位或質(zhì)粒位或質(zhì)粒噬菌體噬菌體DNA及供體菌及供體菌DNA的特定部位的特定部位轉(zhuǎn)導(dǎo)的后果轉(zhuǎn)導(dǎo)的后果完全轉(zhuǎn)導(dǎo)或流產(chǎn)轉(zhuǎn)導(dǎo)完全轉(zhuǎn)導(dǎo)或流產(chǎn)轉(zhuǎn)導(dǎo)受體菌獲得供體菌受體菌獲得供體菌DNA特定部位的遺傳特定部位的遺傳特性特性轉(zhuǎn)導(dǎo)頻率轉(zhuǎn)導(dǎo)頻率受體菌的受體菌的10-7轉(zhuǎn)導(dǎo)頻率較普遍轉(zhuǎn)導(dǎo)轉(zhuǎn)導(dǎo)頻率較普遍轉(zhuǎn)導(dǎo)增加增加1000倍倍第四十九頁(yè)，共八十五頁(yè)。醫(yī)學(xué)專題第4-5-6-噬菌體細(xì)菌的遺傳與變異三、接合(conjugation)：概念：細(xì)菌(xjn)通過(guò)性菌毛，將遺傳物質(zhì)從供體菌轉(zhuǎn)移給受體菌的過(guò)程。第五十頁(yè)，共八十五頁(yè)。醫(yī)學(xué)專題第4-5-6-噬菌體細(xì)菌的遺傳與變異u能通過(guò)接合轉(zhuǎn)移的質(zhì)粒稱為(chn w

21、i)接合性質(zhì)粒，而不能通過(guò)性菌毛傳遞的質(zhì)粒稱為非接合性質(zhì)粒。u常見的接合性質(zhì)粒：F質(zhì)粒、 R質(zhì)粒第五十一頁(yè)，共八十五頁(yè)。醫(yī)學(xué)專題第4-5-6-噬菌體細(xì)菌的遺傳與變異1、F質(zhì)粒的接合 帶有F質(zhì)粒的稱為(chn wi)F+菌，可以編碼性菌毛不帶F質(zhì)粒的稱為F-菌，不能編碼性菌毛（1）F+ F- = F+ F+第五十二頁(yè)，共八十五頁(yè)。醫(yī)學(xué)專題第4-5-6-噬菌體細(xì)菌的遺傳與變異F質(zhì)粒整合(zhn h)到細(xì)菌的基因組上的細(xì)菌：高頻重組菌株（High frequency recombinant，Hfr）第五十三頁(yè)，共八十五頁(yè)。醫(yī)學(xué)專題第4-5-6-噬菌體細(xì)菌的遺傳與變異（2）Hfr F- =Hfr +

22、F-(含部分(b fen)供體菌基因)第五十四頁(yè)，共八十五頁(yè)。醫(yī)學(xué)專題第4-5-6-噬菌體細(xì)菌的遺傳與變異Hfr菌中的F質(zhì)粒有時(shí)會(huì)從染色體上脫離，脫離的質(zhì)粒因帶有相鄰的其他基因組DNA，稱為F質(zhì)粒。帶F質(zhì)粒的細(xì)菌也可同F(xiàn)-發(fā)生接合，其方式同F(xiàn)+菌株。（3）FF- = FF(不但含有F質(zhì)粒，還含供體菌部分(b fen)基因) 第五十五頁(yè)，共八十五頁(yè)。醫(yī)學(xué)專題第4-5-6-噬菌體細(xì)菌的遺傳與變異2、R質(zhì)粒的接合(jih) （1） 耐 藥 傳 遞 因 子(ynz)RTF：編碼性菌毛（2）耐藥決定因子r-dir：耐藥u非接合型R質(zhì)粒 只有r-dir，以轉(zhuǎn)化、轉(zhuǎn)導(dǎo)方式傳遞第五十六頁(yè)，共八十五頁(yè)。醫(yī)學(xué)專題

23、第4-5-6-噬菌體細(xì)菌的遺傳與變異四、溶原性轉(zhuǎn)換：是宿主(szh)菌染色體中整合了噬菌體的DNA片段而獲得新的遺傳性狀。討論討論(toln)：與轉(zhuǎn)導(dǎo)的區(qū)別？：與轉(zhuǎn)導(dǎo)的區(qū)別？第五十七頁(yè)，共八十五頁(yè)。醫(yī)學(xué)專題第4-5-6-噬菌體細(xì)菌的遺傳與變異五、原生質(zhì)體融合l兩種不同細(xì)菌經(jīng)溶菌酶或青霉素等處理(chl)，失去細(xì)胞壁成為原生質(zhì)體后進(jìn)行彼此融合的過(guò)程。第五十八頁(yè)，共八十五頁(yè)。醫(yī)學(xué)專題第4-5-6-噬菌體細(xì)菌的遺傳與變異第四節(jié)第四節(jié) 細(xì)菌細(xì)菌(xjn)(xjn)遺傳變異在遺傳變異在 醫(yī)學(xué)上的實(shí)際意義醫(yī)學(xué)上的實(shí)際意義第五十九頁(yè)，共八十五頁(yè)。醫(yī)學(xué)專題第4-5-6-噬菌體細(xì)菌的遺傳與變異病原性診斷： L型

24、細(xì)菌、HO變異(biny)、 SR變異特異性防治： 卡介苗（BCG）及預(yù)防炭疽、鼠疫用疫苗。1、在疾病診斷和防治(fngzh)中的應(yīng)用 2、在檢測(cè)(jin c)致癌物質(zhì)中的應(yīng)用第六十頁(yè)，共八十五頁(yè)。醫(yī)學(xué)專題第4-5-6-噬菌體細(xì)菌的遺傳與變異3、在基因工程(jyn gngchng)中的應(yīng)用生產(chǎn)(shngchn)重組胰島素、重組干擾素、重組凝血因子、重組生長(zhǎng)激素等。第六十一頁(yè)，共八十五頁(yè)。醫(yī)學(xué)專題第4-5-6-噬菌體細(xì)菌的遺傳與變異小結(jié)小結(jié)(xioji)細(xì)菌遺傳物質(zhì)包括染色體及染色體以外的遺傳物質(zhì)如質(zhì)粒、轉(zhuǎn)座因子、前噬菌體和整合子。細(xì)菌的變異現(xiàn)象包括：形態(tài)結(jié)構(gòu)變異，毒力變異，耐藥性變異，菌落變異

25、及抗原性變異。細(xì)菌的變異機(jī)制主要有基因突變和基因的轉(zhuǎn)移及重組。突變具有自發(fā)性、可誘發(fā)性、隨機(jī)性、不對(duì)應(yīng)性、可逆性等特點(diǎn)。基因的轉(zhuǎn)移及重組有轉(zhuǎn)化(zhunhu)、轉(zhuǎn)導(dǎo)、接合、溶源性轉(zhuǎn)換和原生質(zhì)體融合等方式。 第六十二頁(yè)，共八十五頁(yè)。醫(yī)學(xué)專題第4-5-6-噬菌體細(xì)菌的遺傳與變異 第六十三頁(yè)，共八十五頁(yè)。醫(yī)學(xué)專題第4-5-6-噬菌體細(xì)菌的遺傳與變異第一節(jié) 抗菌藥物的種類及作用(zuyng)機(jī)制抗菌藥物：抗生素或化學(xué)合成藥物抗生素：是生物在其生命活動(dòng)中產(chǎn)生的，能在低微濃度下選擇性抑制或影響它種生物功能的有機(jī)物質(zhì)。醫(yī)用抗生素的要求(yoqi)l差異毒力、生物活性強(qiáng)、選擇作用性：第六十四頁(yè)，共八十五頁(yè)。醫(yī)

26、學(xué)專題第4-5-6-噬菌體細(xì)菌的遺傳與變異l根據(jù)化學(xué)結(jié)構(gòu)分類(fn li)：- 內(nèi)酰胺類：青霉素、頭孢菌素等。化學(xué)特征 具有一個(gè)-內(nèi)酰胺環(huán)抗生素的分類(fn li)第六十五頁(yè)，共八十五頁(yè)。醫(yī)學(xué)專題第4-5-6-噬菌體細(xì)菌的遺傳與變異氨基糖苷類：鏈霉素、卡那霉素、巴龍霉素 化學(xué)特征 由氨基糖與氨基環(huán)醇通過(guò)(tnggu)氧橋連接而成的苷類抗生素抗生素的分類(fn li)鏈霉素第六十六頁(yè)，共八十五頁(yè)。醫(yī)學(xué)專題第4-5-6-噬菌體細(xì)菌的遺傳與變異大環(huán)內(nèi)酯類：紅霉素、螺旋霉素、吉他霉素、阿維菌素等?；瘜W(xué)特征 具有(jyu)一個(gè)由不少于12個(gè)碳原子并由內(nèi)脂基團(tuán)環(huán)化的大環(huán)。紅霉素第六十七頁(yè)，共八十五頁(yè)。醫(yī)學(xué)

27、專題第4-5-6-噬菌體細(xì)菌的遺傳與變異 氯霉素：由委內(nèi)瑞拉鏈絲菌產(chǎn)生。 屬抑菌性廣譜抗生素。 敏感(mngn)菌有腸桿菌科細(xì)菌及炭疽桿菌、肺炎球菌、鏈球菌、李斯特氏菌等。衣原體、鉤端螺旋體、立克次體也對(duì)本品敏感。IV.因?qū)υ煅到y(tǒng)有嚴(yán)重不良反應(yīng)，需慎重使用。第六十八頁(yè)，共八十五頁(yè)。醫(yī)學(xué)專題第4-5-6-噬菌體細(xì)菌的遺傳與變異喹諾酮類：人工化學(xué)合成的殺菌劑V. 又稱酮酸類或吡啶酮酸類，主要(zhyo)作用于革蘭陰性菌的抗菌藥物，對(duì)革蘭陽(yáng)性菌的作用較弱。多肽(du ti)類抗生素：多粘菌素、萬(wàn)古霉素、桿菌肽、博來(lái)霉素。第六十九頁(yè)，共八十五頁(yè)。醫(yī)學(xué)專題第4-5-6-噬菌體細(xì)菌的遺傳與變異二、抗菌藥

28、物的主要(zhyo)作用機(jī)制抑制細(xì)胞壁合成(hchng)影響細(xì)胞膜功能抑制核酸合成抑制蛋白質(zhì)合成第七十頁(yè)，共八十五頁(yè)。醫(yī)學(xué)專題第4-5-6-噬菌體細(xì)菌的遺傳與變異一、抑制(yzh)細(xì)胞壁合成的抗菌藥物有1）環(huán)絲氨酸：抑制N-乙酰胞壁酸形成 2）-內(nèi)酰胺類抗生素，如青霉素和頭孢菌素：抑制肽聚糖合成的轉(zhuǎn)肽反應(yīng)，使鄰近(ln jn)的聚糖鏈不能交聯(lián)。3）萬(wàn)古霉素和桿菌肽：影響肽聚糖合成第七十一頁(yè)，共八十五頁(yè)。醫(yī)學(xué)專題第4-5-6-噬菌體細(xì)菌的遺傳與變異二、影響細(xì)胞膜功能(gngnng)的抗菌藥物有：1）多粘菌素：“脂-水雙親”，解聚細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)(jigu) 2）兩性霉素B：結(jié)合真菌細(xì)胞膜麥角固醇3）短

29、桿菌肽：形成孔道三、干擾(gnro)蛋白質(zhì)合成的抗菌藥物有：1）影響氨酰-tRNA合成：莫匹羅星 2）影響核糖體功能：氨基糖苷類、四環(huán)素類第七十二頁(yè)，共八十五頁(yè)。醫(yī)學(xué)專題第4-5-6-噬菌體細(xì)菌的遺傳與變異四、抑制核酸(h sun)合成的抗生素有：1）博來(lái)霉素：斷裂DNA2）利福霉素：抑制轉(zhuǎn)錄延伸(ynshn)3）多柔比星和柔紅霉素：拓?fù)洚悩?gòu)酶II抑制劑4）新生霉素：DNA回旋酶抑制劑第七十三頁(yè)，共八十五頁(yè)。醫(yī)學(xué)專題第4-5-6-噬菌體細(xì)菌的遺傳與變異第二節(jié) 細(xì)菌(xjn)的耐藥性概念(ginin)：細(xì)菌對(duì)某種抗菌藥物具有的抵抗性耐藥程度的衡量指標(biāo)：MIC第七十四頁(yè)，共八十五頁(yè)。醫(yī)學(xué)專題第4-

30、5-6-噬菌體細(xì)菌的遺傳與變異一、耐藥性的分類(fn li)固有耐藥：天然耐藥獲得性耐藥：接觸抗菌藥物后耐藥結(jié)果(ji gu)：消失、或成為固有耐藥多重耐藥性（multiple drug resistance,MDR）交叉耐藥性（cross drug resistance）第七十五頁(yè)，共八十五頁(yè)。醫(yī)學(xué)專題第4-5-6-噬菌體細(xì)菌的遺傳與變異二、細(xì)菌(xjn)耐藥的遺傳物質(zhì)染色體：基因突變可產(chǎn)生耐藥但幾率低，單一耐藥為主質(zhì)粒：R質(zhì)粒普遍存在多重耐藥常見耐藥性可傳遞耐藥菌株可因R質(zhì)粒丟失(dis)而恢復(fù)成敏感菌株 轉(zhuǎn)座子：易造成多重耐藥 第七十六頁(yè)，共八十五頁(yè)。醫(yī)學(xué)專題第4-5-6-噬菌體細(xì)菌的遺傳與變異三、耐藥性的發(fā)生(fshng)機(jī)制耐藥性產(chǎn)生(chnshng)的遺傳性機(jī)制 （1）自發(fā)突變+藥物選擇：（2）耐藥性基因的傳遞： 接合、轉(zhuǎn)導(dǎo)、轉(zhuǎn)化、轉(zhuǎn)座、整合子捕獲 第七十七頁(yè)，共八十五頁(yè)。醫(yī)學(xué)專題第4-5-6-噬菌體細(xì)菌的遺傳與變異耐藥性產(chǎn)生的生物化學(xué)機(jī)制 （1）鈍化(dn hu)酶或滅活酶的產(chǎn)生 -lactamase ，氨基苷類鈍化酶， 第七十八頁(yè)，共八十五