2022年醫(yī)學(xué)專題-第15章-細(xì)菌的遺傳與變異

第十五章細(xì)菌(xìjūn)的遺傳與變異第一頁，共三十六頁?；靖拍钸z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(déyǐ)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。1.細(xì)胞壁消失(xiāoshī):青霉素、溶菌酶

正常形態(tài)細(xì)菌------------→

L型變異抗體或補(bǔ)體

(部分或完全失去胞壁)

合適環(huán)境(huánjìng)

L型細(xì)菌────→正常形態(tài)細(xì)菌。１．形態(tài)結(jié)構(gòu)(jiégòu)變異第三頁，共三十六頁。2.夾膜變異(biànyì)無

無血清

肺炎(fèiyán)鏈球菌───→失去莢膜。

培養(yǎng)基第四頁，共三十六頁。有莢膜的肺炎球菌無莢膜的肺炎球菌細(xì)菌形態(tài)(xíngtài)結(jié)構(gòu)變異第五頁，共三十六頁。3、芽胞變異

42-43℃

炭疽桿菌可形成芽胞--→失去(shīqù)形成芽胞能力,毒性↓.

10-20天

4、鞭毛變異

變形桿菌有鞭毛（H）-----→無鞭毛（O）

改變培養(yǎng)基成分第六頁，共三十六頁。二.菌落(jūnluò)變異

在培養(yǎng)基中長期培養(yǎng)

光滑型菌落-----------------→粗糙型菌落

S

R

S-R變異:多見于腸道桿菌(gǎnjūn),理化形狀、免疫原性、耐藥性、毒力也改變。第七頁，共三十六頁。S型菌落(jūnluò)R型菌落(jūnluò)第八頁，共三十六頁。三.毒力變異(biànyì)

膽汁(dǎnzhī)、甘油、馬鈴薯培養(yǎng)基

牛分枝桿菌-------------→卡介苗

13年(230代)

第九頁，共三十六頁。四.耐藥性變異(biànyì)耐藥性變異：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:14%(1946)

→80%。肺炎鏈球菌50%多重耐藥性:有些(yǒuxiē)細(xì)菌還同時(shí)耐受多種抗菌藥物.藥物依賴性:如痢疾志賀菌依賴鏈霉素株

第十頁，共三十六頁。

（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(biànyì)而出現(xiàn)新的性狀。第二節(jié)與細(xì)菌遺傳變異相關(guān)(xiāngguān)的物質(zhì)第十一頁，共三十六頁。二、轉(zhuǎn)座子概念：是一類在細(xì)菌染色體、質(zhì)粒、噬菌體之間自行移動(dòng)的遺傳成分，是基因組中一段具有轉(zhuǎn)位特性(tèxìng)的獨(dú)立的DNA序列。第十二頁，共三十六頁。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(zēngzhí)。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。噬菌體(電鏡圖）噬菌體是能感染細(xì)菌、真菌(zhēnjūn)、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。噬菌體的結(jié)構(gòu)(jiégòu)第十五頁，共三十六頁。噬菌體的種類(zhǒnglèi)1.毒性(dúxìnɡ)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。毒性(dúxìnɡ)噬菌體復(fù)制周期1.吸附2.穿入(chuānrù)3.生物合成4.成熟與釋放第十七頁，共三十六頁。1.吸附第十八頁，共三十六頁。2.穿入第十九頁，共三十六頁。3.生物(shēngwù)合成第二十頁，共三十六頁。4.成熟(chéngshú)釋放第二十一頁，共三十六頁。第三節(jié)細(xì)菌變異的發(fā)生機(jī)制一、基因突變：突變：是指細(xì)菌的遺傳基因發(fā)生突然而穩(wěn)定的改變，導(dǎo)致細(xì)菌性狀的遺傳性變異。1.基因突變：(點(diǎn)突變、小突變)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。堿基置換、插入、缺失、轉(zhuǎn)位因子的轉(zhuǎn)位2.染色體畸變(jībiàn)(大突變)：大段核苷酸序列插入和丟失。死亡第二十二頁，共三十六頁。

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(dìnɡxiànɡ)的;3.可發(fā)生回復(fù)突變,即由突變株(mutant)恢復(fù)至野生型(wildtype)。第二十三頁，共三十六頁。二.基因(jīyīn)轉(zhuǎn)移與重組基因轉(zhuǎn)移：遺傳物質(zhì)由供體菌轉(zhuǎn)入受體菌細(xì)胞內(nèi)的過程?；蛑亟M：轉(zhuǎn)移的基因與受體菌DNA整合在一起。外源性遺傳物質(zhì)：①細(xì)菌染色體DNA、②質(zhì)粒DNA、③噬菌體基因轉(zhuǎn)移、重組的方式：轉(zhuǎn)化、接合、轉(zhuǎn)導(dǎo)、溶原性轉(zhuǎn)換(zhuǎnhuàn)、原生質(zhì)體融合第二十四頁，共三十六頁。1、轉(zhuǎn)化（transformation）

概念：受體菌直接(zhíjiē)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。2、接合（conjugation）

概念(gàiniàn)：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。第二十七頁，共三十六頁。第二十八頁，共三十六頁。（三）轉(zhuǎn)導(dǎo)：以溫和噬菌體為載體(zàitǐ)，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。

第二十九頁，共三十六頁。

普遍性轉(zhuǎn)導(dǎo)(zhuǎndǎo)模式圖第三十頁，共三十六頁。（四）溶原性轉(zhuǎn)換溶原性轉(zhuǎn)換：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(xìngzhuàng)。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染色體中，此狀態(tài)下的細(xì)菌稱為溶原性細(xì)菌。

第三十一頁，共三十六頁。第四節(jié)細(xì)菌(xìjūn)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)病原學(xué)診斷細(xì)菌(xìjūn)的典型特征—細(xì)菌(xìjūn)的變異規(guī)律

葡萄球菌致病菌：金黃色→灰白色（耐藥菌）傷寒沙門菌：10%無鞭毛→第三十二頁，共三十六頁。(二)臨床治療;耐藥菌株---對(duì)多種抗生素耐藥的多重耐藥菌株藥敏試驗(yàn)、足量全程、合理配伍聯(lián)合用藥(yònɡyào)（三）傳染病預(yù)防篩選或誘導(dǎo)減毒變異株制備疫苗第三十三頁，共三十六頁。二、在測(cè)定(cèdìng)致癌物質(zhì)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。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(zhuǎnhuà)、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。內(nèi)容(nèiróng)總結(jié)第十五章細(xì)菌的遺傳與變異。復(fù)制過程(guòchéng)中子代DNA堿基若發(fā)