消毒與滅菌遺傳與變異

消毒與滅菌遺傳與變異第1頁/共74頁2023/4/1621、名詞解釋：消毒、滅菌、抑菌、防腐、無菌2、了解常用的物理、化學(xué)消毒方法。

本章要點(diǎn)第2頁/共74頁2023/4/163根據(jù)作用的對象、殺滅的程度：消毒、滅菌、抑菌、防腐、無菌第3頁/共74頁2023/4/164消毒disinfection

殺死物體上病原微生物的方法（芽胞及非病原微生物不一定能殺死）。（非活組織）

滅菌sterilization

殺死物體上所有微生物的方法（包括所有細(xì)菌繁殖體及芽胞）。消毒滅菌概念抑菌bacteriostasis

抑制細(xì)菌在體內(nèi)、外生長的方法(一般用于活組織）第4頁/共74頁2023/4/165●

防腐

antisepsis

防止或抑制體外細(xì)菌生長繁殖的方法。（非活組織）有苯甲酸、苯甲酸鈉、山梨酸、山梨酸鉀、丙酸鈣●無菌asepsis

不含活菌。防止細(xì)菌進(jìn)入機(jī)體或物品的技術(shù)，稱無菌操作。第5頁/共74頁2023/4/166第一節(jié)物理消毒滅菌法一、常用方法1、熱力法（干熱、濕熱）2、輻射消毒（紫外線、電離幅射、微波）3、濾過除菌（除菌濾器、適用物品）4、超聲波（機(jī)制：裂解細(xì)菌，主要用于粉碎細(xì)胞、提取抗原）5、干燥與低溫抑菌

第6頁/共74頁2023/4/167

熱力滅菌法

一、物理消毒滅菌法高溫殺滅細(xì)菌焚燒----最徹底的滅菌方法燒灼----直接用火焰滅菌方法干烤----加熱160-180℃2h第7頁/共74頁2023/4/168加壓蒸汽滅菌法最有效的滅菌方法121℃20-30mim煮沸消毒法水煮100℃5mim(繁殖體)-2h(芽胞)流通蒸汽消毒法巴氏消毒法間歇蒸汽滅菌法水蒸汽100℃15-30mim(繁殖體)反復(fù)多次流動蒸汽間歇加熱滅菌較低的溫度（61℃30mim/71℃30s）殺滅致病菌第8頁/共74頁2023/4/169濕熱滅菌與干熱滅菌的比較同一溫度下，濕熱滅菌比干熱滅菌效果好原因1、濕熱中細(xì)菌菌體蛋白較易凝固2、濕熱的穿透力比干熱大3、濕熱的蒸汽有潛熱第9頁/共74頁2023/4/1610輻射殺菌法

紫外線殺菌機(jī)理：波長240-300nm的紫外線具有殺菌作用,其中260-266nm殺菌作用最強(qiáng)干擾DNA的復(fù)制與轉(zhuǎn)錄紫外線穿透力較弱不耐熱物品的表面消毒特點(diǎn)：應(yīng)用范圍：空氣消毒手術(shù)室、傳染病房、細(xì)菌實(shí)驗(yàn)室

第10頁/共74頁2023/4/1611殺菌機(jī)理：應(yīng)用范圍：電離輻射包括高速電子、X射線和γ射線產(chǎn)生游離基,破壞DNA。一次性醫(yī)用塑料制品的消毒食品的消毒-不破壞其營養(yǎng)成分第11頁/共74頁2023/4/1612濾過除菌法用物理阻留的方法將液體或空氣中的細(xì)菌除去,以達(dá)到除菌目的濾菌器含有微細(xì)小孔<0.22μm,只允許液體或氣體及孔徑<0.22μm的顆粒通過，細(xì)菌不能濾過適用范圍血清、毒素、抗生素以及空氣等的除菌第12頁/共74頁2023/4/1613不銹鋼濾器針式濾器第13頁/共74頁2023/4/1614第14頁/共74頁2023/4/1615第二節(jié)化學(xué)消毒滅菌法1、化學(xué)消毒劑的殺菌機(jī)制

2、常用消毒劑

3、影響消毒劑作用的因素第15頁/共74頁2023/4/1616一、化學(xué)消毒劑作用機(jī)制1、促進(jìn)菌體蛋白質(zhì)變性凝固（酚、醇、醛、酸堿類）2、干擾細(xì)菌酶系統(tǒng)和代謝

（氧化劑、重金屬鹽類）

3、損傷細(xì)菌細(xì)胞膜，增加其通透性（表面活性劑、脂溶劑）

第16頁/共74頁2023/4/1617第17頁/共74頁2023/4/161870%~75%高錳酸鉀0.1%2%0.1%0.2%~0.3%2%~2.5%2%~4%第18頁/共74頁2023/4/1619第19頁/共74頁2023/4/1620影響消毒劑作用的因素消毒劑種類濃度時間細(xì)菌菌齡種類

環(huán)境酸堿度有機(jī)物第20頁/共74頁2023/4/1621本章小結(jié)消毒滅菌抑菌防腐無菌高壓蒸汽滅菌最有效第21頁/共74頁2023/4/1622第四章遺傳與變異變異：親代與子代、子代與子代之間性狀出現(xiàn)差異第22頁/共74頁2023/4/1623變異：親代與子代、子代與子代之間性狀出現(xiàn)差異。遺傳：親代的生物學(xué)性狀相對穩(wěn)定地傳給子代，使物種得以延續(xù)。形態(tài)結(jié)構(gòu)、生長代謝、致病性、耐藥性、抗原性等。遺傳性變異：非遺傳性變異：基因結(jié)構(gòu)改變表型改變第23頁/共74頁2023/4/1624名詞解釋

轉(zhuǎn)化接合轉(zhuǎn)導(dǎo)溶原性轉(zhuǎn)換本章要點(diǎn)第24頁/共74頁2023/4/1625一、細(xì)菌變異的現(xiàn)象二、細(xì)菌遺傳變異的物質(zhì)基礎(chǔ)三、細(xì)菌變異的機(jī)制主要內(nèi)容

轉(zhuǎn)化接合轉(zhuǎn)導(dǎo)溶原性轉(zhuǎn)換第25頁/共74頁2023/4/1626第二節(jié)細(xì)菌遺傳變異一、細(xì)菌變異的現(xiàn)象

1.形態(tài)結(jié)構(gòu)變異

L型菌；鞭毛（H-O變異）、莢膜、芽胞變異等

2.毒力變異

毒力增強(qiáng)-白喉棒狀桿菌

；毒力減弱-疫苗制備(BCG)

3.耐藥性變異

臨床治療中嚴(yán)重問題痢疾志賀菌–鏈霉素依賴菌

4.菌落變異從光滑型（S）

粗糙型（R）第26頁/共74頁2023/4/1627細(xì)胞壁缺陷型——細(xì)菌L型細(xì)菌L型的命名細(xì)菌L型培養(yǎng)后菌落

特征（圖）細(xì)菌L型的臨床意義細(xì)菌L型菌落：A細(xì)菌型菌落

B荷包蛋樣L型菌落

C顆粒型L型菌落

D絲狀型L型菌落第27頁/共74頁2023/4/1628二、細(xì)菌變異的物質(zhì)基礎(chǔ)

染色體質(zhì)粒轉(zhuǎn)座子第28頁/共74頁2023/4/1629（一）細(xì)菌染色體

細(xì)菌染色體為一環(huán)狀雙股DNA鏈，呈超螺旋形式纏繞成團(tuán)，構(gòu)成核質(zhì)（染色體長度約為菌體總長1000倍）。內(nèi)含細(xì)菌主要的遺傳信息。目前，已完成約80種細(xì)菌全基因序列測定，對深入研究細(xì)菌致病機(jī)制及進(jìn)化有重要意義。二細(xì)菌遺傳的物質(zhì)基礎(chǔ)第29頁/共74頁2023/4/1630（二）質(zhì)粒plasmid概念：質(zhì)粒為細(xì)菌染色體外的遺傳物質(zhì)，環(huán)狀雙股DNA。質(zhì)粒攜帶有遺傳信息，控制某些特定的遺傳性狀，可獨(dú)立復(fù)制，與細(xì)菌的遺傳變異有關(guān)。第30頁/共74頁2023/4/1631種類：致育質(zhì)粒/F質(zhì)粒-(fertilityplasmid)F質(zhì)粒，產(chǎn)生性菌毛---F+耐藥質(zhì)粒-(resistanceplasmid)R質(zhì)粒毒力質(zhì)粒-(virulenceplasmid)Vi質(zhì)粒，產(chǎn)生相應(yīng)毒素細(xì)菌素質(zhì)粒-Col質(zhì)粒，產(chǎn)生細(xì)菌素代謝質(zhì)粒-編碼產(chǎn)生相關(guān)酶，如脲酶、枸櫞酸鹽利用酶等第31頁/共74頁2023/4/1632特征：①自我復(fù)制-可與染色體同步/不同步②決定細(xì)菌某些生物學(xué)性狀③可自行丟失及消除，不影響細(xì)菌存活④可轉(zhuǎn)移性-可以各種方式轉(zhuǎn)移到其它菌⑤相容性-幾種質(zhì)粒可存在于同一菌體內(nèi)，稱相容性質(zhì)粒第32頁/共74頁2023/4/1633三、轉(zhuǎn)座因子概念：是一類在細(xì)菌染色體、質(zhì)粒上可自行移動的特異性的獨(dú)立的DNA片段。種類：1.插入序列2.轉(zhuǎn)座子3.整合子第33頁/共74頁2023/4/1634意義：①改變遺傳物質(zhì)的核苷酸序列②影響插入點(diǎn)附近基因的表達(dá)（失活）均能造成細(xì)菌性狀的變異第34頁/共74頁2023/4/1635轉(zhuǎn)座第35頁/共74頁2023/4/1636噬菌體感染細(xì)菌的一類病毒第36頁/共74頁2023/4/1637毒性噬菌體：殺死細(xì)菌溫和噬菌體/前噬菌體：其基因整合到細(xì)菌基因組中第37頁/共74頁2023/4/1638噬菌體生活周期前噬菌體形成第38頁/共74頁2023/4/1639三、細(xì)菌變異的機(jī)制基因突變與修復(fù)基因的轉(zhuǎn)移與重組第39頁/共74頁2023/4/1640（一）基因突變概念突變mutation

指細(xì)菌遺傳物質(zhì)的結(jié)構(gòu)突然發(fā)生的穩(wěn)定性的改變，可遺傳子代。根據(jù)涉及基因的多少分為點(diǎn)突變及染色體畸變二種基因突變第40頁/共74頁2023/4/1641（二）基因突變的規(guī)律：1、突變率低2、自發(fā)性和隨機(jī)性基因突變第41頁/共74頁2023/4/16423、回復(fù)突變野生型（自然環(huán)境下的表型株）突變型（發(fā)生了基因突變的菌株）

突變回復(fù)突變野生型突變型第42頁/共74頁2023/4/1643

基因的轉(zhuǎn)移與重組二個細(xì)菌間部分遺傳基因，可以發(fā)生轉(zhuǎn)移（genetransfer)和重組(recombination)，使受體菌獲得新的遺傳性狀。細(xì)菌基因轉(zhuǎn)移和重組的方式：轉(zhuǎn)化（transformation)接合(conjugation)轉(zhuǎn)導(dǎo)(transduction)溶原性轉(zhuǎn)換(lysogenicconversion)原生質(zhì)體融合（protoplastfusion)基因的來源與載體第43頁/共74頁2023/4/1644（一）轉(zhuǎn)化transformation概念

供體菌游離的DNA片段直接被受體菌攝取，使受體菌獲得新的性狀

小鼠體內(nèi)肺炎球菌轉(zhuǎn)化經(jīng)典試驗(yàn)第44頁/共74頁2023/4/1645有莢膜肺炎鏈球菌（活菌）IIIS分離出IIIS型有莢膜的活菌小鼠體內(nèi)肺炎鏈球菌轉(zhuǎn)化試驗(yàn)Griffith(1928)分離出IIIS第45頁/共74頁2023/4/1646轉(zhuǎn)化的DNA片段稱轉(zhuǎn)化因子轉(zhuǎn)化因子分子量小，不超過10~20個基因，才可能被受體菌攝取攝入的供體菌DNA片段與受體菌相應(yīng)DNA重組

重組菌；重組菌繁殖時，就可形成重組突變株，獲得供體菌的某些性狀。第46頁/共74頁2023/4/1647第47頁/共74頁2023/4/1648（二）接合conjugation概念

供體菌通過性菌毛將遺傳物質(zhì)（質(zhì)粒）傳遞給受體菌（通過接合傳遞的質(zhì)粒有F質(zhì)粒、R質(zhì)粒、Col質(zhì)粒、毒力質(zhì)粒）

第48頁/共74頁2023/4/1649細(xì)菌接合示意圖掃描電鏡15000×第49頁/共74頁2023/4/1650接合★F因子的傳遞—

F因子經(jīng)接合傳遞后在受體菌中可有三種存在方式：第50頁/共74頁2023/4/1651①F質(zhì)粒在受體菌中單獨(dú)存在，使F-

菌轉(zhuǎn)變?yōu)镕+

菌，長出性菌毛。第51頁/共74頁2023/4/1652第52頁/共74頁2023/4/1653②F質(zhì)粒經(jīng)接合傳遞后,與染色體重組,整合后的細(xì)菌能高效地轉(zhuǎn)移染色體上的基因，故稱高頻重組株

highfrequencyrecombinant,Hfr。

Hfr的細(xì)菌，基染色體上帶有F質(zhì)粒，因此，也可產(chǎn)生性菌毛

第53頁/共74頁2023/4/1654第54頁/共74頁2023/4/1655形成高頻重組株：F質(zhì)粒與細(xì)菌染色體整合，并使細(xì)菌長出性菌毛高頻重組株Hfr第55頁/共74頁2023/4/1656③Hfr中的F質(zhì)粒有時也可從Hfr中脫離下來，又形成了質(zhì)粒。脫離下來的F質(zhì)粒上可以帶有染色體上鄰近的一些基因，這種質(zhì)粒稱為F’質(zhì)粒

第56頁/共74頁2023/4/1657F因子轉(zhuǎn)移與復(fù)制①形成高頻重組株②HfrHfrHfr③形成F’質(zhì)粒從Hfr上脫離的F’第57頁/共74頁2023/4/1658因此，帶有F質(zhì)粒、Hfr、F’質(zhì)粒的細(xì)菌均是F+陽性菌，有性菌毛，可與F-

菌接合第58頁/共74頁2023/4/1659★R質(zhì)粒的傳遞

目前，臨床上多重耐藥菌株的出現(xiàn)與R質(zhì)粒通過接合傳遞密切有關(guān)。

R質(zhì)粒組成：

①耐藥傳遞因子（resistancetransferfactor,RTF)

RTF類似F因子，可編碼產(chǎn)生性菌毛并以接合方式轉(zhuǎn)移。

②耐藥決定因子（r決定因子）

第59頁/共74頁2023/4/1660RTFISR決定因子Tn9Tn4Tn5Tn9耐氯霉素Tn4耐氨芐青霉素、鏈霉素等Tn5耐卡那霉素R質(zhì)粒組成示意圖第60頁/共74頁2023/4/1661第61頁/共74頁2023/4/1662（三）轉(zhuǎn)導(dǎo)transduction

概念

以溫和噬菌體為載體，將供體菌的遺傳物質(zhì)轉(zhuǎn)移到受體菌中，使受體菌獲得新的遺傳性狀。噬菌體種類

毒性噬菌體\溫和噬菌體(復(fù)習(xí))

第62頁/共74頁2023/4/1663轉(zhuǎn)導(dǎo)方式（普遍性轉(zhuǎn)導(dǎo)、局限性轉(zhuǎn)導(dǎo)）⒈普遍性轉(zhuǎn)導(dǎo)-轉(zhuǎn)導(dǎo)的DNA片段可以是供體菌染色體中任何部分。第63頁/共74頁2023/4/1664普遍性轉(zhuǎn)導(dǎo)示意圖整合成功完全轉(zhuǎn)導(dǎo)整合失敗流產(chǎn)轉(zhuǎn)導(dǎo)噬菌體DNA細(xì)菌DNA細(xì)菌被裂解感染新的細(xì)菌供體菌DNA與受體菌DNA整合第64頁/共74頁2023/4/1665⒉局限性轉(zhuǎn)導(dǎo)所轉(zhuǎn)導(dǎo)的DNA片段只限于供體菌染色體中個別特定的基因第65頁/共74頁2023/4/1666galbioλ噬菌體DNA正常偏離galbioλ噬菌體DNAgalbioλ噬菌體DNAgalbioλ噬菌體DNAgalbioλ噬菌體DNAgalbioλ噬菌體DNA局限性轉(zhuǎn)導(dǎo)示意圖第66頁/共74頁2023/4/1667第67頁/共74頁2023/4/1668（四）溶原性轉(zhuǎn)換

概念

溫和噬菌體以前噬菌體形式