第5章細菌的遺傳與變異gsmy

變異分為

遺傳性變異：又稱基因型變異?；蜃兓?、變異可傳代且不可逆、受環(huán)境影響小。

非遺傳性變異：又稱表型變異。基因不變化、變異不傳代且可逆、受環(huán)境影響大。本文檔共70頁；當前第1頁；編輯于星期三\8點35分膽汁、馬鈴薯、甘油注入小鼠13年230次傳代

1％石炭酸本文檔共70頁；當前第2頁；編輯于星期三\8點35分

1、細菌染色體是單一的環(huán)狀雙鏈DNA，無組蛋白，無核膜，附著在橫隔中介體或細胞膜上，含大量的基因

基因：一段有功能的核苷酸序列，控制一定生物學功能

大腸桿菌的基因數有3000～5000個人類的基因數約為大腸桿菌的基因數的1000倍第一節(jié)細菌的遺傳物質

本文檔共70頁；當前第3頁；編輯于星期三\8點35分2、質粒（plasmid)

概念：是細菌染色體以外的遺傳物質，是環(huán)狀閉合的雙鏈DNA，控制某些生物學性狀本文檔共70頁；當前第4頁；編輯于星期三\8點35分特征：

1、具有獨立的自我復制的能力2、控制細菌的某些性狀特征3、可自行丟失和人工處理后消除4、可在細菌間轉移5、不相容性與相容性種類：

F質粒、R質粒、Col質粒等本文檔共70頁；當前第5頁；編輯于星期三\8點35分3、轉位因子概念：是基因組能改變自身位置的一段DNA序列，是一類在細菌的染色體、質?；蚴删w之間自行移動的遺傳分子功能：通過位移改變了遺傳物質的核苷酸序列，或影響插入點附近基因的表達，或轉位因子本身攜帶一定的基因序列，引起細菌變異分類：插入序列和轉座子本文檔共70頁；當前第6頁；編輯于星期三\8點35分1.形態(tài)與結構頭部和尾部兩部分組成電鏡下見噬菌體×400004、噬菌體本文檔共70頁；當前第7頁；編輯于星期三\8點35分化學組成頭部蛋白質外殼核酸DNA：DNA噬菌體RNA：RNA噬菌體尾部蛋白質本文檔共70頁；當前第8頁；編輯于星期三\8點35分毒性噬菌體：是指能在敏感菌細胞內復制增殖，產生許多子代噬菌體，并最終裂解細菌的噬菌體。溫和噬菌體：是指有些噬菌體侵襲敏感細菌后，不能復制增殖，而是將其DNA整合于細菌DNA上，隨細菌的分裂而分布到子代細菌中，這樣的噬菌體稱溫和噬菌體或溶原性噬菌體。2.噬菌體的類型本文檔共70頁；當前第9頁；編輯于星期三\8點35分毒性噬菌體（virulentphage）

復制周期或溶菌過程1.吸附2.穿入3.生物合成4.成熟與釋放本文檔共70頁；當前第10頁；編輯于星期三\8點35分噬斑本文檔共70頁；當前第11頁；編輯于星期三\8點35分前噬菌體(prophage)溶原性細菌本文檔共70頁；當前第12頁；編輯于星期三\8點35分前噬菌體：整合在細菌染色體上的噬菌體基因組。溶原性細菌：帶有前噬菌體的細菌。本文檔共70頁；當前第13頁；編輯于星期三\8點35分(脫殼)3.溶原性周期和溶菌性周期本文檔共70頁；當前第14頁；編輯于星期三\8點35分溫和噬菌體有溶原性周期和溶菌性周期。毒性噬菌體只有溶菌性周期。溶原性溫和噬菌體具有的產生子代噬菌體和裂解宿主菌的潛在能力。本文檔共70頁；當前第15頁；編輯于星期三\8點35分（一）基因突變細菌遺傳物質DNA發(fā)生突然而穩(wěn)定的結構改變，導致細菌性狀的遺傳性變異。

1．小突變堿基置換、缺失、插入2．大突變染色體重排第三節(jié)細菌變異的機制本文檔共70頁；當前第16頁；編輯于星期三\8點35分二、基因的轉移與重組基因轉移和重組：供體菌將遺傳物質轉入受體菌，并與受體菌DNA整合的過程基因轉移和重組方式：

轉化（transformation)轉導(transduction)接合(conjugation)

溶原性轉換(lysogenicconversion)

本文檔共70頁；當前第17頁；編輯于星期三\8點35分1、轉化（transformation）概念：是指受體菌直接攝取供體菌游離的DNA片段，從而獲得供體菌部分遺傳特性1928年Griffith1946年Avery本文檔共70頁；當前第18頁；編輯于星期三\8點35分2、接合（conjugation）概念：是指細菌通過性菌毛相互連接溝通，將遺傳物質從供體菌轉移給受體菌接合性質粒：能通過接合方式轉移的質粒如：F質粒、R質粒等本文檔共70頁；當前第19頁；編輯于星期三\8點35分細菌接合示意圖掃描電鏡×15000本文檔共70頁；當前第20頁；編輯于星期三\8點35分F質粒的接合F+F-F+F-F+F+F+F+DonorRecipientF+本文檔共70頁；當前第21頁；編輯于星期三\8點35分F質粒的接合高頻重組菌（Hfr）：與F質粒整合重組的細菌。此菌能高效地轉移染色體上的基因片段F′質粒：

Hfr菌的F質粒從染色體上脫離下來時，可帶有染色體上幾個鄰近的基因F+、Hfr、F′菌：均稱為雄菌，都有性菌毛本文檔共70頁；當前第22頁；編輯于星期三\8點35分R質粒的接合R質粒組成：

耐藥傳遞因子（RTF）耐藥（r）決定子功能：RTF編碼性菌毛的產生和通過接合轉移R決定子編碼對抗菌藥物的耐藥性

兩部分的存在方式：單獨存在或結合在一起，通過兩段的IS結合才能傳遞R質粒本文檔共70頁；當前第23頁；編輯于星期三\8點35分3、轉導transduction概念：是指以噬菌體為載體，將供體菌的一段DNA轉移到受體菌內，使受體菌獲得供體菌部分遺傳性狀的過程分類：根據噬菌體轉導DNA片段范圍分

普遍性轉導和局限性轉導本文檔共70頁；當前第24頁；編輯于星期三\8點35分普遍性轉導：將供體菌染色體上的任何部分轉導給受體菌本文檔共70頁；當前第25頁；編輯于星期三\8點35分局限性轉導：將供體菌染色體上的特定基因轉導給受體菌。本文檔共70頁；當前第26頁；編輯于星期三\8點35分4、溶原性轉換是指溫和噬菌體感染細菌后，以前噬菌體形式整合到菌體DNA上，從而使細菌DNA結構發(fā)生改變而導致遺傳性變異本文檔共70頁；當前第27頁；編輯于星期三\8點35分5、原生質體融合：

是指將兩種不同的細菌經溶菌酶或青霉素等處理，失去細胞壁成為原生質體后進行相互融合的過程本文檔共70頁；當前第28頁；編輯于星期三\8點35分第四節(jié)遺傳變異的意義一、影響細菌學診斷二、預防耐藥菌株的擴散三、制備菌苗BCG四、檢測致癌物五、在流行病學研究中的應用六、在基因工程中的應用

目的基因載體受體細胞本文檔共70頁；當前第29頁；編輯于星期三\8點35分第七章細菌的感染與免疫感染：是微生物在宿主體內的生活過程中與宿主相互作用并導致其不同程度的病理變化過程。傳染：來自宿主體外的微生物，通過一定的方式從一個宿主傳播到另一個宿主引起的感染。本文檔共70頁；當前第30頁；編輯于星期三\8點35分第一節(jié)正常菌群與機會致病菌正常菌群

在正常情況下，人的體表及同外界相通的腔道中都寄居著不同種類和數量的對人體無害而有益的微生物，稱正常微生物群。本文檔共70頁；當前第31頁；編輯于星期三\8點35分人體常見的正常菌群乳桿菌、大腸桿菌、類白喉桿菌、白假絲酵母菌陰道葡萄球菌、類白喉桿菌、非致病性分枝桿菌尿道大腸桿菌、產氣腸桿菌、變形桿菌、銅綠假單胞菌、葡萄球菌、腸球菌、類桿菌、產氣莢膜梭菌、破傷風梭菌、雙歧桿菌、乳桿菌、白假絲酵母菌腸道葡萄球菌、干燥棒狀桿菌、奈瑟菌眼結膜葡萄球菌、類白喉桿菌、銅綠假單胞菌、非致病性分枝桿菌外耳道葡萄球菌、甲型和丙型鏈球菌、肺炎鏈球菌、奈瑟菌、類桿菌鼻咽腔葡萄球菌、甲型和丙型鏈球菌、肺炎鏈球菌、奈瑟菌、乳桿菌、類白喉棒狀桿菌、梭桿菌、放線菌、螺旋體口腔葡萄球菌、類白喉桿菌、銅綠假單胞菌、非致病性分枝桿菌、丙酸桿菌、白假絲酵母菌皮膚主要菌類部位本文檔共70頁；當前第32頁；編輯于星期三\8點35分

鼻咽腔葡萄球菌、甲，丙型鏈球菌肺炎球菌、奈氏菌、類桿菌等

外耳道葡萄球菌、類白喉桿菌綠膿桿菌、非致病性分枝桿菌表皮葡萄球菌口腔甲，丙型鏈球菌類白喉桿菌、肺炎球菌奈氏菌、乳桿菌、梭桿菌螺旋體、放線菌、白念珠菌

腸道大腸桿菌、產氣桿菌、變形桿菌綠膿桿菌、葡萄球菌、厭氧性細菌真菌、乳桿菌，雙歧桿菌等

陰道乳桿菌、大腸桿菌白念珠菌、類白喉桿菌非致病性分枝等

皮肽葡萄球菌、綠膿桿菌、白念珠菌丙酸桿菌、類白喉桿菌、非致病性分枝桿菌人體內正常菌群的分布

眼結膜白色葡萄球菌、干燥桿菌

尿道白色葡萄球菌、類白喉桿菌、非致病性分枝桿菌本文檔共70頁；當前第33頁；編輯于星期三\8點35分正常菌群的生理學意義：1、生物拮抗受體競爭（占位性保護）產生有害代謝產物營養(yǎng)競爭2、營養(yǎng)作用促進消化吸收參與營養(yǎng)物質轉化合成維生素供人體利用本文檔共70頁；當前第34頁；編輯于星期三\8點35分3、免疫作用促進宿主免疫器官發(fā)育成熟持續(xù)刺激免疫系統(tǒng)發(fā)生免疫應答對有交叉抗原的致病菌抑制殺滅4、抗衰老作用雙歧桿菌、乳桿菌等產生超過氧化物歧化酶（SOD），消除自由基（02-）毒性，抗氧化損傷5、抗腫瘤作用降解致癌物質激活巨噬細胞—抑制腫瘤細胞本文檔共70頁；當前第35頁；編輯于星期三\8點35分腸道的正常菌群健康青年糞便涂片健康壯年糞便涂片健康中年糞便涂片本文檔共70頁；當前第36頁；編輯于星期三\8點35分條件致病菌：有些細菌正常情況下不致病，但在條件改變的特殊機會下可以致病。特定條件：1、正常菌群寄居部位改變2、宿主免疫功能低下

3、菌群失調（多重耐藥）

二、機會致病菌本文檔共70頁；當前第37頁；編輯于星期三\8點35分三、微生態(tài)平衡與失調微生態(tài)平衡—指正常微生物群與宿主生態(tài)環(huán)境在長期進化過程中形成的生理性組合的動態(tài)平衡影響因素：宿主因素（年齡、飲食、激素水平等）正常微生物群（數量、種類、位置）外界環(huán)境本文檔共70頁；當前第38頁；編輯于星期三\8點35分微生態(tài)失調—指正常微生物群在宿主之間的平衡，在外界環(huán)境因素影響下被破壞，由生理性組合轉變?yōu)椴±硇越M合類型菌群失調—原生態(tài)環(huán)境內正常微生物群發(fā)生定量或定性的異常。定位轉移（橫向轉移、深層轉移）本文檔共70頁；當前第39頁；編輯于星期三\8點35分第二節(jié)細菌的致病作用致病性：細菌對宿主感染致病的能力。毒力virulence：病原體的致病性的強弱程度。用半數致死量（LD50）或半數感染量（ID50）即：在一定條件下能引起50%的實驗動物死亡或感染的最小微生物或毒素的量。本文檔共70頁；當前第40頁；編輯于星期三\8點35分細菌的毒力因子細菌侵入的數量細菌侵入的部位侵襲力毒素莢膜粘附素侵襲性物質外毒素(exotoxin)內毒素(endotoxin)本文檔共70頁；當前第41頁；編輯于星期三\8點35分一、細菌的毒力（一）侵襲力致病菌能突破宿主皮膚、黏膜生理屏障，進入機體并在體內定居、繁殖和擴散的能力。與菌體表面結構以及侵襲性酶有關本文檔共70頁；當前第42頁；編輯于星期三\8點35分1.黏附素（adhesin）黏附與定植是感染的第一步，與致病性密切相關根據來源分為菌毛黏附素和非菌毛黏附素黏附、定居黏附素（配體）宿主細胞受體2.莢膜抗吞噬細胞損傷抗體液因素的殺傷本文檔共70頁；當前第43頁；編輯于星期三\8點35分3.侵襲性物質（1）侵襲素：由侵襲基因編碼，表達在菌細胞表面，介導細菌侵入上皮細胞內（2）侵襲性酶類4.細菌生物被膜細菌附著在有生命或無生命的材料表面后，由細菌及其所分泌的胞外多聚物（多糖）共同組成的呈膜狀的細菌群體。有利于細菌的附著阻止了藥物和免疫系統(tǒng)的殺傷本文檔共70頁；當前第44頁；編輯于星期三\8點35分（二）毒素

按其來源、性質和作用等不同分1.外毒素來源：主要是G+菌產生，少數有G-菌產生存在部位：從活菌分泌出，少數菌崩解后釋放毒性作用：強，對組織器官有選擇性毒害反應，引起特殊臨床表現化學成分：蛋白質，不耐熱，穩(wěn)定性差。本文檔共70頁；當前第45頁；編輯于星期三\8點35分分子結構：多為A-B模式。

A是外毒素活性部分，決定其毒性效應。

B能與宿主靶細胞表面的特殊受體結合，介導A進入靶細胞。免疫原性：強，類毒素，抗毒素。分類：神經毒素、細胞毒素、腸毒素。A：活性亞單位B：結合亞單位可提純制疫苗本文檔共70頁；當前第46頁；編輯于星期三\8點35分來源：主要由G-菌產生存在部位：細胞壁組分，細菌裂解后釋放。化學成分：脂多糖（LPS），耐熱，穩(wěn)定性好。免疫原性：弱。分子結構：脂質A、核心多糖和特異多糖。2.內毒素本文檔共70頁；當前第47頁；編輯于星期三\8點35分毒性作用：較弱；但廣泛。（1）發(fā)熱反應:1~5ng/Kg（2）白細胞反應（3）內毒素血癥與內毒素休克（4）DIC本文檔共70頁；當前第48頁；編輯于星期三\8點35分外毒素與內毒素的主要區(qū)別

區(qū)別要點

外毒素內毒素來源G+菌與部分G—菌G—菌存在部位活菌分泌，少數由菌裂解釋放細胞壁組分，菌裂解后釋放化學成分蛋白質脂多糖穩(wěn)定性60℃~80℃，30min破壞160℃，2~3h破壞毒性作用強，對組織有選擇性毒害效應，較弱，各菌的毒性效應大致引起特殊的臨床表現相同，引起發(fā)熱、白細胞增多、微循環(huán)障礙、休克、DIC免疫原性強，刺激機體產生抗毒素；弱，刺激機體產生的中和抗甲醛液處理脫毒形成類毒素體作用弱；甲醛液處理不能形成類毒素。本文檔共70頁；當前第49頁；編輯于星期三\8點35分二、細菌侵入的數量毒力越強，所需菌量越少三、細菌侵入的途徑

必須經過特定的途徑本文檔共70頁；當前第50頁；編輯于星期三\8點35分第三節(jié)宿主的免疫防御機制非特異性免疫（天然免疫）屏障結構吞噬細胞體液因素皮膚與粘膜血腦屏障胎盤屏障補體溶菌酶防御素特異性免疫（獲得性免疫）體液免疫細胞免疫本文檔共70頁；當前第51頁；編輯于星期三\8點35分一、非特異性免疫（一）屏障結構（二）吞噬細胞

大吞噬細胞：血液中單核細胞和組織中巨噬細胞小吞噬細胞：血液中中性粒細胞吞噬殺傷過程：趨化→黏附→吞入→殺滅與消化（三）體液因素補體溶菌酶防御素本文檔共70頁；當前第52頁；編輯于星期三\8點35分二、特異性免疫（一）體液免疫——抗體的作用1.抑制病原體黏附2.調理吞噬作用3.中和細菌外毒素4.抗體和補體的聯(lián)合溶菌作用5.抗體依賴性細胞介導的細胞毒作用（ADCC）（二）細胞免疫細胞毒T細胞（CTL）直接殺傷靶細胞效應T細胞（Th1）產生細胞因子發(fā)揮作用（三）黏膜免疫本文檔共70頁；當前第53頁；編輯于星期三\8點35分三、抗細菌感染免疫的特點（一）抗胞外菌感染的免疫胞外菌—指寄生在宿主細胞外的血液、淋巴液和組織液中的細菌。主要靠非特異免疫和體液免疫發(fā)揮作用吞噬作用抗體和補體的作用阻止細菌定植（黏附）調理吞噬激活補體中和外毒素細胞免疫（Th2）本文檔共70頁；當前第54頁；編輯于星期三\8點35分（二）抗胞內菌感染的免疫寄生在細胞內的細菌（專性胞內菌、兼性胞內菌）特點：胞內寄生、毒性低、呈慢性過程、免疫病理損傷，主要靠細胞免疫功能。吞噬細胞不完全吞噬：特異性細胞免疫功能產生之前易形成完全吞噬：細胞因子產生后發(fā)揮調理吞噬作用細胞免疫局部黏膜免疫：細菌未進細胞前由SIgA阻止其黏附，使其不能侵入細胞內。本文檔共70頁；當前第55頁；編輯于星期三\8點35分第四節(jié)感染的發(fā)生與發(fā)展

一、感染的來源與傳播

（一）外源性感染1、傳染源：病人及帶菌者，患病及帶菌動物2、傳播途徑

呼吸道：白喉消化道：傷寒皮膚創(chuàng)傷：破傷風節(jié)肢動物叮咬：鼠疫性傳播：淋病多途徑：呼吸道、消化道、皮膚（二）內源性感染：宿主體內的微生物。本文檔共70頁；當前第56頁；編輯于星期三\8點35分二、感染的類型隱性感染顯性感染帶菌狀態(tài)急性感染慢性感染局部感染全身感染毒血癥內毒素血癥菌血癥敗血癥膿毒血癥本文檔共70頁；當前第57頁；編輯于星期三\8點35分隱性感染（inapparentinfection）

當機體抗感染免疫力較強或入侵的細菌數量不多、毒力較弱，感染后對機體損害較輕，不出現或出現不明顯的臨床癥狀者。顯性感染（apparentinfection）

當機體抗感染免疫力相對較弱，或病原菌數量多、毒力強，以致機體的組織細胞受到不同程度的損害，生理功能也發(fā)生改變，并出現一系列的臨床癥狀和體征。本文檔共70頁；當前第58頁；編輯于星期三\8點35分毒血癥（toxemia）病原菌在局部生長繁殖，但不侵入血流，僅細菌產生的外毒素進入血流引起全身中毒癥狀內毒素血癥（endotoxemia）革蘭陰性菌入血并在血中繁殖，死亡崩解后釋放大量內毒素，或局部病灶內大量革蘭陰性菌死亡，釋放的內毒素入血而引起全身中毒癥狀菌血癥（bacteremia）病原菌由原發(fā)部位一過性或間斷性入血，到達其他部位繼續(xù)繁殖，但不在血中繁殖本文檔共70頁；當前第59頁；編輯于星期三\8點35分敗血癥（septicemia）病原菌侵入血流并在血中大量繁殖產生大量毒性產物，引起全身中毒癥狀膿毒血癥（pyemia）

化膿性細菌侵入血流，在其中大量繁殖，并通過血流擴散到其他組織或器官，產生新的化膿性病灶帶菌狀態(tài)

有時致病菌在顯性或隱性感染后并未立即消失，在體內繼續(xù)留存一定時間，與機體免疫力處于相對平衡狀態(tài)。本文檔共70頁；當前第60頁；編輯于星期三\8點35分

種類病菌繁殖范圍病菌入血菌血癥

適宜部位一過性入血毒血癥局部–

敗血癥

血液+膿毒血癥血液+內毒素血癥血液/局部+/–

本文檔共70頁；當前第61頁；編輯于星期三\8點35分第五節(jié)醫(yī)院感染一、醫(yī)院感染的基本特點

也稱醫(yī)院內感染或醫(yī)院獲得性感染，患者在住院期間發(fā)生的感染和在醫(yī)院內獲得而在出院后發(fā)生的感染，或患者入院時已發(fā)生的直接