細(xì)菌的遺傳與變異微生物與免疫基礎(chǔ)講解

濱州職業(yè)學(xué)院授課教師：龐昕洳《微生物與免疫基礎(chǔ)》課程細(xì)菌的遺傳與變異目錄CONTENT01細(xì)菌遺傳變異現(xiàn)象02細(xì)菌的遺傳物質(zhì)基礎(chǔ)03細(xì)菌變異的機制細(xì)菌的遺傳與變異掌握細(xì)菌遺傳變異現(xiàn)象；掌握噬菌體的概念，噬菌體的類型；熟悉細(xì)菌基因轉(zhuǎn)移與重組的類型。知識目標(biāo)會舉例細(xì)菌的變異現(xiàn)象。技能目標(biāo)形成嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)致的學(xué)習(xí)態(tài)度素質(zhì)目標(biāo)學(xué)習(xí)目標(biāo)01噬菌體噬菌體噬菌體

是一類能侵襲細(xì)菌、真菌、放線菌、螺旋體等微生物的病毒。個體微小，無完整的細(xì)胞結(jié)構(gòu)，只能在活的微生物體內(nèi)寄生，有嚴(yán)格的寄生性。噬菌體（一）生物學(xué)特性

形態(tài)：電鏡下呈蝌蚪形、絲形、微球形。結(jié)構(gòu)：頭部由蛋白質(zhì)外殼包繞核酸組成，呈六面體。尾部由蛋白質(zhì)組成的中空的管道。抵抗力：對化學(xué)消毒劑的抵抗力較強，能耐受低溫和冰凍；對紫外線較敏感。噬菌體頭部尾部尾鞘尾領(lǐng)尾髓尾板尾刺尾絲噬菌體噬菌體（電鏡掃描圖）噬菌體

分類

毒性噬菌體能在宿主細(xì)胞內(nèi)復(fù)制增殖并產(chǎn)生子代噬菌體最終裂解細(xì)菌。

溫和噬菌體噬菌體感染細(xì)菌后，將其核酸整合到宿主菌染色體上，并隨細(xì)菌染色體的分裂而分配至子代細(xì)菌染色體中，此為溶源狀態(tài)，此類噬菌體稱為溫和噬菌體。整合在細(xì)菌染色體上的噬菌體基因組稱為前噬菌體。帶有前噬菌體的細(xì)菌稱為溶原性細(xì)菌。噬菌體毒性噬菌體（virulentphage）

復(fù)制周期或溶菌過程1、吸附2、穿入與脫殼3、生物合成4、裝配成熟與釋放噬菌體溫和噬菌體（temperatephage）

或溶原性噬菌體（lysogenicphage）

溶原性周期和溶菌性周期溶原溶菌溶原菌前噬菌體溫和噬菌體既有溶源周期也有溶菌周期，毒性噬菌體只有溶菌周期噬菌體噬菌體吸附于大腸埃希菌（20000）02細(xì)菌的遺傳細(xì)菌的遺傳物質(zhì)細(xì)菌染色體：核質(zhì)DNA，裸露的環(huán)狀雙螺旋DNA長鏈，呈超螺旋形式纏繞成團(tuán)，無核膜包裹。質(zhì)?；旧飳W(xué)特性:（自我復(fù)制、可決定細(xì)菌的某些遺傳性狀、自行丟失、具有轉(zhuǎn)移性）?？删幋a生物學(xué)性狀（F質(zhì)粒編碼性菌毛、R質(zhì)粒編碼細(xì)菌對藥物的耐藥性、毒力或Vi質(zhì)粒編碼毒力因子、Col質(zhì)粒編碼大腸埃希菌的細(xì)菌素）。轉(zhuǎn)座因子是一段具有自行轉(zhuǎn)位特性的獨立DNA序列，可在染色體、質(zhì)?；蚴删w之間自行移動。03細(xì)菌的變異細(xì)菌的變異細(xì)菌的變異

·形態(tài)與結(jié)構(gòu)變異：細(xì)菌L型。

·培養(yǎng)特性變異

（1）S-R變異：菌落變異。指新從患者分離的沙門菌常為光滑型，經(jīng)人工培養(yǎng)后菌落呈現(xiàn)粗糙型。常伴有抗原、毒力、某些生化特性的改變。

（2）病毒突變株

·毒力變異：卡介苗。

·耐藥性變異

·熱源性變異

·酶活性變異

細(xì)菌的變異機制（一）突變

細(xì)菌遺傳物質(zhì)結(jié)構(gòu)發(fā)生突然而穩(wěn)定的改變，可傳于后代。

基因突變的規(guī)律：①自發(fā)突變和誘導(dǎo)；②隨機突變和選擇；③突變和回復(fù)突變。

突變的類型和機制：按DNA分子堿基對的變化可分為堿基的置換、堿基的插入和缺失，以及轉(zhuǎn)位因子的插入。

細(xì)菌的變異機制

（二）基因物質(zhì)的轉(zhuǎn)移和重組

1.轉(zhuǎn)化：受體菌直接攝取供體菌提供的游離DNA片段整合重組。

2.轉(zhuǎn)導(dǎo)：以噬菌體為媒介，將供體菌的基因轉(zhuǎn)移到受體菌內(nèi)。

3.接合：性菌毛將供體菌所帶有的F質(zhì)粒或類似遺傳物質(zhì)轉(zhuǎn)移至受體菌的過程。主要見于革蘭陰性菌。

4.溶原性轉(zhuǎn)換：噬菌體的DNA與細(xì)菌染色體重組。

5.原生質(zhì)體融合：兩種失去細(xì)胞壁的原生質(zhì)體混和可發(fā)生融合。細(xì)菌的變異機制I型II型II型(死)I型+II型(死）I型+II型DNA注射不死亡注射死亡分離培養(yǎng)注射不死亡注射死亡死亡分離培養(yǎng)分離培養(yǎng)注射細(xì)菌的變異機制基因轉(zhuǎn)化模式圖外源性DNA一段進(jìn)入受體菌轉(zhuǎn)化菌原型菌細(xì)菌的變異機制1、定義：2、F質(zhì)粒的接合：接合接合時F因子的轉(zhuǎn)移與復(fù)制F+F-F+F-F+F+細(xì)菌的變異機制細(xì)菌被裂解供體菌DNA噬菌體DNA細(xì)菌被噬菌體感染整合轉(zhuǎn)導(dǎo)轉(zhuǎn)導(dǎo)未整合溶原型轉(zhuǎn)換1、定義:溫和噬菌體感染細(xì)菌使其成為溶原性細(xì)菌時，噬菌體的遺傳物質(zhì)與宿主菌DNA發(fā)生重組，從而使宿主菌基因型改變并獲得新的性狀，這種方式稱為溶原性轉(zhuǎn)換2、舉例產(chǎn)毒白喉桿菌β棒狀桿菌噬菌體無毒白喉桿菌白喉桿菌溶原性轉(zhuǎn)換示意圖原生質(zhì)體融合將兩個不同的細(xì)菌去除細(xì)胞壁，在高滲條件下借助融合劑，使兩者融合，融合后的細(xì)菌通過基因交換與重組而產(chǎn)生新的遺傳性狀。臨床意義：選擇所需的重組菌細(xì)菌遺傳變異現(xiàn)象及其醫(yī)學(xué)意義（一）在傳染病的診斷、治療和預(yù)防中的應(yīng)用

1.細(xì)菌的形態(tài)、結(jié)構(gòu)、菌落變異與細(xì)菌的鑒定。

2.細(xì)菌的耐藥性變異與感染的治療。

3.細(xì)菌毒力變異（增強和減弱）與疾病的預(yù)防。（二）在基因工程方面的應(yīng)用生產(chǎn)胰島素、干擾素、多種生長激素、細(xì)胞因子等小結(jié)小結(jié)檢驗科常用采血方法靜脈采血法、皮膚采血法采血過程的注意事項細(xì)菌遺傳