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1、第十第十五五章章细菌细菌(xjn)的遗传与变异的遗传与变异第一页，共三十六页。基本概念遗传（heredity）是病原生物的性状在子代与亲代中保持相对稳定，且代代相传，而使其种属得以(dy)保存。变异（variation）是子代与亲代之间以及子代与子代之间的生物学性状出现的差异。第二页，共三十六页。1.细胞壁消失细胞壁消失(xiosh):青霉素、溶菌酶青霉素、溶菌酶正常形态细菌正常形态细菌-L型变异型变异抗体或补体抗体或补体(部分或完全失去胞壁部分或完全失去胞壁)合适环境(hunjng)L型细菌正常形态细菌。形态结构形态结构(jigu)变变异异第三页，共三十六页。n2.夹膜变异(biny)无无
2、无无血清血清肺炎肺炎(fiyn)(fiyn)链球菌链球菌失去荚膜。失去荚膜。培养基培养基第四页，共三十六页。有荚膜的肺炎球菌有荚膜的肺炎球菌无荚膜的肺炎球菌无荚膜的肺炎球菌细菌形态细菌形态(xngti)结构变异结构变异第五页，共三十六页。3、芽胞变异芽胞变异42-43炭疽杆菌可形成炭疽杆菌可形成芽胞芽胞-失去失去(shq)形成形成芽胞芽胞能力能力,毒性毒性.10-20天天4、鞭毛变异鞭毛变异变形杆菌有变形杆菌有鞭毛鞭毛（H）-无鞭毛（无鞭毛（O）改变培养基成分改变培养基成分第六页，共三十六页。二.菌落(jnlu)变异 在培养基中长期培养在培养基中长期培养光滑型菌落光滑型菌落-粗糙型菌落粗糙型菌
3、落SRS-R变异变异:多见于肠道杆菌多见于肠道杆菌(gnjn),理化形状、免疫原理化形状、免疫原性、耐药性、毒力也改变。性、耐药性、毒力也改变。第七页，共三十六页。S S型菌落型菌落(jnlu)(jnlu)R R型菌落型菌落(jnlu)(jnlu)第八页，共三十六页。三三.毒力变异毒力变异(biny)胆汁胆汁(dnzh)、甘油、马铃薯培养基、甘油、马铃薯培养基牛分枝杆菌牛分枝杆菌-卡介苗卡介苗13年年(230代代)第九页，共三十六页。四.耐药性变异(biny)耐药性变异耐药性变异：细菌对某种抗菌药物由敏感变成耐药。：细菌对某种抗菌药物由敏感变成耐药。金黄色葡萄球菌耐青霉素金黄色葡萄球菌耐青霉素
4、:14%(1946)80%。n肺炎链球菌肺炎链球菌50%n多重耐药性多重耐药性:有些有些(yuxi)细菌还同时耐受多种抗菌药物细菌还同时耐受多种抗菌药物.n药物依赖性药物依赖性:如痢疾志贺菌依赖链霉素株如痢疾志贺菌依赖链霉素株 第十页，共三十六页。（一）细菌染色体 细菌染色体是一 条双股环状DNA组成，细菌染色体缺乏组蛋白，在细菌内呈高度超螺旋形式缠绕成团，外无核膜包围，故称核质 复制过程中子代DNA碱基若发生变化，就会s使子代发生变异(biny)而出现新的性状。第二节 与细菌遗传变异相关(xinggun)的物质第十一页，共三十六页。二、转座子概念概念：是一类在细菌染色体、质粒、噬菌体之间自行
5、移动的遗传成分，是基因组中一段具有转位特性(txng)的独立的DNA序列。第十二页，共三十六页。三、噬菌体概念：是感染细菌、真菌、放线菌和螺旋体等微生物的病毒，只能在活的宿主菌内复制增殖(zngzh)。特点：微生物病毒 具有病毒的基本特性 分布广泛，有严格的宿主特异性第十三页，共三十六页。噬菌体噬菌体 (电镜图）电镜图）噬菌体是能感染细菌、真菌(zhnjn)、放线菌、螺旋体等微生物的病毒，与细菌变异密切相关。第十四页，共三十六页。噬菌体的结构噬菌体的结构(jigu)第十五页，共三十六页。噬菌体的种类(zhngli)1.毒性(d xn)噬菌体能在宿主菌细胞内复制增殖，产生许多子代噬菌体，并最终裂
6、解细菌，称为毒性噬菌体2.温和噬菌体(溶原性噬菌体)噬菌体基因与宿主菌染色体整合，不产生子代噬菌体，但噬菌体DNA能随细菌DNA复制，并随细菌的分裂而传代。3.前噬菌体：整合在细菌染色体上的噬菌体DNA基因。第十六页，共三十六页。毒性(d xn)噬菌体复制周期1.吸附2.穿入(chun r)3.生物合成4.成熟与释放第十七页，共三十六页。1.吸 附第十八页，共三十六页。2.穿 入第十九页，共三十六页。3.生物(shngw)合成第二十页，共三十六页。4.成熟(chngsh)释放第二十一页，共三十六页。第三节第三节细菌变异的发生机制细菌变异的发生机制一、基因突变：一、基因突变：突变突变：是指细菌的
7、遗传基因发生突然而稳定的改变，：是指细菌的遗传基因发生突然而稳定的改变，导致细菌性状的遗传性变异。导致细菌性状的遗传性变异。1.基因突变：基因突变：(点突变、小突变点突变、小突变)基因中一个或几个碱基因中一个或几个碱基对发生的改变。一般只引起较少的性状变异。基对发生的改变。一般只引起较少的性状变异。碱基碱基置换、插入、置换、插入、缺失、转位因子的转位缺失、转位因子的转位2.染色体畸变染色体畸变(jbin)(大突变大突变)：大段核苷酸序列插入和丢失。死亡死亡第二十二页，共三十六页。基因突变规律:1.自然突变率极低,为10-6-10-9;2.突变是随机的,不定向(dn xin)的;3.可发生回复突
8、变,即由突变株(mutant)恢复至野生型(wild type)。第二十三页，共三十六页。二二.基因基因(jyn)转移与重组转移与重组基因转移基因转移：遗传物质由供体菌转入受体菌细胞：遗传物质由供体菌转入受体菌细胞内的过程。内的过程。基因重组基因重组：转移的基因与受体菌：转移的基因与受体菌DNA整合在一整合在一起。起。外源性遗传物质：外源性遗传物质：细菌染色体细菌染色体DNA、质粒质粒DNA、噬菌体基因噬菌体基因转移、重组的方式：转移、重组的方式：转化、接合、转导、转化、接合、转导、溶原性转换转换(zhunhun)、原生质体融合第二十四页，共三十六页。1、转化转化（transformation
9、）概念：受体菌直接(zhji)摄取供体菌游离DNA片段并整合重组。条件：（1）转化的DNA为小片段 （2）受体菌处于感受态 第二十五页，共三十六页。2、接合接合（conjugation）概念(ginin)：细菌通过性菌毛相互连接沟通，将遗传物质从供体菌转移给受体菌的过程。接合性质粒：能通过结合方式转移的质粒 （F质粒、R质粒、Col质粒）第二十六页，共三十六页。第二十七页，共三十六页。第二十八页，共三十六页。（三）转导：三）转导：以温和噬菌体为载体以温和噬菌体为载体(zit)，将供体菌的一段将供体菌的一段DNA转移到受体菌内，转移到受体菌内，使受体菌获得新的性状。使受体菌获得新的性状。第二十九
10、页，共三十六页。普遍性转导普遍性转导(zhun do)模式图模式图第三十页，共三十六页。（四）溶原性转换溶原性转换溶原性转换：溶原性转换：溶原性细菌因溶原性细菌因DNA结构改变获得噬菌体基因赋予的新性状结构改变获得噬菌体基因赋予的新性状(xngzhung)。溶原性细菌：溶原性细菌：某些温和噬菌体感染敏感细菌后，其基因可整合于宿主菌染色体中，某些温和噬菌体感染敏感细菌后，其基因可整合于宿主菌染色体中，此状态下的细菌称为此状态下的细菌称为溶原性细菌溶原性细菌。第三十一页，共三十六页。第四节 细菌细菌(xjn)遗传变异的实际应用遗传变异的实际应用一、在疾病的诊断预防及治疗中的应用一、在疾病的诊断预防
11、及治疗中的应用(一一)病原学诊断病原学诊断细菌细菌(xjn)的典型特征的典型特征细菌细菌(xjn)的变异规律的变异规律葡萄球菌致病菌：葡萄球菌致病菌：金黄色金黄色灰白色灰白色（耐药菌）（耐药菌）伤寒沙门菌：伤寒沙门菌：10%无鞭毛无鞭毛第三十二页，共三十六页。(二二)临床治疗临床治疗;耐耐药药菌菌株株-对对多多种种抗抗生生素素耐耐药药的的多多重重耐耐药药菌株菌株药药敏敏试试验验、足足量量全全程程、合合理理配配伍伍联联合合用用药药(ynyo)（三）传染病预防（三）传染病预防筛选或诱导减毒筛选或诱导减毒变异株变异株制备疫苗制备疫苗第三十三页，共三十六页。二、在测定二、在测定(cdng)致癌物质方面
12、的应用致癌物质方面的应用三、在基因工程方面的应用三、在基因工程方面的应用第三十四页，共三十六页。小 结1.遗传变异的现象2.遗传变异的物质基础 质粒：概念、特点 噬菌体：类型 转座子3.遗传变异的机制转化(zhunhu)、转导、接合、溶原性转换、原生质体融合第三十五页，共三十六页。内容(nirng)总结第十五章 细菌的遗传与变异。复制过程(guchng)中子代DNA碱基若发生变化，就会s使子代发生变异而出现新的性状。1.基因突变：(点突变、小突变)基因中一个或几个碱基对发生的改变。1.自然突变率极低,为10-6-10-9。基因转移：遗传物质由供体菌转入受体菌细胞内的过程(guchng)。基因重组：转移的基因与受体菌DNA整合在一起。概念：受体菌直接摄取供体菌游离DNA片。耐药菌株-对多种抗生素耐药的多重耐药菌株。融合第三十六页，共三十六页。