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1、目的与要求目的与要求掌握细菌遗传与变异的物质基础掌握细菌遗传与变异的物质基础了解细菌遗传与变异的基本概念了解细菌遗传与变异的基本概念掌握细菌变异的类型与现象掌握细菌变异的类型与现象第四章细菌的遗传与变异第四章细菌的遗传与变异细菌变异的类型与现象细菌变异的类型与现象细菌遗传与变异的物质基础细菌遗传与变异的物质基础重点重点细菌遗传型变异的机制细菌遗传型变异的机制掌握细菌遗传型变异的机制掌握细菌遗传型变异的机制92-01遗传:遗传:指亲代各种生物学特性传递给子代的过程。指亲代各种生物学特性传递给子代的过程。细菌遗传与变异的基本概念细菌遗传与变异的基本概念遗传(heredity)遗传(heredity
2、)遗传使生物的生命遗传使生物的生命及其各种特征得以延续及其各种特征得以延续92-02变异:变异:指亲代与子代之间生物学特性出现的差异。指亲代与子代之间生物学特性出现的差异。变异(variation)变异(variation)变异使生命特征得以变异使生命特征得以完善与发展或相反完善与发展或相反92-03细菌染色体DNA复制以细菌染色体DNA复制以半保半保留留复制方式进行。复制方式进行。细菌的染色体DNA根据细菌的染色体DNA根据碱基碱基配对原则配对原则进行DNA的复制。进行DNA的复制。每一对子代染色体DNA都含每一对子代染色体DNA都含有一条来于自亲代细菌染色有一条来于自亲代细菌染色体的DNA
3、链,以及一条以亲代体的DNA链,以及一条以亲代细菌染色体DNA为模板新合成细菌染色体DNA为模板新合成的DNA链。的DNA链。92-04基因型(genotype)基因型(genotype)表型(phenotypic variation)表型(phenotypic variation)细菌的遗传物质及其结构细菌的遗传物质及其结构细菌的特定基因表现出的各种生物学特性细菌的特定基因表现出的各种生物学特性92-05一般来说,结构越简单的生物,对外界环境的依赖一般来说,结构越简单的生物,对外界环境的依赖性就越大,在受到外界因素作用时也就越容易发生性就越大,在受到外界因素作用时也就越容易发生死亡或变异。死
4、亡或变异。细菌自发突变率细菌自发突变率1010-6-61010-9-9病毒的自发突变率病毒的自发突变率1010-4-41010-8-8SARS病毒SARS病毒H1N1流感病毒H1N1流感病毒碳青霉烯酶大肠埃希菌碳青霉烯酶大肠埃希菌(超级细菌)(超级细菌)92-06第一节细菌基因组第一节细菌基因组染色体染色体质粒质粒DNA染色体外DNA染色体外DNA染色体DNA染色体DNA92-48质粒质粒转位因子转位因子噬菌体基因组噬菌体基因组毒力岛毒力岛整合子整合子51-1451-14细菌染色体是环状的双股细菌染色体是环状的双股DNA分子,以螺旋形式游离DNA分子,以螺旋形式游离存在于细菌的细胞质内。存在于
5、细菌的细胞质内。细菌染色体DNA的伸展长度约1mm,携带了细菌生命活细菌染色体DNA的伸展长度约1mm,携带了细菌生命活动的全部遗传信息。动的全部遗传信息。92-49一、染色体DNA一、染色体DNA细菌染色体外的遗传物质,双股环状DNA。细菌染色体外的遗传物质,双股环状DNA。二、质粒(Plasmid)二、质粒(Plasmid)染色体DNA染色体DNA92-50质粒的基本特性质粒的基本特性环状双股DNA环状双股DNA常见超螺旋(OO)型,也有常见超螺旋(OO)型,也有开环(OC)型及线(L)型开环(OC)型及线(L)型可传递性可传递性质粒可通过接合、转化或转质粒可通过接合、转化或转导等方式在细
6、菌间转递,不导等方式在细菌间转递,不影响细菌的生命活动影响细菌的生命活动编码遗传性状编码遗传性状使宿主菌产生新的遗传性状使宿主菌产生新的遗传性状基因既不表达也不改变宿主菌的遗传性状,基因既不表达也不改变宿主菌的遗传性状,称为称为隐蔽质粒隐蔽质粒(cryptic plasmid)(cryptic plasmid)92-51相容性相容性相容性质粒相容性质粒可共存于同一宿主可共存于同一宿主菌细胞内菌细胞内非相容性质粒非相容性质粒不能共存于同一不能共存于同一菌细胞内菌细胞内自行复制自行复制严谨复制型质粒严谨复制型质粒(严谨型)可(严谨型)可产生1-2个拷贝产生1-2个拷贝松弛复制型质粒松弛复制型质粒(
7、松弛型)可(松弛型)可产生数十个至数百个拷贝产生数十个至数百个拷贝用用氯霉素氯霉素抑制细菌蛋白质合成,可提抑制细菌蛋白质合成,可提高质粒的拷贝数。高质粒的拷贝数。92-52质粒的生物学性状与分类质粒的生物学性状与分类致育性质粒(F)致育性质粒(F)编码产生性菌毛编码产生性菌毛“雄性”(F雄性”(F+)菌)菌:有F质粒的细菌:有F质粒的细菌“雌性”(F“雌性”(F-)菌)菌:没有F质粒的细菌:没有F质粒的细菌F F+与F与F-可通过性菌毛接合,传递接合性质粒;反可通过性菌毛接合,传递接合性质粒;反之为非接合性质粒之为非接合性质粒非接合性质粒也可通过转化、转导或携带转移的非接合性质粒也可通过转化、
8、转导或携带转移的方式传递方式传递92-53耐药性质粒(R)耐药性质粒(R)编码产生药物、重金属编码产生药物、重金属盐类等的抗性盐类等的抗性细菌素质粒细菌素质粒编码产生细菌素编码产生细菌素大肠埃希菌的大肠菌素质粒(大肠埃希菌的大肠菌素质粒(Col因子Col因子),编码),编码产生大肠菌素产生大肠菌素92-54编码产生代谢酶编码产生代谢酶编码产生致病性相关编码产生致病性相关的毒力因子的毒力因子毒力质粒(Vi)毒力质粒(Vi)大肠埃希菌的肠毒素质粒大肠埃希菌的肠毒素质粒破伤风梭菌的痉挛毒素质粒破伤风梭菌的痉挛毒素质粒代谢质粒代谢质粒沙门菌的乳糖发酵质粒沙门菌的乳糖发酵质粒92-55插入序列插入序列(
9、insertion sequence,IS)(insertion sequence,IS)转座子转座子(transposon,Tn)(transposon,Tn)三、转座原件(转位因子)三、转座原件(转位因子)(transposable element)(transposable element)能够在细菌染色体、质粒及前噬菌体DNA之间自行转能够在细菌染色体、质粒及前噬菌体DNA之间自行转移的特殊DNA片段移的特殊DNA片段92-56IS编码产生转位酶(transposase),可错位切开宿IS编码产生转位酶(transposase),可错位切开宿主DNA,使IS插入DNA。主DNA,使IS
10、插入DNA。只有插入功能,可引起宿主DNA插入部位的基因灭只有插入功能,可引起宿主DNA插入部位的基因灭活,称为插入灭活。活,称为插入灭活。Transposase1.插入序列(IS)1.插入序列(IS)转位因子中结构和功能较转位因子中结构和功能较为简单的一种类型,由为简单的一种类型,由7507502000个碱基对组成2000个碱基对组成的小分子DNA片段。的小分子DNA片段。92-572.转座子(Tn)2.转座子(Tn)转位因子中结构和功能较为转位因子中结构和功能较为复杂的一种类型,由2000复杂的一种类型,由20008000个碱基对组成的大分子8000个碱基对组成的大分子DNA片段。DNA片
11、段。中央序列中央序列组成组成重复序列重复序列重复序列重复序列携带功能基因携带功能基因转移与插入功能转移与插入功能转移与插入功能转移与插入功能耐药基因耐药基因糖发酵基因糖发酵基因肠毒素基因肠毒素基因92-58编码转位酶编码转位酶(transposase)(transposase)和解离酶和解离酶(resolvase),(resolvase),解离酶可将Tn从宿主DNA上切离,转位酶则可错位切开解离酶可将Tn从宿主DNA上切离,转位酶则可错位切开宿主的DNA和使Tn插入。宿主的DNA和使Tn插入。正向重复序列正向重复序列(direct repeat,DR)(direct repeat,DR)Tn根
12、据复制方向可分为Tn根据复制方向可分为反向重复序列反向重复序列(inverted repeat,IR)(inverted repeat,IR)92-59转座子携带耐药或毒素基因转座子携带耐药或毒素基因Tn1 Tn2 Tn3AP(氨苄青霉素)Tn1 Tn2 Tn3AP(氨苄青霉素)Tn4AP、SM(链霉素)、Su(磺胺)Tn4AP、SM(链霉素)、Su(磺胺)Tn5Km(卡那霉素)Tn5Km(卡那霉素)Tn6KmTn6KmTn7TMP(甲氧苄氨嘧啶)、SMTn7TMP(甲氧苄氨嘧啶)、SMTn9Cm(氯霉素)Tn9Cm(氯霉素)Tn10Tc(四环素)Tn10Tc(四环素)Tn551Em(红霉素)
13、Tn551Em(红霉素)Tn971EmTn971EmTn1681大肠埃希菌(肠毒素基因)Tn1681大肠埃希菌(肠毒素基因)常见转座子及其特征常见转座子及其特征92-60噬菌体基因组携带的遗传信息可赋予宿主菌某噬菌体基因组携带的遗传信息可赋予宿主菌某些生物学性状。些生物学性状。肉毒梭菌的肉毒毒素C型、D型肉毒梭菌的肉毒毒素C型、D型金黄色葡萄球菌的剥脱毒素金黄色葡萄球菌的剥脱毒素链球菌的致热外毒素链球菌的致热外毒素四、噬菌体基因组四、噬菌体基因组整合在宿主菌染色体DNA上的整合在宿主菌染色体DNA上的温和噬菌体DNA温和噬菌体DNA前噬菌体前噬菌体92-61五.整合子五.整合子(integro
14、n)(integron)是一种可移动的DNA分子,具有独特结构可捕是一种可移动的DNA分子,具有独特结构可捕获和整合外源性基因,使之转变为功能性基因的表获和整合外源性基因,使之转变为功能性基因的表达单位。达单位。92-62在宿主菌的染色体DNA上,有tRNA相关性在宿主菌的染色体DNA上,有tRNA相关性可编码表面结构或分泌性物质可编码表面结构或分泌性物质G+C百分比及密码使用与染色体有差异G+C百分比及密码使用与染色体有差异1个菌细胞可有1个至数个毒力岛1个菌细胞可有1个至数个毒力岛可自行转移,导致细菌的致病性传递可自行转移,导致细菌的致病性传递大分子的DNA序列大分子的DNA序列六.毒力岛
15、六.毒力岛(virulence island)(virulence island)也称致病岛也称致病岛(pathogenicity island)(pathogenicity island),是可在细菌之间,是可在细菌之间自行转移的、致病性相关的特殊DNA序列。自行转移的、致病性相关的特殊DNA序列。基本特性基本特性92-63第二节 细菌基因突变第二节 细菌基因突变遗传型变异遗传型变异遗传物质结构改变遗传物质结构改变基因突变基因突变基因转移基因转移与重组与重组92-64外界因素直接作用于菌细胞的结外界因素直接作用于菌细胞的结构酶类,导致结构或酶蛋白破坏构酶类,导致结构或酶蛋白破坏或丧失。或丧失
16、。非遗传型变异非遗传型变异变异变异机制机制遗传型变异的机制遗传型变异的机制一、基因突变一、基因突变遗传物质的结构发生改变。遗传物质的结构发生改变。发生在基因水平的突变,发生在基因水平的突变,涉及基涉及基因的一个或多个序列因的一个或多个序列的改变。的改变。基因突变基因突变(gene mutation)(gene mutation)由于碱基对的由于碱基对的替换、增加或缺失替换、增加或缺失引起的基因突变。引起的基因突变。点突变点突变(point mutation)(point mutation)细菌的突变可自然发生,也可人工诱导发生。细菌的突变可自然发生,也可人工诱导发生。92-65自发突变(spo
17、ntaneous mutation):自然发生的自发突变(spontaneous mutation):自然发生的突变,突变率为10突变,突变率为10-6-61010-9-9。诱发突变(induce mutation):人工诱导发生的突诱发突变(induce mutation):人工诱导发生的突变,突变率显著较高。变,突变率显著较高。突变筛选突变筛选彷徨试验彷徨试验影印培养影印培养试验试验92-66第三节 基因的转移和重组第三节 基因的转移和重组(transfer and recombination of gene)(transfer and recombination of gene)外源基因
18、进入菌细胞内表达,或与宿主菌的遗传物质外源基因进入菌细胞内表达,或与宿主菌的遗传物质重组,导致宿主菌发生遗传型变异。重组,导致宿主菌发生遗传型变异。外源基因进入菌细胞的方式:外源基因进入菌细胞的方式:自然进入自然进入转化转化转导转导转换转换接合接合原生质体融合原生质体融合微注射微注射转染转染92-67人工导入人工导入一、转化一、转化(transformation)受体菌直接摄取外界游离的DNA受体菌直接摄取外界游离的DNA片段,从而获得新的遗传性状。片段,从而获得新的遗传性状。肺炎链球菌荚膜转化实验肺炎链球菌荚膜转化实验92-68进行转化的DNA片段。进行转化的DNA片段。分子量10分子量10
19、7 7,最多不超,最多不超过10-20个基因过10-20个基因转化因子转化因子(transforming principle)(transforming principle)92-69有利于DNA分子进入的菌细胞。有利于DNA分子进入的菌细胞。处于感受态的菌细胞表面处于感受态的菌细胞表面有一种吸附DNA的受体,通常有一种吸附DNA的受体,通常发生在发生在对数期的末期对数期的末期。受体菌只有处于受体菌只有处于感受态感受态时,时,才能摄取转化因子。才能摄取转化因子。感受态感受态(competence)(competence)细胞细胞92-70主要通过主要通过接合接合方式转移的质粒方式转移的质粒接合
20、性质粒接合性质粒常见包括:F质粒、R质粒、Col质粒、Vi质粒常见包括:F质粒、R质粒、Col质粒、Vi质粒供体菌供体菌受体菌受体菌二、接合二、接合(conjugation)供体菌以供体菌以性菌毛性菌毛与受体菌连接将与受体菌连接将其遗传物质通过性菌毛传递给受其遗传物质通过性菌毛传递给受体菌,导致受体菌变异的过程。体菌,导致受体菌变异的过程。92-71F质粒F质粒的接合传递的接合传递F质粒是细菌的致育因子F质粒是细菌的致育因子(fertility factor),(fertility factor),包含包含重组区、自主复制区、转移重组区、自主复制区、转移操纵子三个功能区域。操纵子三个功能区域。
21、F质粒编码产生F质粒编码产生性性菌毛菌毛,通过性菌毛,通过性菌毛接合传递遗传物质接合传递遗传物质转移操纵子转移操纵子自主复制区自主复制区重组区重组区92-72F F+菌(雄性菌)有性菌毛,可通过菌(雄性菌)有性菌毛,可通过性菌毛与F性菌毛与F-菌(雌性菌)接合,将F菌(雌性菌)接合,将F质粒传递给F质粒传递给F-菌。菌。F F+菌的接合菌的接合F F+菌F菌F+菌菌F F-菌菌F F+菌菌F F-菌菌F F-菌菌F F+菌菌92-73F质粒整合在宿主菌的染色体,这F质粒整合在宿主菌的染色体,这种整合了F质粒的细菌称为“种整合了F质粒的细菌称为“高频高频重组菌株重组菌株”(high freque
22、nce recombinant,high frequence recombinant,HfrHfr)。Hfr菌的接合Hfr菌的接合Hfr通过性菌毛传递给FHfr通过性菌毛传递给F-菌的遗传物质,可高频率地菌的遗传物质,可高频率地与受体菌染色体整合。与受体菌染色体整合。F+HfrHfr菌Hfr菌的形成的形成92-74Hfr通过性菌毛与FHfr通过性菌毛与F-菌接合,连接F菌接合,连接F质粒的染色体DNA开始复制并且首质粒的染色体DNA开始复制并且首先通过性菌毛传递。先通过性菌毛传递。Hfr菌的接合Hfr菌的接合传递过程传递过程在Hfr菌株的接合传递中,受体菌通常在Hfr菌株的接合传递中,受体菌通
23、常不能获得F质不能获得F质粒粒,以致受体菌不能产生性菌毛。,以致受体菌不能产生性菌毛。HfrF-HfrF-HfrF-HfrF-92-75F F菌的接合菌的接合Hfr菌染色体上的F质粒脱落时携带了Hfr菌染色体上的F质粒脱落时携带了宿主菌的染色体DNA片段,形成杂合宿主菌的染色体DNA片段,形成杂合子的F质粒,称为子的F质粒,称为F F因子因子,携带了F,携带了F因因子的细菌称为子的细菌称为F F菌菌。FFFFFF-FF-92-76F质粒接合及其后果F质粒接合及其后果供体菌染色体供体菌染色体DNA片段DNA片段F质粒F质粒F F+菌菌Hfr菌Hfr菌F F菌菌F F+接合接合Hfr接合Hfr接合
24、F F接合接合F F-菌菌F F-F F+F F-F F+F F-F F-F质粒+供体菌染F质粒+供体菌染色体DNA片段色体DNA片段92-77F质粒同源区,质粒同源区,编码产生编码产生性菌性菌毛毛与接合传递与接合传递耐药传递因子耐药传递因子resistance transferresistance transferfactor,RTFfactor,RTF携带携带抗性基因抗性基因耐药决定子耐药决定子ResistanceResistancedeterminerdeterminerr决定子r决定子1、R质粒的1、R质粒的结构结构92-78R质粒R质粒的接合传递的接合传递2、R质粒接合2、R质粒接合
25、传递过程传递过程导致耐药性扩散导致耐药性扩散点击播放接合过程点击播放接合过程R R+菌菌R+菌R+菌R-菌R-菌92-7951-4051-40普遍性转导普遍性转导局限性转导局限性转导三、转导三、转导(transduction)以以噬菌体噬菌体为媒介,将供体菌的遗为媒介,将供体菌的遗传物质传递给受体菌,使受体菌传物质传递给受体菌,使受体菌获得新的遗传性状。获得新的遗传性状。92-80转导的基本原理与过程转导的基本原理与过程噬菌体感染细菌噬菌体感染细菌噬菌体增噬菌体增殖和装配殖和装配转导噬菌体转导噬菌体感染细菌感染细菌基因整合基因整合产生转导噬菌体产生转导噬菌体92-81普遍性转导普遍性转导(ge
26、neralized transduction)(generalized transduction)产生转导噬菌体产生转导噬菌体噬菌体感染供体菌噬菌体感染供体菌转导噬菌体感染受体菌转导噬菌体感染受体菌噬菌体随机地将供体菌的遗传物质片段转移给受体菌噬菌体随机地将供体菌的遗传物质片段转移给受体菌92-82完全转导完全转导流产转导流产转导普遍性转导的普遍性转导的结果结果细菌变异细菌变异92-83局限性转导局限性转导(restricted transduction)(restricted transduction)通过噬菌体将通过噬菌体将供体菌供体菌特定的基因片段转移给特定的基因片段转移给受体菌受体菌的
27、的现象现象溶原性周期溶原性周期92-84噬菌体局限性转导过程噬菌体局限性转导过程噬菌体感染噬菌体感染大肠埃希菌大肠埃希菌溶原化溶原化溶原性大肠埃希菌溶原性大肠埃希菌溶原期终止溶原期终止感染新的细菌感染新的细菌并溶原化并溶原化bio基因bio基因gal基因gal基因前噬菌体前噬菌体gal基因基因噬菌体基因噬菌体基因92-85区别要点普遍性转导局限性转导区别要点普遍性转导局限性转导噬菌体类型噬菌体类型毒性噬菌体、温和噬菌体温和噬菌体毒性噬菌体、温和噬菌体温和噬菌体基因转导发生基因转导发生时期时期裂解期溶原期裂解期溶原期转导的遗传物质转导的遗传物质供体菌染色体DNA任何部位或供体菌染色体DNA任何部
28、位或质粒质粒噬菌体DNA及供体菌DNA噬菌体DNA及供体菌DNA的特定部位的特定部位转导后果转导后果完全转导获得供体菌DNA特定完全转导获得供体菌DNA特定部位或质粒的遗传特性部位或质粒的遗传特性流产转导无遗传型变异流产转导无遗传型变异获得供体菌DNA特定部位的获得供体菌DNA特定部位的遗传特性遗传特性转导频率转导频率受体菌的10受体菌的10-7-7较普遍转导增加1000倍较普遍转导增加1000倍(10(10-4-4)普遍性转导与局限性转导的区别普遍性转导与局限性转导的区别92-863、溶原性转换、溶原性转换(lysogenic conversion)温和噬菌体的DNA温和噬菌体的DNA整合在
29、整合在宿主菌染色体DNA上,导宿主菌染色体DNA上,导致宿主菌获得新的遗传致宿主菌获得新的遗传性状。性状。92-87棒状杆菌噬菌体的溶原性转换棒状杆菌噬菌体的溶原性转换棒状杆菌噬菌体感染棒状杆菌噬菌体感染白喉棒状杆菌白喉棒状杆菌溶原化溶原化溶原性白喉棒状杆菌溶原性白喉棒状杆菌棒状杆菌噬菌棒状杆菌噬菌体的Tox基因表体的Tox基因表达,使宿主菌产达,使宿主菌产生生白喉毒素。白喉毒素。棒状杆菌噬菌体棒状杆菌噬菌体核酸含Tox基因核酸含Tox基因92-88四、原生质体融合四、原生质体融合(protopast fusion)除去细胞壁除去细胞壁原生质体融合原生质体融合溶菌酶或青霉素处理,除溶菌酶或青霉
30、素处理,除去两种不同细菌的细胞壁去两种不同细菌的细胞壁获得原生质体获得原生质体形成重组融合体形成重组融合体92-89五、转染五、转染(transfection)人工方法将病毒的DNA导入原核人工方法将病毒的DNA导入原核细胞或真核细胞。细胞或真核细胞。导入细胞的病毒DNA可在细胞内复制,产生感染性病导入细胞的病毒DNA可在细胞内复制,产生感染性病毒颗粒。毒颗粒。92-90病毒DNA病毒DNA感染性病毒颗粒感染性病毒颗粒第四节 细菌遗传变异在医学上的实际意义第四节 细菌遗传变异在医学上的实际意义细菌基因的结构发生改变导致细菌基因的结构发生改变导致表型改变,可遗传给子代。表型改变,可遗传给子代。遗
31、传型变异遗传型变异(基因型变异)(基因型变异)细菌表型发生不可遗传的改细菌表型发生不可遗传的改变,基因结构未发生改变。变,基因结构未发生改变。非遗传型变异非遗传型变异(表型变异)(表型变异)一、细菌变异的分类一、细菌变异的分类62-792-07形态与结构变异形态与结构变异培养特性与代谢变异培养特性与代谢变异毒力变异毒力变异耐药性变异耐药性变异抗原性变异抗原性变异细菌细菌L型变异型变异二、常见的细菌变异现象二、常见的细菌变异现象92-08鼠疫耶氏菌鼠疫耶氏菌多形态(衰残型)多形态(衰残型)3%-6%盐培养基3%-6%盐培养基92-091.形态与结构变异形态与结构变异荚膜变异荚膜变异鞭毛变异(H-
32、O变异)鞭毛变异(H-O变异)92-10菌落变异(S-R变异)菌落变异(S-R变异)S菌落S菌落R菌落R菌落光滑型菌落光滑型菌落粗糙型菌落粗糙型菌落92-112.培养特性与代谢变异培养特性与代谢变异代谢变异代谢变异细菌由原来能合成某细菌由原来能合成某种营养物质(如核苷种营养物质(如核苷酸、氨基酸、维生素酸、氨基酸、维生素等)变异为不能合成等)变异为不能合成该营养物质的营养缺该营养物质的营养缺陷型。陷型。细菌能合成组氨酸细菌能合成组氨酸供自身生长繁殖利供自身生长繁殖利用,变异后不能合用,变异后不能合成组氨酸成为成组氨酸成为组氨组氨酸缺陷变异株酸缺陷变异株(his(his-株),株),可用可用组氨
33、酸的选择培养组氨酸的选择培养基筛选。基筛选。92-12传代培养13年、230代传代培养13年、230代牛型结核分枝杆菌(强毒株)牛型结核分枝杆菌(强毒株)卡介苗(弱毒株)卡介苗(弱毒株)细菌原来毒力减弱或增强的变异现象。细菌原来毒力减弱或增强的变异现象。高倍镜照片高倍镜照片肺炎链球菌肺炎链球菌丧失荚膜丧失荚膜获得荚膜获得荚膜电镜照片电镜照片传代培养13年、230代传代培养13年、230代牛型结核分枝杆菌(强毒株)牛型结核分枝杆菌(强毒株)卡介苗(弱毒株)卡介苗(弱毒株)92-133.毒力变异3.毒力变异溶原性转换溶原性转换导致的毒力变异导致的毒力变异噬菌体噬菌体感染细菌感染细菌溶原化溶原化溶原
34、性白喉棒状杆菌溶原性白喉棒状杆菌白喉棒状杆菌白喉棒状杆菌棒状杆菌噬菌体棒状杆菌噬菌体92-14丢失原来抗原或形成新抗原的变异现象。丢失原来抗原或形成新抗原的变异现象。包膜抗原包膜抗原Vi抗原变异(V-W变异)Vi抗原变异(V-W变异)伤寒沙门菌、丙型副伤寒沙门菌具有毒力相关的伤寒沙门菌、丙型副伤寒沙门菌具有毒力相关的Vi抗原Vi抗原(V菌株),(V菌株),在人工培养基多次传代培养在人工培养基多次传代培养后Vi抗原丢失,暴露O抗原后Vi抗原丢失,暴露O抗原(W菌株)。(W菌株)。沙门菌、志贺菌受噬菌体感染和溶原化后,前噬沙门菌、志贺菌受噬菌体感染和溶原化后,前噬菌体的基因表达可使宿主菌形成新的表
35、面抗原。菌体的基因表达可使宿主菌形成新的表面抗原。形成新抗原形成新抗原92-154.抗原性变异抗原性变异细菌对原来敏感的抗菌药物变为不敏感细菌对原来敏感的抗菌药物变为不敏感的变异现象。的变异现象。金黄色葡萄球菌的青霉素金黄色葡萄球菌的青霉素敏感率敏感率为86%为86%1946年资料1946年资料金黄色葡萄球菌的青霉素金黄色葡萄球菌的青霉素敏感率敏感率降至3%降至3%1966年资料1966年资料抗菌药物对细菌的作用抗菌药物对细菌的作用92-165.耐药性变异耐药性变异胞质周围空间破坏,代谢活性改变胞质周围空间破坏,代谢活性改变对作用于细胞壁的抗生素不敏感对作用于细胞壁的抗生素不敏感细胞壁相关抗原
36、丢失、改变细胞壁相关抗原丢失、改变丧失内毒素、外毒素活性丧失内毒素、外毒素活性代谢变异代谢变异形态变异形态变异生长特性变异生长特性变异形态变异形态变异生长特性变异生长特性变异抗原性变异抗原性变异毒力变异毒力变异耐药性变异耐药性变异多重变多重变异类型异类型92-176.细菌细菌L型变异型变异表型改变表型改变是判断细菌是否发生变异的重要是判断细菌是否发生变异的重要依据,但不能鉴别变异的细菌属于遗传型依据,但不能鉴别变异的细菌属于遗传型变异还是非遗传型变异。变异还是非遗传型变异。鉴别细菌变异的类型需要通过鉴别细菌变异的类型需要通过遗传学试验遗传学试验或或分子生物学试验分子生物学试验的方法,常用包括传
37、代培养的方法,常用包括传代培养以及基因分析、蛋白质分析。以及基因分析、蛋白质分析。92-18 疾病的诊断、治疗与预防疾病的诊断、治疗与预防:形态与代谢、耐药:形态与代谢、耐药性、抗原性、疫苗性、抗原性、疫苗 致癌物质的测定致癌物质的测定:Ames试验,检测化学物质的:Ames试验,检测化学物质的致癌性致癌性 流行病学调查流行病学调查:检测细菌及其代谢产物:检测细菌及其代谢产物 基因工程应用基因工程应用:基因研究、基因保存与表达:基因研究、基因保存与表达实际意义实际意义92-91思 考 题思 考 题1、细菌常见的变异现象有哪些?、细菌常见的变异现象有哪些?2、何谓毒力变异?举一例说明。、何谓毒力变异?举一例说明。5、简述、简述F质粒在细菌间接合传递过程。质粒在细菌间接合传递过程。4、在自然条件和人工条件下,细菌获得外源性、在自然条件和人工条件下,细菌获得外源性遗传物质的方式有哪些,各举一例说明。遗传物质的方式有哪些,各举一例说明。92-923、温和噬菌体和毒性噬菌体的增殖周期的特点、温和噬菌体和毒性噬菌体的增殖周期的特点?
限制150内