第四章细菌的遗传与变异第五章 细菌的感染与免疫.ppt
《第四章细菌的遗传与变异第五章 细菌的感染与免疫.ppt》由会员分享,可在线阅读,更多相关《第四章细菌的遗传与变异第五章 细菌的感染与免疫.ppt(56页珍藏版)》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。
1、Department of Microbiology,Harbin Medical UniversityDepartment of Microbiology,Harbin Medical University第四章细菌的遗传与变异第四章细菌的遗传与变异遗传遗传(heredity)(heredity)变异变异(variation)(variation)基因型变异(遗传性变异)基因型变异(遗传性变异)表型变异(非遗传性变异)表型变异(非遗传性变异)在一定条件下,细菌的生物学性状代代在一定条件下,细菌的生物学性状代代相传,保持相对稳定称遗传。相传,保持相对稳定称遗传。细菌子代与亲代之间或子代之间生物
2、学细菌子代与亲代之间或子代之间生物学性状出现差异性状出现差异Department of Microbiology,Harbin Medical UniversityDepartment of Microbiology,Harbin Medical University遗传型变异和非遗传型变异遗传型变异和非遗传型变异 的比较的比较 遗传性变异遗传性变异遗传性变异遗传性变异非遗传性变异非遗传性变异非遗传性变异非遗传性变异基因改变基因改变基因改变基因改变+-遗传遗传遗传遗传+-可逆性可逆性可逆性可逆性-+外界环境外界环境外界环境外界环境-+变异幅度变异幅度变异幅度变异幅度个别细胞个别细胞个别细胞个别
3、细胞群体群体群体群体Department of Microbiology,Harbin Medical UniversityDepartment of Microbiology,Harbin Medical University第一节第一节 细菌的变异现象细菌的变异现象一、一、形态结构的变异形态结构的变异 (一)形态变异:(一)形态变异:环境条件改变;药物、补体等作用环境条件改变;药物、补体等作用 3-6%3-6%食盐食盐食盐食盐鼠疫耶尔森菌鼠疫耶尔森菌鼠疫耶尔森菌鼠疫耶尔森菌多形态性多形态性多形态性多形态性陈旧培基物陈旧培基物陈旧培基物陈旧培基物Department of Microbiol
4、ogy,Harbin Medical UniversityDepartment of Microbiology,Harbin Medical University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(二)结构变异:(二)结构变异:细菌的一些特殊结构也可发生变异,如荚膜、细菌的一些特殊结构也可发生变异,如荚膜、鞭毛、芽孢、鞭毛、芽孢、L型等变异型等变异由有到无等。由有到无等。Department of Microbiology,Harbin Medical UniversityDepartment of Microbiology,Harbin Medical Univ
5、ersity二、毒力变异二、毒力变异 三、耐药性变异三、耐药性变异 细菌对某种抗菌药物由敏感变成耐药的变异称耐细菌对某种抗菌药物由敏感变成耐药的变异称耐药性变异,这种变异给临床治疗带来很大的困难,并成药性变异,这种变异给临床治疗带来很大的困难,并成为当今医学上的重要问题。为当今医学上的重要问题。毒力毒力毒力毒力增强增强增强增强:棒状噬菌体棒状噬菌体棒状噬菌体棒状噬菌体白喉棒状杆菌白喉棒状杆菌白喉棒状杆菌白喉棒状杆菌 获得白喉毒素获得白喉毒素获得白喉毒素获得白喉毒素毒力减弱:毒力减弱:毒力减弱:毒力减弱:牛分枝杆菌牛分枝杆菌牛分枝杆菌牛分枝杆菌 卡介苗卡介苗卡介苗卡介苗胆汁、甘油、马铃薯培养基胆
6、汁、甘油、马铃薯培养基胆汁、甘油、马铃薯培养基胆汁、甘油、马铃薯培养基1313年年年年(230(230代代代代)Department of Microbiology,Harbin Medical UniversityDepartment of Microbiology,Harbin Medical University五、菌落变异五、菌落变异 细菌的菌落由光滑(细菌的菌落由光滑(S S)型变异为粗糙()型变异为粗糙(R R)型多见,且常)型多见,且常伴随细菌理化性状、抗原性、代谢酶活性及毒力等也发生改变。伴随细菌理化性状、抗原性、代谢酶活性及毒力等也发生改变。S S型菌落型菌落R R型菌落型菌
7、落四、抗原变异四、抗原变异细菌的鞭毛主要成分为蛋白质,为该菌的抗原,失去细菌的鞭毛主要成分为蛋白质,为该菌的抗原,失去鞭毛可引起抗原变异;或抗原可由鞭毛可引起抗原变异;或抗原可由相变为相变为相等。相等。Department of Microbiology,Harbin Medical UniversityDepartment of Microbiology,Harbin Medical University第二节第二节 细菌遗传变异的物质基础细菌遗传变异的物质基础细菌的染色体细菌的染色体质粒质粒转位因子转位因子遗传变异的遗传变异的物质基础物质基础噬菌体噬菌体Department of Micr
8、obiology,Harbin Medical UniversityDepartment of Microbiology,Harbin Medical University一、细菌的染色体一、细菌的染色体(chromosome)chromosome)细菌的染色体是环状双螺旋细菌的染色体是环状双螺旋DNADNA长链,上有许多长链,上有许多编码细菌生物学性状的基因,是细菌的主要遗传物质。编码细菌生物学性状的基因,是细菌的主要遗传物质。细菌的染色体细菌的染色体Department of Microbiology,Harbin Medical UniversityDepartment of Micro
9、biology,Harbin Medical University二、质粒二、质粒(plasmid)(plasmid)是细菌染色体外的遗传物质,为环状闭合的双链是细菌染色体外的遗传物质,为环状闭合的双链DNADNA。大质粒:含几百个基因大质粒:含几百个基因小质粒:含小质粒:含20-30个基因个基因(一)质粒的基本特征(一)质粒的基本特征自我复制自我复制赋予细菌特殊性状赋予细菌特殊性状非细菌生命活动必需非细菌生命活动必需转移性转移性相容性与不相容性相容性与不相容性Department of Microbiology,Harbin Medical UniversityDepartment of M
10、icrobiology,Harbin Medical University质粒质粒F F质粒质粒R质粒质粒ViVi质粒质粒细菌素质粒细菌素质粒(二)医学上重要的质粒(二)医学上重要的质粒 1 1、致育质粒(、致育质粒(F F质粒):编码性菌毛的功能质粒):编码性菌毛的功能 2 2、耐药质粒(、耐药质粒(R R质粒):决定细菌耐药性的产生质粒):决定细菌耐药性的产生 3 3、细菌素质粒:编码各种细菌产生的细菌素细菌素质粒:编码各种细菌产生的细菌素 4 4、毒力质粒(毒力质粒(Vi质粒)质粒):编码与致病性有关的毒力因子:编码与致病性有关的毒力因子Department of Microbiolog
11、y,Harbin Medical UniversityDepartment of Microbiology,Harbin Medical UniversityR质粒质粒耐青霉素耐磺胺药耐链霉素Department of Microbiology,Harbin Medical UniversityDepartment of Microbiology,Harbin Medical University三、转位因子三、转位因子 是存在细菌的染色体或质粒是存在细菌的染色体或质粒DNADNA分子上的一段特分子上的一段特异性核苷酸序列片段,它能在异性核苷酸序列片段,它能在DNADNA分子中移动,不断分子中
12、移动,不断改变它们的基因组位置,从一个基因组转移到另一个改变它们的基因组位置,从一个基因组转移到另一个基因组中。基因组中。转位因子转位因子 Department of Microbiology,Harbin Medical UniversityDepartment of Microbiology,Harbin Medical UniversityISIS中心序列中心序列(携带一些编码特殊性状的结构基因携带一些编码特殊性状的结构基因)2 2转座子转座子(Tn(Tn):):较长较长,除携带与转位有关的基因外,还携带一些编码,除携带与转位有关的基因外,还携带一些编码特殊性状的结构基因,所以当其插入某
13、一基因时,一方面特殊性状的结构基因,所以当其插入某一基因时,一方面可引起基因失活产生基因突变,且可因带入一些编码特殊可引起基因失活产生基因突变,且可因带入一些编码特殊性状的基因而性状的基因而获得新的性状获得新的性状。可能。可能与多重耐药性的产生有与多重耐药性的产生有关关。1 1插入序列插入序列(ISIS):):最小最小的转位因子,不携带任何与插入功能无关的基因区的转位因子,不携带任何与插入功能无关的基因区域,往往插入后与插入点附近的序列共同起作用,域,往往插入后与插入点附近的序列共同起作用,可能是原可能是原细胞正常代谢的调节开关之一细胞正常代谢的调节开关之一。Department of Mic
14、robiology,Harbin Medical UniversityDepartment of Microbiology,Harbin Medical University3.3.转座噬菌体转座噬菌体(TB)(TB)是具有转座功能的溶原性噬菌体是具有转座功能的溶原性噬菌体 前噬菌体前噬菌体噬菌体噬菌体溶原性噬菌体溶原性噬菌体Department of Microbiology,Harbin Medical UniversityDepartment of Microbiology,Harbin Medical University四、噬菌体(四、噬菌体(四、噬菌体(四、噬菌体(phagepha
15、gephagephage):):):):(一)噬菌体的生物学性状(一)噬菌体的生物学性状(一)噬菌体的生物学性状(一)噬菌体的生物学性状个体微小,需用电子显微镜观察个体微小,需用电子显微镜观察个体微小,需用电子显微镜观察个体微小,需用电子显微镜观察蝌蚪形蝌蚪形蝌蚪形蝌蚪形、微球形、线形、微球形、线形、微球形、线形、微球形、线形是侵噬细菌或真菌的是侵噬细菌或真菌的是侵噬细菌或真菌的是侵噬细菌或真菌的病毒病毒病毒病毒Department of Microbiology,Harbin Medical UniversityDepartment of Microbiology,Harbin Medica
16、l University噬菌体结构噬菌体结构噬菌体结构噬菌体结构头部头部头部头部FF核心核心核心核心:DNA DNA DNA DNA 或或或或 RNARNARNARNAFF衣壳衣壳衣壳衣壳:蛋白质:蛋白质:蛋白质:蛋白质二十面体立体对称二十面体立体对称二十面体立体对称二十面体立体对称 尾部尾部尾部尾部FF蛋白质蛋白质蛋白质蛋白质FF与吸附宿主有关与吸附宿主有关与吸附宿主有关与吸附宿主有关FF尾须、尾领、尾髓、尾鞘、尾须、尾领、尾髓、尾鞘、尾须、尾领、尾髓、尾鞘、尾须、尾领、尾髓、尾鞘、尾板、尾刺、尾丝尾板、尾刺、尾丝尾板、尾刺、尾丝尾板、尾刺、尾丝Department of Microbiol
17、ogy,Harbin Medical UniversityDepartment of Microbiology,Harbin Medical University严格的宿主特异性严格的宿主特异性严格的宿主特异性严格的宿主特异性抵抗力:抵抗力:抵抗力:抵抗力:比一般细菌强,比一般细菌强,比一般细菌强,比一般细菌强,70703030分钟仍具活性分钟仍具活性分钟仍具活性分钟仍具活性低温条件下能长期存活低温条件下能长期存活低温条件下能长期存活低温条件下能长期存活Department of Microbiology,Harbin Medical UniversityDepartment of Micro
18、biology,Harbin Medical University(二)噬菌体与宿主菌的相互关系(二)噬菌体与宿主菌的相互关系(二)噬菌体与宿主菌的相互关系(二)噬菌体与宿主菌的相互关系 毒性噬菌体毒性噬菌体毒性噬菌体毒性噬菌体溶菌性周期溶菌性周期溶菌性周期溶菌性周期 温和噬菌体温和噬菌体温和噬菌体温和噬菌体溶原性周期溶原性周期溶原性周期溶原性周期(1 1)前噬菌体)前噬菌体)前噬菌体)前噬菌体(2 2)溶原性细菌:)溶原性细菌:)溶原性细菌:)溶原性细菌:特征:特征:特征:特征:能正常分裂,并将前噬能正常分裂,并将前噬能正常分裂,并将前噬能正常分裂,并将前噬菌体传代菌体传代菌体传代菌体传代前
19、噬菌体可编码阻遏蛋前噬菌体可编码阻遏蛋前噬菌体可编码阻遏蛋前噬菌体可编码阻遏蛋白抑制后进入的毒性噬菌白抑制后进入的毒性噬菌白抑制后进入的毒性噬菌白抑制后进入的毒性噬菌体进行生物合成体进行生物合成体进行生物合成体进行生物合成整合的前噬菌体给细整合的前噬菌体给细整合的前噬菌体给细整合的前噬菌体给细菌带来新的性状菌带来新的性状菌带来新的性状菌带来新的性状前噬菌体可脱离宿主菌前噬菌体可脱离宿主菌前噬菌体可脱离宿主菌前噬菌体可脱离宿主菌染色体进入溶菌周期染色体进入溶菌周期染色体进入溶菌周期染色体进入溶菌周期Department of Microbiology,Harbin Medical Univers
20、ityDepartment of Microbiology,Harbin Medical University第三节第三节 细菌变异的机制细菌变异的机制基因的突变基因的突变基因的转移与重组基因的转移与重组 基因损伤后修复基因损伤后修复细菌基因结构的改变主要通过以下方式实现细菌基因结构的改变主要通过以下方式实现:Department of Microbiology,Harbin Medical UniversityDepartment of Microbiology,Harbin Medical University一、基因的突变一、基因的突变 突变突变是细菌遗传物质的结构发生突然而是细菌遗传物
21、质的结构发生突然而稳定的变化,导致细菌的遗传性变异。稳定的变化,导致细菌的遗传性变异。(一)(一)基因突变规律:基因突变规律:1.1.突变率:自发突变率很低,但用一些理化因素诱导则突变率:自发突变率很低,但用一些理化因素诱导则可大大提高突变率。可大大提高突变率。2.2.突变与选择:突变是随机的、不定向的,外界环境不突变与选择:突变是随机的、不定向的,外界环境不能决定突变,只能对突变进行选择。能决定突变,只能对突变进行选择。3.3.突变的突变的回复:细菌由野生型变为突变型是正向突变,而回复:细菌由野生型变为突变型是正向突变,而突变株经又一次突变可恢复野生型的性状,这一过程称回复突变株经又一次突变
22、可恢复野生型的性状,这一过程称回复突变。突变。(二)(二)DNA损伤后修复损伤后修复Department of Microbiology,Harbin Medical UniversityDepartment of Microbiology,Harbin Medical University二、基因的转移与重组二、基因的转移与重组 外源性的遗传物质由供体菌转入某受体菌细胞外源性的遗传物质由供体菌转入某受体菌细胞内的过程称为内的过程称为基因转移基因转移,而转移的基因与,而转移的基因与DNADNA整合整合在一起称为在一起称为重组重组.基因转移重组的方式有:基因转移重组的方式有:转化、接合、转导、溶
23、原性转换转化、接合、转导、溶原性转换Department of Microbiology,Harbin Medical UniversityDepartment of Microbiology,Harbin Medical University传代(一)(一)转化转化(transformation)transformation):是供体菌裂解游离的是供体菌裂解游离的DNADNA片段被受体菌片段被受体菌直接直接摄取,受体菌获得新的性状。摄取,受体菌获得新的性状。游离游离DNADNA供体菌供体菌DNADNA供体菌供体菌DNADNA(转化因子)转化因子)Department of Microbiol
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 第四章 细菌的遗传与变异 第五章 细菌的感染与免疫 第四 细菌 遗传 变异 第五 感染 免疫
限制150内