细菌的遗传与变异 (3).ppt
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1、关于细菌的遗传与变异(3)现在学习的是第1页,共74页 变异分为变异分为 遗传性变异:又称基因型变异。遗传性变异:又称基因型变异。基因变化、变异可传代且不可逆、受环境影响小。基因变化、变异可传代且不可逆、受环境影响小。非遗传性变异:又称表型变异。非遗传性变异:又称表型变异。基因不变化、变异不传代且可逆、受环境影响大。基因不变化、变异不传代且可逆、受环境影响大。现在学习的是第2页,共74页胆汁、马铃薯、甘油胆汁、马铃薯、甘油注入小鼠注入小鼠 13年年230次传代次传代 1石炭酸石炭酸现在学习的是第3页,共74页 1 1、细菌染色体、细菌染色体 是单一的环状双链是单一的环状双链DNA,无组蛋白,无
2、核膜,附着在横隔中,无组蛋白,无核膜,附着在横隔中介体或细胞膜上,含大量的介体或细胞膜上,含大量的基因基因 基因基因:一段有功能的核苷酸序列,控制一定生物学功能一段有功能的核苷酸序列,控制一定生物学功能 大肠杆菌的基因数有大肠杆菌的基因数有30005000个个 人类的基因数约为大肠杆菌的基因数的人类的基因数约为大肠杆菌的基因数的1000倍倍第一节第一节 细菌的遗传物质细菌的遗传物质 现在学习的是第4页,共74页2、质粒(、质粒(plasmid)概念:概念:是细菌染色体以外的遗传物质,是环状闭合是细菌染色体以外的遗传物质,是环状闭合 的双链的双链DNA,控制某些生物学性状,控制某些生物学性状现在
3、学习的是第5页,共74页特征:特征:1、具有独立的自我复制的能力、具有独立的自我复制的能力 2、控制细菌的某些性状特征、控制细菌的某些性状特征 3、可自行丢失和人工处理后消除、可自行丢失和人工处理后消除 4、可在细菌间转移、可在细菌间转移 5、不相容性与相容性、不相容性与相容性种类:种类:F质粒、质粒、R质粒、质粒、Col质粒等质粒等现在学习的是第6页,共74页3、转位因子转位因子概念:概念:是基因组能改变自身位置的一段是基因组能改变自身位置的一段DNA序列,是序列,是 一类在细菌的染色体、质粒或噬菌体之间自行一类在细菌的染色体、质粒或噬菌体之间自行 移动的遗传分子移动的遗传分子功能:功能:通
4、过位移改变了遗传物质的核苷酸序列,或影通过位移改变了遗传物质的核苷酸序列,或影 响插入点附近基因的表达,或转位因子本身携响插入点附近基因的表达,或转位因子本身携 带一定的基因序列,引起细菌变异带一定的基因序列,引起细菌变异分类:插入序列和转座子分类:插入序列和转座子现在学习的是第7页,共74页1.形态与结构形态与结构 头部和尾部两部分组成头部和尾部两部分组成电镜下见噬菌体400004、噬菌体、噬菌体现在学习的是第8页,共74页化学组成化学组成头头 部部蛋白质外壳蛋白质外壳核酸核酸DNA:DNA噬菌体噬菌体RNA:RNA噬菌体噬菌体尾尾 部部蛋白质蛋白质现在学习的是第9页,共74页毒性噬菌体:毒
5、性噬菌体:是指能在敏感菌细胞内复制增殖,产是指能在敏感菌细胞内复制增殖,产生许多子代噬菌体,并最终裂解细菌的噬菌体。生许多子代噬菌体,并最终裂解细菌的噬菌体。温和噬菌体:温和噬菌体:是指有些噬菌体侵袭敏感细菌后,不是指有些噬菌体侵袭敏感细菌后,不能复制增殖,而是将其能复制增殖,而是将其DNA整合于细菌整合于细菌DNA上,随上,随细菌的分裂而分布到子代细菌中,这样的噬菌体称温细菌的分裂而分布到子代细菌中,这样的噬菌体称温和噬菌体或溶原性噬菌体。和噬菌体或溶原性噬菌体。2.噬菌体的类型现在学习的是第10页,共74页毒性噬菌体毒性噬菌体(virulent phagevirulent phage)复制
6、周期或溶菌过程复制周期或溶菌过程复制周期或溶菌过程复制周期或溶菌过程1.1.吸附吸附吸附吸附2.2.穿入穿入穿入穿入3.3.生物合成生物合成生物合成生物合成4.4.成熟与释放成熟与释放成熟与释放成熟与释放现在学习的是第11页,共74页噬斑噬斑现在学习的是第12页,共74页前噬菌体前噬菌体(prophage)溶原性细菌溶原性细菌现在学习的是第13页,共74页前噬菌体:前噬菌体:整合在细菌染色体上的噬菌体基因组。整合在细菌染色体上的噬菌体基因组。溶原性细菌:溶原性细菌:带有前噬菌体的细菌。带有前噬菌体的细菌。现在学习的是第14页,共74页(脱壳脱壳)3.溶原性周期和溶菌性周期现在学习的是第15页,
7、共74页温和噬菌体温和噬菌体有有溶原性周期溶原性周期和和溶菌性周期溶菌性周期。毒性噬菌体毒性噬菌体只有只有溶菌性周期溶菌性周期。溶原性溶原性 温和噬菌体具有的产生子代噬菌体温和噬菌体具有的产生子代噬菌体 和裂解宿主菌的潜在能力。和裂解宿主菌的潜在能力。现在学习的是第16页,共74页(一)基因突变 细菌遗传物质细菌遗传物质DNA发生突然而稳定的结构发生突然而稳定的结构改变,导致细菌性状的遗传性变异。改变,导致细菌性状的遗传性变异。1小突变小突变 碱基置换、缺失、插入碱基置换、缺失、插入 2大突变大突变 染色体重排染色体重排第三节第三节 细菌变异的机制细菌变异的机制现在学习的是第17页,共74页二
8、、二、基因的转移与重组基因的转移与重组基因转移和重组:基因转移和重组:供体菌将供体菌将遗传物质遗传物质转入受体菌,并与受体菌转入受体菌,并与受体菌 DNA整合的过程整合的过程 基因转移和重组方式:基因转移和重组方式:转化转化 (transformation)转导转导 (transduction)接合接合 (conjugation)溶原性转换溶原性转换 (lysogenic conversion)现在学习的是第18页,共74页1 1、转化、转化(transformation)概念:概念:是指受体菌是指受体菌直接摄取直接摄取供体菌游离的供体菌游离的DNADNA 片段,从而获得供体菌部分遗传特性片段
9、,从而获得供体菌部分遗传特性1928年年 Griffith1946年年 Avery现在学习的是第19页,共74页2、接合、接合(conjugation)概念:概念:是指细菌通过是指细菌通过性菌毛性菌毛相互连接沟通,将遗传相互连接沟通,将遗传 物质从供体菌转移给受体菌物质从供体菌转移给受体菌 接合性质粒接合性质粒:能通过接合方式转移的质粒能通过接合方式转移的质粒 如:如:F质粒质粒、R质粒质粒等等现在学习的是第20页,共74页细菌接合示意图 扫描电镜15000现在学习的是第21页,共74页 F质粒的接合质粒的接合F+F-F+F-F+F+F+F+DonorRecipientF+现在学习的是第22页
10、,共74页F质粒的接合质粒的接合高频重组菌(高频重组菌(Hfr):):与与F质粒整合重组的细菌。质粒整合重组的细菌。此菌能高效地转移染色体上的基因片段此菌能高效地转移染色体上的基因片段F质粒质粒:Hfr菌的菌的F质粒从染色体上脱离下来质粒从染色体上脱离下来 时,可带有染色体上几个邻近的基因时,可带有染色体上几个邻近的基因F+、Hfr、F菌:均称为雄菌,都有性菌毛菌:均称为雄菌,都有性菌毛现在学习的是第23页,共74页R R质粒的接合质粒的接合R质粒组成质粒组成:耐药传递因子(耐药传递因子(RTF)耐药(耐药(r)决定子)决定子功能功能:RTF编码性菌毛的产生和通过接合转移编码性菌毛的产生和通过
11、接合转移 R决定子编码对抗菌药物的耐药性决定子编码对抗菌药物的耐药性 两部分的存在方式两部分的存在方式:单独存在或结合在一起,:单独存在或结合在一起,通过两段的通过两段的 IS结合才能传递结合才能传递R质粒质粒现在学习的是第24页,共74页 3、转导、转导 transduction概念:概念:是指以是指以噬菌体噬菌体为载体,将供体菌的一段为载体,将供体菌的一段DNADNA 转移到受体菌内,使受体菌获得供体菌部分转移到受体菌内,使受体菌获得供体菌部分 遗传性状的过程遗传性状的过程分类分类:根据噬菌体转导根据噬菌体转导DNADNA片段范围分片段范围分 普遍性转导和局限性转导普遍性转导和局限性转导现
12、在学习的是第25页,共74页普遍性转导:普遍性转导:将将供体菌染色体上的任何部分供体菌染色体上的任何部分转导给受转导给受体菌体菌现在学习的是第26页,共74页局限性转导:局限性转导:将供体菌染色体上的特定基因转导给受体菌。将供体菌染色体上的特定基因转导给受体菌。现在学习的是第27页,共74页4、溶原性转换、溶原性转换 是指温和噬菌体感染是指温和噬菌体感染 细菌后,以前噬菌体细菌后,以前噬菌体 形式整合到菌体形式整合到菌体DNA 上,从而使细菌上,从而使细菌DNA 结构发生改变而导致结构发生改变而导致 遗传性变异遗传性变异现在学习的是第28页,共74页5、原生质体融合、原生质体融合:是指将两种不
13、同的细菌经溶菌酶或青是指将两种不同的细菌经溶菌酶或青 霉素等处理,失去细胞壁成为原生质霉素等处理,失去细胞壁成为原生质 体后进行相互融合的过程体后进行相互融合的过程现在学习的是第29页,共74页第四节第四节 遗传变异的意义遗传变异的意义一、影响细菌学诊断一、影响细菌学诊断二、预防耐药菌株的扩散二、预防耐药菌株的扩散三、制备菌苗三、制备菌苗 BCG四、检测致癌物四、检测致癌物五、在流行病学研究中的应用五、在流行病学研究中的应用六、在基因工程中的应用六、在基因工程中的应用 目的基因目的基因 载体载体 受体细胞受体细胞现在学习的是第30页,共74页 第七章第七章 细菌的感染与免疫细菌的感染与免疫感染
14、感染:是微生物在宿主体内的生活过程中与宿主:是微生物在宿主体内的生活过程中与宿主 相互作用并导致其不同程度的病理变化过程。相互作用并导致其不同程度的病理变化过程。传染:传染:来自宿主体外的微生物,通过一定的方式来自宿主体外的微生物,通过一定的方式 从一个宿主传播到另一个宿主引起的感染。从一个宿主传播到另一个宿主引起的感染。现在学习的是第31页,共74页第一节第一节 正常菌群与机会致病菌正常菌群与机会致病菌正常菌群正常菌群 在正常情况下,人的体表及同外界相通的腔道在正常情况下,人的体表及同外界相通的腔道 中都寄居着不同种类和数量的对人体无害而有中都寄居着不同种类和数量的对人体无害而有 益的微生物
15、,称益的微生物,称正常微生物群。正常微生物群。现在学习的是第32页,共74页 人体常见的正常菌群人体常见的正常菌群乳杆菌、大肠杆菌、类白喉杆菌、白假丝酵母菌乳杆菌、大肠杆菌、类白喉杆菌、白假丝酵母菌阴道阴道葡萄球菌、类白喉杆菌、非致病性分枝杆菌葡萄球菌、类白喉杆菌、非致病性分枝杆菌尿道尿道大肠杆菌、产气肠杆菌、变形杆菌、铜绿假单胞菌、葡萄球菌、肠球菌、类大肠杆菌、产气肠杆菌、变形杆菌、铜绿假单胞菌、葡萄球菌、肠球菌、类杆菌、产气荚膜梭菌、破伤风梭菌、双歧杆菌、乳杆菌、白假丝酵杆菌、产气荚膜梭菌、破伤风梭菌、双歧杆菌、乳杆菌、白假丝酵母菌母菌肠道肠道葡萄球菌、干燥棒状杆菌、奈瑟菌葡萄球菌、干燥棒
16、状杆菌、奈瑟菌眼结膜眼结膜葡萄球菌、类白喉杆菌、铜绿假单胞菌、非致病性分枝杆菌葡萄球菌、类白喉杆菌、铜绿假单胞菌、非致病性分枝杆菌外耳道外耳道葡萄球菌、甲型和丙型链球菌、肺炎链球菌、奈瑟菌、类杆菌葡萄球菌、甲型和丙型链球菌、肺炎链球菌、奈瑟菌、类杆菌鼻咽腔鼻咽腔葡萄球菌、甲型和丙型链球菌、肺炎链球菌、奈瑟菌、乳杆菌、类白喉棒状葡萄球菌、甲型和丙型链球菌、肺炎链球菌、奈瑟菌、乳杆菌、类白喉棒状杆菌、梭杆菌、放线菌、螺旋体杆菌、梭杆菌、放线菌、螺旋体口腔口腔葡萄球菌、类白喉杆菌、铜绿假单胞菌、非致病性分枝杆菌、丙酸杆菌、白葡萄球菌、类白喉杆菌、铜绿假单胞菌、非致病性分枝杆菌、丙酸杆菌、白假丝酵母菌
17、假丝酵母菌皮肤皮肤主要菌类主要菌类部位部位现在学习的是第33页,共74页 鼻咽腔鼻咽腔 葡萄球菌、甲,丙型链球菌 肺炎球菌、奈氏菌、类杆菌等 外耳道外耳道葡萄球菌、类白喉杆菌绿脓杆菌、非致病性分枝杆菌表皮葡萄球菌 口腔口腔甲,丙型链球菌 类白喉杆菌、肺炎球菌奈氏菌、乳杆菌、梭杆菌螺旋体、放线菌、白念珠菌 肠道肠道大肠杆菌、产气杆菌、变形杆菌绿脓杆菌、葡萄球菌、厌氧性细菌真菌、乳杆菌,双歧杆菌等 阴道阴道 乳杆菌、大肠杆菌 白念珠菌、类白喉杆菌 非致病性分枝等 皮肽皮肽葡萄球菌、绿脓杆菌、白念珠菌丙酸杆菌、类白喉杆菌、非致病性分枝杆菌人体内正常菌群的分布 眼结膜眼结膜白色葡萄球菌、干燥杆菌 尿道
18、尿道白色葡萄球菌、类白喉杆菌、非致病性分枝杆菌现在学习的是第34页,共74页正常菌群的生理学意义:正常菌群的生理学意义:1、生物拮抗、生物拮抗 受体竞争(占位性保护)受体竞争(占位性保护)产生有害代谢产物产生有害代谢产物 营养竞争营养竞争2、营养作用、营养作用 促进消化吸收促进消化吸收 参与营养物质转化参与营养物质转化 合成维生素供人体利用合成维生素供人体利用现在学习的是第35页,共74页3、免疫作用、免疫作用 促进宿主免疫器官发育成熟促进宿主免疫器官发育成熟 持续刺激免疫系统发生免疫应答持续刺激免疫系统发生免疫应答 对有交叉抗原的致病菌抑制杀灭对有交叉抗原的致病菌抑制杀灭4、抗衰老作用、抗衰
19、老作用 双歧杆菌、乳杆菌等产生超过氧化物歧化酶(双歧杆菌、乳杆菌等产生超过氧化物歧化酶(SOD),),消除自由基(消除自由基(02-)毒性,抗氧化损伤)毒性,抗氧化损伤5、抗肿瘤作用、抗肿瘤作用降解致癌物质降解致癌物质激活巨噬细胞激活巨噬细胞抑制肿瘤细胞抑制肿瘤细胞现在学习的是第36页,共74页肠道的正常菌群肠道的正常菌群健康青年健康青年粪便涂片粪便涂片健康壮年健康壮年粪便涂片粪便涂片健康中年健康中年粪便涂片粪便涂片现在学习的是第37页,共74页条件致病菌:条件致病菌:有些细菌正常情况下不致病,但在条件改有些细菌正常情况下不致病,但在条件改 变的特殊机会下可以致病。变的特殊机会下可以致病。特定
20、条件:特定条件:1、正常菌群寄居部位改变、正常菌群寄居部位改变 2、宿主免疫功能低下、宿主免疫功能低下 3、菌群失调(多重耐药)、菌群失调(多重耐药)二、二、机会致病菌机会致病菌现在学习的是第38页,共74页三、微生态平衡与失调三、微生态平衡与失调微生态平衡微生态平衡指正常微生物群与宿主生态环境在长指正常微生物群与宿主生态环境在长期进化过程中形成的生理性组合的动态平衡期进化过程中形成的生理性组合的动态平衡影响因素:影响因素:宿主因素(年龄、饮食、激素水平等)宿主因素(年龄、饮食、激素水平等)正常微生物群(数量、种类、位置)正常微生物群(数量、种类、位置)外界环境外界环境现在学习的是第39页,共
21、74页微生态失调微生态失调指正常微生物群在宿主之间的平指正常微生物群在宿主之间的平 衡,在外界环境因素影响下被破坏,由生衡,在外界环境因素影响下被破坏,由生 理性组合转变为病理性组合理性组合转变为病理性组合类型类型菌群失调菌群失调原生态环境内正常微生物群发生原生态环境内正常微生物群发生 定量或定性的异常。定量或定性的异常。定位转移(横向转移、深层转移)定位转移(横向转移、深层转移)现在学习的是第40页,共74页 第二节第二节 细菌的致病作用细菌的致病作用致病性致病性:细菌对宿主感染致病的能力。:细菌对宿主感染致病的能力。毒力毒力 virulence:病原体的致病性的:病原体的致病性的强弱程度强
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- 细菌的遗传与变异 3 细菌 遗传 变异
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