噬菌体第5章细菌的遗传与变异第6章细菌的耐药性

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1、医学微生物学主讲:杨志伟教授噬菌体(bacteriophage)是感染细菌、真菌、放线菌、支原体、螺旋体等微生物的病毒。因其能使细菌裂解，故称为噬菌体。第四章噬菌体噬菌体的特点个体微小，可以通过细菌滤器；需用电子显微镜观察；无细胞结构，主要由衣壳（蛋白质）和核酸组成；分布广泛；与细菌的变异密切相关；噬菌体具有严格的宿主特异性，只寄居于易感宿主菌体内，一、噬菌体的生物学性状其基本形态有蝌蚪形、微球形和细杆形三种；大多数呈蝌蚪形。一、噬菌体的生物学性状结构：由头部和尾部组成；化学组成：蛋白质与核酸；核酸类型：为DNA或RNA，大多数DNA噬菌体

2、的DNA为线状双链；噬菌体具有抗原性；抵抗力：比一般细菌繁殖体强。噬菌体的增殖（－）毒性噬菌体（virulentphage）能在敏感细菌中增殖并引起细菌裂解的噬菌体称为毒性噬菌体，毒性噬菌体完成吸附、穿入、生物合成、装配、成熟与释放等过程，称为复制周期或溶菌周期，完成一个复制日期约需15～25min。（二）温和性噬菌体有些噬菌体感染敏感菌后不增殖子代噬菌体，而是将噬菌体的基因整合于细菌染色体中，成为细菌DNA的一部分。等细菌分裂时，噬菌体基因随同分裂传至两个子代细菌中，这种随着细菌分裂而传代的状态称为溶原状态。形成溶原状态的噬菌体称为溶原性

3、噬菌体或温和性噬菌体。整合在细菌DNA上的噬菌体基因称为前噬菌体，带有前噬菌体的细菌称为溶原性细菌。温和噬菌体有溶原性周期和溶菌性周期，而毒性噬菌体只有一个溶菌性周期。溶原性转换：某些前噬菌体可导致细菌基因型和性状发生改变。例如白喉棒状杆菌产生白喉毒素的机理细菌的鉴定与分型噬菌体与宿主菌的关系具有高度特异性，即一种噬菌体只能裂解一种和它相应的细菌，故可用于未知细菌的鉴定和分型。分子生物学研究的重要工具噬菌体基因数量少，结构比细菌和高等细胞简单得多，且易获得大量的突变体。细菌感染的诊断与治疗但由于噬菌体过于专一，限制了噬菌体在临床上的广泛应用

4、。噬菌体的应用第五章细菌的遗传与变异子代与亲代之间的生物学性状具有相似性，能代代相传。这种现象称为遗传；在一定条件下，若子代与亲代之间出现差异则称为变异。变异遗传性变异（基因型变异）细菌的基因结构发生了改变，如基因突变或重组，不可逆，可遗传给后代。非遗传性变异（表型变异）环境改变导致，基因结构未发生变异，可逆，不可遗传。第一节细菌的变异现象形态、结构变异毒力变异耐药性变异菌落变异一、形态与结构的变异3-6%NaCI鼠疫杆菌────→多形态性(衰残型)。        琼脂培基一、形态与结构的变异青霉素、溶菌酶正常形态细菌─────→L型

5、变异抗体或补体(部分或完全失去胞壁)正常霍乱弧菌霍乱弧菌L型一、形态与结构的变异特殊结构的变异42-43℃炭疽杆菌失去形成芽胞能力,毒性降低10-20天变形杆菌（H）1%石炭酸（O）迁徙生长单个菌落二、毒力的变异细菌的毒力变异表现为毒力的减弱或增强毒力减弱卡介苗（BCG）毒力增强白喉棒状杆菌三、耐药性变异细菌对某种抗菌药物可由敏感变成耐药耐药菌株赖药菌株多重耐药性菌株菌落变异在陈旧培养基中长期培养光滑型菌落─────→粗糙型菌落S或在有免疫力的人体内R第二节细菌遗传变异的物质基础一、细菌染色体dsDNA，3.2～5×106bp复制快：10

6、5bp/min无组蛋白，无内含子，为连续基因单倍体：突变后更易表现二、质粒DNA①F（fertility）因子②R（(resistance）因子③细菌素质粒④毒力质粒（virulence）或VI质粒，质粒DNA的基本特征①质粒具有自我复制的能力。②质粒基因编码的产物赋予细菌某些性状特征。③质粒可自行丢失与消除。④质粒转移性。⑤质粒可分为相容性与不相容性两种。三、转座因子转座因子是存在于细菌染色体或质粒上一段特异核苷酸序列片段，它可在DNA分子中移动，不断改变它们在基因组的位置，能从一个基因用移到另一个基因组中。转座因子：IS(inserti

7、onsequence):750-1550bp两端重复序列，与插入有关中心序列有转位酶基因Tn(transposon):2000~25000bp两端为IS中心序列有与转位无关基因如：毒素基因、耐药基因等整合子（integron，In）：定位于细菌染色体、质粒或转座子上基本结构：两端为保守末端，中间为可变区，含一个或多个基因盒整合子含有3个功能元件：重组位点；整合酶基因；启动子通过转座子或接合性质粒，使多种耐药基因在细菌中进行水平传播四、整合子五、噬菌体第三节细菌变异的机制一、突变突变是指遗传物质改变而引起的遗传型变异自发突变诱发突变碱基置换移

8、码二、细菌基因的转移与重组基因转移：外源性的遗传物质由供体菌转入受体菌细胞内的过程。基因转移中提供DNA的细菌为供体菌，而接受DNA的细菌为受体菌。外源性遗传物质：供体菌染色体D