医学微生物--第章-噬菌体遗传变异.ppt

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1、第一节噬菌体的生物学性状1.形态与结构蝌蚪形微球形细杆形大多数噬菌体呈蝌蚪形。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。第二节毒性噬菌体噬菌体可分为两种类型：1.毒性噬菌体：能在宿主菌内复制增殖，产生许多子代噬菌体，并最终裂解细菌。2.温和噬菌体或溶原性噬菌体：噬菌体基因组整合于宿主菌染色体中，不产生子代噬菌体，也不引起细菌裂解，但噬菌体DNA随细菌基因组的复制而复制，并随细菌的分裂而分配至子代

2、细菌的基因组中。毒性噬菌体的复制周期毒性噬菌体在宿主菌内的增殖过程（复制周期或溶菌周期）包括吸附、穿入、生物合成、成熟与释放等四个阶段。参见病毒的复制。噬斑：在固体培养基上，将适量噬菌体和宿主菌液混合接种培养后，培养基表面可出现透亮的溶菌空斑，每个空斑系由一个噬菌体复制增殖并裂解宿主菌后形成的。噬斑形成单位前噬菌体：整合在细菌染色体上的噬菌体基因溶原性细菌：带有前噬菌体的细菌。溶原性：温和噬菌体具有产生成熟子代噬菌体颗粒和裂解宿主菌的潜在能力。温和噬菌体有三种存在状态：游离的具有感染性的噬菌体颗粒；宿主菌细胞质

3、内类似质粒形式的噬菌体核酸；前噬菌体。第三节温和噬菌体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第四节噬菌体的应用1、细菌的鉴定和分型2、检测标本中的未知细菌3、基因工程的工具4、细菌性感染的治疗思考题1.噬菌体的概念及其特征。2.毒性噬菌体和温和噬菌体、前噬菌体、溶原性细菌、溶原性转换的概念及特征。3.溶菌性周期与溶原性周期的区别。第4章细菌的遗传变异BCG：牛型结核杆菌（有毒株）胆汁-甘油-马

4、铃薯培养13年，230次传代减毒株（BCG）基因型变异：BCG表型变异：细菌L型基因型和表型变异的比较基因型变异表型变异基因结构变化未变可逆性不或极少可逆稳定性稳定不稳定环境影响涉及细菌数不受影响受影响个别全体第一节细菌的遗传物质细菌染色体：dsDNA，580～5220kbp复制快：105bp/min无组蛋白，无内含子，为连续基因单倍体：突变后更易表现一、细菌基因组的主要组成质粒（plasmid）：复制能力转移能力整合能力相容性丢失或消除功能：F质粒－转移；Vi质粒－毒力R质粒－耐药；Col质粒－细菌素噬菌体基

5、因组二、细菌基因组中主要的特殊结构转座元件（转位，转座子，跳跃基因）可在细菌或其它生物的基因组中改变自身位置的独特DNA序列。导致基因不稳定和高突变率。保留性转位：转座酶原位切割再插入新位点复制性转位：复制新的拷贝至新位点插入序列(insertionsequence，IS):数百至2000bp两端重复序列，与插入有关中心序列有转位酶基因转座子(transposon，Tn):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

6、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第二节细菌基因突变影印平板：自发的，随机的，非诱导的药物仅起选择作用突变率：10-6~10-9自发突变与诱发突变突变与选择回复突变与抑制突变一、基因突变规律彷徨试验：随机的、非定向的突变是在接触噬菌体之前就已发生，噬菌体对突变仅起筛选而不是诱导作用。二、突变型细菌及其分离：抗性突变(耐药性)药敏试验营养缺陷突变型营养物质筛选条件致死性突变

7、型温度敏感试验发酵阴性突变型乳糖发酵试验第三节基因的转移和重组转移：供菌提供DNA；受菌接受DNA重组：受菌获得供菌DNA类型基因来源转移方式转化供菌受菌摄入接合供菌通过性菌毛转导供菌噬菌体媒介溶原性转换噬菌体前噬菌体转化（transformation）：受菌主动摄取外源性DNA供菌死亡时释放或人工方法提取DNA影响因素：供受菌基因型：同源性；亲缘关系近，转化率高感受态（competence）：生理活动过程中摄取转化因子的最佳时期环境因素：Mg2＋、Ca2＋等可促进转化转导（transduction）噬菌体媒介

8、将供菌DNA转给受菌分普遍性转导和局限性转导毒性噬菌体，温和噬菌体包装错误：任何部位细菌DNA片段转导性噬菌体：宿主菌DNA，无噬菌体DNA受菌接受转导噬菌体(供菌)DNA受菌获得供菌性状普遍性转导：局限性转导：温和性噬菌体脱落错误：前噬菌体及两边的细菌DNA转导性噬菌体：噬菌体DNA及细菌DNA接合（conjugation）通过性菌毛将供菌DNA转给受体菌，受体菌获得供体菌性状F质粒