1、课件002兽医微生物学教学课件1绪言绪言 共六部分，介绍微生物与微生物学的概念，微生物学发展简史，微共六部分，介绍微生物与微生物学的概念，微生物学发展简史，微生物学理论与技术成就及应用，兽医微生物学的地位、任务与贡献。生物学理论与技术成就及应用，兽医微生物学的地位、任务与贡献。细菌总论细菌总论 共七章，介绍细菌的形态、构造、生理，消毒与灭菌，细菌生共七章，介绍细菌的形态、构造、生理，消毒与灭菌，细菌生态、致病机理、遗传变异，细菌分类与命名等。态、致病机理、遗传变异，细菌分类与命名等。免疫基础免疫基础 共七章，介绍抗原抗体，免疫系统，抗感染免疫，变态反应，共七章，介绍抗原抗体，免疫系统，抗感染免
2、疫，变态反应，免疫调节，免疫技术及应用等。免疫调节，免疫技术及应用等。细菌各论细菌各论 共十二章，介绍各属重要病原细菌的形态、生化特性、致病性、共十二章，介绍各属重要病原细菌的形态、生化特性、致病性、微生物学诊断和免疫防治等。微生物学诊断和免疫防治等。真菌真菌 共二章，介绍真菌的分类、形态、生化及致病特性，真菌病的诊断共二章，介绍真菌的分类、形态、生化及致病特性，真菌病的诊断与防治等。与防治等。病毒病毒 共十四章，介绍病毒的形态、构造、繁殖、遗传、培养，病毒的致共十四章，介绍病毒的形态、构造、繁殖、遗传、培养，病毒的致病性。各科属重要病毒形态、生化及致病特性，微生物学诊断和防治等。病性。各科属
3、重要病毒形态、生化及致病特性，微生物学诊断和防治等。实验实验 共十多个，显微镜油镜的使用，细菌形态及构造观察，细菌抹片制共十多个，显微镜油镜的使用，细菌形态及构造观察，细菌抹片制备及染色，培养基的制备，细菌的分离培养、生长表现观察、生化试验、备及染色，培养基的制备，细菌的分离培养、生长表现观察、生化试验、药敏试验，沉淀反应和凝集反应，重要病原菌的认识，真菌与病毒培养测药敏试验，沉淀反应和凝集反应，重要病原菌的认识，真菌与病毒培养测定等。定等。内容简介内容简介课件002兽医微生物学教学课件2第一章第一章 细菌的形态与构造细菌的形态与构造第二章第二章 细菌的生理细菌的生理第三章第三章 消毒与灭菌消
4、毒与灭菌第四章第四章 细菌等微生物的生态细菌等微生物的生态第五章第五章 细菌的致病机理细菌的致病机理第六章第六章 细菌的遗传变异细菌的遗传变异第七章第七章 细菌的分类与命名细菌的分类与命名第一篇第一篇总论总论课件002兽医微生物学教学课件3第五章第五章 细菌的致病机理细菌的致病机理第一篇第一篇第一节第一节 细菌的致病性和毒力细菌的致病性和毒力第二节第二节 细菌的毒力因子及分泌系统细菌的毒力因子及分泌系统第三节第三节 细菌的致病性和毒力的现代概念细菌的致病性和毒力的现代概念第四节第四节 细菌的毒力的增强与减弱细菌的毒力的增强与减弱课件002兽医微生物学教学课件4第五章第五章第五章第五章 细菌的致
5、病机理细菌的致病机理 感染感染(infection)是指病原微生物侵入宿主体内持是指病原微生物侵入宿主体内持续存在或增殖的现象。续存在或增殖的现象。发病发病 指病原微生物感染后，对宿主造成明显病指病原微生物感染后，对宿主造成明显病理损害的现象。理损害的现象。病原微生物病原微生物 指那些可以导致机体发病的微生物。指那些可以导致机体发病的微生物。第一节第一节 细菌的致病性和毒力细菌的致病性和毒力 致病性致病性 一定种类的病原菌在一定的条件下，能一定种类的病原菌在一定的条件下，能在宿主体内引起感染的能力称为在宿主体内引起感染的能力称为致病性致病性。致病性是。致病性是细菌种的特征之一。细菌种的特征之一
6、。课件002兽医微生物学教学课件5 毒力毒力 指同种病原微生物的不同株的致病力在程指同种病原微生物的不同株的致病力在程度上的差异。毒力是病原微生物株的特征。度上的差异。毒力是病原微生物株的特征。一、细菌致病性的确定一、细菌致病性的确定1.柯赫法则柯赫法则 是确定某种细菌是否具有致病性的主是确定某种细菌是否具有致病性的主要依据，其要点：要依据，其要点：第一，特殊的病原菌应在同一疾病中可查见，在健康者不第一，特殊的病原菌应在同一疾病中可查见，在健康者不存在；存在；第二，此病原菌能被分离培养而得到纯种；第二，此病原菌能被分离培养而得到纯种；第三，此纯培养物接种易感动物，能导致同样病症；第三，此纯培养
7、物接种易感动物，能导致同样病症；第四，自感染的动物体内能重新获得该病原菌的纯培养。第四，自感染的动物体内能重新获得该病原菌的纯培养。该法则也适用于其他病原微生物，如病毒等。该法则也适用于其他病原微生物，如病毒等。第五章第五章课件002兽医微生物学教学课件62.法则评价法则评价 柯赫法则在确定细菌致病性方面具有重柯赫法则在确定细菌致病性方面具有重要意义，特别是鉴定一种新的病原体时非常重要。但要意义，特别是鉴定一种新的病原体时非常重要。但是，它也具有一定的局限性。是，它也具有一定的局限性。3.基因柯赫法则基因柯赫法则 有以下几点：有以下几点：第一，在致病菌株中能检出某些特定基因或其产物，而无第一，
8、在致病菌株中能检出某些特定基因或其产物，而无毒力菌株中没有。毒力菌株中没有。第二，有毒力菌株的某个基因被损坏，则其毒力应减弱或消第二，有毒力菌株的某个基因被损坏，则其毒力应减弱或消除。或者将此基因克隆到无毒菌株内，后者成为有毒力菌株。除。或者将此基因克隆到无毒菌株内，后者成为有毒力菌株。第三，将细菌接种动物时，这个基因应在感染的过程中表达。第三，将细菌接种动物时，这个基因应在感染的过程中表达。第四，在接种动物检测到这个基因产物的抗体，或产生免疫第四，在接种动物检测到这个基因产物的抗体，或产生免疫保护。保护。该法则也适用于其他微生物，如病毒。该法则也适用于其他微生物，如病毒。第五章第五章课件00
9、2兽医微生物学教学课件7二、细菌毒力的测定二、细菌毒力的测定 在传染病诊断与防治等工作中，须了解细菌的毒在传染病诊断与防治等工作中，须了解细菌的毒力。毒力常用力。毒力常用半数致死量半数致死量和和半数感染量半数感染量等表示。等表示。1.半数致死量半数致死量(LD50)指能使实验动物在接种后一定指能使实验动物在接种后一定时限内死亡一半，所需的微生物或毒素的量。时限内死亡一半，所需的微生物或毒素的量。2.半数感染量半数感染量(ID50)指能使实验动物在接种后一定指能使实验动物在接种后一定时限内感染一半，所需的微生物或毒素的量。时限内感染一半，所需的微生物或毒素的量。常用的有常用的有LD50、ID50
10、、EID50 、TCID50等。测定方等。测定方类似。如某病原微生物的类似。如某病原微生物的 LD50为为10-7.6/0.2ml。第五章第五章课件002兽医微生物学教学课件8 第二节第二节 细菌的毒力因子细菌的毒力因子 构成细菌毒力的物质称为构成细菌毒力的物质称为毒力因子毒力因子，主要包括，主要包括侵侵袭力袭力和和毒素毒素等。细菌的许多重要毒力因子的分泌与等。细菌的许多重要毒力因子的分泌与细菌的分泌系统有关。细菌的分泌系统有关。一、侵袭力一、侵袭力 病原微生物在机体内定殖，突破防御屏障，内化病原微生物在机体内定殖，突破防御屏障，内化作用，繁殖和扩散的这种能力称为作用，繁殖和扩散的这种能力称为
11、侵袭力侵袭力。1.定殖定殖 指病原微生物在机体内定居繁殖的过程。指病原微生物在机体内定居繁殖的过程。即黏附在宿主（消化道、呼吸道、生殖道、尿道及即黏附在宿主（消化道、呼吸道、生殖道、尿道及眼结膜）等黏膜上，以免被肠蠕动、黏液分泌、呼眼结膜）等黏膜上，以免被肠蠕动、黏液分泌、呼吸道纤毛运动等作用所清除。吸道纤毛运动等作用所清除。第五章第五章课件002兽医微生物学教学课件9 具有黏附作用的细菌结构成分，统称为具有黏附作用的细菌结构成分，统称为黏附素黏附素。如菌毛、外膜蛋白如菌毛、外膜蛋白(OMP)、磷壁酸、磷壁酸(LTA)等。等。细胞或组织表面与黏附素结合的成分称为细胞或组织表面与黏附素结合的成分
12、称为黏附素黏附素受体受体。如细胞表面糖蛋白等。如细胞表面糖蛋白等。2.干扰或逃避宿主的防御机制干扰或逃避宿主的防御机制 病原菌粘附于细胞表病原菌粘附于细胞表面后，必须克服机体局部的防御屏障（如抗吞噬、面后，必须克服机体局部的防御屏障（如抗吞噬、逃避抗体等）才能建立感染。逃避抗体等）才能建立感染。抵抗吞噬作用抵抗吞噬作用 抑制吞噬（外毒素、荚膜等）抑制吞噬（外毒素、荚膜等）；在吞噬细胞内生存（有荚膜菌等）；杀死或损伤吞在吞噬细胞内生存（有荚膜菌等）；杀死或损伤吞噬细胞（外毒素）。噬细胞（外毒素）。第五章第五章课件002兽医微生物学教学课件10 抵抗体液免疫抵抗体液免疫 抗原伪装或抗原变异（如葡萄
13、球抗原伪装或抗原变异（如葡萄球菌菌SPA等）；破坏抗体（分泌蛋白酶降解等）；破坏抗体（分泌蛋白酶降解Ig如嗜血如嗜血杆菌等）；逃避抗体补体（脂多糖杆菌等）；逃避抗体补体（脂多糖LPS、外膜蛋白、外膜蛋白OMP、荚膜及、荚膜及S层等）。层等）。3.内化作用内化作用 指某些细菌黏附于细胞表面之后，能进指某些细菌黏附于细胞表面之后，能进入吞噬细胞或非吞噬细胞内部的过程。如结核杆菌、入吞噬细胞或非吞噬细胞内部的过程。如结核杆菌、衣原体等衣原体等。内化作用可使细菌扩散感染，提供庇护，逃避免内化作用可使细菌扩散感染，提供庇护，逃避免疫杀灭等。疫杀灭等。第五章第五章课件002兽医微生物学教学课件114.在体
14、内增殖在体内增殖 增殖是感染的关键，增殖速度对致增殖是感染的关键，增殖速度对致病性极其重要。病性极其重要。5.在体内扩散在体内扩散 细菌分泌的致病性蛋白酶等，可作细菌分泌的致病性蛋白酶等，可作用于组织基质或细胞膜，造成损伤，使其通透增加，用于组织基质或细胞膜，造成损伤，使其通透增加，有利于细菌在体内的扩散性。如透明质酸酶（扩散有利于细菌在体内的扩散性。如透明质酸酶（扩散因子）、胶原酶、磷脂酶、激酶、凝固酶等。因子）、胶原酶、磷脂酶、激酶、凝固酶等。二、毒素二、毒素 有外毒素和内毒素两大类。有外毒素和内毒素两大类。1.外毒素外毒素 是某些病原菌在生长繁殖过程中所产生是某些病原菌在生长繁殖过程中所
15、产生的对宿主细胞有毒性的可溶性蛋白质。分泌于胞外，的对宿主细胞有毒性的可溶性蛋白质。分泌于胞外，外毒素外毒素。第五章第五章课件002兽医微生物学教学课件12第五章第五章 外毒素产生菌外毒素产生菌 如破伤风杆菌、炭疽杆菌、肉毒如破伤风杆菌、炭疽杆菌、肉毒梭菌、产气荚膜梭菌、溶血性链球菌、金黄色葡萄梭菌、产气荚膜梭菌、溶血性链球菌、金黄色葡萄球菌和大肠杆菌、霍乱弧菌、多杀性巴氏杆菌等。球菌和大肠杆菌、霍乱弧菌、多杀性巴氏杆菌等。有菌种特异性。有菌种特异性。外毒素特异性外毒素特异性 对组织器官的选择性。如对组织器官的选择性。如破伤风破伤风毒素毒素作用于脊髓前角运动神经细胞，引起肌肉的强作用于脊髓前角
16、运动神经细胞，引起肌肉的强直性痉挛；而直性痉挛；而肉毒毒素肉毒毒素选择性地作用于眼神经和咽选择性地作用于眼神经和咽神经，引起眼肌和咽肌麻痹。也有一些毒素具有相神经，引起眼肌和咽肌麻痹。也有一些毒素具有相同作用，霍乱弧菌、大肠杆菌、金黄色葡萄球菌等同作用，霍乱弧菌、大肠杆菌、金黄色葡萄球菌等可产生作用类似的可产生作用类似的肠毒素肠毒素。课件002兽医微生物学教学课件13第五章第五章 外毒素的毒性外毒素的毒性 外毒素的外毒素的毒性极强毒性极强，如，如1mg纯化的纯化的肉毒毒素能致死肉毒毒素能致死2000万只小鼠或万只小鼠或107个人。个人。外毒素抗原性外毒素抗原性 外毒素具有良好的免疫原性，可刺外
17、毒素具有良好的免疫原性，可刺激机体产生特异性的保护抗体，这种抗体称为激机体产生特异性的保护抗体，这种抗体称为抗毒抗毒素素，可用于紧急治疗和预防。外毒素用，可用于紧急治疗和预防。外毒素用0.4甲醛溶甲醛溶液处理脱毒后，但仍保留原有抗原性，称之为液处理脱毒后，但仍保留原有抗原性，称之为类毒类毒素素(疫苗疫苗)，可用于免疫接种。，可用于免疫接种。外毒素理化性外毒素理化性 外毒素不耐热，高温失去毒性。少外毒素不耐热，高温失去毒性。少数例外，如葡萄球菌肠毒素及大肠杆菌热稳定肠毒数例外，如葡萄球菌肠毒素及大肠杆菌热稳定肠毒素能耐素能耐10030min。外毒素易被热、酸及蛋白水解酶灭活。外毒素易被热、酸及蛋
18、白水解酶灭活。课件002兽医微生物学教学课件14第五章第五章2.内毒素内毒素 内毒素指革兰氏阴性菌外膜中的脂多糖内毒素指革兰氏阴性菌外膜中的脂多糖(LPS)成分，细菌在死亡后裂解后才释放。成分，细菌在死亡后裂解后才释放。内毒素的作用内毒素的作用 所有内毒素的毒性作用都大致相同，所有内毒素的毒性作用都大致相同，引致发热、白细胞减少、弥散性血管内凝血、休克引致发热、白细胞减少、弥散性血管内凝血、休克甚至致死。甚至致死。内毒素理化性内毒素理化性 内毒素耐热，加热内毒素耐热，加热100经经1h仍不仍不被破坏。不能被甲醛脱毒成类毒素。内毒素的抗原被破坏。不能被甲醛脱毒成类毒素。内毒素的抗原性较弱，相应抗
19、体不能中和内毒素毒性作用。性较弱，相应抗体不能中和内毒素毒性作用。课件002兽医微生物学教学课件15第三节第三节 细菌致病性和毒力的现代概念细菌致病性和毒力的现代概念 细菌致病性、毒力的传统概念的缺陷是仅考虑了病细菌致病性、毒力的传统概念的缺陷是仅考虑了病原菌本身，忽视了宿主因素。用宿主损伤来定义病原原菌本身，忽视了宿主因素。用宿主损伤来定义病原微生物的致病病机制，更为准确。微生物的致病病机制，更为准确。因此对病原体、致病性、毒力及毒力因子重新定义：因此对病原体、致病性、毒力及毒力因子重新定义：1.病原体为能引致宿主损伤的微生物；病原体为能引致宿主损伤的微生物；2.致病性为微生物引致宿主损伤的
20、能力（有无）；致病性为微生物引致宿主损伤的能力（有无）；3.毒力为微生物引致宿主损伤的程度（大小）；毒力为微生物引致宿主损伤的程度（大小）；4.毒力因子为病原体损伤宿主的某种成分（结构物毒力因子为病原体损伤宿主的某种成分（结构物质）。质）。第五章第五章课件002兽医微生物学教学课件16第四节第四节 细菌毒力的增强与减弱细菌毒力的增强与减弱 毒力是病原菌株特有的一种生物学性状。毒力强的毒力是病原菌株特有的一种生物学性状。毒力强的菌株在体外连续传代后，毒力往往减弱，而通过易感菌株在体外连续传代后，毒力往往减弱，而通过易感动物又能使毒力减弱的菌株恢复毒力。动物又能使毒力减弱的菌株恢复毒力。一、细菌毒
21、力减弱的方法一、细菌毒力减弱的方法1.体外连续传代培养体外连续传代培养2.高于最适生长温度培养高于最适生长温度培养 如炭疽如炭疽型和型和号疫苗，号疫苗，均是将炭疽杆菌强毒株在均是将炭疽杆菌强毒株在42-43培养传代育成。培养传代育成。3.含有特殊化学物质的培养基中培养含有特殊化学物质的培养基中培养 如结核病卡介苗如结核病卡介苗(BCG)，系将牛型结核杆菌在含有胆汁的马铃薯培养基上每，系将牛型结核杆菌在含有胆汁的马铃薯培养基上每15天传天传1代，持续传代代，持续传代13年后育成。年后育成。第五章第五章课件002兽医微生物学教学课件174.特殊气体条件下培养特殊气体条件下培养 如无荚膜炭疽芽孢苗是
22、半强如无荚膜炭疽芽孢苗是半强毒菌株在含毒菌株在含50动物血清的培养基上，在动物血清的培养基上，在50CO2的的条件下选育的。条件下选育的。5.通过非易感动物通过非易感动物 如猪丹毒弱毒苗如猪丹毒弱毒苗(GC42)系将强致系将强致病菌株通过豚鼠病菌株通过豚鼠370代后，又通过鸡代后，又通过鸡42代选育而成。代选育而成。如猪瘟兔化弱毒苗。如猪瘟兔化弱毒苗。6.通过基因工程方法通过基因工程方法 去除毒力基因或用点突变的方去除毒力基因或用点突变的方法使毒力基因失活，可获得无毒力株或弱毒株。法使毒力基因失活，可获得无毒力株或弱毒株。第五章第五章课件002兽医微生物学教学课件18二、二、细菌毒力增强的方法
23、细菌毒力增强的方法 在自然条件下，回归易感动物是增强细菌毒力的在自然条件下，回归易感动物是增强细菌毒力的最佳方法。最佳方法。三、三、细菌毒力因子的调节细菌毒力因子的调节 许多细菌的毒力因子受环境因素的调节，环境因许多细菌的毒力因子受环境因素的调节，环境因素包括：温度、铁离子和钙离子浓度、渗透压等。素包括：温度、铁离子和钙离子浓度、渗透压等。第五章第五章课件002兽医微生物学教学课件19 复习思考题复习思考题 1.什么是柯赫法则什么是柯赫法则?如何从分子水平解释柯赫法则如何从分子水平解释柯赫法则?2.如何确定某种细菌具有致病性如何确定某种细菌具有致病性?3.试述致病菌侵入宿主细胞的主要过程。试述
24、致病菌侵入宿主细胞的主要过程。4.什么样的细菌能内化入胞什么样的细菌能内化入胞?意义何在意义何在?5.胞外蛋白酶有何致病作用胞外蛋白酶有何致病作用?举例说明。举例说明。6.什么是细菌外毒素什么是细菌外毒素?其基本特性如何？其基本特性如何？7.什么是类毒素什么是类毒素?有何用途有何用途?8.试述内毒素的来源、组成、致病性。试述内毒素的来源、组成、致病性。9.比较外毒素与内毒素的异同点。比较外毒素与内毒素的异同点。10.举例说明细菌毒力因子举例说明细菌毒力因子型分泌系统的主要特点。型分泌系统的主要特点。11.细菌致病性的现代概念及其精髓。细菌致病性的现代概念及其精髓。12.试述增强或减弱细菌毒力的
25、方法。试述增强或减弱细菌毒力的方法。13.影响细菌毒力因子的环境因素如何影响细菌毒力因子的环境因素如何?第五章第五章课件002兽医微生物学教学课件20感谢观看此片感谢观看此片欢迎指导欢迎指导课件002兽医微生物学教学课件21兽医微生物学兽医微生物学兽医微生物学(多媒体教学课件多媒体教学课件)天津农学院动科系动物预防医学教研室制作天津农学院动科系动物预防医学教研室制作课件002兽医微生物学教学课件23绪言绪言 共六部分，介绍微生物与微生物学的概念，微生物学发展简史，微共六部分，介绍微生物与微生物学的概念，微生物学发展简史，微生物学理论与技术成就及应用，兽医微生物学的地位、任务与贡献。生物学理论与
26、技术成就及应用，兽医微生物学的地位、任务与贡献。细菌总论细菌总论 共七章，介绍细菌的形态、构造、生理，消毒与灭菌，细菌生共七章，介绍细菌的形态、构造、生理，消毒与灭菌，细菌生态、致病机理、遗传变异，细菌分类与命名等。态、致病机理、遗传变异，细菌分类与命名等。免疫基础免疫基础 共七章，介绍抗原抗体，免疫系统，抗感染免疫，变态反应，共七章，介绍抗原抗体，免疫系统，抗感染免疫，变态反应，免疫调节，免疫技术及应用等。免疫调节，免疫技术及应用等。细菌各论细菌各论 共十二章，介绍各属重要病原细菌的形态、生化特性、致病性、共十二章，介绍各属重要病原细菌的形态、生化特性、致病性、微生物学诊断和免疫防治等。微生
27、物学诊断和免疫防治等。真菌真菌 共二章，介绍真菌的分类、形态、生化及致病特性，真菌病的诊断共二章，介绍真菌的分类、形态、生化及致病特性，真菌病的诊断与防治等。与防治等。病毒病毒 共十四章，介绍病毒的形态、构造、繁殖、遗传、培养，病毒的致共十四章，介绍病毒的形态、构造、繁殖、遗传、培养，病毒的致病性。各科属重要病毒形态、生化及致病特性，微生物学诊断和防治等。病性。各科属重要病毒形态、生化及致病特性，微生物学诊断和防治等。实验实验 共十多个，显微镜油镜的使用，细菌形态及构造观察，细菌抹片制共十多个，显微镜油镜的使用，细菌形态及构造观察，细菌抹片制备及染色，培养基的制备，细菌的分离培养、生长表现观察
28、、生化试验、备及染色，培养基的制备，细菌的分离培养、生长表现观察、生化试验、药敏试验，沉淀反应和凝集反应，重要病原菌的认识，真菌与病毒培养测药敏试验，沉淀反应和凝集反应，重要病原菌的认识，真菌与病毒培养测定等。定等。内容简介内容简介课件002兽医微生物学教学课件24第一章第一章 细菌的形态与构造细菌的形态与构造第二章第二章 细菌的生理细菌的生理第三章第三章 消毒与灭菌消毒与灭菌第四章第四章 细菌等微生物的生态细菌等微生物的生态第五章第五章 细菌的致病机理细菌的致病机理第六章第六章 细菌的遗传变异细菌的遗传变异第七章第七章 细菌的分类与命名细菌的分类与命名第一篇第一篇总论总论课件002兽医微生物
29、学教学课件25第六章第六章 细菌的遗传变异细菌的遗传变异第一篇第一篇第一节第一节 细菌遗传的物质基础细菌遗传的物质基础第二节第二节 基因突变基因突变第三节第三节 基因的转移与重组基因的转移与重组第四节第四节 细菌遗传变异研究的实际意义细菌遗传变异研究的实际意义课件002兽医微生物学教学课件26第六章第六章 细菌的遗传变异细菌的遗传变异第一节第一节 细菌遗传的物质基础细菌遗传的物质基础一、基因组一、基因组 细菌的基因组位于核体，是遗传的主要细菌的基因组位于核体，是遗传的主要物质基础。核体又称染色体，是由两条环状双螺旋物质基础。核体又称染色体，是由两条环状双螺旋DNA长链组成，含细菌的遗传基因，控
30、制细菌的遗长链组成，含细菌的遗传基因，控制细菌的遗传与变异。传与变异。DNA含有四种碱基，即两种漂吟：腺含有四种碱基，即两种漂吟：腺(A)和鸟和鸟(G)，两种嘧啶：胸腺，两种嘧啶：胸腺(T)和胞和胞(C)。二、质粒二、质粒 质粒是细菌染色体外的遗传物质，多为环质粒是细菌染色体外的遗传物质，多为环状双螺旋状双螺旋DNA分子，可以自身复制，随宿主菌分裂分子，可以自身复制，随宿主菌分裂传到子代菌体。质粒也可自然或人工以转移、丢失。传到子代菌体。质粒也可自然或人工以转移、丢失。第六章课件002兽医微生物学教学课件27 编码性菌毛的质粒称编码性菌毛的质粒称致育质粒致育质粒或或F质粒质粒，有有F质粒的细菌
31、有性菌毛，为雄性细菌；无质粒的细菌有性菌毛，为雄性细菌；无F质粒的细菌无性菌毛，为雌性细菌。质粒的细菌无性菌毛，为雌性细菌。编码细菌各种毒力因子的质粒统称编码细菌各种毒力因子的质粒统称毒力质毒力质粒粒或或Vi质粒质粒。细菌抗药性则由细菌抗药性则由R质粒质粒所决定。一个质粒所决定。一个质粒可同时具有几种编码功能。可同时具有几种编码功能。第六章课件002兽医微生物学教学课件28三、转座因子三、转座因子 微生物的某些微生物的某些DNA片段作为一个独立片段作为一个独立单位可在染色体上移动，移动甚至可发生在不同种细单位可在染色体上移动，移动甚至可发生在不同种细胞之间。这种可移动的胞之间。这种可移动的DN
32、A片段称为片段称为转座因子转座因子。转。转座因子有三类：座因子有三类：插入序列插入序列(IS)、转座子转座子(Tn)以及某些以及某些特殊噬菌体。特殊噬菌体。IS与与Tn有两个共同特点：有两个共同特点：1.都携带编码转座酶的基因；都携带编码转座酶的基因；2.其其DNA末端都有短的倒置末端重复子。末端都有短的倒置末端重复子。Tn是当今遗传学及基因工程研究的工具。是当今遗传学及基因工程研究的工具。第六章课件002兽医微生物学教学课件29四、毒力岛四、毒力岛(PAl)PAI指病原菌的某个或某些毒力基指病原菌的某个或某些毒力基因群，位于细菌染色体之内，称之为因群，位于细菌染色体之内，称之为毒力岛毒力岛。
33、PAI编码产物编码产物 PAI基因编码的产物为分泌性蛋白基因编码的产物为分泌性蛋白或细胞表面蛋白。一种病原菌可以有一个以上的毒力或细胞表面蛋白。一种病原菌可以有一个以上的毒力岛。岛。PAI的生物学意义的生物学意义 毒力岛可在致病菌株与非致病毒力岛可在致病菌株与非致病菌株间重组，使后者通过基因重组获得致病性。菌株间重组，使后者通过基因重组获得致病性。第六章课件002兽医微生物学教学课件30 第二节第二节 基因突变基因突变一、概念一、概念 基因突变指生物细胞遗传物质基因突变指生物细胞遗传物质DNA分子结分子结构突然发生了稳定的可遗传的变化。构突然发生了稳定的可遗传的变化。按突变范围分按突变范围分：
34、染色体畸变染色体畸变和和点突变点突变。染色体畸变。染色体畸变指染色体的一大段发生了变化，包括染色体结构上指染色体的一大段发生了变化，包括染色体结构上的缺失、重复、插入、易位和倒置。点突变指的缺失、重复、插入、易位和倒置。点突变指DNA链中一个或少数几个核苷酸对的改变，包括置换（链中一个或少数几个核苷酸对的改变，包括置换（转换与颠换）、缺失、插人等造成的移码。转换与颠换）、缺失、插人等造成的移码。按突变原因分按突变原因分：自发突变自发突变和和人工诱变人工诱变。人工诱变是人人工诱变是人为应用诱变因素使微生物基因发生改变（突变），突变率较为应用诱变因素使微生物基因发生改变（突变），突变率较高。理化诱
35、变因素如高。理化诱变因素如x射线、紫外光、亚硝酸、烷化剂。射线、紫外光、亚硝酸、烷化剂。第六章课件002兽医微生物学教学课件31二、细菌变异的类型二、细菌变异的类型 细菌基因突变表现的变异类型细菌基因突变表现的变异类型很多，常见有以下几种。很多，常见有以下几种。1.菌落形态变异菌落形态变异 在一定条件下，光滑型在一定条件下，光滑型(S型型)菌落菌落可变为粗糙型可变为粗糙型(R型型)，称为，称为SR变异。变异。S型的抗原丧型的抗原丧失，毒力减弱。失，毒力减弱。2.抗原变异抗原变异 由于细菌基因突变而引起其抗原结构发由于细菌基因突变而引起其抗原结构发生改变的变异类型。当编码细菌的抗原结构生改变的变
36、异类型。当编码细菌的抗原结构(菌体抗菌体抗原、鞭毛抗原、荚膜抗原原、鞭毛抗原、荚膜抗原)的基因发生突变时，引起的基因发生突变时，引起细菌抗原性变异。细菌抗原性变异。第六章课件002兽医微生物学教学课件32第六章3.3.抗性变异抗性变异 是对某种化学药物或致死物理因子抗是对某种化学药物或致死物理因子抗性的变异。如抗药性变异等，它和化学药物的存在性的变异。如抗药性变异等，它和化学药物的存在并无关系。并无关系。但细菌对于青霉素、氯霉素、四环素、红霉素等但细菌对于青霉素、氯霉素、四环素、红霉素等抗生素可出现由于诱导而产生的耐药性，它类似于抗生素可出现由于诱导而产生的耐药性，它类似于诱导酶的产生。诱导酶
37、的产生。4.4.营养型变异营养型变异 主要引起营养缺陷型变异，即细主要引起营养缺陷型变异，即细菌丧失合成一种或几种生长因子能力，无法在基本菌丧失合成一种或几种生长因子能力，无法在基本培养基上正常生长繁殖的变异类型。培养基上正常生长繁殖的变异类型。课件002兽医微生物学教学课件33第六章三、诱发细菌变异的方法三、诱发细菌变异的方法 常用的诱变方法常用的诱变方法:1.物理方法物理方法 包括包括温度温度及及各种射线各种射线(紫外线、激光、紫外线、激光、X射线、射线、射线、射线、射线等射线等)。2.化学方法化学方法 化学诱变剂有化学诱变剂有5溴脱氧尿苷、溴脱氧尿苷、5氟脱氧氟脱氧尿苷、尿苷、2氨基嘌呤
38、、亚硝酸、羟胺、烷化剂等。氨基嘌呤、亚硝酸、羟胺、烷化剂等。3.生物学方法生物学方法 增强毒力（通过易感动物）、减弱增强毒力（通过易感动物）、减弱毒力（通过非易感动物等）。毒力（通过非易感动物等）。课件002兽医微生物学教学课件34第三节第三节 基因的转移与重组基因的转移与重组 细菌的基因转移和重组的主要形式有细菌的基因转移和重组的主要形式有转化转化、转导转导、接合接合、原生质体融合原生质体融合和和转染转染。一、转化一、转化 供体菌游离的供体菌游离的DNA片段直接进入受体菌，片段直接进入受体菌，使受体菌获得新的性状，称为使受体菌获得新的性状，称为转化转化。大多数细菌不。大多数细菌不能接受外源性
39、能接受外源性DNA。二、转导二、转导 以温和噬菌体为媒介，把供体菌的以温和噬菌体为媒介，把供体菌的DNA小小片段携带到受体菌中，通过交换与整合，使受体菌片段携带到受体菌中，通过交换与整合，使受体菌获得供体菌的部分遗传性状，称为获得供体菌的部分遗传性状，称为转导转导。获得新遗。获得新遗传性状的受体菌，称为传性状的受体菌，称为转导子转导子。第六章课件002兽医微生物学教学课件35三、接合三、接合 是两个完整的细菌通过性菌毛直接是两个完整的细菌通过性菌毛直接接触，由供体细菌将质粒接触，由供体细菌将质粒DNA转移给受体细转移给受体细菌的过程。接合性质粒有菌的过程。接合性质粒有F质粒、质粒、R质粒等。质
40、粒等。四、原生质体融合四、原生质体融合 使遗传性状不同的两细菌使遗传性状不同的两细菌的原生质体发生融合，并进而发生遗传重组，的原生质体发生融合，并进而发生遗传重组，以产生同时带有双亲性状的、遗传性稳定的以产生同时带有双亲性状的、遗传性稳定的融合子的过程，称为融合子的过程，称为原生质体融合原生质体融合。是一种。是一种更加有效的转移遗传物质的手段。更加有效的转移遗传物质的手段。第六章课件002兽医微生物学教学课件36 融合步骤融合步骤：选择亲本菌选择亲本菌，用，用去除细胞壁去除细胞壁形成原生形成原生质体，加入促融合剂质体，加入促融合剂PEG(聚乙二醇聚乙二醇)或通过电脉冲或通过电脉冲等促进等促进融
41、合融合，然后在高渗溶液中稀释，再涂布于，然后在高渗溶液中稀释，再涂布于能使其细胞壁再生和分裂繁殖的培养基上，待形能使其细胞壁再生和分裂繁殖的培养基上，待形成菌落后，通过成菌落后，通过影印接种法影印接种法，将其接种到各种，将其接种到各种选选择性培养择性培养基上，基上，鉴定鉴定它们是否为融合子，最后测它们是否为融合子，最后测定其生物学性状。定其生物学性状。能进行原生质体融合的细胞，包括原核生物中能进行原生质体融合的细胞，包括原核生物中的细菌和放线菌，而且还包括真核生物的细胞。的细菌和放线菌，而且还包括真核生物的细胞。第六章课件002兽医微生物学教学课件37五、转染五、转染 受体菌获得噬菌体受体菌获
42、得噬菌体DNA的过程，称为的过程，称为转染。受体菌部分性状发生改变。转染。受体菌部分性状发生改变。第四节第四节 细菌遗传变异研究的实际意义细菌遗传变异研究的实际意义 揭示了细菌遗传变异的规律，而且推动整个分揭示了细菌遗传变异的规律，而且推动整个分子遗传学的发展。而且在实践方面，具有重大的子遗传学的发展。而且在实践方面，具有重大的实用意义。实用意义。1、疾病诊断、疾病诊断 在临床细菌学检查中，要作出正确在临床细菌学检查中，要作出正确的诊断，不但要熟悉细菌的典型特性，还要了解的诊断，不但要熟悉细菌的典型特性，还要了解细菌的变异规律。如猪丹毒杆菌。细菌的变异规律。如猪丹毒杆菌。第六章课件002兽医微
43、生物学教学课件38 2、疾病预防和治疗、疾病预防和治疗 由于抗生素的广泛使用，某些由于抗生素的广泛使用，某些可发生变异而形成耐药性。在治疗用药时，应选择可发生变异而形成耐药性。在治疗用药时，应选择敏感抗菌药物，并应防止敏感抗菌药物，并应防止耐药菌株耐药菌株的扩散。的扩散。疫苗接种是预防传染病的有效措施，弱毒菌苗株疫苗接种是预防传染病的有效措施，弱毒菌苗株都是病原菌的减毒变异株。都是病原菌的减毒变异株。3、基因工程、基因工程 基因工程是用人工方法将所需要的某基因工程是用人工方法将所需要的某一供体生物的一供体生物的DNA大分子提取出来，用工具酶切割，大分子提取出来，用工具酶切割，把它与作为载体的把
44、它与作为载体的DNA分子连接起来，然后与载体分子连接起来，然后与载体一起导入某一易生长、繁殖的受体细胞中，让外源一起导入某一易生长、繁殖的受体细胞中，让外源遗传物质在其中正常的复制和表达，获得新产物。遗传物质在其中正常的复制和表达，获得新产物。第六章课件002兽医微生物学教学课件39 操作步骤操作步骤 (1)目的基因分离；目的基因分离；(2)目的基因与载体目的基因与载体DNA的体外重组；的体外重组；(3)重组载体导入受体细菌（转重组载体导入受体细菌（转化）；化）；(4)复制与表达。复制与表达。应用产品应用产品 基因工程生产的人胰岛素、脑啡肽、基因工程生产的人胰岛素、脑啡肽、干扰素、新型诊断试剂
45、、疫苗。干扰素、新型诊断试剂、疫苗。第六章课件002兽医微生物学教学课件40复习思考题复习思考题1.何谓遗传何谓遗传、变异变异?2.概述细菌遗传变异的物质基础。概述细菌遗传变异的物质基础。3.质粒有哪些主要特点及类型质粒有哪些主要特点及类型?4.什么是转座因子什么是转座因子?转座因子有何用途转座因子有何用途?5.试述毒力岛的概念及遗传学意义。试述毒力岛的概念及遗传学意义。6.试述细菌变异的类型及人工诱变方法。试述细菌变异的类型及人工诱变方法。7.在自然条件下细菌基因转移重组主要方式有哪些在自然条件下细菌基因转移重组主要方式有哪些?8.什么叫转化什么叫转化?试述转化的一般过程。试述转化的一般过程。9.何谓转导何谓转导?10.何谓接合何谓接合?试解释试解释F质粒接合、质粒接合、R质粒接合、质粒接合、COL质粒接合。质粒接合。11.什么叫原生质体融合什么叫原生质体融合?它的基本操作过程如何它的基本操作过程如何?12.什么是转染什么是转染?细菌与真核细胞的转染有何异同细菌与真核细胞的转染有何异同?13.研究细菌遗传变异在理论上有何重要意义及应用价值研究细菌遗传变异在理论上有何重要意义及应用价值?第六章课件002兽医微生物学教学课件41感谢观看此片感谢观看此片欢迎指导欢迎指导
