消毒噬菌体遗传课件

消毒与灭菌消毒与灭菌消毒与灭菌1基本概念基本概念消毒消毒disinfection:杀死物体上病原微生物的方法。杀死物体上病原微生物的方法。灭菌灭菌sterilization:杀灭所有微生物的方法，包括病杀灭所有微生物的方法，包括病原微生物和非病原微生物、繁殖体和芽胞。原微生物和非病原微生物、繁殖体和芽胞。抑菌抑菌bacteriostasis:抑制体内或体外细菌繁殖。抑制体内或体外细菌繁殖。防腐防腐 antisepsis:防止或防止或抑制细菌生长繁殖的方法。抑制细菌生长繁殖的方法。无菌无菌 asepsis:不含活菌。不含活菌。无菌操作无菌操作 asepsis technique基本概念消毒disinfection:杀死物体上病原微生物2物理消毒灭菌法物理消毒灭菌法热力灭菌法热力灭菌法辐射杀菌法辐射杀菌法滤过除菌法滤过除菌法超声波杀菌法超声波杀菌法干燥和低温抑菌法干燥和低温抑菌法物理消毒灭菌法热力灭菌法3热力灭菌法热力灭菌法 干热法干热法 Dry heat 杀菌机制：使菌体脱水干燥、大分子变性。杀菌机制：使菌体脱水干燥、大分子变性。80100 1h可杀死繁殖体，可杀死繁殖体，160 170 2h可可杀死芽胞。常用方法有焚烧、干烤等。杀死芽胞。常用方法有焚烧、干烤等。热力灭菌法 干热法 Dry heat4湿热法湿热法 Moist heat杀菌机制：在水分子存在情况下更易于使菌体蛋杀菌机制：在水分子存在情况下更易于使菌体蛋白凝固，热力穿透性更强。白凝固，热力穿透性更强。1、巴氏消毒法（、巴氏消毒法（pasteurization）61.162.8 30min；71.7 1530s。2、高压蒸气灭菌法（、高压蒸气灭菌法（autoclaving）121.3 1520min 可杀灭包括芽胞在内的可杀灭包括芽胞在内的 所有微生物。所有微生物。3、煮沸法：、煮沸法：100 5min杀死细菌繁殖体。杀死细菌繁殖体。湿热法 Moist heat5n辐射辐射 radiation 破坏破坏DNA结构，中断结构，中断DNA复制与复制与转录，使细菌死亡。转录，使细菌死亡。紫外线波长紫外线波长265266nm最强。最强。n滤过滤过 filtration辐射 radiation 6化学消毒灭菌法化学消毒灭菌法根据作用机制不同，主要有以下几类：根据作用机制不同，主要有以下几类：1.使菌体蛋白质变性或凝固使菌体蛋白质变性或凝固 to denature proteins of bacterial celln 酚类酚类-石碳酸、来苏、洗必泰等。石碳酸、来苏、洗必泰等。n 醇类醇类-70%75%乙醇杀菌力最强。乙醇杀菌力最强。n 重金属盐类重金属盐类-红汞等。红汞等。n 烷化剂烷化剂-甲醛等，杀菌力强，但毒性大，有致癌甲醛等，杀菌力强，但毒性大，有致癌性。性。化学消毒灭菌法根据作用机制不同，主要有以下几类：72.干扰细菌的酶系统和代谢干扰细菌的酶系统和代谢 to interfere enzymatic system and metabolism of bacterium氧化剂氧化剂-过氧化氢、高锰酸钾等，与细菌的酶结过氧化氢、高锰酸钾等，与细菌的酶结 合使之失去活性。合使之失去活性。过氧乙酸过氧乙酸 对细菌繁殖体和芽胞、真菌、对细菌繁殖体和芽胞、真菌、病毒都有杀灭作用。病毒都有杀灭作用。2.干扰细菌的酶系统和代谢 to interfer83.损伤菌细胞膜损伤菌细胞膜 to damage cell membrane of bacterium n表面活性剂：新洁尔灭等增加菌细胞表面张表面活性剂：新洁尔灭等增加菌细胞表面张力，并增加其通透性使细菌破裂。力，并增加其通透性使细菌破裂。n化学消毒剂化学消毒剂:碘伏等大多对人体组织有害，碘伏等大多对人体组织有害，只能外用或环境消毒。只能外用或环境消毒。3.损伤菌细胞膜 to damage cell 9生物因素对细菌的影响生物因素对细菌的影响抗生素抗生素细菌素细菌素噬菌体噬菌体生物因素对细菌的影响10 细菌的遗传与变异细菌的遗传与变异 Heredity and variation of bacteria 细菌的遗传与变异 Heredity and varia11细菌的遗传与变异细菌的遗传与变异Heredity and Variation of Bacteria 遗传性变异遗传性变异 非遗传性变异非遗传性变异 基因型变异基因型变异 表型变异表型变异 genotypic variation phenotypic variation 细菌的遗传与变异Heredity and Variatio12细菌遗传变异的物质基础细菌遗传变异的物质基础 Material Basis of Bacterial Heredity and Variationn染色体染色体DNA chromosomen质粒质粒 plasmidn噬菌体噬菌体 phage细菌遗传变异的物质基础 Material Basis of13质粒质粒 plasmidn 定义：定义：是存在于细菌胞质中的闭合环状双链是存在于细菌胞质中的闭合环状双链DNA,DNA,为染色体外为染色体外的遗传物质。质粒带有遗传信息，控制细菌某些特定的遗传的遗传物质。质粒带有遗传信息，控制细菌某些特定的遗传性状。如编码菌毛、细菌素、毒素和耐药性。性状。如编码菌毛、细菌素、毒素和耐药性。n质粒的重要特性质粒的重要特性：决定特殊性状；决定特殊性状；能自我复制；能自我复制；能转移。能转移。n医学上重要的质粒医学上重要的质粒:F F质粒质粒（fertility plasmidfertility plasmid）、）、R R质粒质粒（resistance plasmidresistance plasmid）、）、ViVi质粒质粒(virulent plasmidvirulent plasmid)等。等。质粒 plasmid 定义：是存在于细菌胞质中的闭合环状双链14噬菌体噬菌体Bacteriophage噬菌体Bacteriophage15定义定义：噬噬菌菌体体是是感感染染细细菌菌、真真菌菌、放放线线菌菌、螺螺旋旋体体等等微微生生物物的的病病毒毒，只只能能在在活活的的微微生生物物细细胞中复制增殖。胞中复制增殖。定义：16噬菌体的生物学性状噬菌体的生物学性状1.1.形态结构形态结构2.2.化学组成化学组成噬菌体的生物学性状17噬菌体与宿主菌的关系噬菌体与宿主菌的关系毒性噬菌体毒性噬菌体温和噬菌体温和噬菌体 噬菌体与宿主菌的关系毒性噬菌体18毒性噬菌体毒性噬菌体 virulent phagen复制过程：复制过程：吸附吸附 穿入穿入 生物合成生物合成 成熟与释放成熟与释放 毒性噬菌体 virulent phage复制过程：19Bacteriophage lytic life cycleBacteriophage lytic life cycle20噬菌体噬菌体分裂中的大肠杆菌分裂中的大肠杆菌大肠杆菌大肠杆菌扫描电镜图扫描电镜图被噬菌体裂解的大肠杆菌被噬菌体裂解的大肠杆菌完好的的大肠杆菌完好的的大肠杆菌噬菌体噬菌体扫描电镜图扫描电镜图噬菌体分裂中的大肠杆菌大肠杆菌扫描电镜图被噬菌体裂解的大肠杆21温和噬菌体温和噬菌体 temperate phage 温和噬菌体的基因组能与宿主菌基因组整合，温和噬菌体的基因组能与宿主菌基因组整合，并随细菌分裂传至子代细菌的基因组中，不引起并随细菌分裂传至子代细菌的基因组中，不引起细菌裂解。细菌裂解。前噬菌体前噬菌体 prophage溶原性细菌溶原性细菌 lysogenic bacterium溶原性转换溶原性转换 lysogenic conversion温和噬菌体 temperate phage 22life cycle of temperate phagelife cycle of temperate phage23溶菌周期溶菌周期 溶原周期溶原周期温和噬菌体与菌细胞的作用温和噬菌体与菌细胞的作用溶菌周期 24细菌变异的机制细菌变异的机制 Mechanism of Bacterial Variation 一、基因突变一、基因突变 gene mutationn自发突变自发突变n诱发突变诱发突变 细菌变异的机制 Mechanism of Bacte25二、基因的转移与重组二、基因的转移与重组 Gene Transfer and Recombination1.转化转化 transformation 供体菌游离的供体菌游离的DNA片段被受体菌直接摄取，使片段被受体菌直接摄取，使受体菌获得新的性状。受体菌获得新的性状。二、基因的转移与重组 Gene Transfer and262.接合接合 conjugationn细细菌菌通通过过性性菌菌毛毛相相互互连连接接沟沟通通，将将遗遗传传物物质质（主主要要是是质质粒粒DNA）从从供供体体菌菌转转移移给给受受体体菌菌，如如F质粒的接合、质粒的接合、R质粒的接合等。质粒的接合等。2.接合 conjugation细菌通过性菌毛相互连接沟273.转导转导 transduction定义：以温和噬菌体为载体，将供体菌的一段定义：以温和噬菌体为载体，将供体菌的一段DNA转移到受体菌内，使受体菌获得新的性状。转移到受体菌内，使受体菌获得新的性状。3.转导 transduction定义：以温和噬菌体为载28 4.4.溶原性转换溶原性转换 lysogenic conversion定义：定义：温和噬菌体感染细菌时，噬菌体作为载体，温和噬菌体感染细菌时，噬菌体作为载体，宿主菌染色体中整合了噬菌体的宿主菌染色体中整合了噬菌体的DNA片段，而获片段，而获得新的遗传性状。得新的遗传性状。常见的细菌及其所产生的毒素有：常见的细菌及其所产生的毒素有：白喉棒状杆菌的白喉毒素白喉棒状杆菌的白喉毒素 链球菌的致热外毒素链球菌的致热外毒素 肉毒梭菌的肉毒毒素肉毒梭菌的肉毒毒素 产气荚膜梭菌的产气荚膜梭菌的毒素毒素 4.溶原性转换 lysogenic conversi295.原生质体融合原生质体融合protoplast fusion 两两种种不不同同的的细细菌菌经经溶溶菌菌酶酶或或青青霉霉素素等等处处理理，失失去去细细胞胞壁壁成成为为原原生生质质体体以以后后进进行行相相互互融融合的过程。合的过程。5.原生质体融合protoplast fusion 30