陕西医学高等专科学校教案(基础课程) 病原生物学 课程名称和免疫学 班级 专业,层次|临床、全科医学(大专) 授课方式 专业技 教师 (大,小班,大班/学 术职务 2学时 时 实习) 第十三章细菌的遗传与变异 第一节细菌变异现象第二节细菌遗传变异的物质基础 授课题目 第三节细菌变异机制第四节细菌变异的实际应用 (章,节) 第十四章细菌的感染与免疫(1) 第一节细菌的致病性 1.《病原生物学和免疫学》(第五版),陈兴保主编.人民卫生出版社.北 京.2004.7 基本教材减主2.《医学微生物学本科教材(第六版),周正任主编人民卫生出版社北 考书 要参考 3.《医学免疫学》本科教材(第三版),陈慰峰主编.人民卫生出版社.北 京.2000.8 教学目的: 1.掌握正常菌群、条件致病菌、噬菌体的概念 2.熟悉微生物的分布;细菌变异现象及实际意义; 3.了解细菌遗传变异的物质基础、细菌变异机制 教学内容 1.细菌变异现象 (30分钟) 2.细菌遗传变异的物质基础 (10分钟 2.细菌变异机制及实际意义 (30分钟) 3.微生物的分布、正常菌群、条件致病菌的概念及意义 (25分钟) 教学方法:启发式教学 教具:多媒体、胶片 「教学重点,难点 重点:1.正常菌群、条件致病菌、噬菌体的概念 2.细菌变异现象及实际意义 难点:细菌变异的机制 教研室审阅意见 安排合理,同意实施。 姜凤良(教研室主任签名)
陕西医学高等专科学校教案（基础课程） 课程名称 病原生物学 和免疫学 班级 专业，层次 临床、全科医学（大专） 教 师 专业技 术职务 授课方式 （大，小班， 实习） 大班 学 时 2 学时 授课题目 （章，节） 第十三章 细菌的遗传与变异 第一节 细菌变异现象 第二节 细菌遗传变异的物质基础 第三节 细菌变异机制 第四节 细菌变异的实际应用 第十四章 细菌的感染与免疫（1） 第一节 细菌的致病性 基本教材或主 要参考书 1.«病原生物学和免疫学»（第五版），陈兴保主编.人民卫生出版社.北 京.2004.7 2.«医学微生物学»本科教材（第六版），周正任主编.人民卫生出版社.北 京.2003.12 3.«医学免疫学»本科教材（第三版），陈慰峰主编.人民卫生出版社.北 京.2000.8 教学目的： 1．掌握正常菌群、条件致病菌、噬菌体的概念； 2．熟悉微生物的分布；细菌变异现象及实际意义； 3．了解细菌遗传变异的物质基础、细菌变异机制。 教学内容： 1．细菌变异现象 （30 分钟） 2．细菌遗传变异的物质基础 （10 分钟） 2．细菌变异机制及实际意义 （30 分钟） 3．微生物的分布、正常菌群、条件致病菌的概念及意义 （25 分钟） 教学方法：启发式教学 教具：多媒体、胶片 教学重点，难点： 重点：1．正常菌群、条件致病菌、噬菌体的概念 2．细菌变异现象及实际意义 难点：细菌变异的机制 教研室审阅意见 安排合理，同意实施。 姜凤良 （教研室主任签名） 年 月 日
1.细菌的变异现象有形态结构、毒力、耐药性和菌落变异。 2.细菌遗传变异的物质基础:有染色体、质粒和转位因子 3.噬菌体:是寄生于细菌、放线菌、螺旋体和真菌的病毒。根据噬菌 体与宿主菌的相互关系可分为毒性噬菌体和温和噬菌体 小结 4.细菌变异的机基因突变 5分钟 基因的转移和重组:转化、转导、接合、转换 复习 思考题简述细菌变异现象及实际意义 作业题 教学 后记 第十三章细菌的遗传与变异 遗传:子代与亲代之间的生物学性状具有相似性,且代代相传 变异:子代与亲代之间具有差异 遗传性变异:基因变异 非遗传性变异:表型变异 第一节细菌的变异现象 形态结构的变异 ☆L型变异(细胞壁缺陷型) (1)在体内多因接触青霉素产生 (2)多种形态,革兰染色阴性 (3)只能在高渗、低琼脂、含血清的培养基上缓慢生长,“油煎蛋”样菌落 (4)生化反应、抗原性、抗药性亦发生变异
小 结 5 分钟 1． 细菌的变异现象有形态结构、毒力、耐药性和菌落变异。 2．细菌遗传变异的物质基础：有染色体、质粒和转位因子。 3．噬菌体：是寄生于细菌、放线菌、螺旋体和真菌的病毒。根据噬菌 体与宿主菌的相互关系可分为毒性噬菌体和温和噬菌体。 4．细菌变异的机制 基因突变 基因的转移和重组：转化、转导、接合、转换 复习 思考题 作业题 简述细菌变异现象及实际意义 教学 后记 第十三章 细菌的遗传与变异 遗传：子代与亲代之间的生物学性状具有相似性，且代代相传 变异：子代与亲代之间具有差异 遗传性变异：基因变异 非遗传性变异：表型变异 第一节 细菌的变异现象 一．形态结构的变异： ☆ L 型变异（细胞壁缺陷型） ⑴在体内多因接触青霉素产生 ⑵多种形态，革兰染色阴性 ⑶只能在高渗、低琼脂、含血清的培养基上缓慢生长，“油煎蛋”样菌落。 ⑷生化反应、抗原性、抗药性亦发生变异
3K19,8881M 葡萄球菌L型 4.临床标本分出的丝状L.型菌落扫描电镜×10000 B.丝状L型菌落回复后扫描电镜x10000 二.菌落变异:光滑型S型——粗糙型R型 三.毒力的变异: 1.毒力降低或消失:如卡介苗 2.毒力增强:如白喉杆菌 四.耐药性变异:细菌对某种抗菌药物由敏感变为耐受。 第二节细菌遗传变异的物质基础 细菌的染色体 二.质粒 (一)基本特征 1.能自我复制 2.控制某些特殊性状 3.非生命活动所必需 4.可以在细菌之间转移 5.分为相容性与不相容性质粒 (二)种类 1.F质粒(F因子或致育因子):产生性菌毛 质粒(R因子或抗药性因子):产生抗药性 3.col质粒(产大肠菌素因子):使大肠杆菌产生大肠菌素 4.毒力质粒或Ⅴi质粒:与致病性有关 三.转位因子存在于细菌染色体或质粒上的一段特异性核苷酸序列片段,可在DNA分子中 移动 四.噬菌体:是寄生于细菌、放线菌、螺旋体和真菌的病毒 (一)噬菌体的生物学性状 基本形态:蝌蚪形、微球形、细杆形 基本结构:头部:核酸及外壳 尾部:尾壳、尾髓、尾丝、尾刺 (二)噬菌体与宿主菌的相互关系 1.毒性噬菌体:导致细菌的裂解 2.温和噬菌体 蝌蚪形噬菌体结构模式图 (1)溶原周期:噬菌体的核酸整合在细菌的染色体上 (2)溶菌周期:亦可导致细菌的裂解
二．菌落变异：光滑型 S 型——粗糙型 R 型 三．毒力的变异： 1．毒力降低或消失：如卡介苗 2．毒力增强：如白喉杆菌 四．耐药性变异：细菌对某种抗菌药物由敏感变为耐受。 第二节 细菌遗传变异的物质基础 一．细菌的染色体 二．质粒 （一）基本特征 1．能自我复制 2．控制某些特殊性状 3．非生命活动所必需 4．可以在细菌之间转移 5．分为相容性与不相容性质粒 （二）种类 1．F 质粒（F 因子或致育因子）：产生性菌毛 2．R 质粒（R 因子或抗药性因子）：产生抗药性 3．Col 质粒（产大肠菌素因子）：使大肠杆菌产生大肠菌素 4．毒力质粒或 Vi 质粒：与致病性有关 三．转位因子 存在于细菌染色体或质粒上的一段特异性核苷酸序列片段，可在 DNA 分子中 移动。 四． 噬菌体：是寄生于细菌、放线菌、螺旋体和真菌的病毒 （一）噬菌体的生物学性状 基本形态：蝌蚪形、微球形、细杆形 基本结构：头部：核酸及外壳 尾部：尾壳、尾髓、尾丝、尾刺 （二）噬菌体与宿主菌的相互关系 1．毒性噬菌体：导致细菌的裂解 2．温和噬菌体： ⑴溶原周期：噬菌体的核酸整合在细菌的染色体上 ⑵溶菌周期：亦可导致细菌的裂解
菌DNA(O )穿入 前噬菌体整合 溶原性周期 溶菌性周期 溶原性细菌的溶原性周期和溶菌性周期 第三节细菌变异的发生机制 基因突变 二.基因的转移和重组 (一)转化:供体菌裂解后游离的DMA片段被受体菌直接摄取并整合到染色体上。 (二)接合:供体菌通过性菌毛与受体菌接连沟通并将遗传物质(质粒DNA)传递给受体菌 的过程。 1.F质粒的接合 Hfr:受体菌获得的F质粒有少数能整合在染色体上,并随染色体一起复制。整合 质粒的细菌能通过性菌毛高效率的转移染色体上的基因片段给另一个F菌 故称为高频重组菌。 R质粒的接合 ☆R质粒 RTF:耐药转移因子 R因子:耐药决定因子 ☆R质粒决定耐药性的机制: (1)使细菌产生灭活抗生素的酶 (2)控制细菌改变接受药物作用的靶位 (3)控制细菌细胞对药物的通透性 图接合时F因子的转移与复制 (三)转导:以温和噬菌体为载体,将供体菌的一段DNA转移到受体菌内,使其遗传基因发 生改变的过程。 1.普遍性转导:温和噬菌体进入溶菌周期,由于装配错误,将供体菌的一段基因转入 受体菌内 (1)完全转导 (2)流产转导
第三节 细菌变异的发生机制 一．基因突变 二．基因的转移和重组 （一）转化：供体菌裂解后游离的 DNA 片段被受体菌直接摄取并整合到染色体上。 （二）接合：供体菌通过性菌毛与受体菌接连沟通并将遗传物质（质粒 DNA）传递给受体菌 的过程。 1．F 质粒的接合 ☆Hfr：受体菌获得的 F 质粒有少数能整合在染色体上，并随染色体一起复制。整合 质粒的细菌能通过性菌毛高效率的转移染色体上的基因片段给另一个 F -菌， 故称为高频重组菌。 2．R 质粒的接合 ☆ R 质粒 RTF：耐药转移因子 R 因子：耐药决定因子 ☆ R 质粒决定耐药性的机制： ⑴使细菌产生灭活抗生素的酶 ⑵控制细菌改变接受药物作用的靶位 ⑶控制细菌细胞对药物的通透性 （三）转导：以温和噬菌体为载体，将供体菌的一段 DNA 转移到受体菌内，使其遗传基因发 生改变的过程。 1．普遍性转导：温和噬菌体进入溶菌周期，由于装配错误，将供体菌的一段基因转入 受体菌内。 ⑴完全转导 ⑵流产转导
2.局限性转导:温和噬菌体终止溶原状态,进λ溶菌周期时,由于脱落的偏差,导致 供体菌的一段基因转入受体菌内。 (四)溶源性转换:当噬菌体感染细菌成为溶原状态时,噬菌体的基因整合到宿主菌的染色 体中,称为溶源性转换。 棒状杆菌噬菌体O =(○) 无毒白喉杆菌 产毒的白喉杆曹 白喉杆菌溶原性转换示意图 第四节细菌遗传变异的实际应用 疾病的诊断、治疗和预防 二.测定致癌物质方面的应用:Ames试验 三.在基因工程方面的应用 IFNI-2 HbsAg胰岛素等 第十四章细菌的感染和免疫 细菌的感染:是指细菌侵入宿主机体后与宿主防御功能相互作用所引起不同程度的病理过 程,又称传染。 第一节细菌的致病性 细菌的致病性:是指细菌引起疾病的性能。 细菌的毒力:细菌致病性的强弱程度,常用LD30或ID30表示。 细菌的毒力 一)侵袭力:病原菌突破机体防御功能,在体内定居、繁殖、扩散的能力。 1.菌体的表面结构 (1)菌毛等粘附因子:粘附宿主体表或粘膜,是引起感染的首要条件。 (2)荚膜及糖萼:抗吞噬和抗体液中杀菌物质的作用。 2.侵袭性酶 如血浆凝固酶、透明质酸酶、链激酶、链道酶 (二)毒素 1.外毒素 (1)来源:多由革兰阳性菌合成释放,部分革兰阴性菌死亡后亦可释出 (2)基因:①染色体基因:如编码霍乱肠毒素的基因 ②质粒上的基因:如编码ST、LT的基因 ③前噬菌体基因:如编码白喉毒素的基因 (3化学成分:蛋白质,不耐热,易被酸、蛋白酶分解 (4)致病作用:毒性强、对组织器官有高度选择性、引起特有症状。 (5)结构 包括:A亚单位:毒性中心 B亚单位:无毒,是结合部位 2.内毒素 (1)来源:革兰阴性菌细胞壁的外层结构,菌体死亡后裂解
2．局限性转导：温和噬菌体终止溶原状态，进入溶菌周期时，由于脱落的偏差，导致 供体菌的一段基因转入受体菌内。 （四）溶源性转换：当噬菌体感染细菌成为溶原状态时，噬菌体的基因整合到宿主菌的染色 体中，称为溶源性转换。 第四节 细菌遗传变异的实际应用 一．疾病的诊断、治疗和预防 二．测定致癌物质方面的应用：Ames 试验 三．在基因工程方面的应用 IFN IL—2 HbsAg 胰岛素等 第十四章 细菌的感染和免疫 细菌的感染：是指细菌侵入宿主机体后与宿主防御功能相互作用所引起不同程度的病理过 程，又称传染。 第一节 细菌的致病性 细菌的致病性：是指细菌引起疾病的性能。 细菌的毒力：细菌致病性的强弱程度，常用 LD50 或 ID50 表示。 一．细菌的毒力 （一）侵袭力：病原菌突破机体防御功能，在体内定居、繁殖、扩散的能力。 1．菌体的表面结构 ⑴菌毛等粘附因子：粘附宿主体表或粘膜，是引起感染的首要条件。 ⑵荚膜及糖萼：抗吞噬和抗体液中杀菌物质的作用。 2．侵袭性酶 如血浆凝固酶、透明质酸酶、链激酶、链道酶 （二）毒素 1．外毒素 ⑴来源：多由革兰阳性菌合成释放，部分革兰阴性菌死亡后亦可释出。 ⑵基因：①染色体基因：如编码霍乱肠毒素的基因 ②质粒上的基因：如编码 ST、LT 的基因 ③前噬菌体基因：如编码白喉毒素的基因 ⑶化学成分：蛋白质，不耐热，易被酸、蛋白酶分解 ⑷致病作用：毒性强、对组织器官有高度选择性、引起特有症状。 ⑸结构： 包括：A 亚单位：毒性中心 B 亚单位：无毒，是结合部位 2．内毒素 ⑴来源：革兰阴性菌细胞壁的外层结构，菌体死亡后裂解
(2)化学成分与特性 ☆脂多糖LPS,包括:0特异性多糖 非特异性核心多糖 类脂A ☆耐热,对强酸、强碱不敏感 (3)致病作用 ①发热反应 ②白细胞反应 ③内毒素血症与内毒素休克 ④弥漫性血管内凝血(DIC) (4)内毒素的检测 鲎试验 3.内、外毒素的区别一一见教材上的表14-2 二.细菌侵入的门户 细菌侵入的数量
⑵化学成分与特性： ☆脂多糖 LPS，包括：O 特异性多糖 非特异性核心多糖 类脂 A ☆耐热，对强酸、强碱不敏感 ⑶致病作用 ①发热反应 ②白细胞反应 ③内毒素血症与内毒素休克 ④弥漫性血管内凝血（DIC） ⑷内毒素的检测 鲎试验 3．内、外毒素的区别——见教材上的表 14-2 二．细菌侵入的门户 三．细菌侵入的数量