消毒与灭菌遗传与变异

消毒与灭菌遗传与变异第1页/共74页2023/4/1621、名词解释：消毒、灭菌、抑菌、防腐、无菌2、了解常用的物理、化学消毒方法。

本章要点第2页/共74页2023/4/163根据作用的对象、杀灭的程度：消毒、灭菌、抑菌、防腐、无菌第3页/共74页2023/4/164消毒disinfection

杀死物体上病原微生物的方法（芽胞及非病原微生物不一定能杀死）。（非活组织）

灭菌sterilization

杀死物体上所有微生物的方法（包括所有细菌繁殖体及芽胞）。消毒灭菌概念抑菌bacteriostasis

抑制细菌在体内、外生长的方法(一般用于活组织）第4页/共74页2023/4/165●

防腐

antisepsis

防止或抑制体外细菌生长繁殖的方法。（非活组织）有苯甲酸、苯甲酸钠、山梨酸、山梨酸钾、丙酸钙●无菌asepsis

不含活菌。防止细菌进入机体或物品的技术，称无菌操作。第5页/共74页2023/4/166第一节物理消毒灭菌法一、常用方法1、热力法（干热、湿热）2、辐射消毒（紫外线、电离幅射、微波）3、滤过除菌（除菌滤器、适用物品）4、超声波（机制：裂解细菌，主要用于粉碎细胞、提取抗原）5、干燥与低温抑菌

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热力灭菌法

一、物理消毒灭菌法高温杀灭細菌焚烧----最彻底的灭菌方法烧灼----直接用火焰灭菌方法干烤----加热160-180℃2h第7页/共74页2023/4/168加压蒸汽灭菌法最有效的灭菌方法121℃20-30mim煮沸消毒法水煮100℃5mim(繁殖体)-2h(芽胞)流通蒸汽消毒法巴氏消毒法间歇蒸汽灭菌法水蒸汽100℃15-30mim(繁殖体)反复多次流动蒸汽间歇加热灭菌较低的温度（61℃30mim/71℃30s）杀灭致病菌第8页/共74页2023/4/169湿热灭菌与干热灭菌的比较同一温度下，湿热灭菌比干热灭菌效果好原因1、湿热中细菌菌体蛋白较易凝固2、湿热的穿透力比干热大3、湿热的蒸汽有潜热第9页/共74页2023/4/1610辐射杀菌法

紫外线杀菌机理：波长240-300nm的紫外线具有杀菌作用,其中260-266nm杀菌作用最强干扰DNA的复制与转录紫外线穿透力较弱不耐热物品的表面消毒特点：应用范围：空气消毒手术室、传染病房、细菌实验室

第10页/共74页2023/4/1611杀菌机理：应用范围：电离辐射包括高速电子、X射线和γ射线产生游离基,破坏DNA。一次性医用塑料制品的消毒食品的消毒-不破坏其营养成分第11页/共74页2023/4/1612滤过除菌法用物理阻留的方法将液体或空气中的细菌除去,以达到除菌目的滤菌器含有微细小孔<0.22μm,只允许液体或气体及孔径<0.22μm的颗粒通过，细菌不能滤过适用范围血清、毒素、抗生素以及空气等的除菌第12页/共74页2023/4/1613不锈钢滤器针式滤器第13页/共74页2023/4/1614第14页/共74页2023/4/1615第二节化学消毒灭菌法1、化学消毒剂的杀菌机制

2、常用消毒剂

3、影响消毒剂作用的因素第15页/共74页2023/4/1616一、化学消毒剂作用机制1、促进菌体蛋白质变性凝固（酚、醇、醛、酸碱类）2、干扰细菌酶系统和代谢

（氧化剂、重金属盐类）

3、损伤细菌细胞膜，增加其通透性（表面活性剂、脂溶剂）

第16页/共74页2023/4/1617第17页/共74页2023/4/161870%~75%高锰酸钾0.1%2%0.1%0.2%~0.3%2%~2.5%2%~4%第18页/共74页2023/4/1619第19页/共74页2023/4/1620影响消毒剂作用的因素消毒剂种类浓度时间细菌菌龄种类

环境酸碱度有机物第20页/共74页2023/4/1621本章小结消毒灭菌抑菌防腐无菌高压蒸汽灭菌最有效第21页/共74页2023/4/1622第四章遗传与变异变异：亲代与子代、子代与子代之间性状出现差异第22页/共74页2023/4/1623变异：亲代与子代、子代与子代之间性状出现差异。遗传：亲代的生物学性状相对稳定地传给子代，使物种得以延续。形态结构、生长代谢、致病性、耐药性、抗原性等。遗传性变异：非遗传性变异：基因结构改变表型改变第23页/共74页2023/4/1624名词解释

转化接合转导溶原性转换本章要点第24页/共74页2023/4/1625一、细菌变异的现象二、细菌遗传变异的物质基础三、细菌变异的机制主要内容

转化接合转导溶原性转换第25页/共74页2023/4/1626第二节细菌遗传变异一、细菌变异的现象

1.形态结构变异

L型菌；鞭毛（H-O变异）、荚膜、芽胞变异等

2.毒力变异

毒力增强-白喉棒状杆菌

；毒力减弱-疫苗制备(BCG)

3.耐药性变异

临床治疗中严重问题痢疾志贺菌–链霉素依赖菌

4.菌落变异从光滑型（S）

粗糙型（R）第26页/共74页2023/4/1627细胞壁缺陷型——细菌L型细菌L型的命名细菌L型培养后菌落

特征（图）细菌L型的临床意义细菌L型菌落：A细菌型菌落

B荷包蛋样L型菌落

C颗粒型L型菌落

D丝状型L型菌落第27页/共74页2023/4/1628二、细菌变异的物质基础

染色体质粒转座子第28页/共74页2023/4/1629（一）细菌染色体

细菌染色体为一环状双股DNA链，呈超螺旋形式缠绕成团，构成核质（染色体长度约为菌体总长1000倍）。内含细菌主要的遗传信息。目前，已完成约80种细菌全基因序列测定，对深入研究细菌致病机制及进化有重要意义。二细菌遗传的物质基础第29页/共74页2023/4/1630（二）质粒plasmid概念：质粒为细菌染色体外的遗传物质，环状双股DNA。质粒携带有遗传信息，控制某些特定的遗传性状，可独立复制，与细菌的遗传变异有关。第30页/共74页2023/4/1631种类：致育质粒/F质粒-(fertilityplasmid)F质粒，产生性菌毛---F+耐药质粒-(resistanceplasmid)R质粒毒力质粒-(virulenceplasmid)Vi质粒，产生相应毒素细菌素质粒-Col质粒，产生细菌素代谢质粒-编码产生相关酶，如脲酶、枸橼酸盐利用酶等第31页/共74页2023/4/1632特征：①自我复制-可与染色体同步/不同步②决定细菌某些生物学性状③可自行丢失及消除，不影响细菌存活④可转移性-可以各种方式转移到其它菌⑤相容性-几种质粒可存在于同一菌体内，称相容性质粒第32页/共74页2023/4/1633三、转座因子概念：是一类在细菌染色体、质粒上可自行移动的特异性的独立的DNA片段。种类：1.插入序列2.转座子3.整合子第33页/共74页2023/4/1634意义：①改变遗传物质的核苷酸序列②影响插入点附近基因的表达（失活）均能造成细菌性状的变异第34页/共74页2023/4/1635转座第35页/共74页2023/4/1636噬菌体感染细菌的一类病毒第36页/共74页2023/4/1637毒性噬菌体：杀死细菌温和噬菌体/前噬菌体：其基因整合到细菌基因组中第37页/共74页2023/4/1638噬菌体生活周期前噬菌体形成第38页/共74页2023/4/1639三、细菌变异的机制基因突变与修复基因的转移与重组第39页/共74页2023/4/1640（一）基因突变概念突变mutation

指细菌遗传物质的结构突然发生的稳定性的改变，可遗传子代。根据涉及基因的多少分为点突变及染色体畸变二种基因突变第40页/共74页2023/4/1641（二）基因突变的规律：1、突变率低2、自发性和随机性基因突变第41页/共74页2023/4/16423、回复突变野生型（自然环境下的表型株）突变型（发生了基因突变的菌株）

突变回复突变野生型突变型第42页/共74页2023/4/1643

基因的转移与重组二个细菌间部分遗传基因，可以发生转移（genetransfer)和重组(recombination)，使受体菌获得新的遗传性状。细菌基因转移和重组的方式：转化（transformation)接合(conjugation)转导(transduction)溶原性转换(lysogenicconversion)原生质体融合（protoplastfusion)基因的来源与载体第43页/共74页2023/4/1644（一）转化transformation概念

供体菌游离的DNA片段直接被受体菌摄取，使受体菌获得新的性状

小鼠体内肺炎球菌转化经典试验第44页/共74页2023/4/1645有荚膜肺炎链球菌（活菌）IIIS分离出IIIS型有荚膜的活菌小鼠体内肺炎链球菌转化试验Griffith(1928)分离出IIIS第45页/共74页2023/4/1646转化的DNA片段称转化因子转化因子分子量小，不超过10~20个基因，才可能被受体菌摄取摄入的供体菌DNA片段与受体菌相应DNA重组

重组菌；重组菌繁殖时，就可形成重组突变株，获得供体菌的某些性状。第46页/共74页2023/4/1647第47页/共74页2023/4/1648（二）接合conjugation概念

供体菌通过性菌毛将遗传物质（质粒）传递给受体菌（通过接合传递的质粒有F质粒、R质粒、Col质粒、毒力质粒）

第48页/共74页2023/4/1649细菌接合示意图扫描电镜15000×第49页/共74页2023/4/1650接合★F因子的传递—

F因子经接合传递后在受体菌中可有三种存在方式：第50页/共74页2023/4/1651①F质粒在受体菌中单独存在，使F-

菌转变为F+

菌，长出性菌毛。第51页/共74页2023/4/1652第52页/共74页2023/4/1653②F质粒经接合传递后,与染色体重组,整合后的细菌能高效地转移染色体上的基因，故称高频重组株

highfrequencyrecombinant,Hfr。

Hfr的细菌，基染色体上带有F质粒，因此，也可产生性菌毛

第53页/共74页2023/4/1654第54页/共74页2023/4/1655形成高频重组株：F质粒与细菌染色体整合，并使细菌长出性菌毛高频重组株Hfr第55页/共74页2023/4/1656③Hfr中的F质粒有时也可从Hfr中脱离下来，又形成了质粒。脱离下来的F质粒上可以带有染色体上邻近的一些基因，这种质粒称为F’质粒

第56页/共74页2023/4/1657F因子转移与复制①形成高频重组株②HfrHfrHfr③形成F’质粒从Hfr上脱离的F’第57页/共74页2023/4/1658因此，带有F质粒、Hfr、F’质粒的细菌均是F+阳性菌，有性菌毛，可与F-

菌接合第58页/共74页2023/4/1659★R质粒的传递

目前，临床上多重耐药菌株的出现与R质粒通过接合传递密切有关。

R质粒组成：

①耐药传递因子（resistancetransferfactor,RTF)

RTF类似F因子，可编码产生性菌毛并以接合方式转移。

②耐药决定因子（r决定因子）

第59页/共74页2023/4/1660RTFISR决定因子Tn9Tn4Tn5Tn9耐氯霉素Tn4耐氨苄青霉素、链霉素等Tn5耐卡那霉素R质粒组成示意图第60页/共74页2023/4/1661第61页/共74页2023/4/1662（三）转导transduction

概念

以温和噬菌体为载体，将供体菌的遗传物质转移到受体菌中，使受体菌获得新的遗传性状。噬菌体种类

毒性噬菌体\温和噬菌体(复习)

第62页/共74页2023/4/1663转导方式（普遍性转导、局限性转导）⒈普遍性转导-转导的DNA片段可以是供体菌染色体中任何部分。第63页/共74页2023/4/1664普遍性转导示意图整合成功完全转导整合失败流产转导噬菌体DNA细菌DNA细菌被裂解感染新的细菌供体菌DNA与受体菌DNA整合第64页/共74页2023/4/1665⒉局限性转导所转导的DNA片段只限于供体菌染色体中个别特定的基因第65页/共74页2023/4/1666galbioλ噬菌体DNA正常偏离galbioλ噬菌体DNAgalbioλ噬菌体DNAgalbioλ噬菌体DNAgalbioλ噬菌体DNAgalbioλ噬菌体DNA局限性转导示意图第66页/共74页2023/4/1667第67页/共74页2023/4/1668（四）溶原性转换

概念

温和噬菌体以前噬菌体形式