消毒与灭菌遗传与变异.ppt

2019/10/16,1,第三章 消毒与灭菌,理化的方法，杀死细菌，防止、控制传染病,2019/10/16,2,1、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,2019/10/16,3,根据作用的对象、杀灭的程度： 消毒、灭菌、抑菌、防腐、无菌,2019/10/16,4,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）,2019/10/16,5, 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。,2019/10/16,6,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,2019/10/16,7,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,干热灭菌法,2019/10/16,8,湿热灭菌法,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,2019/10/16,9,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,2019/10/16,10,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,2019/10/16,11,杀菌机理：,应用范围：,电离辐射,包括高速电子、X射线和 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,2019/10/16,12,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0.22m,只允许液体或气体及 孔径0.22m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,2019/10/16,13,不锈钢滤器,针式滤器,2019/10/16,14,2019/10/16,15,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,2019/10/16,16,一、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）,2019/10/16,17,2019/10/16,18,70%75%,高锰酸钾,0. 1%,2%,0.1%,0.2%0.3%,2%2.5%,2%4%,2019/10/16,19,2019/10/16,20,影响消毒剂作用的因素,2019/10/16,21,本章小结,消毒 灭菌 抑菌 防腐 无菌 高压蒸汽灭菌最有效,2019/10/16,22,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,2019/10/16,23,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,2019/10/16,24,名词解释 转化 接合 转导 溶原性转换,本章要点,2019/10/16,25,一、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,2019/10/16,26,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）,2019/10/16,27,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,2019/10/16,28,二、 细菌变异的物质基础,染色体 质粒 转座子,2019/10/16,29,（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,2019/10/16,30,（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。,2019/10/16,31,种类： 致育质粒/F质粒-(fertility plasmid)F质粒， 产生性菌毛-F+ 耐药质粒- (resistance plasmid) R质粒 毒力质粒- (virulence plasmid) 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,2019/10/16,32,特征： 自我复制-可与染色体同步/不同步 决定细菌某些生物学性状 可自行丢失及消除，不影响细菌存活 可转移性-可以各种方式转移到其它菌 相容性-几种质粒可存在于同一菌体内，称相容性质粒,2019/10/16,33,三、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,2019/10/16,34,意义： 改变遗传物质的核苷酸序列 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,2019/10/16,35,转座,2019/10/16,36,噬菌体,感染细菌的一类病毒,2019/10/16,37,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,2019/10/16,38,噬菌体生活周期,前噬菌体形成,2019/10/16,39,三、 细菌变异的机制,基因突变与修复 基因的转移与重组,2019/10/16,40,（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,2019/10/16,41,（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,2019/10/16,42,3、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,2019/10/16,43,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（gene transfer)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 (lysogenic conversion) 原生质体融合（protoplast fusion),基因的来源与载体,2019/10/16,44,（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,2019/10/16,45,有荚膜肺炎链球菌 （活菌）IIIS,无荚膜肺炎链球菌 （活菌）IIR,有荚膜肺炎链球菌 （死菌）IIIS,IIR活菌+IIIS死菌 或 IIR活菌+提取的IIIS DNA,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,2019/10/16,46,转化的DNA片段称 转化因子 转化因子分子量小，不超过1020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。,2019/10/16,47,2019/10/16,48,（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）,2019/10/16,49,细菌接合示意图 扫描电镜15000,2019/10/16,50,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：,2019/10/16,51, F质粒在受体菌中单独存在，使F- 菌转变为F+ 菌，长出性菌毛。,2019/10/16,52,2019/10/16,53,F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 high frequency recombinant,Hfr。 Hfr的细菌，基染色体上带有F质粒，因此，也可产生性菌毛,2019/10/16,54,2019/10/16,55,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,2019/10/16,56,Hfr 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,2019/10/16,57,2019/10/16,58,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,2019/10/16,59, 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： 耐药传递因子（resistance transfer factor,RTF) RTF类似F因子，可编码产生性菌毛并以接合方式转移。,耐药决定因子（r决定因子）,2019/10/16,60,R质粒组成示意图,2019/10/16,61,2019/10/16,62,（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),2019/10/16,63,转导方式（普遍性转导、局限性转导） 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。,2019/10/16,64,普遍性转导示意图,2019/10/16,65,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,2019/10/16,66,正常,偏离,gal,bio,噬菌体DNA,局限性转导示意图,2019/10/16,67,2019/10/16,68,（四）溶原性转换,概念 温和噬菌体以前噬菌体形式存在于细菌染色体中，并导致细菌基因型发生改变，使溶原性细菌获得了新的性状。,2019/10/16,69,溶原性转换（lysogenic conversion） 白喉棒状杆菌产生白喉毒素，是因其前噬菌体（-棒状噬菌体）带有毒素蛋白结构基因（tox基因）。 A群溶血性链球菌、肉毒梭菌、金黄色葡萄球菌、沙门菌、志贺菌等。,2019/10/16,70,举例 不产毒素白喉棒状杆菌（无致病性） 携带 棒状杆菌噬菌体 产毒素性白喉棒状杆菌 致病,2019/10/16,71