消毒与灭菌遗传与变异

第三章消毒与灭菌理化的方法，杀死细菌，防止、控制传染病2023/2/21第一页，共73页。1、名词解释：消毒、灭菌、抑菌、防腐、无菌2、理解常用的物理、化学消毒方法。

本章要点2023/2/22第二页，共73页。根据作用的对象、杀灭的程度：消毒、灭菌、抑菌、防腐、无菌2023/2/23第三页，共73页。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〕2023/2/24第四页，共73页。●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。2023/2/25第五页，共73页。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、枯燥与低温抑菌

2023/2/26第六页，共73页。

热力灭菌法

一、物理消毒灭菌法高温杀灭細菌燃烧----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2023/2/27第七页，共73页。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)反复屡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2023/2/28第八页，共73页。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2023/2/29第九页，共73页。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外表消毒特点：应用范围：空气消毒手术室、传染病房、细菌实验室

2023/2/210第十页，共73页。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2023/2/211第十一页，共73页。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,以到达除菌目的滤菌器μm,只允许液体或气体及μm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2023/2/212第十二页，共73页。不锈钢滤器针式滤器2023/2/213第十三页，共73页。2023/2/214第十四页，共73页。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2023/2/215第十五页，共73页。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〔外表活性剂、脂溶剂〕

2023/2/216第十六页，共73页。2023/2/217第十七页，共73页。70%~75%高锰酸钾0.1%2%0.1%0.2%~0.3%2%~2.5%2%~4%2023/2/218第十八页，共73页。2023/2/219第十九页，共73页。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温度2023/2/220第二十页，共73页。本章小结消毒灭菌抑菌防腐无菌高压蒸汽灭菌最有效2023/2/221第二十一页，共73页。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2023/2/222第二十二页，共73页。2023/2/223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。形态构造、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：基因构造改变表型改变第二十三页，共73页。名词解释

转化接合转导溶原性转换本章要点2023/2/224第二十四页，共73页。一、细菌变异的现象二、细菌遗传变异的物质根底三、细菌变异的机制主要内容

转化接合转导溶原性转换2023/2/225第二十五页，共73页。第二节细菌遗传变异一、细菌变异的现象1.形态构造变异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〕2023/2/226第二十六页，共73页。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2023/2/227第二十七页，共73页。二、细菌变异的物质根底

染色体质粒转座子2023/2/228第二十八页，共73页。〔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，对深化研究细菌致病机制及进化有重要意义。二细菌遗传的物质根底2023/2/229第二十九页，共73页。〔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。2023/2/230第三十页，共73页。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2023/2/231第三十一页，共73页。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可自行丧失及消除，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2023/2/232第三十二页，共73页。三、转座因子概念：是一类在细菌染色体、质粒上可自行挪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2023/2/233第三十三页，共73页。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2023/2/234第三十四页，共73页。转座2023/2/235第三十五页，共73页。噬菌体感染细菌的一类病毒2023/2/236第三十六页，共73页。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2023/2/237第三十七页，共73页。噬菌体生活周期前噬菌体形成2023/2/238第三十八页，共73页。三、细菌变异的机制基因突变与修复基因的转移与重组2023/2/239第三十九页，共73页。〔一〕基因突变概念突变mutation指细菌遗传物质的构造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2023/2/240第四十页，共73页。〔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2023/2/241第四十一页，共73页。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2023/2/242第四十二页，共73页。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)原生质体交融〔protoplastfusion)基因的来源与载体2023/2/243第四十三页，共73页。〔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2023/2/244第四十四页，共73页。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〕IIISIIR活菌+IIIS死菌或IIR活菌+提取的IIISDNA别离出IIIS型有荚膜的活菌小鼠体内肺炎链球菌转化试验Griffith(1928)别离出IIIS2023/2/245第四十五页，共73页。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。2023/2/246第四十六页，共73页。2023/2/247第四十七页，共73页。〔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〕

2023/2/248第四十八页，共73页。细菌接合示意图扫描电镜15000×2023/2/249第四十九页，共73页。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：2023/2/250第五十页，共73页。①F质粒在受体菌中单独存在，使F-

菌转变为F+

菌，长出性菌毛。2023/2/251第五十一页，共73页。2023/2/252第五十二页，共73页。②F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

2023/2/253第五十三页，共73页。2023/2/254第五十四页，共73页。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Hfr2023/2/255第五十五页，共73页。③Hfr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

2023/2/256第五十六页，共73页。F因子转移与复制①形成高频重组株②HfrHfrHfr③形成F’质粒F’从Hfr上脱离的F’2023/2/257第五十七页，共73页。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2023/2/258第五十八页，共73页。★R质粒的传递

目前，临床上多重耐药菌株的出现与R质粒通过接合传递亲密有关。

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〕

2023/2/259第五十九页，共73页。RTFISR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2023/2/260第六十页，共73页。2023/2/261第六十一页，共73页。〔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)

2023/2/262第六十二页，共73页。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。2023/2/263第六十三页，共73页。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2023/2/264第六十四页，共73页。⒉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2023/2/265第六十五页，共73页。galbioλ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2023/2/266第六十六页，共73页。2023/2/267第六十七页，共73页。〔四〕溶原性转换

概念温和噬