课件 002 兽医微生物学教学课件 1
兽
医
微
生
物
学
兽医微生物学
(多媒体教学课件 )
天津农学院动科系动物预防医学教研室制作
2003/02/28
课件 002 兽医微生物学教学课件 3
绪言 共六部分，介绍微生物与微生物学的概念，微生物学发展简史，微生
物学理论与技术成就及应用，兽医微生物学的地位、任务与贡献。
细菌总论 共七章，介绍细菌的形态、构造、生理，消毒与灭菌，细菌生态、
致病机理、遗传变异，细菌分类与命名等。
免疫基础 共七章，介绍抗原抗体，免疫系统，抗感染免疫，变态反应，免
疫调节，免疫技术及应用等。
细菌各论 共十二章，介绍各属重要病原细菌的形态、生化特性、致病性、
微生物学诊断和免疫防治等。
真菌 共二章，介绍真菌的分类、形态、生化及致病特性，真菌病的诊断与
防治等。
病毒 共十四章，介绍病毒的形态、构造、繁殖、遗传、培养，病毒的致病
性。各科属重要病毒形态、生化及致病特性，微生物学诊断和防治等。
实验 共十多个，显微镜油镜的使用，细菌形态及构造观察，细菌抹片制备
及染色，培养基的制备，细菌的分离培养、生长表现观察、生化试验、药
敏试验，沉淀反应和凝集反应，重要病原菌的认识，真菌与病毒培养测定
等。
内
容
简
介
课件 002 兽医微生物学教学课件 4
第一章 细菌的形态与构造
第二章 细菌的生理
第三章 消毒与灭菌
第四章 细菌等微生物的生态
第五章 细菌的致病机理
第六章 细菌的遗传变异
第七章 细菌的分类与命名
课件 002 兽医微生物学教学课件 5
第六章 细菌的遗传变异
第一节 细菌遗传的物质基础
第二节 基因突变
第三节 基因的转移与重组
第四节 细菌遗传变异研究的实际意义
课件 002 兽医微生物学教学课件 6
第六章 细菌的遗传变异
第一节 细菌遗传的物质基础
一、基因组 细菌的基因组位于核体，是遗传的主要
物质基础。核体又称染色体，是由两条环状双螺旋
DNA长链组成，含细菌的遗传基因，控制细菌的遗传
与变异。 DNA含有四种碱基，即两种漂吟：腺 (A)和
鸟 (G)，两种嘧啶：胸腺 (T)和胞 (C)。
二、质粒 质粒是细菌染色体外的遗传物质，多为环
状双螺旋 DNA分子，可以自身复制，随宿主菌分裂传
到子代菌体。质粒也可自然或人工以转移、丢失。
课件 002 兽医微生物学教学课件 7
编码性菌毛的质粒称 致育质粒 或 F质粒,
有 F质粒的细菌有性菌毛，为雄性细菌；无 F
质粒的细菌无性菌毛，为雌性细菌。
编码细菌各种毒力因子的质粒统称 毒力质
粒 或 Vi质粒 。
细菌抗药性则由 R质粒 所决定。一个质粒
可同时具有几种编码功能。
课件 002 兽医微生物学教学课件 8
三, 转座因子 微生物的某些 DNA片段作为一个独立
单位可在染色体上移动, 移动甚至可发生在不同种细
胞之间 。 这种可移动的 DNA片段称为 转座因子 。 转座
因子有三类,插入序列 (IS),转座子 (Tn)以及某些特
殊噬菌体 。
IS与 Tn有两个共同特点,
1.都携带编码转座酶的基因；
2,其 DNA末端都有短的倒置末端重复子。
Tn是当今遗传学及基因工程研究的工具。
课件 002 兽医微生物学教学课件 9
四、毒力岛 (PAl) PAI指病原菌的某个或某些毒力基
因群，位于细菌染色体之内，称之为 毒力岛 。
PAI编码产物 PAI基因编码的产物为分泌性蛋白
或细胞表面蛋白。一种病原菌可以有一个以上的毒力
岛。
PAI的生物学意义 毒力岛可在致病菌株与非致病
菌株间重组，使后者通过基因重组获得致病性。
课件 002 兽医微生物学教学课件 10
第二节 基因突变
一, 概念 基因突变指生物细胞遗传物质 DNA分子结
构突然发生了稳定的可遗传的变化 。
按突变范围分, 染色体畸变 和 点突变 。 染色体畸变
指染色体的一大段发生了变化, 包括染色体结构上
的缺失, 重复, 插入, 易位和倒置 。 点突变指 DNA
链中一个或少数几个核苷酸对的改变, 包括置换 （
转换与颠换 ）, 缺失, 插人等造成的移码 。
按突变原因分, 自发突变 和 人工诱变 。 人工诱变是人
为应用诱变因素使微生物基因发生改变 （ 突变 ）, 突变率较
高 。 理化诱变因素如 x射线, 紫外光, 亚硝酸, 烷化剂 。
课件 002 兽医微生物学教学课件 11
二, 细菌变异的类型 细菌基因突变表现的变异类型
很多, 常见有以下几种 。
1,菌落形态变异 在一定条件下，光滑型 (S型 ) 菌落
可变为粗糙型 (R型 )，称为 S— R变异。 S型的抗原丧
失，毒力减弱。
2,抗原变异 由于细菌基因突变而引起其抗原结构发
生改变的变异类型。当编码细菌的抗原结构 (菌体抗
原、鞭毛抗原、荚膜抗原 )的基因发生突变时，引起
细菌抗原性变异。
课件 002 兽医微生物学教学课件 12
3.抗性变异 是对某种化学药物或致死物理因子抗
性的变异 。 如抗药性变异等, 它和化学药物的存在
并无关系 。
但细菌对于青霉素, 氯霉素, 四环素, 红霉素等
抗生素可出现由于诱导而产生的耐药性, 它类似于
诱导酶的产生 。
4,营养型变异 主要引起营养缺陷型变异, 即细
菌丧失合成一种或几种生长因子能力, 无法在基本
培养基上正常生长繁殖的变异类型 。
课件 002 兽医微生物学教学课件 13
三, 诱发细菌变异的方法 常用的诱变方法,
1,物理方法 包括 温度 及 各种射线 (紫外线, 激光,
X射线, γ射线, β射线等 )。
2,化学方法 化学诱变剂有 5溴脱氧尿苷, 5氟脱氧
尿苷, 2氨基嘌呤, 亚硝酸, 羟胺, 烷化剂等 。
3,生物学方法 增强毒力 （ 通过易感动物 ）, 减弱
毒力 （ 通过非易感动物等 ） 。
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第三节 基因的转移与重组
细菌的基因转移和重组的主要形式有 转化, 转导,
接合, 原生质体融合 和 转染 。
一, 转化 供体菌游离的 DNA片段直接进入受体菌,
使受体菌获得新的性状, 称为 转化 。 大多数细菌不
能接受外源性 DNA。
二, 转导 以温和噬菌体为媒介, 把供体菌的 DNA小
片段携带到受体菌中, 通过交换与整合, 使受体菌
获得供体菌的部分遗传性状, 称为 转导 。 获得新遗
传性状的受体菌, 称为 转导子 。
课件 002 兽医微生物学教学课件 15
三, 接合 是两个完整的细菌通过性菌毛直接
接触, 由供体细菌将质粒 DNA转移给受体细
菌的过程 。 接合性质粒有 F质粒, R质粒等 。
四, 原生质体融合 使遗传性状不同的两细菌
的原生质体发生融合, 并进而发生遗传重组,
以产生同时带有双亲性状的, 遗传性稳定的
融合子的过程, 称为 原生质体融合 。 是一种
更加有效的转移遗传物质的手段 。
课件 002 兽医微生物学教学课件 16
融合步骤, 选择亲本菌, 用 去除细胞壁 形成原生
质体, 加入促融合剂 PEG(聚乙二醇 )或通过电脉冲
等促进 融合, 然后在高渗溶液中稀释, 再涂布于
能使其细胞壁再生和分裂繁殖的培养基上, 待形
成菌落后, 通过 影印接种法, 将其接种到各种 选
择性培养 基上, 鉴定 它们是否为融合子, 最后测
定其生物学性状 。
能进行原生质体融合的细胞，包括原核生物中
的细菌和放线菌，而且还包括真核生物的细胞。
。
课件 002 兽医微生物学教学课件 17
五、转染 受体菌获得噬菌体 DNA的过程，称为
转染。受体菌部分性状发生改变。
第四节 细菌遗传变异研究的实际意义
揭示了细菌遗传变异的规律，而且推动整个分
子遗传学的发展。而且在实践方面，具有重大的
实用意义。
1、疾病诊断 在临床细菌学检查中，要作出正确
的诊断，不但要熟悉细菌的典型特性，还要了解
细菌的变异规律。如猪丹毒杆菌。
。
课件 002 兽医微生物学教学课件 18
2、疾病预防和治疗 由于抗生素的广泛使用，某些
可发生变异而形成耐药性。在治疗用药时，应选择
敏感抗菌药物，并应防止 耐药菌株 的扩散。
疫苗接种是预防传染病的有效措施, 弱毒菌苗株
都是病原菌的减毒变异株 。
3,基因工程 基因工程是用人工方法将所需要的某
一供体生物的 DNA大分子提取出来, 用工具酶切割,
把它与作为载体的 DNA分子连接起来, 然后与载体
一起导入某一易生长, 繁殖的受体细胞中, 让外源
遗传物质在其中正常的复制和表达, 获得新产物 。
课件 002 兽医微生物学教学课件 19
操作步骤 (1)目的基因分离； (2)目的基因与载体
DNA的体外重组； (3)重组载体导入受体细菌 （ 转
化 ） ； (4)复制与表达 。
应用产品 基因工程生产的人胰岛素, 脑啡肽,
干扰素, 新型诊断试剂, 疫苗 。
课件 002 兽医微生物学教学课件 20
复习思考题
1.何谓遗传, 变异?
2.概述细菌遗传变异的物质基础。
3.质粒有哪些主要特点及类型?
4.什么是转座因子?转座因子有何用途?
5.试述毒力岛的概念及遗传学意义。
6.试述细菌变异的类型及人工诱变方法。
7.在自然条件下细菌基因转移重组主要方式有哪些?
8.什么叫转化?试述转化的一般过程。
9.何谓转导?
10.何谓接合?试解释 F质粒接合,R质粒接合,COL质粒接合。
11.什么叫原生质体融合?它的基本操作过程如何?
12.什么是转染?细菌与真核细胞的转染有何异同?
13.研究细菌遗传变异在理论上有何重要意义及应用价值?
课件 002 兽医微生物学教学课件 21
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绪言 共六部分，介绍微生物与微生物学的概念，微生物学发展简史，微生
物学理论与技术成就及应用，兽医微生物学的地位、任务与贡献。
细菌总论 共七章，介绍细菌的形态、构造、生理，消毒与灭菌，细菌生态、
致病机理、遗传变异，细菌分类与命名等。
免疫基础 共七章，介绍抗原抗体，免疫系统，抗感染免疫，变态反应，免
疫调节，免疫技术及应用等。
细菌各论 共十二章，介绍各属重要病原细菌的形态、生化特性、致病性、
微生物学诊断和免疫防治等。
真菌 共二章，介绍真菌的分类、形态、生化及致病特性，真菌病的诊断与
防治等。
病毒 共十四章，介绍病毒的形态、构造、繁殖、遗传、培养，病毒的致病
性。各科属重要病毒形态、生化及致病特性，微生物学诊断和防治等。
实验 共十多个，显微镜油镜的使用，细菌形态及构造观察，细菌抹片制备
及染色，培养基的制备，细菌的分离培养、生长表现观察、生化试验、药
敏试验，沉淀反应和凝集反应，重要病原菌的认识，真菌与病毒培养测定
等。
内
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第一章 细菌的形态与构造
第二章 细菌的生理
第三章 消毒与灭菌
第四章 细菌等微生物的生态
第五章 细菌的致病机理
第六章 细菌的遗传变异
第七章 细菌的分类与命名
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第六章 细菌的遗传变异
第一节 细菌遗传的物质基础
第二节 基因突变
第三节 基因的转移与重组
第四节 细菌遗传变异研究的实际意义
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第六章 细菌的遗传变异
第一节 细菌遗传的物质基础
一、基因组 细菌的基因组位于核体，是遗传的主要
物质基础。核体又称染色体，是由两条环状双螺旋
DNA长链组成，含细菌的遗传基因，控制细菌的遗传
与变异。 DNA含有四种碱基，即两种漂吟：腺 (A)和
鸟 (G)，两种嘧啶：胸腺 (T)和胞 (C)。
二、质粒 质粒是细菌染色体外的遗传物质，多为环
状双螺旋 DNA分子，可以自身复制，随宿主菌分裂传
到子代菌体。质粒也可自然或人工以转移、丢失。
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编码性菌毛的质粒称 致育质粒 或 F质粒,
有 F质粒的细菌有性菌毛，为雄性细菌；无 F
质粒的细菌无性菌毛，为雌性细菌。
编码细菌各种毒力因子的质粒统称 毒力质
粒 或 Vi质粒 。
细菌抗药性则由 R质粒 所决定。一个质粒
可同时具有几种编码功能。
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三, 转座因子 微生物的某些 DNA片段作为一个独立
单位可在染色体上移动, 移动甚至可发生在不同种细
胞之间 。 这种可移动的 DNA片段称为 转座因子 。 转座
因子有三类,插入序列 (IS),转座子 (Tn)以及某些特
殊噬菌体 。
IS与 Tn有两个共同特点,
1.都携带编码转座酶的基因；
2,其 DNA末端都有短的倒置末端重复子。
Tn是当今遗传学及基因工程研究的工具。
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四、毒力岛 (PAl) PAI指病原菌的某个或某些毒力基
因群，位于细菌染色体之内，称之为 毒力岛 。
PAI编码产物 PAI基因编码的产物为分泌性蛋白
或细胞表面蛋白。一种病原菌可以有一个以上的毒力
岛。
PAI的生物学意义 毒力岛可在致病菌株与非致病
菌株间重组，使后者通过基因重组获得致病性。
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第二节 基因突变
一, 概念 基因突变指生物细胞遗传物质 DNA分子结
构突然发生了稳定的可遗传的变化 。
按突变范围分, 染色体畸变 和 点突变 。 染色体畸变
指染色体的一大段发生了变化, 包括染色体结构上
的缺失, 重复, 插入, 易位和倒置 。 点突变指 DNA
链中一个或少数几个核苷酸对的改变, 包括置换 （
转换与颠换 ）, 缺失, 插人等造成的移码 。
按突变原因分, 自发突变 和 人工诱变 。 人工诱变是人
为应用诱变因素使微生物基因发生改变 （ 突变 ）, 突变率较
高 。 理化诱变因素如 x射线, 紫外光, 亚硝酸, 烷化剂 。
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二, 细菌变异的类型 细菌基因突变表现的变异类型
很多, 常见有以下几种 。
1,菌落形态变异 在一定条件下，光滑型 (S型 ) 菌落
可变为粗糙型 (R型 )，称为 S— R变异。 S型的抗原丧
失，毒力减弱。
2,抗原变异 由于细菌基因突变而引起其抗原结构发
生改变的变异类型。当编码细菌的抗原结构 (菌体抗
原、鞭毛抗原、荚膜抗原 )的基因发生突变时，引起
细菌抗原性变异。
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3.抗性变异 是对某种化学药物或致死物理因子抗
性的变异 。 如抗药性变异等, 它和化学药物的存在
并无关系 。
但细菌对于青霉素, 氯霉素, 四环素, 红霉素等
抗生素可出现由于诱导而产生的耐药性, 它类似于
诱导酶的产生 。
4,营养型变异 主要引起营养缺陷型变异, 即细
菌丧失合成一种或几种生长因子能力, 无法在基本
培养基上正常生长繁殖的变异类型 。
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三, 诱发细菌变异的方法 常用的诱变方法,
1,物理方法 包括 温度 及 各种射线 (紫外线, 激光,
X射线, γ射线, β射线等 )。
2,化学方法 化学诱变剂有 5溴脱氧尿苷, 5氟脱氧
尿苷, 2氨基嘌呤, 亚硝酸, 羟胺, 烷化剂等 。
3,生物学方法 增强毒力 （ 通过易感动物 ）, 减弱
毒力 （ 通过非易感动物等 ） 。
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第三节 基因的转移与重组
细菌的基因转移和重组的主要形式有 转化, 转导,
接合, 原生质体融合 和 转染 。
一, 转化 供体菌游离的 DNA片段直接进入受体菌,
使受体菌获得新的性状, 称为 转化 。 大多数细菌不
能接受外源性 DNA。
二, 转导 以温和噬菌体为媒介, 把供体菌的 DNA小
片段携带到受体菌中, 通过交换与整合, 使受体菌
获得供体菌的部分遗传性状, 称为 转导 。 获得新遗
传性状的受体菌, 称为 转导子 。
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三, 接合 是两个完整的细菌通过性菌毛直接
接触, 由供体细菌将质粒 DNA转移给受体细
菌的过程 。 接合性质粒有 F质粒, R质粒等 。
四, 原生质体融合 使遗传性状不同的两细菌
的原生质体发生融合, 并进而发生遗传重组,
以产生同时带有双亲性状的, 遗传性稳定的
融合子的过程, 称为 原生质体融合 。 是一种
更加有效的转移遗传物质的手段 。
课件 002 兽医微生物学教学课件 16
融合步骤, 选择亲本菌, 用 去除细胞壁 形成原生
质体, 加入促融合剂 PEG(聚乙二醇 )或通过电脉冲
等促进 融合, 然后在高渗溶液中稀释, 再涂布于
能使其细胞壁再生和分裂繁殖的培养基上, 待形
成菌落后, 通过 影印接种法, 将其接种到各种 选
择性培养 基上, 鉴定 它们是否为融合子, 最后测
定其生物学性状 。
能进行原生质体融合的细胞，包括原核生物中
的细菌和放线菌，而且还包括真核生物的细胞。
。
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五、转染 受体菌获得噬菌体 DNA的过程，称为
转染。受体菌部分性状发生改变。
第四节 细菌遗传变异研究的实际意义
揭示了细菌遗传变异的规律，而且推动整个分
子遗传学的发展。而且在实践方面，具有重大的
实用意义。
1、疾病诊断 在临床细菌学检查中，要作出正确
的诊断，不但要熟悉细菌的典型特性，还要了解
细菌的变异规律。如猪丹毒杆菌。
。
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2、疾病预防和治疗 由于抗生素的广泛使用，某些
可发生变异而形成耐药性。在治疗用药时，应选择
敏感抗菌药物，并应防止 耐药菌株 的扩散。
疫苗接种是预防传染病的有效措施, 弱毒菌苗株
都是病原菌的减毒变异株 。
3,基因工程 基因工程是用人工方法将所需要的某
一供体生物的 DNA大分子提取出来, 用工具酶切割,
把它与作为载体的 DNA分子连接起来, 然后与载体
一起导入某一易生长, 繁殖的受体细胞中, 让外源
遗传物质在其中正常的复制和表达, 获得新产物 。
课件 002 兽医微生物学教学课件 19
操作步骤 (1)目的基因分离； (2)目的基因与载体
DNA的体外重组； (3)重组载体导入受体细菌 （ 转
化 ） ； (4)复制与表达 。
应用产品 基因工程生产的人胰岛素, 脑啡肽,
干扰素, 新型诊断试剂, 疫苗 。
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复习思考题
1.何谓遗传, 变异?
2.概述细菌遗传变异的物质基础。
3.质粒有哪些主要特点及类型?
4.什么是转座因子?转座因子有何用途?
5.试述毒力岛的概念及遗传学意义。
6.试述细菌变异的类型及人工诱变方法。
7.在自然条件下细菌基因转移重组主要方式有哪些?
8.什么叫转化?试述转化的一般过程。
9.何谓转导?
10.何谓接合?试解释 F质粒接合,R质粒接合,COL质粒接合。
11.什么叫原生质体融合?它的基本操作过程如何?
12.什么是转染?细菌与真核细胞的转染有何异同?
13.研究细菌遗传变异在理论上有何重要意义及应用价值?
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