第二章 原核微生物(1)

1、 第二章原核微生物 微生物學教案 21第二章原核微生物本章重點和難點：古細菌、真細菌與真核生物之間的比較，真細菌主要代表種類的特點及其應(yīng)用*2.1細菌的分類和鑒定細菌分類學包括三個方面： 分類: 根據(jù)各種細菌的相似性和進化關(guān)系將其分為類 群，排放在適當?shù)姆诸悊卧小?鑒定: 是分類的操作過程，經(jīng)過一系列測定來確定所研究的菌株屬于哪個類群。命名: 根據(jù)命名的國際法規(guī)對所鑒定的菌株給以科學名稱（學名）。2.1.1細菌分類的原則分類學上以種（species）作為分類系統(tǒng)的基本單位。分類系統(tǒng)由界（Kingdo-m）、門（Phylum）、綱（Class）、目（Order）、科（Family）、屬（Gen

2、us）和種（Species）七個等級構(gòu)成。根據(jù)需要還可在各級加分亞級，如亞門、亞綱等。種下可再分亞種和變種。在細菌分類中還有一個常見的名稱即菌株。菌株（strain）是單個細胞在人工培養(yǎng)基上繁殖而來的群體，稱純培養(yǎng)體（pure culture）。依照國際命名法則，每一種生物都應(yīng)當有一個用拉丁文命名的統(tǒng)一科學名稱。其方法是采用瑞典科學家林奈（Carl von Linne）在1753年提出的雙名法，即用兩個拉丁文字連在一起，表示一個物種的學名。金黃色葡萄球菌：Staphylococcus aureus Rosenback屬名:葡萄球菌屬 種名:金黃色的 命名人熒光假單胞菌纖維素亞種的學名是：Pse

3、udomonas fluorescens subsp.cellulosae (var.)2.1.2細菌分類鑒定的依據(jù)和方法2.1.2.1經(jīng)典方法（常規(guī)鑒定法）主要根據(jù)細菌形態(tài)和結(jié)構(gòu)以及生理生化特性來確定它們在分類系統(tǒng)中的地位。一般采用以下幾種項目：1.細胞的形狀、大小、結(jié)構(gòu)和染色反應(yīng)*細胞的形狀細菌細胞的基本形態(tài)有三種：即球狀、桿狀和螺旋狀。但如果細分則有30多種。(如球菌的形狀有球狀、半球狀、桶球狀、卵狀、梨狀等；桿菌有的兩端呈平截狀，有的稍圓，有的略尖，有的膨大等；螺旋菌又分為螺旋狀和弧狀，它們的兩端有的圓，有的尖等。由于菌體分裂后的排列方式不同，球菌又分為單球菌、雙球菌、四聯(lián)球菌、八疊球

4、菌、鏈球菌、葡萄球菌；桿菌又分為長桿菌、短桿菌、雙桿菌和鏈桿菌。) 第二章原核微生物 微生物學教案 22(大型1.01.25 × 38 um、中型0.51.0 × 23 um、小型0.20.4 × 0.71.5 um     桿菌的形狀差異顯著，有些桿菌很長呈園柱狀，稱為長桿菌，有些較短而粗稱為短桿菌，有些短到接近橢圓形，與球菌不容易區(qū)分。有的桿菌的一端有平截，有的較尖。桿菌分：單桿菌、雙桿菌、鏈球菌。）（螺旋菌  呈彎曲狀的細菌稱之。 細菌的形狀為螺旋狀，稱為螺旋菌，螺菌菌體較為堅硬有多個彎曲；細菌的形狀為弧狀，稱為弧菌，

5、其菌體只有一個彎曲呈弧形（即彎度一圈）。） 第二章原核微生物 微生物學教案 23細胞的大小細胞的大小也是細菌鑒定 中必不可少的內(nèi)容。球菌的大小以細胞的直徑來表示，桿菌和螺旋菌則是用寬×長來表示，單位為m。一般情況：球菌0.51.0m，桿菌0.51m ×15m ，螺旋菌 0.52m ×150m。* 細胞的結(jié)構(gòu)和染色反應(yīng)(細菌細胞的結(jié)構(gòu)在細菌分類中占有重要地位。在前面所講的結(jié)構(gòu)如細胞壁、芽胞、莢膜、鞭毛、內(nèi)含物等細胞結(jié)構(gòu)體都是必須檢測的項目，因為不同的細菌的這些結(jié)構(gòu)存在差異。另外，為了在光學顯微鏡下獲得良好的辨析效果，對不同的結(jié)構(gòu)部分需要采用相應(yīng)的染色方法，如革蘭氏染

6、色法、莢膜染色法、鞭毛染色法等。)*2.細菌的群體形態(tài)(細菌形體微小，肉眼看不見，但在營養(yǎng)基質(zhì)中，細菌局限在一處大量繁殖，形成群體的團塊則是肉眼可見的。這種細胞團塊有一定的穩(wěn)定性和專一性，我們稱之為群體形態(tài)，也叫培養(yǎng)性狀。認識群體形態(tài)，除鑒定的需要外，對檢查菌種純度，辨認菌種等都是很重要的。)菌落形態(tài)在固體平板培養(yǎng)基上，細菌局限在一處大量繁殖，聚集形成的團塊稱為菌落。細菌的菌落特征  是指許多微生物生長在一起可以看到的群體特征。菌落(集落)： 微生物的單個個體或孢子在固體培養(yǎng)基上生長繁殖后形成肉眼可見的集團。菌苔：幾個菌落連在一起成片生長。不同的菌落、菌苔大小、形狀、光澤、顏色、硬度

7、、透明度不同，這些特征可供鑒定參考。培養(yǎng)基：是人工配制的適合于不同微生物生長繁殖或者積累代謝產(chǎn)物的營養(yǎng)基實。   在固體培養(yǎng)基上：多生于培養(yǎng)基表面，光滑成粗糙、干燥成濕潤，有不同氣味，但菌落菌苔易于被挑起。 在半固體培養(yǎng)基上，用穿刺接種方法，如該細菌有鞭毛，能運動則沿穿刺線擴散生長，若無鞭毛不能運動，只在穿刺線處生長。在半固體培養(yǎng)基上：用穿刺接種方法，如該細菌有鞭毛，能運動則沿穿刺線擴散生長，若無鞭毛不能運動，只在穿刺線處生長。 在液體培養(yǎng)基上:   1.多數(shù)細菌呈現(xiàn)均勻渾濁（表現(xiàn)均勻生長）。  2.部分形成菌膜(專性需氧菌），在液體培養(yǎng)基表面

8、上形成菌膜，液體透明明或者稍渾濁。  3.形成菌環(huán)，在液體中間形成一圈環(huán)狀物形成沉淀。  4.在液體底部形成沉淀。斜面菌苔特征液體培養(yǎng)特征 第二章原核微生物 微生物學教案 24（單憑形態(tài)特征，細菌只能被劃分成很少的類群。許多科屬的劃分都是以生理生化性質(zhì)為依據(jù)，因此，細菌的生理生化反應(yīng)在細菌的分類鑒定中占有十分重要的地位。）*3.細菌的生理生化常規(guī)鑒定中常做的生理生化試驗包括如下項目：氧化酶、接觸酶、葡萄糖氧化、糖發(fā)酵、乙酰甲基甲醇試驗、明膠液化、淀粉水解、硝酸鹽還原、產(chǎn)氨試驗、硫化氫的產(chǎn)生、吲哚產(chǎn)生、石蕊牛奶和碳源與氮源的利用等。 4.細菌的生態(tài)條件除營養(yǎng)條件外，對其它生活

9、條件如溫度、pH、需氧性和耐鹽性等也有一定的要求。2.1.2細菌的數(shù)值分類法傳統(tǒng)分類法所采用的分類特征，數(shù)目較少，各分類特征有主次之分，實驗結(jié)果采用雙歧法整理。 第二章原核微生物 微生物學教案 251956年，一種新的分類法數(shù)值分類法（又稱聚類分類法或安德生法）被用于細菌的分類。此法與傳統(tǒng)分類有原則的區(qū)別。進行數(shù)值分類時，每個菌株就是一個操作分類單位，每個操作分類單位被一系列單位特征所說明。單個特征可以是形態(tài)的、生理的、生化的或其它方面等與傳統(tǒng)分類法相比，此法所依據(jù)的分類特征數(shù)目多，一般不少于60個，多的達150個以上。一般來說，對菌株鑒定的可信程度與測出的單個特征數(shù)目成正比。數(shù)值分類法對待分

10、類特征采用同等重要原則，即所有分類特征不分主、次，依同等重要性來衡量。每個菌株的單個特征如細胞的園形或桿狀、機體的運動與不運動等，以陽性（）或陰性（）表示，然后將所有菌株兩兩進行比較，分別求出各菌株間的各單個特征相似百分比。假設(shè)在A、B兩個菌株的50個相對單個特征中，有40個單個特征同時為陽性或陰性，則這兩個菌株之間的單個特征相似百分比為80%。求出相似百分比以后，將所有菌株按相似程度歸類，即將相似百分比在同一水平、相近水平的歸并一起（相似百分比越相近的，表示它們的親緣關(guān)系越近）。最后，以相似百分比表示的親緣關(guān)系為基礎(chǔ)，將所有菌株分成若干個簇群，并用圖或表的形式表示，而不是像傳統(tǒng)分類法那樣，將

11、鑒定的菌株歸類到屬、種，定出名稱。2.1.3現(xiàn)代分子分類法核酸分析法是目前用于細菌分類新方法。在細菌細胞外，測定菌株間DNADNA或DNARNA的雜交率，根據(jù)核酸雜交率來判斷各種細菌間的親緣關(guān)系，此法稱“核酸雜交法”。此外，還可以通過測定DNA的堿基比例或GCmol數(shù)百分含量來判斷細菌種屬間親緣關(guān)系的遠近。 ( G + C) mol數(shù)百分含量在細胞中極為穩(wěn)定，其數(shù)值在細胞中有一個比較寬的幅度(2775mol%)。不同細菌，(G+C) mol%含量不同，含量差異愈大，分類地位愈疏遠。DNA中(G+C)mol%含量的測定有物理和化學方法，但不同的方法測出結(jié)果有差異，不宜比較。*2.1.5細菌的分類系統(tǒng)*伯杰氏細菌鑒定手冊1923年以來巳出至第九版（1994）伯杰氏系統(tǒng)細菌學手冊1984年問世，至1989年出齊，共4卷，目前正在出親版（第二版） 第二章原核微生物 微生物學教案 26 第二章原核微生物 微生物學教案 272.2真細菌(原核生物中，真細菌的種類繁多，廣泛分布在自然界中，且同人類的生產(chǎn)、生活和健康有著密切關(guān)系，所以，對它的研究最多。在此，將真細菌分為G和G+兩大類別來介紹一些常見的屬。)2.2.1革蘭氏陰性細菌 主要按細胞形態(tài)和與氧的關(guān)系分群： 2.2.1.1需氧性桿菌和球菌這一群細菌大多為腐生菌，但生理