科赫原則是鑒定傳染病病原體的永存法則

1、科赫原則是鑒定傳染病病原體的永存法則從當前疫情嚴重的情況下來看，傳染病對人類的生命影響永遠是首 要的，因為傳染病具有傳染性和流行性特點，同時新型的病原體也 在不斷的涌現(xiàn)，盡管人類對付傳染病的技術也在不斷改進。在人類 歷史發(fā)展進程中，人類為了征服自然，遇到過各種各樣的挑戰(zhàn)。高中生物教材中的傳染病知識相當匱乏，除了必修3中的艾滋 病，選修1中的微生物培養(yǎng)和應用知識，大多是一些尖端技術， 如基因工程技術和克隆技術等。不管科技進步如何，有些傳統(tǒng)的規(guī) 律仍然是永恒存在的，如科赫原則就是鑒定傳染病病原體的永存法 則。問題：科赫原則是什么？科赫的主要成就有哪些？在當今科技發(fā)展 情形下，我們?nèi)绾窝永m(xù)和發(fā)展科赫

2、原則？01科赫和科赫原則羅伯特科赫（Robert Koch，18431910年），偉大的德國細菌學家， 諾貝爾醫(yī)學和生理學獎獲得者，主要是為了表彰他在肺結核研究方面的 貝獻。他為病原微生物學系統(tǒng)研究方法的建立奠定了基礎，使其成為一門獨立 的學科。他的研究方法，可能多少已經(jīng)受到現(xiàn)代研究方法的沖擊而顯得 意義不再；但是作為一種研究思路，對人們建立嚴謹?shù)乃伎剂晳T還是極 有意義的。科赫首創(chuàng)的顯微攝影留下的照片在今天也是高水平的。這些技術包括分離和純培養(yǎng)技術、培養(yǎng)基技術、染色技術等?？坪赵瓌t是科赫提出的一套科學驗證方法，用以驗證了細菌與病害的 關系?？坪赵瓌t(Koch s principle )包括：共

3、存性觀察：在每一病例中都出現(xiàn)相同的微生物，且在健康者體內(nèi) 不存在。分離：要從宿主分離出這樣的微生物并在培養(yǎng)基中得到純培養(yǎng)。接種：用這種微生物的純培養(yǎng)物接種健康而敏感的宿主，同樣的疾 病會重復發(fā)生。再分離：從試驗發(fā)病的宿主中能再度分離培養(yǎng)出這種微生物來。如果進行了上述4個步驟，并得到確實的證明，就可以確認該生物即 為該病害的病原物。純培弄物（必案和前面的做生物抽間）圖科赫法則示意圖從染號和槌康的 動物體內(nèi)職樣， 在墻養(yǎng)就上別縝養(yǎng)橫生物用病原曲按神 睡康動物歌也液成坦稅用呈憬鏡現(xiàn)辱實驗室培泰02科赫的主要成就在人類和各種疾病作斗爭時，羅伯特科赫無疑是表現(xiàn)最為突出的科學家 之一?？坪肇暙I不僅局限于對

4、肺結核、鼠疫、霍亂等傳染性疾病的研 究，同時他還找到了抑制這些傳染性疾病的方法?；诳坪肇暙I，人們將科赫稱為“瘟疫的克星”。1905年，科赫憑借 在醫(yī)學領域杰出的貢獻，成功摘下諾貝爾醫(yī)學獎。第一個發(fā)現(xiàn)傳染病是由病原細菌感染造成的一炭疽桿菌剛剛大學畢業(yè)后，1866年的某一天，小鎮(zhèn)的牛卻大批患上了炭疽病， 白天還活蹦活跳，經(jīng)過一個夜晚卻是一具死牛。甚至連同放牧人都會染 上這種惡疾，長滿膿包，痛苦地死去。出于醫(yī)生的職業(yè)敏感，他把死牛的血放在了顯微鏡下，發(fā)現(xiàn)滿視野的桿 狀物?！斑@是什么生物，會不會就是它引起的炭疽??？ ”，為了證明自 己的猜想，他在豚鼠身上開了個小口，刮進了用沾了一點病死動物的黑 血，

5、然后把豚鼠扔進單獨的籠子。炭疽桿菌第二天，豚鼠已經(jīng)死亡。他取出一小片發(fā)黑的脾臟放在顯微鏡下觀察， 他又發(fā)現(xiàn)了哪些桿狀物，就和前一天在牛血里面發(fā)現(xiàn)的桿狀物一樣。這 些桿狀物，就是炭疽桿菌，是炭疽病的罪魁禍首?？坪瞻l(fā)現(xiàn)了引起肺結核的病原菌一結核桿菌隨著時間的流逝，科赫在發(fā)現(xiàn)炭疽桿菌、霍亂弧菌的基礎上，發(fā)現(xiàn)了結 核桿菌。從1881年開始，科赫利用有利條件，開始了探究肺結核病因 的實驗。每當醫(yī)院進行結核病人尸解時，科赫必定到場，帶走一些結核病的結 節(jié)?；氐窖芯渴?，弄碎這些結節(jié)，涂在玻璃片上，然后放在高倍顯微鏡 下仔細觀察。每次和以前看到的一樣，涂片上并沒有什么異常的微生 物?！八鼤粫椭車镔|(zhì)同樣顏

6、色，以至于我們無法發(fā)現(xiàn)？”科赫和 他的助手決定用染色法試試看。他們動手準備了各種顏色的化學染料，并且制成許多結核節(jié)涂片，對不 同顏色的染料進行分組實驗?？坪漳托募氈碌刂鹌^察，果然在顯微鏡 中發(fā)現(xiàn)了顆粒狀的亮點，這些亮點有的單個分散著，有的相互排列 著。隨后，他和助手找來柏林市內(nèi)所有能找到的各種結核結節(jié)一一包括 人類的和動物的。然后，再用染色法制成（用的次甲基藍）的涂片進行 觀察。結核桿菌大量觀察的結果都顯示，這些顆粒狀的亮點都是同一種結核菌。科赫為 發(fā)現(xiàn)了結核菌而欣喜異常。他馬不停蹄地繼續(xù)研究，16天后，終于用 血清培養(yǎng)基（他也開創(chuàng)了體外培養(yǎng)法）獲得了對結核桿菌的純培養(yǎng)。他把這種純培養(yǎng)接種到

7、動物身上，動物也感染了結核菌病。1882年3月，科赫發(fā)表了一篇關于結核桿菌的論文，科赫認為結核桿 菌是引起結核病病發(fā)的原因。另外，1883年科赫還在印度發(fā)現(xiàn)了霍亂弧菌，在1897年以后他又研 究了鼠疫和昏睡病，發(fā)現(xiàn)了這兩種病的傳播媒介，前者是虱子，而后者 是一種采采蠅。這項研究成果綜合其他科學家關于瘧疾的研究成果，便 得出昆蟲媒介是傳播瘧疾的主要媒介。這就意味著只要消滅了昆蟲媒 介，便可以防止瘧疾的發(fā)生和擴大。發(fā)明了固體培養(yǎng)基面對桌子上擺著的洋菜膠（瓊脂）中，科赫忽然想起可以用它來培養(yǎng)細 菌。因為洋菜膠一碰到熱就溶化了，而當一冷下來，就凝固成膠凍，是 一種固體。他想，如果把肉湯加到洋菜膠里，這

8、樣做出來的肉湯樣菜 膠，既有肉汁的高營養(yǎng)料，又是一種固態(tài)的洋菜膠，這豈不是兼有二者 的優(yōu)點嗎。當天，他們就把含肉汁的洋菜膠做出來了。科赫把它倒入一 種圓形的玻璃皿里，等到冷了以后，玻璃皿里就凝出一片平滑的洋菜 膠。科赫用自己設計的一種接種的器具，從肉湯中取出一點細菌，輕輕地把 它劃在洋菜膠平面上，并蓋上玻璃蓋。過幾天，洋菜膠的表面產(chǎn)生一些 小的點子，這每一個小點，就是一群細菌。由于洋菜膠是固體，細菌沒 法亂跑，繁殖起來都積集在一堆，成為一個細菌的菌落。科赫從一個菌 落取出一點東西，放在顯微鏡下面看看，是純凈的一個品種的細菌。科赫的這種培養(yǎng)細菌的方法，獲得純凈品種的細菌，這種方法，后來不 僅成為

9、研究細菌的重要方法之一，而且還一直沿用到今，人們把它叫“固體培養(yǎng)基”。固體培養(yǎng)基培養(yǎng)細菌拓展：基因時代的科赫原則 新發(fā)傳染病的出現(xiàn)頻率在過去20年里快速升高，原因包括全球化、人 口爆炸、氣候變暖等。如何快速而準確地鑒別新發(fā)傳染病的病原體？ 這是公眾最關注的問題之一。100多年來的大量事實證明，科赫法則有絕對化之嫌?？坪债斈暌惨颜J 識到，某些病原體確實引發(fā)了傳染病，但它們并不完全滿足該法則的所 有條件。同種病原體感染對不同的人癥狀不一樣?，F(xiàn)在我們知道，宿主的敏感性取決于其遺傳、年齡、營養(yǎng)狀況、免疫 狀況等許多因素；某些人天生對瘧疾有免疫力，還有些人天生對HIV 有抵抗力。對傳染病病原體的確認，科

10、赫法則規(guī)定的是充分條件，不是必要條 件?？坪辗▌t代表了一套在理論上十分完美的判定標準。目前，雖然 科赫法則的應用有一定靈活性，但對不能符合的條件，科學家必須作出 合理的解釋；科赫法則的基本原則是不能違背的?；蚪M時代的生物技術，包括聚合酶鏈反應(PCR)、微芯片、高通量測 序等，可以提供更加快速、靈敏、簡便、廉價的方法直接進行微生物病 原的檢測。這些檢測主要借助于儀器自動完成，往往能在12天的時 間內(nèi)，得到檢測樣品中所有核酸的序列資料，即得到所有可能含有的微 生物基因序列的遺傳信息?；诤怂岬臋z測方法極其靈敏，甚至可在 疾病尚未發(fā)生時檢測出極少量的病毒。目前微生物病原快速鑒定的首選方法均以核酸

11、序列測定為基礎，通常 不再依賴于細胞培養(yǎng)或動物模型。這使科赫法則更難直接套用，因此有 必要對該法則進行修訂。美國斯坦福大學醫(yī)學及微生物學與免疫學教授戴維雷爾曼(David Relman)和同事提出了基因組時代的科赫法則：屬于假定病原體的核酸序列應該出現(xiàn)在特定傳染病的大多數(shù)病例 中。在已知的患病器官或明顯的解剖學部位，應能發(fā)現(xiàn)該微生物的核 酸，而在與相應疾病無關的器官中則不會發(fā)現(xiàn)。在未患病的宿主或組織中，與病原體相關的核酸序列的拷貝數(shù)應當 較少或完全檢測不到。隨著疾病的緩解，與病原體相關的核酸序列的拷貝數(shù)應減少或檢測 不到。如果臨床上有復發(fā)，則應該發(fā)生相反的情況。當序列檢測預示疾病將發(fā)生，或序列

12、拷貝數(shù)與疾病的嚴重程度有相 關性，則序列與疾病的聯(lián)系極可能構成因果關系。5.從現(xiàn)有序列推斷 出的微生物特性應符合該生物類群的已知生物學特性。應在細胞水平探求患病組織與微生物的關系：用原位雜交（進一步了解可參閱：熒光原位雜交技術原理和應用）來顯示發(fā)生了組織病理變化的特定區(qū)域，以證明微生物的存在，或顯示微生 物應該存在的區(qū)域。原位雜父示意圖這些以序列分析為基礎獲得的上述證據(jù)應當是可重復獲得的。（參 考嚴家新科學博客圈）4K針,群本受扯,殺吏后洗滌注：根據(jù)堿基互補配對原則，將特定的DNA序列與細胞內(nèi)的目標序列 互補結合，探針帶有熒光，在合適的激發(fā)光照射下，雜交探針與目標 DNA能夠在熒光顯微鏡下被清

13、楚的觀察到。該技術在臨床應用中具有快 速、準確的特點，并且操作相對簡單。04典型試題解析試題1： 3月24日是世界結核病防治日。下列關于結核桿菌的描述正 確的是（）高倍鏡下可觀察到該菌的遺傳物質(zhì)分布于具核膜的細胞核內(nèi)該菌是好氧菌，其生命活動所需要能量主要由線粒體提供該菌感染機體后能快速繁殖，表明其可抵抗宿主細胞的溶酶體的消 化降解該菌的蛋白質(zhì)在核糖體合成、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)加工后由高爾基體分泌運輸?shù)?相應部位答案：C解析：結核桿菌是原核生物，沒有核膜包被的細胞核，其遺傳物質(zhì)位于 擬核內(nèi)，故A錯誤；原核細胞只有核糖體一種細胞器，沒有其他線粒 體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體等多種細胞器，故B錯誤；機體內(nèi)的溶酶體屬 于人體免疫系統(tǒng)的第二道防線.能夠通過消化降解作用殺死部分侵入機 體的病菌，該菌能快速繁殖，說明能抵抗宿主細胞溶酶體的消化，故C 正確；原核細胞中沒有內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體等細胞器，故D錯誤。試題2：炭疽病是由炭疽桿菌引起的一種傳染病，下列有關炭疽桿菌的 說法正確的是（）炭疽桿菌屬于細菌，其DNA不與蛋白