课件：第二章原核微生物及其分类.ppt

第二章 原核生物,第一节 细菌的分类与鉴定,第二节 真细菌,第三节 古细菌,2019,-,1,2019,-,2,第一节 细菌的分类与鉴定,1、细菌含义的界定,2、细菌分类学的工作内容,2019,-,3,第一节 细菌的分类与鉴定,一、细菌分类的原则,细菌分类系统,2019,-,4,第一节 细菌的分类与鉴定,一、细菌分类的原则,国际命名法则：林奈的双名法,亚种：subsp.（subspecies） 变种：var.(variety),学 名 = 属 名 + 种名 + 命名人姓氏,枯草芽孢杆菌： Bacillus subtilis Cohn,荧光假单胞菌纤维素亚种：Pseudomonas fluorescens subsp. cellulosae,亚种,2019,-,5,形态学 生理生化 免疫学 遗传学,第一节 细菌的分类与鉴定,二、细菌分类鉴定的依据和方法,分类鉴定依据,2019,-,6,第一节 细菌的分类与鉴定,二、细菌分类鉴定的依据和方法,分类鉴定方法,经典方法 数值分类法 分子分类法,2019,-,7,（一）经典方法（依据细菌形态、细胞结构、生理生化特性）,第一节 细菌的分类与鉴定,二、细菌分类鉴定的依据和方法,1、细胞的形状、大小、结构和染色反应 （1）形状：,细菌的基本形状,2019,-,8,第一节 细菌的分类与鉴定,二、细菌分类鉴定的依据和方法,1、细胞的形状、大小、结构和染色反应 （1）形状球菌,单球菌,双球菌,链球菌,（一）经典方法（依据细菌形态、细胞结构、生理生化特性）,球菌分裂后的子细胞的连接方式,2019,-,9,八叠球菌,四联球菌,葡萄球菌,第一节 细菌的分类与鉴定,二、细菌分类鉴定的依据和方法,1、细胞的形状、大小、结构和染色反应 （1）形状球菌,（一）经典方法（依据细菌形态、细胞结构、生理生化特性）,球菌分裂后的子细胞的连接方式,2019,-,10,2019,-,11,梭状芽孢杆菌,短杆菌,长杆菌,第一节 细菌的分类与鉴定,二、细菌分类鉴定的依据和方法,1、细胞的形状、大小、结构和染色反应 （1）形状杆菌,（一）经典方法（依据细菌形态、细胞结构、生理生化特性）,杆菌的基本形状,2019,-,12,第一节 细菌的分类与鉴定,二、细菌分类鉴定的依据和方法,1、细胞的形状、大小、结构和染色反应 （1）形状螺旋菌,（一）经典方法（依据细菌形态、细胞结构、生理生化特性）,螺旋不满一圈称为弧菌(vibrio)，满26环称为螺旋菌(spirllum)，旋转周数在6环以上的称为螺旋体(spirochaeta)。,螺旋菌,弧菌,螺旋体,2019,-,13,弧菌：,菌体只有一个弯曲，其程度不足一圈， 形似“C”字或逗号，鞭毛偏端生。,蛭弧菌,霍乱弧菌,2019,-,14,螺旋菌：,菌体回转如螺旋，螺 旋数目和螺距大小因 种而异。鞭毛二端生 细胞壁坚韧，菌体较 硬。,2019,-,15,螺旋体菌：,菌体柔软，用于运动的类似鞭毛的轴丝位于细胞外鞘内。,梅毒密螺旋体,2019,-,16,第一节 细菌的分类与鉴定,二、细菌分类鉴定的依据和方法,1、细胞的形状、大小、结构和染色反应 （1）形状细菌的特殊形态,（一）经典方法（依据细菌形态、细胞结构、生理生化特性）,柄细菌 肾形菌 臂微菌 网格硫细菌 贝日阿托氏菌(丝状) 具子实体的粘细菌,2019,-,17,第一节 细菌的分类与鉴定,二、细菌分类鉴定的依据和方法,1、细胞的形状、大小、结构和染色反应 （1）形状细菌的异常形态,（一）经典方法（依据细菌形态、细胞结构、生理生化特性）,结核杆菌的异常形态,结核杆菌的正常形态,2019,-,18,第一节 细菌的分类与鉴定,二、细菌分类鉴定的依据和方法,1、细胞的形状、大小、结构和染色反应 （2）大小,（一）经典方法（依据细菌形态、细胞结构、生理生化特性）,(1)测量：测微尺,(2)长度单位： 微米(m),(3)表示： 球菌:直径0.5-1.0 m 杆菌:宽(0.5-1.0 m )长 螺菌:宽、长、螺距,2019,-,19,与细菌鉴定有关的细胞结构： 细胞壁 芽孢 荚膜 鞭毛 内含物 细胞结构的光学鉴定方法：染色 革兰氏染色法 芽孢染色法 荚膜染色法 鞭毛染色法,第一节 细菌的分类与鉴定,二、细菌分类鉴定的依据和方法,1、细胞的形状、大小、结构和染色反应 （3）细菌结构与染色反应,（一）经典方法（依据细菌形态、细胞结构、生理生化特性）,2019,-,20,(6)细胞壁缺陷细菌：,缺壁突变L型细菌 实验室或宿 主体内形成 基本去尽原生质（G+） 缺 壁 人工去壁 细 菌 部分去除球状体（G-） 在自然界长期进化中形成枝原体,2019,-,21,a.L型细菌（L-form of bacteria）,细菌在某些环境条件下（实验室或宿主体内）通过 自发突变而形成的遗传性稳定的细胞壁缺陷变异型。,因英国李斯德（Lister）预防研究所首先发现而得名 （1935年，念珠状链杆菌 Streptobacillus moniliformis）,特点：,没有完整而坚韧的细胞壁，细胞呈多形态；,有些能通过细菌滤器，故又称“滤过型细菌”,对渗透敏感，在固体培养基上形成“油煎蛋”似 的小菌落（直径在0.1mm左右）；,2019,-,22,由于细菌细胞微小又透明，一般先要经过染色才能在显微镜下观察清晰。,2019,-,23,第一节 细菌的分类与鉴定,二、细菌分类鉴定的依据和方法,1、细胞的形状、大小、结构和染色反应 （3）细菌结构与染色反应,（一）经典方法（依据细菌形态、细胞结构、生理生化特性）,简 单 染 色 法,2019,-,24,第一节 细菌的分类与鉴定,二、细菌分类鉴定的依据和方法,1、细胞的形状、大小、结构和染色反应 （3）细菌结构与染色反应,（一）经典方法（依据细菌形态、细胞结构、生理生化特性）,背景着色，菌体不着色，多用于荚膜的观察。,背 景 染 色 法,2019,-,25,第一节 细菌的分类与鉴定,二、细菌分类鉴定的依据和方法,1、细胞的形状、大小、结构和染色反应 （3）细菌结构与染色反应,（一）经典方法（依据细菌形态、细胞结构、生理生化特性）,2019,-,26,菌落特征：大小、形状、隆起形状、边缘和表面状况、颜色、黏度、硬度、透明度等。,第一节 细菌的分类与鉴定,二、细菌分类鉴定的依据和方法,2、细胞的群体形态（菌落形态、斜面菌苔、液体培养形态） （1）菌落：在固体培养基上（内）形成的以母细胞为中心的一堆肉眼可见的，有一定形态、构造特征的子细胞集团。 如果该母细胞是一个单细胞，由它繁殖成的菌落就是单菌落 或克隆（clone)，则它的一切后代都是纯种培养物。,（一）经典方法（依据细菌形态、细胞结构、生理生化特性）,2019,-,27,2、细胞的群体形态（菌落形态、斜面菌苔、液体培养形态） （2）菌苔：在斜面培养基上划线接种，培养3-5天形成的培养物。如果多个菌落连成一片，或者用大量纯种细胞接种在固体培养基 上，则长成的培养物就是菌苔。,第一节 细菌的分类与鉴定,二、细菌分类鉴定的依据和方法,（一）经典方法（依据细菌形态、细胞结构、生理生化特性）,菌苔特征： 隆起形状、表面形状、表面光泽、质地、颜色等。,2019,-,28,2、细胞的群体形态（菌落形态、斜面菌苔、液体培养形态） （2）液体培养：培养1-3天后，观察液体培养基表面生长状态,第一节 细菌的分类与鉴定,二、细菌分类鉴定的依据和方法,（一）经典方法（依据细菌形态、细胞结构、生理生化特性）,培养特征：混浊程度，沉淀形态，有无气泡、颜色等。,反映微生物与氧气的关系,2019,-,29,常用的细菌鉴定的生化试验 氧化酶 接触酶 葡萄糖氧化 糖发酵,3、生理生化反应,第一节 细菌的分类与鉴定,二、细菌分类鉴定的依据和方法,（一）经典方法（依据细菌形态、细胞结构、生理生化特性）,微生物的许多科、属的划分必须依据生理生化性质的分析,2019,-,30,4、细菌的生态条件,第一节 细菌的分类与鉴定,二、细菌分类鉴定的依据和方法,（一）经典方法（依据细菌形态、细胞结构、生理生化特性）,温度 pH O2 等,不同微生物对生态条件的需求有差异，这种差异也是分类鉴定的重要依据。,2019,-,31,第一节 细菌的分类与鉴定,二、细菌分类鉴定的依据和方法,（二）细菌的数值分类法（始于20世纪50年代末 ）,数值分类法与传统方法的区别： 采用更多的分类特征，并且各特征不分主次，同等对待。,用数理统计的方法处理细菌的各种特征，求出相似值，根据相似值大小决定细菌在分类学中的关系，并进行类群的划分。,2019,-,32,第一节 细菌的分类与鉴定,二、细菌分类鉴定的依据和方法,（三）分子分类法,分类的依据：遗传特征,1、G+C百分比的测定,原 理：,A-腺嘌呤 T-胸腺嘧啶 G-鸟嘌呤 C-胞嘧啶,（2）不同细菌G+C百分比值的变化幅度较大（27-75%）,（1）同种细菌DNA中的碱基对的顺序、数量和比例稳定。,2019,-,33,2、核酸杂交,第一节 细菌的分类与鉴定,二、细菌分类鉴定的依据和方法,（三）分子分类法,基本原理： 双链DNA加热解链成为单链； 恢复温度后DNA单链互补形成稳定的双链,2019,-,34,3、16S rRNA碱基测序（80%的rRNA） 原 理：根据不同原核生物16S rRNA碱基序列的相似性比较不同生物间的进化关系。,第一节 细菌的分类与鉴定,二、细菌分类鉴定的依据和方法,（三）分子分类法,2019,-,35,微生物分类方法,经典方法,数值分类方法,分子分类方法,个体形态观察,群体形态观察,各项理化指标采用“等重原则”,G+C含量的测定,核酸杂交,16S rDNA序列的测定,形状 （球，杆，螺旋）,大小 （微米）,染色等,菌落：颜色，边缘，隆起度，粘度等,菌苔,形态学,形态学,生理生化测定 （碳源、氮源利用等）,2019,-,36,第一节 细菌的分类与鉴定,三、生物的分类系统,（一）两个生物分类系统,1、生物的五界系统： 惠特克，1969年；,动物界 植物界 原生生物界 真菌界 原核生物界,2019,-,37,2、三原界（三域）系统：沃斯，1978,根据生物的16SrRNA碱基序列，对生物进行划分。,真细菌 古细菌 真核生物,第一节 细菌的分类与鉴定,三、生物的分类系统,（一）两个生物分类系统,2019,-,38,影响较大的两部著作：,第一节 细菌的分类与鉴定,三、生物的分类系统,（二）细菌的分类系统,1、伯杰氏细菌鉴定手册，1994年，第九版,特点：吸纳了与核糖体RNA测序有关概念，并结合常规分类信息。,特点：以细菌形态、生理类型为依据，参考了系统发育关系,2、伯杰氏系统细菌学手册，第2版已出版,2019,-,39,第二节 真细菌,1、革兰氏阴性菌 2、革兰氏阳性菌 3、放线菌,真细菌是人类研究得最多的一类原核生物。,螺旋体 球菌 杆菌 螺菌,需氧 兼性 厌氧,球菌 乳酸菌 杆菌（有芽孢、无芽孢） 假丝状杆菌,按形态及与氧的关系分,2019,-,40,2019,-,41,第二节 真细菌,一、革兰氏阴性菌,（一）需氧性杆菌和球菌,（二）需氧性螺菌和弯曲杆菌,如：克雷伯氏杆菌、布氏杆菌、假单胞菌属的成员。,哈维氏壶菌,2019,-,42,（三）兼性厌氧细菌,按形态、鞭毛及氧化酶反应分,沙门氏菌属 志贺氏菌属 大肠杆菌属,动物肠道的病原菌,第二节 真细菌,一、革兰氏阴性菌,2019,-,43,第二节 真细菌,一、革兰氏阴性菌,（四）蓝细菌,形状：球状、杆状，单细胞或多细胞连接的丝状。,大小：直径范围，0.560m, 大多3-10m。,1、形态大小：,链杆状,丝状聚合体,球状（正在分裂）,2019,-,44,第二节 真细菌,一、革兰氏阴性菌,1、形态大小：,（四）蓝细菌,2019,-,45,(1) 进行放氧光合作用(有氧条件下),3、蓝细菌的主要生理特点,第二节 真细菌,一、革兰氏阴性菌,(2)部分具有固N能力（热带地区、水稻田）,异形胞,（四）蓝细菌,2019,-,46,第二节 真细菌,二、革兰氏阳性菌,（三）革兰氏阳性杆菌 芽孢杆菌：芽孢杆菌属和梭菌属 无芽孢杆菌,（一）革兰氏阳性球菌 子细胞聚集排列状态、呼吸类型。如：枯草芽孢杆菌。,（二）乳酸细菌 代谢特征：发酵产物为乳酸,2019,-,47,大肠杆菌 （Escherichia coli，常常简写为：E. coli ),革兰氏阴性菌：,革兰氏阳性菌：,枯草芽孢杆菌 （Bacillus subtilis，简写：B. subtilis); 金黄色葡萄球菌（Staphylococcus aureus ）,2019,-,48,第二节 真细菌,三、放线菌,介于细菌与丝状真菌之间而又接近于细菌的一类革兰氏阳性、单细胞、多核的丝状原核微生物。,2019,-,49,（一）放线菌的形态结构,第二节 真细菌,三、放线菌,依据分布和功能分类,2019,-,50,孢子常常有颜色,基内菌丝常常产生色素,菌落正面的颜色,菌落背面的颜色,基内菌丝常常产生色素,水溶性色素,脂溶性色素,2019,-,51,不同类型的孢子丝,灰色链霉菌的直形孢子链,玫瑰花链霉菌能登亚种的螺旋形孢子链（下）,第二节 真细菌,三、放线菌,（一）放线菌的形态结构,2019,-,52,（二）放线菌的菌落特征,第二节 真细菌,三、放线菌,放大镜下可见菌落外围具辐射状菌丝。,菌落相对于其它细菌来说较小；,菌落质地致密，表面光平或有皱折；,2019,-,53,（二）放线菌的菌落特征,第二节 真细菌,三、放线菌,A：诺尔斯氏链霉菌 B：皮疽诺卡氏菌； C：酒红指孢囊菌 D：游动放线菌； E：小单胞菌 F：皱双孢马杜拉放线菌,2019,-,54,A：卡特利链霉菌； B：弗氏链霉菌； C：吸水链霉菌金泪亚种；D：卡那霉素链霉菌； E：除虫链霉菌； F：生磺酸链霉菌,（二）放线菌的菌落特征,第二