第二章 原核微生物(1)

1、 第二章原核微生物 微生物学教案 21第二章原核微生物本章重点和难点：古细菌、真细菌与真核生物之间的比较，真细菌主要代表种类的特点及其应用*2.1细菌的分类和鉴定细菌分类学包括三个方面： 分类: 根据各种细菌的相似性和进化关系将其分为类 群，排放在适当的分类单元中。 鉴定: 是分类的操作过程，经过一系列测定来确定所研究的菌株属于哪个类群。命名: 根据命名的国际法规对所鉴定的菌株给以科学名称（学名）。2.1.1细菌分类的原则分类学上以种（species）作为分类系统的基本单位。分类系统由界（Kingdo-m）、门（Phylum）、纲（Class）、目（Order）、科（Family）、属（Gen

2、us）和种（Species）七个等级构成。根据需要还可在各级加分亚级，如亚门、亚纲等。种下可再分亚种和变种。在细菌分类中还有一个常见的名称即菌株。菌株（strain）是单个细胞在人工培养基上繁殖而来的群体，称纯培养体（pure culture）。依照国际命名法则，每一种生物都应当有一个用拉丁文命名的统一科学名称。其方法是采用瑞典科学家林奈（Carl von Linne）在1753年提出的双名法，即用两个拉丁文字连在一起，表示一个物种的学名。金黄色葡萄球菌：Staphylococcus aureus Rosenback属名:葡萄球菌属 种名:金黄色的 命名人荧光假单胞菌纤维素亚种的学名是：Pse

3、udomonas fluorescens subsp.cellulosae (var.)2.1.2细菌分类鉴定的依据和方法2.1.2.1经典方法（常规鉴定法）主要根据细菌形态和结构以及生理生化特性来确定它们在分类系统中的地位。一般采用以下几种项目：1.细胞的形状、大小、结构和染色反应*细胞的形状细菌细胞的基本形态有三种：即球状、杆状和螺旋状。但如果细分则有30多种。(如球菌的形状有球状、半球状、桶球状、卵状、梨状等；杆菌有的两端呈平截状，有的稍圆，有的略尖，有的膨大等；螺旋菌又分为螺旋状和弧状，它们的两端有的圆，有的尖等。由于菌体分裂后的排列方式不同，球菌又分为单球菌、双球菌、四联球菌、八叠球

4、菌、链球菌、葡萄球菌；杆菌又分为长杆菌、短杆菌、双杆菌和链杆菌。) 第二章原核微生物 微生物学教案 22(大型1.01.25 × 38 um、中型0.51.0 × 23 um、小型0.20.4 × 0.71.5 um     杆菌的形状差异显著，有些杆菌很长呈园柱状，称为长杆菌，有些较短而粗称为短杆菌，有些短到接近椭圆形，与球菌不容易区分。有的杆菌的一端有平截，有的较尖。杆菌分：单杆菌、双杆菌、链球菌。）（螺旋菌  呈弯曲状的细菌称之。 细菌的形状为螺旋状，称为螺旋菌，螺菌菌体较为坚硬有多个弯曲；细菌的形状为弧状，称为弧菌，

5、其菌体只有一个弯曲呈弧形（即弯度一圈）。） 第二章原核微生物 微生物学教案 23细胞的大小细胞的大小也是细菌鉴定 中必不可少的内容。球菌的大小以细胞的直径来表示，杆菌和螺旋菌则是用宽×长来表示，单位为m。一般情况：球菌0.51.0m，杆菌0.51m ×15m ，螺旋菌 0.52m ×150m。* 细胞的结构和染色反应(细菌细胞的结构在细菌分类中占有重要地位。在前面所讲的结构如细胞壁、芽胞、荚膜、鞭毛、内含物等细胞结构体都是必须检测的项目，因为不同的细菌的这些结构存在差异。另外，为了在光学显微镜下获得良好的辨析效果，对不同的结构部分需要采用相应的染色方法，如革兰氏染

6、色法、荚膜染色法、鞭毛染色法等。)*2.细菌的群体形态(细菌形体微小，肉眼看不见，但在营养基质中，细菌局限在一处大量繁殖，形成群体的团块则是肉眼可见的。这种细胞团块有一定的稳定性和专一性，我们称之为群体形态，也叫培养性状。认识群体形态，除鉴定的需要外，对检查菌种纯度，辨认菌种等都是很重要的。)菌落形态在固体平板培养基上，细菌局限在一处大量繁殖，聚集形成的团块称为菌落。细菌的菌落特征  是指许多微生物生长在一起可以看到的群体特征。菌落(集落)： 微生物的单个个体或孢子在固体培养基上生长繁殖后形成肉眼可见的集团。菌苔：几个菌落连在一起成片生长。不同的菌落、菌苔大小、形状、光泽、颜色、硬度

7、、透明度不同，这些特征可供鉴定参考。培养基：是人工配制的适合于不同微生物生长繁殖或者积累代谢产物的营养基实。   在固体培养基上：多生于培养基表面，光滑成粗糙、干燥成湿润，有不同气味，但菌落菌苔易于被挑起。 在半固体培养基上，用穿刺接种方法，如该细菌有鞭毛，能运动则沿穿刺线扩散生长，若无鞭毛不能运动，只在穿刺线处生长。在半固体培养基上：用穿刺接种方法，如该细菌有鞭毛，能运动则沿穿刺线扩散生长，若无鞭毛不能运动，只在穿刺线处生长。 在液体培养基上:   1.多数细菌呈现均匀浑浊（表现均匀生长）。  2.部分形成菌膜(专性需氧菌），在液体培养基表面

8、上形成菌膜，液体透明明或者稍浑浊。  3.形成菌环，在液体中间形成一圈环状物形成沉淀。  4.在液体底部形成沉淀。斜面菌苔特征液体培养特征 第二章原核微生物 微生物学教案 24（单凭形态特征，细菌只能被划分成很少的类群。许多科属的划分都是以生理生化性质为依据，因此，细菌的生理生化反应在细菌的分类鉴定中占有十分重要的地位。）*3.细菌的生理生化常规鉴定中常做的生理生化试验包括如下项目：氧化酶、接触酶、葡萄糖氧化、糖发酵、乙酰甲基甲醇试验、明胶液化、淀粉水解、硝酸盐还原、产氨试验、硫化氢的产生、吲哚产生、石蕊牛奶和碳源与氮源的利用等。 4.细菌的生态条件除营养条件外，对其它生活

9、条件如温度、pH、需氧性和耐盐性等也有一定的要求。2.1.2细菌的数值分类法传统分类法所采用的分类特征，数目较少，各分类特征有主次之分，实验结果采用双歧法整理。 第二章原核微生物 微生物学教案 251956年，一种新的分类法数值分类法（又称聚类分类法或安德生法）被用于细菌的分类。此法与传统分类有原则的区别。进行数值分类时，每个菌株就是一个操作分类单位，每个操作分类单位被一系列单位特征所说明。单个特征可以是形态的、生理的、生化的或其它方面等与传统分类法相比，此法所依据的分类特征数目多，一般不少于60个，多的达150个以上。一般来说，对菌株鉴定的可信程度与测出的单个特征数目成正比。数值分类法对待分

10、类特征采用同等重要原则，即所有分类特征不分主、次，依同等重要性来衡量。每个菌株的单个特征如细胞的园形或杆状、机体的运动与不运动等，以阳性（）或阴性（）表示，然后将所有菌株两两进行比较，分别求出各菌株间的各单个特征相似百分比。假设在A、B两个菌株的50个相对单个特征中，有40个单个特征同时为阳性或阴性，则这两个菌株之间的单个特征相似百分比为80%。求出相似百分比以后，将所有菌株按相似程度归类，即将相似百分比在同一水平、相近水平的归并一起（相似百分比越相近的，表示它们的亲缘关系越近）。最后，以相似百分比表示的亲缘关系为基础，将所有菌株分成若干个簇群，并用图或表的形式表示，而不是像传统分类法那样，将

11、鉴定的菌株归类到属、种，定出名称。2.1.3现代分子分类法核酸分析法是目前用于细菌分类新方法。在细菌细胞外，测定菌株间DNADNA或DNARNA的杂交率，根据核酸杂交率来判断各种细菌间的亲缘关系，此法称“核酸杂交法”。此外，还可以通过测定DNA的碱基比例或GCmol数百分含量来判断细菌种属间亲缘关系的远近。 ( G + C) mol数百分含量在细胞中极为稳定，其数值在细胞中有一个比较宽的幅度(2775mol%)。不同细菌，(G+C) mol%含量不同，含量差异愈大，分类地位愈疏远。DNA中(G+C)mol%含量的测定有物理和化学方法，但不同的方法测出结果有差异，不宜比较。*2.1.5细菌的分类系统*伯杰氏细菌鉴定手册1923年以来巳出至第九版（1994）伯杰氏系统细菌学手册1984年问世，至1989年出齐，共4卷，目前正在出亲版（第二版） 第二章原核微生物 微生物学教案 26 第二章原核微生物 微生物学教案 272.2真细菌(原核生物中，真细菌的种类繁多，广泛分布在自然界中，且同人类的生产、生活和健康有着密切关系，所以，对它的研究最多。在此，将真细菌分为G和G+两大类别来介绍一些常见的属。)2.2.1革兰氏阴性细菌 主要按细胞形态和与氧的关系分群： 2.2.1.1需氧性杆菌和球菌这一群细菌大多为腐生菌，但生理