医学微生物学课件

绪论第一节微生物第二节微生物学第三节医学微生物学

微生物(microorganism)：是存在于自然界的一大群体形微小、结构简单、肉眼直接看不见，必须借助光学显微镜或电子显微镜放大数百倍、数千倍，甚至数万倍才能观察到的微小生物。第一节微生物真核细胞型微生物——细胞核分化程度高，有核膜和核仁，细胞器完整。如真菌。原核细胞型微生物——细胞核的分化较低，仅有原始核，无核膜、核仁。细胞器很不完善。DNA和RNA同时存在。这类微生物众多，有细菌、放线菌、支原体、衣原体、立克次体、螺旋体。非细胞型微生物——是最小的一类微生物。无典型的细胞结构，只能在活细胞内生长繁殖。核酸类型为DNA或RNA。病毒属之。微生物的种类与分布三型八大类微生物与人类的关系绝大多数微生物对人类和动、植物是有益的，而且有些是必需的。1.在自然界中元素的循环2.在工业方面的作用3.在农业方面的作用4.在医药方面的作用只有少数的微生物对人类和动、植物是有害的。微生物学(microbiology)：是生命科学的一个重要分支，是研究微生物的类型、分布、形态、结构、代谢、生长繁殖、遗传、进化，以及与人类、动物、植物等相互关系的一门科学。微生物学工作者的任务：是将对人类有益的微生物用于生产实际，对人类有害的微生物予以改造、控制和消灭；使微生物学朝向人类需要的方向发展。第二节微生物学微生物学经验时期实验微生物学时期现代微生物学时期微生物学的发展过程

1676年荷兰人列文虎克用自磨镜片，创造了一架能放大266倍的原始显微镜检查了污水、齿垢、粪便等，发现了许多肉眼看不见的微小生物，正确描述了微生物的形态有球形、杆状和螺旋样，为微生物的存在提供了科学依据。(EdwardJenner,1749~1823)首创用牛痘预防天花，为预防医学开辟了广阔途径。(LouisPasteur,1822~1895)首先实验证明有机物发酵和腐败是由微生物引起，而酒类变质是因污染了杂菌所致。自此，微生物学成为一门独立学科。成功研制鸡霍乱、炭疽和狂犬病疫苗。(JosephLister,1827~1912)首创用石炭酸喷洒手术室和煮沸手术用具以防术后感染，为防腐、消毒，以及无菌操作奠定了基础。(RobertKoch,1843~1910)创用固体培养基，使有可能将细菌从环境或病人排泄物等标本中分离成为纯培养，利于对各种细菌的特性分别研究。他还创用了染色方法和实验动物感染，为发现多种传染病的病原菌提供实验手段。郭霍法则：1.特殊的病原菌应在同一疾病中查见，在健康人中不存在；2.该病原菌能被分离培养得纯种；3.该纯培养物接种至易感动物，能产生同样病症；4.自人工感染的实验动物体内能重新分离得该病原菌纯培养。第三节医学微生物学医学微生物学(medicalmicrobiology)：是微生物学的一个分支，是一门基础医学课程。主要研究与医学有关病原微生物的生物学特性、致病和免疫机制，以及特异性诊断、防治措施，以控制和消灭感染性疾病和与之有关的免疫损伤等疾病，达到保障和提高人类健康水平的目的。细菌的形态与结构

细菌(bacterium)是属原核生物界(prokaryotae)的一种单细胞微生物。第一节细菌的大小与形态第二节细菌的结构第三节细菌形态与结构检查法第一节细菌的大小与形态观察细菌常用光学显微镜，其大小用测微尺在显微镜下进行测量，以微米(μm)为单位。不同种类的细菌大小不一，同一种细菌也因菌龄和环境因素的影响而有差异。细菌按其外形，主要有球菌杆菌螺形菌球菌(coccus)脑膜炎奈瑟菌双球菌(diplococcus)肺炎链球菌链球菌(streptococcus)球菌(coccus)球菌(coccus)葡萄球菌(streptococcus)球菌(coccus)四联球菌(tetrad)球菌(coccus)八叠球菌(sarcina)杆菌(bacillus)不同杆菌的大小、长短、粗细很不一致。炭疽芽胞杆菌3-10μm大中大肠埃希菌2-3μm小布鲁菌0.6-1.5μm杆菌的形态多样杆菌(bacillus)两端齐平炭疽芽胞杆菌两端尖细白喉棒状杆菌杆菌(bacillus)杆菌的形态多样分枝杆菌双歧杆菌螺形菌(spiralbacterium)弧菌螺菌螺杆菌第二节细菌的结构基本结构细胞壁、细胞膜、细胞质、核质特殊结构荚膜、鞭毛、菌毛、芽胞一.基本结构（一）细胞壁(cellwall)革兰阳性菌革兰阴性菌革兰染色两类细菌细胞壁的共同组分为肽聚糖，但各有其特殊组分。革兰染色法：涂片风干固定结晶紫碘液95%乙醇复红1min1min脱色1.肽聚糖(peptidoglycan)革兰阳性菌肽聚糖—聚糖骨架、四肽侧链、五肽交联桥青霉素作用点溶菌酶作用点N-乙酰葡糖胺N-乙酰胞壁酸革兰阴性菌肽聚糖—聚糖骨架、四肽侧链1.肽聚糖(peptidoglycan)2.革兰阳性菌细胞壁特殊组分壁磷壁酸膜磷壁酸3.革兰阴性菌细胞壁特殊组分3.革兰阴性菌细胞壁特殊组分脂多糖(lipopolysaccharid,LPS)革兰阳性菌与阴性菌细胞壁结构比较细胞壁革兰阳性菌革兰阴性菌强度较坚韧较疏松厚度20-80nm10-15nm肽聚糖层数可多达50层1-2层肽聚糖含量占细胞壁干重50%-80%占细胞壁干重5%-20%磷壁酸+—外膜—+脂蛋白—+脂多糖—+维持菌体固有的形态保护细菌抵抗低渗环境参与菌体内外的物质交换菌体表面带有多种抗原分子，可诱发机体的免疫应答。4.细胞壁的功能细菌细胞壁缺陷型或L型(bacterialLform)：细胞壁受损后仍能生长和分裂的细菌。在一般环境中不能耐受菌体内的高渗透压而将会涨破死亡。在高渗环境下，仍可存活。革兰阳性菌细胞壁缺失后，原生质仅被一层细胞膜包住——原生质体(protoplast)。革兰阴性菌肽聚糖层受损后尚有外膜保护——原生质球(spheroplast)。某些L型仍有一定的致病力，通常引起慢性感染。5.细菌细胞壁缺陷型（细菌L型）

细菌L型呈高度多形性，大小不一。着色不匀，无论其原为革兰阳性或阴性菌，形成L型大多染成革兰阴性。(1)细菌L型的形态和染色性蜡样芽胞杆菌L型的镜下形态（多形性）细菌L型生长缓慢，营养要求高，对渗透压敏感，普通营养基上不能生长，培养时必须用高渗的含血清的培养基。细菌L型在高渗的含血清的培养基上生长后形成三种类型的菌落。细菌L型的培养特性和菌落形态

丝状菌落

颗粒型菌落

油煎蛋样菌落（典型L型菌落）细菌细胞膜的结构与真核细胞者基本相同，由磷脂和多种蛋白质组成，但不含胆固醇。细菌细胞膜的功能与真核细胞者类似，主要有物质转运、生物合成、分泌和呼吸等作用。细菌细胞膜可形成一种特有的结构，称为中介体。（二）细胞膜(cellmembrane)一.基本结构

中介体：是部分细胞膜内陷、折叠、卷曲形成的囊状物，多见于革兰阳性菌。其功能类似于真核细胞的线粒体，故亦称为线粒体(chondroid)。中介体(mesosome)中介体核糖体(ribosome)：细菌合成蛋白质的场所，游离存在于蛋白质中。质粒(plasmid)：染色体外的遗传物质，存在于细胞质中。为闭合环状的双链DNA，控制细菌某些特定的遗传特性。细菌细胞质中含有多种颗粒，大多为贮藏的营养物质。其中有一种主要成分是RNA和多偏磷酸盐的颗粒，其嗜碱性强，用亚甲蓝染色时着色较深呈紫色，称为异染颗粒(metachromaticgranule)。常见于白喉棒状杆菌，位于菌体两端，故又称极体(polarbody)，有助于鉴定。一.基本结构（三）细胞质(cytoplasm)一.基本结构（四）核质(nuclearmaterial)细菌是原核细胞，不具有成形的核。细菌的遗传物质称为核质或拟核，无核膜、核仁和有丝分裂器。功能与真核细胞的染色体相似。核质由单一密闭环状DNA分子反复回旋卷曲盘绕组成松散网状结构。二.特殊结构（一）荚膜(capsule)

荚膜：某些细菌在其细胞壁外包绕一层黏液性物质，为疏水性多糖或蛋白质的多聚体，用理化方法去除后并不影响细胞的生命活动。肺炎链球菌荚膜荚膜大多数细菌的荚膜是多糖，炭疽芽胞杆菌、鼠疫耶氏菌等少数菌的荚膜为多肽。多糖分子组成和构成的多样化使其结构极为复杂，成为血清学分型的基础。荚膜的形成需要能量，与环境条件有密切关系。有荚膜的细菌形成粘液(M)或光滑(S)菌落，失去荚膜后其菌落边为粗糙型（R）型。1.荚膜的化学组成抗吞噬作用：荚膜具有抵抗宿主吞噬细胞的作用，因而荚膜是病原菌的重要毒力因子。粘附作用：荚膜多糖可使细菌彼此之间粘连，也可粘附于组织细胞或无生命物体表面，形成生物膜，是引起感染的重要因素。抗有害物质的损伤作用：荚膜处于细胞的最外层，有保护菌体避免和减少受有害物质的损伤作用。2.荚膜的功能二.特殊结构（一）鞭毛(flagellum)许多细菌在菌体上附有细长并呈波状弯曲的丝状物，称为鞭毛，是细菌的运动器官。鞭毛需用电子显微镜观察，或经特殊染色法使鞭毛增粗后才能在光镜下看到。鞭毛菌分类单毛菌双毛菌丛毛菌周毛菌1.鞭毛的结构鞭毛是运动器官。鞭毛有抗原性。2.鞭毛的功能菌毛：许多革兰阴性菌和少数革兰阳性菌菌体表面存在着一种比鞭毛更细、更短而直硬的丝状物，与细菌的运动无关。菌毛蛋白具有抗原性。根据功能不同，菌毛可分为普通菌毛和性菌毛两类。菌毛在普通光学显微镜下看不到，必须用电子显微镜观察。二.特殊结构（二）菌毛(filus/fimbriae)普通菌毛遍布菌细胞表面，每菌可达数百根。这类菌毛是细菌的粘附结构，能与宿主细胞表面的特异性受体结合，是细菌感染的第一部。因此，菌毛和细菌的致病性密切相关。菌毛的受体常为糖蛋白或糖脂，与菌毛结合的特异性决定的宿主的易感部位。如果红细胞表面具有菌毛受体的相似成分，不同的菌毛引起不同类型的红细胞凝集——血凝（hemagglutination,HA)1.普通菌毛(ordinarypilus)仅见于少数革兰阴性菌。数量少，1-4根。比普通菌毛长而粗，中空呈管状。性菌毛由致育因子（F）编码，故又称F菌毛。带有性菌毛的F+菌与无性菌毛的F-菌相遇时，性菌毛与其相应受体结合，F+菌内的质粒或DNA可通过性菌毛进入F-菌体内，此过程——接合(conjugation)。性菌毛是某些噬菌体吸附于菌细胞的受体。2.性菌毛(sexpilus)芽胞：某些细菌在一定的环境条件下，能在菌体内部形成一个圆形或卵圆形小体，是细菌的休眠形式。芽胞形成后细菌即失去繁殖能力。产生芽胞的都是革兰阳性菌。二.特殊结构（三）芽胞(spore)细菌形成芽胞的能力是由菌体内的芽胞基因决定的。芽胞一般只在动物体外才能形成，其形成条件因菌种而异。一个细菌只形成一个芽胞，一个芽胞发芽也只生成一个菌体，细菌数量并未增加，因而芽胞不是细菌的繁殖方式。与芽胞相比，未形成芽胞而具有繁殖能力的菌体可称为繁殖体(vegetativeform)。1.芽胞的形成与发芽芽胞的大小、形状、位置等随菌种而异，有重要的鉴别意义。炭疽芽胞杆菌肉毒梭菌破伤风梭菌芽胞的结构芽胞的抵抗力强，可在自然界中存在多年，是重要的传染源。但芽胞并不直接引起疾病，只有发芽成为繁殖体后，才能迅速大量繁殖而致病。芽胞抵抗力强，故应以杀灭芽胞作为可靠的灭菌指标。芽胞抵抗力强的原因：(1)芽胞含水量少，蛋白质受热后不易变性。(2)芽胞具有多层致密的厚膜，理化因素不易透入。(3)含有的DAP与钙结合的盐能提高芽胞中各种酶的稳定性。2.芽胞的功能显微镜放大法——细菌形体微小，肉眼不能直接看到，必须借助显微镜（普通光学显微镜、电子显微镜）放大后才能观察。染色法——细菌体小半透明，经染色后才能观察较清楚。第三节细菌形态与结构检查法普通光学显微镜的分辨率为0.25um。一般细菌都大于0.25um，故可用普通光学显微镜观察。普通光学显微镜(lightmicroscope)显微镜放大法电子显微镜的分辨率为1nm。不仅能看清细菌的外形，内部超微结构可一览无余。电子显微镜(electronmicroscope)肺炎链球菌荚膜荚膜显微镜放大法透射电镜扫描电镜革兰染色法：结晶紫碘液95%乙醇复红抗酸染色：石炭酸复红3%盐酸酒精美兰其它特殊染色染色法1min1min1min脱色5min脱色革兰阳性

革兰阴性

抗酸染色细菌的生理

细菌的生理活动包括摄取和合成营养物质，进行新陈代谢及生长繁殖。第一节细菌的理化性状第二节细菌的营养与生长繁殖第三节细菌的新陈代谢与能量转化第四节细菌的人工培养第五节细菌的分类第一节细菌的理化性状细菌的化学组成：水、无机盐、蛋白质、糖类、脂质和核酸等。细菌的物理性状：

光学性质——细菌为半透明体。表面积——细菌体积微小，相对表面积大。带电现象——均带负电。其带电现象与染色反应、凝集反应、抑菌和杀菌作用等密切相关。半透性——细菌的细胞壁和细胞膜都有半透性。渗透压——菌体内为高渗透压。第二节细菌的营养与生长繁殖一.根据细菌所利用的能源和碳源的不同，将细菌分为两大营养类型——自养菌和异养菌。自养菌(autotroph)：以简单的无机物为原料，合成菌体成分。异养菌(heterotroph)：以多种有机物为原料，合成菌体成分并获得能量。异养菌包括腐生菌(saprophyte)和寄生菌(parasite)。所有的病原菌都是异养菌，大部分属寄生菌。二.细菌的营养物质：水、碳源、氮源、无机盐、生长因子。三.细菌摄取营养物质的机制被动扩散：营养物质从浓度高向浓度低的一侧扩散，其驱动力是浓度梯度，不需要提供能量。主动转运系统：是细菌吸收营养物质的主要方式，其特点是营养物质从浓度低向浓度高的一侧转运，并需要提供能量。营养物质氢离子浓度(pH)温度气体——专性需氧菌：具有完善的呼吸酶系统，仅能在有氧环境下生长。

微需氧菌：在低氧压（5%-6%）生长最好。

兼性厌氧菌：兼有有氧呼吸和无氧发酵两种功能，但以有氧时生长较好。大多数病原菌属于此。

专性厌氧菌：缺乏完善的呼吸酶系统（氧化还原电势高的呼吸酶、分解有毒氧基团的酶），只能在无氧环境中进行发酵。渗透压四.细菌的生长的环境因素五.细菌的生长繁殖细菌个体的生长繁殖

细菌以简单的二分裂方式进行繁殖。繁殖一代所需时间约20-30min。

但少数细菌代时较长，如结核分枝杆菌代时为18小时。细菌群体的生长繁殖迟缓期(lagphase)对数期(logarithmicphase)稳定期(stationaryphase)衰亡期(declinephase)

细菌群体的生长繁殖第三节细菌的新陈代谢与能量转换一.细菌的能量代谢发酵需氧呼吸厌氧呼吸二.细菌的代谢产物（一）分解代谢产物和细菌的生化反应糖发酵试验VP试验甲基红试验枸橼酸盐利用试验吲哚试验硫化氢试验尿素酶试验自动化仪器分析糖发酵试验VP试验阴性阳性大肠杆菌：—产气杆菌：+甲基红试验阳性阴性对照大肠杆菌：+产气杆菌：—枸橼酸利用试验大肠杆菌：—产气杆菌：+阳性吲哚试验大肠杆菌：+产气杆菌：—H2S试验尿素酶试验对照阳性阴性热原质(pyrogen)：或称致热原。是细菌合成的一种注入人体或动物体内能引起发热反应物质。产生热原质的细菌大多是革兰阴性菌，热原质即其细胞壁的脂多糖。毒素与侵袭性酶：细菌产生外毒素和内毒素两类毒素。外毒素(exotoxin)是多数革兰阳性菌和少数革兰阴性菌在生长繁殖过程中释放到菌体外的蛋白质；内毒素(endotoxin)是革兰阴性菌的脂多糖。色素：细菌的色素有两类——水溶性色素，能弥散到培养基或周围组织。脂溶性色素，不溶于水，只存在与菌体，是菌落显色而培养基颜色不变。抗生素：某些微生物代谢过程中产生的一类能抑制或杀死某些其他微生物或肿瘤细胞的物质。细菌素：某些菌株产生的一类具有抗菌作用的蛋白质。维生素：细菌能合成某些维生素除供自身需要外，还能分泌只周围环境中。（二）合成代谢产物第四节细菌的人工培养根据不同标本及不同培养目的，可选用不同的接踵和培养方法。常用的有分离培养和纯培养两种方法。病原菌的人工培养一般采用35-37℃，培养时间多数为18-24h，但有时需根据菌种及培养目的作最佳选择。一.培养细菌的方法二.培养基(culturemedium)培养基：是由人工方法培配置而成的，专供微生物生长繁殖使用的混合营养物制品。按其营养组成和用途分类：基础培养基、增菌培养基、选择培养基、鉴别培养基、厌氧培养基。按其物理状态分类：固体培养基、液体培养基、半固体培养基。按其成分分类：合成培养基、天然培养基。厌氧罐三.细菌在固体培养基中的生长情况光滑型菌落粗糙型菌落粘液型菌落三.细菌在液体培养基中的生长情况菌膜菌沉淀均匀浑浊对照三.细菌在半固体培养基中的生长情况1、3：有动力2：无动力细菌的分类层次：界、门、纲、目、科、属、种。细菌的命名：采用拉丁双名法，每个菌名由两个拉丁字组成。前一字为属名，用名词，大写；后一字为种名，用形容词，小写。中文的命名次序与拉丁相反，种名在前，属名在后。

Staphylococcusaureus金黄色葡萄球菌第五节细菌的分类消毒与灭菌消毒(disinfection)：杀死物体上病原微生物的方法，并不一定能杀死含芽胞的细菌或非病原微生物。用以消毒的药品称为消毒剂(disinfectant)。灭菌(sterilization)：杀灭物体上所有微生物的方法。灭菌比消毒要求高，包括杀灭细菌芽胞在内的全部病原微生物和非病原微生物。抑菌(bacteriostasis)：抑制体内或体外细菌的生长繁殖。常用的抑菌剂为各种抗生素。防腐(antisepsis)：防止或抑制体外细菌生长繁殖的方法。细菌一般不死亡。无菌(asepsis)：不存在活菌。热力灭菌法辐射杀菌法滤过除菌法超声波杀菌法干燥与低温抑菌法第一节物理消毒灭菌法干热灭菌法—

焚烧：废弃物、尸体灼烧：接种环、试管口干烤：玻璃器皿红外线：医疗器械湿热灭菌法—

巴氏消毒法：61.6-62.8℃30min或71.7℃15-30s,主要用于牛乳消毒。煮沸法流动蒸汽消毒法间歇蒸汽消毒法高压蒸汽灭菌法一.热力灭菌法紫外线

波长200-300nm的紫外线具有杀菌作用。

其主要作用于DNA，使一条DNA链上相邻的两个胸腺嘧啶共价结合形成二聚体，导致细菌变异和死亡。电离辐射

高速电子、X射线、γ射线微波

波长1mm~1m二.辐射杀菌法赛氏滤器玻璃滤器薄膜滤器三.滤过除菌法

是一种机械的作用因素，每秒超过2万次振动的声波即为超声波。常用的超声波发生器能产生20-100千赫的声波。可使细菌细胞壁裂解而死亡。四.超声波杀菌法

干燥法低温法：低温可使细菌的新陈代谢减慢，常用作保存细菌菌种。冷冻真空干燥法是目前保存菌种的最好方法。五.干燥低温抑菌法消毒剂的种类：酚类、醇类、重金属盐类、氧化剂、表面活性剂、烷化剂。消毒剂的应用：病人排泄物与分泌物、皮肤、粘膜、饮水、厕所、空气、手。第二节化学消毒灭菌法消毒剂的性质、浓度与作用时间微生物的种类与数量温度酸碱度有机物第三节影响消毒灭菌效果的因素噬菌体(bacteriophage,phage)：是感染细菌、真菌、放线菌或螺旋体等微生物的病毒。噬菌体具有病毒的一些特性：个体微小，可以通过滤菌器；没有完整的细胞结构，主要由蛋白质构成的衣壳和包含于其中的核酸组成；只能在活的微生物细胞内复制增值，是一种专性细胞内寄生的微生物。噬菌体分布极广，凡是有细菌的场所，就可能有相应的噬菌体的存在。噬菌体第一节噬菌体的生物学性状

噬菌体很小，在光镜下看不见，需用电镜观察。不同的噬菌体在电镜下有三种形态：蝌蚪形、微球形和丝形。大多数噬菌体呈蝌蚪形，由头部和尾部两部分组成。形态与结构蝌蚪形噬菌体结构模式图化学组成：噬菌体主要由核酸和蛋白质组成。核酸为噬菌体的遗传物质，为DNA或RNA，并由此将噬菌体分成DNA噬菌体和RNA噬菌体。蛋白质构成噬菌体头部的衣壳及尾部，起着保护核算的作用，并决定噬菌体外形和表面特征。抗原性：噬菌体具有抗原性，能刺激集体产生特异性抗体。抵抗力：噬菌体对理化因素及多数化学消毒剂的抵抗力比一般细菌的繁殖体强，75

℃30min灭活。噬菌体能耐受低温和冰冻，但对紫外线和X射线敏感。根据噬菌体与宿主菌的相互关系，噬菌体可分为两类——毒性噬菌体(virulentphage)：能在宿主细胞内复制增殖，产生许多子代噬菌体，并最终裂解细菌。温和噬菌体(temperatephage)：噬菌体基因与宿主染色体整合，不产生子代噬菌体，但噬菌体DNA能随细菌DNA复制，并随细菌的分裂而传代。毒性噬菌体在敏感菌内以复制方式进行增殖，增殖过程包括：吸附、穿入、生物合成、成熟和释放。噬菌体的复制周期或溶菌周期：从噬菌体吸附至细菌溶解释放出子代噬菌体的过程。第二节毒性噬菌体吸附吸附是噬菌体与菌体表面受体发生特异性结合的过程，其特异性取决于噬菌体蛋白与宿主菌表面受体分子结构的互补性。毒性噬菌体的复制周期—溶菌性周期在液体培养基中，噬菌现象可使浑浊菌液变得澄清。在固体培养基上，若用适量的噬菌体和宿主菌液混合后接种培养，培养基表面可有透亮的溶菌空斑出现。一个空斑系由一个噬菌体复制增殖并裂解细菌后形成，称为噬斑(plaque),不同噬菌体噬斑的形态与大小不尽相同。噬斑荧光假单胞菌

若将噬菌体按一定倍数稀释，通过噬斑计数，可测定一定体积内的噬斑形成单位(plaqueformingunits,pfu)数目，即噬菌体的数目。温和噬菌体的基因组能与宿主菌基因组整合，并随细菌分裂传至子代细菌的基因组中，不引起细菌裂解。整合在细菌基因组中的噬菌体基因组称为前噬菌体(prophage)，带有前噬菌体基因组的细菌称为溶原性细菌(lysogenicbacterium).前噬菌体偶尔可自发地或在某些理化和生物因素的诱导下脱离宿主菌基因组而进入溶菌周期，产生成熟噬菌体，导致细菌裂解。温和噬菌体这种产生成熟噬菌体颗粒和溶解宿主菌的潜在能力，称为溶原性(lysogeny)。温和噬菌体可有三种存在状态：A.

游离的具有感染性的噬菌体颗粒；B.

宿主菌胞质内类似质粒形式的噬菌体核酸；C.

前噬菌体。某些前噬菌体可导致细菌基因型和性状发生改变，这称为溶原性转换(lysogenicconversion)。第三节温和噬菌体细菌的鉴定与分型噬菌体与宿主菌的关系具有高度特异性，即一种噬菌体只能裂解一种和它相应的细菌，故可用于未知细菌的鉴定和分型。分子生物学研究的重要工具噬菌体基因数量少，结构比细菌和高等细胞简单得多，且易获得大量的突变体。细菌感染的诊断与治疗但由于噬菌体过于专一，限制了噬菌体在临床上的广泛应用。第四节噬菌体的应用细菌的遗传与变异遗传(heredity)：使细菌的性状保持相对稳定，且代代相传，使其菌种得以保存。变异(variation)：在一定条件下，子代与亲代之间以及子代与子代之间的生物学性状出现的差异。细菌的变异分为遗传性变异和非遗传性变异。

遗传性变异：是细菌的基因结构发生了改变，故又称

基因型变异。常发生于个别的细菌，不受环境因素的影响，变异发生后是不可逆的，产生的新性状可稳定地遗传给后代。

非遗传性变异：细菌在一定的环境条件影响下产生的变异，其基因结构未改变，称为表型变异。易受到环境因素的影响，凡在此环境因素作用下的所有细菌都出现变异，而且当环境中的影响因素去除后，变异的性状又可复原，表型变异不能遗传。

第一节细菌的变异现象形态结构的变异毒力变异耐药性变异菌落变异细菌的大小和形态在不同的生长时期可不同，生长过程中受外界环境的影响也可发生变异。如：鼠疫耶氏菌在陈旧培养物上细菌的多形态性、细菌L型。细菌的特殊结构如：荚膜（肺炎链球菌）、芽胞（炭疽芽孢杆菌）、鞭毛（变形杆菌H-O变异）也可发生变异。一.形态结构的变异毒力增强：无毒力的白喉棒状杆菌常寄居在咽喉部，不致病；当感染了β-棒状噬菌体后变成溶原性细菌，则获得产生白喉毒素的能力，引起白喉。毒力减弱：有毒菌株长期在人工培养基上传代培养，可是细菌的毒力减弱或消失。卡介苗(BCG)是有毒的牛分枝杆菌在含有胆汁的甘油、马铃薯培养基上，经过13年，连续穿230代，获得的一株毒力减弱但仍保持免疫原性的变异株。二.毒力变异耐药性变异：细菌对某种抗菌药物由敏感变为耐药的变异。有些细菌还表现为同时耐受多种抗菌药物，即多重耐药性。从抗生素广泛应用以来，细菌对抗生素耐药的不断增长是世界范围内的普遍趋势，给临床治疗带来很大的困难，并成为当今医学上的重要问题。三.耐药性变异细菌的菌落主要有光滑(smooth,S)型和粗糙(rough,R)型两种。S型菌落表面光滑、湿润、边缘整齐。经人工培养多次传代后菌落表面边为粗糙、干燥、边缘不整齐，称S—R变异。S—R变异常见于肠道杆菌，是由于失去LPS的特异性寡糖重复单位而引起的。变异时不仅菌落的特征发生改变，且细菌的其它性状也发生了变化。S型菌的致病性强，但有少数R型菌的致病性强，如结核分枝杆菌。四.菌落变异S型菌落R型菌落第二节细菌遗传变异的物质基础染色体质粒转位因子质粒(plasmid)：是细菌染色体以外的遗传物质，是环状闭合的双链DNA。质粒基因可编码多种重要的生物学性状：1)致育质粒（F质粒）与有性生殖功能关联；2)耐药性质粒

编码细菌对抗菌药物或重金属盐类的耐药性。分两类，一是接合性耐药质粒（R质粒），另一是非接合耐药性质粒；

3)毒力质粒（Vi质粒）

编码与该菌致病性有关的毒力因子；4)细菌素质粒

编码细菌产生细菌素；5)代谢质粒

编码产生相关的代谢酶。

质粒质粒具有自我复制的能力。质粒DNA所编码的基因产物赋予细菌某些性状特征。质粒可自行丢失与消除。质粒的转移性。质粒可分为相容性与不相容性两种。质粒DNA的特征转位因子：是存在于细菌染色体或质粒DNA分子上的一段特异性核苷酸序列片段，它能在DNA分子中移动，不断改变它们在基因组中的位置，能从一个基因组转移到另一基因组中。转位因子有三类：插入序列(IS)；转座子(Tn)；转座噬菌体或前噬菌体。转位因子遗传性变异：是由基因结构发生改变所致，主要通过基因突变、基因损伤后的修复、基因的转移与重组来实现。非遗传性变异：是细菌在环境因素等影响下出现的变化，这种变化不是因基因结构的变化而产生的。第三节细菌变异的机制突变(mutation)：是细菌遗传物质的结构发生突然而稳定的改变，导致细菌性状的遗传性变异。基因突变规律：突变率

突变常自然发生，但突变率极低。突变与选择

突变是随机的，不定向的。回复突变

细菌由野生型变为突变型是正向突变，有时突变株经过又一次突变可恢复野生型的性状。DNA的损伤修复：当细菌DNA受到损伤时，细胞会用有效的DNA修复系统进行细致的修复，使损伤降为最小。一.基因的突变与损伤后修复彷徨试验(fluctuationtest)影印试验(replicaplating)基因转移(genetransfer)：外源性的遗传物质由供体菌进入某受体菌细胞内的过程。基因重组(recombination)：转移的基因与受体菌DNA整合在一起，使受体菌获得供体菌某些特性。外源性遗传物质：供体菌染色体DNA，质粒DNA及噬菌体基因等。细菌的基因转移和重组方式：转化、接合、转导、溶原性转换、细胞融合。二.基因的转移与重组1.转化(transformation):供体菌裂解游离的DNA片段转入某受体菌细胞内的过程。2.接合(conjugation)接合：是细菌通过性菌毛相互连接沟通，将遗传物质（主要是质粒DNA）从供体菌转移给受体菌。能通过结合方式转移的质粒称为接合性质粒，不能通过性菌毛在细菌间转移的质粒为非接合性质粒。细菌的耐药性与耐药性的基因突变及R质粒的接合转移等有关。R质粒有耐药传递因子(RTF)和耐药决定子(r)两部分组成。RTF的功能与F质粒相似，可编码性菌毛的产生和通过接合转移；R决定子能编码对抗菌药物的耐药性。R质粒的接合转导：是以温和噬菌体为载体，将供体菌的一段DNA转移到受体菌内，是受体菌获得新的性状。根据转导基因片段的范围，可将转导分为两类：普遍性转导（转导的DNA可是供菌染色体上的任何部分）、局限性转导（转导的DNA只限供菌染色体上的特定基因）。3.转导(transduction)普遍性转导(generalizedtransduction)局限性转导(restrictedtransduction)4.溶原性转换(lysogenicconversion)当噬菌体感染细菌时，宿主菌染色体中获得了噬菌体的DNA片段，使其成为溶原状态时，而使细菌获得新的性状。5.原生质体融合(protoplastfusion)在疾病的诊断、治疗与预防中的作用。在测定致癌物质中的应用。在流行病中的应用。在基因工程中的应用。第四节细菌遗传变异的实际意义细菌侵入宿主机体后，进行生长繁殖、释放毒性物质等引起不同程度的病理过程，称为细菌的感染(bacterialinfection)或传染。能使宿主致病的为致病菌或病原菌(pathogenicbacterium,pathogen)，不能造成宿主感染的为非致病菌或非病原菌(nonpathogenicbacterium,nonpathogen)。有些细菌在正常情况下并不致病，但当在某些条件改变的特殊情况下可以致病，这类菌称为条件致病菌(conditionedpathogen)或机会致病菌(opportunisticpathogen)。致病菌入侵后，在建立感染的同时，能激发宿主免疫系统产生一系列免疫应答与之对抗。细菌的感染与免疫第一节正常菌群与条件致病菌正常菌群：自然界中广泛存在着大量的，多种多样的微生物。当人体免疫功能正常时，这些微生物对宿主无害，有些对人还有利，是为正常微生物群，通称正常菌群(normalflora)。正常菌群的生理学意义：

生物拮抗营养作用免疫作用抗衰老作用条件致病菌正常菌群与宿主间的生态平衡在某些情况下可被打破，形成生态失调而导致疾病。原来在正常时不致病的正常菌群就成了条件致病菌。特定条件包括：

寄居部位的改变免疫功能低下菌群失调医院获得性感染(hospitalacquiredinfection)：病人在住院期间发生的感染，通称医院内感染(nosocomialinfection)。根据传染来源分类：

交叉感染：由医院内病人或医务人员直接或间接传播引起的感染。

内源性感染（自身感染）：由病人自己体内正常菌群引起的感染。

医源性感染：在治疗、诊断或预防过程中，因所用器械等消毒不严而造成的感染。医院获得性感染致病性(pathogenicity)或病原性：细菌能引起感染的能力。毒力(virulence)：致病菌的致病性强弱程度。毒力常用半数致死量(medianlethaldose,LD50)或半数感染量(medianinfectivedose,ID50)表示。即在规定的时间内，通过指定的感染途径，能使一定体重或年龄的某种动物半数死亡或感染需要的最小细菌数或毒素量。第二节细菌的致病机制细菌的毒力物质细菌侵入的数量细菌侵入的部位细菌的致病机制侵袭力毒素荚膜粘附素侵袭性物质外毒素(exotoxin)内毒素(endotoxin)侵袭力荚膜粘附素侵袭性物质外毒素与内毒素的主要区别区别要点外毒素内毒素来源革兰阳性菌与部分革兰阴性菌革兰阴性菌存在部分从活菌分泌出，少数菌崩解后释放细胞壁组分，菌裂解后释放化学成分蛋白质