02第一章-第二三節(jié)-細菌的生長繁殖與變異

第二節(jié)細菌的生長繁殖與變異一、細菌的生長繁殖二、細菌的代謝產物及意義三、細菌的人工培養(yǎng)四、細菌的變異一、細菌的生長繁殖一、生長繁殖的條件：1、營養(yǎng)物質：水、碳源、氮源、無機鹽、生長因子2、PH3、溫度4、氣體：專性需氧菌：具有完善的呼吸酶系統(tǒng)，僅能在有氧環(huán)境下生長。微需氧菌：在低氧壓（5%-6%）生長最好。兼性厭氧菌：兼有有氧呼吸和無氧發(fā)酵兩種功能，但以有氧時生長較好。大多數病原菌屬于此。

專性厭氧菌：缺乏完善的呼吸酶系統(tǒng)（氧化還原電勢高的呼吸酶、分解有毒氧基團的酶），只能在無氧環(huán)境中進行發(fā)酵。5、滲透壓二、細菌生長繁殖的規(guī)律1、細菌個體的生長繁殖細菌以簡單的二分裂方式進行繁殖。繁殖一代所需時間約20-30min。

但少數細菌代時較長，如結核分枝桿菌代時為18小時。2、細菌群體的生長繁殖遲緩期(lagphase)對數期(logarithmicphase)：也稱指數期，研究細菌的生物性狀選用該期菌。穩(wěn)定期(stationaryphase)衰亡期(declinephase)細菌群體的生長繁殖二細菌的代謝產物及意義1、熱原質(pyrogen)：或稱致熱原。是細菌合成的一種注入人體或動物體內能引起發(fā)熱反應物質。產生熱原質的細菌大多是革蘭陰性菌，熱原質即其細胞壁的脂多糖。2、毒素：細菌產生外毒素和內毒素兩類毒素。外毒素(exotoxin)是多數革蘭陽性菌和少數革蘭陰性菌在生長繁殖過程中釋放到菌體外的蛋白質；內毒素(endotoxin)是革蘭陰性菌的脂多糖。

3、侵襲性酶（一）與致病性有關的的代謝產物(二)與治療有關的代謝產物抗生素：某些微生物代謝過程中產生的一類能抑制或殺死某些其他微生物或腫瘤細胞的物質。維生素：細菌能合成某些維生素除供自身需要外，還能分泌只周圍環(huán)境中。(三)與鑒別細菌有關的代謝產物1、色素：細菌的色素有兩類——水溶性色素，能彌散到培養(yǎng)基或周圍組織。脂溶性色素，不溶于水，只存在與菌體，是菌落顯色而培養(yǎng)基顏色不變2、細菌素：某些菌株產生的一類具有抗菌作用的蛋白質。3、糖的分解產物：有機酸、醇類、氣體4、蛋白質的分解產物：分解代謝產物和細菌的生化反應糖發(fā)酵試驗VP試驗（V）甲基紅試驗（M）枸櫞酸鹽利用試驗（C）吲哚試驗（I）硫化氫試驗尿素酶試驗自動化儀器分析（IMViC，用于鑒定腸道桿菌）糖發(fā)酵試驗VP試驗陰性陽性大腸桿菌：—產氣桿菌：+甲基紅試驗（M）陽性陰性對照大腸桿菌：+產氣桿菌：—枸櫞酸利用試驗（C）大腸桿菌：—產氣桿菌：+陽性吲哚試驗（I）大腸桿菌：+產氣桿菌：—H2S試驗尿素酶試驗對照陽性陰性三、細菌的人工培養(yǎng)根據不同標本及不同培養(yǎng)目的，可選用不同的接踵和培養(yǎng)方法。常用的有分離培養(yǎng)和純培養(yǎng)兩種方法。病原菌的人工培養(yǎng)一般采用35-37℃，培養(yǎng)時間多數為18-24h，但有時需根據菌種及培養(yǎng)目的作最佳選擇。(一)培養(yǎng)細菌的方法二.培養(yǎng)基(culturemedium)培養(yǎng)基：是由人工方法培配置而成的，專供微生物生長繁殖使用的混合營養(yǎng)物制品。按其營養(yǎng)組成和用途分類：基礎培養(yǎng)基、增菌培養(yǎng)基、選擇培養(yǎng)基、鑒別培養(yǎng)基、厭氧培養(yǎng)基。按其物理狀態(tài)分類：固體培養(yǎng)基、液體培養(yǎng)基、半固體培養(yǎng)基。按其成分分類：合成培養(yǎng)基、天然培養(yǎng)基。厭氧罐三.細菌在固體培養(yǎng)基中的生長情況光滑型菌落粗糙型菌落粘液型菌落三.細菌在液體培養(yǎng)基中的生長情況菌膜菌沉淀均勻渾濁對照三.細菌在半固體培養(yǎng)基中的生長情況1、3：有動力2：無動力遺傳(heredity)：使細菌的性狀保持相對穩(wěn)定，且代代相傳，使其菌種得以保存。變異(variation)：在一定條件下，子代與親代之間以及子代與子代之間的生物學性狀出現的差異。

細菌的變異分為遺傳性變異和非遺傳性變異。

遺傳性變異：是細菌的基因結構發(fā)生了改變，故又稱基因型變異。常發(fā)生于個別的細菌，不受環(huán)境因素的影響，變異發(fā)生后是不可逆的，產生的新性狀可穩(wěn)定地遺傳給后代。

非遺傳性變異：細菌在一定的環(huán)境條件影響下產生的變異，其基因結構未改變，稱為表型變異。易受到環(huán)境因素的影響，凡在此環(huán)境因素作用下的所有細菌都出現變異，而且當環(huán)境中的影響因素去除后，變異的性狀又可復原，表型變異不能遺傳。四、細菌的變異(一)細菌的變異現象形態(tài)結構的變異毒力變異耐藥性變異菌落變異細菌的大小和形態(tài)在不同的生長時期可不同，生長過程中受外界環(huán)境的影響也可發(fā)生變異。如：鼠疫耶氏菌在陳舊培養(yǎng)物上細菌的多形態(tài)性、細菌L型。細菌的特殊結構如：莢膜（肺炎鏈球菌）、芽胞（炭疽芽孢桿菌）、鞭毛（變形桿菌H-O變異）也可發(fā)生變異。1.形態(tài)結構的變異毒力增強：無毒力的白喉棒狀桿菌常寄居在咽喉部，不致??；當感染了β-棒狀噬菌體后變成溶原性細菌，則獲得產生白喉毒素的能力，引起白喉。毒力減弱：有毒菌株長期在人工培養(yǎng)基上傳代培養(yǎng)，可是細菌的毒力減弱或消失?？ń槊?BCG)是有毒的牛分枝桿菌在含有膽汁的甘油、馬鈴薯培養(yǎng)基上，經過13年，連續(xù)穿230代，獲得的一株毒力減弱但仍保持免疫原性的變異株。2.毒力變異耐藥性變異：細菌對某種抗菌藥物由敏感變?yōu)槟退幍淖儺悺Ｓ行┘毦€表現為同時耐受多種抗菌藥物，即多重耐藥性。從抗生素廣泛應用以來，細菌對抗生素耐藥的不斷增長是世界范圍內的普遍趨勢，給臨床治療帶來很大的困難，并成為當今醫(yī)學上的重要問題。3.耐藥性變異細菌的菌落主要有光滑(smooth,S)型和粗糙(rough,R)型兩種。S型菌落表面光滑、濕潤、邊緣整齊。經人工培養(yǎng)多次傳代后菌落表面邊為粗糙、干燥、邊緣不整齊，稱S—R變異。S—R變異常見于腸道桿菌，是由于失去LPS的特異性寡糖重復單位而引起的。變異時不僅菌落的特征發(fā)生改變，且細菌的其它性狀也發(fā)生了變化。S型菌的致病性強，但有少數R型菌的致病性強，如結核分枝桿菌。4.菌落變異S型菌落R型菌落(二)、細菌的遺傳物質染色體質粒轉位因子質粒具有自我復制的能力。質粒DNA所編碼的基因產物賦予細菌某些性狀特征。質?？勺孕衼G失與消除。質粒的轉移性。質?？煞譃橄嗳菪耘c不相容性兩種。質粒DNA的特征質粒(plasmid)：是細菌染色體以外的遺傳物質，是環(huán)狀閉合的雙鏈DNA。質粒基因可編碼多種重要的生物學性狀：1)致育質粒（F質粒）與有性生殖功能關聯；2)耐藥性質粒編碼細菌對抗菌藥物或重金屬鹽類的耐藥性。分兩類，一是接合性耐藥質粒（R質粒），另一是非接合耐藥性質粒；3)毒力質粒（Vi質粒）編碼與該菌致病性有關的毒力因子；4)細菌素質粒編碼細菌產生細菌素；5)代謝質粒編碼產生相關的代謝酶。質粒轉位因子：是存在于細菌染色體或質粒DNA分子上的一段特異性核苷酸序列片段，它能在DNA分子中移動，不斷改變它們在基因組中的位置，能從一個基因組轉移到另一基因組中。轉位因子有三類：插入序列(IS)；轉座子(Tn)；轉座噬菌體或前噬菌體。轉位因子遺傳性變異：是由基因結構發(fā)生改變所致，主要通過基因突變、基因損傷后的修復、基因的轉移與重組來實現。非遺傳性變異：是細菌在環(huán)境因素等影響下出現的變化，這種變化不是因基因結構的變化而產生的。(三)、細菌變異的機制突變(mutation)：是細菌遺傳物質的結構發(fā)生突然而穩(wěn)定的改變，導致細菌性狀的遺傳性變異?；蛲蛔円?guī)律：突變率突變常自然發(fā)生，但突變率極低。突變與選擇突變是隨機的，不定向的。回復突變細菌由野生型變?yōu)橥蛔冃褪钦蛲蛔?，有時突變株經過又一次突變可恢復野生型的性狀。DNA的損傷修復：當細菌DNA受到損傷時，細胞會用有效的DNA修復系統(tǒng)進行細致的修復，使損傷降為最小。1.基因的突變基因轉移(genetransfer)：外源性的遺傳物質由供體菌進入某受體菌細胞內的過程?；蛑亟M(recombination)：轉移的基因與受體菌DNA整合在一起，使受體菌獲得供體菌某些特性。外源性遺傳物質：供體菌染色體DNA，質粒DNA及噬菌體基因等。細菌的基因轉移和重組方式：轉化、接合、轉導、溶原性轉換、細胞融合。2.基因的轉移與重組在疾病的診斷、治療與預防中的作用。在測定致癌物質中的應用。在流行病中的應用。在基因工程中的應用。(四)細菌遺傳變異的實際意義第二章第三節(jié)

細菌的分布和人體的微生態(tài)一、細菌在自然界的分布土壤水空氣(與醫(yī)藥公司的控菌點聯系講)二、細菌在人體的分布與人體的微生態(tài)系(一)正常菌群正常菌群：自然界