第二节细菌的生长繁殖与变异

1、第二节第二节 细菌的生长繁殖与变异细菌的生长繁殖与变异 医药系临床教研室医药系临床教研室-李海海李海海思考：思考：1 1、简述革兰阳性菌与革兰阴性菌的主、简述革兰阳性菌与革兰阴性菌的主要区别。要区别。2 2、细菌的运动器官？、细菌的运动器官？3 3、芽孢的意义？、芽孢的意义？学习目标学习目标1 1、掌握热原质的概念、掌握热原质的概念; ;2 2、掌握细菌生长繁殖的条件、掌握细菌生长繁殖的条件; ;3 3、掌握细菌的繁殖方式：二分裂方式、掌握细菌的繁殖方式：二分裂方式; ;4 4、掌握细菌合成代谢产物及意义、掌握细菌合成代谢产物及意义; ;5 5、熟悉细菌的人工培养、熟悉细菌的人工培养. .一、

2、一、 细菌的生长繁殖细菌的生长繁殖（一）细菌生长繁殖的条件（一）细菌生长繁殖的条件1 1、充足的营养：、充足的营养： 水、水、 碳源、氮源、无机盐、必要的碳源、氮源、无机盐、必要的生长因子。生长因子。水水 生物所必需的，占细菌总量的生物所必需的，占细菌总量的80-90%80-90% ，细菌的吸收和代谢均需有水才能进行。细菌的吸收和代谢均需有水才能进行。碳源碳源 合成菌体成分，作为获得能量的主要来合成菌体成分，作为获得能量的主要来源。源。氮源氮源 有机氮化物如氨基酸、蛋白胨等；菌体有机氮化物如氨基酸、蛋白胨等；菌体的原料。的原料。无机盐无机盐 构成菌体的成分；作为酶的组成部分，构成菌体的成分；作

3、为酶的组成部分，维持酶的活性；调节菌体内外的渗透压。维持酶的活性；调节菌体内外的渗透压。生长因子生长因子 细菌生长需要但自身不能合成的有机细菌生长需要但自身不能合成的有机化合物。如：维生素化合物。如：维生素B B、嘌呤、嘧啶、氨、嘌呤、嘧啶、氨基酸等。基酸等。2 2、适宜的温度、适宜的温度 ： 寄生菌以人体温度寄生菌以人体温度(37(37) )适宜，个别嗜冷适宜，个别嗜冷( (鼠疫杆菌鼠疫杆菌28 28 30 30 ）或嗜热（嗜热菌）或嗜热（嗜热菌50 50 60 60 ） 3 3、合适的酸碱度、合适的酸碱度 ： 大多数是中性大多数是中性(PH7.2(PH7.27.6)7.6)，个别强碱性，个

4、别强碱性（霍乱杆菌（霍乱杆菌PH8.4PH8.49.29.2）或弱酸性（结核杆菌）或弱酸性（结核杆菌PH5.6PH5.66.8 6.8 ）。）。4 4、必要的气体环境：、必要的气体环境： 氧气和二氧化碳氧气和二氧化碳（1 1）专性需氧菌：）专性需氧菌：结核分枝杆菌结核分枝杆菌（2 2）专性厌氧菌：）专性厌氧菌：破伤风芽胞梭菌破伤风芽胞梭菌（3 3）兼性厌氧菌兼性厌氧菌：葡萄球菌葡萄球菌( (大多数大多数) )（4 4）微需氧菌：）微需氧菌：幽门螺杆菌、空肠弯曲菌幽门螺杆菌、空肠弯曲菌 ( (二二) )细菌的生长繁殖方式和速度细菌的生长繁殖方式和速度1 1、繁殖方式：、繁殖方式： 以以二分裂方式

5、二分裂方式进行无性繁殖。进行无性繁殖。2 2、繁殖速度（代时）：、繁殖速度（代时）： 20203030分钟分裂一次；分钟分裂一次； 但结核杆菌但结核杆菌1818 2020小时才分裂一次。小时才分裂一次。 （三）细菌的人工培养（三）细菌的人工培养一、培养基一、培养基 人工配制的适合细菌生长繁殖的营养物质。人工配制的适合细菌生长繁殖的营养物质。1.1.按物理性状分按物理性状分: : 液体培养基：液体培养基： 不加凝固剂，主要用于增菌培养和鉴定细菌。不加凝固剂，主要用于增菌培养和鉴定细菌。 半固体培养基：半固体培养基： 液体培养基中加入液体培养基中加入0.2%-0.5%0.2%-0.5%的琼脂，用于

6、观察细的琼脂，用于观察细菌动力、鉴定菌种和保存菌种。菌动力、鉴定菌种和保存菌种。固体培养基：固体培养基： 液体培养基中加入液体培养基中加入2%-5%2%-5%的琼脂，用于微生物分离、的琼脂，用于微生物分离、鉴定及保存菌种等。鉴定及保存菌种等。液体培养基液体培养基+2-5%2-5%琼脂琼脂固体培养基固体培养基: :细菌的分离培养细菌的分离培养0.2-0.5%0.2-0.5%琼脂琼脂半固体培养基：半固体培养基：用于大量繁殖细菌+动力检查动力检查2.2.按用途分按用途分: :基础培养基：基础培养基：如肉汤培养基和普通琼脂培养基。如肉汤培养基和普通琼脂培养基。 营养培养基营养培养基：加入营养物质，如血

7、平板：加入营养物质，如血平板 选择培养基选择培养基：加入某些化学物质，抑制杂菌生：加入某些化学物质，抑制杂菌生长，如长，如SSSS琼脂培养基。琼脂培养基。鉴别培养基鉴别培养基： 用于培养和鉴别细菌。如糖发酵管等。用于培养和鉴别细菌。如糖发酵管等。 厌氧培养基厌氧培养基：用于厌氧菌的分离、培养和鉴别，：用于厌氧菌的分离、培养和鉴别，如疱肉培养基。如疱肉培养基。 二、细菌在培养基中的生长现象二、细菌在培养基中的生长现象P9P91 1、液体培养基、液体培养基: : 混浊生长、沉淀生长、菌膜生长混浊生长、沉淀生长、菌膜生长 在液体培养基中的生长情况在液体培养基中的生长情况 多数呈均匀混浊状态少数链状菌

8、少数链状菌呈沉淀生长呈沉淀生长专性需氧菌则在表面专性需氧菌则在表面生长，常形成菌膜生长，常形成菌膜菌膜菌膜2 2、半固体培养基、半固体培养基: :检查细菌动力检查细菌动力 有鞭毛的细菌：可扩散，呈放射状有鞭毛的细菌：可扩散，呈放射状或云雾状或云雾状无鞭毛的细菌：沿穿刺线生长无鞭毛的细菌：沿穿刺线生长在半固体培养基中的生长情况：在半固体培养基中的生长情况： 常用于观察细菌动力常用于观察细菌动力 有鞭毛的细菌可沿穿刺线有鞭毛的细菌可沿穿刺线呈羽毛状或云雾状混浊生长呈羽毛状或云雾状混浊生长无鞭毛细菌则只能沿穿无鞭毛细菌则只能沿穿刺线呈明显的线状生长刺线呈明显的线状生长3 3、固体培养基、固体培养基:

9、 : 形成菌落。形成菌落。 菌落菌落：单个细菌分裂繁殖后形成的肉眼可见：单个细菌分裂繁殖后形成的肉眼可见的细菌集团。的细菌集团。菌苔菌苔：多个菌落融合成片。：多个菌落融合成片。纯培养纯培养：挑取一个菌落转种到另一个培养基：挑取一个菌落转种到另一个培养基中。中。在固体培养基中的生长情况：在固体培养基中的生长情况： 划线接种划线接种18-2418-24小时培养后小时培养后, ,可见菌落可见菌落细菌在各种培养基上的生长现象细菌在各种培养基上的生长现象三、人工培养细菌的意义三、人工培养细菌的意义1.1.细菌的鉴别与研究细菌的鉴别与研究2.2.细菌性疾病的诊断和治疗细菌性疾病的诊断和治疗3.3.生物制品

10、的制备生物制品的制备4.4.细菌毒力分析及细菌学指标的检测细菌毒力分析及细菌学指标的检测二、细菌的代谢产物及意义二、细菌的代谢产物及意义P10P10（一）（一）细菌合成的代谢产物：细菌合成的代谢产物：毒素和侵袭性的酶毒素和侵袭性的酶热原质（引起发热反应）热原质（引起发热反应） 致病致病抗生素抗生素维生素维生素 治疗治疗色素色素细菌素细菌素 鉴别鉴别 1 1、 热原质热原质：又又称致热原。称致热原。 概念：是细菌合概念：是细菌合成的一种注入人体成的一种注入人体或动物体内能引起或动物体内能引起发热的物质。发热的物质。热源质热源质体温上升体温上升 特点：耐高温。特点：耐高温。 消除方法：消除方法：2

11、50250高温干烤；用吸附剂和特殊高温干烤；用吸附剂和特殊石棉滤板吸附液体中的热原质；蒸馏法除之。石棉滤板吸附液体中的热原质；蒸馏法除之。 蒸馏最好！蒸馏最好！ 无菌操作！无菌操作！ 2 2、 毒素：包括毒素：包括内毒素内毒素和和外毒素外毒素，是细菌，是细菌重要的致病物质。重要的致病物质。 内毒素：内毒素：G- G- 菌细胞壁的脂多糖，菌体死亡崩菌细胞壁的脂多糖，菌体死亡崩解后游离出来；解后游离出来； 外毒素：多数外毒素：多数G+ G+ 菌和少数菌和少数G- G- 菌在生长繁殖过菌在生长繁殖过程中释放到菌体外的蛋白质，毒性强于内毒素。程中释放到菌体外的蛋白质，毒性强于内毒素。侵袭性酶：侵袭性酶

12、： 亦为细菌重要的致病物质，能损伤机体亦为细菌重要的致病物质，能损伤机体组织，促使细菌的侵袭和扩散。组织，促使细菌的侵袭和扩散。3 3、色素、色素 一般在营养丰富、氧气充足、温度适宜的条件下一般在营养丰富、氧气充足、温度适宜的条件下产生，功能尚不清楚，有助于鉴别细菌。产生，功能尚不清楚，有助于鉴别细菌。有两类：水溶性色素和脂溶性色素有两类：水溶性色素和脂溶性色素金黄色金黄色红色红色白色白色柠檬色柠檬色二、二、 细菌的代谢产物及意义细菌的代谢产物及意义（二）（二） 细菌的分解代谢产物细菌的分解代谢产物1 1糖分解代谢产物糖分解代谢产物 糖被细菌利用后可产生丙酮酸，丙酮酸进一步分糖被细菌利用后可产

13、生丙酮酸，丙酮酸进一步分解后产生各类酸、酮、解后产生各类酸、酮、 醇及气体，不同的细菌产醇及气体，不同的细菌产生的产物不同可用于鉴别细菌。如糖发酵试验。生的产物不同可用于鉴别细菌。如糖发酵试验。2 2蛋白质的代谢产物蛋白质的代谢产物 细菌分解蛋白质和氨基酸的能力不同，产物不同，细菌分解蛋白质和氨基酸的能力不同，产物不同，基于这特点来鉴别细菌。如靛基质试验；硫化氢试基于这特点来鉴别细菌。如靛基质试验；硫化氢试验。验。 三、细菌的遗传与变异三、细菌的遗传与变异1.1.细菌的遗传细菌的遗传 概念：细菌在一定的环境条件下，亲代概念：细菌在一定的环境条件下，亲代将其生物学性状传给子代，而且代代相传，称将

14、其生物学性状传给子代，而且代代相传，称为遗传。为遗传。 意义：保持种属的相对稳定。意义：保持种属的相对稳定。2.2.细菌的变异细菌的变异 概念：子代与亲代或子代与子代之间概念：子代与亲代或子代与子代之间出现差异，称为变异。出现差异，称为变异。 意义：不断形成新的变种或新种。意义：不断形成新的变种或新种。 （一）细菌变异的现象（一）细菌变异的现象 P11P11 1.1.形态结构的变异形态结构的变异2.2.毒力变异毒力变异3.3.耐药性变异耐药性变异4.4.菌落免疫菌落免疫特殊结构的变异特殊结构的变异 4 42 2 4343炭疽杆菌炭疽杆菌 失去形成芽胞能力失去形成芽胞能力, , 毒性降低毒性降低

15、 1010 2020天天 基本结构的变异基本结构的变异 青霉素、溶青霉素、溶菌酶菌酶正常形态细菌正常形态细菌 L L型变异型变异 ( (失去细胞壁失去细胞壁)形态变异形态变异 3 3% % 6%6%食食盐盐鼠疫耶尔森菌鼠疫耶尔森菌 多形性多形性 毒力变异毒力变异增强增强 棒状噬棒状噬菌体菌体白喉棒状杆菌白喉棒状杆菌 获获得白喉毒素得白喉毒素 减弱减弱 胆汁、甘油、马胆汁、甘油、马铃薯培养基铃薯培养基结核分枝杆菌结核分枝杆菌 卡介苗卡介苗 1313年年230230代代耐药性变异耐药性变异细菌对某种抗菌药物由敏感变成耐药的变细菌对某种抗菌药物由敏感变成耐药的变异称为耐药性变异。（抗生素滥用）异称为

16、耐药性变异。（抗生素滥用）有些细菌还同时耐受多种抗菌药物，即多有些细菌还同时耐受多种抗菌药物，即多重耐药性，甚至产生药物依赖性。重耐药性，甚至产生药物依赖性。 含链霉素培基含链霉素培基痢疾杆菌痢疾杆菌 依依链株链株 长期培养长期培养菌落变异菌落变异 在陈旧培养基中长期培养在陈旧培养基中长期培养光滑型菌落光滑型菌落 粗糙型菌落粗糙型菌落 SS 型型 R R型型（三）细菌遗传变异在医学上的应用（三）细菌遗传变异在医学上的应用1 1、诊断方面：需注意鉴别，以免造成误诊、诊断方面：需注意鉴别，以免造成误诊. .2 2、治疗方面：有利于正确选择抗菌药物并防、治疗方面：有利于正确选择抗菌药物并防止耐药菌株

17、的扩散止耐药菌株的扩散. .3 3、预防方面：预防传染病、预防方面：预防传染病. .4 4、基因工程方面：获得基因产物、基因工程方面：获得基因产物. .复习题复习题一、一、 菌落菌落 耐药性变异耐药性变异二、二、 选择题选择题1 1多数细菌生长繁殖的最适多数细菌生长繁殖的最适pHpH是（是（ ） A ApH 7.27.6 BpH 7.27.6 BpH 6.56.8 pH 6.56.8 C CpH 8.08.8pH 8.08.8 D DpH 4.44.6 pH 4.44.6 E EpH 56pH 562 2细菌生长繁殖的条件不包括（细菌生长繁殖的条件不包括（ ） A A丰富的营养物质丰富的营养物质 B B必要的气体环境必要的气体环境 C C合适的温度合适的温度 D D合适的酸碱度合适的酸碱度 E E充足的光线充足