0第一章-第二三节-细菌的生长繁殖与变异

11三月20240第一章第二三节细菌的生长繁殖与变异一、细菌的生长繁殖一、生长繁殖的条件：1、营养物质：水、碳源、氮源、无机盐、生长因子2、PH3、温度4、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。5、渗透压二、细菌生长繁殖的规律1、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。2、细菌群体的生长繁殖迟缓期(lagphase)对数期(logarithmicphase)：也称指数期，研究细菌的生物性状选用该期菌。稳定期(stationaryphase)衰亡期(declinephase)细菌群体的生长繁殖二细菌的代谢产物及意义1、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。2、毒素：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。3、侵袭性酶（一）与致病性有关的的代谢产物(二)与治疗有关的代谢产物抗生素：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。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。(三)与鉴别细菌有关的代谢产物1、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2、细菌素：某些菌株产生的一类具有抗菌作用的蛋白质。3、糖的分解产物：有机酸、醇类、气体4、蛋白质的分解产物：分解代谢产物和细菌的生化反应糖发酵试验VP试验（V）甲基红试验（M）枸橼酸盐利用试验（C）吲哚试验（I）硫化氢试验尿素酶试验自动化仪器分析（IMViC，用于鉴定肠道杆菌）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（M）阳性阴性对照大肠杆菌：+产气杆菌：—枸橼酸利用试验（C）大肠杆菌：—产气杆菌：+阳性吲哚试验（I）大肠杆菌：+产气杆菌：—H2S试验尿素酶试验对照阳性阴性三、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。四、细菌的变异(一)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。1.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。2.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。3.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。4.菌落变异S型菌落R型菌落(二)、细菌的遗传物质染色体质粒转位因子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。(三)、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。1.基因的突变基因转移(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。2.基因的转移与重组在疾病的诊断、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。(四)细菌遗传变异的实际意义第二章第三节

细菌的分布和人体的微生态一、细菌在自然界的分布土壤水空气(与医药公司的控菌点联系讲)二、细菌在人体的分布与人体的微生态系