微生物-第二章-原核微生物的形态、构造与功能-3.ppt

某些细菌在其某些细菌在其生长发育后期生长发育后期，在细胞内，在细胞内形成形成一个一个圆形或椭圆形、厚壁、含水量圆形或椭圆形、厚壁、含水量极低、极低、抗逆性极强抗逆性极强的的休眠体休眠体，称为芽孢，称为芽孢（endospore或或spore）。）。它们是由它们是由细菌的细菌的DNADNA和外部和外部多层蛋白质多层蛋白质及及肽聚糖肽聚糖包围而构成，芽孢对干燥和热具包围而构成，芽孢对干燥和热具有高度有高度抗性抗性。第第二二章章原原核核微微生生物物形形态态1 1、芽孢概念、芽孢概念 芽孢的休眠能力也是十分惊人的，在休眠期间，芽孢的休眠能力也是十分惊人的，在休眠期间，不能检查出任何代谢活力，因此也称隐生态不能检查出任何代谢活力，因此也称隐生态（cryptobiosis）Endospore stain of Bacillus megaterium&芽孢杆菌属和梭菌属产生一种芽孢杆菌属和梭菌属产生一种特化的繁殖特化的繁殖结构，结构，它它无繁殖无繁殖功能，为功能，为抗逆性休眠体抗逆性休眠体。&在在光学显微镜光学显微镜下用特殊的下用特殊的芽孢染色芽孢染色(如孔雀如孔雀绿染色绿染色)或通过相差显微镜能够观察到芽孢。或通过相差显微镜能够观察到芽孢。&由于芽孢有由于芽孢有许多层许多层包围细菌遗传物质的结包围细菌遗传物质的结构，使得芽孢具有惊人的、对所有类型环境应构，使得芽孢具有惊人的、对所有类型环境应力的力的抗性抗性，例如热、紫外线辐射、化学消毒剂，例如热、紫外线辐射、化学消毒剂和干燥。和干燥。第第二二章章原原核核微微生生物物形形态态3、生理特性、生理特性第第二二章章原原核核微微生生物物形形态态梭状芽孢杆菌的端生芽孢梭状芽孢杆菌的端生芽孢巨大芽孢杆菌的中央生芽孢巨大芽孢杆菌的中央生芽孢F芽孢形成过程芽孢形成过程 轴轴丝丝形形成成：在在营营养养细细胞胞内内，分分开开的的核核质质体体成成为为细胞中央的轴丝结构，通过间体与膜相连；细胞中央的轴丝结构，通过间体与膜相连；隔隔膜膜形形成成：在在细细胞胞偏偏端端处处细细胞胞膜膜内内陷陷，向向心心延延伸，产生隔膜，将细胞分为大小二部分伸，产生隔膜，将细胞分为大小二部分前前孢孢子子形形成成：在在细细胞胞中中，较较大大部部分分的的细细胞胞膜膜围围绕绕较较小小部部分分迅迅速速继继续续延延伸伸，直直至至将将小小的的部部分分完完全全包包围围到到大大的的部部分分中中为为止止，这这个个新新形形成成的的结结构构称称前前孢子孢子forespore。皮皮层层形形成成：前前孢孢子子进进行行合合成成作作用用，新新物物质质沉沉积积于于前前孢孢子子的的两两层层极极性性相相反反的的细细胞胞膜膜之之间间，逐逐渐渐发发育育成成皮皮层层cortex。此此时时，随随着着DPA的的合合成成和和钙钙的的吸吸收，前孢子外面开始形成外壳层。收，前孢子外面开始形成外壳层。孢子外壳层的形成孢子外壳层的形成：在皮层形成过程中，：在皮层形成过程中，前孢子外膜表面合成外壳物质，并沉积于皮前孢子外膜表面合成外壳物质，并沉积于皮层外表，逐渐形成一个连续的致密层，继续层外表，逐渐形成一个连续的致密层，继续积累积累DPA和钙离子。和钙离子。芽孢合成全部完成芽孢合成全部完成，此时芽孢具有很强的，此时芽孢具有很强的抗热性和特异结构。抗热性和特异结构。孢子囊破裂或溶解，释放出成熟芽孢孢子囊破裂或溶解，释放出成熟芽孢。形成芽孢需要一定的外界条件，这些条件形成芽孢需要一定的外界条件，这些条件因菌种而异。因菌种而异。芽芽孢孢萌萌发发：在在适适宜宜条条件件下下(水水、温温度度、营营养养物物、氧氧等等)，芽芽孢孢开开始始吸吸收收水水分分盐盐和和营营养养物物质质，体体积积膨膨大大，释释放放DPADPA，酶酶活活性性增增强强，合合成成能能力力增增加加，呼呼吸吸活活动动提提高高，芽芽孢孢壁壁破破裂裂，芽芽孢孢萌萌发发成成一一个个新新的的营营养养细细胞胞。芽芽孢孢因萌发会丧失抗热和抗逆性能。因萌发会丧失抗热和抗逆性能。芽芽孢孢的的形形成成和和萌萌发发特特点点对对实实践践中中的的灭灭菌工作具有重要意义。菌工作具有重要意义。注注意意：一一个个营营养养细细胞胞只只形形成成一一个个芽芽孢孢，而而一一个个芽芽孢孢也也只只能能萌萌发发产产生生一一个个营营养养细细胞胞。芽芽孢孢仅仅仅仅是是芽芽孢孢细细菌菌生生活活史史中中的的一一环环，是是细细菌菌抵抵抗抗不不良良环环境境的的休休眠眠体体，而而不不是是细细菌菌的一种繁殖方式的一种繁殖方式 。芽孢的基本特性：芽孢的基本特性：枯枯草草芽芽孢孢杆杆菌菌的的芽芽孢孢在在沸沸水水中中可可存存活活1h；破破伤伤风风芽芽孢孢杆杆菌菌的的芽芽孢孢可可存存活活3h；肉肉毒毒梭梭状状芽芽孢孢杆杆菌菌的的芽芽孢孢可可耐耐受受6h。此此外外，芽芽孢孢还还抗抗辐辐射射（与与芽芽孢孢衣衣中中富富含含二二硫硫键键氨氨基基酸酸有有关关）、抗抗静静水水压压、抗抗化化学学药药物物（由由芽芽孢孢衣衣的的不不通通透透性性和和原原生生质质的的高高度度脱脱水水状状态态所所致致）；芽芽孢孢具具有有很很强强的的折折光光性性质质。在在一一定定条条件件下下，芽芽孢孢可可保保持持活活力数年至数十年之久。力数年至数十年之久。芽芽孢孢首首先先由由德德国国科科学学家家ferdinand Cohn和和RobertKoch所所描描述述，这这是是微微生生物物学学的的重重要要发发现。现。芽孢的耐热机制芽孢的耐热机制芽孢与母细胞相比不论化学组成、细微结构、生理功能芽孢与母细胞相比不论化学组成、细微结构、生理功能等方面都完全不同等方面都完全不同芽孢衣对多价阳离子和水分的芽孢衣对多价阳离子和水分的透性很差透性很差皮层的离子强度很高，产生极高皮层的离子强度很高，产生极高的渗透压夺取芽孢核心的水分，的渗透压夺取芽孢核心的水分，结果造成皮层的充分膨胀。结果造成皮层的充分膨胀。核心部分的细胞质却变得核心部分的细胞质却变得高度失水，因此，具极强高度失水，因此，具极强的耐热性。的耐热性。渗透调节皮层膨胀学说渗透调节皮层膨胀学说 了解芽孢的实践意义：1)芽孢是细菌分类鉴定的重要特征；2)杀灭芽孢是制定灭菌标准的主要依据；3)许多芽孢杆菌是重要的致病菌：炭疽芽孢杆菌、肉毒梭状芽孢杆菌、破伤风梭状芽孢杆菌。4)某些芽孢杆菌有伴生产物：杆菌肽、短杆菌肽、伴胞晶体等。伴孢晶体伴孢晶体芽孢杆菌属有些种如苏云金芽孢杆菌芽孢杆菌属有些种如苏云金芽孢杆菌(Bacillusthuringiensis)，在形成芽孢的同时，在细，在形成芽孢的同时，在细胞内产生一颗菱形或双椎形的碱性蛋白晶体，称为胞内产生一颗菱形或双椎形的碱性蛋白晶体，称为伴孢晶体伴孢晶体(sporecompanionedcrystal)。它主要对鳞。它主要对鳞翅目的昆虫有毒性，由于这种晶体毒素对人畜毒性翅目的昆虫有毒性，由于这种晶体毒素对人畜毒性很低，故国内外均以工业化方式大量生产菌剂，以很低，故国内外均以工业化方式大量生产菌剂，以杀死某些农业害虫。杀死某些农业害虫。BTBT基因即是苏云金芽胞杆菌基因。该菌可以分泌一种基因即是苏云金芽胞杆菌基因。该菌可以分泌一种毒蛋白，对鳞翅目鞘翅目昆虫（比如小菜蛾）有很强毒蛋白，对鳞翅目鞘翅目昆虫（比如小菜蛾）有很强的杀伤作用。随着分子生物学技术的发展和基因克隆、的杀伤作用。随着分子生物学技术的发展和基因克隆、DNADNA操作等技术出现，人类开始从操作等技术出现，人类开始从BTBT菌中克隆其毒蛋白菌中克隆其毒蛋白基因到工程菌中，制作生物农药。不过现在随着广泛基因到工程菌中，制作生物农药。不过现在随着广泛的应用，害虫也大量出现抗药性。的应用，害虫也大量出现抗药性。存在于某些细菌细胞壁外的一层厚度不定的胶状物存在于某些细菌细胞壁外的一层厚度不定的胶状物质。质。按其厚度的不同又可细分为：按其厚度的不同又可细分为：荚膜荚膜（macrocapsule，大荚膜），大荚膜），厚约厚约200nm，粘液粘液状物质具有一定外形，相对稳定地附着在细胞壁外。状物质具有一定外形，相对稳定地附着在细胞壁外。微荚膜微荚膜(microcapsule)，粘液状物质较薄粘液状物质较薄（厚度小于（厚度小于200nm），与细胞表面牢固结合。与细胞表面牢固结合。粘液层粘液层(slimelayer)，粘液物质没有明显的边缘，比荚膜松粘液物质没有明显的边缘，比荚膜松散，可向周围环境中扩散，增大黏性。散，可向周围环境中扩散，增大黏性。菌胶团菌胶团(zoogloea)，多个细菌共有一个荚膜。多个细菌共有一个荚膜。荚膜的主要成分为荚膜的主要成分为多糖、多肽或蛋白质，尤以多糖多糖、多肽或蛋白质，尤以多糖居多居多。采用负染技术在光学显微镜下可以观察到。采用负染技术在光学显微镜下可以观察到。（八（八)糖糖 被被(glycocalyx)(glycocalyx)1 1、概、概 念念第第二二章章原原核核微微生生物物形形态态肠道细菌的荚膜染色肠道细菌的荚膜染色荚膜内的单个与多个细菌荚膜内的单个与多个细菌2 2、功、功 能能 对细菌表面起对细菌表面起渗透屏障渗透屏障作用；作用；保护细胞保护细胞免受吞噬免受吞噬；保护细胞保护细胞免受干燥损伤免受干燥损伤；帮助细菌帮助细菌附着附着到物体表面。到物体表面。贮藏养料贮藏养料，以备营养缺乏时重新利用，以备营养缺乏时重新利用细菌的荚膜与生产实践有较密切的关系！细菌的荚膜与生产实践有较密切的关系！葡聚糖荚膜已用于生产代血浆的主要成分葡聚糖荚膜已用于生产代血浆的主要成分右旋糖酐和葡聚糖凝胶制剂；右旋糖酐和葡聚糖凝胶制剂；黄原胶（野菜黄单胞菌荚膜）黄原胶（野菜黄单胞菌荚膜）优良的食品添加剂，石油开采中的压浆剂；优良的食品添加剂，石油开采中的压浆剂；用产菌胶团的菌进行污水处理等；用产菌胶团的菌进行污水处理等；危害：食品变质发粘；增强致病力；造成严重龋齿等。危害：食品变质发粘；增强致病力；造成严重龋齿等。单个微生物在适宜的固体培养基单个微生物在适宜的固体培养基表面或表面或内部生长内部生长、繁殖到一定程度可以形成、繁殖到一定程度可以形成肉肉眼可见的眼可见的、有、有一定形态结构一定形态结构的子细胞生的子细胞生长群体，称为长群体，称为菌落菌落。当固体培养基表面。当固体培养基表面众多菌落连成一片时，便成为众多菌落连成一片时，便成为菌苔菌苔(1awn)。生长在固体培养基上、来源于一个细菌生长在固体培养基上、来源于一个细菌细胞、肉眼可见的细胞群体称菌落细胞、肉眼可见的细胞群体称菌落一一个纯种细菌细胞群或个纯种细菌细胞群或克隆克隆(clone)。第第二二章章原原核核微微生生物物形形态态（一）菌落（一）菌落（colony）三、细菌的群体特征三、细菌的群体特征 (1)(1)平板培养平板培养(2)(2)固体斜面培养固体斜面培养（3 3）液体培养基液体培养基（4 4）半固体培养半固体培养第第二二章章原原核核微微生生物物形形态态第第二二章章原原核核微微生生物物形形态态各种细菌在一定条件下形成的菌落具有各种细菌在一定条件下形成的菌落具有一的一的稳定性和专一性特征稳定性和专一性特征，称为菌落特征。，称为菌落特征。菌落特征是菌落特征是衡量菌种纯度、辨认和鉴定衡量菌种纯度、辨认和鉴定菌种菌种的重要依据。的重要依据。（二）菌落特征（二）菌落特征（三）菌落特征描述（三）菌落特征描述菌落特征包括：大小；形状(圆形、非规则)；隆起形状(扩展、台状、凸面、乳头状等)；边缘情况(整齐、波状、锯齿状)；表面状态(光滑、皱褶、颗粒状、龟裂状、同心环等)；表面光泽(闪光、金属光泽、无光泽等)；质地(油脂、膜状、粘、脆)；颜色、透明度等。第第二二章章原原核核微微生生物物形形态态 细菌的菌落特征：湿润、较光滑、较透明、较粘稠、易挑起、质地均匀以及菌落正反面或边缘与菌落中央部位的颜色一致等等 菌落特征，取决于组成菌落的细胞结构和生长行为。有荚膜的细菌菌落光滑粘稠、透明；无荚膜细菌的菌落表面粗糙干燥；有鞭毛的细菌菌落大而扁平、形状不规则、边缘缺刻；无鞭毛的细菌菌落小而隆起、边缘圆整；芽孢细菌因芽孢引起的折光变化而使菌落外形不透明，有“干燥”之感，因其具有周生鞭毛，故菌落表面粗糙、多褶等。第第二二章章原原核核微微生生物物形形态态 正面观：正面观：1.扁平扁平2.隆起隆起3.低凸起低凸起4.高凸起高凸起5.脐状脐状6.草帽状草帽状7.乳乳头状头状表面结构、形态及边缘：表面结构、形态及边缘：8.圆形、边缘完整圆形、边缘完整9.不规则、边缘波浪不规则、边缘波浪10.不规则、不规则、颗粒状颗粒状、边缘叶状、边缘叶状11.规划、放射状、边缘呈叶状规划、放射状、边缘呈叶状12.规则、边缘呈扇边状规则、边缘呈扇边状13.规则、边缘呈齿状规则、边缘呈齿状14.规则、有同心环、规则、有同心环、边缘完整边缘完整15.不规则、似毛毯状不规则、似毛毯状16.规则、似菌丝状规则、似菌丝状17.不不规则、规则、卷发状、边缘波状卷发状、边缘波状18.不规则、呈丝状不规则、呈丝状19.不规则、根状不规则、根状第第二二章章原原核核微微生生物物形形态态（四）影响菌落特征的因素（四）影响菌落特征的因素z细胞结构和生长行为；细胞结构和生长行为；z邻近菌落影响菌落的大小；邻近菌落影响菌落的大小；z培养条件，尤其是培养基成分。培养条件，尤其是培养基成分。当细菌从周围环境中吸收了营养物当细菌从周围环境中吸收了营养物质后，发生一系列的合成反应，把进入质后，发生一系列的合成反应，把进入的营养物质转变成为新的营养物质的营养物质转变成为新的营养物质DNA、RNA、蛋白质、酶及其它大分子，、蛋白质、酶及其它大分子，之后细胞开始了形成两个新细胞的过程，之后细胞开始了形成两个新细胞的过程，称为称为繁殖繁殖。第第二二章章原原核核微微生生物物形形态态四、细菌的繁殖四、细菌的繁殖1、裂殖（裂殖（fission）：）：裂殖是细菌裂殖是细菌最普遍、最普遍、最主要的繁殖方式最主要的繁殖方式，通常表现为，通常表现为横分裂横分裂。第第二二章章原原核核微微生生物物形形态态同型分裂同型分裂homotypicdivision：分裂后所形成：分裂后所形成的二个子细胞大小相等。的二个子细胞大小相等。异型分裂异型分裂heterotypicdivision：分裂后所形成：分裂后所形成的二个子细胞大小不等。的二个子细胞大小不等。出芽出芽(budding)繁殖繁殖：红假单胞菌、芽生杆菌：红假单胞菌、芽生杆菌等。等。三分裂三分裂：暗网菌链中相邻细胞三分裂形成的：暗网菌链中相邻细胞三分裂形成的“Y”形结构。形结构。多分裂多分裂：蛭弧菌的一种分裂方式。：蛭弧菌的一种分裂方式。细菌分裂过程细菌分裂过程细菌分裂过程细菌分裂过程：核质体分裂和隔膜形成，横：核质体分裂和隔膜形成，横隔壁形成，子细胞分离。隔壁形成，子细胞分离。第第二二章章原原核核微微生生物物形形态态2 2、分裂过程、分裂过程核质体分裂和核质体分裂和隔膜形成；隔膜形成；横隔壁形成；横隔壁形成；子细胞分离。子细胞分离。第第二二章章原原核核微微生生物物形形态态细菌繁殖示意图细菌繁殖示意图球菌分裂电镜图球菌分裂电镜图分类是认识客观事物的一种基本方法。分类是认识客观事物的一种基本方法。我们要认识、研究和利用各种微生物资我们要认识、研究和利用各种微生物资源也必须对他们进行分类。源也必须对他们进行分类。分类学内容涉及三个相互依存又有区别分类学内容涉及三个相互依存又有区别的组成部分：的组成部分：分类、命名和鉴定。分类、命名和鉴定。五、细菌的分类及代表属五、细菌的分类及代表属第第二二章章原原核核微微生生物物形形态态（一）细菌的分类（一）细菌的分类v分类（分类（classification）是根据一定的原是根据一定的原则（表型特征相似性或系统发育相关性）则（表型特征相似性或系统发育相关性）对微生物进行分群归类，根据相似性或对微生物进行分群归类，根据相似性或相关性水平排列成系统，并对各个分类相关性水平排列成系统，并对各个分类群的特征进行描述，以便考察和对未被群的特征进行描述，以便考察和对未被分类的微生物进行鉴定；分类的微生物进行鉴定；v命名（命名（nomenclature）是根据命名法规，是根据命名法规，给每一个分类群一个专有的名称；给每一个分类群一个专有的名称；v鉴定（鉴定（identification或或determination）则是指借助于现有的微生物分类系统，则是指借助于现有的微生物分类系统，通过特征测定，确定未知的、新发现的通过特征测定，确定未知的、新发现的或未明确分类地位的微生物所应归属分或未明确分类地位的微生物所应归属分类群的过程。类群的过程。第第二二章章原原核核微微生生物物形形态态第第二二章章原原核核微微生生物物形形态态1.分类单元及其命名分类单元及其命名界界Kingdom门门Phylum亚门亚门纲纲Class亚纲亚纲目目Order亚目亚目科科Family亚科亚科属属Genus种种Species 和其他生物一样，细菌的种名也用双和其他生物一样，细菌的种名也用双名法（名法（binomialnomenclature）命名，）命名，即种的学名由属名和种名加词两部分即种的学名由属名和种名加词两部分组合而成。组合而成。v常用的细菌分类术语常用的细菌分类术语v培养物（培养物（culture），），是指一定时间一是指一定时间一定空间内微生物的细胞群或生长物。定空间内微生物的细胞群或生长物。v菌株（菌株（strain），），从自然界分离得到的从自然界分离得到的任何一种微生物的纯培养物都可以称任何一种微生物的纯培养物都可以称为微生物的一个菌株；用实验方法为微生物的一个菌株；用实验方法（如通过诱变）所获得的某一菌株的（如通过诱变）所获得的某一菌株的变异型，也可以称为一个新的菌株，变异型，也可以称为一个新的菌株，以便与原来的菌株相区别。以便与原来的菌株相区别。第第二二章章原原核核微微生生物物形形态态v型（型（form或或type），），常指亚种以常指亚种以下的细分，当同种或同亚种不同下的细分，当同种或同亚种不同菌株之间的性状差异，不足以分菌株之间的性状差异，不足以分为新的亚种时，可以细分为不同为新的亚种时，可以细分为不同的型。的型。v种（种（species），），是生物分类中基是生物分类中基本的分类单元和分类等级。本的分类单元和分类等级。第第二二章章原原核核微微生生物物形形态态2、细菌分类和伯杰氏手册、细菌分类和伯杰氏手册20世世纪纪60年年代代以以前前，国国际际上上不不少少细细菌菌分分类类学学家家都都曾曾对对细细菌菌进进行行过过全全面面的的分分类类，提提出出过过一一些些在在当当代代有有影影响响的的细细菌菌分分类类系系统统。但但70年年代代以以后后，对对细细菌菌进进行行全全面面分分类类的的、影影响响最最大大的的是是伯伯杰杰氏氏手手册册。所所以以该该书书目目前前已已成成为为对对细菌进行分类鉴定的主要参考书。细菌进行分类鉴定的主要参考书。第第二二章章原原核核微微生生物物形形态态v鉴于微生物体形微小、结构较简单鉴于微生物体形微小、结构较简单等特等特点，微生物分类和鉴定除了像高等生物那点，微生物分类和鉴定除了像高等生物那样，采用样，采用传统的传统的形态学形态学、生理学和生态学生理学和生态学特征特征之外，还必须寻找新的特征作为分类之外，还必须寻找新的特征作为分类鉴定的依据。鉴定的依据。v在这方面微生物分类学家比动植物分类学在这方面微生物分类学家比动植物分类学家表现了更高的热情，他们从家表现了更高的热情，他们从不同层次不同层次（细胞的、分子的）、用不同学科（化学、（细胞的、分子的）、用不同学科（化学、物理学、遗传学、免疫学、分子生物学等）物理学、遗传学、免疫学、分子生物学等）的技术方法的技术方法来研究和比较不同微生物的细来研究和比较不同微生物的细胞、细胞组分或代谢产物，从中发现反映胞、细胞组分或代谢产物，从中发现反映微生物类群特征的资料作为微生物分类鉴微生物类群特征的资料作为微生物分类鉴定的依据。定的依据。3 3、细菌分类的特征和技术、细菌分类的特征和技术第第二二章章原原核核微微生生物物形形态态形态学特征形态学特征v形形态态学学特特征征始始终终被被用用作作微微生生物物分分类类和和鉴鉴定定的重要依据之一，其中有两个重要原因：的重要依据之一，其中有两个重要原因：v一一是是它它易易于于观观察察和和比比较较，尤尤其其是是在在真真核核微微生物和具有特殊形态结构的细菌中；生物和具有特殊形态结构的细菌中；v二二是是许许多多形形态态学学特特征征依依赖赖于于多多基基因因的的表表达达，具具有有相相对对的的稳稳定定性性。因因此此，形形态态学学特特征征不不仅仅是是微微生生物物鉴鉴定定的的重重要要依依据据，而而且且也也往往往往是是系系统统发发育育相相关关性性的的一一个个标标志志。常常用用于于原原核生物分类鉴定的形态学特征核生物分类鉴定的形态学特征。第第二二章章原原核核微微生生物物形形态态生理生化特征生理生化特征v生生理理生生化化特特征征和和微微生生物物的的酶酶和和调调节节蛋蛋白白质质的的本本质质和和活活性性直直接接相相关关，酶酶及及蛋蛋白质都是基因的产物。白质都是基因的产物。v所所以以，对对微微生生物物生生理理生生化化特特征征和和比比较较也也是是对对微微生生物物基基因因组组的的间间接接比比较较，加加上上测测定定生生理理生生化化特特征征比比直直接接分分析析基基因因组要容易得多。组要容易得多。v因因此此生生理理生生化化特特征征对对于于微微生生物物的的系系统统分类仍然是有意义的。分类仍然是有意义的。第第二二章章原原核核微微生生物物形形态态血清学试验血清学试验v细菌细胞与病毒等都含有蛋白质、脂细菌细胞与病毒等都含有蛋白质、脂白蛋、脂多糖等有抗原性的物质，由白蛋、脂多糖等有抗原性的物质，由于不同微生物抗原物质结构不同，赋于不同微生物抗原物质结构不同，赋予它们不同的抗原特征。予它们不同的抗原特征。v一种细菌的抗原除了可与它自身的抗一种细菌的抗原除了可与它自身的抗体起特异性免疫反应外，若它与其它体起特异性免疫反应外，若它与其它种类的细菌有共同的抗原组分，它们种类的细菌有共同的抗原组分，它们的抗原抗体之间就会发生交叉反应。的抗原抗体之间就会发生交叉反应。第第二二章章原原核核微微生生物物形形态态噬菌体分型噬菌体分型v在原核生物中已普遍发现有响应种类在原核生物中已普遍发现有响应种类的噬菌体。噬菌体对宿主的感染和列的噬菌体。噬菌体对宿主的感染和列解作用具有高度的特异性，即一种噬解作用具有高度的特异性，即一种噬菌体往往只能感染或裂解某种细菌，菌体往往只能感染或裂解某种细菌，甚至只裂解种内的某些菌株。甚至只裂解种内的某些菌株。v所以，根据噬菌体的宿主范围可将细所以，根据噬菌体的宿主范围可将细菌分为不同的噬菌型和利用噬菌体裂菌分为不同的噬菌型和利用噬菌体裂解这样的特异性进行细菌鉴定。解这样的特异性进行细菌鉴定。v这对于追溯传染病来源、流行病调查这对于追溯传染病来源、流行病调查以及病原菌的检测鉴定有重要意义。以及病原菌的检测鉴定有重要意义。第第二二章章原原核核微微生生物物形形态态氨基酸的顺序和蛋白质的分析氨基酸的顺序和蛋白质的分析v蛋白质是基因的产物，蛋白质的氨基蛋白质是基因的产物，蛋白质的氨基酸顺序直接反映酸顺序直接反映mRNA顺序而与编码顺序而与编码基因密切相关。基因密切相关。v因此，可以通过对某些同源蛋白质氨因此，可以通过对某些同源蛋白质氨基酸顺序的比较来分析不同生物系统基酸顺序的比较来分析不同生物系统发育关系，序列相似性越高，其亲缘发育关系，序列相似性越高，其亲缘关系愈近。关系愈近。v因此可以根据蛋白质的氨基酸序列资因此可以根据蛋白质的氨基酸序列资料构建系统发育树和进行分类。料构建系统发育树和进行分类。第第二二章章原原核核微微生生物物形形态态核酸的碱基组成核酸的碱基组成比比较较DNA和和碱碱基基组组成成和和进进行行核核酸酸分分子子杂杂交交，是是目目前前通通过过直直接接比比较较基基因因组组进进行行生生物分类最常用的两种方法物分类最常用的两种方法。第第二二章章原原核核微微生生物物形形态态vDNA分分子子含含有有四四种种碱碱基基：腺腺嘌嘌呤呤、鸟鸟嘌嘌呤呤、胞胞嘧嘧啶啶、胸胸腺腺嘧嘧啶啶。DNA的的碱碱基基组组成成和和排排列列顺顺序序决决定定生生物物的的遗遗传传性性状状，所所以以DNA碱碱基基组组成成是是各各种种生生物物的的一一个个稳稳定定特特征征，它它不不受受年年龄龄和和突突变变因因素素以以外外的的外外界界条条件件的的影影响响，即即使使个个别别基基因因突突变变，碱碱基基组组成成也也不不会会发发生生明明显显变化。变化。v分分类类学学上上，用用G+C占占全全部部碱碱基基的的物物质质的的量量百百分分数数(G+C)%来来表表示示各各种种生生物物的的DNA碱基组成特征。碱基组成特征。第第二二章章原原核核微微生生物物形形态态v每一种生物都有一定的碱基组成亲缘关每一种生物都有一定的碱基组成亲缘关系近的生物，它们应该具有相似的系近的生物，它们应该具有相似的G+C含量，若不同的生物之间含量，若不同的生物之间G+C含量差别含量差别大表明它们关系远。现有数据表明大表明它们关系远。现有数据表明:v高等植物的高等植物的G+C含量范围大约含量范围大约35%50%之间之间;v原核生物中原核生物中G+C含量变化幅度宽达含量变化幅度宽达22%80%;v脊椎动物脊椎动物G+C含量约含量约35%45%之间之间;v这也足以表明原核生物是一个极其多样这也足以表明原核生物是一个极其多样性的类群。性的类群。第第二二章章原原核核微微生生物物形形态态v目前，虽然还没有一个统一的界定各目前，虽然还没有一个统一的界定各级分类单元的级分类单元的G+C含量标准，但大量含量标准，但大量资料表明：资料表明：v同一个种内的不同菌株同一个种内的不同菌株G+C含量差别含量差别应在应在4%5%以下；以下；v同属不同种的差别在同属不同种的差别在10%15%，通，通常底于常底于10%。v所以所以G+C含量已经作为建立新的微生含量已经作为建立新的微生物分类单元的一项基特征，它对于种、物分类单元的一项基特征，它对于种、属甚至科的鉴定有重要意义。属甚至科的鉴定有重要意义。第第二二章章原原核核微微生生物物形形态态v然而，值得强调的是：然而，值得强调的是：G+C含量的分含量的分类学意义主要是作为建立新分类单元类学意义主要是作为建立新分类单元的一项基本特征和把那些的一项基本特征和把那些G+C含量差含量差别大的种类排除出某一分类单元。别大的种类排除出某一分类单元。v测定测定DNA碱基组成的方法很多，常用碱基组成的方法很多，常用的是的是热变性温度法、浮力密度法热变性温度法、浮力密度法和和高高效液相色普法。效液相色普法。第第二二章章原原核核微微生生物物形形态态A.G-细菌代表细菌代表（1 1）假单胞菌属（假单胞菌属（Pseudomonas)杆状，杆状，无芽孢，无芽孢，直或弯曲，一根或几根极生鞭直或弯曲，一根或几根极生鞭毛，只需很简单的营养，能广泛利用有机化合物作毛，只需很简单的营养，能广泛利用有机化合物作为碳源和能源。为碳源和能源。如：如：铜绿假单胞杆菌铜绿假单胞杆菌（P.aeruginosa)，单端鞭，单端鞭毛，产蓝脓素，使脓液蓝绿色，也叫绿脓杆菌。感毛，产蓝脓素，使脓液蓝绿色，也叫绿脓杆菌。感染伤口会导致败血症。染伤口会导致败血症。荧光假单胞菌荧光假单胞菌，奶类、蛋类在低温条件下保存，奶类、蛋类在低温条件下保存导致腐败变质的主要细菌之一导致腐败变质的主要细菌之一 。（二）细菌代表属（二）细菌代表属第第二二章章原原核核微微生生物物形形态态第第二二章章原原核核微微生生物物形形态态（2）黄单胞菌属（黄单胞菌属（Xanthomonas)直杆状，极（端）生鞭毛，专性好氧，在培直杆状，极（端）生鞭毛，专性好氧，在培养基上产生一种非水溶性的黄色色素，使菌养基上产生一种非水溶性的黄色色素，使菌落呈黄色，所有的黄单胞菌都是植物病原菌。落呈黄色，所有的黄单胞菌都是植物病原菌。野油菜黄单胞菌（野油菜黄单胞菌（X.campestris)，产黄原胶菌，产黄原胶菌种，在许多工业有广泛应用。种，在许多工业有广泛应用。（3）醋酸杆菌属（醋酸杆菌属（Acetobacter)细胞椭圆至杆状，直或稍弯曲，显著特征是细胞椭圆至杆状，直或稍弯曲，显著特征是将乙醇氧化成醋酸，制醋工业菌种。将乙醇氧化成醋酸，制醋工业菌种。第第二二章章原原核核微微生生物物形形态态（4）埃希氏菌属（埃希氏菌属（Escherichia)单生或成对，周生鞭毛或不生鞭毛，有些菌单生或成对，周生鞭毛或不生鞭毛，有些菌株有荚膜，化能有机营养型，兼厌气性，生活于株有荚膜，化能有机营养型，兼厌气性，生活于人体或温血动物的大肠和粪便中。人体或温血动物的大肠和粪便中。代表菌种是代表菌种是大肠埃希氏菌（大肠埃希氏菌（E.coli）我国卫生部颁布的卫生标准，我国卫生部颁布的卫生标准，生活饮用水的细生活饮用水的细菌总数每毫升不得超过菌总数每毫升不得超过100个，在个，在1000毫升水中大毫升水中大肠菌群数不超过肠菌群数不超过3个。个。第第二二章章原原核核微微生生物物形形态态B.G+细菌代表细菌代表1.G+球菌球菌（1）微球菌属（微球菌属（Micrococcus）大多数的种产生类胡萝卜素，菌大多数的种产生类胡萝卜素，菌落颜色呈黄、橙、橙红、粉红、红色落颜色呈黄、橙、橙红、粉红、红色等。分布于皮肤、肉类、乳品、土壤等。分布于皮肤、肉类、乳品、土壤和水。和水。第第二二章章原原核核微微生生物物形形态态（2）葡萄球菌属葡萄球菌属（Staphylococcus)葡萄串状的群体，为兼厌气性，大多数生活葡萄串状的群体，为兼厌气性，大多数生活在温血动物的皮屑，皮腺和粘膜上。在温血动物的皮屑，皮腺和粘膜上。金黄色葡萄金黄色葡萄球菌（球菌（S.aureus）,引起化脓性感染或食物中毒。引起化脓性感染或食物中毒。第第二二章章原原核核微微生生物物形形态态2.产芽孢的产芽孢的G+杆菌杆菌（1）芽孢杆菌属（芽孢杆菌属（Bacillus）细胞杆状，内生一个芽孢，好氧或兼性厌氧，细胞杆状，内生一个芽孢，好氧或兼性厌氧，化能有机营养。化能有机营养。枯草芽孢杆菌（枯草芽孢杆菌（B.subtilis)地衣芽孢杆菌（地衣芽孢杆菌（B.licheniformis)多粘芽孢杆菌（多粘芽孢杆菌（B.polymyxc)炭疽芽孢杆菌（炭疽芽孢杆菌（B.anthracis）苏云金芽孢杆菌（苏云金芽孢杆菌（B.thuringiensis）炭疽芽孢杆菌炭疽芽孢杆菌第第二二章章原原核核微微生生物物形形态态(2)梭状芽孢杆菌（梭状芽孢杆菌（Clostridium）细胞杆状，椭圆或球形芽孢，使菌体细胞杆状，椭圆或球形芽孢，使菌体膨大呈鼓槌状、梭状。专性厌氧，有机化膨大呈鼓槌状、梭状。专性厌氧，有机化能营养。能营养。如肉毒梭菌、破伤风梭菌、丙酮丁酸梭菌如肉毒梭菌、破伤风梭菌、丙酮丁酸梭菌第第二二章章原原核核微微生生物物形形态态3.不产芽孢的不产芽孢的G+杆菌杆菌（1）乳酸杆菌属（乳酸杆菌属（Lactobacillus）形态变化较大，从细长、弯曲的杆状到球杆形态变化较大，从细长、弯曲的杆状到球杆状，有时形成长条，但从不分枝，没有鞭毛，不状，有时形成长条，但从不分枝，没有鞭毛，不能运动。化能有机营养型。生理特点：不论有无能运动。化能有机营养型。生理特点：不论有无氧气都进行无氧呼吸，多数在无氧气条件下生长氧气都进行无氧呼吸，多数在无氧气条件下生长更好。有些种类是青贮饲料、泡菜、酸菜及乳制更好。有些种类是青贮饲料、泡菜、酸菜及乳制品中起主要作用的微生物品中起主要作用的微生物。（2）棒杆菌属（棒杆菌属（Corynebacterium）一端膨大的棒状，折断式分裂，呈八字形或一端膨大的棒状，折断式分裂，呈八字形或栅栏状排列。栅栏状排列。第第二二章章原原核核微微生生物物形形态态（3 3）分枝杆菌属（分枝杆菌属（Mycobacterium）通常是小杆菌，有时发育成分枝的丝状体，不生通常是小杆菌，有时发育成分枝的丝状体，不生鞭毛，不能运动。鞭毛，不能运动。其特点是其特点是：细胞含脂量高，尤其是细胞壁，故染色表现为不细胞含脂量高，尤其是细胞壁，故染色表现为不均匀状，含脂高的着色。均匀状，含脂高的着色。另一特点是染色的酸稳定性，染色后加酸处理不另一特点是染色的酸稳定性，染色后加酸处理不象别的细菌容易脱色。象别的细菌容易脱色。如：结核分枝杆菌、麻风分枝杆菌如：结核分枝杆菌、麻风分枝杆菌 第第二二章章原原核核微微生生物物形形态态（4）双歧杆菌属（双歧杆菌属（Bifidobacterium）厌氧，有的耐氧。细胞形态多样，长细胞厌氧，有的耐氧。细胞形态多样，长细胞略弯或突起，或分枝，分叉，或匙形末端；略弯或突起，或分枝，分叉，或匙形末端；短细胞端尖。单个，或成连，或呈星形，短细胞端尖。单个，或成连，或呈星形，V形等。形等。第第二二章章原原核核微微生生物物形形态态一、一、放线菌与人类生活及生产的关系放线菌与人类生活及生产的关系二、二、形态结构形态结构三、三、菌落特征菌落特征四、四、繁殖方式繁殖方式 五、五、几种常见的放线菌几种常见的放线菌 第第二二章章原原核核微微生生物物形形态态第二节第二节 放线菌放线菌v细菌的一个大类群，为细菌的一个大类群，为革兰氏阳性革兰氏阳性。v多为腐生多为腐生，少数为寄生。寄生型放线菌会，少数为寄生。寄生型放线菌会引起放线菌病和诺卡氏病。引起放线菌病和诺卡氏病。v能产生能产生大量的、种类繁多的抗生素大量的、种类繁多的抗生素。世界。世界上绝大多数的抗生素上绝大多数的抗生素Antibiotic(链霉素、链霉素、红霉素、利福霉素等红霉素、利福霉素等)由放线菌产生。其由放线菌产生。其中以链霉菌为最大家族。因此放线菌是开中以链霉菌为最大家族。因此放线菌是开发抗生素的重要微生物资源。此外，放线发抗生素的重要微生物资源。此外，放线菌还可用以生产维生素和酶制剂、纤维素菌还可用以生产维生素和酶制剂、纤维素降解、甾体转化、石油脱蜡及污水处理降解、甾体转化、石油脱蜡及污水处理第第二二章章原原核核微微生生物物形形态态一、放线菌与人类生活及生产的关系二、形态结构二、形态结构 放线菌菌体为放线菌菌体为单细胞单细胞，大多数由，大多数由分枝发达的菌分枝发达的菌丝组成，丝组成，因菌丝形成的网状结构称为菌丝体因菌丝形成的网状结构称为菌丝体(mycelium)；细胞壁与细菌类似，含有胞壁质和二；细胞壁与细菌类似，含有胞壁质和二氨基庚二酸，不含几丁质和纤维素；氨基庚二酸，不含几丁质和纤维素；革兰氏反应革兰氏反应一一般般阳性阳性。根据放线菌菌丝的形态和功能分为根据放线菌菌丝的形态和功能分为营养营养菌丝、气生菌丝和孢子丝菌丝、气生菌丝和孢子丝 3 3 种。种。第第二二章章原原核核微微生生物物形形态态第第二二章章原原核核微微生生物物形形态态ThecrosssectionofanactinomycetecolonyshowingthesubstratemyceliumandaerialmyceliumwithchainsofconidiosporesVarious types of spore-bearing structures on the streptomyces第第二二章章原原核核微微生生物物形形态态第第二二章章原原核核微微生生物物形形态态1 1、营养菌丝、营养菌丝 z 又称为又称为初级菌丝体初级菌丝体、一级菌丝体或基内菌丝，、一级菌丝体或基内菌丝，匍匐生长匍匐生长于培养基内，主要生理功能是于培养基内，主要生理功能是吸收营养吸收营养物物。z 营养菌丝一般营养菌丝一般无隔膜无隔膜；直径；直径0.20.8 m；长；长度差别很大；短的小于度差别很大；短的小于100 m，长的可达，长的可达600 m。z 有的有的产生色素产生色素：黄、橙、红、紫、蓝、绿、：黄、橙、红、紫、蓝、绿、灰、褐、黑等，包括脂溶性和水溶性，脂溶性色灰、褐、黑等，包括脂溶性和水溶性，脂溶性色素局限于菌丝，水溶性色素可在培养基中扩散。素局限于菌丝，水溶性色素可在培养基中扩散。又称为又称为二级菌丝体二级菌丝体。营养菌丝体发育到一定时，营养菌丝体发育到一定时，长出培养基外并伸向空间的菌丝为气生菌丝。长出培养基外并伸向空间