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第二节 细菌的生长繁殖与变异 一、细菌的生长繁殖 二、细菌的代谢产物及意义 三、细菌的人工培养 四、细菌的变异 一、 细菌的生长繁殖 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 (lag phase) 对数期 (logarithmic phase):也称指数期,研究细菌的生物性状选用该期菌。 稳定期 (stationary phase) 衰亡期 (decline phase) 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 (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: 三、 细菌的人工培养 四、细菌的变异 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。 (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。 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。 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。 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。 (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(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
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