细菌的生长繁殖与变异_培训课件.ppt

阳性 吲哚试验 大肠杆菌：+ 产气杆菌：- H2S试验 对照 阳性 阴性 尿素酶试验 三 细菌的遗传与变异 一、细菌遗传与变异的概念 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。 1. 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。 2.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。 二、 细菌的变异现象 形态结构的变异 毒力变异 耐药性变异 细菌的大小和形态的变异：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：鼠疫耶尔森菌在3%-6%的氯化钠的培养基中形态的改变。 细菌的特殊结构的变异：如荚膜（肺炎链球菌）,芽胞（炭疽芽孢杆菌）也可发生变异。 （一） 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，可使细菌的毒力减弱或消失。卡介苗(BCG)是有毒的牛型分枝杆菌在含有胆汁、甘油、马铃薯的培养基上，经过13年，连续接种230代，获得的一株毒力减弱但仍保持免疫原性的变异株。 （二） 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。 意义：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。 （三） 耐药性变异 五、 细菌遗传变异的实际意义 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 第二节 细菌的生长繁殖与变异 （一）细菌生长繁殖的条件 1.营养物质 2.温度 3.pH 4.气体 一、细菌的生长繁殖 1.营养物质 细菌生长繁殖需要丰富的营养物质，包括水、碳水化合物、氮化物、无机盐、生长因子等。 2.温度 依据细菌对温度的需求不同，可以将其分为嗜冷菌、嗜温菌、嗜热菌三大类。病原菌一般为嗜温菌，适宜的生长温度为15～40℃，并且大多数病原菌的最适温度为37℃。 3.pH 大多数细菌的最适pH为7.2～7.6，许多细菌在代谢过程中分解糖，产生酸，使pH下降，抑制细菌生长。 4.气体 与细菌生长繁殖有关的气体主要是氧气和二氧化碳，此外，有些固氮菌能够固定空气中的氮气。 根据细菌对氧的需要情况分为： 专性需氧菌（aerobe）:必须在有氧的环境中才能生长繁殖。如结核分枝杆菌 专性厌氧菌（anaerobe）: 缺乏呼吸酶，只有在无氧状态下才能生长。如破伤风芽胞梭菌 兼性厌氧菌（facultative anaerobe）:在有氧或无氧状态下均能生长，但在有氧时生长较好。大多数病原菌属于此类。 微需氧菌 :在低氧状态下生长最好。 （二）细菌生长繁殖的方式与速度 细菌主要以二分裂方式进行无性繁殖，一个细菌分为两个菌体所需的时间称为世代时间，简称世代。在适宜的人工条件下，多数细菌的世代为20～30min。如果按20min繁殖一代计算，10h后，一个细菌可以繁殖10亿个以上的细菌。 细菌细胞的分裂是从染色体的复制开始的。为了使遗传物质能均等地分配给两个子代细胞，染色体的复制与细胞分裂需要配合密切。 （三）细菌群体生长及生长曲线 细菌生长曲线是专指单细胞微生物的。它是将少量的单细胞微生物接种纯种到一定容积的液体培养基后，在适宜的条件下培养，定时取样测定细胞数量。以细胞增长数目的对数做纵坐标，以培养时间做横坐标，绘制一条如图所示的曲线，我们称这条曲线为细菌的生长曲线。 　根据生长曲线的变化规律，可以把生长曲线分为四个时期：延迟期、对数期、稳定期、衰亡期。 1.延迟期 又称停滞期，是微生物细胞进入一个新环境的适应时期。此时的微生物数量不增加，细胞的形态变大或者变长。处在延迟期的细胞代谢能力强，对外界的理化因素敏感，细胞代谢活跃，积累了足够的酶、辅酶和中间代谢产物。为细胞分裂增殖做准备。 2.对数期 又称指数期，是细菌细胞适应了新的环境后生