環(huán)境微生物學(xué)第三章原核微生物

環(huán)境微生物學(xué)第三章原核微生物第1頁(yè)，課件共52頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第一節(jié)細(xì)菌的分類與鑒定1、細(xì)菌含義的界定三原界中的真細(xì)菌原核生物：真細(xì)菌和古細(xì)菌2、細(xì)菌分類學(xué)的工作內(nèi)容分類：依據(jù)相似性和進(jìn)化關(guān)系劃分鑒定：通過(guò)系統(tǒng)測(cè)定，確定菌株在類群中的所屬關(guān)系命名：根據(jù)國(guó)際通用法則給所鑒定的菌株以學(xué)名。真細(xì)菌古細(xì)菌真核生物原核生物第2頁(yè)，課件共52頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第一節(jié)細(xì)菌的分類與鑒定一、細(xì)菌分類的原則細(xì)菌分類系統(tǒng)界

門

綱

目

科

屬種基本單位亞級(jí)亞種第3頁(yè)，課件共52頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第一節(jié)細(xì)菌的分類與鑒定一、細(xì)菌分類的原則國(guó)際命名法則：林奈的雙名法亞種：subsp.（subspecies）變種：var.(variety)學(xué)名=屬名+種名+命名人姓氏枯草芽孢桿菌：BacillussubtilisCohn熒光假單胞菌纖維素亞種：Pseudomonasfluorescenssubsp.cellulosae亞種第4頁(yè)，課件共52頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月形態(tài)學(xué)生理生化免疫學(xué)遺傳學(xué)第一節(jié)細(xì)菌的分類與鑒定二、細(xì)菌分類鑒定的依據(jù)和方法分類鑒定依據(jù)第5頁(yè)，課件共52頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第一節(jié)細(xì)菌的分類與鑒定二、細(xì)菌分類鑒定的依據(jù)和方法分類鑒定方法經(jīng)典方法數(shù)值分類法分子分類法第6頁(yè)，課件共52頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月（一）經(jīng)典方法（依據(jù)細(xì)菌形態(tài)、細(xì)胞結(jié)構(gòu)、生理生化特性）第一節(jié)細(xì)菌的分類與鑒定二、細(xì)菌分類鑒定的依據(jù)和方法1、細(xì)胞的形狀、大小、結(jié)構(gòu)和染色反應(yīng)（1）形狀：細(xì)菌的基本形狀第7頁(yè)，課件共52頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第一節(jié)細(xì)菌的分類與鑒定二、細(xì)菌分類鑒定的依據(jù)和方法1、細(xì)胞的形狀、大小、結(jié)構(gòu)和染色反應(yīng)（1）形狀——球菌單球菌雙球菌鏈球菌（一）經(jīng)典方法（依據(jù)細(xì)菌形態(tài)、細(xì)胞結(jié)構(gòu)、生理生化特性）球菌分裂后的子細(xì)胞的連接方式第8頁(yè)，課件共52頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月八疊球菌四聯(lián)球菌葡萄球菌第一節(jié)細(xì)菌的分類與鑒定二、細(xì)菌分類鑒定的依據(jù)和方法1、細(xì)胞的形狀、大小、結(jié)構(gòu)和染色反應(yīng)（1）形狀——球菌（一）經(jīng)典方法（依據(jù)細(xì)菌形態(tài)、細(xì)胞結(jié)構(gòu)、生理生化特性）球菌分裂后的子細(xì)胞的連接方式第9頁(yè)，課件共52頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月梭狀芽孢桿菌短桿菌長(zhǎng)桿菌第一節(jié)細(xì)菌的分類與鑒定二、細(xì)菌分類鑒定的依據(jù)和方法1、細(xì)胞的形狀、大小、結(jié)構(gòu)和染色反應(yīng)（1）形狀——桿菌（一）經(jīng)典方法（依據(jù)細(xì)菌形態(tài)、細(xì)胞結(jié)構(gòu)、生理生化特性）桿菌的基本形狀第10頁(yè)，課件共52頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第一節(jié)細(xì)菌的分類與鑒定二、細(xì)菌分類鑒定的依據(jù)和方法1、細(xì)胞的形狀、大小、結(jié)構(gòu)和染色反應(yīng)（1）形狀——螺旋菌（一）經(jīng)典方法（依據(jù)細(xì)菌形態(tài)、細(xì)胞結(jié)構(gòu)、生理生化特性）

螺旋不滿一圈稱為弧菌(vibrio)，滿2~6環(huán)稱為螺旋菌(spirllum)，旋轉(zhuǎn)周數(shù)在6環(huán)以上的稱為螺旋體(spirochaeta)。螺旋菌弧菌螺旋體第11頁(yè)，課件共52頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第一節(jié)細(xì)菌的分類與鑒定二、細(xì)菌分類鑒定的依據(jù)和方法1、細(xì)胞的形狀、大小、結(jié)構(gòu)和染色反應(yīng)（1）形狀——細(xì)菌的特殊形態(tài)（一）經(jīng)典方法（依據(jù)細(xì)菌形態(tài)、細(xì)胞結(jié)構(gòu)、生理生化特性）柄細(xì)菌腎形菌臂微菌網(wǎng)格硫細(xì)菌貝日阿托氏菌(絲狀)具子實(shí)體的粘細(xì)菌第12頁(yè)，課件共52頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第一節(jié)細(xì)菌的分類與鑒定二、細(xì)菌分類鑒定的依據(jù)和方法1、細(xì)胞的形狀、大小、結(jié)構(gòu)和染色反應(yīng)（1）形狀——細(xì)菌的異常形態(tài)（一）經(jīng)典方法（依據(jù)細(xì)菌形態(tài)、細(xì)胞結(jié)構(gòu)、生理生化特性）結(jié)核桿菌的異常形態(tài)結(jié)核桿菌的正常形態(tài)第13頁(yè)，課件共52頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第一節(jié)細(xì)菌的分類與鑒定二、細(xì)菌分類鑒定的依據(jù)和方法1、細(xì)胞的形狀、大小、結(jié)構(gòu)和染色反應(yīng)（2）大?。ㄒ唬┙?jīng)典方法（依據(jù)細(xì)菌形態(tài)、細(xì)胞結(jié)構(gòu)、生理生化特性）(1)測(cè)量：測(cè)微尺(2)長(zhǎng)度單位：

微米(μm)(3)表示：

球菌:直徑0.5-1.0μm

桿菌:寬(0.5-1.0μm)×長(zhǎng)螺菌:寬、長(zhǎng)、螺距第14頁(yè)，課件共52頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月與細(xì)菌鑒定有關(guān)的細(xì)胞結(jié)構(gòu)：細(xì)胞壁芽孢莢膜鞭毛內(nèi)含物細(xì)胞結(jié)構(gòu)的光學(xué)鑒定方法：染色革蘭氏染色法芽孢染色法莢膜染色法鞭毛染色法第一節(jié)細(xì)菌的分類與鑒定二、細(xì)菌分類鑒定的依據(jù)和方法1、細(xì)胞的形狀、大小、結(jié)構(gòu)和染色反應(yīng)（3）細(xì)菌結(jié)構(gòu)與染色反應(yīng)（一）經(jīng)典方法（依據(jù)細(xì)菌形態(tài)、細(xì)胞結(jié)構(gòu)、生理生化特性）第15頁(yè)，課件共52頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第一節(jié)細(xì)菌的分類與鑒定二、細(xì)菌分類鑒定的依據(jù)和方法1、細(xì)胞的形狀、大小、結(jié)構(gòu)和染色反應(yīng)（3）細(xì)菌結(jié)構(gòu)與染色反應(yīng)（一）經(jīng)典方法（依據(jù)細(xì)菌形態(tài)、細(xì)胞結(jié)構(gòu)、生理生化特性）簡(jiǎn)單染色法第16頁(yè)，課件共52頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第一節(jié)細(xì)菌的分類與鑒定二、細(xì)菌分類鑒定的依據(jù)和方法1、細(xì)胞的形狀、大小、結(jié)構(gòu)和染色反應(yīng)（3）細(xì)菌結(jié)構(gòu)與染色反應(yīng)（一）經(jīng)典方法（依據(jù)細(xì)菌形態(tài)、細(xì)胞結(jié)構(gòu)、生理生化特性）

背景著色，菌體不著色，多用于莢膜的觀察。背景染色法第17頁(yè)，課件共52頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第一節(jié)細(xì)菌的分類與鑒定二、細(xì)菌分類鑒定的依據(jù)和方法1、細(xì)胞的形狀、大小、結(jié)構(gòu)和染色反應(yīng)（3）細(xì)菌結(jié)構(gòu)與染色反應(yīng)（一）經(jīng)典方法（依據(jù)細(xì)菌形態(tài)、細(xì)胞結(jié)構(gòu)、生理生化特性）C.Gram

丹麥醫(yī)生步驟：涂片固定；結(jié)晶紫初染1min；碘液媒染1min；

95%乙醇脫色0.5min；番紅復(fù)染2min。結(jié)果:

陽(yáng)性菌——紫色；陰性菌——紅色。革蘭氏染色法第18頁(yè)，課件共52頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月菌落特征：大小、形狀、隆起形狀、邊緣和表面狀況、顏色、黏度、硬度、透明度等。（教材P12圖1-11）第一節(jié)細(xì)菌的分類與鑒定二、細(xì)菌分類鑒定的依據(jù)和方法2、細(xì)胞的群體形態(tài)（菌落形態(tài)、斜面菌苔、液體培養(yǎng)形態(tài)）（1）菌落：微生物單細(xì)胞在平板培養(yǎng)基上生長(zhǎng)繁殖，形成肉眼能看到的，具有一定形態(tài)特征的群體。（一）經(jīng)典方法（依據(jù)細(xì)菌形態(tài)、細(xì)胞結(jié)構(gòu)、生理生化特性）第19頁(yè)，課件共52頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月2、細(xì)胞的群體形態(tài)（菌落形態(tài)、斜面菌苔、液體培養(yǎng)形態(tài)）

（2）菌苔：在斜面培養(yǎng)基上劃線接種，培養(yǎng)3-5天形成的培養(yǎng)物。第一節(jié)細(xì)菌的分類與鑒定二、細(xì)菌分類鑒定的依據(jù)和方法（一）經(jīng)典方法（依據(jù)細(xì)菌形態(tài)、細(xì)胞結(jié)構(gòu)、生理生化特性）菌苔特征：隆起形狀、表面形狀、表面光澤、質(zhì)地、顏色等。第20頁(yè)，課件共52頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月2、細(xì)胞的群體形態(tài)（菌落形態(tài)、斜面菌苔、液體培養(yǎng)形態(tài)）

（2）液體培養(yǎng)：培養(yǎng)1-3天后，觀察液體培養(yǎng)基表面生長(zhǎng)狀態(tài)第一節(jié)細(xì)菌的分類與鑒定二、細(xì)菌分類鑒定的依據(jù)和方法（一）經(jīng)典方法（依據(jù)細(xì)菌形態(tài)、細(xì)胞結(jié)構(gòu)、生理生化特性）培養(yǎng)特征：混濁程度，沉淀形態(tài)，有無(wú)氣泡、顏色等。反映微生物與氧氣的關(guān)系第21頁(yè)，課件共52頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月常用的細(xì)菌鑒定的生化試驗(yàn)

氧化酶接觸酶葡萄糖氧化糖發(fā)酵3、生理生化反應(yīng)第一節(jié)細(xì)菌的分類與鑒定二、細(xì)菌分類鑒定的依據(jù)和方法（一）經(jīng)典方法（依據(jù)細(xì)菌形態(tài)、細(xì)胞結(jié)構(gòu)、生理生化特性）微生物的許多科、屬的劃分必須依據(jù)生理生化性質(zhì)的分析第22頁(yè)，課件共52頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月4、細(xì)菌的生態(tài)條件第一節(jié)細(xì)菌的分類與鑒定二、細(xì)菌分類鑒定的依據(jù)和方法（一）經(jīng)典方法（依據(jù)細(xì)菌形態(tài)、細(xì)胞結(jié)構(gòu)、生理生化特性）溫度pHO2等不同微生物對(duì)生態(tài)條件的需求有差異，這種差異也是分類鑒定的重要依據(jù)。第23頁(yè)，課件共52頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第一節(jié)細(xì)菌的分類與鑒定二、細(xì)菌分類鑒定的依據(jù)和方法（二）細(xì)菌的數(shù)值分類法（始于20世紀(jì)50年代末）

數(shù)值分類法與傳統(tǒng)方法的區(qū)別：采用更多的分類特征，并且各特征不分主次，同等對(duì)待。

用數(shù)理統(tǒng)計(jì)的方法處理細(xì)菌的各種特征，求出相似值，根據(jù)相似值大小決定細(xì)菌在分類學(xué)中的關(guān)系，并進(jìn)行類群的劃分。第24頁(yè)，課件共52頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第一節(jié)細(xì)菌的分類與鑒定二、細(xì)菌分類鑒定的依據(jù)和方法（三）分子分類法分類的依據(jù)：遺傳特征（背景知識(shí)點(diǎn)：教材P45）1、G+C百分比的測(cè)定原理：G+CG+C+A+T×100%G+C百分比值=A-腺嘌呤T-胸腺嘧啶G-鳥嘌呤C-胞嘧啶

（2）不同細(xì)菌G+C百分比值的變化幅度較大（27-75%）（1）同種細(xì)菌DNA中的堿基對(duì)的順序、數(shù)量和比例穩(wěn)定。第25頁(yè)，課件共52頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月2、核酸雜交第一節(jié)細(xì)菌的分類與鑒定二、細(xì)菌分類鑒定的依據(jù)和方法（三）分子分類法基本原理：雙鏈DNA加熱解鏈成為單鏈；恢復(fù)溫度后DNA單鏈互補(bǔ)形成穩(wěn)定的雙鏈第26頁(yè)，課件共52頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月3、16SrRNA堿基測(cè)序（80%的rRNA）

原理：根據(jù)不同原核生物16SrRNA堿基序列的相似性比較不同生物間的進(jìn)化關(guān)系。第一節(jié)細(xì)菌的分類與鑒定二、細(xì)菌分類鑒定的依據(jù)和方法（三）分子分類法第27頁(yè)，課件共52頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第一節(jié)細(xì)菌的分類與鑒定三、生物的分類系統(tǒng)（一）兩個(gè)生物分類系統(tǒng)1、生物的五界系統(tǒng)：

惠特克，1969年；動(dòng)物界植物界原生生物界真菌界原核生物界第28頁(yè)，課件共52頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月2、三原界（三域）系統(tǒng)：沃斯，1978根據(jù)生物的16SrRNA堿基序列，對(duì)生物進(jìn)行劃分。真細(xì)菌古細(xì)菌真核生物第一節(jié)細(xì)菌的分類與鑒定三、生物的分類系統(tǒng)（一）兩個(gè)生物分類系統(tǒng)第29頁(yè)，課件共52頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月影響較大的兩部著作：第一節(jié)細(xì)菌的分類與鑒定三、生物的分類系統(tǒng)（二）細(xì)菌的分類系統(tǒng)1、《伯杰氏細(xì)菌鑒定手冊(cè)》，1994年，第九版特點(diǎn)：吸納了與核糖體RNA測(cè)序有關(guān)概念，并結(jié)合常規(guī)分類信息。特點(diǎn)：以細(xì)菌形態(tài)、生理類型為依據(jù)，參考了系統(tǒng)發(fā)育關(guān)系2、《伯杰氏系統(tǒng)細(xì)菌學(xué)手冊(cè)》，第2版出版中第30頁(yè)，課件共52頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第二節(jié)真細(xì)菌1、革蘭氏陰性菌2、革蘭氏陽(yáng)性菌3、放線菌真細(xì)菌是人類研究得最多的一類原核生物。螺旋體球菌桿菌螺菌需氧兼性厭氧球菌乳酸菌桿菌（有芽孢、無(wú)芽孢）假絲狀桿菌按形態(tài)及與氧的關(guān)系分第31頁(yè)，課件共52頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第二節(jié)真細(xì)菌一、革蘭氏陰性菌（一）需氧性桿菌和球菌（二）需氧性螺菌和彎曲桿菌

第32頁(yè)，課件共52頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月（三）兼性厭氧細(xì)菌按形態(tài)、鞭毛及氧化酶反應(yīng)分腸桿菌科弧菌科巴斯德氏菌科沙門氏菌屬志賀氏菌屬大腸桿菌屬動(dòng)物腸道的病原菌飲水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)的指標(biāo)菌分子遺傳學(xué)研究的生物材料第二節(jié)真細(xì)菌一、革蘭氏陰性菌第33頁(yè)，課件共52頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第二節(jié)真細(xì)菌一、革蘭氏陰性菌（四）藍(lán)細(xì)菌（藍(lán)藻,教材P66）

形狀：球狀、桿狀，單細(xì)胞或多細(xì)胞連接的絲狀。大小：直徑范圍，0.5—60μm,大多3-10μm。1、形態(tài)大?。烘湕U狀絲狀聚合體球狀（正在分裂）第34頁(yè)，課件共52頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第二節(jié)真細(xì)菌一、革蘭氏陰性菌1、形態(tài)大小：（四）藍(lán)細(xì)菌（藍(lán)藻,教材P66）第35頁(yè)，課件共52頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月β-胡蘿卜素藻膽蛋白兩種蘭色素：紅光下含量高一種紅色素：綠光下含量高有效地利用光源

2、藍(lán)細(xì)菌細(xì)胞組成特點(diǎn)氣泡：存在于細(xì)胞質(zhì)中。功能：利于菌體漂浮水面進(jìn)行光合作用第二節(jié)真細(xì)菌一、革蘭氏陰性菌（四）藍(lán)細(xì)菌第36頁(yè)，課件共52頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月(1)進(jìn)行放氧光合作用(有氧條件下)3、藍(lán)細(xì)菌的主要生理特點(diǎn)第二節(jié)真細(xì)菌一、革蘭氏陰性菌(2)部分具有固N(yùn)能力（熱帶地區(qū)、水稻田）異形胞（四）藍(lán)細(xì)菌第37頁(yè)，課件共52頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月4、藍(lán)細(xì)菌代表類群(教材P67)代表類群：銅色微囊藻屬曲魚腥藻屬大顫藻屬第二節(jié)真細(xì)菌一、革蘭氏陰性菌水體常見第38頁(yè)，課件共52頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第二節(jié)真細(xì)菌二、革蘭氏陽(yáng)性菌（三）革蘭氏陽(yáng)性桿菌芽孢桿菌：芽孢桿菌屬和梭菌屬無(wú)芽孢桿菌需氧、兼性厭氧菌專性厭氧菌（一）革蘭氏陽(yáng)性球菌子細(xì)胞聚集排列狀態(tài)、呼吸類型（二）乳酸細(xì)菌代謝特征：發(fā)酵產(chǎn)物為乳酸第39頁(yè)，課件共52頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第二節(jié)真細(xì)菌三、放線菌

介于細(xì)菌與絲狀真菌之間而又接近于細(xì)菌的一類多核單細(xì)胞的絲狀原核生物。細(xì)胞結(jié)構(gòu):無(wú)細(xì)胞器,無(wú)核膜形態(tài)：無(wú)隔菌絲體細(xì)胞組分：細(xì)胞壁含磷壁酸基本特征第40頁(yè)，課件共52頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月（一）放線菌的形態(tài)結(jié)構(gòu)第二節(jié)真細(xì)菌三、放線菌依據(jù)分布和功能分類基內(nèi)菌絲氣生菌絲孢子絲0.2-0.8μm1-1.4μm第41頁(yè)，課件共52頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月不同類型的孢子絲灰色鏈霉菌的直形孢子鏈玫瑰花鏈霉菌能登亞種的螺旋形孢子鏈（下）第二節(jié)真細(xì)菌三、放線菌（一）放線菌的形態(tài)結(jié)構(gòu)第42頁(yè)，課件共52頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月（二）放線菌的菌落特征第二節(jié)真細(xì)菌三、放線菌③放大鏡下可見菌落外圍具輻射狀菌絲。①菌落相對(duì)于其它細(xì)菌來(lái)說(shuō)較??；②菌落質(zhì)地致密，表面光平或有皺折；第43頁(yè)，課件共52頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月（二）放線菌的菌落特征第二節(jié)真細(xì)菌三、放線菌A：諾爾斯氏鏈霉菌B：皮疽諾卡