环境微生物学第三章-原核微生物.ppt

,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第一节 细菌的分类与鉴定,1、细菌含义的界定,三原界中的,真细菌,原核生物：,真细菌,和,古细菌,2、细菌分类学的工作内容,分类：依据,相似性,和,进化关系,划分,鉴定：通过,系统测定，,确定菌株在类群中的所属关系,命名：根据,国际通用法则,给所鉴定的菌株以学名。,真细菌,古细菌,真核生物,原核生物,第一节 细菌的分类与鉴定,一、细菌分类的原则,细菌分类系统,界,门,纲,目,科,属,种,基本单位,亚 级,亚种,第一节 细菌的分类与鉴定,一、细菌分类的原则,国际命名法则：林奈的双名法,亚种：subsp.（subspecies）变种：var.(variety),学 名 =属 名 +种名 +命名人姓氏,枯草芽孢杆菌：,Bacillus subtilis,Cohn,荧光假单胞菌纤维素亚种：,Pseudomonas fluorescens,subsp.,cellulosae,亚种,（一）经典方法（,依据细菌形态、细胞结构、生理生化特性,）,第一节 细菌的分类与鉴定,二、细菌分类鉴定的依据和方法,1、细胞的形状、大小、结构和染色反应,（1）形状：,细菌的基本形状,第一节 细菌的分类与鉴定,二、细菌分类鉴定的依据和方法,1、细胞的形状、大小、结构和染色反应,（1）形状球菌,单球菌,双球菌,链球菌,（一）经典方法（,依据细菌形态、细胞结构、生理生化特性,）,球菌分裂后的子细胞的连接方式,八叠球菌,四联球菌,葡萄球菌,第一节 细菌的分类与鉴定,二、细菌分类鉴定的依据和方法,1、细胞的形状、大小、结构和染色反应,（1）形状球菌,（一）经典方法（,依据细菌形态、细胞结构、生理生化特性,）,球菌分裂后的子细胞的连接方式,梭状芽孢杆菌,短杆菌,长杆菌,第一节 细菌的分类与鉴定,二、细菌分类鉴定的依据和方法,1、细胞的形状、大小、结构和染色反应,（1）形状杆菌,（一）经典方法（,依据细菌形态、细胞结构、生理生化特性,）,杆菌的基本形状,第一节 细菌的分类与鉴定,二、细菌分类鉴定的依据和方法,1、细胞的形状、大小、结构和染色反应,（1）形状螺旋菌,（一）经典方法（,依据细菌形态、细胞结构、生理生化特性,）,螺旋不满一圈称为弧菌(vibrio)，满26环称为螺旋菌(spirllum)，旋转周数在6环以上的称为螺旋体(spirochaeta)。,螺旋菌,弧菌,螺旋体,第一节 细菌的分类与鉴定,二、细菌分类鉴定的依据和方法,1、细胞的形状、大小、结构和染色反应,（1）形状细菌的特殊形态,（一）经典方法（,依据细菌形态、细胞结构、生理生化特性,）,柄细菌 肾形菌 臂微菌 网格硫细菌 贝日阿托氏菌(丝状)具子实体的粘细菌,第一节 细菌的分类与鉴定,二、细菌分类鉴定的依据和方法,1、细胞的形状、大小、结构和染色反应,（1）形状细菌的异常形态,（一）经典方法（,依据细菌形态、细胞结构、生理生化特性,）,结核杆菌的异常形态,结核杆菌的正常形态,第一节 细菌的分类与鉴定,二、细菌分类鉴定的依据和方法,1、细胞的形状、大小、结构和染色反应,（2）大小,（一）经典方法（,依据细菌形态、细胞结构、生理生化特性,）,(1)测量：,测微尺,(2)长度单位：,微米(m),(3)表示：,球菌:直径0.5-1.0,m,杆菌:宽(,0.5-1.0 m),长,螺菌:宽、长、螺距,与细菌鉴定有关的细胞结构：,细胞壁 芽孢 荚膜 鞭毛 内含物,细胞结构的光学鉴定方法：染色,革兰氏染色法,芽孢染色法,荚膜染色法,鞭毛染色法,第一节 细菌的分类与鉴定,二、细菌分类鉴定的依据和方法,1、细胞的形状、大小、结构和染色反应,（3）细菌结构与染色反应,（一）经典方法（,依据细菌形态、细胞结构、生理生化特性,）,第一节 细菌的分类与鉴定,二、细菌分类鉴定的依据和方法,1、细胞的形状、大小、结构和染色反应,（3）细菌结构与染色反应,（一）经典方法（,依据细菌形态、细胞结构、生理生化特性,）,简 单 染 色 法,第一节 细菌的分类与鉴定,二、细菌分类鉴定的依据和方法,1、细胞的形状、大小、结构和染色反应,（3）细菌结构与染色反应,（一）经典方法（,依据细菌形态、细胞结构、生理生化特性,）,背景着色，菌体不着色，多用于荚膜的观察。,背 景 染 色 法,第一节 细菌的分类与鉴定,二、细菌分类鉴定的依据和方法,1、细胞的形状、大小、结构和染色反应,（3）细菌结构与染色反应,（一）经典方法（,依据细菌形态、细胞结构、生理生化特性,）,C.Gram,丹麦医生,步骤：,涂片固定；,结晶紫初染1min；,碘液媒染1min；,95%乙醇脱色0.5min；,番红复染2min。,结果:,阳性菌紫色；,阴性菌红色。,革 兰 氏 染 色 法,菌落特征：,大小、形状、隆起形状、边缘和表面状况、颜色、黏度、硬度、透明度等。,（教材P12图1-11）,第一节 细菌的分类与鉴定,二、细菌分类鉴定的依据和方法,2、细胞的群体形态,（菌落形态、斜面菌苔、液体培养形态）,（1）菌落：,微生物单细胞在平板培养基上生长繁殖，形成肉眼能看到的，具有一定形态特征的群体。,（一）经典方法（,依据细菌形态、细胞结构、生理生化特性,）,2、细胞的群体形态,（菌落形态、斜面菌苔、液体培养形态）,（2）菌苔：,在斜面培养基上划线接种，培养3-5天形成的培养物。,第一节 细菌的分类与鉴定,二、细菌分类鉴定的依据和方法,（一）经典方法（,依据细菌形态、细胞结构、生理生化特性,）,菌苔特征：,隆起形状、表面形状、表面光泽、质地、颜色等。,2、细胞的群体形态,（菌落形态、斜面菌苔、液体培养形态）,（2）液体培养：,培养1-3天后，观察液体培养基表面生长状态,第一节 细菌的分类与鉴定,二、细菌分类鉴定的依据和方法,（一）经典方法（,依据细菌形态、细胞结构、生理生化特性,）,培养特征：,混浊程度，沉淀形态，有无气泡、颜色等。,反映微生物与氧气的关系,常用的细菌鉴定的生化试验,氧化酶,接触酶,葡萄糖氧化,糖发酵,3、生理生化反应,第一节 细菌的分类与鉴定,二、细菌分类鉴定的依据和方法,（一）经典方法（,依据细菌形态、细胞结构、生理生化特性,）,微生物的许多,科,、,属,的划分必须依据生理生化性质的分析,4、细菌的生态条件,第一节 细菌的分类与鉴定,二、细菌分类鉴定的依据和方法,（一）经典方法（,依据细菌形态、细胞结构、生理生化特性,）,温度,pH,O2,等,不同微生物对生态条件的需求有差异，这种差异也是分类鉴定的重要依据。,第一节 细菌的分类与鉴定,二、细菌分类鉴定的依据和方法,（二）细菌的数值分类法（始于,20世纪50年代末,）,数值分类法与传统方法的区别：,采用更多的分类特征，并且各特征不分主次，同等对待。,用,数理统计的方法,处理细菌的各种特征，求出相似值，根据相似值大小决定细菌在分类学中的关系，并进行类群的划分。,第一节 细菌的分类与鉴定,二、细菌分类鉴定的依据和方法,（三）分子分类法,分类的依据：遗传特征（背景知识点：教材P45）,1、G+C百分比的测定,原 理,：,G+C,G+C+A+T,100%,G+C百分比值=,A-腺嘌呤,T-胸腺嘧啶,G-鸟嘌呤,C-胞嘧啶,（2）不同细菌G+C百分比值的变化幅度较大（27-75%）,（1）同种细菌DNA中的碱基对的顺序、数量和比例稳定。,2、核酸杂交,第一节 细菌的分类与鉴定,二、细菌分类鉴定的依据和方法,（三）分子分类法,基本原理：,双链DNA加热解链成为单链；,恢复温度后DNA单链互补形成稳定的双链,3、16S rRNA碱基测序（80%的rRNA）,原 理：,根据不同原核生物16S,rRNA,碱基序列的相似性比较不同生物间的进化关系。,第一节 细菌的分类与鉴定,二、细菌分类鉴定的依据和方法,（三）分子分类法,第一节 细菌的分类与鉴定,三、生物的分类系统,（一）两个生物分类系统,1、生物的五界系统：,惠特克，1969年；,动物界,植物界,原生生物界,真菌界,原核生物界,2、三原界（三域）系统：,沃斯，1978,根据生物的16SrRNA碱基序列，对生物进行划分。,真细菌,古细菌,真核生物,第一节 细菌的分类与鉴定,三、生物的分类系统,（一）两个生物分类系统,影响较大的两部著作：,第一节 细菌的分类与鉴定,三、生物的分类系统,（二）细菌的分类系统,1、伯杰氏细菌鉴定手册，1994年，第九版,特点：,吸纳了与核糖体RNA测序有关概念，并结合常规分类信息。,特点：,以细菌形态、生理类型为依据，参考了系统发育关系,2、伯杰氏系统细菌学手册，第2版出版中,第二节 真细菌,1、革兰氏阴性菌,2、革兰氏阳性菌,3、放线菌,真细菌是人类研究得最多的一类原核生物。,螺旋体,球菌,杆菌,螺菌,需氧,兼性,厌氧,球菌,乳酸菌,杆菌（有芽孢、无芽孢）,假丝状杆菌,按形态及与氧的关系分,第二节 真细菌,一、革兰氏阴性菌,（一）需氧性杆菌和球菌,（二）需氧性螺菌和弯曲杆菌,（三）兼性厌氧细菌,按形态、鞭毛及氧化酶反应分,肠杆菌科,弧菌科,巴斯德氏菌科,沙门氏菌属,志贺氏菌属,大肠杆菌属,动物肠道的病原菌,饮水卫生标准的指标菌,分子遗传学研究的生物材料,第二节 真细菌,一、革兰氏阴性菌,第二节 真细菌,一、革兰氏阴性菌,（四）蓝细菌,（蓝 藻,教材P66）,形状：,球状、杆状，单细胞或多细胞连接的丝状。,大小：,直径范围，0.560m,大多3-10m。,1、形态大小：,链杆状,丝状聚合体,球状（正在分裂）,第二节 真细菌,一、革兰氏阴性菌,1、形态大小：,（四）蓝细菌,（蓝 藻,教材P66）,-胡萝卜素,藻胆蛋白,两种兰色素：红光下含量高,一种红色素：绿光下含量高,有效地利用光源,2、蓝细菌细胞组成特点,气泡：存在于细胞质中。,功能：利于菌体漂浮水面进行光合作用,第二节 真细菌,一、革兰氏阴性菌,（四）蓝细菌,(1)进行放氧光合作用(有氧条件下),3、蓝细菌的主要生理特点,第二节 真细菌,一、革兰氏阴性菌,(2)部分具有固N能力（热带地区、水稻田）,异形胞,（四）蓝细菌,4、蓝细菌代表类群,(教材P67),代表类群：铜色微囊藻属,曲鱼腥藻属,大颤藻属,第二节 真细菌,一、革兰氏阴性菌,水体常见,第二节 真细菌,二、革兰氏阳性菌,（三）革兰氏阳性杆菌,芽孢杆菌：,芽孢杆菌属,和,梭菌属,无芽孢杆菌,需氧、兼性厌氧菌,专性厌氧菌,（一）革兰氏阳性球菌,子细胞聚集排列状态、呼吸类型,（二）乳酸细菌,代谢特征：发酵产物为乳酸,第二节 真细菌,三、放线菌,介于细菌与丝状真菌之间而又接近于细菌的一类多核单细胞的丝状原核生物。,细胞结构:无细胞器,无核膜,形态：无隔菌丝体,细胞组分：细胞壁含磷壁酸,基本特征,（一）放线菌的形态结构,第二节 真细菌,三、放线菌,依据分布和功能分类,基内菌丝,气生菌丝,孢子丝,0.2-0.8m,1-1.4m,不同类型的孢子丝,灰色链霉菌的直形孢子链,玫瑰花链霉菌能登亚种的螺旋形孢子链（下）,第二节 真细菌,三、放线菌,（一）放线菌的形态结构,（二）放线菌的菌落特征,第二节 真细菌,三、放线菌,放大镜下可见菌落外围具辐射状菌丝。,菌落相对于其它细菌来说较小；,菌落质地致密，表面光平或有皱折；,（二）放线菌的菌落特征,第二节 真细菌,三、放线菌,A：诺尔斯氏链霉菌,B：皮疽诺卡氏菌；,C：酒红指孢囊菌,D：游动放线菌；,E：小单胞菌,F：皱双孢马杜拉放线菌,A：卡特利链霉菌；,B：弗氏链霉菌；,C：吸水链霉菌金泪亚种；D：卡那霉素链霉菌；,E：除虫链霉菌；,F：生磺酸链霉菌,（二）放线菌的菌落特征,第二节 真细菌,三、放线菌,产抗生素的放线菌,（二）放线菌的菌落特征,第二节 真细菌,三、放线菌,（三）放线菌的繁殖方式,无性繁殖,凝聚分裂,横隔膜分裂,孢囊孢子,无性孢子,菌丝断裂,第二节 真细菌,三、放线菌,（三）放线菌的繁殖方式,第二节 真细菌,三、放线菌,在气生,菌丝,顶端膨大成孢子囊，囊中形成孢子。,1、孢囊孢子,链孢囊菌属,（三）放线菌的繁殖方式,第二节 真细菌,三、放线菌,2、横隔孢子,（节孢子、粉孢子）,气生菌丝横隔分裂形成。,（三）放线菌的繁殖方式,第二节 真细菌,三、放线菌,3、分生孢子,在气生菌丝顶端形成成串或单个孢子。,（四）放线菌代表属,链霉菌属,诺卡菌属,小单孢菌属,代表属,第二节 真细菌,三、放线菌,第三节 古细菌,产甲烷菌,极端嗜盐菌,极端嗜热菌,无细胞壁的古细菌,美国黄石公园的间歇泉中漂流的彩色的古细菌,