外来种互花米草根内细菌多样性及功能
河口湿地和沿海滩涂湿地是具有高生产力的自然生态系统之一[1]，也是极易被外来生物入侵的一种生境类型[2]. 外
来种互花米草（Spartina alterniflora ）具有消浪、缓流和促进沉积的能力[3]，为滨海湿地的保护和生态修复提供了先锋植物的种质资源. 但由于在滨海湿地形成单种优势植被，对被入侵生境的生物多样性和生态系统造成了严重的破坏，互花米草已被国家环保总局列入首批外来入侵种[4]. 目前关于互花米草入侵机制的研究尚未十分清楚，除了互花米草自身生物学特征与入侵生境的环境条件，最近研究表明，植物-微生物的联合作用对互花米草的成功入侵起到关键作用[5-7].
植物内生菌（Plant endophytes ）是指在其生活史的某段时期在植物内部生活，不引起植物组织明显侵染及病变症状
收稿日期 Received: 2014-03-17 接受日期 Accepted: 2014-04-16*国家自然科学基金项目（41006064）、福建省青年基金项目（2012J05081）、宁波科技计划项目（2014A610100）和国家留学基金项目（201304910080）资助 Suppor ted by the National Nat ural Science Foundation of China (41006064), the Fujian Youth Science Foundation (2012J05081), the Natural Science Foundation of Ningbo (2014A610100) and the State Scholarships Foundation of China (201304910080)
**通讯作者 Corresponding author (E-mail: ywhong@https://www.wendangku.net/doc/9f9298299.html,)
外来种互花米草根内细菌多样性及功能*
李 虎1, 3 廖 丹2 苏建强1 黄福义1, 3 洪有为1**
1中国科学院城市环境研究所城市环境与健康重点实验室 厦门 361021
2
厦门华厦职业学院 厦门 3610243
中国科学院大学 北京 100049
摘 要 外来种互花米草（S partina alterniflora ）是滨海湿地生态系统的重要组成部分. 通过构建16S rRNA 基因文库，研究福建省九龙江红树林自然保护区中互花米草根内细菌组成和多样性. 研究发现：互花米草根内细菌主要分为4个门，其中变形菌门（Proteobacteria ）占57.69%，其次是拟杆菌门（Bacteroidetes ）和梭菌（Clostridia ）；可分为9个纲，其中γ变形菌纲（γ-Proteobacteria ）类群在文库中所占比例最大，为25.96%；其次是δ变形菌纲（δ-Proteobacteria ）、拟杆菌纲（Bacteroidetes ）和梭菌纲（Clostridia ）. 同时，克隆文库中包含与降解多环芳烃（PAHs ）、脱硫、甲烷氧化、碳循环及固氮相关的菌属，且存在大量与数据库同源性比对低于95%的序列. 该结果可为互花米草入侵机制探讨和相关功能微生物的分离和研究提供参考依据. 图4 表1 参27关键词 内生细菌；多样性；互花米草；根CLC Q938.1 : S45
Diversity and function of endophytic bacteria in roots of exotic plant Spartina alterniflora *
LI Hu 1, 3, LIAO Dan 2, SU Jianqiang 1, HUANG Fuyi 1, 3 & HONG Youwei 1**
1Key Laboratory of Urban Environment and Health, Institute of Urban Environment, Chinese Academy of Sciences , Xiamen 361021, China 2
Xiamen Huaxia Vocational College , Xiamen 361024, China 3
University of Chinese Academy of Sciences , Beijing 100049, China
Abstract Spartina alterniflora have substantial influence on the biogeochemical cycle of carbon, nitrogen, sulfur and organic pollutants in wetland ecosystems. The objective of this study was to explore the mechanism of S. alterniflora invasion by investigating the diversity and functions of endophytic bacteria in roots. The roots of S. alterniflora were collected from Jiulong River Estuary Provincial Mangrove Reserve. The total DNA of endophytic bacteria were extracted and 16S rRNA genes amplified followed by clone library analysis. The results showed a high bacterial diversity inside roots of S. alterniflora . The bacteria community consisted of four main phylums, with proteobacteria dominant with a proportion of 57.7%, followed by bacteroidete and Clostridia. The endophytic bacterial flora was composed of nine classes, in which γ-proteobacteria had the largest proportion of 25.96%, followed by δ-proteobacteria, bacteroidetes and clostridia. About 66% sequences in the clone library had similarity less than 95% to their closest match in GenBank. Some sequences in the clone library were closely related to the bacteria capable of polycyclic aromatic hydrocarbons degradation, desulfidation, methane-oxidizing, and nitrogen fixation. The endophytic bacterial community in roots of S. alterniflora is diverse and the high proportion of low similarity sequence indicated that the S. alterniflora endophyte is largely unexplored.Keywords endophytic bacteria; diversity; Spartina alterniflora ; root
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20卷 李 虎等https://www.wendangku.net/doc/9f9298299.html,/ Chin J Appl Environ Biol 应用与环境生物学报的一类菌，主要包括内生细菌、内生真菌和内生放线菌[8]. 植物内生菌具有丰富的生物多样性，为微生物筛选与研究提供了宝贵的种质资源. 且研究表明，内生细菌有利于植物的生长和抗逆性的增强，主要表现在固氮、产生植物生长素、抗真菌物质以及促进植物对污染物的降解代谢等[9-10]；同时，也在外来植物迅速适应环境并成功入侵起着关键作用. 一方面，互花米草的入侵引起生境中微生物群落结构及多样性发生改变[11]
，另一方面，微生物也对沉积物-互花米草体系中碳、氮、硫循环和多环芳烃（PAH ）的迁移转化产生影响. 研究表明，大米草属植物为主要植被的湿地沉积物中有较高的降解PAH 能力，并且从中能够分离大量降解PAH 的细菌，主要隶属于Paenibacillus 和Pseudomonas 属[12]
. 目前，关于互花米草和微生物相互作用的研究主要集中于根际土壤微生物[13-14]，而对互花米草根内细菌多样性及其如何影响互花米草入侵的研究鲜见报道. 本研究以互花米草根为研究对象，采用构建16S rRNA 基因克隆文库的方法对其内生细菌多样性和功能进行分析，不仅有利于发现新的微生物种质资源，也可为互花米草入侵机制的研究提供科学依据.
1 材料与方法
1.1 材 料
于福建省九龙江红树林自然保护区湿地（24°26’ N ，117°54’ E ），随机采集不同地点互花米草植株，连同沉积物放在自封袋中，保存在4 ℃保温箱中，带回实验室进行分析处理.
1.2 试验方法
1.2.1 互花米草根内生菌DNA 提取 对采集的互花米草新鲜植株根部表面消毒：用去离子水将根冲洗干净后，在灭菌超净台内用70%酒精漂洗1 min ，
NaClO （2%，V /V ）漂洗3 min ，再用70%酒精漂洗30 s ，最后用灭菌双蒸水冲洗3-4次，将表面消毒后的根样品移入灭菌的LB 固体平板上，28 ℃培养24 h ，检查平板上是否有菌落生长[10]. 确定去除根表面微生物后，用灭菌的超纯水将消毒完全的根部冲洗3-5次以去除根表残留的微生物DNA 后，将根移入无菌研钵，加入液氮充分研磨，取适量进行总DNA 提取，提取方法按FastDNA TM SPIN Kit for Soil 试剂盒（MP ，美国）所提供的说明书进行，最后用100 μL 的DES （试剂盒提供）溶解DNA ，用1%琼脂糖凝胶电泳进行验证. 采用紫外分光光度计NanoDrop 1000（Thermo Scientific ，美国）进行浓度和纯度检测. 提取DNA 的A 260 nm /A 280 nm 在1.8至2.0之间，说明DNA 纯度较高. DNA 贮存于-20 ℃直至后续实验使用.
1.2.2 内生细菌16S rRNA 基因扩增及克隆文库构建 互花米草根内生细菌16S rRNA 基因进行PCR 扩增及克隆，采用引物对799f （5’-AACAGGATTAGATACCCTG-3’）和1492r （5’-GGTTACCTTGTTACGACTT-3’）[15]. 扩增体系：
10 × PCR buffer 5.0 μL ，dNTP （各2.5 mmol/L ）4.0 μL ，rTaq （5 U/μL ）0.3 μL ，模板DNA 2.0 μL ，引物（10 μmol/L ）各1.0 μL ，最后用灭
菌双蒸水（ddH 2O ）补足50 μL 体系. 扩增条件：预变性94 ℃ 5 min ，变性94 ℃ 1 min 、退火53 ℃ 1 min 、延伸72 ℃ 1 min ，循环30次，终延伸72 ℃ 15 min. 扩增产物用1%琼脂糖凝胶电泳进行验证，并利用回收试剂盒进行目的片段回收，产物用1%琼脂糖凝胶电泳进行验证后送上海美吉公司进行克隆文库构建.
1.3 数据处理
利用QIIME 软件（版本1.7.0）去除克隆文库中的嵌合体，并进行可操作分类单元（OTUs ）划分，挑选出对应的典型序列进行系统发育树分析；利用R 软件（版本 3.0.0）分析互花米草根内生细菌的多样性；通过NCBI Blast 比对，确定克隆文库中序列的分类，并利用MEGA5.0 [16]构建细菌16S rDNA 系统发育树；利用软件Sequin 批量上传序列至NCBI ，序列登录号为KJ563813-KJ563916.
2 结果与讨论
2.1 互花米草根内生细菌多样性
随机挑选150个阳性克隆子进行测序，利用QIIME 软件分析，去除嵌合体序列后，最终获得104条（去除相同序列）细菌16S rRNA 基因序列（~700 bp ）. 稀释度曲线（图1）和覆盖度（17.2%）表明，互花米草根内生细菌存在一定的挖掘空间，可进一步完善和探讨微生物种质资源及互花米草的入侵机制
.
图1 互花米草根内生细菌克隆文库稀释度曲线.
Fig. 1 Rarefaction of the clone library of endophytic bacteria in roots of Spartina alterniflora .
对所得序列进行OTUs 和多样性分析，相似性大于97%归为同一个OTU ，克隆文库中包含有76个OTUs ，分别隶属于变形菌门（Proteobacteria ）、拟杆菌门（Bacteroidetes ）、梭菌（Clostridia ）和螺旋体（Spirochaetes ），同时还存在部分未定属，种类丰富. 利用R 软件对细菌多样性分析，Shannon-wiener 指数为4.16，Simpson 指数为0.98，均一性指数（Evenness ）为0.96，所选互花米草根内生细菌种类丰富，均一性较高. Rout 等指出，植物根内生细菌具有很高的生物多样性，分属于不同种属[17]，与本研究结果相似.
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2.2 互花米草根内生细菌群落结构分析
利用RDP 分类，分析序列在细菌纲水平上分类（图2）. 互花米草根内生细菌群落具有较高多样性，在细菌纲水平可分为9个主要类群：γ变形菌纲（γ-Proteobacteria ）在文库中所占比例最大，有20个OTUs ，占26.32%；其次是δ变形菌纲（δ-Proteobacteria ）、拟杆菌纲（Bacteroidetes ）和梭菌纲（Clostridia ），分别占序列总数15.79%、11.84%和9.21%；α变形菌（α-Proteobacteria ）、鞘脂杆菌纲（Sphingobacteria ）和黄杆菌纲（Flavobacteria ）所占比例相对较小，分别占7.89%、3.95%和2.63%；螺旋体纲（Spirochaetes ）最少，仅为
1.32%.
图2 互花米草根内生细菌克隆文库在纲水平分布.
Fig. 2 Class distribution in the clone library of endophtic bacteria in roots of Spartina alterniflora .
在N C BI 基因库中比对出同源性较高的序列，利用MEGA5.0进行分析，并构建系统发育树（图 3）. 互花米草根内生细菌16S rDNA 序列主要隶属于4个分支，
4个门（变形菌门、拟杆菌门、梭菌和螺旋体纲），同时还有一个分支为未定属：其中48个OTUs 隶属于变形菌门（Proteobacteria ），占总数63.16%，包括α-变形菌纲7个OTUs ，γ-变形菌纲23个，δ-变形菌纲16个以及未鉴定（Unclassified ）OTUs 2个. 另外，有17个（22.7%）OTUs 隶属于拟杆菌门（Bacteroidetes ），7个OTUs 隶属于梭菌（Clostridia ），3个隶属于螺旋体（Spirochaetes ）以及1个未鉴定. Li 等研究表明，中国北京湿地芦苇根内生细菌主要为变形菌门（78.9%），其中α-变形菌纲和γ-变形菌纲为主要类群[15].
Li 等指出，同源性高于97%的两条序列划分为同一种，相似性在95%-97%划分为同属[15]. 本研究中互花米草根内生细菌16S rRNA 基因克隆文库中仅有18.27%克隆子与NCBI 数据库中同源性高于97%，
33.62%与数据库中同源性高于95%，另外，66.35%克隆子与数据库中序列同源性低于95%（图4），这些与数据库中同源性低的克隆子可能是新属，为丰富微生物种质资源提供了重要来源.
2.3 潜在功能微生物资源
对互花米草根内生细菌序列进行Blast 比对，部分内生细菌16S rDNA 序列与功能微生物16S rDNA 存在较高同源性，是潜在的功能微生物资源，有利于功能微生物的筛选与研究. 同时，互花米草生境是多环芳烃（PAH ）等许多有机污染物
的汇，在强原性条件下，互花米草内生菌也对硫、碳、氮的循环起着重要作用.
2.3.1 降解PAH 功能微生物 本研究部分菌属与假单胞菌Pseudomonas pachastrellae AB125366同源性高达99.855%（表 1）. Ro d r igo 等指出，甘蔗根内生细菌主要分布于Burkholderia 、Pantoea 、Pseudomonas 和Microbacterium 属，其中Burkholderia 占主要部分[10]. 研究表明，具有降解PAH 功能的微生物主要属于鞘脂杆菌（Sphingomonas ）、伯克氏菌（Burkholderia ）、假单胞菌（Pseudomonas ）、Paenibacillus 和分支杆菌（Mycobacterium ）[12, 18-20]. 可见，互花米草根内生细菌可能在PAH 的迁移转化中扮演重要角色，为湿地环境有机污染物的去除和丰富微生物资源提供了重要来源.
2.3.2 脱硫功能微生物 研究表明，硫酸盐还原菌和硫还原菌具有脱硫功能，对含有重金属的废水具有较好的净化功能，在生产和废水处理工艺中发挥着重要作用[21-22]. 本文中互花米草根部分内生细菌与硫酸盐还原菌[脱硫弧菌属Desulfovibrio oxyclinae U33316（表1）、脱硫菌属、脱硫球菌属和脱硫线菌属]同源性高达95%以上. 推断互花米草根内生细菌菌属中潜在有脱硫功能的细菌，可为工业生产、废水处理和丰富微生物种质资源提供良好的微生物来源. 另一方面，
硫酸盐还原菌在厌氧条件下，利用有机质作为电子供体，硫酸盐作为电子受体，产生硫化氢（H 2S ），海滨湿地及沿海滩涂湿地受潮汐影响，对沉积物的扰乱很大，产生的H 2S 会被释放至周围环境，将直接或间接危害互花米草入侵区域的其他植被[23]，由于互花米草根内生细菌是其根部长期生存的菌种，或许已经产生相关保护措施，故其受危害较小或不受危害；同时，硫酸盐还原菌还原硫酸盐产生硫化物与铁共存，形成植物不可利用的硫化铁[24]，降低了生境中植被可利用铁，植物生长受影响，与入侵植物互花米草竞争力下降. 因此，互花米草根内生硫酸盐还原菌和硫还原菌也从某种程度上为互花米草入侵提供了有利条件.
2.3.3 碳、氮循环功能微生物 部分序列与根瘤菌目Devosia insulae EF012357和Hoeflea alexandrii AJ786600存在很高的同源性（> 97%）,同时与Devosia geojensis EF575560等存在高于95%的同源性（表1）；张晶等指出，假单胞菌属、脱硫弧菌属和红螺菌属等同样具有固氮作用[25]，本研究文库中部分菌属与上述几种菌属存在较高的相似性（> 95%），从一定程度上可推断互花米草根部分内生细菌与氮循环相关，为互花米草的生长提供了植物可利用氮. 如表1所示，在互花米草根内生细菌中存在与红螺菌科Labrenzia aggregata AAUW01000037相似性达到99%以上的序列，部分序列与甲基微菌属Methylomicrobium kenyense AJ132384存在较高同源性（> 95%）. 研究表明，红螺菌科和甲基微菌属分别具有光合作用和甲烷氧化能力[26-27]. 推断互花米草根内存在与碳循环和甲烷氧化等相关的内生细菌，为丰富微生物资源提供了资源；同时红螺菌科在有氧、无氧、光照和黑暗条件下均能进行异养生长[26]，在养殖业和废水处理方面存在广阔的应
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图3 互花米草根内生细菌系统发育树. 采用Neighbor-Joining 方法的Kimura 2-parameter 模型，分支点上的数值为1 000次重复的bootstrap 值（< 50的值未显示）
. Fig. 3 Phylogenetic tree of endophytic bacteria in roots of Spartina alterniflora . The trees are constructed by the Kimura 2-parameter model of Neighbor-
Joining method. The numbers on branching points are bootstrap values with1000 replicates (values of < 50 not included).
图4 互花米草根内生细菌克隆文库克隆子序列分布.
Fig. 4 Distribution of clone sequences in the clone library of endophytic bacteria in roots of Spartina alterniflora .
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表1 互花米草根内生细菌16S rDNA 克隆文库构建
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用前景. 植物根内细菌为植物生长提供必要的碳，同时根瘤菌属的固氮作用将气态氮在植物根部转化为无机氮，被互花米草吸收、利用，从而增强了互花米草对高盐生境的适应能力，为其入侵生境提供了基础.
由此可见，互花米草根内生细菌多样性高，蕴含着不同微生物种群，可为功能微生物的发掘与筛选提供微生物来源，在工业生产、水产养殖以及废气废水处理方面存在广阔的应用前景，同时为阐述互花米草入侵机制提供了重要依据，有待更深一步的发掘和研究.
3 结 论
对互花米草根内生细菌16S rDNA 进行克隆文库分析发现，互花米草根内生细菌类群种类较多，其中变形菌门（Proteobacteria ）占主要（57.69%），其次为拟杆菌门（Bacteroidetes ），占23.08%；γ-变形菌纲（γ-Proteobacteria ）和δ-变形菌纲（δ-Proteobacteria ）分别占克隆文库序列总数的25.96%和16.54%. 同时，对互花米草根内生细菌的潜在功能分析表明，它可促进植物对C/N/S 的利用，降低了生境中土著植被对可利用铁的吸收，减轻有机污染物对植物的毒害，从而提高互花米草的入侵能力. 另外，互花米草根内生细菌中存在着大量（66.35%）与数据库中同源性低于95%的克隆子，为丰富微生物种质资源提供了重要来源. 参考文献 [References]
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微生物学习题集1_4章答案(1)
【第一章原核微生物】 一、填空题 1.革兰氏阳性细菌的细胞壁成分为----------和-----------；革兰氏阴性细菌细胞壁分外两层，层成分是 ----------，外层称外膜，成分为----------、----------和----------。 革兰氏阳性细菌的细胞壁成分为肽聚糖和磷壁酸；革兰氏阴性细菌细胞壁分外两层，层成分是肽聚糖，外层称外膜，成分为脂多糖、磷脂和脂蛋白。 2.在革兰氏阳性细菌细胞壁的肽聚糖成分中，肽包括----------和----------两种，聚糖则包括---------- 和----------两种糖。 在革兰氏阳性细菌细胞壁的肽聚糖成分中，肽包括四肽尾和肽桥两种，聚糖则包括N-乙酰葡糖胺和N-乙酰胞壁酸两种糖。 3.肽聚糖中的双糖是由----------连接的，它可被----------水解，从而形成无细胞壁的原生质体。 肽聚糖中的双糖是由β-1,4-糖苷键连接的，它可被溶菌酶水解，从而形成无细胞壁的原生质体 4. E. coli的肽聚糖单体结构与Staphylococcus aureus的基本相同，所不同的是①----------，②----------。 E. coli的肽聚糖单体结构与Staphylococcus aureus的基本相同，所不同的是前者①四肽尾第3个氨基酸是m-DAP，②无五肽桥 5.G+细菌细胞壁的特有成分是----------，G－细菌的则是----------。 G+细菌细胞壁的特有成分是磷壁酸，G－细菌的则是脂多糖 6.脂多糖(LPS)是革兰氏阴性细菌细胞壁外膜的主要成分，由----------------、----------------和 ----------------三部分构成，在LPS上镶嵌着多种外膜蛋白，例如----------------等。 脂多糖(LPS)是革兰氏阴性细菌细胞壁外膜的主要成分，由脂质A、核心多糖和O-特异侧链三部分构成，在LPS上镶嵌着多种外膜蛋白，例如孔蛋白等 7.在G－细菌细胞壁的外膜与细胞膜间有一狭窄空间，称为----------------。其中含有多种周质蛋白， 如----------------、----------------和----------------等。 在G－细菌细胞壁的外膜与细胞膜间有一狭窄空间，称为周质空间。其中含有多种周质蛋白，如水解酶类、合成酶类和运输蛋白等 8.人为去尽细胞壁的细菌称为-----------，未除尽壁的细菌常称为-----------，在实验室中发生自发缺 壁突变的细菌被称为-----------，而自然界中存在的稳定型无壁原核微生物则是-----------。 人为去尽细胞壁的细菌称为原生质体，未除尽壁的细菌常称为球状体，在实验室中发生自发缺壁突变的细菌被称为L型细菌，而自然界中存在的稳定型无壁原核微生物则是支原体
细菌的基本结构不包括
细菌的基本结构不包括 细菌基因组的结构和功能细菌和病毒一样同属原核生物，因而细菌基因组的结构特点在许多方面与病毒的基因组特点相似，而在另一些方面又有其独特的结构和功能。 本节首先介绍细菌染色体基因组的一般结构特点，然后再具体介绍大肠杆菌染色体基因组的结构和功能。 细菌染色体基因组结构的一般特点大肠杆菌染色体基因组的结构和功能细菌染色体基因组结构的一般特点（1）细菌的染色体基因组通常仅由一条环状双链DNA分子组成细菌的染色体相对聚集在一起，形成一个较为致密的区域，称为类核（nucleoid）。 类核无核膜与胞浆分开，类核的中央部分由RNA和支架蛋白组成，外围是双链闭环的DNA超螺旋。 染色体DNA通常与细胞膜相连，连接点的数量随细菌生长状况和不同的生活周期而异。 在DNA链上与DNA复制、转录有关的信号区域与细胞膜优先结合，如大肠杆菌染色体DNA的复制起点（OriC）、复制终点（TerC）等。 细胞膜在这里的作用可能是对染色体起固定作用，另外，在细胞分裂时将复制后的染色体均匀地分配到两个子代细菌中去。 有关类核结构的详细情况目前尚不清楚。 （2）具有操纵子结构（有关操纵子结构详见基因表达的调控一章）其中的结构基因为多顺反子，即数个功能相关的结构基因串联在一起，
受同一个调节区的调节。 数个操纵子还可以由一个共同的调节基因（regulatorygene）即调节子（regulon）所调控。 （3）在大多数情况下，结构基因在细菌染色体基因组中都是单拷贝但是编码rRNA的基因rrn往往是多拷贝的,这样可能有利于核糖体的快速组装，便于在急需蛋白质合成时细胞可以在短时间内有大量核糖体生成。 （4）和病毒的基因组相似，不编码的DNA部份所占比例比真核细胞基因组少得多。 （5）具有编码同工酶的同基因（isogene）例如，在大肠杆菌基因组中有两个编码分支酸（chorismicacid）变位酶的基因，两个编码乙酰乳酸（acetolactate）合成酶的基因。 （6）和病毒基因组不同的是，在细菌基因组中编码顺序一般不会重叠，即不会出现基因重叠现象。 （7）在DNA分子中具有各种功能的识别区域如复制起始区OriC，复制终止区TerC,转录启动区和终止区等。 这些区域往往具有特殊的顺序，并且含有反向重复顺序。 （8）在基因或操纵子的终末往往具有特殊的终止顺序,它可使转录终止和RNA聚合酶从DNA链上脱落。 例如大肠杆菌色氨酸操纵子后尾含有40bp的GC丰富区，其后紧跟AT丰富区，这就是转录终止子的结构。
细菌的形态与结构
第二单元细菌的形态与结构 第一节细菌的形态 一、细菌大小的测量单位 微米（μm） 1μm = 1/1000mm。 二、细菌的形态 球菌（coccus）：直径0.8~1.2μm。呈双球状、链状、葡萄状等多种样式排列形式。 杆菌（bacillus）：长度：0.6-10μm不等，直径：0.3~1.0μm。 螺型菌（spiral bacterium）：菌体有数量不等的弯曲。 （1）弧菌（vibrio）：只有一个弯曲。如霍乱弧菌 （2）螺菌（spirillum）：菌体有数个弯曲。如鼠咬热螺菌 （3）螺杆菌：呈螺旋状弯曲。如幽门螺杆菌 （4）弯曲菌：呈U型、S型等。如空肠/结肠弯曲菌 第二节细菌的基本结构 一、细菌基本结构的构成 （一）细胞壁（cell wall）：包绕在细胞膜外一层坚韧膜状结构。厚10~80（nm） 化学组成：肽聚糖（peptidoglycan）（粘肽） 聚糖支架：N-乙酰胞壁酸、N-乙酰葡萄糖胺借助β-1，4糖苷键相互连接组成。 四肽侧链：与聚糖支架上的胞壁酸分子连接。 五肽交联桥：连接两个相邻的四肽侧链。 肽聚糖由聚糖支架与四肽侧链及五肽交联桥共同构成。 功能：保持菌体固有形态，保护细菌不受外界的低渗环境的破坏（维持菌体内外的渗透压）。革兰阳性菌细胞壁结构 革兰阴性菌细胞壁结构
革兰阳性细菌细胞壁特点： 1.肽聚糖含量丰富，层厚，15-50层，20~80nm 2.细胞壁中含有大量磷壁酸（teichoic acid） 3.四肽侧链与五肽交联桥相连，形成三维立体结构 革兰阴性细菌细胞壁特点： 1.肽聚糖含量少，层薄，1-3层,10~15nm 2.细胞壁中不含磷壁酸（teichoic acid） 3.缺少五肽交联桥，四肽侧链直接相链,形成二维网状结构 4.肽聚糖层外包绕外膜层：脂质双层、脂蛋白、脂多糖。 5. 脂多糖是革兰阴性细菌内毒素主要成分。 革兰阳性菌细胞壁结构
第二讲细菌细胞壁的结构
有的教材中的定义为细胞壁是细菌最外的一层厚实、坚韧的外被，这个最外层是不够准确的，从图上我们可以看见，有的细菌最外层有荚膜包裹。 细菌呈现各种外形一种很重要的原因就是有细胞壁，比如一个杆状细菌，除去细胞壁后的原生质体会变成球型。 细胞壁的功能： 细菌细胞壁坚韧而富有弹性，保护细菌抵抗低渗环境，承受世界杯内的5～25个大气的渗透压，并使细菌在低渗的环境下细胞不易破裂，细菌细胞壁能防止细菌在低渗溶液中涨破是因为它有支持保护的作用，不会导致吸水过多而涨破而它不能保护其在高渗中不死，是因为细胞在外界溶液浓度大于细胞内浓度时，质壁分离，溶液浓度过高的时候，质壁分离不能复原，自己死亡了。大肠杆菌的膨压可达2个大气压，相当于汽车内胎的压力。举例：细胞壁就相当于自行车的外车胎，如果外胎破损了，内胎很容易炸。 细菌的生长和细胞壁的生长相配合，有密切关系。细菌的鞭毛是生长在细胞膜上，但鞭毛的运动支点是由细胞壁提供的。细菌如果失去细胞壁，它的鞭毛将不能运动。鞭毛是长在细胞膜上，但细胞壁给它一个运动支点，没有细胞壁不会动。举例：头发长在头皮上，头发自己是不会动的，但中间加一把梳子就能摆动头发，梳子就相当于细胞壁，头皮就相当于细胞膜。 细胞壁是一层网格状结构，就像一层防护网罩在细胞表面，阻拦抗生素等大分子物质对细菌的伤害。细胞壁相当于细菌的防盗网。细胞细胞壁壁通透、有弹性、无生命活性，就像细菌外面罩一个网子。 细菌的抗原性与细胞壁有关，例如一些致病菌侵入人体后会使人产生抗体，促使人产生抗体的物质就是抗原，细菌的抗原就是由细胞壁提供给的。细菌侵入人体生长繁殖会产生一些对人有刺激性的毒素，这些毒素也是由细胞壁提供的。一些抗生素如青霉素杀菌原理就是通过破坏细胞壁来杀死细菌。噬菌体进入细菌内时需要一把钥匙，这把钥匙就存在于细胞壁上，噬菌体需要先识别细胞壁上的这些钥匙才能进入细菌内。 革兰氏染色： 正染色和负染色：而背景因未被染色而呈光亮，这种染色称为正染色。而负染色则相反，由于染液中某些电子密度高的物质(如重金属盐等)"包埋"低电子密度的样品，结果在图像中背景是黑暗的，而样品像"透明"地光亮。两者之间的反差正好相反，故称为负染色。 革兰氏染色在细菌分类上的地位就像把人分成男女，把动物分成雌雄一样。 在脱色过程中，可能因为脱色过度，将革兰氏阳性菌脱色，也可能脱色不够，革兰氏阴性菌未脱色，所以做革兰氏染色时注意作对照，对照有两种方法，一种是混合法，就是找一种和要鉴定的菌不同形状的已知菌作对照，混合染色。另一种是在同一个载玻片上设对照。 指导1983年，用铂代替碘液对细菌进行染色后在电镜下观察，发现染色的不同跟细胞壁的构造有关。 革兰氏阳性菌的细胞壁结构： 成分的区别：细菌-肽聚糖，真菌-几丁质，植物细胞-纤维素和果胶质。 细胞壁的机械强度有赖于肽聚糖的存在。合成肽聚糖是原核生物特有的能力。 细胞壁的厚度一般在10～25纳米之间，约占细胞总体积的20%。 凡能破坏肽聚糖结构或抑制其合成的物质，大多能损伤细菌细胞壁而杀伤细菌，如溶菌酶、青霉素等。溶菌酶水解的是β-1,4糖苷键，青霉素攻击肽尾和肽桥连接的部分转肽酶。 肽桥就像钢筋把各条聚糖N-乙酰胞壁酸上的肽尾连接起来，形成一种牢固的网状结构。 N-乙酰胞壁酸是原核生物特有的己糖。 只有细菌的细胞壁含有肽聚糖。 磷壁酸使细胞壁形成一个负电荷环境，所以碱性燃料更有利于染色。
细菌的形态与结构带答案复习进程
细菌的形态与结构带 答案
第一章细菌的形态与结构 一、单5选1 1.用来测量细菌大小的单位是： A.pm B.mm C.μm D.nm E.cm 2.下列哪种结构不是细菌的基本结构： A.细胞壁 B.鞭毛 C.细胞膜 D.细胞质 E.核质 3.下列哪种结构不是细菌的特殊结构： A.鞭毛 B.芽胞 C.菌毛 D.细胞质 E.荚膜 4.革兰阳性菌细胞壁的成分是： A.脂蛋白 B.肽聚糖 C.几丁质 D.胆固醇 E.脂多糖 5.细菌细胞壁的主要功能是： A.生物合成 B维持细菌外形保护菌体 C.参与物质交换 D.呼吸作用 E.能量产生 6.革兰阳性菌细胞壁的特殊成分是： A.肽聚糖 B.几丁质 C.胆固醇 D.磷壁酸 E.脂多糖 7.革兰阴性菌细胞壁的特殊成分是： A.肽聚糖 B.磷壁酸 C.外膜 D.五肽交联桥 E.脂多糖 8.具有抗吞噬作用的细菌结构是： A.细胞壁 B.荚膜 C.芽胞 D.鞭毛 E.菌毛 9.普通菌毛是细菌的一种： A.细长波状的丝状物 B.运动器官 C.多糖质 D.可传递遗传物质的器官 E.黏附结构 10.抵抗力最强的细菌结构是：
A.芽胞 B.外膜 C.鞭毛 D.核糖体 E.细胞壁 11.细菌核质以外的遗传物质是： A.mRNA B.核蛋白体 C.质粒 D.性菌毛 E.异染颗粒 12.参与细菌呼吸、生物合成及分裂繁殖的结构是： A.菌毛 B.荚膜 C.鞭毛 D.中介体 E.胞浆膜 13.与细菌侵袭力有直接关系的结构是： A.质粒 B.异染颗粒 C.芽胞 D.中介体 E.荚膜 14.细菌L型的形成与以下哪种结构有关： A.中介体 B.细胞膜 C.细胞壁 D.细胞质 E.核质 15.细菌鞭毛的主要作用是： A.与运动有关 B.与致病力有关 C.与抵抗力有关 D.与分裂繁殖有关 E.与结合有关 16.溶菌酶的灭菌机制是： A.竞争肽聚糖合成中所需的转肽酶 B.与核蛋白体的小亚基结合 C.裂解肽聚糖骨架的β-1，4糖苷键 D.竞争性抑制叶酸的合成代谢 E.破坏细胞膜 17.青霉素抗菌的作用机制是： A.干扰细菌蛋白质的合成 B.破坏细胞壁中的肽聚糖结构 C.破坏细胞膜 D.抑制细菌的酶活性 E.抑制细菌的核算代谢 18.革兰染色所用试剂的顺序是： A.稀释复红→碘液→酒精→结晶紫 B.结晶紫→酒精→碘液→稀释复红 C.结晶紫→碘液→酒精→稀释复红 D.稀释复红→酒精→结晶紫→碘液
细菌细胞壁对细菌功能的影响-周纯华
细菌细胞壁对细菌功能的影响 兽医学院2010级动物丁颖班周纯华201030710330 【摘要】细胞壁是在细菌细胞的外围，是一层坚韧而具有一定弹性的保护膜。细胞壁的主要功能是维持细菌外形，保护细菌耐受低渗环境。细胞壁还具有阻挡有害的物质进入菌体，维持菌体内外离子平衡，参与细胞的正常分裂等作用，并与细菌的致病性、抗原性、对噬菌体和药物的敏感性以及革兰染色特性等密切相关。 【关键词】细胞壁；功能；遗传变异；完整性；自身稳定性；致病性细胞壁是围在细菌最外层的固体物质，虽然它不是组成生命物质的必须组分，但是它对于维持细菌正常的生理功能具有重要的作用。本文就从细菌细胞壁的组成、结核分枝杆菌的毒性的传播、自溶素对细菌的调控作用等方面来进行综述如下。 1.细菌细胞壁的组成 1.1细菌的分类[1] 根据细菌细胞壁的构造和化学组成不同，可将其分为革兰氏阳性菌与革兰氏阴性菌。革兰氏阳性菌的细胞壁较厚（20～80nm），但化学组成比较单一，只含有90％的肽聚糖和10％的磷壁酸；但革兰氏阴性菌的细胞壁较薄（10～15nm），却有多层构造（肽聚糖和脂多糖层等），其化学成分中除含有肽聚糖以外，还含有一定量的类脂质和蛋白质等成分。此外，两者在表面结构上也有显著不同。 1.2各个组分的具体介绍 1.2.1肽聚糖[2] 肽聚糖（peptidoglycan）,又称粘肽(mucopetide)、糖肽（glycopeptide）或胞壁质，是细菌细胞壁特有的物质。细胞壁的机械强度有赖于肽聚糖的存在。合成肽聚糖是原核生物特有的能力。革兰阳性菌细胞壁的肽聚糖是由聚糖链支架、四肽侧链和五肽交联桥三部分组成的复杂聚合物。 1.2.1.1聚糖链支架 由N-乙酰葡萄糖胺和N-乙酰胞壁酸通过以β-1，4糖苷键交替连接起来，构成肽聚糖骨架。溶菌酶是一种可以作用于肽聚糖β-1，4糖苷键的分解酶，可将肽聚糖分解成许多N-乙酰葡萄糖胺和N-乙
细菌的形态结构与功能题库1-1-8
细菌的形态结构与功能题库1-1-8
问题： [单选,A2型题,A1A2型题]下列不能作为细菌分型依据的是（） A.荚膜 B.鞭毛 C.芽孢 D.菌毛 E.表面蛋白 芽孢是某些细菌在一定条件下，细胞质、核质脱水浓缩而形成的圆形或椭圆形的小体。具有重要鉴别价值，但不能作为细菌分型的依据。
问题： [单选,A2型题,A1A2型题]溶菌酶溶菌作用的机制是（） A.切断肽聚糖中多糖支架β-1，4糖苷键 B.竞争合成细胞壁过程中所需的转肽酶 C.干扰细菌蛋白质的合成 D.损伤细胞膜的通透性 E.干扰细菌DNA的复制 溶菌酶溶菌作用的机制是切断肽聚糖中多糖支架β-1，4糖苷键。
问题： [单选,A2型题,A1A2型题]菌毛抗原的本质是（） A.蛋白质 B.多糖 C.多糖和蛋白 D.以上都对 E.以上都不对 菌毛是细菌表面极其纤细的蛋白性丝状物。(娱乐棋牌网 https://www.wendangku.net/doc/9f9298299.html,)
问题： [单选,A2型题,A1A2型题]细菌内有类线粒体这样的结构是（） A.核糖体 B.质粒 C.中介体 D.细菌细胞膜中的整合蛋白 E.细胞质中的内含体 中介体是细胞膜内陷折叠而成的管状囊状结构，其功能类似真核细胞的线粒体，故有人称之为类线粒体。
问题： [单选,A2型题,A1A2型题]细胞L型是指（） A.细胞壁缺陷型细菌 B.不可逆性变异的细菌 C.S-R菌落变异 D.细胞壁和细胞膜缺损的细菌 E.缺乏细胞膜和核质的细菌 细菌L型即细菌细胞壁缺陷型。细菌细胞壁的肽聚糖结构受到理化或生物因素的直接破坏或合成被抑制，这种细胞壁受损的细菌在高渗环境下仍可存活。
实验十二细菌常用生理生化反应实验结果观察.
实验十二细菌常用生理生化反应实验结果观察 结果观察 1 葡萄糖发酵实验直接观察试管，试管变黄者为葡萄糖发酵阳性菌，不变者为阴性菌 左边为恶臭假单胞菌，有气泡并变为黄色；右边为大肠杆菌 2 V. P.反应和甲基红试验： 将培养好的液体培养基分装于两个干净的小试管中，在一管中滴入2-3滴甲基红试剂，溶液 变红的为甲基红阳性菌，不变的为甲基红阴性菌?在另一管中加入V. P.试剂，在37C保温15 分钟，变红者为阳性菌，不变者为阴性菌. VP，图为右边为大肠杆菌，溶液变红，为阳性菌。 3吲哚实验 在培养好的液体培养基中加入1厘米高的乙醚，振荡，静置分层，加入2-4滴吲哚试剂，在掖面交界出现红色者为吲哚反应阳性菌，不变者为阴性菌?
左边为大肠杆菌，出现红色阳性菌；右边为产气杆菌，颜色不变，阴 性菌。 4硝酸盐还原实验 在点滴板上滴入革里斯试剂A液和B液，如过溶液变红说明有亚硝酸盐，为硝酸盐还原阳性菌，如果不变色需要再倒出部分培养基在另外的小孔中再滴如耳苯胺试剂，如果变蓝，说明此菌为阴性菌；如果不变色，说明此菌为硝酸盐还原强阳性菌. 右下方恶臭假单胞菌，加入革里斯试剂A、B后不变色，再加入二苯 胺试剂后变蓝，为阴性菌；左上方大肠杆菌为红色。 5柠檬酸盐实验 直接观察斜面，斜面变兰色者为柠檬酸盐利用阳性菌，不变者为阴性菌.
左边产生蓝色，产气杆菌阳性；右边为大肠杆菌，阴性。 6明胶水解 向培养好的明胶培养基中加入酸性氯化汞或三氯乙酸溶液，并铺满平板，菌落周围出现透明圈的菌为明胶水解阳性菌，没有透明圈的菌为阴性菌. 左边为大肠杆菌，出现透明圈，阳性；右边为枯草杆菌，阴性菌。 7淀粉水解实验 向培养好的淀粉培养基平板上加入碘液，并铺满平板，菌落周围出现透明圈的菌为淀粉水解阳性菌，没有透明圈的菌为阴性菌.
第二章原核微生物习题及答案
第二章《原核微生物》习题 一、名词解释 1．细菌： 2．聚-β-羟丁酸(poly-β-hydroxybutyric acid，PHB ) 3．异染粒(metachromatic granules) 4．羧酶体(carboxysome) 5．芽孢(spore) 6．渗透调节皮层膨胀学说 7．伴孢晶体（parasporal crystal） 8．荚膜（capsule） 9．原核生物： 10．古生菌(archaea) 11．L型细菌 12．鞭毛(flagella) 13．富营养化(eutrophication)： 14．假肽聚糖 15．蓝细菌： 16．支原体。 17．立克次氏体 18．衣原体 二、填空题 1．证明细菌存在细胞壁的主要方法有，，和。 2．细菌细胞壁的主要功能为，，和等。 3．革兰氏阳性细菌细胞壁的主要成分为和，而革兰氏阳性细菌细胞壁的主要成分则是，，和。 4．肽聚糖单体是由和以糖苷键结合的，以及和 3种成分组成的，其中的糖苷键可被水解。 5．G+细菌细胞壁上磷壁酸的主要生理功能为，，和等几种。 6．G-细菌细胞外膜的构成成分为，，和。 7．脂多糖（LPS）是由3种成分组成的，即，和。 8．在LPS的分子中，存在有3种独特糖，它们是，和。 9．用人为方法除尽细胞壁的细菌称为，未除尽细胞壁的细菌称为，因在实验室中发生缺壁突变的细菌称为，而在自然界长期进化中形成的稳定性缺壁细菌则称为。 10．细胞质膜的主要功能有，，，和。 三、选择题 1．G细菌细胞壁的最内层成分是（）。 （1）磷脂；（2）肽聚糖；（3）脂蛋白；（4）LPS 2．G+细菌细胞壁中不含有的成分是（）。 （1）类脂；（2）磷壁酸；（3）肽聚糖；（4）蛋白蛋 3．肽聚糖种类的多样性主要反映在（）结构的多样性上。 （1）肽桥；（2）黏肽；（3）双糖单位；（4）四肽尾 4．磷壁酸是（）细菌细胞壁上的主要成分。 （1）分枝杆菌；（2）古生菌；（3）G+；（4）G-
第三节 细菌的特殊结构
第三节细菌的特殊结构 Special structures of bacterium 学习思考: 1.细菌的特殊结构的种类和各自的医学意义? 其他原核细胞型微生物是否具有这 些结构?如无,它们的结构有无各自的特殊之处? 2.后续学习中，应特别注意将各种特殊结构及其医学意义与不同种类的细菌联系。
特殊结构(special structures):仅为某些细菌具有的、对维持 细菌生理功能所不必需的结构。 荚膜capsule 鞭毛flagellum 菌毛pilus 芽胞spore (二) 细菌的特殊结构特殊结构
1. 荚膜(1)定义和成分 ●荚膜(capsule)：利用墨汁负染或特殊染色法，可观察到覆盖在某些细菌最外表面的一层黏液性物质，有一定的厚度。 ●微荚膜：大肠埃希菌和伤寒沙门菌的荚膜因厚度<0.2μm，分别以K抗原和Vi抗原表示。 ●黏液层（slime layer）：黏液性物质疏松地附着于细菌表面，边界不明显且易被洗脱。 ●成分：大多数细菌荚膜是多糖，少数为多肽。一般在动物体内或含有血清或糖的培养基中容易形成荚膜，在普通培养基上连续传代则易消失。
(2) 荚膜的功能和医学意义 ●抗吞噬作用：保护细菌抵抗宿主吞噬细胞的吞噬； ●黏附作用：荚膜多糖使细菌彼此粘连、形成生物膜而引起感染； ●抗损伤作用：保护细菌免受体液中杀菌物质的损伤作用； ●初步鉴别细菌：荚膜有、无； ●血清学分型（群）或快速诊断：荚膜肿胀反应； ●疫苗靶抗原：可制备荚膜多糖疫苗。 墨汁负染可将菌体外表面一层厚厚的黏液性物质革兰染色荚膜不着色，在菌体周围留下未着色空白区
常见细菌药物敏感性试验报告规范
常见细菌药物敏感性试验报告规范中国专家共识 微生物学检验为感染性疾病的诊断、治疗和控制提供了必不可少的证据。因此微生物学检验报告是临床和实验室等多方共同关注的焦点。国内临床微生物学检验发展较为薄弱，报告存在着种种不足。同时，临床与实验室的沟通存在一定不足，密切协作非常必要。基于实际存在的问题，为规范国内临床微生物学检验药物敏感性试验报告，加强临床与实验室合作，发挥检验医师作用，特制订本共识，以期指导相关报告的规范化，减少错误，增加专业信息，提高服务质量，为临床医学诊、治、控提供坚实的科学依据。本共识限于常见细菌的药物敏感性报告。 一、药物敏感性试验的意义和基本原则 (一)意义 药物敏感性试验可以检测细菌对于抗细菌药物的敏感性，为临床用药、新药研究、监测耐药变迁、发现耐药机制等提供客观证据[1]。对于经验治疗，依据一方面来自医生自身的经验，一方面是实验室长期不断提供的数据积累。临床需要考虑不同感染的病原谱和常见病原对不同药物的敏感性；对于靶向治疗，特定分离株的具体药敏试验结果可以用于判断经验治疗选药合理性、经验治疗效果分析、调整治疗选药依据等。 (二)基本原则 1．药敏试验检测获得性耐药，不必测试天然耐药： 天然耐药是细菌菌种固有的特征，耐药基因一般位于染色体，可以长期稳定遗传，表现为对某类或某种药物的天然耐药[2]。天然耐药信息一般由基础医学和临床文献提供。部分天然耐药，体外试验条件下可能无法检测出来，因而导致假敏感，如果报告将成为极重要错误，严重误导临床。常见菌种对各类药物的天然耐药见文献[3,4]。实验室全体人员应熟知这些信息，可将其发给临床学习和参考。 2．药敏试验测试的前提条件[5]： 实验室应具备相应检测的人员能力、客观条件、结果解释依据。标本处理、菌株分离鉴定、药敏试验操作等环节规范、标准、结果可信；具备对结果的解释能力，能够提供临床会诊服务。临床常规工作，分离株(可能)有临床意义而非定植或污染时，才可进行药敏试验。错误示例：来自痰标本的溶血葡萄球菌，未作标本质量评估和半定量培养，进行药敏试验；来自粪便标本肠球菌属进行药敏试验等。 3．测试结果应准确： 实验室应遵照C L S I文件或相关规范建立本医院药敏试验的质量管理体系。质控菌株、频率、质控范围符合相关要求；定期参加实验室室间比对项目。建议保留菌株，以便复核。 二、具体的专业要求 (一)标本类型 临床微生物学的一大特点是标本种类繁多，而不同药物在这些部位的分布不同。标本的规范采集、质量保证、立即运送和有效保藏有赖于临床、实验室以及相关各方的密切合作。
实验室常用的细菌作用及其选择
第一篇：JM109，DH5a，BL21这些感受态有何区别 1：DH5a菌株 DH5a是一种常用于质粒克隆的菌株。E.coli DH5a在使用pUC系列质粒载体转化时，可与载体编码的β－半乳糖苷酶氨基端实现α－互补。可用于蓝白斑筛选鉴别重组菌株。 基因型：F-，φ80dlacZΔM15，Δ(lacZYA-argF)U169，deoR，recA1，endA1，hsdR17(rk-，mk+)，phoA，supE44，λ-，thi-1，gyrA96，relA1 2：BL21(DE3) 菌株 该菌株用于高效表达克隆于含有噬菌体T7启动子的表达载体（如pET系列）的基因。T7噬菌体RNA聚合酶位于λ噬菌体DE3区，该区整合于BL21的染色体上。该菌适合表达非毒性蛋白。 基因型：F-，ompT， hsdS（rBB-mB－），gal， dcm（DE3） 3：BL21(DE3) pLysS菌株 该菌株含有质粒pLysS，因此具有氯霉素抗性。PLysS含有表达T7溶菌酶的基因，能够降低目的基因的背景表达水平，但不干扰目的蛋白的表达。该菌适合表达毒性蛋白和非毒性蛋白。 基因型：F-，ompT hsdS（rBB-mB－），gal， dcm（DE3，pLysS ，Camr 4：JM109菌株 该菌株在使用pUC系列质粒载体进行DNA转化或用M13 phage载体进行转染时，由于载体DNA产生的LacZa多肽和JM09编码的LacZΔM15进行α－互补，从而显示β－半乳糖苷酶活性，由此很容易鉴别重组体菌株 基因型：recA1，endA1，gyrA96，thi－1，hsdR17，supE44，relA1，Δ（lac －proAB）/F’[traD36，proAB+，lacIq，lacZΔM15] 5：TOP10菌株 该菌株适用于高效的DNA克隆和质粒扩增，能保证高拷贝质粒的稳定遗传。 基因型：F- ，mcrAΔ(mrr-hsd RMS-mcrBC)，φ80 ，lacZΔM15，△lacⅩ74，recA1 ，araΔ139Δ(ara-leu)7697， galU ，galK ，rps， (Strr) endA1， nupG 6：HB101菌株 该菌株遗传性能稳定，使用方便，适用于各种基因重组实验
第1章细菌的形态与结构
第1章细菌的形态与结构 [各型试题] 一、名词解释 1、荚膜 2、芽胞 3、质粒 4、鞭毛 5、中介体 6、菌毛 7、cell wall of bacterium 8、lipopolysaccharide(LPS) 9、L-form of bacterium 10、Gram staining 二、填空 1、细菌的结构中与革兰染色性和致病性有关是。 2、细菌的特殊结构有、、和。 3、细菌的遗传物质有和。 4、经革兰染色后，被染成紫色的是菌，被染成红色的是。 5、细菌的基本形态有球形菌，和。 6、螺形菌的菌体弯曲螺旋状，致病性螺形菌主要包括，螺菌，弯曲菌和。 7、细菌的基本结构依次是，，细胞质和核质（拟核）。 8、革兰氏阴性菌细胞壁的脂多糖即内毒素包括类脂A，和3种成分。 9、革兰氏阳性菌细胞的主要结构肽聚糖，是由，和五肽交联桥3部分组成。 10、按细菌鞭毛的数目和排列方式，将鞭毛菌分为单毛菌，，和周毛菌4种。 三、选择题 A型题 1、细菌细胞壁的主要功能是： A、生物合成 B、维持细菌的外形 C、参与物质交换 D、呼吸作用 E、能量产生 2、具有抗吞噬作用的细菌结构是:
A、细胞壁 B、荚膜 C、芽胞 D、鞭毛 E、菌毛 3、革兰染色所用染液的顺序是: A、稀释复红-碘液-乙醇-结晶紫 B、结晶紫-乙醇-碘液-稀释复红 C、结晶紫-碘液-乙醇-稀释复红 D、稀释复红-乙醇-结晶紫-碘液 E、稀释复红-结晶紫-碘液乙醇 4、细菌的芽胞: A、是细菌的繁殖形式 B、是细菌的有性遗传物质 C、仅在肠杆菌科出现 D、通常是在缺氧条件下形成 E、是细菌在不利环境条件下形成有抗性的休眠体 5、与内毒素有关的细菌结构是: A、外膜 B、核膜 C、线粒体膜 D、荚膜 E、细胞膜 6、芽胞与细菌有关的特性是: A、抗吞噬作用 B、产生毒素 C、耐热性 D、粘附于感染部位 E、侵袭力 7、无细胞壁结构的微生物是: A、革兰阴性菌 B、真菌 C、支原体 D、立克次体 E、衣原体 8、不属于细菌基本结构的是: A、鞭毛 B、细胞质 C、细胞膜 D、核质（拟核） E、细胞壁 9、内毒素的主要成分为: A、肽聚糖 B、蛋白质 C、鞭毛 D、核酸 E、脂多糖 10、关于细菌L型，错误的说法是: A、主要是由肽聚糖结构的缺陷引起 B、可在体外试验中形成 C、呈多形性E、失去产生毒素的能力而使其致病性减弱 11、细菌大小的测量单位是： A、cm B、mm C、um D、毫微米 E、微微米
细菌的细胞结构——细胞壁
细胞壁是位于细胞最外层的一层坚韧而略具弹性的结构。它约占细胞干重的10%—25%。通过特殊染色方法或质壁分离法可在光学显微镜下看到细胞壁的存在。它具有固定菌体外形和保护菌体的作用。对有鞭毛的细菌来说，它又是鞭毛运动的必需条件。 细菌细胞壁的主要化学成分是肽聚糖。肽聚糖是由N—乙酰葡糖胺、N—乙酰胞壁酸以及短肽聚合而成的多层网状结构大分子化合物，其中的短肽一般由4个氨基酸组成，而且常有D一氨基酸和二氨基庚二酸存在。 不同种类细菌细胞壁中肽聚糖的结构与组成不完全相同，一般是由N—乙酰葡糖胺与N —乙酰胞壁酸重复交替连接构成骨架。短肽接在胞壁酸上，相邻的短肽又交叉相连，形成网状结构。相邻的短肽连接方式随细菌种类不同而有差别，如在大肠杆菌中是由相邻的短肽直接相连；在金黄色葡萄球菌中则是通过甘氨酸组成的五肽与相邻的短肽相连。 各种细菌的细胞壁厚度不等，化学成分不完全相同。革兰氏阳性细菌的细胞壁较厚，约20—80nm，肽聚糖含量高，约占壁重的40%—90%；另外还含有磷壁酸质。革兰氏阴性细菌的细胞壁较薄，约10nm。壁虽薄，但结构与化学组成却比革兰氏阳性细菌复杂得多。在电子显微镜下可见紧靠细胞质膜外有2—3nm厚的肽聚糖层，最外面还有一较厚（7—9nm）的外壁层。肽聚糖含量低，占5%—10%，所以肽聚糖层薄。外壁层主要由脂蛋白、脂多糖组成。类脂的含量大大高于革兰氏阳性细菌，但不含磷壁酸质。 革兰氏染色法可以将细菌分成两大类：革兰氏阳性细菌和革兰氏阴性细菌。革兰氏染色方法是丹麦的医生革兰氏（C.Gram）在1884年首创。现在它是细菌学中一种重要的常用的染色方法。它的程序如下：先用草酸铵结晶紫液染色，再加碘液，使细菌着色，继而用乙醇脱色，最后用蕃红（沙黄）复染。如果用乙醇脱色后，仍保持其初染的紫色，称为革兰氏染色反应阳性；如果用乙醇处理后迅速脱去原来的颜色，而染上蕃红的颜色，称为革兰氏染色反应阴性。 关于革兰氏染色的原理，目前一般认为与细菌细胞壁的化学组成、结构和渗透性等有关，主要是物理作用。染色时，染料一碘复合物在细菌细胞内形成。当用95%乙醇作脱色处理时，一方面能把细胞壁中的脂质抽提出来，另一方面又使细胞壁引起脱水作用，使肽聚糖的孔径变小。由于革兰氏阴性菌的细胞含脂质较多，被乙醇抽提出去后，细胞壁各层结构变得松弛，又因其肽聚糖含量较少，虽孔径也因脱水作用而缩小，但仍有足够大小的通道和较大的通透性，这样可使染料一碘复合物被抽提出来，形成革兰氏阴性反应。反之，革兰氏阳性细菌的细胞壁含脂质较少，肽聚糖含量高，结构紧密，经乙醇脱水后，细胞壁孔径大为缩小，通透性明显降低，染料一碘复合物不易被抽提出来，形成革兰氏阳性反应。 青霉素的作用主要是阻碍细菌细胞壁中肽聚糖的合成，所以革兰氏阳性细菌对青霉素尤为敏感。 】细菌的大小 录入时间:2008-10-23 14:54:39 来源：青岛海博 -------------------------------------------------------------------------------- 细菌的个体很小，通常用微米（um）作为测量单位。测量球菌大小只测量其直径。 一般球菌直径在0.5—5um之间。测量杆菌和螺旋菌则需测量其长度和宽度。但测量螺旋菌长度时，一般只测量其弯曲形长度，而不是测量其真正的总长度。杆菌一般长1—5um，宽为0.5—1um。
各种微生物的形态结构及功能
显微镜观察结果描述 化药1105刘佳兴110150139 摘要：微生物分为原核微生物和真核微生物，主要有细菌、真菌和病毒，本文主要介绍放线菌、蓝细菌支原体、立克次氏体、衣原体、酵母菌、病毒和霉菌。 关键词：形态，结构，功能 1、微生物的分类系统 这里仅简述原核微生物和真核微生物的分纲体系。 1.1原核生物界（Procaryotae） （1）光能营养原核生物门 Ⅰ蓝绿光合细菌纲（蓝细菌类）；Ⅱ红色光合细菌纲；Ⅲ绿色光合细菌纲 （2）化能营养原核生物门 Ⅰ细菌纲；Ⅱ立克次氏体纲；Ⅲ柔膜体纲；Ⅳ古细菌纲 1.2真核微生物（Eucaryotic microbes） 真菌可分以下四纲： Ⅰ藻状菌纲菌丝体无分隔，含多个核。有性繁殖形成卵孢子或接合孢子；Ⅱ子囊菌纲菌丝体有分隔，有性阶段形成子囊孢子；Ⅲ担子菌纲菌丝体有分隔，有性阶段形成担孢子； Ⅳ半知菌纲包括一切只发现无性世代未发现有性阶段的真菌。 粘菌也可分为四纲，即 Ⅰ网粘菌纲自细胞两端各自伸出长的粘丝并接连形成粘质的网络——假原质团；Ⅱ集胞粘菌纲分泌集胞粘菌素，形成假原质团；Ⅲ粘菌纲形成原质团，腐生性自由生活；Ⅳ根 2.1形态结构 DNA、核糖体、鞭毛、纤毛、荚膜、细胞壁、质膜
2.2基本形态 （1）球菌：按其排列方式又可分为单球菌、双球菌、四联球菌、八叠球菌，葡萄球菌和链球菌。 （2）杆菌：细胞形态较复杂，有短杆状、棒杆状、梭状、月亮状、分枝状。 （3）螺旋状：可分为弧菌（螺旋不满一环）和螺菌（螺旋满2~6环，小的坚硬的螺旋状细菌）。此外，人们还发现星状和方形细菌。 3、古细菌 古细菌（archaeobacteria）（又可叫做古生菌或者古菌）是一类很特殊的细菌，多生活在极端的生态环境中。具有原核生物的某些特征，如无核膜及内膜系统；也有真核生物的特征，如以甲硫氨酸起始蛋白质的合成、核糖体对氯霉素不敏感、RNA聚合酶和真核细胞的相似、DNA具有内含子并结合组蛋白；此外还具有既不同于原核细胞也不同于真核细胞的特征，如：细胞膜中的脂类是不可皂化的；细胞壁不含肽聚糖，有的以蛋白质为主，有的含杂多糖，有的类似于肽聚糖，但都不含胞壁酸、D型氨基酸和二氨基庚二酸。 3.1与真细菌主要区别 1．形态学上，古细菌有扁平直角几何形状的细胞，而在真细菌中从未见过。 2．中间代谢上，古细菌有独特的辅酶。如产甲烷菌含有F420，F430和COM及B因数。3．有无内含子(introns)上，许多古细菌有内含子。 4．膜结构和成分上，古细菌膜含醚而不是酯，其中甘油以醚键连接长链碳氢化合物异戊二烯，而不是以酯键同脂肪酸相连。 5．呼吸类型上，严格厌氧是古细菌的主要呼吸类型。 6．代谢多样性上，古细菌单纯，不似真细菌那样多样性。 7．在分子可塑性(molecular plasticity)上，古细菌比真细菌有较多的变化。 8．在进化速率上，古细菌比真细菌缓慢，保留了较原始的特性。 4、放线菌 放线菌（Actinomycete）是原核生物的一个类群。因在固体培养基上呈辐射状生长而得名。 4.1形态 大多数有发达的分枝菌丝。菌丝纤细，宽度近于杆状细菌，约0.5～1微米。可分为：营养菌丝，又称基质菌丝，主要功能是吸收营养物质，有的可产生不同的色素，是菌种鉴定的重要依据；气生菌丝，叠生于营养菌丝上，又称二级菌丝。
常见细菌理化性质鉴定试验
常见细菌理化性质鉴定试验 淀粉水解：淀粉在酸的催化作用下，能发生水解；淀粉的水解过程：先生成分子量较小的糊精(淀粉不完全水解的产物)，糊精继续水解生成麦芽糖，最终水解产物是葡萄糖。培养基：将细菌接种在平板上，置37度温箱中培养24h，加革兰氏碘液于菌落上，观察颜色变化，呈蓝色者为阴性，无蓝色为阳性。 甲基红试验：是根据肠杆菌科各菌属都能发酵葡萄糖，在分解葡萄糖过程中产生丙酮酸，进一步分解中，由于糖代谢的途径不同，可产生乳酸，琥珀酸、醋酸和甲酸等大量酸性产物，可使培养基PH值下降至pH4.5以下，使甲基红指示剂变红这个原理进行的测验。 产氨实验（乙酰胺肉汤）原理：铜绿假单胞菌产生一种脱酰胺酶，可使乙酰胺经脱酰胺作用释放氨，滴加纳氏试剂（碘化汞钾），氨在碱性条件下与碘化汞钾作用，生成红色络合物。操作：将纯培养物接种到装有乙酰胺肉汤的试管中，在36℃±1℃下培养20h～24h。然后向每支试管培养物加入1～2滴钠氏试剂，检查各试管的产氨情况，如表现出从深黄色到砖红色的颜色变化，则为阳性结果，否则为阴性。 吲哚试验：是指有些细菌如大肠埃希菌、变形杆菌、霍乱弧菌等能分解培养基中的色氨酸生成吲哚(靛基质)，经与试剂中的对二甲基氨基苯甲醛作用，生成玫瑰吲哚而呈红色，则为吲哚试验阳性。 过氧化氢酶试验（又名：接触酶试验） 一、原理：具有过氧化氢酶的细菌，能催化过氧化氢生成水和新生态氧，继而形成分子氧出现气泡。 二、试剂3%过氧化氢溶液：临用时配制。 三、试验方法挑取固体培养基上菌落一接种环，置于洁净试管内，滴加3%过氧化氢溶液2mL，观察结果。 四、结果于半分钟内发生气泡者为阳性，不发生气泡者为阴性。革兰氏阳性球菌中，葡萄球菌和微球菌均产生过氧化氢酶，而链球菌属为阴性，故此试验
常用的细菌实验
常用的细菌试验 1. 细菌抹片、制备及染色 细菌细胞微小，无色而半透明，原样直接在普通光学显微镜下观察，只能大致见其外貌；制成抹片和染色后，则能较清楚地显示其形态和构造，也可以根据不同的染色反应，作为鉴别细菌的一种依据。 1.1细菌抹片的制备 1.1.1玻片准备：载玻片应清晰透明，洁净而无油渍，滴上水后，能均匀展开，附着性好。如有残余油迹，可按下列方法处理： 1.1.1.1滴上95%的酒精2~3滴，用洁净纱布揩擦，然后在酒精灯上轻轻通过几次。 1.1.1.2若上法仍未能去除油渍，可再滴1~2滴冰醋酸，用纱布擦净，在在酒精灯上轻轻通过。 1.1.2抹片：所用材料情况不同，抹片方法亦有差异。 1.1. 2.1液体材料（如液体培养物、血液、渗出液、乳汁）可直接用灭菌接种环取一环材料于玻片的中央均匀的涂成适当大小的薄层。 1.1. 2.2不是液体材料（如菌落、脓、粪便等）则应先用灭菌接种环取少量生理盐水或蒸馏水，置于玻片中央，然后再用灭菌接种环取少量材料，在液滴中混合，均匀涂布成适当大小的薄层。 1.1. 2.3组织脏器材料，先用镊子夹持局部。然后以灭菌或洁净剪刀取一小块，夹出后将其新鲜切面在玻片上压印或涂成一薄片。
1.1. 2.4如有多个样品同时需要制成抹片，只要染色方法相同，亦可以在同一张玻片上有秩序地排好，做多点涂抹，或者先用蜡笔在玻片上划分成若干小方格，每方格涂抹一种样品，需要保留的标本片，应贴标签，注明菌名、材料、染色方法和制片日期等。 1.1.3干燥：上述涂片，应让其自然干燥。 1.1.4固定：有两类固定方法 1.1.4.1火焰固定：将干燥好的抹片，是涂抹面向上，以其背面在酒精灯上来回通过数次，略做加热（但不能太热，以不烫手为度）进行固定。 1.1.4.2化学固定：血液、组织、脏器等抹片要做姬姆萨染色时，不用火焰固定，而应用甲醇固定，可将已干燥的抹片浸入甲醇中2~3分钟，取出晾干：或者在抹片上滴加数滴甲醇使其作用2~3分钟，自然挥发干燥，抹片如作瑞氏染色，则不必先作固定。染料中含有甲醇，可以达到固定的目的。 1.2常用的染色方法 常用的细菌染色方法，主要有两种类型： 1.2.1简单染色法：只应用一种染料进行染色的方法，如美兰染色法。 1.2.2复染色法：应用两种或两种以上的染料或再加媒染料进行染色的方法。如革兰氏染色、抗酸性染色法、瑞特氏染色法和姬姆萨染色法等。 1.2.2.1吕氏碱性美兰染色法：
细菌的形态与结构带答案
第一章细菌的形态与结构 一、单5选1 1.用来测量细菌大小的单位是： C.μm 2.下列哪种结构不是细菌的基本结构： A.细胞壁 B.鞭毛 C.细胞膜 D.细胞质 E.核质 3.下列哪种结构不是细菌的特殊结构： A.鞭毛 B.芽胞 C.菌毛 D.细胞质 E.荚膜 4.革兰阳性菌细胞壁的成分是： A.脂蛋白 B.肽聚糖 C.几丁质 D.胆固醇 E.脂多糖 5.细菌细胞壁的主要功能是： A.生物合成B维持细菌外形保护菌体C.参与物质交换 D.呼吸作用 E.能量产生 6.革兰阳性菌细胞壁的特殊成分是： A.肽聚糖 B.几丁质 C.胆固醇 D.磷壁酸 E.脂多糖 7.革兰阴性菌细胞壁的特殊成分是： A.肽聚糖 B.磷壁酸 C.外膜 D.五肽交联桥 E.脂多糖 8.具有抗吞噬作用的细菌结构是： A.细胞壁 B.荚膜 C.芽胞 D.鞭毛 E.菌毛 9.普通菌毛是细菌的一种： A.细长波状的丝状物 B.运动器官 C.多糖质 D.可传递遗传物质的器官 E.黏附结构 10.抵抗力最强的细菌结构是： A.芽胞 B.外膜 C.鞭毛 D.核糖体 E.细胞壁 11.细菌核质以外的遗传物质是： B.核蛋白体 C.质粒 D.性菌毛 E.异染颗粒 12.参与细菌呼吸、生物合成及分裂繁殖的结构是： A.菌毛 B.荚膜 C.鞭毛 D.中介体 E.胞浆膜 13.与细菌侵袭力有直接关系的结构是：
A.质粒 B.异染颗粒 C.芽胞 D.中介体 E.荚膜 14.细菌L型的形成与以下哪种结构有关： A.中介体 B.细胞膜 C.细胞壁 D.细胞质 E.核质 15.细菌鞭毛的主要作用是： A.与运动有关 B.与致病力有关 C.与抵抗力有关 D.与分裂繁殖有关 E.与结合有关 16.溶菌酶的灭菌机制是： A.竞争肽聚糖合成中所需的转肽酶 B.与核蛋白体的小亚基结合 C.裂解肽聚糖骨架的β-1，4糖苷键 D.竞争性抑制叶酸的合成代谢 E.破坏细胞膜 17.青霉素抗菌的作用机制是： A.干扰细菌蛋白质的合成 B.破坏细胞壁中的肽聚糖结构 C.破坏细胞膜 D.抑制细菌的酶活性 E.抑制细菌的核算代谢 18.革兰染色所用试剂的顺序是： A.稀释复红→碘液→酒精→结晶紫 B.结晶紫→酒精→碘液→稀释复红 C.结晶紫→碘液→酒精→稀释复红 D.稀释复红→酒精→结晶紫→碘液 E.稀释复红→结晶紫→碘液→酒精 19.关于细菌L型的描述，错误的一项是： A.呈高度多样性，G-菌 B.在固体培养基上，可形成“油煎蛋”样菌落 C.分离培养需用低渗高琼脂培养基 D.去除抑制后，可恢复原有形态 E.是细胞壁缺陷仍然可以生长繁殖，具有致病力的细菌 20.细菌芽胞的特点是： A.抗吞噬作用 B.毒素活性 C.耐高温 D.黏附作用 E.侵袭力 21.细菌芽胞与高度耐热有关的特有化学组分是： A.核酸 B.肽聚糖 C.磷脂 D.多糖 E.吡啶二羧酸盐 22.构成细菌H抗原的结构是： A.鞭毛 B.荚膜 C.细胞壁 D.芽胞 E.菌毛 23.检测细菌具有鞭毛的培养方法是：