第10章微生物的分类鉴定
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(第10章肠杆菌科一、教学大纲要求(1)肠杆菌科分类(2)肠杆菌科细菌共同特性(3)肠杆菌科各菌属特性(4)肠杆菌科细菌临床意义(5)肠杆菌科各菌属鉴别(6)肠杆菌科实验室检查二、教材内容精要(一)肠杆菌科概述1.分类肠杆菌科是一大类生物学性状相似的革兰阴性杆菌。
与临床医学密切相关的肠杆菌科细菌主要有14个菌属:埃希菌属、志贺菌属、爱德华菌属、沙门菌属、枸橼酸菌属、克雷伯菌属、肠杆菌属、哈夫尼亚菌属、多源菌属、沙雷菌属、变形杆菌属、摩根菌属、普罗威登斯菌属、耶尔森菌属。
2.肠杆菌科共同特性(1)生物学特性:革兰阴性杆菌,无芽胞,有菌毛,多数有周身鞭毛。
需氧或兼性厌氧,营养要求不高,生化反应活跃,氧化酶-,发酵葡萄糖产酸、产气或不产气,触酶+,能还原硝酸盐为亚硝酸盐。
(2)抗原构造:肠杆菌科抗原构成主要有菌体抗原(O抗原)、鞭毛抗原(H抗原)、表面抗原、菌毛抗原等。
O抗原与H抗原为肠杆菌科血清学分群与分型的依据,但是O抗原与相应抗体之间的反应可被表面抗原和菌毛抗原阻断。
(3)毒力因子:主要有菌毛或菌毛样结构、荚膜或微荚膜、外膜蛋白、内毒素及外毒素等。
3.临床意义肠杆菌科细菌多为肠道正常菌群,除沙门菌属、志贺菌属、埃希菌属部分菌种、耶尔森菌属有致病作用外,其余均为条件致病菌,可导致医院感染。
4.鉴定与鉴别(1)科间鉴别:氧化酶阴性基本可将肠杆菌科与弧菌科、非发酵菌、巴斯德菌科区别开来。
后3类菌均为阳性(表10-1)。
表10-1 肠杆菌科与其它革兰阴性杆菌区别试验肠杆菌科弧菌科发酵菌巴斯德菌科葡萄糖氧化、发酵发酵发酵氧化或不分解发酵氧化酶-++* +形态杆状弧状、杆状杆状球杆状鞭毛周鞭毛或无单鞭毛单、丛、周鞭毛或无无鞭毛注:*不动杆菌、嗜麦芽窄食单胞菌除外(2)分类鉴别:用苯丙氨酸脱氨酶试验和葡萄糖酸盐试验可将肠杆菌科分为三大类(表10-2)。
表10-2 肠杆菌科初步分类苯丙氨酸脱氨酶葡萄糖酸盐菌属--埃希菌属,志贺菌属,沙门菌属,枸橼酸菌属,爱德华菌属,耶尔森菌属+-变形杆菌属,普罗威登斯菌属,摩根菌属-+克雷伯菌属,肠杆菌属,沙雷菌属,哈夫尼亚菌属,耶尔森菌属(3)属、种、群、型的区分:根据不同菌属的生物学特性、血清学特性等可将已分类的肠杆菌科细菌鉴定到属、种、群、型、株。
第八章微生物的生态一.选择题:1.在制作酸菜或青贮饲料时,一般并不人工接种乳酸菌,这是人们利用了植物的:A.根际微生物B.叶面附生微生物C.与植物共生的根瘤菌D.寄生于植物的微生物答:( B )2.酸菜腌制后可以保存相当长的时间,这是人们利用了微生物之间的答:( C )A.捕食关系。
B.寄生关系。
C.非专一性拮抗关系。
D.专一性拮抗关系。
3.弗来明发现青霉素是由于观察到在产黄青霉菌菌落周围不见有革兰阳性细菌生长,而再深入研究创造奇迹的。
这是人类首次观察到的微生物之间的。
答:( D )A.寄生关系B.捕食关系C.专一性拮抗关系D.非专一性拮抗关系。
4.空气并不是微生物良好的栖息繁殖场所,因为:答:( A )A.缺乏营养。
B.高pH。
C.夏季高温。
D.无固定场所。
5.两种微生物形成共生关系后,不能够: ( B )A.在生理功能上相互分工。
B.象一种生物一样繁衍。
C.由其它微生物任意代替其中的任何一种微生物。
D.组成一个结构统一的生物体。
6.两种微生物之间形成共生关系具有下列特性的是:答:( A )A.形成一个特殊的共生体。
B.在生理代谢上各不相干。
C.其中一种微生物可以逐步杀害另一种微生物。
D.其他微生物可以任意代替其中的一种微生物。
7.海水中的微生物具有的特点是:答:( D )A.嗜酸。
B.嗜碱。
C.嗜热。
D.嗜盐。
8.微生物之间的寄生关系具有:答:( C )A.随意性。
B.可代替性。
C.高度专一性。
D.适应性。
9.纤维分解菌与自生固氮菌之间由于前者为后者提供碳源,后者为前者提供氮源而构成了:A.拮抗关系。
B.互生关系。
C.共生关系。
D.寄生关系。
答:( B )10.下列水体中微生物数量最多的是:答:( A )A.池塘水。
B.海洋中部。
C.大湖中心。
D.地下水。
11. 土壤淹水后有利于下列微生物的生长:答:( A )A.兼性厌氧细菌。
B.专性厌氧细菌。
C.好氧性细菌。
D.放线菌和霉菌。
12.微生物之间的捕食关系是指:答:( D )A.一种微生物的代谢产物对另一种微生物的抑制或毒害。
一、名词解释1. 微生物分类学microbial taxonomy 研究微生物分类理论和技术方法的学科称为微生物分类学。
2. 分类classification 分类是根据一定的原则(表型特征相似性或系统发育相关性)对微生物进行分群归类,根据相似性或相关性水平排列成系统,并对各个分类群的特征进行描述,以便查考和对未被分类的微生物进行鉴定。
3. 命名nomenclature 命名是根据命名法规,给每一个分类群一个专有的名称。
4. 鉴定identification 指借助于现有的微生物分类系统,通过特征测定,确定未知的、新发现的或未明确分类地位微生物所应归属分类群的过程。
5. 分类单元taxon, 复数taxa 是指具体的分类群,如原核生物界(Procaryotae)、肠杆菌科(Enterobacteriaceae)、枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)等都分别代表一个分类单元。
6. 种species 种是生物分类中基本的分类单元和分类等级。
微生物的种可以看作是:具有高度特征相似性的菌株群,这个菌株群与其他类群的菌株有很明显的区别。
7. 属genus 是介于种(或亚种)与科之间的分类等级,也是生物分类中的基本分类单元。
通常是把具有某些共同特征或密切相关的种归为一个高一级的分类单元,称之属。
8. 居群population 是指一定空间中同种个体的总和。
每一个物种早自然界中的存在,都有一定的空间结构,在其分散的、不连续的居住场所或分布区域内,形成不同的群体单元,这些群体单元就称居群。
9. 亚种subspecies, subsp., ssp. 当某一工人种内的不同菌株存在少数明显而稳定的变异特征或遗传性状而又不足以区分成新种时,可以将这些菌株细分成两个或更多的小的分类单元称为亚种。
亚种是正式分类单元中地位最低的分类等级。
10. 变种variety 变种是亚种的同义词。
在《国际细菌命名法规》(1976年修订本)发表以前,变种是种的亚等级,因“变种”一词易引起词义上的混淆,1976年后,细菌种的亚等级一律采用亚种,而不再使用变种。
医学微生物学教案第一章:微生物学基本概念1.1 微生物的定义与分类微生物的定义微生物的分类(原核生物、真核生物、非细胞微生物)1.2 微生物学的发展简史微生物学的起源微生物学的发展过程1.3 微生物学的应用领域医学领域农业领域工业领域环境保护领域第二章:微生物的形态与结构2.1 微生物的形态细菌的形态真菌的形态病毒的形态2.2 微生物的结构细菌的结构真菌的结构病毒的结构2.3 微生物的繁殖方式细菌的繁殖方式真菌的繁殖方式病毒的繁殖方式第三章:微生物的培养与鉴定3.1 微生物的培养基培养基的种类与制备培养基的选择与配制3.2 微生物的培养方法液体培养固体培养厌氧培养3.3 微生物的鉴定方法形态学鉴定生理生化鉴定分子生物学鉴定第四章:医学微生物学的基本概念4.1 医学微生物学的定义与意义医学微生物学的定义医学微生物学的重要性4.2 病原微生物与病原性病原微生物的定义病原性与病原微生物的关系4.3 医学微生物学的应用领域感染病的诊断与治疗疫苗研究与制备微生物药物研究与开发第五章:常见病原微生物简介5.1 细菌葡萄球菌肺炎球菌沙门氏菌5.2 真菌白色念珠菌曲霉菌肺孢子菌5.3 病毒乙型肝炎病毒流感病毒人乳头瘤病毒第六章:微生物感染与免疫6.1 微生物感染的过程感染微生物的入侵与繁殖感染引起的病理反应6.2 免疫反应与免疫机制非特异性免疫特异性免疫免疫记忆6.3 微生物感染与免疫的关系微生物如何逃避免疫反应免疫反应在微生物清除中的作用第七章:微生物药物7.1 微生物药物的分类与作用机制抗生素抗真菌药抗病毒药抗寄生虫药7.2 微生物药物的耐药性问题耐药性的定义与成因耐药性对微生物药物使用的影响耐药性监测与控制策略7.3 微生物药物的研究与开发微生物药物的来源与筛选微生物药物的合成与半合成微生物药物的新药研发趋势第八章:疫苗学8.1 疫苗的原理与分类疫苗的原理活疫苗死疫苗基因疫苗8.2 疫苗的制备与接种疫苗的制备方法疫苗的接种程序与剂量疫苗的保存与运输8.3 疫苗的应用与效果评价疫苗的应用领域与效果疫苗的不良反应与监测疫苗的免疫持久性与加强针第九章:医学微生物学实验技术9.1 微生物学的实验室安全实验室生物安全等级实验室安全操作规程事故应急预案9.2 微生物学的实验方法与技术微生物的分离与纯化微生物的定量与定性分析微生物的基因克隆与表达9.3 医学微生物学实验技术的应用临床微生物学检验疫苗研发与生产微生物药物的筛选与评价第十章:医学微生物学的未来发展趋势10.1 微生物组学与微生物菌群研究微生物组学的定义与研究内容微生物菌群对人体健康的影响微生物菌群的调控与干预策略10.2 病原微生物的快速检测与诊断技术分子诊断技术免疫诊断技术快速检测技术的应用前景10.3 微生物学的个性化医疗与精准治疗微生物引起的个性化医疗需求微生物学的精准治疗策略微生物学在个体健康维护中的作用重点和难点解析重点环节1:微生物的分类与定义微生物分类涉及原核生物、真核生物和非细胞微生物,理解这些分类及其代表性例子是基础。
第十章微生物的分类鉴定
填空题:
1,以进化论为指导思想的分类学,其目的已不仅是物种的识别和归类,而主要是通过
分类追溯系统发生,推断进化谱系,这样的分类学也称 系统学 。
2,大量资料表明:功能重要的分子或功能重要的分子区域比功能不重要的大分子或大
分子区域进化变化的 速率低 。
3.微量多项试验鉴定系统,实际上是一类专门设计制作的 生理生化 特征检测卡。
4.《伯杰氏系统细菌学手册》第一版分 4 卷出版,它将原核生物分成 33 组。
5.微生物种的学名由 属名 和 种名加词 两部分构成。
6.分类学的内容涉及3个互相依存又有区别的组成部分,即 分类 、命名和
鉴
定
。
7.如果相似性系数(SAB)等于1,说明所比较的两菌株rRNA序列 相同 ,若SAB值
小于0.1,则表明两菌株亲缘关系 很远 。
8.API/ATB是微量多项试验鉴定系统,它包括众多的 鉴定系统 ,共计有几百
种生理生化反应,可鉴定几乎所有常见的 细菌 。
9.微孔滤膜菌落计数板是一种可携带的检测水中大肠菌数的大肠菌测试卡,适
于 野外 工作和 家庭 使用,因可以放在人体内衣口袋中培养。
10.伍斯用寡核苷酸序列编目分析法对微生物的16SrRNA序列进行比较后,提出将生
物分成为三界(域): 古细菌 、 真细菌 和 真核生物 。
11.伍斯为了避免把古细菌也看作是细菌的一类,他又把三界(域)改称为:
细
菌 、 古生菌 和 真核生物
。并构建了三界(域)生物的系统树。
选择题(4个答案选1):
1.《伯杰氏系统细菌学手册》第二版把葡萄球菌属和微球菌属分别放在不同的门中,
最可能的原因是( (4) )。
(1)生理生化特征不同 (2)DNA—DNA杂交同源性不同 (3)革兰氏染色反应不
同 (4)G+C含量和rRNA序列不同
2.如果需要查阅枯草芽孢杆菌及相关种的分类学资料,并假定《伯杰氏系统细菌学手
册》第二版已经全部出版,你将选择该书的( (2) )。
(1)第一卷 (2)第三卷 (3)第四卷 (4)第五卷
3.血清学试验,尤其在医学细菌的分类鉴定中有重要意义,但它主要用于划分
( (1) )。
(1)种内血清型 (2)种间血清型 (3)属间血清型 (4)属以上血清型
4.根据你所掌握的知识,你认为形态学特征在以下几类微生物中的哪一类分类鉴定中
显得更加重要?( (4) )
(1)病毒 (2)细菌 (3)酵母菌 (4)霉菌
5.在下列4种细菌中,哪一种最有可能属于《伯杰氏系统细菌学手册》第一版第5组
“兼性厌氧的革兰氏阴必杆菌”( (3) )。
(1)梅毒密螺旋菌 (2)枯草芽孢杆菌 (3)大肠埃希氏菌 (4)金黄色葡萄球菌
6.如果你在实验室用牛肉膏—蛋白胨培养基和常规平板法分离到一株不产芽孢、始终
呈杆状的细菌,只要进行以下哪一组试验可以确定它属于33组中的某一组?( (1) )
(1)革兰氏染色和厌氧生长试验 (2)革兰氏染色、光能和化能自养生长试验 (3)
革兰氏染色和运动性试验 (4) 革兰氏染色、好氧、厌氧和兼性厌氧生长试验
7.现在自动化程度最高、功能最多的微生物专用检测仪是( (3) )。
(1)气相色谱仪 (2)高压液相色谱仪 (3)自动微生物检测仪 (4)激光拉曼光谱仪
8.目前微生物的快速检测和自动化分析中,广泛地采用的免疫学技术是( (4) )。
(1)DNA探针 (2)聚合酶链反应技术 (3)DNA芯片 (4)酶联免疫吸附测定法
9.第一个古生菌的全基因组序列测定结果初步证实了它是独立于其他两域生物的第三
生命形式。该古生菌是( (4) )。
(1)螺旋体 (2)淋病奈瑟氏菌 (3)变形杆菌 (4)詹氏甲烷球菌
10.细菌的种名也用双名法命名,即种的学名由属名和种名加词两部分组合而成。第
一个词的首字母要大写,该词是( (2) )。
(1)种名 (2)属名 (3)人名 (4)科名
是非题:
1.“大肠埃希氏菌”才是俗称“大肠杆菌”的学名。×
2.所谓“模式菌株”通常是指一个细菌的种内最具代表性的菌株。×
3.两种细菌的C+C含量相近,说明它们亲缘关系近,反之,C+C含量差别大说明它们
亲缘关系远。×
4.DNA—DNA杂交主要用于种、属水平上的分类研究,而进行亲缘关系更远(属以上等
级)分类单元的比较,则需进行DNA—rRNA杂交。√
5.数值分类由于采用了先进的计算机技术,减少了大量的特征测定的实验操作,所以
它是比较科学的现代微生物系统分类方法。×
6.物理、化学、材料、电子信息等科学和技术领域通常使用的分析、测量物质成分、
结构、性能和各种信息的自动化的精密仪器和设备,几乎都能用于微生物的快速鉴定和自动
化分析。√
7.“吹口气查胃病”的原理是:幽门螺杆菌具有人体不具有的尿素酶,受检者口服13C
标记的尿素,如有该菌感染,则尿素被尿素酶分解生成NH3和13CO2,用质谱仪能快速灵敏地
测出受检者呼气中13CO:的量,准确地鉴定是否被幽门螺杆菌感染。√
8.亚种名为三元式组合,即由科名、属名加词和亚种名加词构成。×
9.现代微生物分类中,任何能稳定地反映微生物种类特征的资料,都有分类学意义,
都可以作为分类鉴定的依据。√
10.对微生物生理生化特征的比较也是对微生物基因组的间接比较,加上测定生理生
化特征比直接分析基因组要容易得多,因此生理生化特征对于微生物的系统分类仍然是有意
义的。√
问答题:
1.蛋白质和核酸分子被用作微生物进化谱系分析所依据的原理是什么?
2.为什么16S(18S)rRNA目前被挑选作为研究微生物进化的主要对象?
3.试述古生菌和细菌的主要区别。
4.为什么在从事微生物的工作中不仅要注意种名还要注意菌株名称?
5.外单位送来一个细菌培养物要求鉴定,你如何将其鉴定到种?(说明工作步骤)
6.现代微生物分类主要根据基因型特征来建立分类单元,基因型特征的测定通常都需
要高新的复杂技术,而以实用为目的菌种鉴定却希望采用更易于测定的表型特征,你认为如
何解决这一矛盾?
解答:
1.蛋白质、核酸分子序列进化变化的显著特点是进化速率相对恒定,也就
是说分子序列进化的改变量(氨基酸或核苷酸替换数)与分子进化的时间成正比。
因此,可以通过比较不同类群的生物分子序列的改变量来确定它们之间的进化关
系和推测它们的分歧时间。
2.主要是因为:①16(18)SrRNA普遍存在于各类原核和真核生物中,在进
化历程中功能重要而稳定,而且分子中存在高度保守、中度保守和高变化的序列
区域,因此适用于对亲缘关系远近不同的各类生物的比较;②相对分子质量大小
适中,既含有适当的信息量,在技术上又便于序列测定和序列资料的分析比较。
3.主要区别是:古生菌的16S rRNA缺乏作为细菌特征的印迹序列;细胞壁
无胞壁酸;有醚键分支链的膜脂;tRNA的T或T少C臂没有胸腺嘧啶;特殊的
RNA聚合酶;核糖体的组成和形状也不同等。
4.同种不同菌株虽然它们主要的鉴别特征相同,但其他非鉴别特征,如某
些生化性状(产生某些酶、抗生素、有机酸的种类和产量等)不同,是否具有某种
质粒等,而这些性状或许正是我们所需要的。
5.大致步骤是:①检查是否是纯培养,若不纯则需纯化;②测定一些最基
本的形态和生理生化特征,确定菌株属于哪一大类;③查阅有关类群的分类检索
表或相关资料,根据资料提示的鉴别特征进行特征测定;④根据特征测定结果,
逐步缩小菌株归属范围,确定其所属的科属;⑤根据有关属的分种检索表或相关
资料进一步进行特征测定,初步确定其所归属的种。
6.①研究建立简便快捷的基因型特征测定方法;②更广泛地研究各分类单
元之间表型特征的区别。