细菌的繁殖及其群体特征

(一)细菌的个体细胞繁殖

细菌一般进行无性繁殖，表现为细胞的横分裂，称为裂殖。绝大多数类群在分裂时产生大小相等和形态相似的两个子细胞．称作同形裂殖。电镜研究表明．细菌分裂大致经过细胞核和细胞质的分裂、横隔壁的形成、子细胞分离等过程，见图1—21。

首先是核的分裂和隔膜的形成。细菌染色体DNA的复制往往先于细胞分裂，并随着细菌生长而分开。与此同时，细胞赤道附近的细胞膜从外向中心作环状推进，然后闭合形成一个垂直于细胞长轴的细胞质隔膜．使细胞质和细胞核均分为二。

第二步形成横隔壁，如蕈状芽孢杆菌(Bacillus mycoides)，随着细胞膜的向内陷入．母细胞细胞壁也跟着由四周向中心逐渐延伸，把细胞质隔膜分为两层，每层分别成为子细胞的细胞膜，横隔壁也逐渐分为两层，这样每个细胞便各自具备了一个完整的细胞壁。有的细菌如链球菌、双球菌等在分裂过程中．横隔壁尚未完全形成，细胞就停止了生长，留下了一个小孔，此时两个细胞的细胞膜仍然相连，即形成“胞间连丝”。

第三步是子细胞分离。有些种类的细菌细胞，在横隔壁形成后不久便相瓦分开，呈单个游离状态；而有的却数个细胞相连呈短链状或多个排列成长链状。尤其是球菌，因分裂面的不同，使分裂后排列成单球菌、双球菌、链球菌、四联球菌、八叠球菌和葡萄球菌等。

少数种类如柄细菌分裂后产生一个有柄不运动和一个无柄有鞭毛的子细胞，称为异形分裂。此外还有通过出芽方式进行繁殖，如芽生杆菌(Blastobacter)、生丝微菌(Hyphomicrobium)的芽殖，蛭弧菌侵入宿主细菌细胞的壁与膜间隙生长、分裂、产生多个子细胞的多次分裂以及节杆菌(Arthrobacter)的劈裂(snapping division)等特殊的繁殖方式。

除无性繁殖外，电镜观察和遗传学研究已证明少数细菌存在有性接合。

(二)细菌的群体特征

1．细菌菌落特征

细菌在固体培养基上生长繁殖，几天内即可由一个或几个细菌分裂繁殖产生成千上万个细胞，聚集在一起形成肉眼可见的群体，称为菌落(colony)。如果一个菌落是由一个细菌菌体生长、繁殖而成，则称为纯培养。因此，可以通过单菌落计数的方法来计数细菌的数量。在微生物的纯种分离中也可以挑起单个菌落进行移植的方法来获得纯培养物。

各种细菌在一定培养条件下形成的菌落具有一定的特征(图1一22)，包括菌落的大小、形状、光泽、颜色、硬度、透明度等等。菌落的特征对菌种识别、鉴定有一定意义。

不同细菌种类的菌落各不相同，同一种细菌因培养基的成分和表面湿度的不同·菌落形态也有变化。同一种细菌在同一培养基上形成的菌落一般表现为相同的菌落形态特征，是鉴定菌种的形态标志之一。例如圆褐固氮菌(Azotobacter chroococcum)在阿须贝氏无氮培养基上表面菌落旱黏稠糊状，凸起，边缘整齐，表面起初为光滑无色，以后逐渐产生皱褶和产生黑色素．叉例如蜡质芽孢杆菌霉状变种(Bacillus cereus var．mycoides)在牛肉膏蛋白胨培养基表面形成类似菌丝体的菌落，从中央向四周弯曲伸延．铺展在培养基表面上。有些细菌产生色素。

有些色素是水不溶性的，存在于菌体内，如光合细胞的光合色素，赛氏杆菌(Serratia marcescens)的灵杆菌素；有些色素是水溶性的．扩散到培养基中．例如绿色假单胞菌(Pseudomonas chlororaphis)分泌绿色素到培养基中．荧光假单胞菌(P．fluorescens)分泌荧光色素到培养基中。

2．细菌的液体培养特征

细菌在液体培养基中生长，因菌种及需氧性等表现出不同的特征。当菌体大量增殖时．有的形成均匀一致的混浊液；有的形成沉淀；有的形成茵膜漂浮在液体表面(图1-23)。有些细菌在生长时还可同时产生气泡、酸、碱和色素等。

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