都21世纪了，你还在以雌雄辨别性别吗？

微生物课上老师讲到细菌分类标准时问大家：

面对活跃的课堂气氛，老师适时点评说：还是学霸厉害，一锤定音。但是，轮到微生物情况就要变化了。

首先，微生物同动物不同，不能以雌雄进行区分。

其次，微生物种类之多，远超人们的预期。有种说法是，现在人类发现的微生物种类之和，可能仅仅是自然界全部微生物种类的1%-10%，只是沧海一粟。

随后，话锋一转，引出了此次课程的重点——细菌分类研究中最为常用的革兰氏染色法。

革兰氏染色法于1884年由丹麦的革兰（全名：汉斯·克里斯蒂安·约阿希姆·革兰，享年85岁）医生所创立，是众多鉴别细菌方法之中应用最为广泛的一种染色法。

图1、革兰医生

不同种属的细菌，会呈现紫色和红色两种染色结果。染色结果为紫色的，称之为革兰氏阳性菌，而红色的就是革兰氏阴性菌了。这里的阴阳，与通常人们所说的雌雄、男女及公母的意义不同，仅仅是细菌分类上的一个指标（“阳性”译自英文Positive，“阴性”译自Negative）。实际上，将其称之为革兰氏染色阳/阴性反应细菌更为妥当。

图2、革兰氏染色法

有了以上概念后，再来了解下革兰氏染色的实验步骤和方法原理。

整个流程包含四个步骤，依次为初染 → 媒染 → 脱色 → 复染。

初染所用试剂主要是草酸铵结晶紫（呈紫色），媒染要用到碘液，常用脱色剂为95%的酒精溶液（纯乙醇不行），而复染则涉及蕃红或沙黄（二者皆为红色燃料）染液。

整个实验的关键环节为第三步（脱色），其中酒精洗脱时间的长短更是重中之重。革兰氏染色法之所以能够将细菌进行区分，是利用了各自细胞壁构成上的差异。一般而言，阳性细菌同阴性细菌相比，其细胞壁更显厚实，脂含量低，透性屏障（肽聚糖层）厚且胶联度高。

图3、革兰氏染色结果

细菌经初染和媒染之后，其细胞壁中便会出现结晶紫与碘的复合物，而这种复合物是水不溶性的。到了脱色步骤，阳性细菌遇到酒精时因其细胞壁厚实，肽聚糖层紧实，且脂含量低，上述复合物会嵌留在细胞壁内，并因此使菌体呈紫色（实为紫中带红，参见图4）。

图4、革兰氏阳性细菌显微照（无乳链球菌）

与之相对，阴性细菌遇到脱色剂后，水不溶性复合物会出现洗脱现象（此时菌体为无色），后经复染，菌体便被染为红色了（如图5所示）。

图5、革兰氏阴性细菌显微照（人苍白杆菌）

一般而言，有芽胞（一种细菌休眠体）的杆菌和绝大多数球菌，以及所有的放线菌都属革兰氏阳性细菌，而弧菌、螺旋体，以及大多数致病且无芽胞的杆菌则多为革兰氏阴性细菌。

人们常听闻的阳性细菌主要有芽孢杆菌、葡萄球菌、炭疽杆菌、肺炎双球菌和链球菌等，而阴性细菌则包括大肠杆菌、假单胞菌、伤寒杆菌、霍乱弧菌、绿脓杆菌、痢疾杆菌和百日咳杆菌等。

从医学角度来看，大多数革兰氏阳性细菌都对青霉素敏感，而革阴性细菌则对氯霉素和链霉素等抗生素敏感，对青霉素不敏感。由此可知，革兰氏染色法除细菌分类之用，在抗生素研发等活动中也是有用武之地的。

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