大肠杆菌
微生物大肠杆菌实验报告
一、实验目的1. 了解大肠杆菌的生物学特性。
2. 掌握大肠杆菌的分离、纯化和鉴定方法。
3. 掌握大肠杆菌的培养和计数方法。
二、实验原理大肠杆菌（Escherichia coli）是肠杆菌科的一种细菌，广泛存在于人体肠道中。
本实验通过分离、纯化和鉴定大肠杆菌，了解其生物学特性，并掌握其培养和计数方法。
三、实验材料与仪器1. 实验材料：新鲜粪便、营养琼脂平板、营养肉汤、无菌生理盐水、无菌棉签、无菌试管、无菌培养皿、无菌移液器、酒精灯、显微镜等。
2. 实验仪器：恒温培养箱、高压蒸汽灭菌器、无菌操作台等。
四、实验方法1. 大肠杆菌的分离（1）取新鲜粪便样品，用无菌生理盐水进行稀释。
（2）取适量稀释液，用无菌棉签涂布于营养琼脂平板上。
（3）将平板放入恒温培养箱中，37℃培养24小时。
2. 大肠杆菌的纯化（1）观察平板上的菌落，挑选单菌落，用无菌移液器移至新的营养琼脂平板上。
（2）将平板放入恒温培养箱中，37℃培养24小时。
3. 大肠杆菌的鉴定（1）观察纯化后的菌落，记录菌落特征，如大小、形状、颜色等。
（2）将纯化后的菌株接种于营养肉汤中，37℃培养24小时。
（3）取培养液，用显微镜观察细菌形态，并进行革兰氏染色。
（4）对培养液进行生化试验，如乳糖发酵试验、吲哚试验等。
4. 大肠杆菌的培养与计数（1）将纯化后的菌株接种于营养肉汤中，37℃培养24小时。
（2）用无菌移液器取适量培养液，进行系列稀释。
（3）取稀释液，涂布于营养琼脂平板上。
（4）将平板放入恒温培养箱中，37℃培养24小时。
（5）观察平板上的菌落，记录菌落数，并计算大肠杆菌的浓度。
五、实验结果与分析1. 大肠杆菌的分离：在平板上观察到圆形、光滑、白色、半透明的菌落，说明已分离出大肠杆菌。
2. 大肠杆菌的纯化：经过纯化后，菌落特征与分离菌落相同，证明已得到纯化的大肠杆菌。
3. 大肠杆菌的鉴定：通过显微镜观察，发现细菌为革兰氏阴性短杆菌，生化试验结果显示该菌株能发酵乳糖，产生吲哚，表明已鉴定为大肠杆菌。
大肠杆菌
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• 培养特性 • 由于此菌合成代谢能力强，在含无机盐、胺盐、 葡萄糖的普通培养基上生长良好。 • 最适生长温度为37℃，在42-44℃条件下仍能 生长，生长温度范围为15-46℃。 • 在普通营养琼脂上生长表现3种菌落形态： • （1）光滑型： 菌落边缘整齐，表面有光泽、 湿润、光滑、呈灰色，在生理盐水中容易分散。 • （2）粗糙型：菌落扁平、干涩、边缘不整齐， 易在生理盐水中自凝。 • （3）粘液型：常为含有荚膜的菌株 • 此菌兼性厌氧，在有氧条件下生长良好，最适生 长pH为6.8-8.0，所用培养基pH为7.0-7.5,若pH值低 于6.0或高于8.0则生长缓慢
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• 生化试验： 将斜面培养物移种到下列培养基中进行 生化试验。 1 色氨酸肉汤：在36±1℃培养24±2h 后,加Kovacs氏试剂0.2～0.3mL,上层出现红色 为靛基质阳性反应
靛基质试验（Indole）原理及照片
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2 MR-VP培养基：在36±1℃培养 48±2h。以无菌操作移取培养物1 mL至 13mm×100mm试管中,加5％α-萘酚乙醇 溶液0.6mL,40％氢氧化钾溶液0.2mL和少 许肌酸结晶,振摇试管后静置2h,如出现伊 红色,为VP试验阳性。 将MR-VP培养物的剩余部分再培养 48h滴加5 滴甲基红溶液。如培养物变红 色,为甲基红试验阳性,若变黄色则为阴性 反应
• 肠杆菌科有一些共同特性，比如都是革兰氏 阴性小杆菌，好氧或兼性厌氧，没有芽孢 • 大小0.4～0.7×1～3um,无芽胞,大多数菌株有 动力。 • 有普通菌毛与性菌毛，有些菌株有多糖 类包膜，革兰氏阴性杆菌。
• MOTILITY TEST • 1. Pseudomonas aeruginosa（铜绿假单胞菌）： Motile 2. Staphylococcus aureus：Non-motile 3. Bacillus subtilis：Motile
大肠杆菌
检测方法
食品中的大肠杆菌进行快速准确的检测已成为了人们经常**的问题。下面阐述食品中的大肠杆菌检测的方法 及分析 。
这种方法主要是在44.5℃下的培养基上进行大肠杆菌的培养，该培养基含有荧光底物，需要培养24h。然后 对荧光底物进行释放，需要采用葡萄糖醛酸进行，让培养基能够在紫外光的照射下发出荧光。采用这样的方式方 法，还可以进行统计学估计原来样品中的菌落。主要步骤包括发酵、分离培养、二次发酵、显微镜观察等 。
目前国际公认的分类，主要有六个种类的大肠杆菌，即能够致使胃肠道感染的肠道致病性的大肠杆菌 （EPEC）、肠道产毒素性的大肠杆菌（ETEC）、肠道侵袭性的大肠杆菌（EIEC）、肠道出血性的大肠杆菌 （EHEC）、肠集聚性的大肠杆菌（EAEC）以及近年来发现的肠产志贺样毒素同时具有一定侵袭力的大肠杆菌 （ESIES），另外，还有能够致使尿道感染的尿道致病性的大肠杆菌（UPEC），以及最新命名的肠道集聚性的黏 附大肠杆菌（EAggEC） 。
用无菌吸管吸取稀释度样品1mL，该样品与乳糖胆盐发酵类似，然后将其放入无菌培养皿中，再加入温度于 45℃下的CDLJJD显色培养基中10mL的量，并进行培养皿中溶液均匀混合，可以通过快速转动培养皿的方式，等溶 液凝固以后，加入5mL左右 ，然后快速摇晃培养基，使其可以均匀覆盖平板表面，等其凝固以后，翻转培养基， 在温度37℃中培养24h左右，然后观察其形态，颜色等变化。
大肠杆菌 国家标准
大肠杆菌国家标准
大肠杆菌（Escherichia coli）是一种常见的革兰氏阴性杆菌，属于肠道菌群中
的一种重要成员。
它在人和动物的肠道中普遍存在，是一种常见的肠道微生物。
大肠杆菌在生物学、医学和食品工业中具有重要的意义，因此各国都对大肠杆菌制定了相应的国家标准，以保障公共卫生和食品安全。
国家标准对大肠杆菌的监测和检测进行了详细规定，主要包括采样方法、检测
方法、限量标准等内容。
在食品工业中，大肠杆菌是一种重要的指标菌，其数量的多少直接反映了食品的卫生状况。
因此，国家标准对食品中大肠杆菌的限量标准进行了严格规定，以保障食品的安全卫生。
在医学领域，大肠杆菌也是一种重要的病原菌。
它能够引起多种感染性疾病，
如泌尿系统感染、肠道感染等。
因此，国家标准对医疗机构和实验室中的大肠杆菌的监测和检测也进行了详细规定，以防止病原菌的传播和感染。
除了食品和医学领域，大肠杆菌在生物学研究中也具有重要意义。
它是一种常
用的实验室模式菌种，被广泛应用于分子生物学、遗传学和生物工程等领域。
因此，国家标准对实验室中的大肠杆菌的保存、传递和使用也进行了规范，以保证实验室操作的安全和准确性。
总的来说，大肠杆菌国家标准的制定和执行，对于保障公共卫生和食品安全具
有重要意义。
通过对大肠杆菌的监测和检测，可以及时发现和控制病原菌的传播，保障人民群众的健康。
同时，国家标准的执行也可以规范实验室操作，保证科研工作的准确性和安全性。
因此，各界应严格遵守大肠杆菌国家标准，共同维护公共卫生和食品安全。
鉴别大肠杆菌的方法
鉴别大肠杆菌的方法大肠杆菌（Escherichia coli）是一种常见的肠道细菌，存在于人和动物的肠道中。
尽管大肠杆菌是正常肠道菌群的一部分，但有些菌株可以引起食物中毒和感染。
因此，准确鉴别大肠杆菌的方法对食品安全和公共卫生至关重要。
在鉴别大肠杆菌时，通常需要从样品中分离出细菌，并进行初步的鉴定。
下面是一些常用的鉴别大肠杆菌的方法：1. 培养基选择：大肠杆菌可以在普通富营养的培养基上生长，如营养琼脂和TSA 寒天琼脂。
与其他致病菌不同的是，大肠杆菌具有乳糖发酵能力，因此可以使用含有乳糖的培养基如EOH（大肠杆菌溶血素乳糖琼脂）、MacConkey琼脂和XLD （硫代硫酸亚铁氧化琼脂）来选择性培养大肠杆菌。
2. 形态学特征：在琼脂平板上培养后，大肠杆菌形成小型、粉红色的圆形菌落。
在显微镜下观察，大肠杆菌呈革兰阴性，为杆状细菌，长度约为2微米，直径约为1微米。
此外，大肠杆菌具有移动性，在液体培养基中呈现出活跃的运动。
3. 生化特性：通过测试大肠杆菌的生化特性，可以进一步鉴别该菌株。
常见的生化试验包括蔗糖发酵试验、气体发酵试验、硫化试验和尿素酶试验等。
大肠杆菌通常可以产生气体和酸，而不产生硫化物，同时具有尿素酶活性。
4. 分子生物学方法：PCR（聚合酶链式反应）和基因测序技术能够快速、准确地鉴定大肠杆菌。
通过特定引物放大大肠杆菌特有的基因片段，再进行测序比对，可以确定分离菌株是否为大肠杆菌。
5. 抗生素敏感性测试：鉴别大肠杆菌的方法还可以包括抗生素敏感性测试。
通过对细菌进行抗生素敏感性的测试，可以确定菌株对不同抗生素的敏感程度。
大肠杆菌通常对多种抗生素敏感，但也能产生耐药株。
通过该方法，可以观察和评估细菌感染的治疗方法。
综上所述，鉴别大肠杆菌的方法包括培养基选择、形态学特征观察、生化特性测试、分子生物学方法以及抗生素敏感性测试。
这些方法可以相互配合，提供准确和可靠的鉴别结果，对于食品安全和公共卫生具有重要意义。
大肠杆菌检测原理
大肠杆菌检测原理
大肠杆菌检测是一种用于确定食品、水源或环境中是否存在大肠杆菌的常用方法。
大肠杆菌是一种肠道菌群常见的细菌，其存在通常表明可能存在粪便污染或其他健康危害的风险。
大肠杆菌检测主要基于以下原理：
1. 培养方法：采集样品后，将其接种到含有适宜营养物质的培养基上，利用大肠杆菌特有的形态、生理生化特性以及产生的气体等特点进行初步鉴定。
2. 确认方法：通过进一步的生化试验，如颜色反应、形状、气体产生情况等，进一步确认被培养出的菌落是否为大肠杆菌。
3. 分子生物学方法：利用PCR技术或核酸杂交等方法，针对大肠杆菌特异的基因序列进行扩增或检测。
4. 免疫学方法：利用特异性抗原或抗体与大肠杆菌产生的免疫反应，进行检测和确认。
这些方法都可以用于大肠杆菌的初步筛查和确认，根据不同的检测需求和样品特性选择合适的方法进行检测。
大肠杆菌检测的结果可以用于评估食品、水源、环境等是否存在粪便污染，从而采取相应的控制和预防措施。
大肠杆菌
大肠杆菌（Escherichia coil）是我们了解得最清楚的原核生物，它为分子生物学的发展做出了巨大的贡献。
本文简要介绍大肠杆菌的细胞壁、细胞膜、细胞核、质粒、核糖体、鞭毛等结构与功能以及大肠杆菌的产能方式和生化反应。
大肠杆菌（Escherichia coli）在自然界分布很广，是人和动物肠道中的正常菌群。
正常情况下一般不致病，但它是条件致病菌。
大肠杆菌是单细胞原核生物，具有原核生物的主要特征：细胞核为拟核，无核膜，细胞质中缺乏象高等动植物细胞中的线粒体、叶绿体等具膜结构的细胞器，核糖体为70S，以二分分裂繁殖。
大肠杆菌为革兰氏阴性、两端钝圆的短杆菌。
其大小为：0.5～0.8μm×1.0～3.0μm。
周身鞭毛，能运动，具致育因子的菌株还具性菌毛。
1．形态结构1.1 细胞壁位于大肠杆菌的最外层，厚约11um，分为两层，即外膜和肽聚糖层。
外膜是大肠杆菌细胞壁的主要成分，占细胞壁于重的80％，厚约8nm，位于肽聚糖层的外侧，主要由磷脂、蛋白质和脂多糖组成。
脂多糖是革兰氏阴性细菌的内毒素，也是革兰氏阴性细菌细胞壁的特有成分，主要和其抗原性、致病性及对噬菌体的敏感性有关。
肽聚糖层由1～2层网状的肽聚糖组成，占细胞壁干重的10％，厚约2～3nm，是细菌等原核生物所特有的成分。
大肠杆菌的肽聚糖由聚糖链、短肽和肽桥三部分组成。
聚糖链由N-乙酸葡糖胺和N-乙酚胞壁酸分子通过β-1，4糖苷键连接而成，短肽由L-丙氨酸→D-谷氨酸→内消旋二氨基庚二酸→D-丙氨酸组成，并由L-丙氨酸与胞壁酸相连。
一条聚糖链短肽的D-丙氨酸与另一条聚糖链短肽的内消旋二氨基庚二酸直接形成肽键（肽桥），从而使肽聚糖形成网状的整体结构。
由脂蛋白将外膜和肽聚糖层连接起来，从而使大肠杆菌的细胞壁形成一个整体结构。
1.2 细胞膜大肠杆菌细胞膜的结构和其它生物细胞膜的结构相似。
但其细胞膜中蛋白质的含量高且种类多。
其细胞膜具选择透性，从而可控制营养物质进出细胞。
大肠杆菌鉴别培养基及菌落特点
大肠杆菌鉴别培养基及菌落特点大肠杆菌（Escherichia coli）是一种常见的肠道菌群中的细菌。
它是一种革兰氏阴性、非芽孢杆菌，可以通过合适的培养基进行鉴别和分离。
本文将介绍大肠杆菌的鉴别培养基及菌落特点，并对其进行详细解释。
一、鉴别培养基1. 麦康凯氏培养基（MacConkey agar）：麦康凯氏培养基是一种选择性和区分性培养基，通常用于分离和鉴别肠道革兰氏阴性菌。
它含有麦康凯氏紫（crystal violet）和牛胆盐（bile salts）等抑制革兰氏阳性菌生长的成分，同时含有乳糖和中性红等成分，能够区分能够利用乳糖的细菌和不能利用乳糖的细菌。
大肠杆菌在麦康凯氏培养基上生长良好，形成红色或粉红色的菌落，说明它可以利用乳糖产生酸性代谢产物。
2. EMB培养基（eosin methylene blue agar）：EMB培养基是一种选择性和区分性培养基，常用于分离和鉴定肠道革兰氏阴性菌。
它含有嗜酸染料亚甲蓝（methylene blue）和伊美司粉（eosin Y）等成分，能够抑制革兰氏阳性菌的生长。
大肠杆菌在EMB培养基上形成绿色或金属光泽的菌落，说明它可以产生酸性代谢产物。
3. XLD培养基（xylose lysine deoxycholate agar）：XLD培养基是一种选择性和区分性培养基，主要用于分离和鉴定肠道沙门氏菌属（Salmonella）和伤寒沙门氏菌（Shigella）。
大肠杆菌在XLD培养基上形成黄色的菌落，与其他肠道致病菌如沙门氏菌和伤寒沙门氏菌形成明显的区别。
二、菌落特点大肠杆菌在以上鉴别培养基上的菌落特点如下：1. 麦康凯氏培养基上的大肠杆菌菌落为红色或粉红色，直径约为2-3毫米，呈圆形或不规则形状。
2. EMB培养基上的大肠杆菌菌落为绿色或金属光泽的菌落，直径约为2-3毫米，边缘清晰。
3. XLD培养基上的大肠杆菌菌落为黄色的菌落，直径约为2-3毫米，表面平整。
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大肠杆菌染色体DNA的复制
大肠杆菌染色体DNA的复制是从染色体的一 个特定位置，即复制起始区（oriC）开始的 双向复制，在环状染色体的相对位置上的 终止区（terC）终止。整个复制过程可划分 为3个阶段：复制的发动，复制叉的延伸和 复制的终止。首先是切口酶在复制起点将 一股超螺旋的DNA切开，在解旋酶的作用下 DNA双螺旋解旋形成一个复制泡，此时切口 被封闭，复制泡的两边各形成一个复制叉。 一个顺时针移动，另一个逆时针移动，在 复制叉处开始DNA的复制。
后随链合成的DNA中大部分是以小段形式存 在的称为冈崎片段。每个冈崎片段都由一 个RNA引物引发。当复制叉延伸到复制终点 时，由DNA聚合酶I除去RNA引物并由DNA添 补缺口，最后由DNA连接酶封闭切口，从而 形成两个与原来完全一样的双链DNA环状分 子。
由于大肠杆菌染色体是环形的，所以两个 复制叉汇合在起点对面距起点180°的终点。 这样一个包括复制起点和终点的独立的复 制单位叫复制子。大肠杆菌只有一个起点 和一个终点，整个染色体为一个复制子。 大肠杆菌染色体的复制速度很快，每分钟 复制105核苷酸，完整染色体在40min内完 成复制，从而为细胞的分裂做好了准备， 保证了遗传物质的稳定性和连续性。
肽聚糖层也分为两层，直至中央会合，形 成由细胞质膜和肽聚糖组成的隔膜。隔膜 完全形成后，两个子细胞分开，完成了一 次细胞分裂。
大肠杆菌DNA的复制方式
遗传信息通过实代DNA分子的复制，从亲代 传递给子代，从而保证了遗传的稳定性。 因此DNA的复制对生物的遗传具有重要的意 义。
双链DNA半保留复制
染色体环状复制
大肠杆菌的染色体为双链环形DNA，总长度为 4.6×106bp，DNA总长度可达1 100～1 400μm。凯恩斯通过精辟的实验证明了大肠杆 菌DNA是以环状方式复制的。首先将大肠杆菌 生长在含[3H]胸腺嘧啶的培养基中，这样在放 射性培养基上生长时所合成的全部DNA都是具 放射性的。培养接近两代时，分离出菌体的完 整DNA，可以从其放射自显影图上看到分枝的 环状图式。后来在有些病毒中也发现了环状复 制。因为复制环的图式象希腊字母θ，故称这 种复制为θ复制。
质粒
在大肠杆菌中，除遗传物质的主要载体染 色体之外，还有一种闭合环状的双链DNA遗 传因子，即质粒。质粒具有自我复制的特 性，不同质粒的基因及质粒和染色体基因 均可发生基因重组，质粒可通过细菌的接 合而转移，也可随细胞的分裂而传递或丢 失。由于质粒具有这些特性，所以在分子 生物学和遗传工程中质粒经常作为外源基 因的载体。大肠杆菌中已发现的质粒有F因 子、R因子和Col因子等。
大肠杆菌为兼性厌氧菌，其营养类型为化 能异养。呼吸类型为：在有氧条件下进行 有氧呼吸产能，在无氧条件下进行无氧呼 吸和发酵产能
有氧呼吸
有氧呼吸 有氧呼吸是指以分子氧作为最终电子受体的生 物氧化过程。大肠杆菌可以利用葡萄糖等作为碳源和能 源。葡萄糖经EMP途径分解为丙酮酸，丙酮酸再经TCA 循环彻底氧化为CO2和H2O，并从中获得大量能量。在 此过程中，底物氧化释放的电子通过电子传递链最后交 给氧。电子传递链又称呼吸链，其功能之一是传递电子， 功能之二是将电子传递过程中释放的能量合成ATP，即 电子传递磷酸化作用。大肠杆菌呼吸链的组分与线粒体 呼吸链的组分有所不同，但详细组分还不是十分清楚。 大肠杆菌的呼吸链上有两个部位释放质子（线粒体呼吸 链上有3个部位释放质子）。因此大肠杆菌呼吸链的P： O比为2，即一对电子经呼吸链的电子传递可得到两个分 子的ATP。
在RNA聚合酶的作用下先形成一段与模板互 补的引物RNA，然后在DNA聚合酶的作用下 根据碱基配对原则将脱氧核糖核苷酸添加 到引物RNA的3＇端，使DNA由5＇→3＇复 制，从而使新链不断延长。由于在一个复 制叉上亲代DNA的两条链皆是新DNA合成的 模板，两条链又是反向平行的，而DNA的合 成只能从5＇向3＇方向进行，所以在一个 复制叉上随着复制叉的向前延伸，一条链 的复制是连续的称为前导链，另一条链的
大肠杆菌（Escherichia coli）在自然界分布很 广，是人和动物肠道中的正常菌群。正常情况 下一般不致病，但它是条件致病菌。大肠杆菌 是单细胞原核生物，具有原核生物的主要特征： 细胞核为拟核，无核膜，细胞质中缺乏象高等 动植物细胞中的线粒体、叶绿体等具膜结构的 细胞器，核糖体为70S，以二分分裂繁殖。大 肠杆菌为革兰氏阴性、两端钝圆的短杆菌。其 大小为：0.5～0.8μm×1.0～3.0μm。周身鞭 毛，能运动，具致育因子的菌株还具性菌毛。
大肠杆菌
大肠杆菌的认识 大肠杆菌的形态结构 生理生化（产能机制） 大肠杆菌的分裂繁殖
大肠杆菌的认识
大肠埃希氏菌(E. coli)通常称为大肠杆菌， 是Escherich在1885年发现的，在相当长的 一段时间内，一直被当作正常肠道菌群的 组成部分，认为是非致病菌。直到20世纪 中叶，才认识到一些特殊血清型的大肠杆 菌对人和动物有病原性，尤其对婴儿和幼 畜（禽），常引起严重腹泻和败血症，它 是一种普通的原核生物，是人类和大多数 温血动物肠道中的正常茵群
在快速生长时，染色体一次复制尚未结束， 在尚不分开的染色体上又开始了新的复制， 导致染色体复制的时间大为缩短，细胞分 裂的代时（细菌繁殖一代所需时间）大为 缩短。由此可知：抑制DNA的复制，即可抑 制细胞的分裂。如用丝裂霉素C处理对数生 长期的大肠杆菌，由于抑制了DNA的合成， 虽然细菌能继续生长，但却不能分裂。
大肠杆菌的细胞表面还含有一种比鞭毛更 细、较短且直硬的丝状体叫菌毛，可分为 普通菌毛和性菌毛。普通菌毛主要用于吸 附于动植物、真菌以及各种细胞的表面， 有的是噬菌体吸附的位点。性菌毛是在F因 子的控制下形成的，它是细菌接合的“工具”。 通过性菌毛的接合，可在细菌之间传递质 粒或染色体基因等。
大肠杆菌生理生化
拟核
大肠杆菌的细胞核无核膜和核仁，没有固定的 形态，结构简单，称为拟核，也称细菌染色体。 拟核具有高度紧密的结构，由RNA、蛋白质和 超螺旋环状DNA组成。大肠杆菌的全部基因都 包含在这条DNA上。环状DNA的总长度可达 1300μm，大约含有3000～4000个基因，目 前已经确定了1400多个基因的结构、功能及 在基因图上的位置。通过研究大肠杆菌基因的 结构、功能及表达调控可揭示其它生物的遗传 现象和规律。
从不同代期的光谱分析中可以看出：在代期为 0时（亲代DNA）为由15N构成的重密度带。 复制一代以后为14N15N组成的中间密度带。 没有得到15N构成的重密度带，这表明在复制 过程中亲代DNA不能作为完整的单位保留下来； 亦未得到14N轻密度带，表明子代DNA分子不 能重新合成。复制两代以后出现两条带，一条 为轻密度带14N，另一条为14N15N的中间密 度带。随后，随着代期的延长，中间密度带被 稀释，从而说明大肠杆菌DNA的复制为半保留 复制。后来证明这是生物界DNA复制的普遍方 式。
大肠杆菌的分裂繁殖
1.1 染色体复制与分裂的关系 大肠杆菌以分裂 的方式进行繁殖。它的分裂是从染色体的复制 开始的。为了使遗传物质能均等地传给两个子 代，染色体的复制必须与细胞的分裂保持一致。 染色体复制不完成，细胞就不能分裂；复制一 旦完成，即开始分裂。大肠杆菌DNA复制从起 始到完成需40min。在染色体复制完成约 20min后，细菌进行分裂。在生长缓慢时，每 一个大肠杆菌内只有一条染色体，染色体复制 完成后细胞进行分裂，然后才开始下一次复制。
在复制时DNA双链分开，作为合成子链的模板。 复制后双链DNA分子中的一条链为亲代的DNA， 而另一条链则为新合成的DNA。这种方式的复 制称为半保留复制。半保留复制首先是在大肠 杆菌中得到证明的。1958年梅塞尔森和斯塔 尔首先将大肠杆菌在重同位素15N的培养基上 培养十几个小时，以保证全部DNA都被15N所 标记，然后再将大肠杆菌转入14N培养液，间 隔一定时间取样，提取菌体DNA并经氯化铯密 度梯度离心，进行紫外线吸收光谱分析。
细胞膜
大肠杆菌细胞膜的结构和其它生物细胞膜 的结构相似。但其细胞膜中蛋白质的含量 高且种类多。其细胞膜具选择透性，从而 可控制营养物质进出细胞。大肠杆菌细胞 的生物活性非常活跃，含有丰富的酶系。 如各种脱氢酶系，氧化磷酸化酶系，电子 传递系统，透性酶等。因此细胞膜是原核 生物能量转化的场所，并能通过它对外界 环境的各种刺激作出反应，并可传递信息， 参与细胞壁的合成等
一些特殊结构
荚膜 荚膜是某些细菌向细胞壁外分泌的并 位于细胞壁外侧的一层厚度不定的胶状物 质。大肠杆菌的荚菌的荚膜主要由多糖组 成，具有抗原性，构成了大肠杆菌的表面 抗原，即K抗原。
鞭毛 鞭毛是某些细菌长在细胞表面的 长丝状、波曲状的附属物。其数目为一 至数根，长为菌体的苦干倍，最长可达 70μm，直径一般为10～20nm。鞭毛由 鞭毛蛋白组成，构成了细菌的鞭毛抗原。 大肠杆菌为周身鞭毛，和其运动有关。 若将大肠杆菌穿刺接种于半固体培养基， 它将沿穿刺线向周围扩散生长。
大肠杆菌为革兰氏阴性、两端钝圆的短杆 菌。其大小为：0.5～0.8μm×1.0～3.0μm。 周身鞭毛，能运动，具致育因子的菌株还 具性菌毛。 公司发酵所用的菌种为高效表达重组人粒 细胞的大肠杆菌工程菌株，是由带人粒细 胞刺激因子基因的重组质粒转化的大肠杆 菌菌株。
细胞壁
位于大肠杆菌的最外层，厚约11um，分为两 层，即外膜和肽聚糖层。外膜是大肠杆菌细胞 壁的主要成分，占细胞壁于重的80％，厚约 8nm，位于肽聚糖层的外侧，主要由磷脂、蛋 白质和脂多糖组成。脂多糖是革兰氏阴性细菌 的内毒素，也是革兰氏阴性细菌细胞壁的特有 成分，主要和其抗原性、致病性及对噬菌体的 敏感性有关。肽聚糖层由1～2层网状的肽聚糖 组成，占细胞壁干重的10％，厚约2～3nm， 是细菌等原核生物所特有的成分。