微生物重點復習資料(微生物學教程-周德慶)

1、精選優(yōu)質文檔-傾情為你奉上緒論1.微生物發(fā)展史重要人物+貢獻：（1）列文虎克-觀察到細菌微生物學先驅者（2）巴斯徳 微生物學的奠基人 曲頸瓶試驗推翻生命自然發(fā)生說，建立胚種學說。巴氏消毒法。（3）約瑟夫·李斯特 發(fā)明用石炭酸消毒手術器械、衣物和手術環(huán)境，可大大降低感染的機會（4）R. Koch 柯赫細菌學的奠基人 科赫法則：判定某種微生物引起特定疾病，必須同時滿足： 相關性：這種微生物必須在所有患該種疾病的生物體內都存在，但在健康生物中不存在 可分離培養(yǎng)：必須將這種微生物分離出來，作純種培養(yǎng) 可人工感染：當用這種分離出來的微生物接種到一個健康寄主時，必須能夠引起同樣的疾病 可再分離：

2、必須能夠從接種感染的生物體內再次分離得到這種微生物（5）布赫納生物化學奠基人（6）弗萊明青霉素之父（7）Watson、Crick分子生物學奠基人 發(fā)現(xiàn)的DNA結構的雙螺旋模型2.微生物的五大共性：（1）體積小，面積大；（2）吸收多，轉換快；（3）生長旺，繁殖快；（4）適應強，易變異；（5）分布廣，種類多第一章第一節(jié) 細菌1.原核生物三菌三體：細菌（狹義的）、放線菌、藍細菌、支原體、立克次氏體和衣原體2.細菌 概念：細菌是一類細胞細短（直徑約0.5m，長度約0.5-5m）、結構簡單、胞壁堅韌、多以二分裂方式繁殖和水生性較強的原核生物。3.細菌形態(tài)：簡單，基本上只有球狀、桿狀和螺旋狀三大類，僅少數(shù)

3、為其他形狀如絲狀、三角形、方形和圓盤形。4.細胞壁 概念：是位于細胞最外的一層厚實、堅韌的外被，只要成分為肽聚糖，具有固定細胞外形和保護細胞不受損傷等多種生理功能 主要功能：固定細胞外形和提高機械強度為細胞的生扎個、分裂和鞭毛運動所必須阻攔大分子有害物質（某些抗生素和水解酶）進入細胞賦予細菌特定的抗原性以及對抗生素和噬菌體的敏感性（1）革蘭氏染色原理具體步驟注意事項：A.關鍵步驟：95%酒精，0.5min；甩干 B.涂片薄而均勻 C.菌種種齡<18h D.各步驟時間（2）陰性菌陽性菌的特點G+細菌的細胞壁：厚度大化學組分簡單，一般含90%肽聚糖10%磷壁酸（磷壁酸：陽性菌特有）G-細菌的

4、細胞壁：厚度較G+細菌薄，層次較多，成分較復雜，肽聚糖層很?。▋H2-3nm），故機械強度較G+細菌弱（3）四種缺壁細胞：L型細胞：專指那些實驗室或宿主體內通過自發(fā)突變而形成的遺傳性穩(wěn)定的細胞壁缺損菌株原生質體：指在人為條件下，用溶菌酶除盡原有細胞壁或用青霉素抑制新生細胞壁后合成，所得到的僅有一層細胞膜包裹的圓球狀滲透敏感細胞球狀體：又稱原生質球，指還殘留了部分細胞壁（尤其是G-細菌外膜層）的原生質體支原體：是長期進化過程中形成的、適應自然生活條件的無細胞壁的原核生物5.細胞膜生理功能：能選擇性的控制細胞內、外的營養(yǎng)物質和代謝產物的運送是維持細胞內正常滲透壓的結構屏障是合成細胞壁和糖被有關成分（

5、如肽聚糖、磷壁酸、LPS和莢膜多糖等）的重要場所膜上含有與氧化磷酸化或光合磷酸化等能量代謝有關的酶系，故是細胞的產能基地是鞭毛基體的著生部位，并可提供鞭毛旋轉運動所需的能量6.核區(qū)特點：無核膜、核仁，無固定的形狀。（球、啞鈴、帶狀、網(wǎng)狀等）無擬真核生物的染色結構。在細胞質的中心或邊緣區(qū)，一個緊密纏迭在一起的微細DNA細絲區(qū)，稱核體?；颦h(huán)狀、雙鏈、閉合（共價）大型DNA分子，稱擬核。7.質粒 概念：存在于細菌染色體外或附加于染色體上的遺傳物質，絕大多數(shù)由DNA分子組成。 特點：能自我復制，穩(wěn)定遺傳，也可插入細菌染色體中或與其攜帶的外源DNA片段共同復制增值，可單獨轉移，也可攜帶著染色體片斷一起轉

6、移。8.糖被 概念：包被于某些細菌細胞壁外的一層厚度不定的透明膠狀物質。 功能：保護作用 貯藏養(yǎng)料作為透性屏障和離子交換系統(tǒng)表面附著作用細菌間的信息識別作用 鑒別：細菌菌落，產莢膜，表面濕潤有光澤，粘液狀（S型） 不產莢膜，表面粗糙干燥（R型）9.原核、真核鞭毛區(qū)別 原核：有基體、鉤形鞘和鞭毛絲三部分組成 真核：“9+2”型：中間1對微管，外圍9個微管二聯(lián)體10.芽孢 概念：某些細菌在其生長發(fā)育后期，在細胞內形成的一個圓形或橢圓形、厚壁、含水量低、抗逆性強的休眠結構，稱為芽孢 抗性：芽孢是生命世界中抗逆性最強的一種構造。為什么芽孢對不良環(huán)境具有較強抗性？含水量不同，菌體80%，芽孢40%芽孢有

7、厚而致密的壁芽孢中含有一種特殊物質，2，6吡啶二羧酸（DPA），易和Ca2+結合，形成的復合物能提高芽孢的耐熱性和抗氧化能力僅在芽孢中發(fā)現(xiàn)11.伴孢晶體 概念：少數(shù)芽孢桿菌，（例如蘇云金芽孢桿菌）在形成芽孢的同時，會在芽孢旁形成一顆菱形、方形或不規(guī)則形的堿溶性蛋白質晶體，稱為伴孢晶體。12.細菌繁殖：主要為裂殖，只有少數(shù)種類進行芽殖 （1）裂殖 一個細胞通過分裂形成兩個子細胞的過程（肝細胞：橫分裂、縱分裂；一般細菌：橫分裂）二分裂：一個細胞在其對稱中心形成一隔膜，進而分裂成兩個形態(tài)、大小和構造完全相同的子細胞（典型二分裂） 不等二分裂其結果產生兩個在外形、構造上有明顯差別的子細胞 三分裂 復分

8、裂：（蛭弧菌的生殖方式） （2）芽殖 在母細胞表面（尤其在其一端）先形成一個小突起，待其長大到與母細胞相仿后再相互分離并獨自生活的一種繁殖方式。凡以這種方式生殖的細菌，統(tǒng)稱芽生細菌11.細菌菌落 特點：一般呈現(xiàn)濕潤、較光滑、較透明、較粘稠、易挑取、質地均勻以及菌落正反面或邊緣與中央部位的顏色一致等 區(qū)別：無鞭毛、不能運動的細菌尤其是球菌：較小、較厚、邊緣圓整的半球狀菌落 長有鞭毛、運動能力強的細菌：大而平坦、邊緣躲缺刻（甚至成樹根狀）、不規(guī)則的菌落 有糖被的細菌：大型、透明、蛋清狀的菌落 有芽孢的細菌：外觀粗糙、“干燥”、不透明且表面多褶的菌落PS.1. 莢膜 包裹在單個細胞上的糖被，含水量高

9、第二節(jié) 放線菌1.形態(tài)結構基內菌絲：又稱營養(yǎng)菌絲或初級菌絲體，匍匐生長在培養(yǎng)基內或培養(yǎng)基表面。一般無橫隔膜(諾卡氏菌屬除外)真徑0.21.2m，但長度差別很大，短的小于100m，長的可達600m以上。無色或產生水溶性或脂溶性色素而呈現(xiàn)黃、綠、橙、紅、紫、藍、褐和黑等各種顏色。 功能：吸收營養(yǎng)物質和排泄代謝廢物。 氣生菌絲：又稱二級菌絲體，基內菌絲發(fā)育到定階段后，向空間長出的菌絲體。一般顏色較深，比基內菌絲粗（直徑為1-1.4m）。氣生菌絲長度差別懸殊，直形或彎曲，有分枝。孢子絲：又稱繁殖菌絲或產孢絲，當氣生菌絲生長發(fā)育到一定階段，氣生菌絲上分化出可形成孢子的菌絲。孢子絲的形狀及在氣生菌絲上排列

10、的方式隨種而異；有的直形，有的波浪形或螺旋形。螺旋的數(shù)目、疏密程度、旋轉方向等都是種的特征。 孢子：放線菌的孢子形狀有球形、橢圓形、桿形和柱形等。同一孢子絲上分化出的孢子的形狀、大小有時也不一致。所以，不能將其作為區(qū)分菌種的唯一依據(jù)。電鏡下可見孢子表面結構的差異，有的表面光滑、有的帶小疣、刺或毛發(fā)狀物。孢子常具有色素，呈灰、白、黃、橙、紅、藍和綠等顏色，其顏色在一定培養(yǎng)基與培養(yǎng)條件下比較穩(wěn)定。功能：孢子表面結構和顏色是放線菌菌種鑒定的主要依據(jù)之一。2.生殖方式（P33）： 分生孢子：放線菌長到一定階段，一部分氣生菌絲形成孢子絲，孢子絲成熟便分化形成許多孢子，稱為分生孢子。孢子的產生通過兩種橫隔

11、分裂方式。孢囊孢子：有的放線菌由菌絲盤卷形成孢囊，其間產生橫隔，產生孢子。孢囊成熟后，釋放出孢囊子。孢囊可以在氣生菌絲上，也可在基內菌絲上形成。 基內菌絲斷裂：諾卡氏菌屬當營養(yǎng)菌絲成熟后，會以橫割分裂方式突然產生形狀、大小較一致的桿菌狀、球狀或分枝狀的分生孢子。任何菌絲片段：放線菌也可借菌絲斷裂的片段，形成新菌絲體，這種現(xiàn)象常見于液體培養(yǎng)。工業(yè)發(fā)酵生產抗生素時，放線菌就以此方式大量繁殖。如果靜置培養(yǎng)，培養(yǎng)物表面往往形成菌膜，膜上也可生出孢子。3.群體特征 在固體培養(yǎng)基：（與細菌有明顯差別）菌落干燥、不透明、表面呈致密的絲絨狀，上有一薄層彩色的“干粉”；菌落與培養(yǎng)基連接緊密，難以挑?。痪湔疵?/p>

12、顏色常不一致，以及在菌落邊緣的瓊脂平面有變形的現(xiàn)象等等。第二章第一節(jié) 真和微生物1.真核生物與原核生物比較特性原核微生物真核微生物核核膜核仁DNA擬核-只有一條，不與RNA和蛋白質結合完整的核+一至數(shù)條，與RNA和蛋白質結合核糖體70s，在細胞質中80S，在細胞質中70S，在某些細胞器中細胞分裂二分裂有絲分裂，減數(shù)分裂有性生殖通常沒有或有+中體+-細胞器-線粒體、高爾基體、葉綠體、內質網(wǎng)等細胞膜中甾醇-（除極個別外）+呼吸鏈位置細胞膜線粒體與氧的關系好氧、兼性厭氧、厭氧好氧、少數(shù)兼性厭氧細胞壁組成肽聚糖或脂多糖幾丁質、多聚糖或寡糖運動器官（鞭毛）較細的鞭毛（中空管狀結構）較粗的鞭毛或纖毛（9+

13、2結構）細胞大小1-10m10-100m第二節(jié) 酵母菌1.特點：個體一般以單細胞狀態(tài)存在多數(shù)營出芽生殖能發(fā)酵糖類產能細胞壁常含甘露聚糖常生活在含糖量較高、酸度較大的水生環(huán)境中2.形態(tài)結構（成分） 細胞壁：外層為甘露聚糖，內層為葡聚糖（為主）（賦予細胞壁以機械強度的主要成分），中間夾著一層蛋白質（包括多種酶），周圍還有少量幾丁質成分 細胞膜(P48)：主要為蛋白質（約占干重50%）。類脂（約40%）和少量糖類 細胞核：遺傳信息主要貯存庫 鞭毛：“9+2”型：中間1對微管，外圍9個微管二聯(lián)體 其他構造：大液泡（成熟）；桿狀或球狀線粒體（有氧條件），無嵴沒有氧化磷酸化功能的線粒體（缺氧條件）3.繁殖

14、方式 無性繁殖（1）芽殖最常見：母細胞出“芽”，每個“芽”成為一個新個體（2）裂殖菌絲體的斷裂片段產生新個體營養(yǎng)細胞分裂產生子細胞（3）產生無性孢子：每個孢子可萌發(fā)為新個體 有性生殖：一般通過鄰近的兩個形態(tài)相近而性別不同的細胞各自伸出一根管狀的原生質凸起相互接觸、局部融合并形成一條通道，再通過質配（兩個細胞的原生質配合），核配（兩個細胞里的核配合），減數(shù)分裂形成4或8個子核，然后塔門各自與周圍的原生質結合在一起，再在其表面形成一層孢子膜，這樣一個個子囊就成熟了。4.菌落特點：（與細菌相仿）一般呈現(xiàn)較濕潤、較透明、表面較光滑，容易挑起，菌落質地均勻，正面與反面以及邊緣與中央部位的顏色較一致 宏觀

15、較大、較厚、外觀較稠和較不透明；顏色單調，多以乳白色或礦燭色為主，少數(shù)紅色，個別黑色；邊緣整齊或粗糙，酒香味第三節(jié) 霉菌 孢子名稱染色體倍數(shù)外形數(shù)量外或內生其他特點實例無性孢子游動孢子n圓、梨、腎形多內有鞭毛，能游動壺菌孢囊孢子n近圓形多內水生型有鞭毛根霉，毛霉分生孢子n極多樣極多外少數(shù)為多細胞曲霉，青霉節(jié)孢子n柱形多外各孢子同時形成白地霉厚垣孢子n近圓形少外在菌絲頂或中間形成總狀毛霉芽孢子n近圓形較多外在酵母細胞上出芽形成假絲酵母擲孢子n鐮、豆、腎形少外成熟時從母細胞射出擲孢酵母有性孢子卵孢子2n近圓形1至幾內厚壁、休眠德氏腐霉接合孢子2n近圓形1內厚壁、休眠、大、深色根霉，毛霉子囊孢子n多

16、樣一般8內長在各種子囊內脈孢菌，紅曲擔孢子n近圓形一般4外長在特有的擔子上蘑菇，香菇2.菌落：形態(tài)較大，質地疏松，外觀干燥，不透明，呈現(xiàn)或松或緊的蛛網(wǎng)狀、絨毛狀、棉絮狀或氈狀；菌落與培養(yǎng)基間的連接緊密，不易挑取，菌落正面與反面的顏色、構造，一集邊緣與中心的顏色、構造常不一致。3.假根：是低等真菌匍匐菌絲與固體基質接觸處分化出來的根狀結構，具有固著和吸取養(yǎng)料等功能。四大類微生物的細胞形態(tài)和菌落特征的比較 單細胞微生物菌絲狀微生物細菌酵母菌放線菌霉菌主要特征菌落含水狀態(tài)很濕或較濕較濕干燥或較干燥干燥外觀形態(tài)小而突起或大而平坦大而突起小而緊密大而疏松或大而致密細胞相互關系單個分散或有一定排列方式單個

17、分散或假絲狀絲狀交織絲狀交織形態(tài)特征小而均勻，個別有芽孢大而分化細而均勻粗而分化參考特征菌落透明度透明或稍透明稍透明不透明不透明菌落與培養(yǎng)基結合程度不結合不結合牢固結合較牢固結合菌落顏色多樣單調，一般呈乳脂或礦燭色，少數(shù)紅色或黑色十分多樣十分多樣菌落正反面顏色的差異相同相同一般不同一般不同菌落邊緣一般看不到細胞可見球狀，卵圓狀或假絲狀細胞有時可見細絲狀細胞可見粗絲狀細胞細胞生長速度一般很快較快慢一般較快氣味一般有臭味多帶酒香味常有泥腥味往往有霉味第三章第一節(jié) 病毒1.特性：形體極其微小，一般都能通過細胞濾器，故必須在電鏡下才能觀察沒有細胞構造，其主要成分僅為核酸和蛋白質兩種，故又稱“分子生物”

18、每一種病毒只含一種核酸，不是DNA就是RNA既無產能酶系，也無蛋白質和核酸合成酶系，只能利用宿主活細胞內現(xiàn)成代謝系統(tǒng)合成自身的核酸和蛋白質組分以核酸和但蛋白質等“元件”的裝配實現(xiàn)其大量繁殖在離體條件下，能以無生命的生物大分子狀態(tài)存在，并課長期保持其侵染活力對一般抗生素不敏感，但對干擾素敏感有些病毒的核酸還能整合到宿主的基因組中，并誘發(fā)潛伏性感染2.構造 基本成分 核酸和蛋白質 核酸位于中心，成為核心或基因組，蛋白質包圍在核心周圍，形成衣殼功能：是病毒粒的主要支架結構和抗原成分，保護核酸 衣殼由衣殼粒構成 核心和衣殼合成核衣殼 復雜病毒 其核衣殼外還被一層含蛋白質或糖蛋白的類脂雙層膜覆蓋，這層膜

19、成為包膜 有的包膜上還長有刺突等附屬物 功能：包膜的有無及其性質與該病毒的宿主專一性和侵入等功能有關2.對稱體制及代表： 螺旋對稱，二十面體對稱，復合對稱3.群落形態(tài) 包涵體：病毒感染寄主細胞后，所形成的在光學顯微鏡下可見的小體，屬于蛋白質性質，多為圓形、卵圓形或不定形 枯斑：有植物病毒在植物葉片上形成的一個個局部壞死的病灶 噬菌斑：噬菌體在菌臺殺上形成的“負菌落” 空斑：由動物并素在宿主單層細胞培養(yǎng)物上形成的類似于噬菌斑的動物病毒群體 病斑：單層動物細胞受到腫瘤病毒的感染后，使動物細胞惡性增生，形成累死細菌菌落的病灶4.繁殖方式 吸附侵入增殖成熟（裝配）裂解（釋放）5.描述烈性噬菌體的生長曲

20、線一步曲線（1）潛伏期：指噬菌體的核酸侵入宿主細胞后至第一個成熟噬菌體粒 子裝配前的一段時間?？煞譃椋弘[晦期胞內積累期（2）裂解期：緊接在潛伏期厚的宿主細胞迅速裂解、溶液中噬菌體粒子急劇增多的一段時間（3）平穩(wěn)期：指感染后的宿主細胞已全部裂解，溶液中噬菌體效價達到最高點的時期 6.溫和噬菌體：許多噬菌體對宿主細胞的影響比較緩慢和輕微，這類噬菌體通常叫溫和噬菌體 溶源性：溫和噬菌體感染細菌后基因不被表達，其基因組與寄主染色體同時復制，因此當細菌分裂時，它可以復制加倍并隨之傳給子代細菌，稱為溶源性或溶源現(xiàn)象。第二節(jié) 亞病毒1.類病毒 概念：一類只含有RNA一種成分、專性寄生在活細胞內的分子病原體特

21、點：至今所知的最小、最簡的病毒僅含一種成分 RNA 病毒為106Da 類病毒為105Da）專性細胞內寄生的分子生物2.擬病毒 概念：是指一類包裹在真病毒粒中的有缺陷的類病毒 特點：最小、最簡，僅含一種RNA，和專性病毒體內伴生的分子生物3.阮病毒 概念：是一類不含核酸的傳染性蛋白質分子特點：能侵染動物宿主細胞在宿主細胞內復制小分子量、無免疫性、疏水蛋白質朊（Prion）：蛋白質性感染物 性質：具有很強的熱穩(wěn)定性；抗輻射；抗水解；對蛋白質變性劑很敏感第四章 微生物的營養(yǎng)和培養(yǎng)基六種營養(yǎng)要素 碳源 一切能滿足微生物生長繁殖所需碳元素的營養(yǎng)物。碳源是需要量最大的營養(yǎng)物，又稱大量營養(yǎng)異養(yǎng)微生物:有機碳

22、源：蛋白質，核酸，淀粉，葡萄糖等自養(yǎng)微生物:無機碳源： CO2 , Na2CO3 , CaCO3等 氮源 凡能夠提供微生物生長繁殖所需N元素的營養(yǎng)元 氨基酸自養(yǎng)型生物 把尿素銨鹽硝酸鹽甚至氮氣等簡單氮源自行合成所需的一切氨基酸氨基酸異養(yǎng)型生物 從外界吸收現(xiàn)成的氨基酸能源 能為微生物的生命活動提供最初能量來源的化學物質或輻射能生長因子 一類調節(jié)微生物正常代謝所必需 但不能用簡單的碳氮源自行合成的有機物狹義生長因子指維生素 培養(yǎng)基中生長因子來源：酵母膏、玉米漿、麥芽汁等無機鹽 所需濃度在10-3-10-4M 的元素為大量元素所需濃度在10-6-10-8M 的元素為微量元素水存在狀態(tài)：游離態(tài)（溶劑）

23、和結合態(tài)（結構組成）生理作用： 細胞組成成分 生化反應溶劑 維持各種生物大分子的穩(wěn)定性，參與某些重要的生化反應 物質運輸媒體 微生物的營養(yǎng)類型 化能異養(yǎng)型微生物（根據(jù)它們利用有機物的特性 ）寄生型(parasitism) 寄生于活的生物體 腐生型(saprophytism) 寄生于死亡的生物有機體營養(yǎng)物質進入細胞的方式1. 單純擴散：又稱被動運輸，指疏水性雙分子層細胞膜（包括孔蛋白在內）在無載體蛋白參與下，單純依靠物理擴散方式讓許多小分子、非電力分子尤其是親水性分子被動通過的一種物質傳送方式。 非細胞獲取營養(yǎng)的主要方式 依靠胞內外溶液濃度差，順濃度梯度運輸；不消耗代謝能，無特異性；運輸氧、二氧

24、化碳、甘油、乙醇、某些氨基酸等小分子； 2. 促進擴散：指溶質在運送過程中，必須借助存在于細胞膜上的底物特異載體蛋白的協(xié)助，但不消耗能量的一類擴散性運送方式 特點： 需要特異性的載體蛋白順濃度梯度運輸 不消耗能量 運輸硫酸根、磷酸根、糖（真核）等載體蛋白即透性酶（大多為誘導酶），有底物特異性，每種載體蛋白運輸相應的物質。載體蛋白可加快運輸速度，但不能逆濃度運輸。3. 主動運輸：指一類須提供能量（包括ATP、質子動勢或“離子泵”等）并通過細胞膜上特異性載體蛋白構象的變化，而使膜外環(huán)境中低濃度的溶質運入膜內的一種運送方式特點：微生物吸收營養(yǎng)的主要方式 可逆濃度梯度運輸，耗能 需載體蛋白，有特異性

25、運輸有機離子、無機離子、氨基酸、乳糖等糖類特異性載體蛋白需要能量來改變載體蛋白的構象（親和力改變蛋白構象改變耗能 ）單純擴散、促進擴散、主動運輸 ：被運輸?shù)娜苜|分子不發(fā)生改變。 4. 基團移位：指一類既需特異性載體蛋白的參與，又耗能的一種物質運輸方式，其特點是溶質在運送前后還會發(fā)生分子結構的變化。特點： 屬主動運輸類型 溶質分子發(fā)生化學修飾 ¾¾ 定向磷酸化 需復雜的運輸酶系參與 運輸葡萄糖、果糖、甘露糖、嘌呤、核苷、脂肪酸等 每輸入一個葡萄糖分子，就要消耗一個ATP 的能量培養(yǎng)基 是一種人工配制的、適合微生物生長繁殖或產生代謝產物用的混合養(yǎng)料 制作培養(yǎng)基應盡快配置并立即滅

26、菌選擇和配制的四個原則1、目的明確（根據(jù)不同微生物的營養(yǎng)需要配制不同的培養(yǎng)基）培養(yǎng)什么微生物、獲得什么產物、用途2、營養(yǎng)協(xié)調 營養(yǎng)協(xié)調(注意營養(yǎng)物的濃度和配比，特別是碳氮比C/N比)C/N比: 微生物培養(yǎng)基中所含的碳源中的碳原子與氮源中氮原子的摩爾數(shù)之比。3、物理化學條件適宜: 微生物有最佳生長pH滲透壓和水活度 氧化還原電位維持培養(yǎng)基pH的方法 1.使用磷酸緩沖劑：K2HPO4 /KH2PO4 2.采用“備用堿” ：CaCO3 、CaHCO3 3.采用弱酸鹽：檸檬酸鹽、乳酸鹽等 4.采用液氨或鹽酸滲透壓：高濃度溶液向低濃度溶液滲透時，其溶質分子所產生的壓力高滲溶液會導致微生物細胞發(fā)生質壁分離

27、 低滲溶液會導致微生物細胞吸水膨脹甚至破裂 用水活度aw：在天然環(huán)境中，微生物可實際利用的自由水或游離水含量aw =P/Po P: 溶液的蒸汽壓 Po:純水的蒸汽壓 純水的aw為1.00 微生物適宜生長的aw為0.60.998之間氧化還原電位Eh氧化還原系統(tǒng)中的還原劑釋放電子或氧化劑接受電子的趨勢好氧微生物：+0.1V。一般+0.3 +0.4V 厭氧微生物：+0.1以下 兼性微生物：+0.1以上好氧呼吸；+0.1以 下進行發(fā)酵 4、原料來源的選擇（經濟節(jié)約）滅菌處理培養(yǎng)基類型依對培養(yǎng)基成分的了解: 天然培養(yǎng)基指一些利用動、植物或微生物體或其提取物制成的培養(yǎng)基，成分未知。如培養(yǎng)細菌所用的肉湯蛋白

28、胨培養(yǎng)基，培養(yǎng)酵母菌的麥芽汁培養(yǎng)基等。優(yōu)點：取材方便、營養(yǎng)豐富、種類多樣、配制方便 組合培養(yǎng)基一類按微生物的營養(yǎng)要求精確設計后用多種高純化學試劑配制的、各成分（包含微量元素）的量都確切知道的培養(yǎng)基。如培養(yǎng)細菌所用的葡萄糖銨鹽 培養(yǎng)基，培養(yǎng)放線菌的淀粉硝酸鹽培養(yǎng)基（高氏一號）。優(yōu)點：組份精確、重復性好 半組合培養(yǎng)基一類主要以化學試劑配制，同時又加有某種或某些天然成分的培養(yǎng)基按培養(yǎng)基外觀的物理狀態(tài) 液體培養(yǎng)基 用途：大量培養(yǎng)微生物，研究生理代謝等。 固體培養(yǎng)基 由液體培養(yǎng)基中加入適當凝固劑 如 瓊脂最優(yōu)良的凝固劑 明膠由于固體培養(yǎng)基能提供表面，形成單菌落，因此可用于：菌種分離、鑒定、保藏等 半固體

29、培養(yǎng)基 指在液體培養(yǎng)基中加入少量的凝固劑而配制而成的半固態(tài)培養(yǎng)基用途：觀察細菌的運動，測定噬菌體效價等。 脫水培養(yǎng)基 指含有水以外的一切成分的商品培養(yǎng)基按培養(yǎng)基對微生物的功能 一、 選擇性培養(yǎng)基 一類根據(jù)某微生物的特殊營養(yǎng)要求或其對某化學物理因素的抗性而設計的培養(yǎng)基，具有使混合菌樣中的劣勢菌變成優(yōu)勢菌的功能，廣泛運用于菌種篩選等領域用平板劃線法 或稀釋法進行分離混合試液中少量微生物，必難奏效1. 加富性選擇培養(yǎng)基：利用該分離對象對某種營養(yǎng)物有一特殊“嗜好”的原理專門在培養(yǎng)基中家人該營養(yǎng)物2. 抑制性選擇培養(yǎng)基：利用分離對象對某種制菌物質所特有的抗性，在篩選的培養(yǎng)基中加入這種抑菌物質，經培養(yǎng)后使

30、原有試樣中對此表現(xiàn)敏感的優(yōu)勢菌生長大受抑制，而原先處于劣勢的分離對象卻乘機大量增值，最終在數(shù)量上反而占優(yōu)勢。 二、鑒別性培養(yǎng)基 一類在成分中加有能與目的菌的無色代謝產物發(fā)生顯色反應的指示劑，從而達到只須用肉眼辨別顏色就能方便地從近似菌落中找出目地菌菌落的培養(yǎng)基。最常見的鑒別性培養(yǎng)基是伊紅美籃乳糖培養(yǎng)基營養(yǎng)瓊脂（牛肉膏蛋白胨）作用：一般好氧性細菌的分離培養(yǎng) 高壓蒸氣滅菌 121 ，1530min 液體（普通）營養(yǎng)肉湯：不含瓊脂伊紅美藍（EMB）培養(yǎng)基 作用：分離腸道細菌 第五章 微生物的新陳代謝生物氧化：發(fā)生在活細胞內的一系列產能性氧化反應的總稱過程：脫氫（或電子）、遞氫（或電子）和受氫（或電子

31、）功能：產能（ATP）產還原力H和產小分子一、 底物脫氫的4條途徑遞H 受H結果根據(jù)遞氫特點尤其是受氫體性質的不同，可把生物氧化區(qū)分為呼吸，無氧呼吸和發(fā)酵微生物獨特合成代謝途徑舉例自養(yǎng)微生物的CO2固定4種途徑一、Calvin循環(huán) 二、厭氧乙酰-CoA途徑 三、逆向TCA循環(huán) 四、羥基丙酸途徑生物固氮：指大氣中的分子氮通過微生物固氮酶的催化而還原成氨的過程，生物界中只有原核生物才具有固氮能力。一 固氮微生物 固氮菌分三類1.自生固氮菌：指一類不依賴與它種生物共生而能獨立進行固氮的微生物2.共生固氮菌：指必須與它種生物共生在一起時才能進行固氮的微生物3.聯(lián)合固氮菌：指必須生活在植物根際、葉面或動

32、物腸道等處才能進行固氮的微生物固氮酶： 一種復合蛋白，由固二蛋酶和固二蛋酶還原酶；兩種相互分離的蛋白構成。固二蛋酶是一種含鐵和鉬的蛋白，鐵和鉬組成一個稱為“FeMoCo”的輔助因子。固二蛋酶還原酶則是一種只含鐵的蛋白細菌光合作用 1）循環(huán)光合磷酸化光反應中心的葉綠素通過吸收光能而逐出電子使自己處于氧化狀態(tài)。逐出的電子通過電子呼吸鏈，再返回葉綠素本身，從而使葉綠素分子回復到原來的狀態(tài)。電子在傳遞過程中產生ATP。這種由光能引起葉綠素分子逐出電子，并通過電子傳遞產生ATP的方式稱為光合磷酸化。特點： a、光驅使下，電子自菌綠素上逐出后，經過類似呼吸鏈的循環(huán)，又回到菌綠素； b、產ATP和還原力H分

33、別進行，還原力來自H2S等無機物； c、不產氧（O2）。 2）非循環(huán)光合磷酸化 特點： a、電子傳遞非循環(huán)式； b、在有氧的條件下進行； c、存在兩個光合系統(tǒng) d、ATP、還原力、O2同時產生 當光反應中心I的葉綠素吸收光能后釋放的電子，通過電子傳遞體還原NAD+（NADP）生成NADH（NADPH）+H(還原力)。光合系統(tǒng)II吸收光能，使水光解產生電子，電子通過電子傳遞鏈還原反應中心I的葉綠素，并產生ATP（琥珀酸，硫化氫等物質氧化放出電子，該電子通過電子傳遞鏈還原氧化型的反應中心I的葉綠素，并產生ATP ）。第六章 微生物的生長及其控制測生長量1. 直接法：有粗放的測體積法（在刻度離心管中

34、測量沉降量）和精確的稱干重法。微生物的干重一般為其濕重的10%20%2. 間接法：1）比濁法：用分光光度法對無色的微生物懸浮液進行測定 2）生理指標法：與微生物生長量相平行的生理指標很多，可以根據(jù)實驗目的和條件適當選用。 最重要的如測氮量法、DNA測定法計繁殖數(shù) 只適用于測定處于單細胞狀態(tài)的細菌和酵母菌，而對放線菌和霉菌等絲狀生長的微生物而言，則只能計算其孢子數(shù)1. 直接法：指用計數(shù)板在光學顯微鏡下直接觀察細胞并進行計數(shù)的方法，方法常用但得到的數(shù)目是包括死細胞在內的總菌數(shù)。2. 間接法：活菌計數(shù)法1） 平板菌落計數(shù)法：澆注平板 或 涂布平板 適用于好氧菌厭氧菌 主要操作 稀釋后的一定量菌樣通過

35、澆注或涂布的方法讓其內的微生物單細胞一一分散在瓊脂平板上，待培養(yǎng)后，每一個活細胞形成一個單菌落，按皿上形成的cfu數(shù)乘上稀釋度就可推算出菌樣含菌數(shù)。2） 厭氧菌的菌落計數(shù)法：亨蓋特滾管培養(yǎng)法 單細胞微生物的典型生長曲線 以細胞數(shù)目的對數(shù)值做縱坐標 培養(yǎng)時間做橫坐標 可畫出一條由延滯期、指數(shù)期、穩(wěn)定期，衰亡期的生物典型生長曲線4 合成代謝十分活躍，核糖體、酶類和ATP的合成加速，易產生各種誘導酶5 對外界不良條件如NaCL溶液濃度、溫度和抗生素等理化因素反應敏感影響延滯期長短的因素與實踐意義 接種齡: 對數(shù)期“種子”，延滯期較短； 延滯期或衰亡期“種子”,延滯期較長 接種量： 接種量大，延滯期較

36、短；接種量小，延滯期較長； 培養(yǎng)基成分:培養(yǎng)基成分豐富的，延滯期較短；培養(yǎng)基成分與種子培養(yǎng)基一致, 延滯期較短；現(xiàn)象：活菌數(shù)沒增加，曲線平行于橫軸。延滯期原因：適應新的環(huán)境條件，合成新的酶，積累必要的中間產物。二 指數(shù)期 ：特點 1.生長速率常數(shù)R最大 2.細胞進行平衡生長，故菌體各部分的成分十分均勻 3.酶系活躍，代謝旺盛影響指數(shù)期微生物代時長短因素 菌種： 不同菌種的代時差異極大 營養(yǎng)成分：營養(yǎng)越豐富，代時越短 營養(yǎng)物濃度：影響微生物的生長速率和總生長量 培養(yǎng)溫度：影響微生物的生長速率生產意義：指數(shù)期的實踐意義1 是代謝、生理研究的良好材料2是增殖噬菌體的最適宿主菌齡3是發(fā)酵生產中用作“種

37、子”的最佳種齡 4 G+染色鑒定時采用此期微生物三）穩(wěn)定期特點： 活細胞總數(shù)維持不變，即新繁殖的細胞數(shù)與衰亡的細胞數(shù)相等，菌體總數(shù)達到最高點。 細胞生長速率為零 細胞生理上處于衰老，代謝活力鈍化，細胞成分合成緩慢。穩(wěn)定期的實踐意義 是發(fā)酵生產中以菌體為終產品的最佳收獲期； 某些代謝產物特別是次生代謝產物發(fā)生在此階段，某些細菌的芽孢也發(fā)生在此階段，故又稱作代謝產物合成期； 導致了連續(xù)培養(yǎng)原理的提出和工藝技術的改進。四）衰亡期特點： 細胞以指數(shù)速率死亡；細胞變形退化，有的發(fā)生自溶。影響衰亡期的因素及實踐意義1 與菌種的遺傳特性有關: 有些細菌的培養(yǎng)經歷所有的各個生長時期，幾天以后死亡, 有些細菌培

38、養(yǎng)幾個月乃至幾年以后仍然有一些活的細胞；2 與是否產芽孢有關：產芽孢的細菌更易于幸存下來；3 與營養(yǎng)物質和有毒物質有關：補充營養(yǎng)和能源，以及中和環(huán)境毒性，可以減緩死亡期細胞的死亡速率，延長細菌培養(yǎng)物的存活時間。微生物的連續(xù)培養(yǎng) 又稱開放培養(yǎng)相對于繪制典型生長曲線時所采用的那種單批培養(yǎng)或密閉培養(yǎng)連續(xù)培養(yǎng)技術恒化連續(xù)培養(yǎng) 外控制 控制培養(yǎng)液流速及R概念：以恒定流速使營養(yǎng)物質濃度恒定而保持細菌生長速率恒定的方法。 特點：維持營養(yǎng)成分的亞適量，控制微生物生長速率。菌體生長速率恒定，菌體均一、密度穩(wěn)定，產量低于最高菌體產量。應用范圍：實驗室科學研究。連續(xù)培養(yǎng)技術恒濁培養(yǎng) 內控制 控制菌體密度概念：通過調

39、節(jié)培養(yǎng)基流速，使培養(yǎng)液濁度保持恒定的連續(xù)培養(yǎng)方法。特點：基質過量，微生物始終以最高速率進行生長，并可在允許范圍內控制不同的菌體密度；但工藝復雜，煩瑣。使用范圍：用于生產大量菌體、生產與菌體生長相平行的某些代謝產物，如乳酸、乙醇等。影響微生物生長的主要因素 溫度 pH 氧氣溫度 生長三溫度基點 一、最低生長溫度 二、最適生長溫度 三、最高生長溫度最適生長溫度：某菌分裂代時最短或生長速率最高時的培養(yǎng)溫度專性好氧菌：超氧化物歧化酶（SOD）和 過氧化氫酶兼性厭氧菌：細胞含SOD和過氧化氫酶微好氧菌 耐氧菌 他們的生長不需要任何氧，但分子氧對他們也無害 耐氧的機制是細胞內存在SOD和過氧化物酶厭氧菌

40、細胞內缺乏SOD和細胞色素氧化酶，大多數(shù)還缺乏過氧化氫酶氧的危害氧毒害厭氧菌的機制：超氧陰離子是活性氧的形式之一，帶奇數(shù)電子，負電荷。它即有分子性質，也有離子性質，反應力極強，性質極不穩(wěn)定。在體內可破壞各種重要生物高分子和膜，也可形成其他活性氧化物。在體內，超氧陰離子自由基可以自由酶促(如黃嘌呤氧化酶) 或非酶促方式形成。生物體的針對措施：超氧化物歧化酶(superoxide dismutase-SOD)是其中之一。好氧、耐氧微生物的超氧化物歧化酶將超氧陰離子轉化為毒性稍低的過氧化氫，過氧化氫酶再將過氧化氫轉化為無毒的水。厭氧微生物因為沒有超氧化物歧化酶，超氧陰離子自由基可造成其損害。 PH

41、除不同種類微生物有其最適生長pH外，即使同一種微生物在其不同的生長的階段和不同的生理、生化過程，也有不同的最適pH要求、微生物培養(yǎng)法概論好氧菌的固體培養(yǎng) ：試管斜面，培養(yǎng)皿瓊脂平板厭氧菌的固體培養(yǎng)：1）高層瓊脂柱 2）厭氧培養(yǎng)皿 3）亨蓋特滾管技術 推動了嚴格厭氧菌的分離和研究 4）厭氧罐 5）厭氧手套箱有害微生物的控制滅菌 ：采用強烈的理化因素是任何物體內外部的一切微生物永遠喪失其生長繁殖的能力的措施消毒 ：采用較溫和的理化因素，僅殺死物體表面或內部一部分對人體或動植物有害的病菌原，而對被消毒對象基本無害的措施。例如 對啤酒牛奶等消毒處理的巴氏消毒法防腐：1 低溫 2 缺氧 3 干燥 4 高

42、滲 5 高酸度 6 高醇度 7 加防腐劑化療 ：即化學治療 具有高度選擇毒力 化學治療劑：磺胺類高溫滅菌的種類 ：1 干熱滅菌法： 最徹底的是灼燒 2濕熱滅菌法（消毒）一百攝氏度以上加壓蒸汽進行滅菌 常壓法：1） 巴斯消毒法 2）煮沸消毒法 3）間歇滅菌法臨床最早使用的消毒劑：石炭酸 抗代謝藥物代表 磺胺類藥物 抗生素抗生素的活力稱為效價各種抗生素有不同的制菌范圍 即抗菌譜微生物的產生抗藥性的原因：1. 產生一種能使藥物失去活性的酶2. 把藥物作用的靶位加以修飾和改變3. 形成救護途徑4. 使藥物不能透過細胞膜5. 通過主動外排系統(tǒng)把進入細胞內的藥物泵出細胞外6. 藥物受體的親和性或數(shù)量下降,

43、 如大腸桿菌耐藥菌株的30S核糖體亞基發(fā)生改變, 不再與鏈霉素結合, 從而使鏈霉素失活7. 被藥物阻斷的代謝途徑發(fā)生遺傳改變，如有的抗磺酸藥物的菌株,改變了二氫葉酸合成酶的性質, 合成了一種對磺酸藥物不敏感的酶。 章7 微生物的遺傳變異和育種節(jié)1 遺傳變異的物質基礎三個經典實驗：經典轉化實驗、噬菌體感染實驗、植物病毒的重建實驗質粒：凡游離于原核生物核基因組以外，具有獨立復制能力的小型公價閉合環(huán)狀的dsDNA分子，即cccDNA，就是典型的質粒。質粒具有麻花狀的超螺旋結構，大小一般為1.5300kb，相對分子質量為106108，僅相當約1%核基因組大小。是一種獨立存在于細胞內的復制子，如果其復制

44、行為與核染色體的復制同步，稱為嚴密型復制控制；復制與核染色體的復制不同步，稱為松弛型復制控制。節(jié)2 基因突變和誘變育種基因突變：簡稱突變，是變異的一類，泛指細胞內（或病毒顆粒內）遺傳物質的分子結構或數(shù)量突然發(fā)生的可遺傳變化，可自發(fā)或誘導產生。狹義：基因突變；廣義：基因突變，染色體畸變。分類：營養(yǎng)缺陷型抗性突變型條件致死突變型形態(tài)突變型抗原突變型產量突變型。特點：自發(fā)性不對應性稀有性獨立性可誘變性穩(wěn)定性可逆性證明基因突變自發(fā)性和不對應性的三個實驗：Luria等的變量試驗，Newcombe的涂布試驗，Lederberg等的影印平板培養(yǎng)法艾姆氏實驗：是一種利用細菌營養(yǎng)缺陷型的回復突變來檢測環(huán)境或食物

45、中是否存在化學致癌劑的簡便有效方法。突變株的篩選方法產量突變株的篩選：瓊脂塊培養(yǎng)法抗藥性突變株的篩選：梯度平板法營養(yǎng)缺陷型突變株篩選過程：誘變、淘汰野生型（抗生素法、菌絲過濾法）、檢出缺陷型（夾層培養(yǎng)法、限量補充培養(yǎng)法、逐個檢出法、影印平板法）、鑒定缺陷型（生長譜法）節(jié)3 基因重組和雜交育種基因重組：兩個獨立基因組內的遺傳基因，通過一定途徑轉移到一起，形成新的穩(wěn)定基因組的過程。原核生物的基因重組過程：轉化、轉導、接合、原生質體融合轉化：受菌體直接吸收供菌體的DNA片段而獲得后者部分遺傳性狀的現(xiàn)象。轉導：通過缺陷噬菌體的媒介，把供體細胞的小片段DNA攜帶到受體細胞中，通過交換與整合，是后者獲得前

46、者部分遺傳性狀的現(xiàn)象。接合：供體菌通過性菌毛與受體菌直接接觸，把F質粒或其攜帶的不同長度的核基因組片段傳遞給后者，使后者獲得若干新遺傳性狀的現(xiàn)象。原生質體融合：通過人為的方法，使遺傳性狀不同的兩個細胞的原生質體進行融合，借此獲得兼有雙親遺傳性狀的穩(wěn)定重組子的過程。真核生物的基因重組：有性雜交，準性雜交節(jié)4 基因工程流程：目的基因的取得；優(yōu)良載體的選擇；目的基因與載體DNA的體外重組；重組載體導入受體細胞；重組受體細胞的篩選和鑒定；“工程菌”或“工程細胞”的大規(guī)模培養(yǎng)節(jié)5 菌種的衰退、復壯、保藏保藏的常用方法：（見下圖）章8 微生物的生態(tài)節(jié)1 微生物在自然界中的分布土壤中：一般來說，在每克耕作層

47、土壤中，各種微生物含量之比大體有一個10倍系列的遞減規(guī)律：細菌（108）>放線菌（107）>霉菌（106孢子）>酵母菌（105）>藻類（104）>原生動物（103）節(jié)2 微生物與生物環(huán)境的關系互生：兩種可單獨生活的生物，當它們在一起時，通過各自的代謝活動而有利于對方，或偏利于一方的生活方式。是“可分可合，合比分好”的松散的相互關系。共生：兩種生物共居在一起，相互分工合作，相依為命，甚至達到難分難解，合二為一的極其緊密的一種相互關系。寄生：一般指一種小型生物生活在另一種較大型生物的體內（包括細胞內）或體表，從中奪取營養(yǎng)并進行生長繁殖，同時使后者蒙受損害甚者被殺死的一

48、種相互關系。拮抗：又稱抗生，指由某種生物所產生的特定代謝產物可抑制他種的生長發(fā)育甚至殺死它們的一種相互關系。捕食：又稱獵食，一般指一種大型的生物直接捕捉、吞食另一種小型生物以滿足其營養(yǎng)需要和相互關系。節(jié)3 微生物與自然界物質循環(huán)節(jié)4 微生物與環(huán)境保護富營養(yǎng)化：是指水中因N、P等元素含量過高而引起水體表層的藍細菌和藻類過度生長繁殖的現(xiàn)象。水華：是指發(fā)生在淡水水體（池、河、江、湖）中的富營養(yǎng)化現(xiàn)象。特點：在溫暖季節(jié)，當水體中的N、P比例達1520比1時，水中的藍細菌和浮游藻類突然快速繁殖，從而使水面形成一層藍、綠色的藻體和泡沫。赤潮：指發(fā)生在河口、港灣或淺海等咸水區(qū)水體的富營養(yǎng)化現(xiàn)象。BOD：即生

49、化氧化量，或生物需氧量，是水中有機物含量的一個間接指標。一般指在1L污水或待測水樣中所含的一部分易氧化的有機物，當微生物對其氧化、分解時，所消耗的水中溶解氧毫克數(shù)。COD：化學需氧量，時表示水體中有機物含量的一個簡便的間接指標，指1L污水中所含的有機物在用強氧化劑將它氧化后，所消耗氧的毫克數(shù)。常用化學氧化劑：K2Cr2O7，KMnO4TOD：總需氧量，指污水中能被氧化的物質（主要是有機物）在高溫下燃燒變成穩(wěn)定氧化物時所需的氧量。DO：溶解氧量，指溶于水體中的分子態(tài)氧，是評價水質優(yōu)劣的重要指標。SS：懸浮物含量，指污水中不溶性固體態(tài)物質的含量。TOC：總有機碳含量，指水體內所含有機物中的全部有機

50、碳的含量。沼氣：又稱生物氣，是一種混合可燃氣體，主要成分：甲烷、少量H2、N2、CO2 沼氣發(fā)酵（甲烷形成）生化本質：產甲烷菌（產生菌）在厭氧條件下，利用H2還原CO2等氮源營養(yǎng)物以產生細胞物質、能量和代謝廢物CH4的過程。章9 遺傳與變異節(jié)1 傳染傳染：又稱感染或侵染，是指外源或內源性病原體突破其宿主的三道免疫“防線”（指機械防御、非特異性免疫和特異性免疫）后，在宿主的特定部位定植、生長繁殖或（和）產生酶及毒素從而引起一系列病理生理的過程。決定傳染病結局的三大因素：病原體、宿主的免疫力、環(huán)境因素 病原體：病原體的數(shù)量、致病特性和侵入方式是決定傳染結局中的最主要因素。 毒力（致病力）病原菌 侵入數(shù)量（例） 侵入門徑毒力（致病力）：表示病原體致病能力的強弱。有侵襲力、毒素兩方面。侵襲力：病原菌突破宿主防線，并能于宿主體內定居、繁殖、擴散的能力，稱侵襲力。有三種能力：吸附和侵入能力；繁殖與擴散能力；對宿主防御機能的抵抗能力。毒素：分為外毒素、內毒素。外毒素：主要是一些革蘭氏陽性菌，在生長過程中合成并分泌到胞外的毒；也有存于胞內當細菌溶解后才釋放的。特點：通常為蛋白質，抗原性強，可選擇作用于各自特定的組織器官，不同病原菌產