微生物總結資料

1、微生物吐血整理，大家先將就著看吧。（第二章馬哥沒給復習提綱，暫時略過） 來源： HYPERLINK /GetEntry.do?id=730754141&owner=251400826 t _blank 劉志成的日志 考試：填空30 選擇10 名解20 簡答10 問答30第一章 緒論什么是微生物： 一切肉眼看不到或看不清的微小生物都稱為微生物。指所有形態(tài)微小，構造簡單的單細胞、多細胞，甚至是沒有細胞結構的低等生物的總稱。微生物學 Microbiology：研究肉眼難以看清的微小生物的科學主要類群：原核類的細菌（bacteria）、放線菌、支原體、衣原體、立克次氏體和藍細菌（過去稱藍藻或藍綠藻）；

2、真核類的真菌（fungi）（酵母菌和霉菌）、原生動物（protozoa）和顯微藻類（algae）；屬于非細胞類的病毒、類病毒和朊病毒等。Carl Woose 通過對大量菌株進行16S rRNA序列研究，提出了三界（域）系統：細菌、古生菌和真核生物。三、 微生物學的發(fā)展史：代表人物及其主要貢獻：1、法國人路易巴斯德：微生物學的奠基人主要貢獻：。 推翻了“微生物自生說” 微生物發(fā)酵：酵母菌 巴斯德消毒法 發(fā)現疫苗的制備方法2、 科赫：主要貢獻：。 細菌純培養(yǎng) 分離炭疽病炭疽芽孢桿菌 肺結核病結核桿菌 柯赫法則(Kochs postulates)現在實驗室中用于固體培養(yǎng)基的主要是瓊脂agar青霉素的

3、發(fā)現推動了微生物工業(yè)化培養(yǎng)技術的猛進。中國科學家: 湯飛凡 沙眼衣原體的發(fā)現第三章 微生物的純培養(yǎng)培養(yǎng)物：在一定的條件下培養(yǎng)、繁殖得到的微生物群體純培養(yǎng)物：只有一種微生物的培養(yǎng)物混合培養(yǎng)物：從混合在一起的微生物群體中得到特定的某一種微生物的方法常用的滅菌方法：蒸汽滅菌高溫干熱滅菌培養(yǎng)基是人工配制的，適合微生物生長繁殖或積累代謝產物用的營養(yǎng)基質。（瓊脂 agar）液體培養(yǎng)基固體培養(yǎng)基半固體培養(yǎng)基菌落（colony）：單個（或聚集在一起的一團）微生物在適宜的固體培養(yǎng)基表面或內部生長、繁殖到一定程度可以形成肉眼可見的、有一定形態(tài)結構的子細胞生長群體怎樣從土壤中分離一種菌的純培養(yǎng)？第四章 微生物的營養(yǎng)

4、一、微生物的營養(yǎng)要求1、細胞的化學組成： 主要元素：C、H、O、N、P、S、K、Mg、Ca、Fe微量元素：Zn、Mn、Na 等2、主要營養(yǎng)物及其功能6 種營養(yǎng)要素（主要掌握前兩種）碳源、氮源（C/N=5：1）、能量、無機鹽、生長因子、水碳源：提供微生物營養(yǎng)所需碳元素的營養(yǎng)源速效碳源：微生物優(yōu)先利用的碳源 （大腸桿菌：葡萄糖）遲效碳源：大腸桿菌：半乳糖 （乳糖操縱子）氮源：提供微生物營養(yǎng)所需氮元素的營養(yǎng)源實驗室常用蛋白類氮源：蛋白胨 peptone酵母提取物/酵母浸膏 yeast extract牛肉浸膏 beef extract生產發(fā)酵中常用的氮源：速效氮源：玉米漿遲效氮源：黃豆餅，花生餅粉能源

5、：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異養(yǎng)微生物的碳源同時也是能源生長因子：通常指那些微生物生長所必需且需要量很少，但微生物自身不能合成或合成量不足以滿足機體生長需要的有機化合物。（AA（110）、Purines and pyrimidines、Vitamins）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3、微生物營養(yǎng)類型依能源不同：光能營養(yǎng)型(phototrophs): 光反應產能化能營養(yǎng)型(chemotrophs):物質氧化產能依碳源不同：異養(yǎng)型(heterotrophs): 不能以CO2 為主要或唯一碳源自養(yǎng)

6、型(autotrophs): 能以CO2 為主要或唯一碳源依生長因子的不同：原養(yǎng)型(prototroph)或野生型(wild type)營養(yǎng)缺陷型(auxotroph)對某些必需的營養(yǎng)物質(如氨基酸)或生長因子的合成能力出現缺陷的變異菌株或細胞。必須在基本培養(yǎng)基(如由葡萄糖和無機鹽組成的培養(yǎng)基)中補加相應的營養(yǎng)成分才能正常生長。一、光能無機營養(yǎng)型： 這類微生物具有光合色素（葉綠素和細菌葉綠素）通過光合磷酸化產生ATP。此外還以還原性無機物作為供氫體，還原CO2而合成細胞物質。如蘭細菌、綠硫細菌等。二、光能有機營養(yǎng)型：（化能異養(yǎng)型）這一類微生物具有光合色素，能利用光能，以有機化合物作為碳源和供氫

7、體。如紅螺菌，能利用有機酸、醇等有機物。三、化能無機營養(yǎng)型：（化能自養(yǎng)型）這一類微生物能利用無機化合物氧化時釋放的能量作能源，利用CO2或碳酸鹽作為碳源合成細胞物質，如氧化亞鐵硫桿菌，通過氧化硫代硫酸鹽及含鐵硫化物得到能量（即將Fe2+-Fe3+），這種細菌常在含鐵量高的酸性水中存在。四、化能有機營養(yǎng)型：（化能異養(yǎng)型）這類微生物以有機化合物作碳源，利用有機化合物氧化過程中的氧化磷酸化產生ATP為能源而生長。在許多情況下，同一物質即是碳源又是能源。N源可以是有機N化合物，也可以是無機N，大部分生物都屬于這種類型?；墚愷B(yǎng)微生物又可根據它們獲得養(yǎng)料的方式而分為腐生和寄生兩大類。腐生菌以無生命的有機

8、物作營養(yǎng)，寄生菌則只能從活體中吸取營養(yǎng)物質，寄生和腐生之間又存在中間類型，稱兼性寄生或兼性腐生。二、培養(yǎng)基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之比。不是簡單的某碳源的重量與氮源的重量之比。因為，不同種類的碳源和氮源，其中含碳量和含氮量差別很大。一般培養(yǎng)基的C/N比為100/0.52 。水活度(water activity, aw)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 （在同溫同壓，某溶液的飽和蒸汽壓與純水的飽和蒸汽壓之比）P: 溶液的蒸汽壓Po:純水的蒸汽壓水活度需等滲適宜。微生物適宜生長的aw為0.60.998之間。在常

9、溫常壓下，純水的aw為1.00三、營養(yǎng)物質進入細胞1、微生物對營養(yǎng)物質的吸收方式單純擴散、促進擴散、主動運輸、基團轉位單純擴散依靠包內外溶液濃度差，順溶液梯度運輸，由高濃度向低濃度擴散不消耗代謝能；無特異性運輸氧氣、二氧化碳、甘油、乙醇、某些氨基酸等小分子促進擴散以細胞內外的濃度梯度為動力，在載體物質參與下，物質從濃度高的胞外向濃度低的胞內擴散（真核微生物）。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）促進擴散獨有的特點：載體的專一性運輸速率提高促進擴散與單純擴散的區(qū)別：在于通過促進擴散進行跨膜運輸的物質需要借助于載體的作用才能進入細胞，而每種載體只運輸相應的物質

10、，具有高度的專一性。主動運輸以代謝能為動力，在載體參與下，將物質從胞外向胞內運轉被動運輸：擴散以及促進擴散主動運輸與促進擴散的不同點：動力、載體構型變化原理特點：是微生物吸收營養(yǎng)的主要方式可逆濃度梯度運輸，耗能需載體蛋白，有特異性運輸有機離子、無機離子、氨基酸、乳糖等糖類需要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基團轉位被吸收的物質以微生物的代謝能為動力，通過一個復雜的運輸系統從胞外轉運到胞內，并發(fā)生化學變化。（厭氧細菌和兼性厭氧細菌）。特點：屬主動運輸類型溶質分子發(fā)生化學修飾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、脂肪酸等膜對大多數磷

11、酸化合物具有高度的不滲透性。每輸入一個葡萄糖分子，就要消耗一個ATP 的能量總結：吸收方式 是否需要能量 是否需要載體 代表擴散 否 否 甘油協同運輸 否是氨基酸主動運輸 是是基團轉運 是是幾種主要營養(yǎng)物質的吸收1、糖：促進擴散、基團轉位、主動運輸。2、肽與氨基酸：主動運輸（主要方式）、促進擴散（次要方式）3、離子：主動運輸第五章 微生物的代謝代謝：細胞內發(fā)生的各種化學反應的總稱發(fā)酵(fermentation)：有機物氧化釋放的電子直接交給本身未完全氧化的某種中間產物，同時釋放能量并產生各種不同的代謝產物。涉及生化部分不考巴斯德效應(The Pasteur effect )概念：有氧條件下，發(fā)

12、酵作用受抑制的現象（或氧對發(fā)酵的抑制現象）。意義：合理利用能源 同型乙醇發(fā)酵：產物中僅有乙醇一種有機物分子的酒精發(fā)酵 異型乙醇發(fā)酵：除主產物乙醇外，還存在有其它有機物分子的發(fā)酵。乳酸發(fā)酵：乳酸細菌能利用葡萄糖及其他相應的可發(fā)酵的糖產生乳酸，稱為乳酸發(fā)酵。由于菌種不同，代謝途徑不同，生成的產物有所不同，將乳酸發(fā)酵又分為同型乳酸發(fā)酵、異型乳酸發(fā)酵和雙歧桿菌發(fā)酵。同型乳酸發(fā)酵：（經EMP途徑）異型乳酸發(fā)酵：（經HMP途徑）雙歧桿菌發(fā)酵:（經HK途徑磷酸己糖解酮酶途徑）細菌光合作用1） 循環(huán)光合磷酸化細菌葉綠素將捕獲的光能傳輸給其反應中心葉綠素P870，P870吸收光能并被激發(fā)，使它的還原電勢變得很負

13、，被逐出的電子經過由脫鎂菌綠素(bacteriopheophytin，Bph)、CoQ、細胞色素b和c組成的電子傳遞鏈傳遞返回到細菌葉綠素P870，同時造成了質子的跨膜移動，提供能量用于合成ATP。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d、ATP、還原力、OO22同時產生當光反應中心I的葉綠素P700吸收光量子能量后釋放的電子，光合系統將電子提供給氧化型P700，并產生ATP。光合系統天線色素吸收

14、光能并激發(fā)P680放出電子，氧化型P680從水氧化成02過程中得到電子。在光系統中，電子由PQ經bCyt.b傳遞給fCyt.f時與ADP磷酸化偶聯產生ATP初級代謝：一般將微生物通過代謝活動所產生的自身繁殖所必需的物質和能量的過程。初級代謝產物：初級代謝所產生的產物，如氨基酸、核 苷類，以及酶或輔酶等。次級代謝：微生物在一定的生長時期，以初級代謝產物為前體，合成一些對于該微生物沒有明顯的生理功能且非其生長和繁殖所必需的物質的過程。次級代謝產物:次級代謝的產物，如抗生素、激素、生 物堿、毒素及維生素等。初級代謝與次級代謝的區(qū)別？ 次級代謝與初級代謝關系密切，初級代謝的關鍵性中間產物往往是次級代謝

15、的前體，比如糖降解過程中的乙酰一COA是合成四環(huán)素、紅霉素的前體；次級代謝一般在菌體對數生長后期或穩(wěn)定期間進行，但會受到環(huán)境條件的影響；質粒與次級代謝的關系密切，控制著多種抗生素的合成。 次級代謝不像初級代謝那樣有明確的生理功能，因為次級代謝途徑即使被阻斷，也不會影響菌體生長繁殖。關于次級代謝的生理功能，目前尚無一致的看法。第六章 微生物的生長繁殖及其控制生長：細胞物質有規(guī)律地、不可逆增加，導致細胞體積擴大的生物學過程繁殖：微生物生長到一定階段，由于細胞結構的復制于重建并通過特定方式產生新的生命個體的生物學過程一、微生物的個體生長1、單細胞微生物：細胞體積增大，胞內物質含量增多多細胞微生物：構

16、成個體的細胞數目增加，每個細胞個體生長2、細胞壁的擴增背靠背合成：鏈球菌和某些G+菌分散合成：大腸肝菌等G-菌二、微生物的群體生長和繁殖1、生長曲線分四個階段：遲緩期、對數期、穩(wěn)定期、衰亡期遲緩期（lag phase）特點：分裂遲緩、代謝活躍原因：接種時的機械損失引起細胞分裂必須因子的缺乏對數生長期（接種的最佳時期）特點：生長速率最快，細胞呈指數增長生長速率恒定代謝旺盛，細胞成分平衡發(fā)展群體的生理特性較一致穩(wěn)定期（平臺期）收獲發(fā)酵產物特點：活細胞總數維持不變，菌體總數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，G+染色發(fā)生變化。衰亡期(decline/deat

17、h phase)特點：菌體活性降低、大量死亡；細胞畸變、自溶；革蘭氏染色不穩(wěn)定三、影響微生物的因素1、溫度Ecoli 37 Euk. 28嗜冷微生物 耐冷微生物 嗜溫微生物 嗜熱微生物 超嗜熱微生物4 25 3960 88極端環(huán)境極端環(huán)境2、PH 的影響PH 影響菌體細胞膜的帶電荷性質。膜的穩(wěn)定性及膜對物質的吸收能力。PH 還可造成菌體表面pro.變性 or 水解嗜中性微生物 PH 5-8 最適PH 7.0嗜酸性微生物 PH 5.5嗜堿性微生物 PH 7.0-11.5 最適PH 8.03、O2 的影響好O2兼性好O2耐氧厭O2厭O2微好O24、水活度嗜高滲微生物：只能在高滲溶液中生長的微生物。

18、耐高滲微生物：能夠忍耐高滲環(huán)境，并在高滲環(huán)境中生長離開了高滲環(huán)境仍然能夠生長的微生物。嗜鹽微生物：溫和嗜鹽微生物: 如很多海洋細菌。極端嗜鹽微生物四、原核生物和真核生物的生長繁殖細菌的繁殖細菌一般為無性繁殖。多數繁殖方式：二分裂繁殖少數其它方式：三分裂，如綠色硫細菌復分裂，如小型弧狀細菌芽殖，如芽生桿菌屬放線菌的繁殖1分生孢子(conidium)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分裂方式。五、微生物生長繁殖的控制、概念1、滅菌：殺滅 or 去除物體上所有微生物的方法，包括芽孢2、消毒：殺死物體上病源原生物的方法。芽孢

19、和非病原微生物可能仍存活。3、防腐：抑制體外細菌生長繁殖的方法。細菌一般不死亡。4、抑菌：抑制細菌和真菌的生長繁殖的方法。常用的抑菌劑是一些抗生素，能可逆性抑制細菌的繁殖，但不直接殺死細菌。5、無菌：無活菌、抗菌藥物1、殺菌藥：能殺死細胞，但不能使細胞裂解 eg：青霉素類、氨基甙類2、抑菌藥：能抑制微生物生長，但不能殺死微生物 eg：四環(huán)素，磺胺3、溶菌劑：能通過誘導細胞裂解的方式殺死細胞4、抗生素：微生物來源的抗菌藥物，以及人工化學修飾或半 合成的衍生物是由某些生物合成或半合成的一類次級代謝產物或衍生物，他們是能抑制微生物生長或殺死微生物的化合物，它們主要通過抑制細菌細胞壁合成、破壞細胞質膜

20、、作用于呼吸鏈以干擾氧化磷酸化、抑制蛋白質和核酸合成等方式來抑制微生物的生長或殺死微生物?？股刈饔脵C制：抑制細胞壁的合成 如：青霉素破壞細胞膜功能 如：多粘菌素可作用于膜磷脂使膜溶解抑制蛋白質合成 如：氯霉素，四環(huán)素、鏈霉素等干擾核酸代謝 如：利福霉素、新生霉素、絲裂霉素、灰黃霉素、細菌的耐藥性1、非遺傳性耐藥 取決于細菌的生理狀態(tài) （如：休眠）2、遺傳性耐藥 有遺傳物質編碼遺傳性耐藥機制產生鈍化酶細胞通透性的改變靶位結構的改變建立代謝旁路代謝酶分子的改變質粒耐藥的重要性耐藥質粒普遍存在于各種細菌，尤其是G-桿菌質粒編碼的耐藥性通常是多重耐藥性質?？赏ㄟ^接合在菌株間高頻傳遞超級耐藥菌細菌耐藥

21、的控制維持高水平藥物濃度聯合使用兩種沒有交叉耐藥的藥物避免濫用藥物改造現有抗生素篩選新的抗生素MRSA：耐甲氧西林金色葡萄球菌VRSA：耐萬古霉素金色葡萄球菌VRE：耐萬古霉素腸球菌如何改變耐藥性？在同一溫度下濕熱的殺菌效果比干熱好；溫熱滅菌時菌體蛋白質易變性；濕熱穿透力大濕熱蒸汽有潛熱存在巴氏消毒法（pasteurization）l 61.162.8 30minl 71.7 1530秒第七章 病毒定義: 病毒是一種生物實體,其基因組能利用細胞的合成在活細胞內復制,并合成能將病毒基因組轉移到其他細胞中的特殊顆粒的核酸分子。1、病毒：是由一個核酸分子（DNA 或RNA）與蛋白質構成的非細胞形態(tài)的

22、營寄生生活的生命體。2、特性：沒有細胞結構，基因組被蛋白所包裹（外殼蛋白）只含有DNA 或RNA（不可能同時含有）缺乏酶系統在特定活細胞內寄生3、化學成分：多數病毒只含蛋白質或核酸兩種成分，少數大型病毒還含脂類和糖類。病毒的復制（reproduction）4、病毒的復制周期一步生長曲線：是研究病毒復制的一個經典實驗，最初是為研究噬菌體的復制而建立，以后推廣到動物病毒和植物病毒的復制研究中。潛伏期：是指病毒侵入宿主細胞到病毒粒子釋放出胞外前的一段時間。裂解期：是指宿主細胞迅速裂解，溶液中病毒粒子急劇上升的一段時間。病毒沒有個體生長，其宿主細胞裂解也是突發(fā)的。平臺期：是指感染病毒的宿主細胞全部裂解

23、，溶液中病毒效價達到最高點以后的時期。5、病毒復制過程：吸附、侵入、脫殼、生物合成、裝配釋放五步。6、動物病毒流感病毒：屬于正黏病毒禽流感，為一種禽流感病毒所引起的動物傳染病。禽流感病毒屬正黏病毒科，甲型流感病毒屬，至今已發(fā)現的甲型流感病毒血凝素16 個亞型（H1-H16）和神經氨酸酶9 個亞型（N1-N9）均能從禽中分離到。乙肝病毒 HBV是一種小型DNA 病毒，基因組由單個環(huán)形DNA 分子構成；單鏈環(huán)狀DNA 病毒球形顆粒，直徑42nm；包膜為脂質構成（含乙肝表面抗原 HBsAg），內為20 面體核蛋白殼（含乙肝核心抗原，HBcAg）復制特點：逆轉錄過程 病毒DNA 整合于宿主細胞“大三陽

24、”:“二對半”檢測結果為乙肝病毒表面抗原、乙肝病毒E 抗原、乙肝病毒核心抗體三項陽性HBsAg（+）、HBeAg（+）、HBcAb（+）“小三陽 ”:“二對半 ”檢測結果為乙肝病毒表面抗原、 乙肝病毒 E 抗體 、乙肝病毒核心抗體三項陽性，HBsAg（+）、HBeAb（+）、HBcAb（+）“大三陽”、“小三陽”區(qū)別僅限于HBeAg (+)/HBeAb(+)“大三陽”:機體內病毒復制活躍，見于急性病毒性肝炎、慢性病毒性肝炎和無癥狀乙肝病毒感染者,傳染性很強“小三陽”：非變異株時機體內病毒復制不活躍；變異株產生時病毒毒力增加;傳染性較弱HIV & AIDSHuman Immunodeficien

25、cy VirusHIV 是一雙股單鏈RNA 病毒，屬逆轉錄病毒科，慢病毒亞科。Gp 蛋白：識別受體，包括gp120 和gp41目前世界范圍內流行的主要由HIV1 所致。HIV2 僅在西非部分地區(qū)流行。Acquired Immunodeficiency Syndrome2、植物病毒命名種名： 俗名法：寄主俗名 +癥狀+病毒煙草花葉病毒： Tobacco mosaic virusTobacco virus黃瓜花葉病毒： Cucumber mosaic virusCucumber virus第八章 微生物遺傳一、概述1、遺傳和變異生命最本質的特性之一2、遺傳：親代與子代相似，穩(wěn)定性保守性3、變異：親

26、代與子代、子代間不同個體不完全相同4、微生物作為模式生物的優(yōu)點細胞結構簡單菌落形態(tài)的可見性與多樣性環(huán)境條件對微生物群體中各個體作用的直接性和均一性，易于獲得各類突變株，操作性強。物種與代謝的多樣性很多常見微生物都易于人工培養(yǎng)，快速、大量生長繁殖代表：E.coli 釀酒酵母 紅色面包霉 TMV二、遺傳變異的物質基礎、DNA 作為遺傳物質1、經典轉化實驗（transformation）1928 年，F.Griffith，轉化實驗研究對象：Streptococcus pneumoniaepneumoniae（肺炎鏈球菌）SIII 型菌株：smooth 有莢膜，菌落表面光滑，有致病性RII 型菌株：r

27、ough 無莢膜，菌落表面粗糙，無致病性試驗方法：F.Griffith 將能使小鼠致死的SIII 型菌株加熱殺死，并注入小鼠體內，小鼠不死，而且不能從小鼠體內重新分離到肺炎鏈球菌。但是進一步將殺死的、已無致病性的SIII 菌和小量活的非致病菌的R 型菌（由SII突變而來）一起注入小鼠體內后，意外發(fā)現小鼠死了，而且從死的小鼠中分離到活的SIII 型菌株（注意不是SII型）。1944, Avery結論：活R 菌從死的S 菌中獲得遺傳物質，使其產生莢膜成為致病性的S 型轉化能夠引起轉化大物質轉化因子DNA 是一種遺傳物質2、噬菌體感染實驗決定蛋白質外殼的遺傳信息是DNA。DNA 攜帶有T2 噬菌體的

28、全部遺傳信息試驗方法：用32P 標記病毒的DNA，用35S 標記病毒的蛋白質外殼，然后將這兩種不同標記的病毒分別與其寄主大腸桿菌混合。結果發(fā)現，用含有35S 蛋白質的T2 噬菌體感染大腸桿菌時，大多數放射活性留在宿主細胞的外邊，而用含有32P DNA 的T2 噬菌體與宿主細菌混合時，則發(fā)現32P DNA 注入宿主細胞，并產生噬菌體后代，這些后代的蛋白質外殼的組成、形狀大小等特性均與留在細胞外的蛋白質外殼一模一樣。、RNA 作為遺傳物質1、1956 年H.Fraenkel-Conrat 用含RNA的煙草花葉病毒所進行的差你分與重建實驗證明RNA 也是遺傳物質的基礎。2、傳播方式：機械傳播3、寄主

29、范圍廣：茄科等十幾個科的植物朊病毒1、致病性的朊病毒蛋白（以PrPsc 表示）是由于正常的蛋白PrPc 改變其折疊狀態(tài)所致，而PrPc 仍是基因編碼產生的一種糖蛋白，PrPsc 并不是遺傳信息的攜帶者。這種因蛋白質的折疊而導致致病性的事實已經稱為當今分子生物學研究的熱點之一。2、牛海綿狀腦病（Bovine spongiform encephalopathy, BSE），又稱瘋牛病，是一種侵犯牛中樞神經系統的慢性的致命性疾病。3、共同特征是：生物體的認知和運動功能嚴重衰退直至死亡。其主要成份是一種蛋白酶抗性蛋白，對蛋白酶具有抗性,無免疫反應。三、微生物的基因組結構1、原核生物（細菌、古生菌）的基

30、因組1）基因組上遺傳信息具有連續(xù)性；基因數基本接近由它的基因組所估計的數目；遺傳信息是連續(xù)的而不是中斷的。2）功能相關的結構基因組成操縱子結構；操縱子（operon）：功能相關的幾個基因前后相連，再加上一個共同的調節(jié)基因和一組共同的控制位點（啟動子、操縱子等）在基因轉錄時協同動作。3）結構基因的單拷貝及rRNA基因的多拷貝；4）基因組的重復序列少而短；2、真核微生物（啤酒酵母）的基因組1）典型的真核染色體結構；2）沒有明顯的操縱子結構；3）有非編碼區(qū)和內含子序列；4）重復序列多；四、質粒和轉座因子1、質粒（plasmid）：一種獨立于染色體外，能進行自主復制的細胞質遺傳因子，主要存在于各種微生

31、物細胞中。質粒所含的基因對宿主細胞一般是非必需的；在某些特殊條件下，質粒有時能賦予宿主細胞以特殊的機能，從而使宿主得到生長優(yōu)勢。質粒的主要類型致育因子(Fertility factor，F 因子)，又稱F 質粒，這是最早發(fā)現的一種與大腸桿菌的有性生殖現象（接合作用）有關的質粒。攜帶F 質粒的菌株稱為F+菌株（相當于雄性），無F 質粒的菌株稱為F-菌株（相當于雌性）。F 質粒整合到宿主細胞染色體上的菌株稱之為高頻重組菌株(Hfr)。將這些攜帶不同染色體基因的F 因子統稱為F，帶有這些F因子的菌株也常用F表示?？剐砸蜃樱≧esistance factor，R 因子）包括抗藥性和抗重金屬二大類?？剐?/p>

32、質粒在細菌間的傳遞是細菌產生抗藥性的重要原因之一。產細菌素的質粒（Col 質粒） Col 質粒因首先發(fā)現于大腸桿菌中而得名，大腸桿菌產生的細菌素為Colicins大腸菌素，是一種細菌蛋白，質粒被稱為Col 質粒。毒性質粒（virulence plasmid）許多致病菌的致病性是由其所攜帶的質粒引起的。產毒素大腸桿菌是引起人類和動物腹瀉的主要病原菌之一。研究表明，蘇云金桿菌含有編碼內毒素（半孢晶體中）的質粒，半孢晶體的結構基因及調節(jié)基因位于質粒上。2、轉座因子（transposable element）：位于染色體或質粒上的一段能改變自身位置的DNA 序列，廣泛分布于原核和真核細胞中。插入序列（

33、insertion sequence，IS），它們是細菌染色體或質粒DNA 的正常組成部分。IS 序列都是可以獨立存在的單元，帶有介導自身移動的蛋白。五、細菌基因轉移和重組原核生物的不同水平的基因轉移形式接合(conjugation)轉化(transformation)轉導(transduction)轉染(transfection)原生質體融合（protoplast fusion）1、接合：通過細胞與細胞的直接接觸而產生的遺傳信息的轉移和重組過程。實驗證據：1946 年，Joshua Lederberg 和Edward L.Taturm 細菌的多重營養(yǎng)缺陷型雜交實驗：兩株多重營養(yǎng)缺陷型菌株只有

34、在混合培養(yǎng)后才能在基本培養(yǎng)基上長出原養(yǎng)型菌落，而未混合的兩親菌均不能在基本培養(yǎng)基上生長，說明長出的原養(yǎng)型菌落是兩菌株之間發(fā)生了遺傳交換和重組所致?！癠”型管實驗（Bernard Davis，1950）：證明了重組現象是需要細胞的直接接觸的。機制:接合作用是由一種被稱為F 因子的質粒介導不含F 因子的細胞：“雌性”菌株（F-），細胞表面沒有性菌毛含有F 因子的細胞：“雄性”菌株（F+），其細胞表面有性菌毛F 因子的四種細胞形式:F+菌株 F因子獨立存在，細胞表面有性菌毛。F-菌株 不含F因子，沒有性菌毛，但可以通過接合作用接收F因子而變成雄性菌株（F+）。Hfr(high frequency r

35、ecombination, Hfr) 菌株 F因子插入到染色體DNA上，細胞表面有性菌毛。F菌株 Hfr菌株內的F因子因不正常切割而脫離染色體時，形成游離的但攜帶一小段染色體基因的F因子，特稱為F因子。細胞表面同樣有性菌毛。1） F+F-雜交F+菌株的F因子向F-細胞轉移，但含F因子的宿主細胞的染色體DNA一般不被轉移。雜交的結果：給體細胞和受體細胞均成為F+細胞理化因子的處理可將F因子消除而使F+菌株變成F-菌株2）Hfr F-雜交Hfr菌株的F因子插入到染色體DNA上，因此只要發(fā)生接合轉移過程，就可以把部分甚至全部細菌染色體傳遞給F-細胞并發(fā)生重組，由此而得名為高頻重組菌株。Hfr菌株仍然

36、保持著F+細胞的特征，具有F性菌毛，并象F+一樣與F-細胞進行接合。所不同的是，當OriT序列被缺刻螺旋酶識別而產生缺口后，F因子的先導區(qū)(leading region)結合著染色體DNA向受體細胞轉移，F因子除先導區(qū)以外，其余絕大部分是處于轉移染色體的末端，由于轉移過程常被中斷，因此F因子不易轉入受體細胞中，故HfrF-雜交后的受體細胞(或接合子)大多數仍然是F-。染色體上越靠近F因子的先導區(qū)的基因，進入的機會就越多，在F-中出現重組子的的時間就越早，頻率也高。F因子不易轉入受體細胞中，故HfrF-雜交后的受體細胞（或稱接合子）大多數仍然是F-。3）FF-雜交Hfr菌株內的F因子因不正常切割

37、而脫離染色體時，形成游離的但攜帶一小段染色體基因的F因子，特稱為F因子。FF-與F+F-的不同：給體的部分染色體基因隨F一起轉入受體細胞:a）與染色體發(fā)生重組；b）繼續(xù)存在于F因子上，形成一種部分二倍體；2、轉導：由病毒介導的細菌細胞間進行遺傳交換的一種方式。一個細胞的DNA 通過病毒載體的感染轉移到另一個細胞中。能將一個細菌宿主的部分染色體或質粒DNA 帶到另一個細菌的噬菌體稱為轉導噬菌體。細菌轉導的兩種類型：普遍性轉導：噬菌體可以轉導給體染色體的任何部分到受體細胞中局限性轉導：噬菌體總是攜帶同樣的片段到受體細胞中區(qū)別要點普遍性轉導局限性轉導基因轉導發(fā)生的時期裂解期溶原期轉導的遺傳物質供體菌染色體DNA任何部位或質粒噬菌體DNA及供體菌DNA的特定部位轉導的后果完全轉導或流產轉導受體菌獲得供體菌DNA特定部位的遺傳特性轉導頻率受體菌的10-7轉導頻率較普遍轉導增加1000倍(10-4)3、轉化：受體細胞直接吸收了來自供體細胞的DNA 片斷，并把它整合到自己的基因組中，細胞部分遺傳性狀發(fā)生變化的現象叫轉化。通過轉化而形成的雜種后代稱轉化子。受體細胞能接受轉化的生理狀態(tài)稱為感受態(tài)。只有處于感受態(tài)的細菌才能接受轉化因子，從出現到消失約為40分