第一篇：微生物二總結(jié)

緒論

一，什么是微生物

1.微生物：指一切肉眼看不見或看不清的微小生物的總稱。2.微生物的分類：見下表1（P1）

二，人類對微生物世界的認識史

（一）一個難以認識的微生物世界

微生物被難以認識的原因有：個體過于微小，群體外貌不顯，種間雜居混生，形態(tài)與其作用的后果之間難被人認識等。

（二）微生物學發(fā)展史：見表2（P2）

三，微生物學的發(fā)展促進了人類的進步

醫(yī)療保健戰(zhàn)線上的“六大戰(zhàn)役”即外科消毒手術(shù)的建立，尋找人畜重大傳染病的病原菌，免疫防治法的發(fā)明和廣泛應用，磺胺等化學治療劑的普及，抗生素的大規(guī)模生產(chǎn)和推廣，以及近年來利用工程菌生產(chǎn)多肽類生化藥物等。四，微生物的五大共性 1.體積小，面積大

比面值：某一物體單位體積所占有的表面積。即：比面值=表面積/體積=3/r 2.吸收多，轉(zhuǎn)化快

3.生長旺，繁殖快。據(jù)報道全球的細菌總量約為5×10（30次方）個 4.適應強，易變異 5.分布廣，種類多

種類多主要體現(xiàn)以下5個方面：

（1）物種的多樣性（2）生理代謝類型的多樣性（3）代謝產(chǎn)物的多樣性（4）遺傳基因的多樣性（5）生態(tài)類型的多樣性

五，微生物學及其分科 微生物學：是一門在細胞，分子或群體水平上研究微生物的形態(tài)構(gòu)造，生理代謝，遺傳變異，生態(tài)分布和分類進化等生命活動基本規(guī)律，并將其應用于工業(yè)發(fā)酵，醫(yī)藥衛(wèi)生，生物工程和環(huán)境保護等實踐領(lǐng)域的科學，其本質(zhì)是發(fā)掘，利用，改善和保護有益微生物，控制，消滅有害微生物，為人類社會進步服務(wù)。1.分類（6類）

（1）按研究微生物的基本生命活動規(guī)律為目的來分，總學科稱普通微生物學。（2）按微生物應用領(lǐng)域來分，總學科稱應用微生物學。（3）按研究的微生物對象分，如細菌學，真菌學等。

（4）按微生物所處的生態(tài)環(huán)境分，如土壤微生物，海洋微生物學等。（5）按學科間交叉，融合分，如化學微生物，分析微生物等。（6）按實驗方法，技術(shù)分：如實驗微生物學，微生物研究方法等。

第一章原核生物的形態(tài)、構(gòu)造和功能

根據(jù)微生物的進化水平和各種性狀上的明顯差異可分為：原核微生物、真核微生物和非細胞微生物。

原核微生物：即廣義的細菌，指一大類細胞核無核膜包裹，只存在稱作核區(qū)的裸露的DNA的原始單細胞生物。包括真細菌，和古生菌兩大類。第一節(jié) 細菌

1.細菌：是一類細胞細短（直徑約0.5um，長度約0.5-5um）、結(jié)構(gòu)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。

2.被譽為“生物界超級明顯”的是大腸桿菌（Escherichia coli）。一，細胞的形態(tài)結(jié)構(gòu)及其功能

（一）形態(tài)和染色

1.細菌的形態(tài)及其簡單，基本上只有球狀，桿狀和螺旋狀三大類。2.球菌：球狀的細菌稱為球菌。根據(jù)其分裂的方向及隨后互相間的連接方式可分為單球菌，雙球菌，四聯(lián)球菌，八疊球菌，鏈球菌和葡萄球菌等。

桿菌：桿狀的細菌稱為桿菌，其細胞外形較球菌復雜，常有短桿狀，棒桿狀，梭狀，梭桿狀等。

螺旋菌：螺旋狀的細菌稱螺旋菌，若螺旋不足一環(huán)則稱為弧菌，滿2-6環(huán)小型，堅硬的螺旋狀細菌可稱為螺菌，而旋轉(zhuǎn)周數(shù)多（超過6環(huán)），體長而柔軟的螺旋狀細菌則專稱為螺旋體。

3.量度細菌大小的單位是um，E.coli作代表，它的細胞平均長度約為2um，寬度約為0.5um。fishelsoni（費氏刺尾魚菌），細胞長達200-500um，芬蘭學者E.O.Kajander報道了最小的細菌——納米細菌。直徑為大腸桿菌的十分之一（50nm或0.05um）4.染色方法見表1（P11）

各種細菌經(jīng)革蘭氏染色法染色后，能區(qū)分成為兩大類，一類最終染成紫色，稱為革蘭氏陽性細菌（G+）,另一類被染成紅色稱為革蘭氏陰性細菌（G-）

（二）構(gòu)造 見圖2（P11）

1.細菌細胞的一般構(gòu)造

（1）細胞壁：位于細胞最外的一層厚實，堅韌的外被，主要成分為肽聚糖，具有固定細胞外形和保護細胞不受損傷等多種生理功能。

細胞壁主要功能：1）固定細胞外形和提高機械強度，使其免受滲透壓等外力的損傷2）為細胞的生長，分裂和鞭毛運動所必需3）阻擋大分子有害物質(zhì)進入細胞4）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> G+細菌的細胞壁：特點是厚度大和化學組分簡單，一般含90％肽聚糖和10％磷壁酸。

肽聚糖：又稱粘肽，胞壁質(zhì)或戰(zhàn)質(zhì)復合物，是真細菌細胞壁中特有的成分。以G +細菌金黃色葡萄球菌的肽聚糖作介紹。肽聚糖分子由肽和聚糖兩部分組成，其中的肽包括四肽尾和肽橋兩種。而聚糖則是由N-乙酰葡糖胺和N-乙酰胞壁酸兩種單糖相互間隔連接成的長鏈。詳見圖3（P13）圖4（P13）由圖4知每一個肽聚糖單體由3個部分組成：○雙糖單位：由一個N-乙酰葡糖胺通過β-1，4-糖苷鍵與另一個N-乙酰胞壁酸相連。這一對雙糖單位中的β-1，4-糖苷鍵很容易被一種廣泛存在于卵清，人淚和鼻涕以及部分細菌和噬菌體中的溶解酶水解。○四肽尾：是由4個氨基酸分子按L型與D型交替方式連接而成。在S.aureus中，接在N-乙酰胞壁酸上的四肽尾為L-Ala→D-Glu→L-Lys→D-Ala。○肽橋在S.aureus中，肽橋為甘氨酸五肽，它起著連接前后2個四肽尾分子的橋梁作用。肽橋的變化甚多，由此形成了“肽聚糖的多樣性”。

磷酸壁：是結(jié)合在G+細菌細胞壁上的一種酸性多糖，主要成分為甘油磷酸或核糖醇磷酸。磷酸壁分為兩種，一類與肽聚糖分子進行共價結(jié)合的稱壁磷壁酸，其含量會隨培養(yǎng)基成分而改變；另一類是跨越肽聚糖層并與細胞膜相交聯(lián)的稱為膜磷壁酸或脂磷壁酸。磷壁酸主要功能為○通過分子上的大量負電荷濃縮細胞周圍的正二價鎂離子，以提高細胞膜上一些合成酶的活力○貯藏元素○調(diào)節(jié)細胞內(nèi)自溶素的活力，防止細胞因自溶而死亡○作為噬菌體的特異性吸附受體○賦予G+細菌特異的表面抗原，用于菌種鑒別○增強某些致病菌對宿主細胞的粘連，避免白細胞吞噬，并有抗補體的作用。

<2> G-細菌的細胞壁：特點是厚度較G+細菌薄，層次較多，成分較復雜，肽聚糖層很薄，故機械強度較G+細菌弱。以E.coli為例：

G-細菌肽聚糖單體結(jié)構(gòu)和G+細菌基本相同，差別僅在于：○四肽尾的第三個氨基酸分子不是L-Lys而是內(nèi)消旋二氨基庚二酸（m-DAP）所代替○沒有特殊的肽橋，前后兩單體間的連接僅通過甲四肽尾的第四個氨基酸（D-Ala）的羧基與乙四肽尾的第三個氨基酸（m-DAP）的氨基直接相連。

外膜：又稱外壁，是G-細菌特有的結(jié)構(gòu)，它位于最外層，化學成分為脂多糖，磷脂和若干種外膜蛋白。具有控制細胞的透性，提高二價鎂離子濃度，決定細胞壁抗原多樣性等作用。

脂多糖：是位于G-細菌細胞壁最外層的一層較厚的類脂多糖類物質(zhì)，由類脂A，核心多糖和O-特異側(cè)鏈3部分組成。

外膜蛋白：指嵌合在LPS和磷脂層外膜上的20余種蛋白。進入外膜的三聚體跨膜蛋白稱為孔蛋白。

周質(zhì)空間：在G-細菌中，其外膜與細胞膜間的狹窄膠質(zhì)空間。

<3> 古生菌的細胞壁：在古生菌中除Thermoplasma（熱原體屬）沒有細胞壁外，其余都具有與真細菌功能相似的細胞壁。其細胞壁中都不含真正的肽聚糖，而含假肽聚糖，糖蛋白或蛋白質(zhì)。

古生菌：又稱古細菌是一個在進化途徑上很早與真細菌和真核生物相互獨立的生物類群，主要包括一些獨特生態(tài)類型的原核生物，如大多數(shù)嗜極菌包括極端嗜鹽菌，極端嗜熱菌和Thermoplasma（熱原體屬）等。

假肽聚糖：結(jié)構(gòu)與肽聚糖類似，但其多糖骨架則由N-乙酰葡糖胺和N-乙酰塔羅糖胺糖醛酸以及β-1,3-糖苷鍵交替連接而成。

<4> 缺壁細菌：在自然界長期進化中和在實驗室的自發(fā)突變中都會產(chǎn)生少數(shù)缺細胞壁的種類的細菌。詳見表7（P17）

L型細菌：專指那些實驗室或宿主體內(nèi)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。由英國李斯特（Lister）于1935年發(fā)現(xiàn)。故稱L型細菌。

原生質(zhì)體：指在人工條件下，用溶菌酶除盡原有細胞壁或用青霉素抑制新生細胞壁合成后，所得到的僅有一層細胞膜包裹的圓球狀滲透敏感細胞。G+細菌最易形成原生質(zhì)體。球狀體：又稱原生質(zhì)球，指還殘留了部分細胞壁的原生質(zhì)體。支原體：是在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，因為它細胞膜中含有一般原核生物所沒有的甾醇，故缺乏細胞壁，其細胞膜仍有較高的機械強度。

<5> 革蘭氏染色的機制：細節(jié)為通過結(jié)晶紫液初染和碘液媒染后，在細菌的細胞膜內(nèi)可形成不溶水的結(jié)晶紫與碘的復合物。G+細菌由于其細胞壁較厚，肽聚糖網(wǎng)層次多和交聯(lián)致密，故遇脫色劑乙醇處理時，因失水而使網(wǎng)孔縮小，再加上它不含類脂，故乙醇的處理不會溶出縫隙，因此能把結(jié)晶紫與碘的復合物牢牢留在壁內(nèi)，使其保持紫色。反之，G-細菌因其細胞壁薄，外膜層類脂含量高，肽聚糖層薄和交聯(lián)度差，遇到脫色劑乙醇后，以類脂為主的外膜迅速溶解，這時薄而松散的肽聚糖網(wǎng)不能阻擋結(jié)晶紫與碘復合物的溶出，因此細胞退成無色。這時，再經(jīng)沙黃等紅色染料復染，就使G-細菌呈現(xiàn)紅色，而使G+細菌則仍保留最初的紫色。（2）細胞膜：又稱細胞質(zhì)膜，質(zhì)膜或內(nèi)膜，是一層緊貼在細胞壁內(nèi)側(cè)，包圍這細胞質(zhì)的柔軟，脆弱，富有彈性的半透性薄膜，由磷脂和蛋白質(zhì)組成。

細胞膜的主要成分是磷脂，而膜是由兩層磷脂分子整齊地對稱排列而成的。其中每一個磷脂分子由一個帶正電荷且能溶于水的極性頭（磷酸端）和一個不帶電荷，不溶于水的非極性端（羥端）所構(gòu)成。

在常溫下，磷脂雙分子層呈液態(tài)，其中嵌埋著許多具運輸功能，有時分子內(nèi)還存在運輸通道的整合蛋白，或內(nèi)嵌蛋白，而在磷脂雙分子層的外表面則漂浮著許多具有酶促作用的周邊蛋白或膜外蛋白。它們都可以在磷脂的表層或內(nèi)層作側(cè)向運動，以執(zhí)行其相應的生理功能。關(guān)于細胞膜的結(jié)構(gòu)和功能的解釋，較多學者傾向于液態(tài)鑲嵌模型要點為：<1>膜的主體是脂質(zhì)雙分子層<2>脂質(zhì)雙分子層具有流動性<3>整合蛋白因其表面呈疏水性，故可溶于脂質(zhì)雙分子層的疏水性內(nèi)層中<4>周邊蛋白表面含有親水基團，故可通過靜電引力與脂質(zhì)雙分子層表面的極性頭相連<5>脂質(zhì)雙分子間或脂質(zhì)與蛋白質(zhì)分子間無共價結(jié)合<6>脂質(zhì)雙分子層猶如海洋，周邊蛋白在其上作“漂浮”運動，而整合蛋白則似冰山沉浸在其中作橫向移動。細胞膜具有以下生理功能：<1>能選擇性地控制細胞內(nèi)，外的營養(yǎng)物質(zhì)和代謝產(chǎn)物的運送<2>是維持細胞內(nèi)正常滲透壓的結(jié)構(gòu)屏障<3>是合成細胞壁和糖被有關(guān)成分的重要場所<4>膜上含有與氧化磷酸或光和磷酸化等能量代謝有關(guān)的酶系<5>是鞭毛基體的著生部位，并可提供鞭毛旋轉(zhuǎn)運動所需要得能量。

間體：它是一種由細胞膜內(nèi)褶而形成的囊狀構(gòu)造，其內(nèi)充滿著層狀或管狀的泡囊。多見于G+細菌。

古生菌的細胞膜的獨特性和多樣性：<1>其磷脂的親水頭仍由甘油組成，但疏水尾卻由長鏈烴組成，一般都是異戊二烯的重復單位<2>親水頭與疏水尾間通過特殊的醚鍵連接而成甘油二醚或甘油四醚，而在其他的原核生物或真核生物中則是通過酯鍵把甘油和脂肪酸連接的。<3>古細菌的細胞膜中存在著獨特的單分子層或單，雙分子層混合膜<4>在甘油分子的C3位上，可連接多種與真細菌和真核生物細胞膜上不同的基團，如磷酸酯基等<5>細胞膜上含有多種獨特脂類。（3）細胞質(zhì)和內(nèi)含物

細胞質(zhì)：是指被細胞膜包圍的除核區(qū)以外的一切半透明，膠體狀，顆粒狀物質(zhì)的總稱。含水量80％。原核生物的細胞質(zhì)是不流動的。主要成分為核糖體，貯藏物，酶類，中間代謝物，質(zhì)粒等，細胞內(nèi)含物：指細胞質(zhì)內(nèi)一些形狀較大的顆粒狀構(gòu)造主要有：<1>貯藏物：一類由不同化學成分累積而成的不溶性顆粒。如聚-β-羥丁酸（簡稱：PHB可用尼羅藍或蘇丹黑染色）；異染粒（又稱迂回體或捩轉(zhuǎn)菌素，可用美蘭或甲苯胺藍染成紅紫色）兩者化學式見書P21。<2>磁小體：主要成分為Fe3O4，外有一層磷脂，蛋白質(zhì)或糖蛋白膜包裹，無毒，具有導向功能。<3>羧酶體：又稱羧化體，在自養(yǎng)細菌的CO2固定中起著關(guān)鍵作用。<4>氣泡（4）核區(qū)：又稱核質(zhì)體，原核擬核或核基因組。用富爾根染色法可見呈紫色。2.細菌細胞的特殊構(gòu)造

（1）糖被：包被于某些細菌細胞壁外地一層厚度不定的透明膠狀物質(zhì)。糖被按其有無固定層次，層次厚薄又可細分為莢膜，微莢膜，粘液層和菌膠團等數(shù)種。功能有：<1>保護作用<2>貯藏養(yǎng)料<3>作為透性屏障和離子交換系統(tǒng)，以保護細菌免受重金屬離子的毒害<4>表面附著作用<5>細菌間的信息識別作用<6>堆積代謝廢物。應用有：<1>用于菌種鑒定<2>用作藥物和生化試劑<3>用作工業(yè)原料<4>用于污水的生物處理。

（2）鞭毛：生長在某些細菌表面的長絲狀，波曲的蛋白質(zhì)附屬物。原核生物的鞭毛都用共同的構(gòu)造，它由基體，鉤形鞘和鞭毛絲3部分組成。

現(xiàn)在以典型的G-細菌E.coli的鞭毛為例作一介紹（見圖P23）鞭毛的基體由4個環(huán)的盤狀物組成，最外層為L環(huán)，接著P環(huán)，S環(huán)，M環(huán)。把鞭毛基體與鞭毛絲連在一起的構(gòu)造稱鉤形鞘或鞭毛鉤，其上著生一條長約為15-20nm的鞭毛絲。鞭毛絲是由許多鞭毛蛋白亞基沿著中央孔道作螺旋狀纏繞而成。鞭毛的生長是靠其頂部延伸而非基部延伸。G+細菌的鞭毛結(jié)構(gòu)較簡單，除其基體僅有的S和M兩環(huán)外，其余與G-相同。

鞭毛的生理功能是運動，這是原核生物實現(xiàn)其趨性的最有效方式。

“栓菌”試驗：即設(shè)法把單毛菌鞭毛的游離端用相應抗體牢固的栓在載玻片上，然后在光鏡下觀察該細胞的行為，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，該菌只能在載玻片上不斷打轉(zhuǎn)而未作伸縮揮動，因而肯定了“旋轉(zhuǎn)論”的正確性。

（3）菌毛：又稱纖毛，傘毛或須毛，是一種長在細菌體表的蛋白質(zhì)類附屬物，具有使菌體附著于物體表面上的功能。

（4）性毛：又稱性菌毛，構(gòu)造和成分與菌毛相同，比菌毛長，多見G-細菌雄性菌株中，具有向雌性菌株傳遞遺傳物質(zhì)的作用，有的還是RNA噬菌體的特異性吸附受體。

（5）芽孢和其他休眠構(gòu)造

芽孢：某些細菌在其生長發(fā)育后期，在細胞內(nèi)形成一個圓形或橢圓形，壁厚，含水量低，抗逆性強的休眠構(gòu)造。結(jié)構(gòu)圖見書P26 細菌的休眠構(gòu)造除芽孢外還有孢囊。

（6）伴孢晶體：在芽孢旁形成一顆菱形，方形或不規(guī)則的堿溶性蛋白質(zhì)晶體。伴孢晶體對鱗翅目，雙翅目和鞘翅目等200多種昆蟲和動植物線蟲有毒殺作用，因此可作生物農(nóng)藥。

（三）細菌的繁殖

1.裂殖：指一個細胞通過分裂而形成兩個子細胞的過程。一般細菌均進行橫分裂。包括：二分裂，三分裂和復分裂三中類型。

2.芽殖：指在母細胞表面先形成一個小突起，待其長大到與母細胞相仿后再相互分離并獨立生活的一種繁殖方式。二，細菌的群體形態(tài)

（一）在固體培養(yǎng)基上（內(nèi)）的群體形態(tài)：呈菌落，菌苔。

菌落：細胞生長繁殖并形成細胞堆。菌苔：菌落相互連接成片。菌落的特征為：一般呈現(xiàn)濕潤，較光滑，較透明，較粘稠，易挑取，質(zhì)地均勻以及菌落正反面或邊緣與中央部位的顏色一致等。

（二）在半固體培養(yǎng)基上（內(nèi)的群體形態(tài)）詳見書P29

（三）在液體培養(yǎng)基上（內(nèi)）的群體形態(tài)：多數(shù)表現(xiàn)為混濁，部分表現(xiàn)為沉淀。一些好氧細菌則在液面上大量生長，形成有特征性的，厚薄有差異的菌醭，菌膜或環(huán)狀，小片狀不連續(xù)的菌膜等。第二節(jié) 放線菌 放線菌：是一類主要呈菌絲狀生長和以孢子繁殖的陸生性較強的原核生物。放線菌幾乎都呈革蘭氏陽性細菌。廣泛的分布在含水量較低，有機物較豐富和呈微堿性的土壤中。絕大多數(shù)屬于有益菌。

一，放線菌的形態(tài)構(gòu)造

（一）典型的放線菌——鏈霉菌的形態(tài)構(gòu)造 鏈霉菌細胞呈絲狀分枝，分枝會形成基內(nèi)菌絲，同時其上又不斷向空間方向分化為氣生菌絲。大部分氣生菌絲成熟會分化為孢子絲，并通過橫割分裂方式，產(chǎn)生成串的分生孢子。詳見圖（P30）

（二）其他放線菌所特有的形態(tài)結(jié)構(gòu)。詳見書P31-P32 二，放線菌的繁殖

多數(shù)放線菌是以各種孢子繁殖，僅少數(shù)種類是以基內(nèi)菌絲分裂形成孢子狀細胞進行繁殖的。放線菌的孢子是橫割分裂，其途徑有<1>細胞膜內(nèi)陷，再由外向內(nèi)逐漸收縮，形成完整的橫割膜，把孢子絲分割成許多分生孢子<2>細胞壁和膜同時內(nèi)陷，再逐步向內(nèi)縮，將孢子絲裂成一串分生孢子。

三，放線菌的群體特征

（一）在固體培養(yǎng)基上

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”。

（二）在液體培養(yǎng)基上（內(nèi)）

常見到液面與瓶壁交界處粘著一圈菌苔，培養(yǎng)基澄清不混，其中懸浮著許多珠狀菌絲團，一些大型菌絲團則沉在瓶底。第三節(jié) 藍細菌

1.藍細菌：舊名藍藻或藍綠藻，是一類進化歷史悠久，革蘭氏染色陰性，無鞭毛，含葉綠素a，能進行氧化光合作用的大型原核生物。有“先鋒生物”之美稱。細胞形態(tài)多樣，大體有5類：<1>由二分裂形成的單細胞<2>由復分裂形成的單細胞<3>有異形胞的菌絲<4>無異形胞菌絲<5>分枝狀菌絲。

2.構(gòu)造與G-細菌相似，細胞壁雙層，含肽聚糖。細胞內(nèi)有能固定CO2的羧酶體。細胞質(zhì)周圍有復雜的光合色素層，通常以類囊體的形式出現(xiàn)，其中含葉綠素a和藻膽素。

3.藍細菌的細胞幾種特化形式：<1>異形胞<2>靜息孢子：一種長在細胞鏈中間或末端的形大，壁厚，色深的休眠細胞<3>鏈絲段<4>內(nèi)孢子 第四節(jié) 支原體，立克次氏體和衣原體 從支原體，立克次氏體和衣原體其寄生性逐步增強。它們是介于細菌與病毒間的一類原核生物。

一，支原體

1.支原體：是一類無細胞壁，介于獨立生活和細胞內(nèi)寄生生活間的最小型原核生物。一般稱侵染植物的支原體為類支原體?；蛑苍w

2.支原體特點有：<1>細胞很小<2>細胞膜含甾醇，比其他原核生物的膜更堅韌<3>因無細胞壁，故呈G-且形態(tài)易變，對滲透壓較敏感<4>菌落小<5>以二分裂和出芽等方式繁殖<6>能在含血清，酵母膏和甾醇等營養(yǎng)豐富的培養(yǎng)基上生長<7>多數(shù)能以糖類作能源，能在有氧或無氧條件下進行氧化型或發(fā)酵型產(chǎn)能代謝<8>基因組很小。二，立克次氏體 1.立克次氏體：是一類專性寄生于真核細胞內(nèi)的G-原核生物。與支原體的區(qū)別在于有細胞壁和不能獨立生活，與衣原體的區(qū)別在于細胞較大，無過濾性和存在產(chǎn)能代謝系統(tǒng)。2.特點：<1>細胞較大<2>有細胞壁<3>細胞形態(tài)多樣<4>除少數(shù)外，均在真核細胞內(nèi)營細胞內(nèi)專性寄生<5>以二分裂方式繁殖<6>存在不完整的產(chǎn)能代謝途徑<7>對四環(huán)素和青霉素等抗生素敏感<8>對熱敏感<9>一般可培養(yǎng)在雞胚，敏感動物或HeLa細胞株的組織培養(yǎng)物上<10>基因組很小

3.立克次氏體是人類斑疹傷寒，恙蟲熱和Q熱等嚴重傳染病得病原體。三，衣原體

1.衣原體：是一類在真核細胞內(nèi)營專性能量寄生的小型G-原核生物。2.特點：<1>有細胞構(gòu)造<2>細胞內(nèi)同時含RNA和DNA兩種核酸<3>有細胞壁（但缺肽聚糖），G-<4>有核糖體<5>缺乏產(chǎn)生能量的酶系，須嚴格細胞內(nèi)寄生<6>以二分裂方式繁殖<7>對抑制細菌的抗生素和藥物敏感<8>只能用雞胚卵黃囊膜，小白鼠腹腔或HeLa細胞組織培養(yǎng)物等活體進行培養(yǎng)。

3.具有感染力的細胞稱作原體。無感染力的細胞稱為始體或網(wǎng)狀體。4.面前被承認的衣原體有三種即鸚鵡熱，沙眼，肺炎衣原體。

第二章 真核微生物的形態(tài)，構(gòu)造和功能

第一節(jié) 真核微生物概述

真核生物：是一類細胞核具有核膜，能進行有絲分裂，細胞質(zhì)中存在線粒體或同時存在葉綠體等多種細胞器的生物。真菌，顯微藻類和原生動物等是屬于真核生物類得微生物，故稱為真核微生物。其構(gòu)造詳見P39-40圖2-1a，b 一，真核生物與原核生物的比較 詳見P40表2-1 二，真核微生物的主要類群

真核微生物主要包括菌物界中的真菌，粘菌，假菌，植物界中的顯微藻類和動物界中的原生動物。

1.菌物界：是指與動物界，植物界相并列的一大群無葉綠素，依靠細胞表面吸收有機養(yǎng)料，細胞壁一般含有幾丁質(zhì)的真核微生物。一般包括真菌，粘菌，假菌。

2.真菌是最重要的真核微生物，它特點是：<1>無葉綠素<2>一般具有發(fā)達的菌絲體<3>細胞壁多數(shù)含幾丁質(zhì)<4>營養(yǎng)方式為異養(yǎng)吸收型<5>以產(chǎn)生大量無性和有性孢子分方式進行繁殖<6>陸生性較強 三，真核微生物的細胞構(gòu)造

（一）細胞壁

1.真菌的細胞壁 主要成分是多糖，另有少量的蛋白質(zhì)和脂類。多糖構(gòu)成了細胞壁中有形的微纖維和無定形基質(zhì)的成分。低等真菌的細胞壁成分是以纖維素為主，酵母菌以葡聚糖為主，高等陸生真菌則以幾丁質(zhì)為主。

2.藻類的細胞壁 其結(jié)構(gòu)骨架多由纖維素組成，以微纖維的方式層狀排列。

（二）鞭毛與纖毛 形態(tài)較長，數(shù)目較少的稱為鞭毛，而形態(tài)較短，數(shù)量較多者稱為纖毛。鞭毛與纖毛的構(gòu)造基本相同，都由伸出細胞外的鞭桿，嵌埋在細胞質(zhì)膜上的基體以及把這兩者相連的過渡區(qū)共3部分組成。結(jié)構(gòu)詳見P43

（三）細胞質(zhì)膜 詳見P44

（四）細胞核 真核生物的細胞核由核被膜，染色質(zhì)，核仁和核基質(zhì)等構(gòu)成。

（五）細胞質(zhì)和細胞器

細胞質(zhì)：位于細胞質(zhì)膜和細胞核間的透明，粘稠，不斷流動并充滿各種細胞器的溶膠。1.細胞基質(zhì)和細胞骨架

細胞基質(zhì)：在真核細胞中，除細胞器以外的膠狀溶液。細胞骨架：是有微管，肌動蛋白絲和中間絲3中蛋白質(zhì)纖維構(gòu)成的細胞支架，具有支持，運輸和運動等功能。2.內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和核糖體

內(nèi)質(zhì)網(wǎng)：指細胞質(zhì)中一個與細胞基質(zhì)相隔離，但彼此相通的囊腔和細管系統(tǒng)，它由脂質(zhì)分子層圍成。

核糖體：又稱核糖蛋白，是存在于一切細胞中的無膜包裹的顆粒狀細胞器，具有蛋白質(zhì)合成功能。由40％蛋白質(zhì)和60％RNA共價結(jié)合而成。

3.高爾基體：又稱高爾基復合體，是一種由4-8個平行堆疊的扁平膜囊和大小不等的囊泡所組成的膜聚合體，其上無核糖體。功能是將糙面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)合成的蛋白質(zhì)進行濃縮，并與自身合成的糖類，脂類結(jié)合，形成糖蛋白，脂蛋白分泌泡，通過外排作用分泌到細胞外。4.溶酶體：是一種由單層膜包裹，內(nèi)含多種酸性水解酶的小球形，囊泡狀細胞器，主要功能是細胞內(nèi)的消化作用。

5.微體：是一種由單層膜包裹的，與溶酶體相似的小球形細胞器，但其內(nèi)所含的酶與溶酶體不同，主要是含氧化酶和過氧化酶的微體，又稱過氧化物酶體。功能是使細胞免受H2O2毒害，并能氧化分解脂肪酸。

6.線粒體：是進行氧化磷酸化反應的重要細胞器，其功能是把蘊藏在有機物中的化學潛能轉(zhuǎn)化為生命活動所需能量，是一切真核細胞的“動力車間”。

線粒體外形呈囊狀，構(gòu)造十分復雜，由內(nèi)外兩層膜包裹，囊內(nèi)充滿液態(tài)的基質(zhì)，內(nèi)膜向基質(zhì)內(nèi)伸展，形成了大量有雙層內(nèi)膜構(gòu)成的嵴。結(jié)構(gòu)圖見P46線粒體內(nèi)膜表面上著生著許多基粒。

7.葉綠體：一種由雙層膜包裹，能轉(zhuǎn)化光能為化學能的綠色顆粒狀細胞器，只存在于綠色植物的細胞中，具有進行光合作用——把CO2和H2O合成葡萄糖釋放O2的功能。葉綠體是自養(yǎng)型真核生物的“炊事房”

葉綠體外形多為扁平的圓形或橢圓形，略呈凸透鏡狀。

葉綠體構(gòu)造由3個部分組成，包括葉綠體膜，內(nèi)囊體和基質(zhì)。葉綠體膜又分為內(nèi)膜，外膜和內(nèi)囊膜三種。結(jié)構(gòu)圖詳見P46 8.液泡：存在于真菌和藻類等真核微生物細胞中的細胞器，由單位膜分隔。有維持細胞滲透壓和貯藏營養(yǎng)物質(zhì)的功能，而且還有溶酶體的功能。

9.膜邊體：是一種位于菌絲細胞四周的質(zhì)膜與細胞壁間，由單層膜包裹的細胞器。內(nèi)含泡狀物或顆粒狀物?？捎筛郀柣w或內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的特定部位形成。

10.幾丁質(zhì)酶體：又稱殼體。一種活躍于各種真菌菌絲體頂端細胞中的微小泡囊，內(nèi)含幾丁質(zhì)合成酶，功能是把其中所含的酶源源不斷地輸送到菌絲尖端細胞壁表面，使該處不斷合成幾丁質(zhì)微纖維，從而保證菌絲不斷向前延伸。

11.氫化酶體：一種由單層膜包裹的球狀細胞器，內(nèi)含氫化酶，氧化還原酶，鐵氧還蛋白和丙酮酸。通常只存在于鞭毛基體附近。只存在于厭氧性原生動物和厭氧真菌中。第二節(jié) 酵母菌

酵母菌：一般泛指能發(fā)酵糖類的各種單細胞真菌。有5個特點：<1>個體一般以單細胞狀態(tài)存在<2>多數(shù)營出芽繁殖<3>能發(fā)酵糖類產(chǎn)能<4>細胞壁常含有甘露聚糖<5>常生活在含糖量較高，酸度較大的水生環(huán)境中。

一，分布及與人類的關(guān)系 可認為它是人類的“第一種家養(yǎng)微生物” 二，細胞的形態(tài)和構(gòu)造 結(jié)構(gòu)圖見P48

（一）細胞膜

酵母菌細胞膜由3層結(jié)構(gòu)組成，主要成分是蛋白質(zhì)，類脂和少量糖。細胞膜上含有豐富的維生素D的前體——麥角甾醇，經(jīng)紫外線照射能轉(zhuǎn)化成維生素D2，故可作為維生素D的來源。

（二）細胞壁

主要成分是“酵母纖維素”，呈三明治狀——外層為甘露聚糖，內(nèi)層為葡聚糖，中間夾雜著一層蛋白質(zhì)。

（三）細胞核

酵母菌具有多孔核膜包裹起來的定形的細胞核?？捎闷芳t或姬姆薩染色法，可見核內(nèi)染色體。除核外，酵母菌線粒體，2um質(zhì)粒以及少數(shù)酵母菌線狀質(zhì)粒中，也含有DNA。線粒體DNA呈環(huán)狀。2um質(zhì)粒：是一個閉合環(huán)狀超螺旋DNA分子，長約2um，故名。

（四）其他構(gòu)造 成熟的酵母菌細胞中有一個大形液泡，少數(shù)酵母菌中存在微體。三，酵母菌的繁殖方式和生活史

繁殖方式見表P49。只進行無性繁殖的酵母菌稱為“假酵母”或“擬酵母”，具有有性生殖的酵母菌稱為“真酵母”。

（一）無性繁殖 1.芽殖

一種最常見的繁殖方式。酵母菌細胞上長出芽體，芽體上可形成新的芽體，形成了呈簇狀的細胞團。當它們進行一連串的芽殖后，長大的子細胞與母細胞不立即分離，其間僅以狹小的面積相連，則這種藕節(jié)狀的細胞串就稱為假菌絲。如果細胞相連，且其間的橫隔面積與細胞直徑一致，這種竹節(jié)狀的細胞串稱為真菌絲。芽體又稱芽孢子。

2.裂殖 少數(shù)酵母菌如（擲孢酵母屬）具有與細菌相似的二分裂繁殖方式。3.產(chǎn)生無性孢子

（二）有性繁殖

酵母菌是以形成子囊和子囊孢子的方式進行有性繁殖，（三）酵母菌的生活史

生活史：又稱生命周期，指上一代生物個體經(jīng)一系列生長，發(fā)育階段而產(chǎn)生下一代個體的全部過程。不同酵母菌生活史可分為3類。

1.營養(yǎng)體既能以單倍體也能以二倍體形式存在。代表菌：S.cerevisiae。其特點是<1>一般情況下都以營養(yǎng)體狀態(tài)進行出芽繁殖<2>營養(yǎng)體既能以單倍體也能以二倍體形式存在<3>在特定的條件下才進行有性繁殖。其生活史為：<1>子囊孢子在合適的條件下發(fā)芽產(chǎn)生單倍體營養(yǎng)細胞<2>單倍體營養(yǎng)細胞不斷地進行出芽繁殖<3>兩個性別不同的營養(yǎng)細胞彼此接合，在質(zhì)配后發(fā)生核配，形成二倍體營養(yǎng)細胞<4>二倍體營養(yǎng)細胞不進行核分裂，而是不斷進行出芽繁殖<5>在以醋酸鹽為唯一或主要碳源，同時又缺乏氮源等特定條件下，二倍體營養(yǎng)細胞最易轉(zhuǎn)變成子囊，這時細胞核才進行減數(shù)分裂<6>子囊經(jīng)自然或人為破壁后，可釋放出其中的子囊孢子。2.營養(yǎng)體只能以單倍體形式存在

代表：八孢裂殖酵母。特點：<1>營養(yǎng)細胞為單倍體<2>無性繁殖為裂殖<3>二倍體細胞不能獨立生活。

生活史分5階段：<1>單倍體營養(yǎng)細胞借裂殖方式進行無性繁殖<2>兩個營養(yǎng)細胞接觸后形成結(jié)合管，發(fā)生質(zhì)配后即行核配<3>二倍體的核分裂3次，第一次為減數(shù)分裂<4>形成8個單倍體的子囊孢子<5>子囊破裂，釋放子囊孢子 3.營養(yǎng)體只能以二倍體形式存在

代表：路德類酵母。特點：<1>營養(yǎng)體為二倍體，不斷進行芽殖，此階段最長<2>單倍體的子囊孢子在子囊內(nèi)發(fā)生接合<3>單倍體階段僅以子囊孢子的形式存在，不能進行獨立生活。生活史：<1>單倍體子囊孢子在子囊內(nèi)成對接合，并發(fā)生質(zhì)配和核配<2>接合后的二倍體細胞萌發(fā)，穿破子囊壁<3>二倍體的營養(yǎng)細胞可獨立生活，通過芽殖方式進行無性繁殖<4>在二倍體營養(yǎng)細胞內(nèi)的核發(fā)生減數(shù)分裂。四，酵母菌菌落

固體培養(yǎng)基上與細菌菌落相仿，一般呈較濕潤，較透明，表面較光滑，容易挑起，菌落質(zhì)地均勻，正面與反面以及邊緣與中央部位的顏色較一致。詳見P52 第三節(jié) 絲狀真菌——霉菌

霉菌：是絲狀真菌的一個俗稱，指那些菌絲體較發(fā)達又不產(chǎn)生大型肉質(zhì)子實體結(jié)構(gòu)的真菌。一，分布以及與人類的關(guān)系

<1>工業(yè)上，檸檬酸，葡萄糖酸，L-乳酸的發(fā)酵生產(chǎn)<2>食品制造上，如醬油和干酪<3>在基礎(chǔ)理論研究方面，是良好的實驗材料<4>可引起工農(nóng)業(yè)產(chǎn)品霉變<5>是植物最主要的病原菌<6>引起動物和人體傳染病 二，細胞形態(tài)和構(gòu)造

（一）菌絲及其延伸過程 霉菌營養(yǎng)體的基本單位是菌絲

（二）菌絲體及其各種分化形式 菌絲體：許多菌絲相互交織而成的一個菌絲集團。菌絲體分兩類：密布在固體營養(yǎng)基質(zhì)內(nèi)部，主要執(zhí)行吸取營養(yǎng)物功能的菌絲體稱為營養(yǎng)菌絲體。而伸展到空間的菌絲體稱為氣生菌絲體。

1.營養(yǎng)菌絲體的特化形態(tài)

（1）假根（2）匍匐菌絲（3）吸器：可侵入細胞內(nèi)形成指狀，球狀或絲狀結(jié)構(gòu)，用以吸取宿主細胞內(nèi)養(yǎng)料而不使其致死。（4）附著胞（5）附著枝（6）菌核：是一種形態(tài)，大小不一的休眠菌絲組織（7）菌索（8）菌環(huán)和菌網(wǎng) 2.氣生菌絲的特化形態(tài)

氣生菌絲主要特化成各種形態(tài)的子實體。

（1）結(jié)構(gòu)簡單的子實體 無性孢子如青霉菌的分生孢子頭，Mucor的孢子囊。有性孢子的簡單子實體如擔子菌的擔子

（2）結(jié)構(gòu)復雜的子實體 無性孢子有分生孢子器，分生孢子座和分生孢子盤等。能產(chǎn)生有性孢子的，結(jié)構(gòu)復雜的子實體，稱為子囊果。子囊果有3類：<1>閉囊殼<2>子囊殼<3>子囊盤

3.菌絲體在液體培養(yǎng)基的特化形態(tài) 真菌在液體培養(yǎng)基中進行通氣攪拌或振蕩培養(yǎng)時，往往會產(chǎn)生菌絲球。三，真菌的孢子

特點是：小，輕，干，多以及形態(tài)色澤各異，休眠期長和有較強的抗逆性。四 霉菌的菌落

菌落形態(tài)較大，質(zhì)地疏松，外觀干燥，不透明，呈現(xiàn)或松或緊的蜘蛛網(wǎng)，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，正面與反面的顏色，構(gòu)造，以及邊緣與中心的顏色，構(gòu)造常不一致。

第四節(jié) 產(chǎn)大型子實體的真菌——蕈菌

蕈菌：又稱傘菌，通常指那些能形成大型肉質(zhì)子實體的真菌，包括大多數(shù)擔子菌類和極少數(shù)的子囊菌類。如木耳，銀耳，香菇等食用菌。

蕈菌發(fā)育過程中，菌絲分化分為5個階段：<1>形成一級菌絲<2>形成二級菌絲<3>形成三級菌絲<4>形成子實體<5>產(chǎn)生擔孢子 鎖狀聯(lián)合：形成喙狀突起而連合兩個細胞的方式不斷使雙核細胞分裂，從而使菌絲尖端不斷向前延伸。蕈菌的最大特征是形成形狀，大小，顏色各異的大型肉質(zhì)子實體。

第三章 病毒和亞病毒

第一節(jié) 病毒

病毒：是一類由核酸和蛋白質(zhì)等少數(shù)幾種成分組成的超顯微“非細胞生物”，其本質(zhì)是一種只含DNA或RNA的遺傳因子，它們能以感染態(tài)和非感染態(tài)兩種狀態(tài)存在。其特點有<1>形體極其微小，一般都能通過細菌濾器<2>沒有細胞構(gòu)造，其主要成分僅為蛋白質(zhì)和核酸兩種，故又稱“分子生物”<3>每一種病毒只含有一種核酸<4>既無產(chǎn)能酶系，也無蛋白質(zhì)和核酸合成酶系，只能利用宿主細胞內(nèi)現(xiàn)成代謝系統(tǒng)合成自身的核酸和蛋白質(zhì)組分<5>以核酸和蛋白質(zhì)等元件的裝配實現(xiàn)其大量繁殖<6>在離體條件下，能以無生命的生物大分子狀態(tài)存在，并可長期保持其侵染活力<7>對一般抗生素不敏感，但對于干擾素敏感<8>有些病毒的核酸還能整合道宿主的基因組中，并誘發(fā)潛伏性感染。一，病毒的形態(tài)構(gòu)造和化學成分

（一）病毒的形態(tài) 1.典型病毒粒的構(gòu)造

病毒粒：有時也稱病毒顆粒或病毒粒子，專指成熟，結(jié)構(gòu)完整的和有感染性的單個病毒。病毒粒的基本成分是核酸和蛋白質(zhì)，核酸位于它的中心，稱為核心或基因組。蛋白質(zhì)包圍在核心周圍，形成了衣殼，衣殼是病毒粒的主要支架結(jié)構(gòu)和抗原成分，由許多在電鏡下可辨別的形態(tài)學亞單位——衣殼粒構(gòu)成。核心和衣殼合稱核衣殼，其核衣殼外還被一層含蛋白質(zhì)或糖蛋白的類脂雙層膜覆蓋著，這層膜稱為包膜，有的包膜上還長有突刺等附屬物。2.病毒粒的對稱體制

病毒粒的對稱體制只有兩種，即螺旋對稱和二十面體對稱。另一些結(jié)構(gòu)較復雜的病毒，實質(zhì)上是上述兩種對稱相結(jié)合的結(jié)果，故稱作復合對稱。3.病毒的群體形態(tài)

病毒粒無法用光鏡觀察，但是其群體可見，如：植物細胞中的病毒包涵體，噬菌體形成的噬菌斑，動物病毒形成的空斑，植物病毒在植物葉片上形成的枯斑等。

（二）3類典型形態(tài)的病毒及其代表 1.螺旋對稱的代表——煙草花葉病毒 簡稱：TMV,外形直桿狀，長300nm，寬15nm，中空，由95％衣殼蛋白和5％單鏈RNA（ssRNA）組成。衣殼含2130個皮鞋狀的蛋白亞基即衣殼粒。亞基以逆時針方向作螺旋狀排列，共130圈。

2.二十面體對稱的代表——腺病毒

腺病毒：是一類動物病毒，首次從手術(shù)切除的小兒扁桃體中分離到，主要侵染呼吸道，眼結(jié)膜和淋巴組織。外形呈球狀，實質(zhì)卻是一典型的二十面體。衣殼由252個衣殼粒組成，包括稱作五鄰體的衣殼粒12個，以及稱作六鄰體的衣殼粒240個。每個五鄰體上突出一根末端帶有頂球的蛋白纖維，稱為刺突。核心是由36500bp的線狀雙鏈DNA（dsDNA）構(gòu)成。3.復合對稱的代表——T偶數(shù)噬菌體

E.coli的T偶數(shù)噬菌體共有3種，即T2，T4，T6。T4有頭部，頸部和尾部3部分構(gòu)成。由于頭部呈二十面體對稱，尾部呈螺旋對稱，故是一種復合對稱結(jié)構(gòu)。衣殼由8種蛋白質(zhì)組成。頭部內(nèi)藏dsDNA構(gòu)成的核心。頸部為一六角形的盤狀構(gòu)造，用以裹住吸附前得尾絲。尾部由尾鞘，尾管，基板，刺突和尾絲5部分組成。

（三）病毒的核酸 病毒的核酸種類很多，主要有以下幾個指標<1>是DNA還是RNA<2>是單鏈還是雙鏈<3>呈線狀還是環(huán)狀<4>是閉環(huán)還是缺口環(huán)<5>基因組是單分子，雙分子，三分子還是多分子<6>核酸的堿基或堿基對數(shù)，以及核苷酸序列等?？偟脕碚f，動物病毒以線狀的dsDNA和ssRNA居多，植物病毒以ssRNA為主，噬菌體以線狀dsDNA居多。

（四）病毒的大小 多數(shù)在100nm上下。二，4類病毒及其繁殖方式

（一）原核生物的病毒——噬菌體

噬菌體：即原核生物的病毒，包括噬細菌體，噬放線菌體和噬藍藻菌體等。噬菌體種類很多，主要有種主要形態(tài)，即<1>A型，dsDNA，蝌蚪狀，收縮性尾<2>B型，dsDNA，蝌蚪狀，非收縮性長尾<3>C型，dsDNA，非收縮性短尾<4>D型，ssDNA，球狀，無尾，大頂衣殼粒<5>E型，ssRNA，球狀，無尾，小頂衣殼粒<6>F型，ssDNA，絲狀，無頭尾 1.噬菌體的繁殖

噬菌體的繁殖一般為5個階段即吸附，侵入，增殖，成熟和裂解。短時間內(nèi)能連續(xù)完成以上5個階段稱為烈性噬菌體，反之，是溫和噬菌體。烈性噬菌體所經(jīng)歷的繁殖過程，稱為裂解性周期或增殖性周期。

增殖過程包括核酸復制和蛋白質(zhì)的生物合成。

裂解量：平均每一宿主細胞裂解后產(chǎn)生的子代噬菌體數(shù)。2.噬菌體效價測定 效價：表示每毫升式樣中所含有的具侵染性的噬菌體粒子數(shù)，又稱噬菌斑形成單位數(shù)或感染中心數(shù)，較常用的測定效價的方法為雙層平板法。3.一步生長曲線

定量描述烈性噬菌體生長規(guī)律的實驗曲線，稱作一步生長曲線或一級生長曲線。反映每種噬菌體的3個最重要的特征參數(shù)——潛伏期，裂解期和裂解量。

（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得一段時間。分為兩段：<1>隱晦期<2>胞內(nèi)累積期

（2）裂解期 緊接在潛伏期后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經(jīng)全部溶解，溶液中噬菌體效價達到最高點時期。4.溶源性：溫和噬菌體侵入并不引起宿主細胞裂解，稱溶源性或溶源現(xiàn)象。

溫和噬菌體存在的形式有3種：<1>游離態(tài)<2>整合態(tài)<3>營養(yǎng)態(tài)

溫和噬菌體代表：E.coli的入，Mu-1，P1，P2等，其中入噬菌體是迄今研究最清楚的一種溫和噬菌體。

（二）植物病毒

植物病毒大多為ssRNA病毒，基本形態(tài)為桿狀，絲狀和球狀，一般無包膜。其癥狀為<1>因葉綠體被破壞或不能合成葉綠素，而使葉片發(fā)生花葉，黃化或紅化癥狀<2>植株發(fā)生矮化，叢枝或畸形<3>形成枯斑或壞死。

（三）人類和脊椎動物病毒 “世紀瘟疫”或“黃色妖魔”的獲得性免疫缺陷綜合癥即艾滋病，由人類免疫缺陷病毒（HIV）引起，其結(jié)構(gòu)見P75

（四）昆蟲病毒

多數(shù)昆蟲病毒可在宿主細胞內(nèi)形成光鏡下呈多角形的包涵體，稱為多角體。

昆蟲病毒的種類主要有3種（1）核型多角體病毒（NPV），如棉鈴蟲，粘蟲和桑毛蟲。（2）質(zhì)型多角體病毒（CPV）：一類在昆蟲細胞質(zhì)內(nèi)增殖的，可形成蛋白質(zhì)包涵體的球狀病毒，如家蠶，馬尾松松毛蟲，茶毛蟲，棉鈴蟲，舞毒蛾，小地老鼠和黃地老鼠等昆蟲。（3）顆粒體病毒（GV）：一類具有蛋白質(zhì)包涵體，而每個包涵體內(nèi)通常僅含一個病毒粒的昆蟲病毒。第二節(jié) 亞病毒

凡在核酸和蛋白質(zhì)兩種成分中，只含其中之一的分子病原體，稱為亞病毒。一，類病毒

類病毒：是一類只含RNA一種成分，專性寄生在活細胞內(nèi)的分子病原體。面前只在植物體中發(fā)現(xiàn)，其所含核酸為裸露的環(huán)狀ssRNA，在馬鈴薯紡錘形塊莖病中發(fā)現(xiàn)。典型的類病毒是PSTD類病毒（PSTV）。二，擬病毒 擬病毒：又稱類病毒，殼內(nèi)病毒或病毒衛(wèi)星，是指一類包裹在真病毒粒中的有缺陷的類病毒。被擬病毒寄生的真病毒又稱輔助病毒。擬病毒首次在絨毛煙的斑駁病毒中分離到。

擬病毒有：苜蓿暫時性條斑病毒（LTSV），莨菪斑駁病毒（SNMV）和地下三葉草斑駁病毒（SCMoV）三，朊病毒

阮病毒：又稱“普利昂”或蛋白侵染子，是一類不含核酸的傳染性蛋白質(zhì)分子，因能引起宿主體內(nèi)現(xiàn)成的同類蛋白質(zhì)分子發(fā)生與其相似的構(gòu)象變化，從而可使宿主致病。在羊瘙癢病中發(fā)現(xiàn)。由阮病毒引起的有：羊瘙癢病，海綿狀腦?。ǒ偱２。┑?。它與真病毒的區(qū)別是：<1>呈淀粉樣顆粒<2>無免疫原性<3>無核酸成分<4>由宿主細胞內(nèi)的基因編碼<5>抗逆性強，能耐殺菌劑和高溫

第三節(jié) 病毒與實踐

病毒在基因工程中的應用

載體：在基因工程操作中，把外源目的基因?qū)胧荏w細胞并使之表達的中介體。除原核生物的質(zhì)粒外，病毒式最好的載體。

（一）噬菌體作為原核生物基因工程的載體

優(yōu)點有：<1>遺傳背景清楚<2>載有外源基因，仍可與宿主的染色體整合并同步復制<3>宿主范圍狹窄，使用安全<4>由于其兩端各具12個核苷酸組成的粘性末端，故可組成科斯質(zhì)粒<5>感染率極高。

（二）動物DNA病毒作為動物基因工程的載體 主要為SV40即猴病毒40

（三）植物DNA病毒作為植物基因工程的載體 主要有花椰菜花葉病毒（CaMV）

（四）昆蟲DNA病毒作為真核生物基因工程的載體

桿狀病毒在昆蟲中有廣泛的宿主，包括鱗翅目，膜翅目等它們最為外源基因載體的有點有：<1>具有在宿主細胞核內(nèi)復制的cccDNA<2>不侵染脊椎動物，對人畜十分安全<3>核型多角體蛋白基因是病毒的非必要基因區(qū)<4>可作為重組病毒的選擇性標志<5>對外源基因有很大容量<6>有強啟動子作病毒的晚期啟動子。

第四章 微生物的營養(yǎng)和培養(yǎng)基

營養(yǎng)：是指生物體從外部環(huán)境中攝取對其生命活動必需的能量和物質(zhì)，以滿足正常生長和繁殖需要的一種最基本的生理功能。

營養(yǎng)物：則指具有營養(yǎng)功能的物質(zhì)，在微生物學中，它還包括非常規(guī)物質(zhì)形式的光輻射能在內(nèi)。

第一節(jié) 微生物的6類營養(yǎng)要素 一，碳源

碳源：一切能滿足微生物生長繁殖所需碳元素的營養(yǎng)物。碳源譜詳見P83 異養(yǎng)微生物：必需利用有機碳源的微生物。自養(yǎng)微生物：以無機碳源作主要碳源的微生物。雙功能營養(yǎng)物：對一切異養(yǎng)微生物來說，其碳源同時又兼作能源的，這種碳源稱雙功能營養(yǎng)物。糖蜜：原是制糖工業(yè)中一種當作廢液處理的副產(chǎn)品，內(nèi)含豐富的糖類，氨基酸，有機酸，維生素，無機鹽和色素等。二，氮源

氮源：凡能提供微生物生長繁殖所需氮元素的營養(yǎng)源。

氮源譜：把微生物作為一個整體觀察，它們能利用的氮源范圍。其譜詳見P84 異養(yǎng)微生物對氮源的利用順序是：N.C.H.O或N.C.H.O.X優(yōu)于N.H優(yōu)于N.O優(yōu)于N類。

氨基酸自養(yǎng)型生物：一部分微生物是不需要利用氨基酸作為氮源，它們能把尿素，銨鹽，硝酸鹽甚至氮氣等簡單氮源自行合成所需要的一切氨基酸。

氨基酸異養(yǎng)型生物：需要從外界吸收現(xiàn)成的氨基酸作為氮源的微生物。三，能源

能源：能為微生物什么活動提供最初能量來源的營養(yǎng)物或輻射能。微生物的能量譜為：見P85表

化能自養(yǎng)微生物的能源，都是一些還原態(tài)的無機物質(zhì)，例如：NH4+,NO2-,S,H2S,H2和Fe2+等。代表微生物有：亞硝酸細菌，硝酸細菌，硫化細菌，硫細菌，氫細菌和鐵細菌等。四，生長因子 生長因子：是一類調(diào)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。微生物對生長因子的需要與否，把它們分成3中類型。即（1）生長因子自養(yǎng)型微生物，即不需要從外界吸收任何生長因子，如多數(shù)的真菌，放線菌和不少細菌。如大腸桿菌（2）生長因子異養(yǎng)型微生物，如乳酸菌，動物致病菌，支原體和原生動物等。（3）生長因子過量合成的微生物。

作為生長因子的常用種類：酵母膏，玉米漿，肝浸液，麥芽汁或其它新鮮動植物的汁液等。五，無機鹽

凡生長所需濃度在10（-3）—10（-4）mol/L范圍內(nèi)的元素，可稱為大量元素。如P,S,K,Mg,Na等。凡所需濃度在10（-6）—10（-8）mol/L范圍的元素，則稱微量元素。如Cu，Zn，Mn，Mo，Co和Ni，Sn,Se等。無機鹽營養(yǎng)功能，詳見表P86 六，水 詳見P86 第二節(jié) 微生物的營養(yǎng)類型 營養(yǎng)類型：是指根據(jù)微生物生長所需要的主要營養(yǎng)要素即能源和碳源的不同，而劃分的微生物類型。詳見表P87 第三節(jié) 營養(yǎng)物質(zhì)進入細胞的方式 除原生動物外，其它各大類有細胞的微生物都是通過細胞膜的滲透和選擇吸收作用從外界吸收營養(yǎng)物的。細胞膜運送營養(yǎng)物質(zhì)有4種方式，即單純擴散，促進擴散，主動運送和基因移位。

一，單純擴散

單純擴散：又稱被動運送，指疏水性雙分子層細胞膜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，非電離分子尤其是親水性分子被動通過的一種物質(zhì)運送方式。主要有：O2，CO2乙醇和氨基酸分子。二，促進擴散

促進擴散：指溶質(zhì)在運送過程中，必須借助在于細胞膜上的底物特異載體蛋白的協(xié)助下，但不消耗能量的一類擴散性運送方式。載體蛋白有時稱滲透酶，移位酶或移位蛋白。三，主動運送 主動運送：指一類須提供能量通過細胞膜上特異性載體蛋白構(gòu)象的變化，而使膜外環(huán)境中低濃度的溶質(zhì)運入膜內(nèi)的一種運送方式。四，基因移位

基因移位： 指一類既需特異性載體蛋白的參與，又需耗能的一種物質(zhì)運送方式，其特點是溶質(zhì)在運送前后還會發(fā)生分子結(jié)構(gòu)變化?；蛞莆恢饕糜谶\送各類糖類，核苷酸，丁酸和腺嘌呤等物質(zhì)。

其運送機制在E.coli中研究較為清楚，主要靠磷酸轉(zhuǎn)移酶系統(tǒng)，具體運送分兩步進行：（1）熱穩(wěn)載體蛋白的激活：細胞內(nèi)高能化合物——磷酸烯醇式丙酮酸（PEP）的磷酸基團通過酶I的作用而把HPr激活。見公式：P89。（2）糖經(jīng)磷酸化而運入細胞膜內(nèi) 第四節(jié) 培養(yǎng)基

培養(yǎng)基：是指由人工配制的，適合微生物生長繁殖或產(chǎn)生代謝產(chǎn)物用的混合營養(yǎng)料。一，選用和設(shè)計培養(yǎng)基的原則和方法

（一）4個原則

1.目的明確2.營養(yǎng)協(xié)調(diào)如：碳氮比 3.理化適宜（1）PH 細菌為7.0-8.0，放線菌為7.5-8.5，酵母菌為3.8-6.0，霉菌為4.0-5.8，藻類為6.0-7.0 由于微生物的生長，代謝過程中會產(chǎn)生引起培養(yǎng)基PH變化的代謝產(chǎn)物，要考慮培養(yǎng)基成分對PH的調(diào)節(jié)能力，這種通過培養(yǎng)基內(nèi)在成分所起的調(diào)節(jié)作用可稱為PH的內(nèi)源調(diào)節(jié)，主要有兩種：<1>借磷酸緩沖液進行調(diào)節(jié)如，調(diào)節(jié)K2HPO4和KH2PO4兩者濃度比即可獲得PH6.0-7.6間一系列穩(wěn)定的PH。反應原理見P93<2>以CaCO3作制備堿進行調(diào)節(jié)（2）滲透壓和水活度 滲透壓：是某水溶液中一個可用壓力來度量的物化指標，它表示兩種不同濃度的溶液間若被一個半透膜隔開時，稀溶液中的水分子會因水勢的推動而透過隔膜流向濃溶液，直至兩邊水分子的進出達到平衡為止。水活度：即aw，表示在天然或人為環(huán)境中，微生物可實際利用的自由水或游離水的含量。其定量涵義為：在同溫同壓下，某溶液的蒸汽壓（P）與純水蒸汽壓（P0）之比。因此水活度也等于該溶液的百分相對濕度值（ERH），各種微生物生長繁殖范圍的水活度在0.998-0.60之間。

（3）氧化還原勢：又稱氧化還原電位是量度某氧化還原系統(tǒng)中還原劑釋放電子或氧化劑接受電子趨勢的一種指標。一般以Eh表示，單位是V或mV。一般好氧菌生長的Eh是+0.3—+0.4。（4）經(jīng)濟節(jié)約 原則有8條即以粗代精；以廢代好；以簡代繁；以氮代朊；以纖代糖；以烴代糧；以國代進。

（二）4種方法

1.生態(tài)模擬 2.參閱文獻 3.精心設(shè)計 4.試驗比較 二，培養(yǎng)基的種類

（一）按対培養(yǎng)基成分的了解作分類

1.天然培養(yǎng)基 指一類利用動植物或微生物包括用其提取物制成的培養(yǎng)基，這是一類營養(yǎng)成分及復雜又豐富，難以確切化學組成的培養(yǎng)基。如：牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基，麥芽汁培養(yǎng)基等。優(yōu)點是：營養(yǎng)豐富，種類多樣，配制方便，價格低廉。缺點是：成分不清楚，不穩(wěn)定。

2.組合培養(yǎng)基 又稱合成培養(yǎng)基或綜合培養(yǎng)基，是一類按微生物的營養(yǎng)要求精確設(shè)計后用多種高純化學試劑配制成的培養(yǎng)基。如：葡萄糖銨鹽培養(yǎng)基，淀粉硝酸鹽培養(yǎng)基，蔗糖硝酸鹽培養(yǎng)基。優(yōu)點是：成分精確，重演性高，缺點是價格較貴，配制麻煩，且微生物生長比較一般。3.半組合培養(yǎng)基 又稱半合成培養(yǎng)基，指一類主要以化學試劑配制，同時還加有某種或某些天然成分的培養(yǎng)基。如：馬鈴薯蔗糖培養(yǎng)基。

（二）按培養(yǎng)基外觀的物理狀態(tài)作分類

1.液體培養(yǎng)基2.固體培養(yǎng)基（1）固化培養(yǎng)基，由液體培養(yǎng)基中加入適量凝固劑而成。（2）非可逆性固化培養(yǎng)基，指一類一旦凝固后不能再重新融化的固化培養(yǎng)基。（3）天然固態(tài)培養(yǎng)基（4）濾膜3.半固體培養(yǎng)基4.脫水培養(yǎng)基

（三）按培養(yǎng)基對微生物的功能作分類

1.選擇性培養(yǎng)基，一類根據(jù)某些微生物特殊營養(yǎng)要求或?qū)δ郴瘜W，物理因素的抗性而設(shè)計的培養(yǎng)基。常用的四種選擇性培養(yǎng)基：酵母菌富集培養(yǎng)基；Ashby無氮培養(yǎng)基（富集好氧性自生固氮菌用）；Martin培養(yǎng)基（富集土壤真菌用）；含糖酵母膏培養(yǎng)基（在厭氧條件下富集乳酸菌用）

2.鑒別性培養(yǎng)基，一類在充分中加有能與目的菌的無色代謝產(chǎn)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的菌菌落的培養(yǎng)基。最常用的培養(yǎng)基是伊紅美蘭乳糖培養(yǎng)基即EMB培養(yǎng)基。

第五章 微生物的新陳代謝

新陳代謝：是推動生物一切生命活動的動力源，通常泛指發(fā)生在活細胞中的各種分解代謝和合成代謝的總和。分解代謝又稱異化作用，是指復雜的有機分子通過分解代謝酶的催化產(chǎn)生簡單分子，能量和還原力的作用。合成代謝又稱同化作用，它與分解代謝正好相反，是指在合成酶系的催化下，由簡單小分子，ATP形式的能量和【H】形式的還原力一起，共同合成復雜的生物大分子的過程。第一節(jié) 微生物的能量代謝 研究能量代謝的根本目的，是要追蹤生物體如何把外界環(huán)境中許多形式的最初能源轉(zhuǎn)換成對一切生命活動都能利用的通用能源——ATP的。一，化能異養(yǎng)微生物的生化氧化和產(chǎn)能 生物氧化：就是發(fā)生在活細胞內(nèi)的一系列產(chǎn)能性氧化反應的總稱。生物氧化的形式包括某物質(zhì)與氧結(jié)合，脫氫和失去電子3種，生物氧化的過程可分脫氫（或電子），遞氫（或電子）3個階段；生物氧化的功能有產(chǎn)能（ATP），產(chǎn)還原力【H】和產(chǎn)小分子中間代謝物3種；而生物氧化的類型則包括了呼吸，無氧呼吸和發(fā)酵3種。

（一）底物脫氫的4條途徑（以葡萄糖作為生物氧化的典型底物）

1.EMP途徑：又稱糖酵解途徑或己糖二磷酸途徑?？筛爬閮蓚€階段（耗能和產(chǎn)能），3種產(chǎn)物和10個反應。簡圖見P103

EMP途徑的總反應式為：C6H12O6+2NAD﹢+2ADP+2Pi——→2CH3COCOOH+2NADH+2H++2ATP+2H2O,其中產(chǎn)物2NADH+H+在有氧條件下可經(jīng)呼吸鏈的氧化磷酸化反應產(chǎn)生6ATP，在無氧條件下，則可把丙酮酸還原成乳酸，或把丙酮酸的脫羧產(chǎn)物——乙醛還原成乙醇。

EMP重要的生理功能：（1）供應ATP形式的能量和NADH2形式的還原力（2）是連接其他幾個重要代謝途徑的橋梁，包括三羧酸循環(huán)（TCA），HMP途徑和ED途徑（3）為生物合成提供多種中間代謝（4）通過逆向反應可進行多糖合成

2.HMP途徑：又稱己糖一酸途徑，己糖一磷酸支路，戊糖磷酸途徑，磷酸葡萄糖酸途徑或WD途徑。特點是：葡萄糖不經(jīng)過EMP途徑和TCA循環(huán)而得到徹底氧化，產(chǎn)生大量的NADPH+H+形式的還原力以及多種重要的中間代謝產(chǎn)物。

HMP途徑的總反應式：6葡糖—6—磷酸+12NADP++6H2O——→5葡糖—6—磷酸+12NADPH+12H++6CO2+Pi見圖P104 HMP途徑在微生物生命中的重大意義：（1）提供合成原料（2）產(chǎn)還原力（3）作為固定CO2的中介（4）擴大碳源利用范圍（5）連接EMP途徑

3.ED途徑：又稱2—酮—3—脫氧—6—磷酸葡糖酸（KDPC）途徑見圖P105。特點：葡萄糖只經(jīng)過4步反應即可快速獲得由EMP途徑須經(jīng)10步反應才能形成的丙酮酸。ED途徑總反應式：C6H12O6+ADP+Pi+NADP++NAD+——→2CH3COCOOH+ATP+NADPH+H++NADH+H+詳見P105 ED 途徑特點：（1）具有一特征性反應——KDPG裂解為丙酮酸和3—磷酸甘油醛（2）存在一特征性酶——KDPG醛縮酶（3）其終產(chǎn)物2分子丙酮酸的來歷不同其一由KDPG直接裂解形成，另一則由3—磷酸甘油醛經(jīng)EMP途徑轉(zhuǎn)化而來（4）產(chǎn)能效率低

4.TCA循環(huán)：即三羧酸循環(huán)，又稱Krebe循環(huán)或檸檬酸循環(huán)。是指由丙酮酸經(jīng)過一系列循環(huán)式反應而徹底氧化，脫羧形成CO2，H2O和NADH2的過程。

TCA循環(huán)總反應式：（1）丙酮酸+4NAD++FAD+GDP+Pi+3H2O——→3CO2+4(NADH+H+)+FADH2+GTP。

若認為TCA循環(huán)起始于乙?！狢oA則總反應為：（2）乙?！狢oA+3NAD++FAD+GDP+Pi+2H2O——→2CO2+3(NADH+H+)+FADH2+CoA+GTP TCA特點：（1）氧雖不直接參與反應，但必須在有氧條件下運轉(zhuǎn)（2）每分子丙酮酸可產(chǎn)4個NADH+H+,一個FADH2和1個GTP，總共相當于15個ATP，因此產(chǎn)能效率極高（3）TCA位于一切分解代謝和合成代謝中的樞紐地位。

（二）遞氫和受氫

根據(jù)遞氫特點尤其是受氫體性質(zhì)的不同，可把生物氧化區(qū)分為呼吸，無氧呼吸和發(fā)酵3中類型。

1.呼吸：又稱好氧呼吸，特點是底物按常規(guī)方式脫氫后，脫下的氫經(jīng)完整的呼吸鏈又稱電子傳遞鏈傳遞，最終被外源分子氧接受，產(chǎn)生了水并釋放出ATP形式的能量。

呼吸鏈：是指位于原核生物細胞膜上或真核生物線粒體膜上的，由一系列氧化還原勢呈梯度差的，鏈狀排列的氫傳遞體，其功能是把氫或電子從低氧還原勢的化合物處逐級傳遞道高氧化還原勢的分子氧或其他無機，有機氧化物，并使它們還原。

氧化磷酸化：又稱電子傳遞鏈磷酸化，是指呼吸鏈的遞氫（或電子）和受氫過程與磷酸化反應相偶聯(lián)并產(chǎn)生AYTP的作用。

2.無氧呼吸：又稱厭氧呼吸，指一類呼吸鏈末端的氫受體為外源無機氧化物的生物氧化。其特點是底物按常規(guī)途徑脫氫后，經(jīng)部分呼吸鏈遞氫，最終由氧化態(tài)的無機物或有機物受氫，并完成氧化磷酸化產(chǎn)能反應。

根據(jù)呼吸鏈末端氫受體的不同，可把無氧呼吸分為以下幾種：（1）硝酸鹽呼氣：又稱反硝化作用。分兩種，其一是在有氧或無氧條件下所進行的利用硝酸鹽作為氮源營養(yǎng)物，稱為同化性硝酸鹽還原作用，另一是在無氧條件下，某些兼性厭氧微生物利用硝酸鹽作為呼吸鏈的最終氫受體，把它還原成亞硝酸，NO，N2O直至N2的過程，稱為異化性硝酸鹽還原作用，又稱硝酸鹽呼吸或硝化作用。（2）硫酸鹽呼吸：是一類稱作硫酸鹽還原細菌的嚴格厭氧菌在無氧條件下獲取能量的方式。特點是：底物脫氫后，經(jīng)呼吸鏈遞氫，最終由末端氫受體硫酸鹽受氫，在遞氫過程中與氧化磷酸化作用相偶聯(lián)而獲得ATP。（3）硫呼吸（4）鐵呼吸（5）碳酸鹽呼吸（6）延胡索酸呼吸 3.發(fā)酵：有兩個涵義，一，泛指任何利用好氧性或厭氧微生物來產(chǎn)生有用代謝產(chǎn)物或食品，飲料的一類生產(chǎn)方式。狹義的指，在無氧等外源氫受體的條件下，底物脫氫后所產(chǎn)生的還原力H未經(jīng)呼吸鏈傳遞而直接交某一內(nèi)源性中間代謝物接受，以實現(xiàn)底物水平磷酸化產(chǎn)能的一類生物氧化反應。（1）由EMP途徑中丙酮酸出發(fā)的發(fā)酵 見圖P114（2）通過HMP途徑的發(fā)酵——異型乳酸發(fā)：凡葡萄糖經(jīng)發(fā)酵后除主要產(chǎn)生乳酸外，還產(chǎn)生乙醇，已算和CO2等多種產(chǎn)物的發(fā)酵?？杉毞謨蓷l發(fā)酵途徑：<1>異型乳酸發(fā)酵的“經(jīng)典”途徑：以L.mesenteroides為代表，它在利用葡萄糖時，發(fā)酵產(chǎn)物為乳酸，乙醇和CO2，并產(chǎn)生1H2O和1ATP；利用核糖時的產(chǎn)物為乳酸，乙酸，2H2O和2ATP；利用果糖時則為乳酸，乙酸，CO2和甘露醇<2>異型乳酸發(fā)酵的雙歧桿菌途徑：特點是2分子葡萄糖可產(chǎn)生3分子乙酸，2分子乳酸和5分子ATP（3）通過ED途徑進行的發(fā)酵（4）由氨基酸發(fā)酵產(chǎn)能——Stickland反應（5）佛教中的產(chǎn)能反應

二，自養(yǎng)微生物產(chǎn)ATP和產(chǎn)還原力

自養(yǎng)微生物按其最初能源的不同，可分為兩大類：一類是能對無機物進行氧化而獲得能量的微生物，稱作化能無機自養(yǎng)型微生物，另一類是能利用日光輻射能的微生物，稱作光能自養(yǎng)型微生物。兩種根本的區(qū)別在于，前者生物合成的起點是建立在對氧化程度極高的CO2進行還原的基礎(chǔ)上，而后者的起點則建立在對氧化還原水平適中的有機碳源直接利用的基礎(chǔ)上。

（一）化能自養(yǎng)型微生物

化能自養(yǎng)型微生物還原CO2所需要的ATP和H是通過氧化無機底物，例如NH4+，NO2-，H2S，H2，F(xiàn)e2+等獲得。一般是好氧菌。

與異養(yǎng)微生物相比，化能自養(yǎng)微生物的能量代謝主要右臂3個特點：<1>無機底物的氧化直接與呼吸鏈發(fā)生聯(lián)系<2>呼吸鏈的組分更為多樣化，氫或電子可以從任一組分直接進入呼吸鏈<3>產(chǎn)能效率即P/O比一般要低于化能異養(yǎng)微生物?；茏责B(yǎng)型微生物中硝化細菌為例子加以說明

硝化細菌：從生理類型看，可分為兩類，其一稱亞硝化細菌或氨氧化細菌，可把NH3氧化成NO2-；另一類則稱硝化細菌或亞硝酸氧化細菌，可把NO2-氧化為NO3-。反應式為：<1> 氨單加氧酶

NH3+O2+2H++2e+ —————→ NH2OH+H2O（在細胞膜上）

<2>

NH2OH+H2O —————→ HNO2+4H++4e-（在周質(zhì)上）

<3> 亞硝酸氧化酶

NO2-+H2O —————→ NO3-+2H++2e-（在細胞膜上）

（二）光能營養(yǎng)微生物

1.循環(huán)光合磷酸化 一種存在于光合細菌中的原始光合作用機制，因可在光能驅(qū)動下通過電子的循環(huán)式傳遞而完成磷酸化產(chǎn)能反應。特點是：（1）電子傳遞途徑屬循環(huán)方式（2）產(chǎn)能與產(chǎn)還原力分別進行（3）還原力來自H2S等無機氫供體（4）不產(chǎn)生氧 2.非循環(huán)光合磷酸化 這是各種綠色植物，藻類和藍細菌所共有的利用光能產(chǎn)生ATP的磷酸化反應。特點是：（1）電子的傳遞途徑屬非循環(huán)式的（2）在有氧條件下進行（3）有PS I和PS II個光合系統(tǒng)，PS I含葉綠素a，有利于紅光吸收，PS II含葉綠素b，利用藍光吸收。（4）反應中可同時產(chǎn)ATP，還原力H（5）還原力NADPH2中的H來自H2O分子光解產(chǎn)物H+和電子。羥胺氧還酶 3.嗜鹽菌紫膜的光介導ATP合成

嗜鹽菌在無氧條件下，利用光能所造成的紫膜蛋白上視黃醛輔基構(gòu)象的變化，可使質(zhì)子不斷驅(qū)至膜外，從而在膜兩側(cè)建立一個質(zhì)子動勢，再由它來推動ATP酶合成ATP，此即為光介導ATP合成。

第二節(jié) 分解代謝和合成代謝的聯(lián)系 一，兩用代謝途徑

凡在分解代謝和合成代謝中均具有功能的代謝途徑，稱為兩用代謝途徑。EMP，HMP和TCA循環(huán)都是重要的兩用代謝途徑。如：葡萄糖通過EMP途徑可分解為2個丙酮酸，反之2個丙酮酸也可通過EMP途徑的逆轉(zhuǎn)而合成1個葡萄糖，此即葡糖異生作用。

三，代謝物回補順序 又稱代謝物補償途徑或添補途徑，是指能補充兩用代謝途徑中因合成代謝而消耗的中間代謝物的那些反應。

乙醛酸循環(huán)為例，又稱乙醛酸支路，它是TCA循環(huán)的一條回補途徑，可使TCA循環(huán)不僅具有高效產(chǎn)能功能，而且兼有可為許多重要生物合成反應提供有關(guān)中間代謝物的功能。

第三節(jié) 微生物獨特合成代謝途徑舉例 一，自養(yǎng)微生物的CO2固定

在微生物中CO2固定途徑有四條：

（一）Calvin循環(huán)：又稱Calvin-Benson循環(huán)，Calvin-Bassham循環(huán)，核酮糖二磷酸途徑或還原性戊糖磷酸循環(huán)。此循環(huán)是光能自養(yǎng)型生物固CO2的主要途徑。核酮糖二磷酸羧化酶和磷酸核酮糖液激酶是本途徑的兩種特有的酶。本循環(huán)可分為3個階段：（1）羧化反應（2）還原反應（3）CO2受體再生（反應式見書P130）。Calvin循環(huán)的總反應式：6CO2+12NAD(P)H2+18ATP——→C6H12O6+12NAD(P)+18ADP+18Pi+6H2O

（二）厭氧乙酰—CoA途徑：又稱活性乙酸途徑，圖見書P131，總反應式：4H2+CO2——→CH3COOH+2H2O

（三）逆向TCA循環(huán)：又稱還原性TCA循環(huán)。本循環(huán)起始于檸檬酸（6C化合物）的裂解產(chǎn)物草酰乙酸（4C），以它作CO2受體，每循環(huán)一周摻入2個CO2，并還原成可供各種生物合成用的乙酰—CoA（2C），由它再固定1分子CO2后，就可進一步形成丙酮酸，丙糖，己糖等一系列構(gòu)成細胞所需要的重要合成原料。

（四）羥基丙酸途徑：少數(shù)綠色硫細菌在以H2或H2S作電子供體進行自養(yǎng)生活時所特有的一種CO2固定機制。把2個CO2分子轉(zhuǎn)變成乙醛酸。本途徑的總反應是：2CO2+4【H】+3ATP——→乙醛酸

二，生物固氮 生物固氮：是指大氣中的分子氮通過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有固氮能力。

（一）固氮微生物：最早發(fā)現(xiàn)的是共生的根瘤細菌和自身的固氮菌屬。目前知道的固氮微生物分類有：固氮菌科，根瘤菌科，紅螺菌目，甲基球菌科，藍細菌等。固氮菌可以分為3類：自生固氮菌，共生固氮菌，聯(lián)合固氮菌

（二）固氮的生化機制

1.生物固氮反應的6要素：ATP的供應；還原力H及其傳遞載體；固氮酶，還原底物——N2；鎂離子；嚴格的厭氧微環(huán)境

2.測定固氮酶活力的乙炔還原法：已知固氮酶除了能催化N2——→NH3外，還可催化許多反應，包括C2H2（乙炔）——→C2H4，這兩種氣體量的微小變化也能用氣相色譜儀檢測出來。+

3.固氮的生化途徑 固氮總反應是：N2+8【H】+18-24ATP——→2NH3+H2+18-24ADP+18-24Pi 具體細節(jié)見書P136。

4.固氮酶的產(chǎn)氫反應

固氮酶除了能催化N2——→NH3，還能催化2H++2e——→H2反應的氫化酶活性。

（三）好氧菌固氮酶避氧害機制

1.好氧性自生固氮菌的抗氧保護機制

（1）呼吸保護 指固氮菌科的菌種能以極強的呼吸作用迅速將周圍環(huán)境中的氧消耗掉，使細胞周圍微環(huán)境處于低氧狀態(tài)，借此保護固氮酶。

（2）構(gòu)象保護 在高氧分壓條件下，某些細菌的固氮酶能形成一個無固氮活性但能防止氧害得特殊構(gòu)象，稱為構(gòu)象保護。

2.藍細菌固氮酶的抗氧保護機制

（1）分化出特殊的還原性異形胞（2）非異形胞藍細菌固氮酶的保護

3.豆科植物根瘤菌固氮酶的抗氧保護機制

根瘤菌在純培養(yǎng)情況下，一般不固氮，只有當嚴格控制在微好氧條件下時，才能固氮。侵入根毛并刺激內(nèi)皮層細胞分裂繁殖，隨后分化為膨大形狀各異，不能繁殖但有很強的固氮活性的類菌體。三，微生物結(jié)構(gòu)大分子——肽聚糖的生物合成

（一）在細胞質(zhì)中的合成

1.由葡萄糖合成N-乙酰葡萄糖胺和N-乙酰胞壁酸 2.由N-乙酰胞壁酸合成“Park”核苷酸

（二）在細胞膜中的合成由“Park”核苷酸合成肽聚糖單體是在細胞膜上進行的。

（三）在細胞膜外的合成詳見書P141 四，微生物次生代謝物的合成

微生物的次生代謝物事指某些微生物生長到穩(wěn)定期前后，以結(jié)構(gòu)簡單，代謝途徑明確，產(chǎn)量較大的初生代謝物作前體，通過復雜的次生代謝途徑所合成的各種結(jié)構(gòu)復雜的化學物。次生代謝物的種類極多有如，抗生素，色素，毒素，生物堿，信息素等

次生代謝物合成途徑主要有四條：（1）糖代謝延伸途徑（2）莽草酸延伸途徑（3）氨基酸延伸途徑（4）乙酸延伸途徑

第四節(jié) 微生物的代謝調(diào)節(jié)與發(fā)酵生產(chǎn)

一，微生物的代謝調(diào)節(jié) 代謝調(diào)節(jié)方式很多，其中以調(diào)節(jié)代謝流的方式最為重要，它包括粗調(diào)合細調(diào)兩個方面，前者指調(diào)節(jié)酶合成量的誘導或阻遏機制，后者指調(diào)節(jié)現(xiàn)成酶催化活力的反饋抑制機制。代謝調(diào)節(jié)是指在代謝途徑水平上對酶活性和酶合成的調(diào)節(jié)，目的是使微生物累積更多的為人類所需的有益代謝產(chǎn)物。二，代謝調(diào)節(jié)在發(fā)酵工業(yè)中的應用

（一）應用營養(yǎng)缺陷型菌株解除正常的反饋調(diào)節(jié) 1.賴氨酸發(fā)酵 2.肌苷酸（IMP）的生產(chǎn)

（二）應用抗反饋調(diào)節(jié)的突變株解除反饋調(diào)節(jié) 抗反饋調(diào)節(jié)突變株：指一種對反饋調(diào)節(jié)抑制不敏感或?qū)ψ瓒粲锌剐缘慕M成型菌株或兼而有之的菌株。

（三）控制細胞膜的滲透性

1.通過生理學手段控制細胞膜的滲透性 2.通過細胞膜缺損突變而控制其滲透性

第六章 微生物的生長及其控制

第一節(jié) 測定生長繁殖的方法 一，測生長量，方法如下：

（一）直接法 有粗放的測體積法和精確的稱干重法。微生物的干重一般為濕重的10％—20％。

（二）間接法 1.比濁法：可用分光光度法對無色的微生物懸浮液進行測定，一般選450nm—650nm。2.生理指示法：如測含氮量法（一般細菌含氮量為干重的12.5％，酵母菌為7.5％,霉菌為6.5％，含氮量乘以6.25即為粗蛋白含量）二，計繁殖數(shù)

（一），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。但得到的數(shù)目是包括死細胞在內(nèi)的總菌數(shù)，可用特色的染料作活菌染色，再用光顯微鏡計數(shù)。

（二）間接法：是一種活菌計數(shù)法，一種依據(jù)活菌在液體培養(yǎng)基中會使其變混或在固體培養(yǎng)基上形成菌落的原理而設(shè)計的。

1.平板菌落計數(shù)法：可用澆注平板或涂布平板等方法。2.厭氧菌的菌落計數(shù)法：一般用亨蓋特滾管培養(yǎng)法。第二節(jié) 微生物的生長規(guī)律

一，微生物的個體生長和同步生長 同步培養(yǎng)：設(shè)法使某一群體中的所有個體細胞盡可能都處于同樣細胞生長和分裂周期中，然后通過分析此群體在各個階段的生物化學特性變化，來間接了解單個細胞的相應變化規(guī)律。同步生長：通過同步培養(yǎng)的手段使細胞群體中各個體處于分裂步調(diào)一致的生長狀態(tài)。

獲得微生物同步生長的方法主要有兩類：（1）環(huán)境條件誘導法——用氯霉素抑制細菌蛋白質(zhì)合成；細菌芽孢誘導發(fā)芽；藻類細胞的光照，黑暗控制；用EDTA或離子載體處理酵母菌；以及短期熱休克法等。（2）機械篩選法——利用處于同一生長階段細胞的體積，大小的相同性，用過濾法，密度梯度離心法或膜洗脫法收集同步生長的細胞。二，單細胞微生物的典型生長曲線 生長曲線：定量描述液體培養(yǎng)基中微生物群體生長規(guī)律的實驗曲線。微生物生長曲線即使一條由延滯期，指數(shù)期，穩(wěn)定期和衰亡期組成的曲線。

（一）延滯期：又稱停滯期，調(diào)整期或適應期。特點：（1）生長速率常數(shù)為零（2）細胞形態(tài)變大或增長，許多桿菌可長成絲狀（3）細胞內(nèi)的RNA尤其是rRNA含量增高，原生質(zhì)呈嗜堿性（4）合成代謝十分活躍（5）對外界不良條件反應敏感。影響延滯期長短的因素主要有3種：

（1）接種齡：指接種物或種子的生長年齡，即它生長到生長曲線上那一階段時用來作種子的。以指數(shù)期作種子，子代培養(yǎng)延滯期短，以延滯期和衰亡期作種子，子代培養(yǎng)物延滯期長，穩(wěn)定期作種子的，子代培養(yǎng)物延滯期適中。（2）接種量：接種量大延滯期短，反之長。

（3）培養(yǎng)基成分：接種道豐富的天然培養(yǎng)基中的微生物，要比接種到營養(yǎng)單調(diào)的組合培養(yǎng)基中的延滯期短。出現(xiàn)延滯期的原因是：接種道新鮮培養(yǎng)液的種子細胞中，一時還缺乏分解或催化有關(guān)底物的酶或輔酶，或是缺乏充足的中間代謝物。故需要一段適應的時間。

（二）指數(shù)期：又稱對數(shù)期，指在生長曲線中，緊接著延滯期的一段細胞數(shù)以幾何級數(shù)增長的時期。特點是：（1）生長速率常數(shù)R最大，因而細胞每分裂一次所需要的時間——代時，或原生質(zhì)增加一倍所需的倍增時間最短（2）細胞進行平衡生長（3）酶系活躍，代謝旺盛 1.指數(shù)期中，有3個重要參數(shù)計算：（1）繁殖代數(shù)（n）：x2+x1*2n（n次方）或n=3.322（lgx2-lgx1）（2）生長速率常數(shù)（R）：R=3.322（lgx2-lgx1）/t2-t1（3）代時（G）：G=t2-t1/3.322（lgx2-lgx1）2.影響指數(shù)期微生物代時長短的因素有（1）菌種（2）營養(yǎng)成分（3）營養(yǎng)物濃度（4）培養(yǎng)溫度

3.生長限制因子：凡處于較低濃度范圍內(nèi)可影響生長速率和菌體產(chǎn)量的某營養(yǎng)物。

（三）穩(wěn)定期：又稱恒定期或最高生長期。特點是：生長速率常數(shù)R等于零，處在新繁殖的細胞數(shù)與衰亡的細胞數(shù)相等。

1.生長產(chǎn)量常數(shù)Y（生長得率）可表示菌體產(chǎn)量與營養(yǎng)物的消耗關(guān)系：y=x-x0/c0-c=x-x0/c0（x為穩(wěn)定期的細胞干重g/mL，x0為剛接種時的細胞干重，c0為限制性營養(yǎng)物的最初濃度g/mL，c為穩(wěn)定期時限制性營養(yǎng)物的濃度）2.穩(wěn)定期的原因有：（1）營養(yǎng)物尤其是生長因子的耗盡（2）營養(yǎng)物的比例失調(diào)（3）酸，醇，毒素或H2O2等有害代謝產(chǎn)物的累積（4）PH，氧化還原勢等物理化學條件越來越不適宜。

（四）衰亡期：微生物個體死亡速度超過新生速度，整個群體呈現(xiàn)負生長狀態(tài)，此時細胞形態(tài)多形化如有的微生物因蛋白水解酶活力的增強而發(fā)生自溶。衰亡期的原因有：外界環(huán)境對繼續(xù)生長越來越不利，從而引起細胞內(nèi)的分解代謝明顯超過合成代謝，繼而導致大量菌體死亡。三，微生物的連續(xù)培養(yǎng) 連續(xù)培養(yǎng)：又稱開放培養(yǎng)，是相對于上述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)而言的。

1.連續(xù)培養(yǎng)的類型：（1）按控制方式分<1>恒濁器：是一種根據(jù)培養(yǎng)器內(nèi)微生物的生長密度，并借光電控制系統(tǒng)來控制培養(yǎng)液流速，以取得菌體密度高，生長速度恒定的微生物細胞的連續(xù)培養(yǎng)。<2>恒化器：與恒濁器相反，是一種設(shè)法使培養(yǎng)液的流速保持不變，并使微生物始終在低于某最高生長速率的條件下進行生長繁殖的連續(xù)培養(yǎng)裝置。（2）按培養(yǎng)器級數(shù)分：單級連續(xù)培養(yǎng)器和多級連續(xù)培養(yǎng)器兩類。

2.連續(xù)培養(yǎng)用于生產(chǎn)實踐稱為連續(xù)發(fā)酵。連續(xù)發(fā)酵與單批發(fā)酵相比優(yōu)點是：（1）高效（2）自控（3）產(chǎn)品質(zhì)量較穩(wěn)定（4）節(jié)約了大量動力。缺點是：（1）菌種易退化（2）易污染雜菌。

四，微生物的高密度培養(yǎng)：又稱高密度發(fā)酵，一般指微生物在液體培養(yǎng)液中細胞群體密度超過常規(guī)培養(yǎng)10倍以上時的生長狀態(tài)或培養(yǎng)技術(shù)。進行高密度培養(yǎng)的具體方法有：（1）選取最佳培養(yǎng)基成分和各成分含量（2）補料（3）提高溶解氧的濃度（4）防止有害代謝產(chǎn)物的生成 第三節(jié) 影響微生物生長的主要因素 一，溫度

1.生長溫度3基點：最低生長溫度，最適生長溫度和最高生長溫度。最適生長溫度：簡稱最適溫度，涵義為某菌分裂代時最短或生長速率最高時的培養(yǎng)溫度。二，氧氣

按照微生物與氧的關(guān)系，可把它們粗分成好氧微生物和厭氧微生物。1.好氧微生物有：（1）專性好氧菌：較高濃度分子氧的條件下才能生長，以分子氧作為最終氫受體（2）兼性厭氧菌：以在有氧條件下的生長為主，也可兼在厭氧條件下生長的微生物（3）微好氧菌 2.厭氧微生物有：（1）耐氧菌：有一般厭氧菌和嚴格厭氧菌之分。特點是：<1>分子氧對它們有毒，短期接觸可致死<2>在空氣或含10％CO2的空氣中，它們固體或半固體培養(yǎng)基表面不能生長。<3>生命活動所需能量是通過發(fā)酵，無氧呼吸，循環(huán)光合磷酸化或甲烷發(fā)酵等提供<4>細胞內(nèi)缺乏SOD（超氧化物歧化酶）和細胞色素氧化酶，大多數(shù)還缺乏過氧化氫酶。3.超氧化物歧化酶學說：凡嚴格厭氧菌就無SOD活力，一般也無過氧化氫酶活力，所有具細胞色素系統(tǒng)的好氧菌都有SOD和過氧化氫酶；耐氧性厭氧菌不含細胞色素系統(tǒng)，但具有SOD活力而無過氧化氫酶活力。在此基礎(chǔ)上認為，SOD的功能是保護好氧菌免受超氧化物陰離子自由基的毒害，從而提出了缺乏SOD的微生物必然只能進行專性厭氧生物的學說。4.自由基：凡由均裂產(chǎn)生，可單獨存在，具有一個或幾個不配對電子的分子或原子。三，pH PH值表示某水溶液中氫離子濃度的負對數(shù)值。不同微生物的生長pH也存在最低，最適與最高3個數(shù)值。例如：黑曲霉在ph+2.0—2.5時，有利于合成檸檬酸，在ph=2.5-6.5，就以菌體生長為主，在ph=7左右，則大量合成草酸等。微生物培養(yǎng)過程中ph值得變化往往對該微生物本身及發(fā)酵生產(chǎn)均有不利的影響，故此需要及時調(diào)整ph。有“治標”和“治本”兩種措施，表見P166。

第四節(jié) 微生物培養(yǎng)法概論

一個良好的微生物培養(yǎng)裝置的基本條件：按微生物的生長規(guī)律進行科學的設(shè)計，能在提供豐富而均質(zhì)營養(yǎng)物質(zhì)的基礎(chǔ)上，保證微生物獲得適宜的溫度和良好的通氣條件，此外，還要為微生物提供一個適宜的物理化學條件和嚴防雜菌的污染。微生物培養(yǎng)技術(shù)發(fā)展的軌跡特點有：（1）從少量培養(yǎng)道大規(guī)模培養(yǎng)（2）從淺層培養(yǎng)發(fā)展到厚層培養(yǎng)（3）從以固體培養(yǎng)技術(shù)為主到以液體培養(yǎng)技術(shù)為主（4）從靜止式液體培養(yǎng)發(fā)展到通氣攪拌式的液體培養(yǎng)（5）從單批培養(yǎng)發(fā)展到連續(xù)培養(yǎng)以至多級連續(xù)培養(yǎng)（6）從利用分散的微生物細胞發(fā)展到利用固定化細胞（7）從單純利用微生物細胞到利用動植物細胞進行大規(guī)模培養(yǎng)（8）從利用野生型菌種發(fā)展到利用變異株直至遺傳工程菌株（9）從單菌發(fā)酵發(fā)展到混菌發(fā)酵（10）從低密度培養(yǎng)發(fā)展到高密度培養(yǎng)。（11）從人工控制的發(fā)酵罐到多傳感器，計算機在線控制的自動化發(fā)酵罐等。一，實驗室培養(yǎng)法

（一）固體培養(yǎng)法

1.好氧菌的固體培養(yǎng)：主要用試管斜面，培養(yǎng)皿瓊脂平板及較大型的克氏扁甁，茄子甁等進行平板培養(yǎng)。

2.厭氧菌的固體培養(yǎng)：在厭氧菌培養(yǎng)基中，除保證提供6種營養(yǎng)要素外，還得加入適量的還原劑，必要時，還要加入刃天青等氧化還原勢指示劑。具體培養(yǎng)方法有：（1）高層瓊脂柱（2）厭氧培養(yǎng)皿（3）亨蓋特滾管技術(shù)（重點，詳見p168）用嚴格厭氧方法配制，分裝，滅菌后的厭氧菌培養(yǎng)基，稱為預還原無氧滅菌培養(yǎng)基即“PRAS”培養(yǎng)基（4）厭氧罐技術(shù)：這是一種經(jīng)常使用的但不是很嚴格的厭氧菌培養(yǎng)技術(shù)。（5）厭氧手套箱技術(shù)

上述的厭氧罐技術(shù)，厭氧手套箱和亨蓋特滾管技術(shù)成為現(xiàn)代實驗室中研究厭氧菌最有效的“三大件”技術(shù)。

（二）液體培養(yǎng)法

1.好氧菌的液體培養(yǎng)：由于氧在水中溶解度較小，氧的供應始終是好氧菌生長，繁殖中的限制因子。因此解決此問題，必須設(shè)法增加培養(yǎng)液與氧的接觸面積或提高氧的分壓來提高溶氧速率具體操作有：（1）淺層液體靜止培養(yǎng)（2）將三角瓶內(nèi)培養(yǎng)物放在搖床上作搖甁培養(yǎng)（3）在深層液體底部通入加壓空氣（4）對培養(yǎng)液進行機械攪拌等 實驗室中常用的好氧菌培養(yǎng)法有以下幾類：（1）試管液體培養(yǎng)（2）三角瓶淺層液體培養(yǎng)（3）搖甁培養(yǎng)：又稱振蕩培養(yǎng)（4）臺式發(fā)酵罐 2.厭氧菌的液體培養(yǎng)：厭氧罐，厭氧手套箱。二，生產(chǎn)實踐中培養(yǎng)微生物的裝置

（一）固態(tài)培養(yǎng)法 1.好氧菌的曲法培養(yǎng) 通風曲：是一種機械化程度和生產(chǎn)效率都較高的現(xiàn)代大規(guī)模制曲技術(shù)，在我國醬油釀造業(yè)種廣泛應用。

2.厭氧菌的堆積培養(yǎng)法

（二）液體培養(yǎng)法 1.好氧菌的培養(yǎng)：（1）淺盤培養(yǎng)：這是一種用大型盤子對好氧菌進行淺層液體靜止培養(yǎng)的方法（2）深層液體通風培養(yǎng)：發(fā)酵罐是一種最常規(guī)的生物反應器。第五節(jié) 有害微生物的控制 一，幾個基本概念

（一）滅菌：采用強烈的理化因素使任何物體內(nèi)外部的一切微生物永遠喪失其生長繁殖能力的措施。滅菌實質(zhì)上可分為殺菌和溶菌兩種。

（二）消毒：就是消除毒害，這里的毒害專指傳染源或致病菌。消毒是一種采用較溫和的理化因素。

（三）防腐：就是利用某種理化因素完全抑制霉腐微生物的生長繁殖，即通過制菌作用防止食品，生物制品等對象發(fā)生霉腐的措施。方法有：（1）低溫（2）缺氧（3）干燥（4）高滲：通過鹽腌和糖漬等高滲措施保存食物（5）高酸度：如泡菜工藝（6）高淳度：用白酒或黃酒保存食品（7）加防腐劑

（四）化療：即化療治療，指利用具有高度選擇毒性即對病原菌具高度毒力而對其宿主基本無毒的化學物質(zhì)來抑制宿主體內(nèi)病源微生物的生長繁殖，借以達到治療該宿主傳染病的一種措施。

化學治療劑：用于化學治療目的的化學物質(zhì)。包括磺胺類等。二，物理滅菌因素的代表——高溫

（一）高溫滅菌的種類

1.干熱滅菌法：把金屬器械或洗凈的玻璃皿放入電熱烘箱內(nèi)，在150-170攝氏度維持1-2h后，可達到徹底滅菌的目的。

2.濕熱滅菌法：是指用100攝氏度以上的加壓蒸汽進行滅菌。濕熱滅菌的種類有：

（1）常壓法：<1>巴氏消毒法：專用于牛奶，啤酒，果酒或醬油等不宜高溫滅菌的液態(tài)風味食品或調(diào)料的低溫消毒方法。是一種低溫消毒法，處理溫度變化很大，一般在60-85攝氏度處理30min—15s。具體方法有：低溫維持法和高溫瞬時法兩種。<2>煮沸消毒法：采用在100攝氏度下煮沸數(shù)分鐘的方法，一般用于飲用水的消毒。<3>間歇滅菌法：又稱分段滅菌法或丁達爾滅菌法。適用于不耐熱培養(yǎng)基的滅菌。

（2）加壓法：<1>常規(guī)加壓蒸汽滅菌法：一般稱作“高壓蒸汽滅菌法”<2>連續(xù)加壓蒸汽滅菌法：在發(fā)酵行業(yè)里也稱“連消法”此法僅用于大型發(fā)酵廠的大批培養(yǎng)基滅菌。培養(yǎng)基一般加熱至135—140攝氏度下維持5-15s。優(yōu)點：○采用高溫瞬時滅菌，滅菌徹底○總得滅菌時間比分批滅菌法明顯減少，故縮短了發(fā)酵罐的占用時間，提高了它的利用率○由于蒸汽負荷均衡，故提高了鍋爐的利用效率○適宜于自動化操作，降低了操縱人員的勞動強度。

利用溫度殺菌的定量指標有兩種（1）熱死時間：指在某一溫度下，殺死某微生物的水懸浮液群體所需的最短時間（2）熱死溫度：又稱熱死點，指在一定時間內(nèi)，殺死某微生物的水懸浮液群體所需的最低溫度。

（二）影響加壓蒸汽滅菌效果的因素

1.滅菌物體含菌量2.滅菌鍋內(nèi)空氣排除程度3.滅菌對象的ph4.滅菌對象的體積5.加熱與散熱速度

（三）高溫對培養(yǎng)基成分的有害影響及其防止

1.有害影響：形成沉淀物；破壞營養(yǎng)，提高色澤；改變培養(yǎng)基的ph，降低培養(yǎng)基濃度。2.防止法：（1）采用特殊加熱滅菌法：將培養(yǎng)基成分分開分別滅菌后，再合并。（2）過濾除菌法等。

三，化學殺菌劑，消毒劑和治療劑 最低抑制劑（MIC）：是評定某化學藥物藥效強弱的指標，在一定條件下，某化學藥劑抑制特定微生物的最低濃度。半致死劑量（LD50）：是評定某藥物毒性強弱的指標，指在一定條件下，某化學藥劑能殺死50％試驗動物時的劑量。最低致死劑量（MLD）：是評定某藥物毒性強弱的另一指標，指在一定條件下，某化學藥物能引起試驗動物群體100％死亡率的最低劑量。

（一）表面消毒劑：是指對一切活細胞都有毒性，不能用作活細胞或機體內(nèi)治療用的化學藥劑。石碳酸系數(shù)：指在一定時間內(nèi)，被試藥劑能殺死全部供試菌的最高稀釋度與達到同效的石碳酸的最高稀釋度之比。

（二）抗代謝藥物的代表——磺胺類藥物 抗代謝藥物：又稱代謝拮抗物或代謝類似物，是指一類在化學結(jié)構(gòu)上與細胞內(nèi)必要代謝物的結(jié)構(gòu)相似，并可干擾正常代謝活動的化學物質(zhì)。抗代謝藥物主要有3種作用：（1）與正常代謝物一起共同競爭酶的活性中心，從而使微生物正常代謝所需的主要物質(zhì)無法正常合成，如磺胺類（2）使微生物合成出無正常功能的RNA（3）某些抗代謝藥物與某一生化合成途徑的終產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)類似?；前返淖饔脵C制：磺胺的結(jié)構(gòu)與細菌的一種生長因子對氨基苯甲酸高度相似，故是它的代謝類似物，因此兩者間會發(fā)生競爭性拮抗作用。在THFA的合成過程中，兩種抗代謝物——磺胺和三甲基芐二氨嘧啶（TMP，一種磺胺增效劑）作用機制是：磺胺會抑制2-氨-4-羥-7,8-二氫蝶啶酰焦磷酸與PABA的縮合反應。這是因為磺胺為PABA的結(jié)構(gòu)類似物，兩者發(fā)生競爭性拮抗作用。即二氫蝶酸合成酶會錯把磺胺作底物，結(jié)果合成了無功能的“假二氫葉酸”——2-氨-4羥-7,8二氫蝶酸的類似物。因此凡能利用二氫蝶啶和PABA合成葉酸的細菌就無法合成葉酸，于是生長受到了抑制。另外，TMP因能抑制二氫葉酸還原酶，故使二氫葉酸無法還原成四氫葉酸，也就是增強了磺胺的抑制作用。

（三）抗生素 1.抗生素：是一類由微生物或其他生物或其他生物生命活動過程中合成的次生代謝產(chǎn)物或其人工衍生物，它們在很低濃度時就能抑制或干擾它種生物的生命活動，因而可用作優(yōu)良的化學治療劑。

2.種類，活力單位與制菌譜

抗生素的活力稱為效價，其劑量一般用“單位”（unit）表示。測定效價方法有物理學方法，化學方法和生物方法等幾種。生物效價可用稀釋法，比濁法或擴散法測定，其中以擴散法中的管碟法最為常用。

抗菌譜：各種抗生素有其不同的制菌范圍。如青霉素和紅霉素主要抗G+細菌，鏈霉素和新霉素以抗G-細菌為主等。3.半合成抗生素與生物藥物素

（對天然抗生素的結(jié)構(gòu)進行人為改造后的抗生素稱為半合成抗生素。把具多種生理活性的微生物次生代謝物稱作生物藥物素。4.微生物的抗藥性 產(chǎn)生抗藥性原因有：（1）產(chǎn)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）式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(nèi)的藥物泵出細胞外。第七章 微生物的遺傳變異和育種

遺傳：指發(fā)生在親子間的關(guān)系，指上一代生物如何將自身的一整套遺傳基因穩(wěn)定的傳遞給下一代的行為或功能，具有極其穩(wěn)定的特性。1.遺傳型：又稱基因型，指某一生物個體所含有的全部遺傳因子即基因組所攜帶的遺傳信息。2.表型：指某一生物體所具有的一切外表特征和內(nèi)在特性的總和，是其遺傳型在合適環(huán)境條件下通過代謝和發(fā)育而得到的具體體現(xiàn)。

3.變異：指生物體在某種外因或內(nèi)因的作用下所引起的遺傳物質(zhì)結(jié)構(gòu)或數(shù)量的改變，即遺傳型的改變。

4.飾變：指外表的修飾性改變，即一種不涉及遺傳物質(zhì)結(jié)構(gòu)改變而只發(fā)生在轉(zhuǎn)錄，轉(zhuǎn)譯水平上的表型變化。

第一節(jié) 遺傳變異的物質(zhì)基礎(chǔ) 一，3個經(jīng)典實驗

（一）經(jīng)典轉(zhuǎn)化實驗：肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實驗。詳見書P190

（二）噬菌體感染實驗：將大腸桿菌培養(yǎng)在放射性的32PO43-或35SO42-作為磷源或硫源的組合培養(yǎng)基中，從而制備出含32P-DNA核心的噬菌體或含35S-蛋白質(zhì)外殼的噬菌體。詳見P190

（三）植物病毒重建實驗：將TMV（煙草花葉病毒）放在一定濃度的苯酚溶液中振蕩，就能將它的蛋白質(zhì)外殼與RNA核心相分離。結(jié)果發(fā)現(xiàn)裸露的RNA也能感染煙草，并使其患典型癥狀，而且在病斑中還能分離到完整的TMV粒子。二，遺傳物質(zhì)在微生物細胞內(nèi)存在的部位和方式

（一）7個水平

1.細胞水平：真核和原核微生物的大部分DNA都集中在細胞核或核區(qū)中。

2.細胞核水平：真核生物的細胞核具有核膜包裹，形態(tài)固定的真核，原核生物只有原始的無核膜包裹的呈松散狀態(tài)存在的核區(qū)。真核和原核的核區(qū)稱為核基因組，染色體組或基因組。除核基因組外，真核和原核的細胞質(zhì)中，多數(shù)還存在一類DNA含量少，能自主復制的核外染色體。如：真核細胞中有<1>細胞質(zhì)基因，包括線粒體或葉綠體基因等<2>共生生物，如草履蟲品系的卡巴顆粒<3>2um質(zhì)粒，存在釀酒酵母的細胞核中，但不與和基因組整合。3.染色體水平：（1）染色體數(shù)（2）染色體倍數(shù)：指同一細胞中相同染色體的套數(shù)。只有一套染色體，就稱為單倍體，含有兩套就稱為雙倍體。4.核酸水平：（1）核酸種類：絕大多數(shù)生物的遺傳物質(zhì)是DNA，只有部分病毒，多數(shù)植物病毒和少數(shù)噬菌體等的遺傳物質(zhì)是RNA。（2）核酸結(jié)構(gòu)：絕大多數(shù)微生物的DNA是雙鏈的，只有少數(shù)病毒和fd噬菌體等的DNA是單鏈的。RNA也有單鏈和雙鏈之分。（3）DNA長度:一般可用bp（堿基對）作單位。

5.基因水平：基因是生物體內(nèi)一切具有自主復制能力的最小遺傳功能單位，其物質(zhì)基礎(chǔ)是一條以直線排列，具有特定核苷酸序列的核酸片段，由眾多基因構(gòu)成了染色體，每個基因大體在1000-1500bp的范圍，相對分子質(zhì)量約為6.7*105。原核生物的基因控制系統(tǒng)是由一個操縱子和它的調(diào)節(jié)基因所組成的。每個操縱子又包括3種功能上密切相關(guān)的基因——結(jié)構(gòu)基因，操縱基因和啟動基因。結(jié)構(gòu)基因：是決定某一多肽結(jié)構(gòu)的DNA模板，它是通過轉(zhuǎn)錄和轉(zhuǎn)譯過程來執(zhí)行多肽合成任務(wù)的。操縱基因：是位于啟動基因和結(jié)構(gòu)基因之間的一段核苷酸序列，它與結(jié)構(gòu)基因緊密連鎖在一起，能通過與阻遏物的結(jié)合與否，控制結(jié)構(gòu)基因是否轉(zhuǎn)錄。啟動基因：是一種依賴于DNA的RNA多聚酶所識別的核苷酸序列，它既是DNA多聚酶的結(jié)合部位，又是轉(zhuǎn)錄的起始位點。真核生物一般無操縱子結(jié)構(gòu)，存在著大量不編碼序列和重復序列，轉(zhuǎn)錄與轉(zhuǎn)譯在細胞中有空間分隔，以及基因被許多無編碼功能的內(nèi)含子阻隔，從而使編碼序列變成不連續(xù)的外顯子狀態(tài)。6.密碼子水平:遺傳密碼：是指DNA鏈上決定各具體氨基酸的特定核苷酸排列順序。遺傳密碼的信息單位是密碼子，每個密碼子由3個核苷酸序列即1個三聯(lián)體所組成。7.核苷酸水平：絕大多數(shù)生物的DNA組分中，都只含有腺苷酸（AMP），胸苷酸（TMP），鳥苷酸（GMP）和胞苷酸（CMP）4種脫氧核苷酸。只有少數(shù)例外，含有堿基—5—羥甲基胞嘧啶。<1>每個堿基對的平均相對分子質(zhì)量約為650，<2>106的dsDNA約為1.5kb或0.5um<3>3nmol堿基的重量約等于1ug

（二）原核生物的質(zhì)粒 1.定義和特點。

（1）質(zhì)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共價閉合環(huán)狀的dsDNA分子，即cccDNA。

（2）質(zhì)粒具有麻花狀的超螺旋結(jié)構(gòu)，大小一般為1.5-300kb，相對分子質(zhì)量為106-108，僅相當于1％核基因組大小。

（3）質(zhì)粒是一種獨立存在于細胞內(nèi)的復制子，如果其復制行為與染色體的復制同步，稱為嚴謹型復制控制；另一類的復制與染色體的復制不同步，稱為松弛型復制控制。

（4）含質(zhì)粒的細胞在正常的培養(yǎng)基上受吖啶類染料，絲裂菌素C，紫外線燈因子處理時，由于其復制受抑而核染色體的復制仍然繼續(xù)進行，從而引起子代細胞中不帶質(zhì)粒，此即為質(zhì)粒消除。

（5）某些質(zhì)粒具有與染色體發(fā)生整合與脫離功能，如F因子，這類質(zhì)粒又稱附加體。2.質(zhì)粒在基因工程中的應用

（1）質(zhì)粒具有基因工程操縱的優(yōu)點，例如<1>體積小，便于DNA的分離和操作<2>呈環(huán)狀，使其在化學分離過程中能保持性能穩(wěn)定<3>有不受核基因組控制的獨立復制起始點<4>拷貝數(shù)多，使外源DNA可很快擴散<5>存在抗藥性基因等選擇性標記，便于含質(zhì)粒克隆的檢出和選擇。（2）E.coli的pBR322質(zhì)粒是一個常用的克隆載體，其優(yōu)點是：<1>體積小<2>在宿主E.coli中穩(wěn)定地維護高拷貝數(shù)<3>若用氯霉素抑制其宿主的蛋白質(zhì)合成，則每個細胞可擴增到含1000-3000個質(zhì)粒<4>分離極其容易<5>可插入較多的外源DNA<6>結(jié)構(gòu)完全清楚，各種核酸內(nèi)切酶可酶解的位點可任意選用<7>有兩個選擇性抗藥性標記<8>可方便地通過轉(zhuǎn)化作用導入宿主細胞。

3.質(zhì)粒分離與鑒定：質(zhì)粒的分離一般可包括細胞的裂解，蛋白質(zhì)和RNA的去除以及設(shè)法使質(zhì)粒DNA與染色體DNA相分離等步驟。經(jīng)分離后的質(zhì)粒，可用電鏡，瓊脂糖或聚丙烯酰胺凝膠電泳來鑒定。

4.質(zhì)粒的種類：接合性質(zhì)粒；抗藥性質(zhì)粒；產(chǎn)細菌和抗生素質(zhì)粒；具有生理功能的質(zhì)粒；產(chǎn)毒質(zhì)粒

5.典型質(zhì)粒簡介：（1）F質(zhì)粒：又稱F因子，至育因子或性因子是E.coli等細菌決定性別并有轉(zhuǎn)移能力的質(zhì)粒（2）R質(zhì)粒：又稱R因子種類很多，一般是由兩個相連的DNA片段組成，其一稱抗性轉(zhuǎn)移因子，主要含調(diào)節(jié)DNA復制和拷貝數(shù)的基因以及轉(zhuǎn)移基因，具有轉(zhuǎn)移功能其二為抗性決定子，大小不很固定，無轉(zhuǎn)移功能，其上含各種抗性基因。（3）Col質(zhì)粒：又稱大腸桿菌素質(zhì)?；虍a(chǎn)大腸桿菌素因子。許多細菌都能產(chǎn)生抑制或殺死其他近緣或同種不同菌株的代謝產(chǎn)物，因為它是由質(zhì)粒編碼的蛋白質(zhì)，且不像抗生素那樣具有很廣的殺菌譜，稱為細菌素。（4）Ti質(zhì)粒：即誘癌質(zhì)?；蚬诎`質(zhì)粒。T-DNA片段會與植物細胞的核基因組整合，合成正常植株所沒有的冠癭堿類，破壞控制細胞分裂的激素調(diào)節(jié)系統(tǒng)，從而使它轉(zhuǎn)為癌細胞。（5）Ri質(zhì)粒：可侵染雙子葉植物的根部，并誘生大量可稱為毛狀根的不定根。（6）mega質(zhì)粒：即巨大質(zhì)粒，存在于根瘤菌屬中，其上有一系列與共生固氮相關(guān)的基因。（7）降解性質(zhì)粒：只在假單胞菌屬中發(fā)現(xiàn)。這類質(zhì)?？蔀榻饨狄幌盗袕碗s有機物的酶編碼，從而使這類細菌在污水處理，環(huán)境保護等方面發(fā)揮作用。第二節(jié) 基因突變和誘變育種 一，基因突變

基因突變：簡稱突變，是變異的一種，泛指細胞內(nèi)遺傳物質(zhì)的分子結(jié)構(gòu)或數(shù)量突然發(fā)生的可遺傳的變化，可自發(fā)或誘導產(chǎn)生。狹義的突變專指基因突變，廣義的突變包括基因突變和染色體畸變。

野生型菌株：從自然界分離到的菌株，簡稱野生型。野生型經(jīng)突變后形成的帶有新性狀的菌株，稱突變株。

（一）突變類型：凡能用選擇性培養(yǎng)基快速選擇出來的突變株稱選擇性突變株，反之，則稱為非選擇性突變株。1.營養(yǎng)缺陷型：某一野生菌株因發(fā)生基因突變而喪失合成一種或幾種生長因子，堿基或氨基酸的能力，因而無法再在基本培養(yǎng)基上正常生長繁殖的變異類型。2.抗性突變型：指野生型菌株因發(fā)生基因突變，而產(chǎn)生的對某化學藥物或致死物理因子的抗性變異類型。

3.條件致死突變型：某菌株或病毒經(jīng)基因突變后，在某種條件下可正常生長，繁殖并呈現(xiàn)其固有的表型，而在另一種條件下卻無法生長，繁殖，這種突變型稱為條件致死突變型。Ts突變株即溫度敏感突變株是一類典型的條件致死突變株。

4.形態(tài)突變型：指由突變引起的個體或菌落形態(tài)的變異，一般屬非選擇性突變。5.抗原突變型：指由于基因突變引起的細胞抗原結(jié)構(gòu)發(fā)生的變異類型，包括細胞壁缺陷變異，莢膜或鞭毛成分變異等。6.產(chǎn)量突變型：通過基因突變而產(chǎn)生的在代謝產(chǎn)量上明顯有別于原始菌株的突變株。若產(chǎn)量顯著高于原菌株，稱為正突變，反之稱為負突變。

（二）突變率：某一細胞在每一世代中發(fā)生某一性狀突變的機率。

（三）基因突變特點：（1）自發(fā)性（2）不對應性（3）稀有性（4）獨立性（5）可誘變性（6）穩(wěn)定性（7）可逆性

（四）基因突變自發(fā)性和不對應性的實驗證明

1.Luria等的變量試驗2.Newcombe的涂布試驗3.Lederberg等的影印平板培養(yǎng)法。實驗過程詳見書P204-206

（五）基因突變及其機制：基因突變的機制是多樣的，可以是自發(fā)的或誘發(fā)的，誘發(fā)的又可分僅影響一對堿基對的點突變和影響一段染色體的畸變。

1.誘發(fā)突變：簡稱誘變，是指通過人為的方法，利用物理，化學或生物因素顯著提高基因自發(fā)突變頻率的手段。凡具有誘變效應的任何因素，都稱為誘變劑。

（1）堿基的置換：是染色體的微小損傷，因它只涉及一對堿基被另一對堿基所置換，屬于點突變。置換又可分為兩個亞類：一類稱轉(zhuǎn)換，即DNA鏈中一個嘌呤被另一個嘌呤或一個嘧啶被另一個嘧啶所置換；另一類稱顛換，即一個嘌呤被一個嘧啶或一個嘧啶被一個嘌呤所置換。

（2）移碼突變：指誘變劑會使DNA序列中的一個或少數(shù)幾個核苷酸發(fā)生增添或缺失，從而使該處后面的全部遺傳密碼的閱讀框架發(fā)生改變，并進一步引起轉(zhuǎn)錄和轉(zhuǎn)譯錯誤的一類突變。由移碼突變所產(chǎn)生的突變株，稱為移碼突變株。

（3）染色體畸變：某些強烈理化因子，如電離輻射和烷化劑，亞硝酸等，除了能引起上述的點突變外，還會引起DNA分子的大損傷——染色體畸變，即包括染色體結(jié)構(gòu)上的缺失，重復，插入，易位和倒位，也包括染色體數(shù)目的變化。

轉(zhuǎn)座：DNA序列通過非同源重組的方式，從染色體某一部位轉(zhuǎn)移到同一染色體上另一部位或其他染色體上某一部位現(xiàn)象。凡具有轉(zhuǎn)座作用的一段DNA序列，稱轉(zhuǎn)座因子。轉(zhuǎn)座因子又稱 可移動基因，可移動遺傳因子或跳躍基因。

2.自發(fā)突變：是指生物體在無人工干預下自然發(fā)生的低頻率突變。原因有：（1）由背景輻射和環(huán)境因素引起（2）由微生物自身有害代謝產(chǎn)物引起（3）由DNA復制過程中堿基配對錯誤引起。

（六）紫外線對DNA的損傷及其修復

嘧啶對UV（紫外線）的敏感性要比嘌呤強的多，其光化學反應產(chǎn)物主要是嘧啶二聚體（TC）和水合物。

1.光復活作用：把經(jīng)UV照射后的微生物立即暴露于可見光下時，就可以出現(xiàn)明顯降低其死亡率的現(xiàn)象，即光復活作用。經(jīng)了解，經(jīng)UV照射后帶有嘧啶二聚體的DNA分子，在黑暗下會被一種光激活酶——光解酶結(jié)合，這種復合物在300-500nm可見光下時，此酶會因獲得光能而激活，并使二聚體重新分解成單體。2.切除修復：是活細胞內(nèi)一種用于被UV等誘變劑損傷后DNA的修復方式之一，又稱暗修復。，這是一種不依賴可見光，只通過酶切作用去除嘧啶二聚體，隨后重新合成一段正常DNA鏈的核酸修復方式。二，突變與育種

（一）自發(fā)突變與育種：1從生產(chǎn)中育種2.定向培育優(yōu)良菌株：定向培育：是一種利用微生物的自發(fā)突變，并采用特定的選擇條件，通過對微生物群體不斷移植以選育出優(yōu)良菌株的方法。

（二）誘變育種：是指利用物理，化學等誘變劑處理均勻而分散的微生物細胞群，在促進其突變率顯著提高的基礎(chǔ)上，采用簡便，快速和高速的篩選方法，從中挑選出少數(shù)符合目的的突變株，以供科學實驗或生產(chǎn)實踐使用。1.誘變育種的基本環(huán)節(jié)：見書P214 2.誘變育種中的幾個原則：（1）選擇簡單有效的誘變劑 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)境或食品中是否存在化學致癌劑的方法。

（2）挑選優(yōu)良的出發(fā)菌株 出發(fā)菌株：就是用于育種的原始菌株。（3）處理單細胞或單孢子懸液（4）選用最適的誘變劑量

（5）充分利用復合處理的協(xié)同效應

（6）利用和創(chuàng)造形態(tài)，生理與產(chǎn)量間的相關(guān)指標（7）設(shè)計高效篩選方案（8）創(chuàng)造新型篩選方法 3.3類突變株的篩選方法

（1）產(chǎn)量突變株的篩選：詳見書P218（2）抗藥性突變株的篩選：梯度平板法是定向篩選抗藥性突變株的一種有效方法。（3）營養(yǎng)缺陷型突變株的篩選：

<1>與篩選營養(yǎng)缺陷型突變株有關(guān)的3類培養(yǎng)： 基本培養(yǎng)基（MM）：僅能滿足某微生物的野生型菌株生長所需要的最低成分的組合培養(yǎng)基。完全培養(yǎng)基（CM）：凡可滿足一切營養(yǎng)缺陷型菌株營養(yǎng)需要的天然或半組合培養(yǎng)基。補充培養(yǎng)基（SM）：凡只能滿足相應的營養(yǎng)缺陷型突變株生長需要的組合或半組合培養(yǎng)基。<2>與營養(yǎng)缺陷型突變有關(guān)的3類遺傳型個體

野生型：指從自然界分離到的任何微生物在其發(fā)生人為營養(yǎng)缺陷突變前的原始菌株。

營養(yǎng)缺陷型：野生型菌株經(jīng)誘變劑處理后，由于發(fā)生力喪失某酶合成能力的突變，因而只能在有該酶合成產(chǎn)物的培養(yǎng)基中才能生長。原養(yǎng)型：一般指營養(yǎng)缺陷型突變株回復突變或重組后產(chǎn)生的菌株，其營養(yǎng)要求在表型上與野生型相同。

<3>營養(yǎng)缺陷型的篩選方法：一般要經(jīng)過誘變，淘汰野生型，檢出和鑒定營養(yǎng)缺陷型4個環(huán)節(jié)。

第三節(jié) 基因重組和雜交育種

基因重組：兩個獨立基因組內(nèi)的遺傳，通過一定的途徑轉(zhuǎn)移到一起，形成新的穩(wěn)定基因組的過程，又稱遺傳重組，簡稱重組。重組是在核酸分子水平上的概念。一，原核生物的基因重組 特點：（1）片段性（2）單向性（3）轉(zhuǎn)移機制獨特而多樣。原核生物的4種主要遺傳重組形式

（一）轉(zhuǎn)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。通過轉(zhuǎn)化方式而形成的雜種后代，稱為轉(zhuǎn)化子。

1.轉(zhuǎn)化微生物的種類：主要有肺炎鏈球菌，嗜血桿菌屬，芽孢桿菌屬，奈瑟氏球菌屬，根瘤菌屬，葡萄球菌屬，假單胞菌屬等。

2.感受體：是指受體細胞最易接受外源DNA片段并能實現(xiàn)轉(zhuǎn)化的一種生理狀態(tài)。

調(diào)節(jié)感受態(tài)的一類特異蛋白稱感受態(tài)因子，它包括3種主要成分，即膜相關(guān)DNA結(jié)合蛋白，細胞壁自溶素，和幾種核酸酶。

3.轉(zhuǎn)化因子：本質(zhì)是離體的DNA片段。4.轉(zhuǎn)化過程：（1）供體菌的dsDNA片段與感受態(tài)受體菌細胞表面的膜連DNA結(jié)合蛋白相結(jié)合，其中一條鏈被核酸酶水解，另一條進入細胞（2）來自供體菌的ssDNA片段被細胞內(nèi)的特異蛋白RecA結(jié)合，并使其于受體菌核染色體上的同源區(qū)段配對，重組，形成一小段雜合DNA區(qū)段。（3）受體菌染色體組進行復制，于是雜合區(qū)也跟著得到復制（4）細胞分裂后，形成一個轉(zhuǎn)化子和一個仍保持受體菌原來基因型的子代。5.轉(zhuǎn)染：指用提純的病毒核酸去感染其宿主細胞或其原生質(zhì)體，可增殖出一群正常病毒后代的現(xiàn)象。

（二）轉(zhuǎn)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，使后者獲得前者部分遺傳性狀的現(xiàn)象。轉(zhuǎn)導種類有：

1.普遍轉(zhuǎn)導：通過極少數(shù)完全缺陷噬菌體對供體菌基因組上任何小片段DNA進行誤包，而將其遺傳性狀傳遞給受體細菌的現(xiàn)象。普遍傳導分（1）完全普遍轉(zhuǎn)導（2）流產(chǎn)普遍轉(zhuǎn)導：經(jīng)轉(zhuǎn)導噬菌體的媒介而獲得了供體菌DNA片段的受體菌，如果這段外源DNA在其內(nèi)既不進行交換，整合和復制，也不迅速消失，而僅表示穩(wěn)定的轉(zhuǎn)錄，轉(zhuǎn)譯和性狀表達。2.局部轉(zhuǎn)導：指通過部分缺陷的溫和噬菌體把供菌體的少數(shù)特定基因攜帶道受體菌中，并與后者的基因組整合，重組，形成轉(zhuǎn)導子的現(xiàn)象。特點是：（1）只局限于傳遞供體菌核染色體上的個別特定基因，一般為噬菌體整合位點兩側(cè)的基因（2）該特定基因由部分缺陷的溫和噬菌體攜帶（3）缺陷噬菌體的形成方是由于它在脫離宿主核染色體過程中，發(fā)生低頻率的誤切或由于雙重溶菌體的裂解而形成（4）局部轉(zhuǎn)導噬菌體的產(chǎn)生要通過UV等因素對溶源菌的誘導并引起裂解后才產(chǎn)生。根據(jù)轉(zhuǎn)導子出現(xiàn)的頻率高低把局部轉(zhuǎn)導分兩類：（1）低頻轉(zhuǎn)導：指通過一般溶源菌釋放的噬菌體所進行的轉(zhuǎn)導，因其只能形成極少數(shù)轉(zhuǎn)導子，故稱低頻轉(zhuǎn)導。含有極少數(shù)局部轉(zhuǎn)導噬菌體的裂解物稱為低頻轉(zhuǎn)導裂解物。（2）高頻轉(zhuǎn)導：在局部轉(zhuǎn)導中，若對雙重溶源菌進行誘導，就會產(chǎn)生含50％左右的局部轉(zhuǎn)導噬菌體的高頻轉(zhuǎn)導裂解物，用這種裂解物去轉(zhuǎn)導受菌體，就可獲得高達50％左右的轉(zhuǎn)導子，故稱高頻轉(zhuǎn)導。3.溶源轉(zhuǎn)變：當正常的溫和噬菌體感染其宿主而使其發(fā)生溶源化時，因噬菌體基因整合到宿主的核基因組上，而使宿主獲得了除免疫性外地新遺傳性狀的現(xiàn)象。

（三）接合：供體菌通過性菌毛與受體菌直接接觸，把F質(zhì)?；蚱鋽y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。通過接合而獲得的新遺傳性狀的受體細胞稱為接合子。

1.能進行接合的微生物種類：在G-細菌中尤為普遍。如：克雷伯氏菌屬，沙雷氏菌屬，弧菌屬，固氮菌屬，假單胞菌屬，鏈霉菌屬等。2.E.coli的4種接合型菌株

（1）F+菌株：即雄性菌株，指細胞內(nèi)存在一至幾個F質(zhì)粒，并在細胞表面著生一至幾條性菌毛的菌株。F+菌株使F-菌株轉(zhuǎn)性接合過程為:（1）在F質(zhì)粒的一條單鏈特定位點上產(chǎn)生裂口（2）以滾環(huán)模型方式復制F質(zhì)粒（3）在F-中，線形外源DNA單鏈合成互補雙鏈，經(jīng)環(huán)化后，形成新的F質(zhì)粒，于是，完成了F-至F+的轉(zhuǎn)變。

（2）F-菌株：即雌性菌株，指細胞中無F質(zhì)粒，細胞表面沒有性菌毛的菌株。它可通過與F+菌株或F’菌株的接合而接受供體菌的F質(zhì)?；騀’質(zhì)粒，從而使自己轉(zhuǎn)變成雄性菌株，也可通過接合接受來自Hfr菌株的一部分或一整套核基因組DNA。（3）Hfr菌株（高頻重組菌株）：因F質(zhì)粒已從游離態(tài)轉(zhuǎn)變成在核染色體組特定位點上的整合態(tài)，故Hfr菌株與F—菌株相接合后，發(fā)生基因重組的頻率要比單純用F+與F—接合后的頻率要高出數(shù)百倍，故名。Hfr菌株接合過程：（1）Hfr與F-細胞配對（2）通過性菌毛是兩個細胞直接接觸，并形成結(jié)合管；Hfr的染色體在起始子部位開始復制，至F質(zhì)粒插入的部位才告結(jié)束；供體DNA的一條單鏈通過性菌毛進入受體細胞（3）發(fā)生接合中斷（4）外源雙鏈DNA片段與受體菌的染色體的DNA雙鏈間進行雙交換，從而產(chǎn)生了穩(wěn)定的接合子

（4）F’菌株：當Hfr菌株細胞內(nèi)的F質(zhì)粒因不正常切離而脫離核染色體組時，可重新形成游離的，但攜帶整合位點鄰近一小段核染色體基因的特殊F質(zhì)粒，稱F’質(zhì)?；騀’因子。凡攜帶F’質(zhì)粒的菌株，稱為初生F’菌株，其遺傳性狀介于F+與Hfr菌株之間；通過F’菌株與F-菌株接合可使后者也成為F’菌株，這就是次生F’菌株。

（四）原生質(zhì)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(zhì)體進行融合，借以獲得兼有雙親遺傳性狀的穩(wěn)定重組子的過程。由此法獲得的重組子，稱為融合子。原生質(zhì)體融合的主要操作步驟是：先選擇兩株特有價值，并帶有選擇性遺傳性遺傳標記的細胞作為親本菌株，置于等滲溶液中，用適當?shù)拿摫诿溉コ毎?，再將形成的原生質(zhì)體進行離心聚集，加入促融合劑PEG（聚乙二醇）或借電脈沖等因素促進融合，然后用等滲溶液稀釋，再涂在能促使它再生細胞壁和進行細胞分裂的基本培養(yǎng)基平板上。待形成菌落后，再通過影音平板法，把它接種到各種選擇性培養(yǎng)基平板上，檢驗它們是否為穩(wěn)定的融合子，最后再測定其有關(guān)生物學性狀或生產(chǎn)性能。二，真核微生物的基因重組

（一）有性雜交：一般指不同遺傳型的兩性細胞間發(fā)生的結(jié)合和隨之進行的染色體重組，進而產(chǎn)生新遺傳型后代的一種育種技術(shù)。

（二）準性雜交：是一種類似于有性生殖，但比它更為原始的兩性生殖方式，這是一種在同種而不同株的體細胞間發(fā)生融合，它可不借減數(shù)分裂而導致低頻率基因重組并產(chǎn)生重組子。1.準性生殖過程：（1）菌絲聯(lián)結(jié)（2）形成異核體（3）核融合：或稱核配，指在異核體中的兩個細胞核在某條件下，低頻率地產(chǎn)生雙倍體雜合子核的現(xiàn)象（4）體細胞交換和單倍體化：體細胞交換即體細胞中染色體間的交換，也稱有絲分裂交換 2.準性雜交育種：原理：（1）選擇親本（2）強制異合：即用人為的方法強制兩個營養(yǎng)缺陷型的親本菌株形成互補的異核體。（3）移單菌落：將平板上長出的單菌落移種到基本培養(yǎng)基的斜面上。（4）驗穩(wěn)定性（5）促進變異 第四節(jié) 基因工程 一，基因工程定義 基因工程：又稱遺傳工程，是指人們利用分子微生物的理論和技術(shù)，自覺設(shè)計，操縱，改造和重建細胞的遺傳核心——基因組，從而使生物的遺傳性狀發(fā)生定向變異，以最大限度地滿足人類活動的需要。

二，基因工程的基本操縱

（一）目的基因的取得：三條途徑（1）從適當?shù)墓w生物包括微生物，動物或植物中取得（2）通過逆轉(zhuǎn)錄酶的作用，由mRNA合成cDNA（3）由化學合成方法合成特定功能的目的基因。

（二）優(yōu)良載體的選擇：優(yōu)良的載體具備幾個條件：（1）是一個具自我復制能力的復制子（2）能在受體細胞內(nèi)大量增殖（3）載體上最好只有一個限制性內(nèi)切酶的切口，使目的基因能固定地整合到載體DNA的一定位置上（4）其上必須有一種選擇性遺傳標記，以便及時高效地選擇出工程菌或工程細胞。

（三）目的基因與載體DNA的體外重組：目的基因與載體DNA進行共價結(jié)合，形成完整的，有復制能力的環(huán)狀重組載體或稱嵌合體。

（四）重組載體導入受體細胞

（五）重組受體細胞的篩選和鑒定

（六）工程菌或工程細胞的大規(guī)模培養(yǎng)

三，基因工程的應用

（一）在生產(chǎn)多肽類藥物，疫苗中的應用：如抗腫瘤，抗病毒功能的干擾素，白細胞介素等；用于治療心血管系統(tǒng)疾病的有尿激酶原，組織型溶纖蛋白酶原激活因子，鏈激酶以及抗凝血因子等。

（二）改造傳統(tǒng)工業(yè)發(fā)酵菌種：如我國已完成利用遺傳工程菌生產(chǎn)L-甲硫氨酸的中型試驗

（三）動，植物特性的基因工程改良

（四）基因工程在環(huán)保中的應用：例如：將降解芳烴，萜烴和多環(huán)芳烴的質(zhì)粒轉(zhuǎn)移到能降解烴的Pseudomonas sp細菌中，獲得了能同時降解4種烴類的超級菌，它能把原油中的2/3的烴分解掉。第五節(jié) 菌種的衰退，復壯和保藏 一，菌種的衰退與復壯

衰退：是指由于自發(fā)突變的結(jié)果，而使某物種原有一系列生物性狀發(fā)生量變或質(zhì)變的現(xiàn)象。具體表現(xiàn)有：（1）原有形態(tài)性狀變得不典型了（2）生長速度變慢，產(chǎn)生的孢子變少（3）代謝產(chǎn)物生產(chǎn)能力下降（4）致病菌對宿主侵染力的下降（5）對外界不良條件包括低溫，高溫或噬菌體侵染等抵抗能力的下降，等等。狹義的復壯僅是一種消極的措施，指的是在菌種已發(fā)生衰退的情況下，通過純種分離和測定典型性狀，生產(chǎn)性能等指標，從已衰退的群體中篩選出少數(shù)尚未退化的個體，以達到恢復原菌株固有性狀的相應措施，廣義的復壯則是一項積極的措施，即在菌種的典型特征或生產(chǎn)性狀尚未衰退前，就經(jīng)常有意識地采取純種分離和生產(chǎn)性狀的測定工作，以期從中選擇到自發(fā)的正突變個體。

（一）衰退的防止：1.控制傳代次數(shù)2.創(chuàng)造良好的培養(yǎng)條件3.利用不易衰退的細胞傳代4.采用有效的菌種保藏方法。

（二）菌種的復壯

1.純種分離法：主要有兩類方法：一種較粗放，可達到“菌落純”水平；另一類較精細，可達到“菌株純”的水平。

2.通過宿主體復壯3.淘汰已衰退的個體 二，菌種的保藏

1.保藏機構(gòu)：如中國微生物菌種保藏委員會（CCCCM），中國典型培養(yǎng)物保藏中心（CCTCC），美國典型菌種保藏中心（ATCC）等。

2.原種：用于長期保藏的原始菌種稱保藏菌種或原種。3.保藏方法：冷凍干燥保藏法，液氮保藏法和斜面?zhèn)鞔ā?/p>

第八章 微生物的生態(tài)

1.生態(tài)學是一門研究生命系統(tǒng)與其環(huán)境系統(tǒng)見相互作用規(guī)律的科學，微生物生態(tài)學是生態(tài)學的一個分支，它的研究對象是微生物群體與其周圍生物和非生物環(huán)境條件間相互作用的規(guī)律。

2.在生命科學研究領(lǐng)域中，從宏觀到微觀一般可分為10個層次：生物圈，生態(tài)系統(tǒng)，群落，種群，個體，器官，組織，細胞，細胞器和分子，前四個客觀層次都是生態(tài)學的研究范疇。第一節(jié) 微生物在自然界中分布與菌種資源的開發(fā) 一，微生物在自然界中的分布

（一）土壤中的微生物：是微生物的“天然培養(yǎng)基”。一般來說，在每克耕作層土壤中，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）>酵母菌（105）>藻類（104）>原生動物（103）.（二）水體中的微生物

1.不同水體中的微生物種類：（1）淡水型水體的微生物<1>清水型水生微生物——存在于有機物含量低的水體中，以化能自養(yǎng)微生物和光能自養(yǎng)微生物為主如硫細菌，鐵細菌，衣細菌，藍細菌和光合細菌等。<2>腐敗型水生微生物——在含有大量外來有機物的水體中生長，主要有各種腸道桿菌，芽孢桿菌，弧菌和螺菌。在較深的湖泊或水庫等淡水生境中，微生物呈明顯的垂直分布帶：<1>沿岸帶：噬纖維菌屬<2>深水區(qū)，一些厭氧光合細菌和若干兼性厭氧菌可以生長<3>湖底區(qū)，有一些厭氧菌，如產(chǎn)甲烷菌類和梭菌等。

（2）海水型水體微生物：主要是一些藻類以及細菌中的芽孢桿菌屬，假單胞菌屬，弧菌屬和一些發(fā)光細菌等，2.飲用水的微生物學標準：飲用水的微生物種類主要采用E.coli為代表的大腸菌群數(shù)為指標。良好的飲用水，其細菌總數(shù)應<100個/ml，當>500個/ml時就不宜作飲用水了。

（三）空氣中的微生物：了解，見P249

（四）工農(nóng)業(yè)產(chǎn)品上的微生物

1.工業(yè)產(chǎn)品的霉腐：霉腐微生物學：研究各種工農(nóng)業(yè)產(chǎn)品上有害微生物分布，種類，霉腐機制以及防治方法的微生物學分支。

材料劣化：各種材料和工農(nóng)業(yè)產(chǎn)品因受氣候，物理，化學或生物因素的作用而發(fā)生變質(zhì)，破壞現(xiàn)象。其中以微生物引起的材料劣化最為嚴重，包括：<1>霉變：由霉菌引起的劣化。<2>腐朽<3>腐爛<4>腐蝕

2.食品上的微生物：為防止食品的霉腐，除在加工，包裝過程中嚴格消滅其中的有害微生物外，還可以在食品中添加少量無害的防腐劑如，苯甲酸，山梨酸，脫氫醋酸，維生素K3等 3.農(nóng)產(chǎn)品上的微生物：由A.flavus（黃曲霉）部分菌株產(chǎn)生的黃曲霉毒素（AFT）和Fusarium spp產(chǎn)生的單端胞烯族毒素T2更是強烈的致癌劑。ATF從火雞中發(fā)現(xiàn)。至少有18種衍生物，毒性以B1，B2和G1，G2最強。ATF并不直接致癌，它要在人或動物體內(nèi)經(jīng)代謝活化后才引起致癌作用。AFT先與肝臟內(nèi)的細胞色素P450酶系作用，產(chǎn)生ATF-8,9-環(huán)氧化物，可與肝臟DNA和血清蛋白共價結(jié)合形成加合物，但主要與DNA分子的鳥嘌呤N-7位結(jié)合，形成AFB1-N7-鳥嘌呤，由此引起致癌基因p53的突變，最終導致肝癌發(fā)生。

（五）極端環(huán)境下的微生物：1.嗜熱微生物，廣泛分布在草堆，廄肥，煤堆，溫泉，火山地，地熱區(qū)土壤以及海底火山口附近。細分為5類：詳見表P252。2.嗜冷微生物：指一類最適生長在溫度低于15攝氏度，最高生長溫度低于20攝氏度和最低生長溫度在0攝氏度以下的細菌，真菌及藻類等微生物。3.嗜酸微生物：只能生活在低pH（<4）條件下，在中性pH下即死亡的微生物。4.嗜堿微生物：能專性生活在pH10-11的堿性條件下而不能生活在中性條件下的微生物。5.嗜鹽微生物：必須在高鹽濃度下才能生長的微生物。包括許多細菌和少數(shù)藻類。6.嗜壓微生物：必須生長在高靜水壓環(huán)境中的微生物。7.抗輻射微生物：抗輻射微生物對不良環(huán)境因素僅有抗性或耐受性，而不能有“嗜好”。微生物的抗輻射能力明顯高于高等動，植物。

（六）生物體內(nèi)外的正常菌群 1.人體的正常菌群

（1）正常菌群：生活在健康動物各部位，數(shù)量大，種類較穩(wěn)定，一般能發(fā)揮有益作用的微生物種群。人體共有五大微生物系統(tǒng)，包括消化道，呼吸道，泌尿生殖道，口腔和皮膚。微生態(tài)平衡：在一般情況下，正常菌群與人體保持著一個十分和諧的平衡狀態(tài)，在群體內(nèi)部各微生物間也互相制約，維持穩(wěn)定，有序的相互關(guān)系。

（2）腸道正常菌群對宿主具有很多有益作用，包括排阻，抑制外來致病菌，提供維生素等營養(yǎng)，產(chǎn)生淀粉酶，蛋白酶等有助消化的酶類，分解有毒或致癌物質(zhì)等。

（3）正常菌群失調(diào)：正常菌群的微生物生態(tài)平衡是相對的，可變的和有條件的，一旦宿主的防御功能減弱，正常菌群生長部位改變或長期服用抗生素等制菌藥物后，就會引起正常菌群失調(diào)。原先某些不致病的正常菌群就乘機大量繁殖，成了致病菌，這類特殊的致病菌即稱條件致病菌。由它們引起的感染，稱為內(nèi)源感染。

（4）微生態(tài)制劑：是依據(jù)微生態(tài)學理論而制成的含有有益菌的活菌制劑，其功能在于維持宿主微生態(tài)平衡，調(diào)整宿主的微生態(tài)失調(diào)并兼有其他保健功能。益生菌劑：通常是指一類分離自正常菌群，以高含量活菌為主體，一般以口服或粘膜途徑投入，有助于改善宿主特定部位微生物生態(tài)平衡并兼有若干其他有益生理活性的生物制劑。2.無菌動物與悉生生物

無菌動物：凡在其體內(nèi)外不存在任何正常菌種的動物。悉生生物：凡已人為地接種上某種或某些已知純種微生物的無菌動物或植物。3.根際微生物和附生微生物

根際微生物：又稱根圈微生物，生活在根系鄰近土壤，依賴根系的分泌物，外滲物和脫落細胞而生長，一般對植物發(fā)揮有益作用的正常菌群。

附生微生物：生活在植物地上部分表面，主要借植物外滲物質(zhì)或分泌物質(zhì)為營養(yǎng)的微生物。第二節(jié) 微生物與生物環(huán)境間的關(guān)系

一，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。

1.互生現(xiàn)象與發(fā)酵工業(yè)中的混菌培養(yǎng)?；炀囵B(yǎng)又稱混合培養(yǎng)，有時也稱混合發(fā)酵，這是在深入研究微生物純培養(yǎng)基礎(chǔ)上的人工微生物生態(tài)工程。

二，共生：是指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(guān)系。

（一）微生物間的共生：最典型的例子是由菌藻共生或菌菌共生的地衣。

（二）微生物與植物間的共生：1.根瘤菌與植物間的共生2.菌根菌與植物

（三）微生物與動物間的共生：1.微生物與昆蟲的共生：僅生活在宿主細胞外的共生生物，稱外共生生物，生活在宿主細胞內(nèi)，叫內(nèi)共生生物。2.瘤胃微生物與反芻動物的共生

三，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(nèi)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至被殺死的一種相互關(guān)系。前者稱寄生物，后者稱宿主或寄主。

（一）微生物間的寄生：蛭弧菌寄生在G-細菌內(nèi)。

（二）微生物與植物間的寄生：凡必須從活得植物細胞或組織中獲取其所需營養(yǎng)物才能生存者，稱為專性寄生物，另一類是除寄生生活外，還可以生活在死植物上或人工配制的培養(yǎng)基中，這就是兼性寄生物。

（三）微生物與動物間的寄生：見書P263不重要。

四，拮抗：又稱抗生，指由某種生物所產(chǎn)生的特定代謝產(chǎn)物可抑制他種生物的生長發(fā)育甚至殺死它們的一種相互關(guān)系。

五，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)需要的相互關(guān)系。

第三節(jié) 微生物與自然界物質(zhì)循環(huán) 一，碳素循環(huán)：圖見書P265 二，氮素循環(huán)：1.生物固氮2.硝化作用：氨態(tài)氮經(jīng)硝化細菌的氧化，轉(zhuǎn)變?yōu)橄跛釕B(tài)氮的過程，稱硝化作用。3.同化性硝酸鹽還原作用：指硝酸鹽被生物體還原成銨鹽并進一步合成各種含氮有機物的過程。4.氨化作用：指含氮有機物經(jīng)微生物的分解而產(chǎn)生氨的作用。5.銨鹽同化作用：以銨鹽作營養(yǎng)，合成氨基酸，蛋白質(zhì)和核酸等有機含氮物的作用。6.異化性硝酸鹽還原作用：指硝酸離子充作呼吸鏈末端的電子受體而被還原為亞硝酸的作用。7.反硝化作用：又稱脫氮作用，指硝酸鹽轉(zhuǎn)化為氣態(tài)氮化物（N2和N2O）的作用。（8）亞硝酸氨化作用：指亞硝酸通過異化性還原經(jīng)羥氨轉(zhuǎn)變成氨的作用。三，硫素循環(huán)與細菌瀝濾

（一）硫素循環(huán)：1.同化性硫酸鹽還原作用：指硫酸鹽經(jīng)還原后，最終以疏基形式固定在蛋白質(zhì)等成分中。2.脫硫作用：指在無氧條件下，通過一些腐敗微生物的作用，把生物體中蛋白質(zhì)等含硫有機物中的硫分解成H2S等含硫氣體的作用。3.硫化作用：即硫的氧化作用，指H2S或S被微生物氧化成硫或硫酸的作用。4.異化性硫酸鹽還原作用：是指硫酸作為厭氧菌呼吸鏈的某端電子受體而被還原為亞硫酸或H2S的作用。5.異化性硫還原作用：指硫還原成H2S的作用。

（二）細菌瀝濾：又稱細菌浸出或細菌冶金。詳見書P268 四，磷素循環(huán)：1.不溶性無機磷的克溶化2.可溶性無機磷的有機化3.有機磷的礦化 第四節(jié) 微生物與環(huán)境保護 一，水體的污染——富營養(yǎng)化 富營養(yǎng)化：是指水體中因氮，磷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：指發(fā)生在淡水水體中的富營養(yǎng)化現(xiàn)象。二，用微生物治理污染

（一）污水的微生物處理

（1）BOD：即“生化需氧量”或“生化耗氧量”，又稱生物需氧量，是水中有機物含量的一個間接指標。BOD的測定條件一般規(guī)定在20攝氏度下5晝夜，故常用BOD5符合表示。我國對地面水環(huán)境質(zhì)量標準的規(guī)定為:一級水BOD5值<1mg/L，二級水<3mg/L，三級水<4mg/L，若>10mg/L時，表示該水已嚴重污染，魚類無法生存。

（2）COD：即化學需氧量，是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)。

（3）TOD：即總需氧量，指污水中能被氧化的物質(zhì)在高溫下燃燒變成穩(wěn)定氧化物時所需的氧量。

（4）DO：即溶解氧量，指溶于水體中的分子態(tài)氧，是評價水質(zhì)優(yōu)劣的重要指標。我國規(guī)定地面水質(zhì)的合格標準為：DO>4mg/L。

（5）SS：即懸浮物含量，指污水中不溶性固態(tài)物質(zhì)的含量。（6）TOC:即總有機碳含量，指水體內(nèi)所含有機物中的全部有機碳的量。2.用于污水處理的特種微生物：（1）分解氰：有能產(chǎn)生氰水解酶的Nocardia spp，Pseudomonas spp等菌株（2）分解丙烯晴：有N.corallina等菌種（3）分解多氯聯(lián)苯（PCB）：有Rhodotorula spp等菌種（4）分解多環(huán)芳烴類物質(zhì)：有ALchromobacter spp等菌種（5）分解炸藥成分：可分解三硝基甲苯（TNT）者有Citrobacter spp等（6）分解芳香族磺酸鹽：有Ps。Putida等菌種（7）分解1-苯基-十一烷磺酸鹽（ABS）：有Bacillus spp等菌種（8）分解聚乙烯醇（PVA）：有Pseudomonas sp等菌種。外生物質(zhì)：又稱異生物質(zhì)，是指一些條件下并不存在的有人工合成的化學物質(zhì)，例如殺蟲劑，殺菌劑。共代謝：許多外生物質(zhì)易被各種細菌或真菌降解，有些則須添加一些有機物作為初級能源后才能降解，這一現(xiàn)象成為共代謝。3.污水處理的方法和裝置

（1）完全混合曝氣法：又稱表面加速曝氣法，是一種利用活性污泥處理污水的方法。活性污泥：是指一種由或細菌，原生動物和其他微生物群聚集在一起組成的凝絮團，在污水處理中具有有很強的吸附，分解有機物或毒物的能力。

（2）生物轉(zhuǎn)盤法：這是一種適合土地面積緊張的大城市內(nèi)利用生物膜處理污水的方法。生物轉(zhuǎn)盤一般是由一組質(zhì)輕，耐腐蝕的塑料圓板以一定間隔串接在同一橫軸上而成。三，沼氣發(fā)酵與環(huán)境保護

（一）沼氣發(fā)酵的3個階段

沼氣：又稱生物氣，是一種混合可燃氣體，主要成分為甲烷，另有少量H2，N2和CO2。沼氣發(fā)酵又稱甲烷形成，其生物化學本質(zhì)是：產(chǎn)甲烷菌在厭氧條件下，利用H2還原CO2等碳源營養(yǎng)物以產(chǎn)生細胞物質(zhì)，能量和代謝廢物——CH4的過程。

（1）水解階段：有多種厭氧或兼性厭氧的水解性或發(fā)酵性細菌把纖維素，淀粉等糖類水解成單糖，并進而形成丙酮酸；把蛋白質(zhì)水解氨基酸，并進而形成有機酸和氨；把脂類水解成甘油和脂肪酸。

（2）產(chǎn)酸階段：有厭氧的產(chǎn)氫產(chǎn)乙酸細菌群把第一階段產(chǎn)生的各種有機酸分解成乙酸，H2和CO2的過程。

（3）產(chǎn)氣階段：有嚴格厭氧的產(chǎn)甲烷菌群利用一碳化合物，二碳化合物和H2產(chǎn)生甲烷的過程。

（二）甲烷形成的生化機制 1.產(chǎn)甲烷菌簡介

產(chǎn)甲烷菌：是一類必須生活在嚴格厭氧生境下并伴有甲烷產(chǎn)生的古生菌，其形態(tài)和生理，生化特性呈現(xiàn)明顯的多樣性。2.參與甲烷形成反應的獨特輔酶

（1）作C1載體的輔酶：<1>甲烷呋喃：又稱CO2還原因子，是一種低相對分子質(zhì)量輔酶，有酚，谷氨酸，二羧基脂肪酸和呋喃環(huán)4種分子結(jié)合而成。<2>甲烷蝶呤：又稱F342因子，是一種含蝶呤環(huán)的產(chǎn)甲烷菌輔酶，在342nm處呈現(xiàn)一淺藍色熒光。<3>輔酶M：即2-疏基乙烷磺酸，是已知輔酶中相對分子質(zhì)量最小者，酸性強，在260nm處有吸收峰，但不發(fā)熒光。<4>輔酶F430：一種黃色，可溶性，含四吡咯結(jié)構(gòu)的化合物，作用與CoM相似，以甲基還原酶復合物的一部分而參與產(chǎn)甲烷作用的最終反應。（2）參與氧化還原反應的輔酶

<1>輔酶F420：是一種黃素衍生物，其化學結(jié)構(gòu)類似于一般黃素輔酶FMN。氧化型F420的吸收光譜為420nm，可產(chǎn)生藍綠色熒光，當呈還原態(tài)時，則熒光消失。

<2>輔酶HS-HTP：即7-疏基庚?；z氨酸磷酸，與維生素中泛酸的結(jié)構(gòu)相似，在甲烷形成的最終反應步驟中作為甲基還原酶的電子供體。3.甲烷形成中的主要反應：（1）CO2的甲?；篊O2被MF激活并隨之還原成甲?；?）從甲?；羴喖谆图谆杭柞；鶑腗F轉(zhuǎn)移到MP，接著通過脫水和還原步驟后，分別達到亞甲基和甲基水平（3）甲基從MP轉(zhuǎn)移到CoM上（4）甲基還原為甲烷（5）產(chǎn)能反應 4.甲烷形成作用以細胞質(zhì)的生物合成：見書P280 三，用微生物監(jiān)測環(huán)境污染

1.用腸道菌群的數(shù)量作為水體質(zhì)量的指標。

2.用Salmonella typhimurium的組氨酸缺陷突變株的回復突變即“艾姆氏試驗法”檢測水體的污染狀況和食品，飲水，藥物中是否含有三致毒物（致癌變，致畸變，致突變）。3.用生物發(fā)光檢測試樣的污染程度或毒性強弱。

4.發(fā)光細菌：是一類G-，長有極生鞭毛的桿菌或弧菌，兼性厭氧，在有氧條件下能發(fā)出波長為475-505nm的熒光。

5.生物發(fā)光的反應為：FMNH2+O2+RCHO——(熒光酶)——→FMH+RCOOH+H2O+光

因此，除初級電子供體NADH外，發(fā)光反應還須提供FMN，長鏈脂族醛，O2和熒光酶4個條件。

第九章 傳染與免疫

第一節(jié) 傳染

一，傳染與傳染病 疾?。荷矬w在一定條件下，由體內(nèi)或體外致病因素引起的一系列復雜且有特征性的病理狀態(tài)。

病原體：凡能引起傳染病的各種微生物和其他生物。

傳染：又稱感染或侵染，是指外源或內(nèi)源性病原體突破其宿主的三道免疫防線后，在宿主的特點部位定值，生長繁殖或產(chǎn)生酶及毒素，從而引起一系列病理生理的過程。傳染病：是一類由或病原體的大量繁殖所引起，可從某一宿主個體直接或間接傳播到同種或異種宿主另一些個體的疾病。

人畜共患?。褐高@種傳染病能在人類與其他脊椎動物間發(fā)生自然轉(zhuǎn)移，較重要的包括鼠疫，狂犬病，鸚鵡熱，瘋牛病等。二，決定傳染結(jié)局的三大因素

（一）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(jié)局中的最主要因素。1.毒力：又稱致病力，表示病原體致病能力的強弱。

（1）侵襲力：指病原體所有具有的突破宿主防御功能，并在其中生長繁殖和現(xiàn)實蔓延擴散的能力，包括以下3種能力：<1>吸附和侵入能力 <2>繁殖與擴散能力 透明質(zhì)酸酶：舊稱“擴散因子”?？伤鈾C體結(jié)締組織中的透明質(zhì)酸，引起組織松散，通透性增加，有利于病原體迅速擴散，因而可發(fā)展成全身性感染。膠原酶：能水解膠原蛋白以利于病原體在組織中擴散。血漿凝固酶：能使血漿加速凝固成纖維蛋白屏障，借以保護病原體免受宿主吞噬細胞和抗體的作用。鏈激酶：又稱血纖維蛋白溶酶，能激活血纖維蛋白溶酶原，使之變成血纖維蛋白溶酶，再由后者把血漿中的纖維蛋白凝塊水解，從而有利于病原體在組織中擴散。卵磷脂酶：又稱a毒素，可水解各種組織的細胞，尤其是紅細胞。

<3>抵抗宿主防御功能的能力：如一些Streptpcpccus spp可產(chǎn)生溶血素去抑制白細胞的趨化性。

（2）毒素：細菌毒素可分為外毒素和內(nèi)毒素兩大類。<1>外毒素：指在病原體細菌生長過程中不斷向外界環(huán)境分泌的一類毒性蛋白質(zhì)，有的屬于酶，有的屬于酶原，有的屬于毒蛋白。

類毒素：用0.3％-0.4％甲醛溶液對外毒素進行脫毒處理，可獲得失去毒性但仍保留其原有免疫原性的生物制品。將其注射機體后，可使機體產(chǎn)生對相應外毒素具有免疫性的抗體（抗毒素）。常用的類毒素有白喉類毒素，破傷風類毒素和肉毒類毒素。

<2>內(nèi)毒素：是G-細菌細胞壁外層的組分之一，其化學成分是脂多糖（LPS）。2.入侵病原體的數(shù)量：詳見書P288 3.侵入門徑：（1）消化道（2）呼吸道（3）皮膚創(chuàng)口（4）泌尿生殖道（5）其他途徑

（二）宿主的免疫力 免疫或稱免疫力，免疫性：是機體識別和排除抗原性異物的一種保護性功能，在正常條件下，它對機體有利；在異常條件下，也可損害機體。免疫功能包括：<1>免疫防御<2>免疫穩(wěn)定<3>免疫監(jiān)視。

（三）環(huán)境因素：詳見書P290 三，傳染的3種可能結(jié)局

（一）隱性傳染：如果宿主的免疫力很強，而病原菌的毒力相對較弱，數(shù)量又較少，傳染后只引起宿主真的輕微損害，且很快就將病原體徹底消滅，因而基本上不出現(xiàn)臨床癥狀者。

（二）帶菌狀態(tài)：如果病原菌與宿主雙方都有一定的優(yōu)勢，但病原體僅被限制于某一局部且無法大量繁殖，兩者長期處于相持的狀態(tài)。

（三）顯性傳染：如果宿主的免疫力較低，或入侵病原菌的毒力較強，數(shù)量較多，病原菌很快在體內(nèi)繁殖并產(chǎn)生大量有毒產(chǎn)物，是宿主的細胞和組織蒙受嚴重損害，生理功能異常，于是就出現(xiàn)了一系列臨床癥狀。按發(fā)病時間的長短可把顯性傳染分為急性傳染和慢性傳染。按發(fā)病的部位的不同，顯性傳染又可分為局部感染和全身感染兩種，按性質(zhì)和程度的不同，可把它們分成4類：（1）毒血癥：病原體被限制在局部病灶，只有其所產(chǎn)毒毒才進入血流而引起全身性癥狀者。如白喉，破傷風等。（2）菌血癥：病原體由局部的原發(fā)病灶侵入血流后傳播至遠處組織，但未在血流中大量繁殖的傳染病。如傷寒癥的早期。（3）敗血癥：病原體侵入血流并在其中大量繁殖，造成宿主嚴重損傷和全身性中毒癥狀，如銅綠假單胞菌引起敗血癥。（4）膿毒血癥：一些化膿性細菌在引起宿主的敗血癥的同時，又在其許多臟器中引起化膿性病灶者。如金黃色葡萄球菌可引起濃度血癥。第二節(jié) 非特異性免疫

非特異性免疫：凡在生物長期進化過程中形成，屬于先天即有，無特殊針對性的對付病原體的天然抵抗能力。也稱先天免疫或自然免疫。一，表皮和屏障結(jié)構(gòu)

（一）皮膚與粘膜：這是宿主對病原體的“第一道防線”或“機械防線”，其作用有3種：（1）機械性阻擋和排除作用（2）化學物質(zhì)的抗菌作用（3）正常菌群的拮抗作用

（二）屏障結(jié)構(gòu)：1.血腦屏障：一種可阻擋抗病原體及其有毒產(chǎn)物或某些藥物從血液透入大腦組織或腦脊液的非專有解剖構(gòu)造，具有保護中樞神經(jīng)系統(tǒng)的功能。2.血胎屏障：由母體子宮內(nèi)膜的底蛻膜和胎兒的毛絨膜共同組成。二，吞噬細胞及其吞噬作用

吞噬細胞：是一類存在于血液，體液或組織中，能進行變形蟲運動，并能吞噬，殺死和消化病原體微生物等異?？乖陌准毎?，最主要的吞噬細胞有兩類，其一為多行核白細胞中的嗜中性粒細胞；其二為以巨噬細胞。

（一）多形核白細胞（PMN）：又稱粒細胞，一類有分節(jié)狀細胞核，細胞質(zhì)內(nèi)含大量溶酶體顆粒的白細胞。形狀較小，運動力強，在骨髓中形成，壽命短，存在于血流和骨髓中。有三類：嗜中性粒細胞，嗜堿性粒細胞，嗜酸性粒細胞。

（二）巨噬細胞：是一類存在于血液，淋巴和多種組織中的大型單核細胞，壽命長，可作變形蟲狀運動，并有吞噬和胞飲功能。在體外培養(yǎng)，具有粘附于玻璃，塑料表面和吸收錐蟲藍等特性。功能有：（1）吞噬和殺菌作用（2）抗原遞呈作用（3）免疫調(diào)節(jié)作用（4）抗癌作用

三，炎癥反應

炎癥：是機體對病原體的侵入或其他損傷的一種保護性反應，在相應部位出現(xiàn)紅，腫，熱，痛和功能障礙，是炎癥的五大特征。炎癥的免疫反應機理：（1）動員大量吞噬細胞聚集在炎癥部位（2）血流的加速使血液中抗菌因子和抗體發(fā)生局部濃縮（3）死亡的宿主細胞堆集可釋放一部分抗菌物質(zhì)（4）炎癥中心部位氧濃度的下降和乳酸濃度的提高，可抑制多種病原體的生長（5）炎癥部位體溫可降低某些病原體的繁殖速度

四，正常體液或組織中的抗菌物質(zhì)

（一）補體：為一補體系統(tǒng)，是指存在于正常人體或高等動物血清中的一組非特異性血清蛋白。補體的本質(zhì)是一類酶原，能被任何抗原—抗體的復合物激活，激活后的補體能參與破壞或清除已被抗體結(jié)合的抗原或細胞，發(fā)揮溶胞作用。

（二）干擾素：是高等動物細胞在病毒或dsRNA等誘生劑的刺激下，所產(chǎn)生的一種具有高活性，廣譜抗病毒等功能的特異性糖蛋白。功能是能抑制病毒在細胞中增殖和免疫調(diào)節(jié)作用以及對癌細胞的殺傷作用等。

目前所知干擾素有4類：即IFN-a，IFN-β，IFN-γ，IFN-w 第三節(jié) 特異性免疫

特異性免疫：也稱獲得性免疫或適應性免疫，是相對于上述非特異性免疫而言的，其主要功能是識別非自身和自身的抗原物質(zhì)，并對它產(chǎn)生免疫應答，從而保證機體內(nèi)環(huán)境的穩(wěn)定狀態(tài)，特點是：（1）是生物個體在其后天活動中接觸了相應的抗原而獲得的（2）其產(chǎn)物與相應的刺激物之間是特異性免疫（3）包括體液免疫系統(tǒng)和細胞免疫系統(tǒng)（4）特異性免疫力在同種生物的不同個體間或同一個體在不同條件下有著明顯的差別。

免疫應答：是指一類發(fā)生在活生物體內(nèi)的特異性免疫的系列反應過程?？煞?階段：即感應階段，增殖和分化階段，以及效應階段。根據(jù)參與的免疫活性細胞的種類和功能的不同，免疫應答又可分為細胞免疫和體液免疫兩類。

細胞免疫：指機體在抗原刺激下，一類小淋巴細胞發(fā)生增殖，分化，進而直接攻擊靶細胞或間接地釋放一些淋巴因子的免疫作用。體液免疫：指機體受抗原刺激后，來源于骨髓的一類小淋巴細胞進行增殖并分化為漿細胞，由它合成抗體并釋放到體液中以發(fā)揮其免疫作用。TD抗原：即胸腺依賴性抗原，包括血細胞，血清成分和細菌細胞等在內(nèi)多數(shù)抗原，它需要抗原遞呈細胞遞呈抗原，促使成熟的TH轉(zhuǎn)化成活化的YH后才能刺激TC和TD產(chǎn)生淋巴因子，以及刺激成熟的B細胞轉(zhuǎn)變成漿細胞后產(chǎn)生抗體。

TI抗原：即非胸腺依賴性抗原，指它在刺激機體產(chǎn)生抗體時，不需要T細胞輔助的抗原或是對T細胞依賴程度很低的抗原，包括一些多糖類，脂類和核酸類抗原。一，免疫器官

（一）中樞免疫器官：又稱一級淋巴器官，是免疫細胞發(fā)生，分化和成熟的部位。

1.骨髓：是形成各類淋巴細胞，巨噬細胞和血細胞的部位。骨髓中的多能干細胞具有很大的分化能力?？煞只觯海?）髓樣干細胞（2）淋巴干細胞 2.胸腺：T細胞的成熟主要通過胸腺中的網(wǎng)狀上皮細胞所分泌的胸腺素和胸腺生成素等多種胸腺因子和胸腺微環(huán)境的共同作用完成。

3.法氏囊：為鳥類特有，形如囊狀，是一個促使鳥類B細胞分化，發(fā)育以及發(fā)揮其體液免疫功能中樞淋巴器官，相當于人和哺乳動物骨髓功能。

（二）外周免疫器官：主要是脾臟和淋巴結(jié)。二，免疫細胞及其在細胞免疫中的作用

免疫細胞：泛指一切具有免疫功能的細胞，包括各類淋巴細胞，粒細胞，單核細胞核各種類型的巨噬細胞。

免疫活性細胞：僅指能特異地識別抗原，即能接受抗原的刺激，并隨后進行分化，增殖和產(chǎn)生抗體或淋巴因子，以發(fā)揮特異性免疫應答的一群細胞，主要指T細胞和B細胞。

（一）T細胞：即T淋巴細胞，是一種參與特異性免疫應答的小淋巴細胞。主要執(zhí)行細胞免疫功能。

1.T細胞起源于骨髓，轉(zhuǎn)移到胸腺中分化，成熟后，再分布到外周淋巴器官和外周血液中。因此T細胞又稱胸腺依賴型淋巴細胞。2.T細胞表面有其獨特的表面標志。包括表面受體和表面抗原兩類。E受體指T細胞上能與綿羊紅細胞相結(jié)合的受體，可是周圍的綿羊紅細胞結(jié)合在其周圍而形成一玫瑰花狀物。3.按T細胞的功能來介紹幾個亞群：

（1）調(diào)節(jié)性T細胞：<1>輔助性T細胞：在體液免疫中發(fā)揮作用，主要功能是輔助B細胞，促使其活化和產(chǎn)生抗體。<2>抑制性T細胞：可抑制TH，TC和B細胞的功能，由它控制淋巴細胞的增殖。

（2）效應性T細胞：<1>遲發(fā)型超敏T細胞（TDTH）：又稱遲發(fā)型T細胞，在細胞介導的免疫中發(fā)揮作用。TDTH在抗原的刺激下，可被活化，增殖并釋放多種淋巴因子。它們可在機體的局部引起以單核細胞浸潤為主的炎癥，這就是遲發(fā)性超感反應（DTH）。<2>細胞毒T細胞：又稱殺傷性T細胞，在細胞介導免疫中發(fā)揮作用。

（二）B細胞：即B淋巴細胞，一種在細胞膜表面帶有自己合成的免疫球蛋白的淋巴細胞。因此B細胞又稱骨髓依賴性淋巴細胞或囊依賴性淋巴細胞。又稱骨髓依賴性淋巴細胞或囊狀依賴性淋巴細胞。

1.B細胞和表面受體：為膜表面免疫球蛋白，其主要成分是單體的IgM和IgD。2.B細胞的表面抗原：為B細胞抗原受體SmIg。3.B細胞的亞群：B-1和B-2詳見書P303

（三）第三淋巴細胞

1.NK細胞：即自然殺傷細胞，因其細胞質(zhì)中有嗜天青顆粒，且細胞較大，故也稱大顆粒淋巴細胞。

2.K細胞：即殺傷細胞，是一類與NK細胞相似的大顆粒淋巴細胞。通過IgG分子中的Fc片段與K細胞表面的Fc受體結(jié)合，可觸發(fā)K細胞的殺傷活性，故它能專一地但非特異地殺傷被IgG所覆蓋的靶細胞。

（四）第四淋巴細胞：有事會對自身組織產(chǎn)生攻擊性，并導致自身免疫病，如全身性紅斑狼瘡。

三，免疫分子及其在體液免疫中的作用 免疫分子：主要指抗原及抗體。

（一）抗原：是一類能誘導機體發(fā)生免疫應答并能與相應抗體或T淋巴細胞受體發(fā)生特異性免疫反應的大分子物質(zhì)?？乖址Q免疫原。抗原具備兩個特性：（1）免疫原性：又稱抗原性，指能刺激機體產(chǎn)生免疫應答能力的特性（2）免疫反應性：或稱反應原性，指能與免疫應答的產(chǎn)物發(fā)生特異反應的特性。

完全抗原：凡同時具有免疫原性和免疫反應性的抗原。半抗原：又稱不完全抗原，凡缺乏免疫原性而有免疫反應性的物質(zhì)。1.免疫原性的物質(zhì)基礎(chǔ)：（1）相對分子量大（2）結(jié)構(gòu)復雜（3）異物性：指某抗原的理化性質(zhì)與其所刺激的機體的自身物質(zhì)理化性質(zhì)間的差異程度。2.抗原決定簇：又稱抗原表面，指位于抗原表面可決定抗原特異性的特定化學基團。3.兩類半抗原：（1）復合半抗原（2）簡單半抗原 4.細菌的抗原：（1）表面抗原：指包圍子細菌細胞壁外層的抗原，主要是莢膜或微莢膜抗原。（2）菌體抗原：存在于細胞壁，細胞膜與細胞質(zhì)上的抗原。（3）鞭毛抗原：又稱H抗原。

（4）菌毛抗原（5）外毒素和類毒素 5.共同抗原與交叉反應

共同抗原：為多種復雜抗原系統(tǒng)所共有的抗原，又稱類屬抗原，或交叉反應抗原。交叉反應：甲，乙兩菌存在共同抗原而引起甲菌抗原與乙菌抗體間發(fā)生較弱的免疫反應的現(xiàn)象。

（二）抗體：是高等動物體在抗原物質(zhì)的刺激下，由漿細胞產(chǎn)生的一類能與相應抗原在體內(nèi)外發(fā)生特異性結(jié)合的免疫球蛋白?？贵w的5個特點：（1）僅由魚類以上脊椎動物的漿細胞所產(chǎn)生（2）必須有相應抗原物質(zhì)刺激免疫細胞后才能產(chǎn)生（3）能與相應的抗原發(fā)生特異性，非共價和可逆的結(jié)合（4）其化學性質(zhì)是一類具有體液免疫功能的球蛋白（5）因抗體是蛋白質(zhì)，故既具抗體功能也可作抗原去刺激異種生物產(chǎn)生相應的抗體，這就是抗原體。免疫球蛋白（Ig）：凡具有抗體活性以及與抗體有關(guān)的各種球蛋白。純化后的Ig分5類：IgG, IgA, IgM, IgD, IgE。

1.Ig的化學結(jié)構(gòu)：是由一長一短的兩對多肽鏈對稱排列而成的一個Y形分子。近對稱軸的一對較長的肽鏈，稱為重鏈或H鏈，外側(cè)一對較短的肽鏈，稱為輕鏈或L鏈。占重鏈1/4或輕鏈1/2長度的一段區(qū)域，稱可變區(qū)或V區(qū)，這一區(qū)域的氨基酸序列是可變的；占重鏈3/4或輕鏈1/2長度的一段區(qū)域，則稱恒定區(qū)或C區(qū)，這一區(qū)域內(nèi)氨基酸序列是恒定的。在重鏈的居中處約有30個氨基酸殘基組成了一個能使Ig分子自由曲折的區(qū)段，稱為鉸鏈區(qū)。（1）Ig肽鏈的氨基酸數(shù)：一般輕鍵的氨基酸殘基數(shù)在220個左右。重鏈則是輕鏈的氨基酸殘基數(shù)的加倍，約440.（2）IgG的酶解和化學分解片段：用疏基試劑和兩種蛋白酶對其作化學分解和酶解，可產(chǎn)生10余種不同大小，構(gòu)造，性質(zhì)和免疫功能的小片段。見圖P331 <1>木瓜蛋白酶（Pap）的酶解片段：通過Pap水解，IgG1可產(chǎn)生兩個相同的抗原結(jié)合片段和一個可結(jié)晶片段。

<2>胃蛋白酶（Pep）的酶解片段：Pep可將IgG1水解大小不同的片段。<3>疏基試劑的分解產(chǎn)物：當IgG1在pH2.5的酸性條件下用疏基乙醇處理后，可使兩條重鏈間的二硫鍵還原，于是IgG1就分解成兩個對稱的半分子。（3）Ig的體 有單體，雙體和五體等。

（4）Ig的抗原結(jié)合價：指每個Ig分子上能與抗原決定簇相結(jié)合部位的數(shù)目。（5）Ig的功能區(qū)：又稱轄區(qū)，是指Ig的結(jié)構(gòu)單元，一般呈對狀排列。（6）Ig的構(gòu)象：從T型改變成了Y型 4.產(chǎn)抗體細胞的激活和抗體的形成

胸腺依賴型抗體（TD）的產(chǎn)生一般必須同時有3種細胞的參與：（1）抗原遞呈細胞（2）B細胞（3）T細胞

漿細胞：形態(tài)較大，壽命較短，是分泌抗體的細胞。

記憶細胞：是一種形態(tài)較小，壽命較長的細胞，它在遇到原初抗原的再次刺激時，會迅速轉(zhuǎn)變漿細胞并分泌抗體。

5.機體產(chǎn)抗體的兩次應答規(guī)律：（1）初次免疫應答：指首次用適量抗原注射動物后，須經(jīng)一段較長的潛伏期（2）再次免疫應答：指在初次應答的抗體下降期再次注射同種抗原進行免疫時，會出現(xiàn)一個潛伏期明顯縮短，抗體以IgG為主，滴度高，維持時間長的階段。6.抗體的形成機制：（1）抗體形成的克隆選擇學說（2）抗體多樣性的分子生物學機制。詳見書P318 7.單克隆抗體與淋巴細胞雜交瘤技術(shù)

（1）單克隆抗體：指由一純系B淋巴細胞克隆經(jīng)分化，增殖后的漿細胞所產(chǎn)生的單一成分，單一特異性的免疫球蛋白分子。

（2）淋巴細胞雜交瘤：簡稱雜交瘤，是由B淋巴細胞和骨髓瘤細胞兩者融合而成的一種既能在體外大量增殖，又能產(chǎn)生大量McAb的雜種細胞。淋巴細胞雜交瘤的制備方法：（1）選擇親本細胞株（2）混合雙親細胞（3）促進細胞融合（4）淘汰未融合的親本（5）雜交瘤的擴大培養(yǎng)（6）單克隆抗體的改造 第四節(jié) 免疫學方法及其應用 一，抗原，抗體反應的一般規(guī)律

（1）特異性（2）可逆性（3）定比性（4）階段性（5）條件依賴性 二，抗原，抗體間的主要反應

（一）凝聚反應：顆粒性抗原與相應的抗體在合適的條件下反應并出現(xiàn)肉眼可見的凝聚集團現(xiàn)象。用于此反應中的抗原又稱凝集原，抗體則稱凝集素。凝集反應試驗時具體方法有：（1）直接法，包括玻片法和試管法（2）間接法，典型的間接凝集試驗又稱被動凝集反應。

（二）沉淀反應：可溶性抗原與其相應的抗體在合適條件下反應，并出現(xiàn)肉眼可見的沉淀現(xiàn)象。用于此反應中的抗原稱沉淀原，抗體稱沉淀素。1.測沉淀反應的經(jīng)典方法：（1）環(huán)狀沉淀反應：又稱環(huán)狀試驗。（2）絮狀沉淀反應：又稱絮狀反應。

2.測沉淀反應的現(xiàn)代方法：（1）單向瓊脂擴散法：又稱單向免疫擴散法（2）雙向瓊脂擴散法：又稱Ouchterlony法或雙向免疫擴散法（3）對流免疫電泳法（4）火箭電泳法（5）雙向免疫電泳法

（三）補體結(jié)合試驗：是一種有補體參與，并以綿羊紅細胞和溶血素是否發(fā)生溶血反應作指標的一種高靈敏度的抗原結(jié)合反應。原理：（1）補體可以與任何抗原和抗體的復合物相結(jié)合（2）指示系統(tǒng)如遇還未被抗原和抗體復合物所結(jié)合的游離補體，就會出現(xiàn)肉眼易見得溶血反應。

（四）中和試驗：由特異性抗體抑制相應抗原的生物活性的反應。測定風濕患者體內(nèi)是否存在抗鏈球菌O抗體的反應，就是利用中和試驗來進行的。三，免疫標記標本

免疫標記標本技術(shù)：又稱螢光抗體法，一種將結(jié)合有螢光素的螢光抗體與抗原進行反應，借以提高免疫反應靈敏度和適合顯微鏡觀察。常用的螢光素有：異硫氰酸熒光素，羅丹明，二氯三嗪基氨基熒光素等。

（一）免疫酶技術(shù)：又稱酶免疫測定法，一種利用酶作標記的抗體或抗抗體以進行抗原，抗體反應的高靈敏的免疫標記技術(shù)。優(yōu)點是：（1）由于是產(chǎn)色反應，故可用普通顯微鏡觀察結(jié)果（2）標本經(jīng)酶標記的抗體染色后，還可用其他染料復染，以顯示細胞的形態(tài)結(jié)構(gòu)（3）標本可長久保存，隨時查看（4）特異性強（5）靈敏度高

1.酶聯(lián)免疫吸附法：簡稱酶標法。被廣泛用于檢測各種抗原或抗體。

（1）雙抗體夾心法：這是一種測定待測標本中是否含抗原的方法，步驟為：（1）將含已知抗體的抗血清吸附在微量滴定板上的小孔內(nèi)，洗滌一次（2）加待測抗原（3）加入與待測抗原呈特異的酶聯(lián)抗體，使形成夾心（4）加入該酶的底物后，若見到有色酶解產(chǎn)物產(chǎn)生，則說明在孔壁上存在相應的抗原。

（2）間接免疫吸附測定法：一種檢測血清中是否含特定抗體的方法。步驟為：（1）將已知抗原吸附在微量滴定板的小孔內(nèi)，用緩沖溶液洗滌3次（2）加待檢抗血清（3）加入酶聯(lián)抗抗體（4）加入該酶底物，使底物分解并產(chǎn)生顏色，待終止反應后，依底物顏色深淺，即可知樣品中的抗體含量。

（3）斑點酶免疫吸附法：以上的ELISA都是在液相中進行酶底物的顯色反應的，其產(chǎn)物均為可溶性有色化合物，故也可用分光光度法測其含量。本法在原理上與以上兩種相同，方法上的不同處是：（1）用硝酸纖維薄膜取代上述微量滴定板（2）最終顯色反應是用不溶于水的有色沉淀物

2.酶標記免疫定位

（1）免疫組織化學：又稱酶標免疫組織化學，其原理與上述dot—ELISA相同，不同處僅用組織切片或細胞樣品代替固相抗原。（2）免疫印跡：幾種相對分子質(zhì)量不同的蛋白質(zhì)先經(jīng)SDS-PAGE凝膠電泳分離出不同的條帶，再轉(zhuǎn)印至硝酸纖維膜上，然后用酶標記的抗體對條帶進行顯色和鑒定。

（三）放射免疫測定法：是一類利用放射性同位素標記的抗原或抗體來檢測相應抗體或抗原的高靈敏度免疫分析法。

（四）免疫電鏡技術(shù)：是一類采用電子致密物質(zhì)標記的抗體與其相應抗原發(fā)生特異性結(jié)合后，借電鏡檢出這一標記復合物的技術(shù)。

（五）發(fā)光免疫測定法：是一種把化學發(fā)光或生物發(fā)光反應與免疫測定結(jié)合后的高靈敏度分析方法。化學發(fā)光劑有：螢光醇，異螢光醇等。優(yōu)點是：（1）可定量檢測抗原或抗體（2）靈敏度高（3）試劑穩(wěn)定，無毒（4）檢測操作簡便，快速。第五節(jié) 生物制品及其應用

一，人工自動免疫類生物制品：是一類專用于預防傳染病的生物制品。

（一）常規(guī)疫苗

1.疫苗：用于預防傳染病的抗原制劑稱為疫苗。廣義的疫苗包括菌苗和疫苗兩類生物制品；狹義的疫苗僅指用病毒，立克次氏體或螺旋體等微生物制成的生物制品，而菌苗則僅指用細菌制成的生物制品。疫苗又可分活疫苗和死疫苗兩類。

（1）活疫苗：指用人工的方法使病原體減毒或從自然界篩選某病原體的無毒株或微毒株所制成的活微生物劑，有時稱減毒活疫苗。

（2）死疫苗：用理化因子殺死病原體，但仍保留原有免疫原性的疫苗。2.類毒素：細菌的外毒素經(jīng)甲醛脫毒后仍保留原有免疫原性的預防用生物制品。常用的類毒素有：破傷風類毒素和白喉類毒素等。

3.自身疫苗：又稱自體疫苗，指用從病人自身病灶中分離出來的病原體所制成的死疫苗。

（二）新型疫苗 1.亞單位疫苗：一種保留病原體中有效免疫原成分，而去除其無效或有害成分的化學純品疫苗。

2.化學疫苗：用化學方法提取病原體中有效免疫成分制成的化學純品疫苗，其成分一般比亞單位疫苗更為簡單。

3.多肽疫苗：又稱化學合成疫苗，指用人工合成的高免疫原性多肽片段制成的疫苗。

4.基因工程疫苗：又稱DNA重組疫苗。一種利用基因工程構(gòu)建重組基因序列，并用它表達的免疫原性較強，無毒性的多肽制成的疫苗。

5.DNA疫苗：又稱核酸疫苗或基因疫苗，指一種用編碼抗原的基因制成的疫苗。6.抗獨特型抗體疫苗：位于抗體分子可變區(qū)中高變區(qū)的抗原決定簇，稱為獨特型決定簇或簡稱獨特型，它代表一個抗體分子獨特的遺傳型。優(yōu)點有：（1）克服抗原物質(zhì)難以獲得的困難（2）解決目標分子或病原體自身免疫原性較弱的不利條件（3）避免使用有害或危險的病原體抗原（4）取代蛋白質(zhì)以外的抗原等等。二，人工被動免疫生物制品

（一）特異性免疫治療劑

1.抗毒素：一類用類毒素多次注射馬等大型動物，待其產(chǎn)生大量特異性抗體后，經(jīng)采血，分離血清并經(jīng)濃縮，純化后制成的生物制品。如：破傷風抗毒素，白喉抗毒素，肉毒抗毒素等。2.抗病毒血清：一類用病毒作抗原去免疫動物后，取其含抗體的血清制成的精制治療用生物制品。3.抗菌血清

4.免疫球蛋白制劑：（1）血漿丙種球蛋白（2）胎盤球蛋白（3）單克隆抗體 5.免疫核糖核酸：是一類特異性的免疫觸發(fā)劑，可使機體的正常淋巴細胞轉(zhuǎn)化為致敏淋巴細胞以發(fā)揮其免疫作用。

（二）非特異性免疫治療劑——免疫調(diào)節(jié)劑

免疫調(diào)節(jié)劑：是一類能增強，促進和調(diào)節(jié)免疫功能的非特異性生物制品。

1.轉(zhuǎn)移因子：一種由淋巴細胞產(chǎn)生的低分子核苷酸和多肽的復合物，無免疫原性，有種屬特異性。制劑有兩類：（1）特異性TF（2）非特異性TF 2.白細胞介素-2：舊名胸腺細胞刺激因子（TST）或T細胞生長因子，是一種由活化T細胞產(chǎn)生的多效能淋巴因子，具有促進T細胞和NK細胞的增生，分化，增強效應細胞的活性等功能。

3.胸腺素：一種從小牛，羊或豬的胸腺中提取的可溶性多肽，具有促進T細胞分化，成熟以及增強T細胞免疫功能的作用。4.細胞毒T細胞：又稱殺傷性T淋巴細胞：一種在病毒性感染和腫瘤性疾病中能殺傷帶抗原的靶細胞的效應性淋巴細胞，是宿主清除病原因子的主要力量。5.卡介苗：一種歷史悠久，預防肺結(jié)核病得優(yōu)良減毒活菌苗。6.小棒桿菌：小棒桿菌經(jīng)加熱或用甲醛處理后的死細胞具有激活巨噬細胞，增強其吞噬細胞毒性作用。7.干擾素

第十章 微生物的分類和鑒定

第一節(jié) 通用分類單元

一，種以上的系統(tǒng)分類單元

（一）7級分類單元

分類單元：又稱分類單位，分類階元或分類群。依次分為7級：界，門，綱，目，科，屬，種

（二）種的概念：我們認為微生物的種是一個基本分類單元，它是一大群表型特征高度相似，親緣關(guān)系及其接近，與同屬內(nèi)的其他物種有著明顯差異的一大群菌株的總稱。二，學名

（一）雙名法：指一個物種的學名由前一個屬名和后面一個種名加詞兩部分組成。

（二）三名法：當某種微生物是一個亞種或變種時，學名就應該按三名法拼寫即：學名=屬名+種名加詞+符號+亞種或變種的加詞。

（三）有關(guān)學名的其他知識

1.屬名：是一個表示該微生物主要特征的名詞或用作名詞的形容詞，單數(shù)，第一個字母應大寫。

2.種名加詞：又稱種加詞，它代表一個物種的次要特征。與屬名一樣，種名加詞也由拉丁詞，希臘詞或拉丁化的外來詞所組成。3.學名的發(fā)音：均應按拉丁字母發(fā)音規(guī)則發(fā)音。三，亞種以下的幾個分類名詞

（一）亞種：是進一步細分種時所用的單元，一般指除某一明顯而穩(wěn)定的特征外，其余鑒定特征都與模式種相同的種。

（二）變種：是亞種的同義詞。

（三）型：見書P343

（四）菌株：又稱品系，它表示任何由一個獨立分離的單細胞繁殖而成的純遺傳型群體及其一切后代。

第二節(jié) 微生物在生物界的地位 一，生物的界級分類學說

（一）兩界系統(tǒng)：植物和動物。

（二）三界系統(tǒng)：動物，植物，原生生物界

（三）四界系統(tǒng)：植物界，動物界，原始生物界，菌界。

（四）五界系統(tǒng)：動物界，植物界，原生生物界，真菌界和原核生物界

（五）六界系統(tǒng)：后生動物界，后生植物界，真菌界，原生生物界，原核生物界和病毒界。

（六）三總界五界系統(tǒng)：I非細胞總界II原核總界：1.細菌界2.藍細菌界III真核總界：1.植物界2.真菌界3.動物界 二，三域?qū)W說及其發(fā)展 三域?qū)W說：“域”是一個比界更高的界級分類單元，過去曾稱原界。三個域指是細菌域，以前稱“真細菌域”，古生菌域和真核生物域。

第三節(jié) 各大類微生物的分類系統(tǒng)綱要：詳見書P349-355 第四節(jié) 微生物分類鑒定的方法

通常可把微生物的分類鑒定方法分成4個不同水平：（1）細胞形態(tài)和習性水平（2）細胞組分水平（3）蛋白質(zhì)水平（4）核酸水平一，微生物分類鑒定中的經(jīng)典方法

（一）經(jīng)典的鑒定指標：1.形態(tài)：包括個體和群體。2.生理生化反應：包括營養(yǎng)要求；酶；代謝產(chǎn)物；對藥物的敏感性。3.生態(tài)特性：生長溫度，與氧，ph，滲透壓的關(guān)系，宿主種類等4.生活史，有性生殖情況5.血清學反應6.對噬菌體的敏感性

（二）微生物的微型，簡便，快速或自動化鑒定技術(shù)：API細菌數(shù)值鑒定系統(tǒng)；Enterotube系統(tǒng)；Biolog全自動和手動細菌鑒定系統(tǒng) 二，微生物分類鑒定中的現(xiàn)代方法

（一）通過核酸分析鑒定微生物遺傳型

1.DNA堿基比例的測定：DNA堿基比例是指（G+C）mol％值，簡稱“GC比”它表示DNA分子中鳥嘌呤（G）和胞嘧啶（C）所占的摩爾百分比，即（G+C）mol％=（G+C/A+T+G+C）*100％ 2.核酸分子雜交法：按堿基的互補配對原理，用人工方法對兩條不同來源的單鏈核酸進行復性，以構(gòu)建新的雜合雙鏈核酸的技術(shù)。3.rRNA寡核苷酸編目分析 4.微生物全基因組序列的測定(二)細胞化學成分用作鑒定指標 1.細胞壁的化學成分 2.全細胞水解液的糖型 3.磷酸類脂成分的分析 4.枝菌酸的分析 5.醌類的分析 6.氣相色譜技術(shù)用于微生物鑒定

（三）數(shù)值分類法：又稱統(tǒng)計法，是一種依據(jù)數(shù)值分析的原理，借助現(xiàn)代計算機技術(shù)對擬分類的微生物對象按大量表型性狀程度進行統(tǒng)計，歸類的方法。分離工作的基本步驟：（1）計算兩菌株間的相關(guān)系數(shù)：有以下兩種計算方式： <1>SSM=a+d/a+b+c+d <2>SJ=a/a+b+c a為兩菌株均為呈正反應的性狀數(shù) b為菌株甲成正反應而乙呈負反應

c為菌株甲呈負反應而乙呈正反應的性狀數(shù) d為兩菌株均呈負反應的性狀數(shù) SSM值既包含正反應，也包含負反應 SJ僅包含正反應性狀（2）列出相似度矩陣

（3）將矩陣圖轉(zhuǎn)化為樹狀譜。

第二篇：微生物培訓總結(jié)二

微生物培訓總結(jié)

2011年12月19-20日，我去杭州參加了關(guān)于微生物檢驗的繼續(xù)培訓。這次培訓主要講了微生物的概念、重要性、以及微生物的一些相關(guān)專業(yè)基礎(chǔ)知識。

本次培訓對微生物的有關(guān)檢驗技術(shù)的實際操作、理論的提高，起到了很好的輔助、參考作用，對我很有啟發(fā)。培訓中強調(diào)了藥品微生物試驗的質(zhì)量管理和質(zhì)量保證，檢驗方法的驗證，微生物耐藥性檢測等。還對藥品微生物檢驗的有關(guān)問題進一步擴展、神話、開闊視野，并力求簡明實用，涉及藥品微生物藥物開發(fā)、研制和檢驗的整個過程。

最后，理論還是要和實際相結(jié)合，把本次培訓的內(nèi)容更好的運功到工作的實際操作中去，增強自己的質(zhì)量控制的理念，才是本次學習最重要的核心。

第三篇：微生物總結(jié)

第一章、緒論

巴斯得的貢獻：

1、徹底否定了“自生說”

2、免疫學—預防接種

3、證實發(fā)酵是由微生物引起的3、巴斯德消毒法

柯赫貢獻：

1、證實炭疽病菌是炭疽病的病原菌

2、發(fā)現(xiàn)了肺結(jié)核病的病原菌

3、提出了證明某種微生物是否為某種疾病病原體的病原菌——柯赫原則

4、固體培養(yǎng)基分離純化微生物的技術(shù)

5、配制培養(yǎng)基

微生物的5大共性：

1、體積小、面積大

2、吸收多、轉(zhuǎn)化快

3生長旺、繁殖快

4、分布廣、種類多

5、適應性強、易變異 第二章、微生物的純培養(yǎng)和顯微技術(shù)

一、涂布平板法作用：用于純種分離、篩選菌落、得到單菌落，對一些細菌進行計數(shù) 五區(qū)劃線發(fā)作用：純化菌種、得到單菌落

搖瓶實驗作用：菌種篩選、發(fā)酵實驗、種子培養(yǎng)等 穿刺法的作用：保藏厭氧菌種、研究微生物的動力 之字劃線法的作用：保藏菌種、單菌落的獲取

二、斜面菌種保藏法：保藏期限3個月以內(nèi)，沙土管保藏法：保藏期限1~10年主要適用于產(chǎn)孢子的，如芽孢桿菌、放線菌 石蠟油封藏法：保藏期限1~2年

真空冷凍干燥法：保藏期限5~10年，液氮超低溫病結(jié)法：保藏期限5~10年 第三章

一、細胞壁：根據(jù)細胞壁將原核生物分為革蘭氏陽性菌和革蘭氏陰性菌兩種。

1、革蘭氏陽性菌細胞壁的特點：厚度大（20~80nm）和化學組分簡單，一般只含90%肽聚糖和10%磷壁酸。

革蘭氏陽性菌的機械阻攔與保護作用有肽聚糖完成。磷壁酸：是結(jié)合在革蘭氏陽性菌細胞壁上的一種酸性多糖，主要成分為甘油磷酸或核糖醇磷酸。

磷壁酸為革蘭氏陽性菌所特有。對于革蘭氏陽性菌而言，抗原性由磷壁酸完成。磷壁酸的主要生理功能：1）、其磷酸分子上較多的負電荷可提高細胞周圍鎂離子的濃度進入細胞后就可以保證細胞膜上一些需鎂離子的合成提高活性 2）儲藏磷元素 3）、增強某些致病菌如A族鏈球菌對宿主細胞的黏連、避免被白細胞吞噬以及補抗體的作用 4）賦予革蘭氏陽性菌以特異的表面抗原 5）可作為噬菌體的特異性吸附受體

6）調(diào)節(jié)細胞自溶素的活力，借以防止細胞自溶而死亡

2、革蘭氏陰性菌：由肽聚糖和外膜組成，外膜中的脂多糖是革蘭氏陰性菌所特有的 外壁層可分為3層：外層為脂多糖層，中層為磷脂層，內(nèi)層為脂蛋白 革蘭氏陰性菌外膜的作用：1）控制細胞透性

2）提高鎂離子濃度 3）決定細胞的抗原性

4）類脂A是類毒素的主要成分

脂多糖：是位于革蘭氏陰性菌細胞壁最外層的一層較厚的類脂多糖物質(zhì)，由類脂A、核心多糖和O-特異側(cè)鏈

脂多糖的功能：1）其中類脂A是革蘭氏陰性菌致病物質(zhì)——內(nèi)毒素的物質(zhì)基礎(chǔ) 2）因其負電荷較強，有吸附鎂離子、鈣離子等陽離子以提高其在細胞表面的濃度作用 3)由于LPS結(jié)構(gòu)多變，決定了革蘭氏陰性菌細胞表面抗原決定族 4）是許多噬菌體在在細胞表面的吸附受體 5）具有控制某些物質(zhì)進出細胞的部分選擇性屏障功能

3、革蘭氏染色機制：通過結(jié)晶紫初染和碘液媒染后，在細胞膜內(nèi)形成了不溶于水的結(jié)晶紫與碘的復合物。革蘭氏陽性菌由于其細胞壁較厚，肽聚糖網(wǎng)層次多和交聯(lián)致密，故與乙醇與丙酮作脫色處理時因失水反而使網(wǎng)孔縮小，再加上它不含類脂，故乙醇處理不會溶出縫隙，因此能把結(jié)晶紫與碘的復合物牢牢留在壁內(nèi)，使其任呈紫色。反之革蘭氏陰性菌因其細胞壁薄、外膜層的類脂含量高、肽聚糖層薄和交聯(lián)度差，遇脫色劑后，以類脂為主的外膜迅速溶解，薄而松散的肽聚糖網(wǎng)不能阻擋結(jié)晶紫與碘的復合物的溶出，因此，通過乙醇脫色后細胞退成無色。這時，再經(jīng)沙黃等紅色染料進行復染，就使革蘭氏陰性菌呈現(xiàn)紅色，而革蘭氏陽性則保留紫色。

二、芽孢

芽孢：某些細胞在生長發(fā)育后期，在細胞內(nèi)形成一個圓形或橢圓形、厚壁、含水量極低、抗逆性極強的休眠體

芽孢的特點：1）芽孢內(nèi)新陳代謝幾乎停止，處于休眠狀態(tài)，但保持潛在萌發(fā)力

2）芽孢不具生殖能力，僅只是一種休眠體 3）抗逆性最強的生命體之一，有抗熱、抗化學藥物、抗輻射和抗靜水壓能力 4）含水量低，壁厚而致密，通透性差，不易著色，折光性強

5）一個孢子萌發(fā)只產(chǎn)生一個營養(yǎng)狀態(tài)的細胞 芽孢的耐熱機制：芽孢的耐熱性在于芽孢衣對多價陽離子和水分的透性很差和皮層的離子強度很高，從而是皮層產(chǎn)生極高的滲透壓去奪取芽孢核心中的水分，其結(jié)果造成皮層的充分膨脹，而核心部分的細胞質(zhì)卻變得高度失水，因此，導致核心具極強的耐熱性。第四章微生物的營養(yǎng)要求

一、營養(yǎng)物質(zhì)：能夠滿足微生物機體生長、繁殖和完成各種生理條件所需的物質(zhì) 營養(yǎng)：微生物獲得U和利用營養(yǎng)物質(zhì)的過程

二、1、碳源：是在微生物生長過程中為微生物提供碳素來源的物質(zhì)。為微生物提供碳元素與能量

2、氮源：為微生物提供氮元素來源，只有少數(shù)自養(yǎng)微生物能利用銨鹽、硝酸鹽同時作為氮源與能源（是構(gòu)成細胞中核酸和蛋白質(zhì)的重要元素）氮源的類型：無機氮、有機氮、氣體氮

3、無機鹽：作用：作為酶活性中心的組成部分、維持生物大分子和細胞結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性、調(diào)節(jié)并維持細胞的滲透壓、控制細胞的氧化還原電位和作為某些微生物生長的能源物質(zhì)。

4、生長因子：通常是指那些微生物生長所必需的的且需量很少，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

5、水：生理功能：1)起到溶劑與運輸介質(zhì)的作用

2）參與細胞內(nèi)一系列的化學反應

3）維持蛋白質(zhì)、核酸等生物大分子穩(wěn)定的天然構(gòu)象

4）是良好的導熱體，調(diào)節(jié)細胞溫度 微生物的營養(yǎng)類型分類（P84表格）

三、1、培養(yǎng)基的配制原則：1）目標明確

2）營養(yǎng)協(xié)調(diào)

3）物理化學條件適宜

4）原料來源的選擇

2、C多有助于次生物質(zhì)分泌，N多有助于個體生長發(fā)育

3、PH：細菌：7.0~8.0

酵母菌：4.0~6.0

放線菌：8.0~9.0

霉菌：4.0~5.8

4、維持培養(yǎng)基PH的方法：1）加緩沖劑一氫和二氫磷酸鹽的混合物

2）備用堿：CaCO3、CaHCO3 3）弱酸鹽：檸檬酸鹽、乳酸鹽

4）液氨或鹽酸

5、原料來源：1）經(jīng)濟節(jié)約原則：以粗代精、以廢代好、以簡代繁

2）原料來源要廣泛

3）原料藥易處理、處理成本要低

4）原料處理后廢物、廢液、廢氣要少

6、選擇和配制培養(yǎng)基的方法四種：生態(tài)模擬、查閱文獻、精心設(shè)計、實驗比較

四、培養(yǎng)基的分類

1、按成分不同劃分：天然培養(yǎng)基：優(yōu)點為取材方便，營養(yǎng)豐富，種了多樣，配制方便合成培養(yǎng)基：優(yōu)點：組分精確，重復性好確定：較昂貴，一般用于研究

2、根據(jù)物料狀態(tài)劃分：固體培養(yǎng)基：一般用于進行微生物的分離、鑒定、活菌計數(shù)及菌種保藏半固體培養(yǎng)基：用于觀察微生物的運動特征、分類鑒定及噬菌體效價滴定液體培養(yǎng)基：用于大量培養(yǎng)微生物，研究生理代謝

3、按用途劃分：基礎(chǔ)培養(yǎng)基：用于培養(yǎng)野生型微生物和原養(yǎng)型微生物 加富培養(yǎng)基（營養(yǎng)培養(yǎng)基）：在基礎(chǔ)培養(yǎng)基中加入某些特殊營養(yǎng)物質(zhì)制成的一類營養(yǎng)豐富的培養(yǎng)基作用一般為分離某種微生物而專門設(shè)計或培養(yǎng)營養(yǎng)要求嚴謹?shù)漠悩游⑸?鑒別培養(yǎng)基：在培養(yǎng)可中加入某種特殊化學物質(zhì) 選擇培養(yǎng)基：根據(jù)不同種類微生物的特殊營養(yǎng)需求或?qū)δ撤N化學物質(zhì)的敏感性不同，在培養(yǎng)基中加入相應的特殊營養(yǎng)物質(zhì)或化學物質(zhì)，抑制不需要的微生物的生長，有利于所需要微生物的生長，有利于所需微生物的生長 第五章、微生物代謝

微生物發(fā)酵過程的三個階段：脫氫（電子）、遞氫（或電子）和受氫（或電子）發(fā)酵：是指微生物細胞將有機物氧化釋放的電子直接交給底物本身未完全氧化的某些中間產(chǎn)物，同時釋放能量并產(chǎn)生各種不同的代謝產(chǎn)物

代謝：生命存在的基本特征，是微生物體內(nèi)所進行的全部生化反應的總稱。主要由分解代謝和合成代謝兩個過程組成。分解代謝：是指將大分子物質(zhì)降解成小分子物質(zhì)，并在這個過程中產(chǎn)生能量（都是氧化反應）合成代謝：是指細胞利用簡單的小分子物質(zhì)合成復雜大分子，在這個過程要消耗能量（都是還原反應）

代謝途徑都是有一系列連續(xù)的酶促反應構(gòu)成的

P102~P105EMP HM ED途徑的特點功能以及途徑路線

根據(jù)氧化還原反應電子受體的不同可將發(fā)酵和呼吸分為有氧和無氧呼吸兩種 P108 TCA途徑圖

TCA循環(huán)特點：1）氧雖然不直接參與其中反應，但必需在有氧條件下運行

2）每個丙酮酸產(chǎn)生15個ATP 3）位于一切分解代謝與合成代謝的樞紐地位，可為生物合成提供各種碳價原料

TCA的生理意義：1）為細胞提供能量

2）各種能源物質(zhì)徹底氧化的共同代謝途徑（對于微生物來說）3）物質(zhì)轉(zhuǎn)化樞紐

無氧呼吸：電子受體不是氧氣而是外源無機物與部分簡單小分子有機物

發(fā)酵作用：沒有外源電子受體，底物具有的能量只釋放一小部分，合成少量ATP 三種磷酸化：底物水平磷酸化，高能磷酸化，氧化磷酸化

光合磷酸化的特點：1）光驅(qū)使下電子自菌綠素上逐出后經(jīng)類似呼吸鏈又回到菌綠素

2）產(chǎn)還原力[H]和產(chǎn)ATP分別進行，還原力來自于H2O等無機物

3）不產(chǎn)生氧氣 合成代謝：微生物利用能量代謝所產(chǎn)生的能量、中間代謝產(chǎn)物以及從外界吸收的小分子合成復雜細胞物質(zhì)的過程

P118~P119 CO2固定路線圖

藍細菌孤單的抗氧化保護機制：1）分化出特殊的還原性異形胞

2）非異形胞藍細菌固氮酶的保護將固氮與光合進行時間上分隔

微生物固氮反應6要素：1）ATP的供應

2)還原力[H]及傳遞氫載體

3）固氮酶

4）還原底物——氮氣

5）鎂離子

6）嚴格厭氧微環(huán)境

聯(lián)合固氮菌：指必需生活在植物根莖葉，動物腸道等處才能進行固氮的微生物，不形成類似根瘤的共生結(jié)構(gòu) 微生物的代謝調(diào)節(jié)主要有兩種類型：一是酶活性的調(diào)節(jié)，即調(diào)節(jié)已經(jīng)存在的酶分子的活性，是酶在化學水平的變化。另一類是酶合成的調(diào)節(jié)，即調(diào)節(jié)酶分子的合成量，是遺傳水平發(fā)生的變化 第六章

一、生長曲線延滯期

特點：1）生長速率常數(shù)為零，細胞數(shù)目不增加或增加很小

2）細胞形態(tài)變大或 增長許多桿菌可長成絲狀

3）合成代謝十分活躍，核糖體、酶類和ATP 的合成加速產(chǎn)生各種誘導酶

4）對外界不良條件如NaCl溶液，溫度和抗 生素等理化因素反應敏感

出現(xiàn)原因：1）微生物接種到一個新的環(huán)境，暫缺乏足夠的能量和必需的生長因子

2）“種子”老化即處于未對數(shù)期或種子未活化

3）接種時損傷

影響其長短的因素與實踐意義：1）接種齡：對數(shù)期種子延滯期短，延滯期或衰亡期的種子延滯期較長

2）接種量：接種量大，延滯期較短，接種量小，延滯期較長

3）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)基一致的延滯期較短

二、生長曲線指數(shù)期

特點：1）生長速率最快，細胞呈指數(shù)增長

2）生長速率恒定

3）代謝旺盛，細胞組分平衡發(fā)展

4）群體的生理特性一致

影響指數(shù)期的意義：1）菌種：不同菌種代時差異極大

2）營養(yǎng)成分：營養(yǎng)越豐富代時越短

3）營養(yǎng)物濃度：影響微生物的生長速率和生長總量

4）培養(yǎng)溫度：影響微生物的生長速率和生長總量

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

4）革蘭氏染色是采用此期微生物

生長曲線穩(wěn)定期特點：1）活細胞總數(shù)維持不變即新增殖的細胞數(shù)與衰亡的細胞數(shù)相等，菌體總數(shù)達到最高點

2）細胞生長速率為零

3）細胞生理上處于衰老，代謝活力鈍化，細胞成分合成緩慢，革蘭氏染色發(fā)生變化

三、生長曲線衰亡期

特點：細胞以指數(shù)速率死亡，有時細胞速率的降低是由于抗性細胞的積累，細胞變形退化，有的發(fā)生自溶，革蘭氏染色發(fā)生變化

影響衰亡期的因素及實踐意義：1）與菌種的遺傳特性有關(guān)：有些細菌的培養(yǎng)經(jīng)歷所有的各個生長時期，幾天以后死亡，有細菌培養(yǎng)基個月乃至幾年以后任然有一些貨細胞

2）與是否產(chǎn)芽孢有關(guān)：產(chǎn)芽孢的細菌更易幸存下來

3）與營養(yǎng)物質(zhì)和有毒物質(zhì)有關(guān)：補充營養(yǎng)和能源，以及中和環(huán)境毒性，可以減緩死亡細胞的死亡速率，延長細菌培養(yǎng)物的存貨時間

四、分批培養(yǎng)：是指將微生物置于一定容積的的培養(yǎng)基中，經(jīng)過生長培養(yǎng)，最后一次收獲培養(yǎng)方式 連續(xù)培養(yǎng)：在一個恒定容積的的流動系統(tǒng)中培養(yǎng)微生物，一方面以一定速率加入新的培養(yǎng)基，另一方面又以相同的速率流出培養(yǎng)物（菌體和代謝產(chǎn)物）

連續(xù)發(fā)酵的優(yōu)點：1）高效

2）產(chǎn)品質(zhì)量較穩(wěn)定

3）節(jié)約了大量動力、人力、水和蒸汽，且使水、汽、電的負荷均衡合理

連續(xù)發(fā)酵的缺點：1）菌種易退化

2）易污染雜菌 3）營養(yǎng)物質(zhì)的利用率一般 同步生長：就是指在培養(yǎng)物中所有微生物細胞都同一生長階段，并都能同時分裂的生長方式 同步培養(yǎng)法包括誘導法與選擇法

誘導法：是采用物理、化學一男子使微生物生長到某一階段而停下來，使所有細菌都達到這個階段時再使其生長 恒濁器：根據(jù)培養(yǎng)器內(nèi)微生物的生長密度并借光電控制系統(tǒng)來控制培養(yǎng)液流速，以取得菌體密度高，生長速度恒定的微生物細胞的連續(xù)培養(yǎng)

恒化器：與恒濁器相反，是一種設(shè)法使培養(yǎng)液流速保持不變 最高生長速率條件下進行生長繁殖的一種連續(xù)培養(yǎng)裝置 裝置

控制對象

培養(yǎng)基

培養(yǎng)基流速

生長速率

產(chǎn)物

應用范圍

恒濁器

菌體密度(內(nèi)控制)

無限制生長因子

不恒定

最高速率

大量菌體或與菌體平行的代謝產(chǎn)物

生產(chǎn)為主

恒化器

培養(yǎng)基流速（外控制）

有限制生長因子

恒定

低于最高速率

不同生長速率的菌體、并使微生物始終在低于其

實驗室為主

五、防腐：是在某些化學物質(zhì)或物理因子作用下防止或抑制微生物生長的一種措施，它能防止食物腐敗或防止其他物質(zhì)霉變 消毒：利用某種殺死或滅活物質(zhì)或物體中所有微生物的一種措施，它可以起到防止感染或傳播的作用

滅菌：利用某種方法殺死物體中包括芽孢在內(nèi)的所有微生物的一種措施 第七章

1、病毒的特點:1)形態(tài)及其微小，一般能通過細菌濾器必須自電鏡下才能觀察

2）沒有細胞構(gòu)造，主要成分僅為核酸與蛋白質(zhì)

3）每一種病毒致含有一種核酸

DNA和RNA 4）依靠自身的核酸進行復制，一病毒的核酸和蛋白質(zhì)等原件實現(xiàn)裝配，實現(xiàn)繁殖

5）嚴格細胞內(nèi)寄生，缺乏完整的酶和產(chǎn)能系統(tǒng)，只能利用宿主細胞的現(xiàn)成的代謝系統(tǒng)合成病毒自身的核酸和蛋白質(zhì)

6）在離體條件下，能以無生命力的大分子狀態(tài)存在，并可長期保持器侵染力

7）對一般抗生素不敏感，但對干擾素敏感

8）有些病毒的基因可以整合到宿主的基因中去

2、病毒與活細胞的區(qū)別：1）結(jié)構(gòu)簡單，沒有細胞結(jié)構(gòu)

2）幾乎所有的毒粒中只有DNA或RNA一種類型的核酸

3）在細胞外不能增殖

3、得到一步生長曲線的實驗：二院培養(yǎng)系統(tǒng)：1）低濃度病毒宿主細胞(給幾分鐘時間侵染)2）高倍稀釋病毒與細胞的培養(yǎng)物

3）保濕培養(yǎng)

4）不同時間取樣，涂布平板，得到效價

5）以時間為橫坐標，病毒濃度為縱坐標繪圖

4、烈性噬菌體：感染宿主后增殖裂解宿主 溶原性噬菌體（溫和性細菌）：感染后大多數(shù)可整合到宿主基因中少數(shù)以染色體外獨立存在

5、病毒分為真病毒和亞病毒，亞病毒又分為類病毒、衛(wèi)星病毒、衛(wèi)星RNA、朊病毒 類病毒：是一種只包含RNA的病毒，只在植物中出現(xiàn)，分質(zhì)量極小，不能編碼蛋白質(zhì) 衛(wèi)星病毒：寄生于與之無關(guān)的輔助病毒的基因產(chǎn)物的病毒 衛(wèi)星RNA：是指必需依賴一些輔助病毒進行復制的小分子單鏈RNA，他們被包藏在輔助病毒的殼體中

朊病毒：是一類能引起哺乳動物亞急性海綿樣腦病的病原因子 第八章

P204頁Griffith轉(zhuǎn)化實驗等3個實驗

基因組：是指位于細菌或細胞中的所有基因 大腸桿菌基因組的特點：1）遺傳信息的連續(xù)性

2）功能相關(guān)的結(jié)構(gòu)基因組成操縱子結(jié)構(gòu)

3）結(jié)構(gòu)基因的單拷貝及rRNA基因的多拷貝

4）基因組重復序列少而短

質(zhì)粒：是一種獨立于染色體外，能進行自主復制的細胞質(zhì)遺傳因子，主要存在于各種微生物中

轉(zhuǎn)座子：是位于染色體或質(zhì)粒上的一種能改變自身位置的DNA序列，廣泛分布于原核和真核細胞中

質(zhì)粒的主要類型：致育因子、抗性因子、Col質(zhì)粒、毒性質(zhì)粒、代謝質(zhì)粒、隱秘質(zhì)粒

致育因子：又稱F質(zhì)粒，其大小約100kb，這是最早發(fā)現(xiàn)的一種與大腸桿菌的有性生殖現(xiàn)象（結(jié)合作用）有關(guān)的質(zhì)粒

抗性因子：是另一類普遍而重要的質(zhì)粒，主要包括抗藥性和抗重金屬兩大類，簡稱R質(zhì)粒 Col質(zhì)粒：該質(zhì)粒含有編碼大腸菌素的基因，大腸菌素是一種細菌蛋白，只殺死近緣且不含Col質(zhì)粒的菌株，而宿主不受其產(chǎn)生的細菌素的影響

毒性質(zhì)粒：致病菌中攜帶的能引起致病性的質(zhì)粒，這些質(zhì)粒具有編碼毒素的基因 代謝質(zhì)粒：攜帶有能降解某些基質(zhì)的酶的基因的質(zhì)粒

隱秘質(zhì)粒：不顯示任何表型效應，它們的存在只有通過物理方法檢測出來 原核生物中對的轉(zhuǎn)座因子有3種類型：插入順序（IS）、轉(zhuǎn)座子（Tn）、病毒（Mu）轉(zhuǎn)座的遺傳學效應：插入突變、產(chǎn)生染色體畸變、基因的移動和重排

基因突變：一個基因內(nèi)部遺傳結(jié)構(gòu)或DNA序列的任何改變包括一對或幾對堿基的缺失、插入或置換，而導致的遺傳變化

堿基變化對遺傳信息改變的四種類型：同義突變，錯義突變，無義突變，移碼突變 同義突變：是指某個堿基的變化沒有改變產(chǎn)物氨基酸序列的密碼子變化

錯義突變：是指堿基序列的改變引起了產(chǎn)物氨基酸的改變（可能為致死突變）無義突變：是指某個堿基的改變，使代表某種氨基酸的密碼子變?yōu)榈鞍踪|(zhì)的合成的終止密碼子，蛋白質(zhì)的合成提前終止，產(chǎn)生短截的蛋白質(zhì)

移碼突變：由于DNA序列中發(fā)生1~2個核苷酸的缺失或插入，使翻譯的閱讀框發(fā)生改變，從而導致改變位置以后的氨基酸序列的完全變化（一般為致死突變）

表型變化的突變型：營養(yǎng)缺陷型，抗藥性突變型，條件致死突變型，形態(tài)突變型 營養(yǎng)缺陷型：缺乏合成其生存所必需的營養(yǎng)物的突變型，只有從周圍環(huán)境或培養(yǎng)基中獲得這些營養(yǎng)或前體物才能生長 影印平板P218 抗藥性突變型：是由于基因突變使菌株對某種或某幾種藥物，特別是抗生素產(chǎn)生抗性的一種突變型

條件致死突變型：是指在某一條件下具有致死效應，而在另一條件下沒有致死效應的突變型 形態(tài)突變型：是指造成形態(tài)改變的突變型（包括菌落形態(tài)、顏色一件噬菌斑形態(tài)）

自發(fā)突變的緣由：1）NDA復制過程產(chǎn)生的錯誤

2）堿基互變異構(gòu)體的相互轉(zhuǎn)變

3）轉(zhuǎn)座子的隨機插入基因

自發(fā)突變的特性：1）非對應性

2）稀有性

3）規(guī)律性

4）獨立性

5）遺傳和回復

6）可誘變性

誘發(fā)突變：堿基類似物、插入染料、直接與DNA其化學反應的誘變劑、輻射和熱、生物誘變因子

DNA損傷修復：光復活作用、切除修復、重組修復、SOS修復 光復活：由phr基因編碼的光解酶進行

切除修復：又稱暗修復，該修復系統(tǒng)除了堿基錯誤配對和單核苷酸插入不能修復外，幾乎其他DNA損傷均可修復，是細胞內(nèi)主要修復系統(tǒng)

重組修復：是一種越過損傷而進行的修復，這種修復不將損傷堿基除去

SOS修復：是DNA分子受到較大范圍的重大損傷時誘導產(chǎn)生的一種應急反應 P226~227 高頻重組菌等

轉(zhuǎn)導：是由病毒介導的細胞間進行遺傳交換的一種方式

供體DNA進入受體的命運：1）發(fā)生穩(wěn)定的轉(zhuǎn)導子

2）流產(chǎn)轉(zhuǎn)導：即不被降解，又不被整合，也不被復制

3）外源DNA被降解，轉(zhuǎn)導失敗

遺傳轉(zhuǎn)化：是指同源或異源的游離DNA分子被自然或人工感受態(tài)細胞攝取，并得到表達的水平方向的基因轉(zhuǎn)移過程

4個影響供體DNA與受體細胞間的最初相互作用：1）轉(zhuǎn)化片段的大小

2）形態(tài)：雙鏈DNA 3）濃度：在在臨界值出現(xiàn)之前成正比

4）生理狀態(tài)：感受器——剛停止DNA合成 微生物育種：誘變育種、代謝育種、體內(nèi)基因組育種 代謝育種：改變代謝途徑、擴展代謝途徑、構(gòu)建新的代謝途徑 體內(nèi)基因組育種：原生質(zhì)體融合，雜交育種

融合子的判別：1）親本遺傳標記的互補的2）親本滅活后性狀的恢復

3）具有雙親本的熒光標記 第九章

順式作用元件：位于基因的旁側(cè)，可以調(diào)控影響基因表達的核酸序列。其本身并不編碼蛋白質(zhì)

反式作用因子：通常為蛋白質(zhì)或RNA，其特征是可以合成并擴散到目標場所發(fā)揮作用 正調(diào)控：控制因子通過與啟動子原件結(jié)合來激活基因的表達 負調(diào)控：抑制物與操縱基因結(jié)合起來阻止基因表達 P248 操縱子的結(jié)構(gòu)

P249圖

P250 圖

啟動子：是RNA聚合酶和CAP的結(jié)合位點，控制著轉(zhuǎn)錄的起始，一個啟動子可以啟動多個基因的表達

操縱基因：DNA上的一個結(jié)合位點，阻抑物能與之結(jié)合抑制相鄰啟動子的起始轉(zhuǎn)錄，操縱基因不表達任何東西 終止子：控制轉(zhuǎn)錄結(jié)束

轉(zhuǎn)錄因子：轉(zhuǎn)錄起始過程中RNA聚合酶所需要的輔助因子

轉(zhuǎn)錄水平的調(diào)控:1）DNA的結(jié)構(gòu)

2）RNA聚合酶的功能

3）蛋白質(zhì)因子及其他小分子配基的相互作用

第四篇：微生物總結(jié)

微生物：一類分布廣泛、體積微小、結(jié)構(gòu)簡單、肉眼直接看不到，微小生物的總稱。

細菌L型：細菌細胞壁的肽聚糖結(jié)構(gòu)受理化或生物因素直接破壞或合成被抑制，這種細胞壁受損的細菌在高滲環(huán)境下仍可存活，稱細菌細胞壁缺陷型或L型。

質(zhì)粒：是染色體外的遺傳物質(zhì)，控制某些特定的生物學性狀，不是細菌生長所必需。

莢膜：是細菌合成分泌的包繞于細胞壁外的一層粘液性物質(zhì)。界限清晰性質(zhì)穩(wěn)定結(jié)合牢固。培養(yǎng)基：由人工方法經(jīng)滅菌后制成，專供微生物生長使用的混合營養(yǎng)制品。一般pH為7.2-7.6。

兼性厭氧菌：兼有需氧呼吸和無氧發(fā)酵兩種功能，無論在有氧或無氧環(huán)境中都能生長，但以有氧時生長較好，大多數(shù)病原菌屬于此。菌落：在固體培養(yǎng)基中，經(jīng)過十八到24小時培養(yǎng)后，單個細菌分裂繁殖成一堆肉眼可見的細紅細胞吸附：流感病毒等感染細胞后，由于細胞膜上出現(xiàn)了血凝素（HA），具有吸附脊椎動物紅細胞的能力，這一現(xiàn)象稱為紅細胞吸附?？苟舅兀和ǔＪ怯眉毦惗舅亟o馬多次注射后，取其免疫血清提取免疫球蛋白精制而成抗生素：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

無菌：就是指沒有活菌的意思。

1：細胞壁結(jié)構(gòu)、化學組成及功能？答：化學組成：G+①肽聚糖：聚糖骨架、四肽側(cè)鏈、五肽交聯(lián)橋②磷壁酸：粘附功能，與致病性有關(guān)；抗原性很強③其他成分：如A群鏈球菌的M蛋白G-①肽聚糖：聚糖骨架；四肽側(cè)鏈②外膜：脂蛋白；脂質(zhì)雙層；脂多糖：脂類A（毒性成分，無種屬特異性）；核心多糖；特異多糖。功能：①維持細菌固有形態(tài)②保護細菌抵抗低滲環(huán)境③物質(zhì)交換④決定菌體的抗原性。2：G-菌與G+菌細胞壁的異同點及其意義？答：兼性厭氧菌、專性厭氧菌。

11：與醫(yī)學有關(guān)的合成代謝產(chǎn)物？答：① 毒素與侵襲性酶：外毒素和內(nèi)毒素②熱原質(zhì)：G-菌細胞壁的脂多糖，耐高溫，250℃干烤破壞。③抗生素：某些微生物代謝中產(chǎn)生的一類能抑制或殺死其他微生物或腫瘤細胞的物質(zhì)。④維生素：如VitK、B族維生素。⑤色素：脂溶性和水溶性色素。⑥細菌素：無治療應用價值。13：病毒的形態(tài)、結(jié)構(gòu)與化學組成。答：多數(shù)病毒呈球形或近似球形，少數(shù)呈桿狀（植物病毒）、絲狀（初分離的流感病毒）、彈狀（狂犬病毒）、磚塊狀（如痘類病毒）和蝌蚪狀（噬菌體）。病毒的核心和衣殼，二者構(gòu)成核衣殼，病毒包膜和其他輔助結(jié)構(gòu)?；瘜W組成：核心：主要為核酸，化學組成為DNA或RNA。衣殼：包繞在核心外面的一層蛋白質(zhì)，由許多蛋白質(zhì)亞單位（殼粒）組成。包膜：化學組成： 脂質(zhì)蛋白質(zhì)糖類。

答：單細胞真菌呈圓形或卵圓形。多細胞真菌

結(jié)構(gòu)：菌絲和孢子，菌絲：分為營養(yǎng)菌絲、氣中菌絲、生殖菌絲；孢子：是真菌的繁殖體。結(jié)構(gòu)：細胞壁外成分；細胞壁；隔膜；其他結(jié)構(gòu)。

25：真菌培養(yǎng)特性。答：最常用的培養(yǎng):沙保弱培養(yǎng)基。溫度:多數(shù)都在22 ~ 28oC，但深部感染真菌最適溫度為37oC，pH4.0 ~ 6.0病原菌通常生長緩慢，1~4周。

26：真菌繁殖方式。答：①無性生殖：①由菌絲斷裂形成新個體②細胞直接分裂產(chǎn)生子細胞③產(chǎn)生芽生孢子④產(chǎn)生孢子囊孢子和分生孢子②有性生殖：指經(jīng)過兩性細胞配合產(chǎn)生新個體的繁殖方式。

27：真菌抵抗力答：①對干燥、陽光、紫外線及常用消毒劑有強抵抗力②不耐熱，菌絲與孢子60℃ 1小時均可殺死③2﹪石炭酸、10%甲醛、0.1%升汞、2.5%碘酊敏感④抗真菌藥物：菌集團。

純培養(yǎng)基：挑取一個菌落，移種到另一培養(yǎng)基中，生長出來的細菌均為純種。

毒性噬菌體：在宿主菌細胞內(nèi)噬菌體增殖產(chǎn)生子代噬菌體，宿主菌被裂解，形成溶菌性周期。溫和噬菌體：噬菌體基因與宿主菌染色體整合，成為前噬菌體，噬菌體DNA能隨細菌DNA復制而復制，并隨細菌的分裂而傳到子代細菌的基因組中，變成溶原性細菌，形成溶原性周期。前噬菌體：整合在細菌染色體上的噬菌體基因。轉(zhuǎn)座子：細菌基因組中的一段DNA序列，可以在染色體、質(zhì)粒或噬菌體之間自行移動的遺傳成分，伴隨轉(zhuǎn)座子的移動，會出現(xiàn)插入突變。基因轉(zhuǎn)移：遺傳物質(zhì)由供體菌轉(zhuǎn)入受體菌的過程為基因轉(zhuǎn)移。

重組：轉(zhuǎn)移的基因與受體菌DNA整合在一起稱為重組，重組使受體菌獲得供體菌的某些性狀。轉(zhuǎn)化：細菌通過性菌毛相互連接溝通，將質(zhì)粒或染色體等遺傳物質(zhì)從供體菌轉(zhuǎn)移給受體菌的過程。

接合：是受體菌直接攝取供體菌DNA片段，從而獲得新的遺傳性狀的過程。

轉(zhuǎn)導：以噬菌體為載體將供菌的DNA片段轉(zhuǎn)移到受菌體內(nèi)使受菌獲得供菌的部分遺傳性狀。溶原性轉(zhuǎn)換：某些前噬菌體可導致細菌基因型和性狀發(fā)生改變，例如白喉棒狀桿菌產(chǎn)生白喉毒素的機理，溫和噬菌體感染細菌時，其基因可整合于宿主菌染色體中，使宿主菌獲得噬菌體基因賦予的新的性狀，稱溶原性轉(zhuǎn)換。原生質(zhì)體融合：將兩種不同的細菌經(jīng)溶菌酶或青霉素等處理，失去細胞壁成為原生質(zhì)體后進行融合的過程。融合后的染色體之間發(fā)生重組。病毒的自我復制：以病毒核酸為模板，經(jīng)過復雜的生化過程，復制子代病毒的核酸并通過轉(zhuǎn)錄翻譯產(chǎn)生病毒蛋白質(zhì)，裝配成熟后釋放到細胞外，這種增殖方式稱為病毒的自我復制。頓挫感染：被病毒侵入的細胞如不能為病毒增殖提供必需成分，則病毒不能合成本身成分，或能合成但不能組裝和釋出有感染性的病毒顆粒。非容納細胞與容納細胞

缺陷病毒：病毒基因組不完整或某一基因位點改變，不能正常增殖，不能復制出完整有感染性的病毒顆粒，此病毒即缺陷病毒。缺陷病毒+輔助病毒?完成復制

干擾現(xiàn)象：當兩種病毒感染同一宿主細胞時，發(fā)生一種病毒的增殖抑制另一種病毒增殖的現(xiàn)象。某些病毒感染細胞時不出現(xiàn)CPE或其他易于測出的變化（如HAd），但能干擾其后感染的另一病毒的增殖，從而阻抑后者所特有的CPE 芽孢：某些細菌在一定環(huán)境條件下，胞質(zhì)脫水濃縮，在菌體內(nèi)部形成的一個圓形或卵圓形小體。

正常菌群：正常人的體表和與外界相通的眼結(jié)膜，口腔、鼻腔、腸道、泌尿生殖道等腔道粘膜中的不同種類和數(shù)量及對人體無害而有益的微生物。正常微生物群通稱為正常菌群

細菌群體：細菌附著在有生命或無生命的材料表面后，由細菌及其所分泌的胞外多聚物共同組成的呈膜狀的細菌群體。機會性感染：由正常菌群在機體免疫功能低下、寄居部位改變、菌群失調(diào)等特定條件下引起的感染。

毒力：致病性的強弱程度。

侵襲素：某些細菌的基因編碼一些具有侵襲功能的蛋白多肽，促進該病原菌向鄰近組織擴散甚至介導進入鄰近黏膜上皮細胞內(nèi)。

包涵體：細胞漿或細胞核內(nèi)出現(xiàn)光鏡下可見的斑塊狀結(jié)構(gòu)

G+ 菌:①肽聚糖：聚糖骨架,四肽側(cè)鏈,五肽交聯(lián)橋,三維立體②磷壁酸:重要表面抗原，與粘附致病有關(guān)，加強穩(wěn)定細胞壁G－菌:①肽聚糖：聚糖骨架,四肽側(cè)鏈組成二維結(jié)構(gòu), ②外膜（脂蛋白、脂質(zhì)雙層、脂多糖組成）功能:屏障結(jié)構(gòu)LPS是G－菌的內(nèi)毒素。細胞壁結(jié)構(gòu)異同:G+菌/G－菌--強度:較堅韌/較疏松--厚度:厚20-80nm/薄10-15nm--肽聚糖層數(shù):多可達50層/少，1-2層--肽聚糖結(jié)構(gòu):聚糖骨架,四肽側(cè)鏈,五肽交聯(lián)橋,三維立體/聚糖骨架,四肽側(cè)鏈,二維平面--脂類含量/少/多--磷壁酸:有/無--外膜:無/有,由脂蛋白、脂質(zhì)雙層、脂多糖組成3：細菌L型，特殊結(jié)構(gòu)種類、化學組成、抗原性及意義？答：定義：細菌細胞壁的肽聚糖結(jié)構(gòu)受理化或生物因素直接破壞或合成被抑制，這種細胞壁受損的細菌在高滲環(huán)境下仍可存活，稱細菌細胞壁缺陷型或L型。種類：G+菌細胞壁缺失后，僅有胞膜，稱原生質(zhì)體，G--菌肽聚糖層受損，尚有外膜，稱原生質(zhì)球?？乖约耙饬x：高度多形性，大小不一；大多染成G－；高滲低瓊脂含血清培養(yǎng)基—油煎蛋樣菌落；去除誘因后，有些可回復為原菌；某些L型仍有致病性,引起慢性感染。作用于胞壁的抗菌性藥對L型感染治療無效

4：細菌的特殊結(jié)構(gòu)？答：①莢膜：多糖或多肽的多聚體。功能a抗吞噬b黏附作用c抗有害物質(zhì)的損傷d有抗原性，用于細菌的鑒定和分型②鞭毛：蛋白質(zhì)，由基礎(chǔ)小體絲狀體鉤狀體組成，高度抗原性。功能a是細菌的運動器官b某些細菌的鞭毛與致病性有關(guān)c根據(jù)鞭毛的動力和鞭毛的抗原性可用以細菌的鑒別和分類③菌毛：由亞單位菌毛蛋白構(gòu)成。功能a黏附作用b傳遞遺傳物質(zhì)④芽孢：生產(chǎn)芽孢的細菌都是革陽菌。功能：a增強抵抗力b不直接致病c鑒定。

5：細菌的遺傳物質(zhì)？答：細菌染色體，質(zhì)粒，噬菌體：

6：基因轉(zhuǎn)移與重組方式的種類及定義？答：定義：基因轉(zhuǎn)移：遺傳物質(zhì)由供體菌轉(zhuǎn)入受體菌的過程為基因轉(zhuǎn)移。重組：轉(zhuǎn)移的基因與受體菌DNA整合在一起稱為重組，重組使受體菌獲得供體菌的某些性狀。分類：轉(zhuǎn)化,接合,轉(zhuǎn)導,融合,轉(zhuǎn)換.【表格】類型：基因來源/轉(zhuǎn)移方式--轉(zhuǎn)化：供菌游離的DNA片段/直接攝入--接合：供菌質(zhì)粒DNA/ 性菌毛--轉(zhuǎn)導：供菌任意DNA或噬菌體與供菌特定DNA/噬菌體--融合：兩菌原生質(zhì)體的DNA/融合--轉(zhuǎn)換：溫和噬菌體/吸附穿入

7：噬菌體及其相關(guān)概念。答：1）毒性噬菌體：在宿主菌細胞內(nèi)噬菌體增殖產(chǎn)生子代噬菌體，宿主菌被裂解，形成溶菌性周期。2）溫和噬菌體：噬菌體基因與宿主菌染色體整合，成為前噬菌體，噬菌體DNA能隨細菌DNA復制而復制，并隨細菌的分裂而傳到子代細菌的基因組中，變成溶原性細菌，形成溶原性周期。

8：細菌生長繁殖的條件？答:營養(yǎng)物質(zhì)/酸堿度 多數(shù)病原菌最適pH為7.2~7.6/溫度 多數(shù)病原菌生長最適溫度為37℃/氣體 據(jù)代謝時對分子氧的需要與否，專性需氧菌、微需氧菌、兼性厭氧菌、專性厭氧菌/滲透壓。

9：細菌群體的生長繁殖？答：生長曲線：一定數(shù)量的細菌接種到定量的液體培養(yǎng)基中，連續(xù)定時取樣測定活菌數(shù)量，以培養(yǎng)時間為橫坐標，以活菌數(shù)的對數(shù)為縱坐標作圖，得到的一條曲線。遲緩期：適應階段。對數(shù)期：對抗生素敏感，細菌鑒定選此期。穩(wěn)定期：代謝產(chǎn)物形成（如外毒素、抗生素、芽胞等）。衰亡期：菌體細胞呈現(xiàn)多種形態(tài)。

10：按細菌對氧需要的分類？答：據(jù)代謝時對分子氧的需要與否，專性需氧菌、微需氧菌、14：雙鏈DNA病毒的復制周期？答：vDNA（RNA聚合酶）→早期mRNA（翻譯）→早期蛋白（酶）→ vDNA（酶）子代DNA →? mRNA?→結(jié)構(gòu)蛋白.→子代DNA+結(jié)構(gòu)蛋白→子代病毒。簡要過程：吸附，穿入，脫殼，生物合成，組裝、成熟與釋放。

15：頓挫病毒，缺陷病毒的概念？答：頓挫病毒：被病毒侵入的細胞如不能為病毒增殖提供必需成分，則病毒不能合成本身成分，或能合成但不能組裝和釋出有感染性的病毒顆粒。非容納細胞與容納細胞。缺陷病毒：病毒基因組不完整或某一基因位點改變，不能正常增殖，不能復制出完整有感染性的病毒顆粒，此病毒即缺陷病毒。缺陷病毒+輔助病毒=完成復制 16：細菌的感染與致病。答：感染：在一定條件下，微生物與機體相互作用并導致機體產(chǎn)生不同程度的病理過程?！?/p>

17：細菌的毒力比較，外毒素與內(nèi)毒素生物學特性。答：【表格】種類：內(nèi)毒素★外毒素。來源：G-菌★G+菌部分G-菌。編碼基因：染色體基因★質(zhì)?；蚯笆删w或染色體基因。存在部位：細胞壁成分、細菌裂解后釋出★活菌分泌或細菌溶解后散出?；瘜W成分：脂多糖★蛋白質(zhì)。穩(wěn)定性：好(160℃2~4h才破壞）★差（60~80 ℃30m可破壞）。毒性作用：弱、各種內(nèi)毒素作用大致相同★強、對機體組織器官有選擇性?？乖裕喝酰兹┨幚砗蟛荒苄纬深惗舅亍飶?，能刺激機體形成抗毒素，經(jīng)甲醛脫毒后能形成類毒素。

18：細菌感染的類型答：①不感染②隱性感染③潛伏感染④顯性感染：急慢性感染；局部、全身感染⑤帶菌狀態(tài)。

19：病毒感染類型。答：①隱性感染②顯性感染：急性病毒感染：潛伏期短，發(fā)病急，數(shù)日或數(shù)周回復，病原消滅型感染。持續(xù)性病毒感染：慢性病毒感染；潛伏性病毒感染；慢發(fā)病毒感染。

20：細菌的致病機制。答：細菌的致病性強弱取決于毒力，細菌的毒力因子：①侵襲力：致病菌突破宿主生理屏障，進入機體并在體內(nèi)定植、繁殖和擴散的能力包括黏附素、莢膜和微莢膜、侵襲性物質(zhì)②毒素：細菌產(chǎn)生的損傷宿主引起生理功能紊亂的毒性物質(zhì)，包括內(nèi)毒素和外毒素。

21：正常菌群的生理作用。答：①生物拮抗：競爭粘附（占位性保護）作用；產(chǎn)生有害代謝物質(zhì)；營養(yǎng)競爭②營養(yǎng)作用③免疫作用④抑癌作用⑤抗衰老作用。

22：病毒分離鑒定方法及病毒在培養(yǎng)細胞中的增殖的指標。答：病毒的分離：①動物接種②雞胚培養(yǎng)；流感病毒初次分離接種于羊膜腔；流感病毒的再培養(yǎng)接種于尿囊腔③組織培養(yǎng)④細胞培養(yǎng) — 病毒分離鑒定中最常用的方法單層細胞培養(yǎng)；原代細胞培養(yǎng)；二倍體細胞培養(yǎng)；傳代細胞培養(yǎng)。指標：1）細胞的變化①細胞病變效應：有些病毒在細胞內(nèi)增殖時引起的特有的細胞病變，如細胞變圓、聚集、壞死、溶解或脫落②多核巨細胞形成：有些病毒如麻疹病毒、巨細胞病毒等作用于細胞膜，使鄰近的細胞融合，形成多核巨細胞③胞質(zhì)或核內(nèi)包涵體的形成狂犬病病毒、巨細胞病毒。2）紅細胞吸附流感病毒等感染細胞后，由于細胞膜上出現(xiàn)了血凝素，具有吸附脊椎動物紅細胞的能力，這一現(xiàn)象稱為紅細胞吸附。常用來鑒定具有血凝素的黏病毒或副黏病毒的增殖3）.紅細胞凝集檢測含血凝素病毒的方法4）干擾現(xiàn)象5）空斑形成試驗。

23：病毒成份的檢測（抗原、核酸檢測）答：1.病毒抗原的檢測2.病毒核酸的檢測

24：真菌的形態(tài)結(jié)構(gòu)（單細胞和多細胞真菌）。

灰黃霉素、制霉菌素B、二性霉素B、氟康唑和酮康唑；對抗生素不敏感。

28：抗菌藥物的種類與作用機制。答：殺菌藥和抑菌藥。機制：①抑制細菌細胞壁的合成②抑制細菌

細胞膜功③抑制細菌蛋白質(zhì)合成④抑制細菌核酸合成。29：細菌耐藥的機制。答：產(chǎn)生鈍化酶；細胞通透性的改變；靶位結(jié)構(gòu)的改變；建立代謝旁路；代謝酶分子的改變

30：醫(yī)院感染的定義。答：由醫(yī)院的病原生物或其毒素導致的局部或全身感染性疾病。

31：細菌分離培養(yǎng)和鑒定、生化試驗、血清學試驗？答：細菌分離培養(yǎng)和鑒定：原則上應對所有送檢標本做分離培養(yǎng)，以便獲得單個菌落后進行純培養(yǎng)，從而對細菌做進一步的生物學、免疫學、致病性或細菌的藥物敏感性等方面的檢查，最終獲得確切的報告。生化試驗：得到細菌的純培養(yǎng)物后，用糖發(fā)酵試驗，吲哚試驗，硝酸鹽還原實驗等對細菌的酶系統(tǒng)和其代謝產(chǎn)物的檢查，是鑒別細菌的重要方法之一。血清學實驗：利用含已知的特異性抗體的免疫血清，對細菌進行群和型的鑒別。

微生物種類名稱★生物學性狀★致病物質(zhì)、致病機理及所致疾病

破傷風梭菌：菌體細長，芽胞正圓比菌體粗，位于菌體頂端菌體鼓槌狀★不發(fā)酵糖類，不分解蛋白質(zhì)。條件：局部傷口需形成厭氧微環(huán)境，傷口窄而深，有泥土或異物污染，大面積創(chuàng)傷，壞死組織多，局部組織缺血，同時有需氧菌或兼性厭氧菌混合感染的傷口。防治原則：特異性預防：注射破傷風類毒素主動免疫；迅速對傷口清創(chuàng)擴創(chuàng)，防止形成厭氧微環(huán)境；緊急預防：TAT（精制破傷風抗毒素）；治療： 早期足量使用TAT，抗生素。產(chǎn)氣莢膜梭菌：G+粗大桿菌，芽胞位于次極端，橢圓形，直徑小于菌體形成明顯莢膜★血平板：雙層溶血環(huán)，代謝十分活躍，牛奶培養(yǎng)基：“洶涌發(fā)酵”現(xiàn)象。增加血管通透性，組織壞死，氣性壞疽，食物中毒，壞死性腸炎。

肉毒梭菌：G+粗短桿菌，芽胞位于次極端，橢圓形，菌體呈網(wǎng)球拍狀，嚴格厭氧，分型多，生化反應復雜★肉毒毒素，抑制乙酰膽堿釋放，引起運動神經(jīng)末梢失調(diào)→肌肉麻痹；食物中毒，嬰兒肉毒中毒。

支原體：菌落油煎蛋型，高度多形態(tài)型，細胞膜含高度固醇，無細胞壁，對青霉素有抵抗作用★支原體肺炎，病變?yōu)殚g質(zhì)性肺炎，可合并支氣管肺炎。稱為原發(fā)性非典型性肺炎。不規(guī)則發(fā)熱，刺激性咳嗽，頭痛。嬰幼兒病情嚴重，發(fā)病急，病程長，以呼吸困難為主。有些合并其他系統(tǒng)病變，如循環(huán)系統(tǒng)等。飛沫傳播。立克次體：是一類體積微小，絕大多數(shù)為自身代謝不完善，嚴格細胞內(nèi)寄生的原核細胞型微生物★流行性斑疹傷寒、地方性斑疹傷寒、恙蟲病、Q熱

衣原體：嚴格細胞內(nèi)寄生，有獨特發(fā)育周期，能通過細菌濾器，原核細胞型微生物★ 沙眼:感染眼結(jié)膜上皮細胞→增殖，包涵體→局部炎癥→早期流淚、有粘液膿性分泌物、結(jié)膜充血及濾泡增生→后期結(jié)膜瘢痕、眼瞼內(nèi)翻、倒睫以及角膜血管翳引起的角膜損害→影響視力或致盲包涵體結(jié)膜炎、泌尿生殖道感染、沙眼衣原體肺炎、性病淋巴肉芽腫

螺旋體：是一類細長、柔軟、彎曲、運動活潑的原核細胞型微生物基本結(jié)構(gòu)及生物學形狀與細菌相似★梅毒，人是唯一傳染源，致病物質(zhì)為莢膜樣物質(zhì)，透明質(zhì)酸酶；后天通過性接觸傳播或者先天經(jīng)過母體傳播。

第五篇：口腔微生物總結(jié)

1.口腔生態(tài)系:是指口輕微生物與口腔環(huán)境所組成的微小生態(tài)系統(tǒng),包括生態(tài)區(qū)、微生物、生態(tài)因子等因素。2.生態(tài)區(qū)：是生態(tài)系統(tǒng)的空間層次，是生物體生存的環(huán)境區(qū)。（生態(tài)區(qū)→生境→生態(tài)點→生態(tài)位）3.口腔生態(tài)學：是研究口腔組織器官與口腔微生物群以及微生物群之間的相互關(guān)系的一門學科，它闡明口腔組織器官與微生物群之間的相互作用的生理平衡態(tài)和病理失調(diào)態(tài)的機制，提出維護口腔生態(tài)平衡的和防止失調(diào)的措施和辦法。

4.口腔正常微生物：是指口腔內(nèi)在進化過程中自然選擇的與宿主有明顯共生關(guān)系的微生物。包括細菌、真菌、支原體、原蟲和病毒。在正常生理狀態(tài)下口腔正常微生物是有益的，不致病。生態(tài)環(huán)境的改變可能使正常微生物定位轉(zhuǎn)換變成致病菌?？谇徽Ｎ⑸锏亩ㄐ浴⒍?、定位可以作為人體生理功能的檢測指標。有益作用：保護性生物屏障；合成維生素；拮抗有害菌群；刺激宿主免疫。5.口腔微生物之間的關(guān)系：相互凝集作用；相互營養(yǎng)關(guān)系；競爭與拮抗；通訊與遺傳多樣性。6.影響口腔生態(tài)系的因素：1.宿主因素：宿主生理改變（年齡增長、口腔衛(wèi)生、食物等）和宿主病理改變（口腔疾?。?。2微生物因素：口腔微生物種類和數(shù)量的變化。3免疫因子：免疫缺陷或者口腔感染。4其他作用：抗生素、女性性激素和口干癥等。

7.QS（Quorum sensing）：是細菌響應細胞密度而調(diào)節(jié)基因表達的過程。在此過程中細菌產(chǎn)生并釋放一種稱作自誘導子（autoinducers，AI）的化學信號分子，當其達到一定閾值時便可調(diào)節(jié)相關(guān)基因的表達。革蘭氏陰性細菌和革蘭氏陽性細菌通過QS回路調(diào)節(jié)多種生理活性。

8.口腔微生物種群：

1細菌：兼性厭氧革蘭氏陽性菌：葡萄球菌（金黃色葡萄球菌）、鏈球菌（變異鏈球菌、血鏈球菌）、腸球菌、口腔球菌、顆粒鏈球菌

專性厭氧革蘭氏陽性菌：消化鏈球菌（厭氧/微小消化鏈球菌）

革蘭氏陽性無芽孢厭氧桿菌：放線菌（粘性放線菌）、真桿菌、丙酸桿菌、雙歧桿菌、乳桿菌。

兼性厭氧革蘭氏陰性桿菌：嗜血菌、艾肯菌、彎曲菌、金氏菌、二氧化碳嗜纖維菌

革蘭氏陰性無芽孢厭氧桿菌：坦納菌、卟啉單胞菌、梭桿菌。

革蘭氏陰性：厭氧：韋榮菌；需氧：奈瑟球菌

芽孢桿菌：厭氧：梭菌屬；需氧：

螺旋體：密螺旋體

2其他口腔微生物：真菌：假絲酵母（白假絲酵母菌）；原蟲：牙齦阿米巴原蟲；支原體：唾液支原體；病毒：腮腺病毒、單純皰疹病毒。9.牙菌斑生物膜：

定義：牙面上或牙周袋內(nèi)的多種對氧敏感性不同的菌從構(gòu)成的生態(tài)系。細菌在其中生長、繁殖和衰亡。其中細菌的代謝活動影響著細菌與宿主的生態(tài)平衡，一旦平衡被打破，細菌可能對宿主產(chǎn)生破壞。結(jié)構(gòu)：基底層（靠近牙面的無細胞均質(zhì)結(jié)構(gòu)、獲得性膜）、中間層（主體部分，柵欄狀結(jié)構(gòu)，絲狀菌、球菌和桿菌相互黏附構(gòu)成）和表層（谷穗狀結(jié)構(gòu)，絲狀菌為中心，球菌黏附其上）。

組成：不同位置牙菌斑的細菌種類差異較大，致病性和非治病性牙菌斑的細菌種類差別不大，細菌比例不同。影響因素：微生物種類；唾液；食物等

分類：部位：齦上菌斑（牙頸部齦緣以上，多為革蘭氏陽性球菌和桿菌、絲狀菌，分為溝裂菌斑和光滑面菌斑）和齦下菌斑（齦緣以下，齦溝和牙周袋內(nèi)，多為革蘭氏陰性厭氧菌，分為附著性齦下菌斑和非附著性齦下菌斑）

10.獲得性膜：是指由唾液糖蛋白選擇性黏附在牙齒表面形成，是牙菌斑生物膜的基底層。

結(jié)構(gòu)：表面下層（牙釉質(zhì)表面之下，鋸齒形，深入牙釉質(zhì)因脫鈣形成的縫隙或自然小孔內(nèi)）、表面層（牙釉質(zhì)表面，均質(zhì)，薄而透明）、表面上層（牙菌斑生物膜下，較厚，有時發(fā)生礦化，可能是唾液蛋白、細胞分泌物或退變的表皮細胞而來）。

作用：1確定首先定植于牙齒表面的細菌種類2細菌代謝的營養(yǎng)來源3保護牙釉質(zhì)表面4牙齒表面的離子保護庫。

11.細菌對牙面的黏附和集聚：

黏附：鈣橋作用，氫鍵作用，疏水作用，受體-粘附素作用。

集聚：細菌間細胞外聚合物的相互黏附；不同細菌直接黏附；細菌與宿主的聚合物黏附。

12.Stephan曲線：Stephan最先建立的食糖后牙菌斑PH變化的動態(tài)曲線。即：靜止狀態(tài)時菌斑PH穩(wěn)定，食糖后幾分鐘pH迅速下降到最低水平，以后逐漸回升，一小時左右恢復正常。蔗糖＞葡萄糖＞麥芽糖、乳糖、果糖＞山梨糖醇＞木糖醇。

13.齲?。貉烙步M織的慢性感染性疾病，是牙齒局部生態(tài)平衡失調(diào)的表現(xiàn)。

14.齲病與細菌：Orland的無菌鼠實驗：無菌鼠+細菌→齲齒；無菌鼠+高糖飲食→無齲齒

Miller的體外實驗：牙齒+面包+唾液→齲齒；牙齒+面包+煮沸唾液→無齲

牙齒+脂肪+唾液→無齲。結(jié)論：細菌代謝碳水化合物是齲齒產(chǎn)生根本原因

齲病相關(guān)細菌：口腔鏈球菌（血鏈球菌，早起定植），變異鏈球菌（s.m），乳桿菌（嗜酸乳桿菌，參與齲病發(fā)展），口腔放線菌（黏性放線菌：菌毛I與牙面黏附，菌毛II與變鏈等細菌的集聚），口腔韋榮菌（小韋榮菌：與變鏈等集聚增加粘附力和加速生物膜形成，可利用乳酸減少產(chǎn)酸菌的致齲），奈瑟菌。

致齲微生物的特性：1產(chǎn)酸和耐酸2合成胞外多糖3牙面黏附能力

致齲標準：1具有致齲生物特性2在齲病發(fā)生各時期可以培養(yǎng)得到3菌量與齲病正相關(guān)4引起動物傳染性致齲5選擇性限制該菌可以減少致齲。

15.牙髓根尖周感染途徑：牙體感染；牙周感染；血緣感染（引菌作用：暫時性的菌血癥引起的細菌在代謝障礙或創(chuàng)傷的牙髓組織的定植、增植）。

16.牙髓根尖周感染菌：卟啉單胞菌（牙齦卟啉單胞菌Pg、牙髓卟啉單胞菌Pe：革蘭陰性桿菌、專性厭氧，產(chǎn)生黑色素和臭味，誘導化膿性感染，不酵解碳水化合物，可產(chǎn)生吲哚和硫化氫，主要終末酸產(chǎn)物是正丁酸和乙酸）、普雷沃菌屬（中間普雷沃菌：晚期牙髓根尖周感染常見菌）、梭桿菌屬（具核梭桿菌，G-，厭氧，主要定植于牙菌斑和齦溝，與Pg密切共生，毒力強，誘導IL-1和炎癥反應）、擬桿菌屬、放線菌屬（內(nèi)氏放線菌、粘性放線菌，厭氧補充CO2才能生長）、消化鏈球菌屬（厭氧消化鏈球菌，根管和根尖周感染，產(chǎn)硫化氫）。

17.牙髓根尖周感染機制：內(nèi)毒素（誘導IL-1和TNF細胞因子，炎癥反應）；侵襲性酶（導致組織破壞和感染擴散）、菌毛和莢膜、細菌代謝產(chǎn)物（外毒素和內(nèi)毒素）。

18.牙髓疾病與細菌：1.冷刺激痛與細菌感染： 可逆性牙髓炎（33% 細菌感染，為鏈球菌和乳桿菌）2.自發(fā)痛和熱刺激痛與細菌感染：不可逆性化膿性牙髓炎，90%細菌感染，以專性厭氧菌 為主）3.腐敗臭和顯著出血與細菌感染：以專性厭氧的普雷沃菌為主）4.拔髓后根管內(nèi)細菌殘留：拔髓后根管殘留細菌是根管治療后根尖周炎的主要原因。5.牙髓疾病中牙髓感染與拔髓后根管細菌殘存相關(guān)：拔髓后根管一次性填充，增加細菌殘留風險，以專性厭氧菌為主。

19.根尖周疾病與細菌：1.根尖周炎：厭氧菌為主，急性根尖周炎100%可檢測到細菌2.叩擊痛與根管內(nèi)細菌定植情況：急性期以專性厭氧菌為主，慢性期以兼性厭氧菌為主3.根管內(nèi)滲出物與根管內(nèi)細菌定植間的關(guān)系：專性厭氧為主

20.牙周病主要致病菌：牙齦卟啉單胞菌（侵襲性酶，內(nèi)毒素，菌毛，牙齦素）、伴防線嗜血桿菌（白細胞毒素，內(nèi)毒素，spa，上皮細胞毒素，骨吸收誘導因子）、普雷沃菌屬（蛋白酶機制免疫細胞能力）、具核梭桿菌、直形彎曲菌（白細胞毒素）、微小消化鏈球菌。21.牙周病致病菌致病機制：非特異性菌斑學說，特異性菌斑學說

22.口腔黏膜病相關(guān)病毒：單純皰疹病毒、水痘-帶狀皰疹病毒、EB病毒、HIV、人乳頭瘤病毒。23.變異鏈球菌致齲：能牢固粘附至牙面；能利用外源性糖類迅速產(chǎn)生乳酸；能利用外源性糖產(chǎn)生細胞內(nèi)多糖，在外源性糖缺乏時利用其產(chǎn)酸；能在酸性環(huán)境（pH<5）中生存并繼續(xù)產(chǎn)酸，具有較強耐酸性。