河南农业大学微生物复习

1、河南农业大学2017年学长特供：本文档仅限同学们学习复习参考，请实实在在复习，不要再考试中投机取巧，不要嫌多，本人亲试最多三天就可以背完，希望农大的学子可以诚信做人，诚信考试。绪论一、 微生物的概念微生物是肉眼看不见的，必须借助于光学显微生物镜或电子显微镜才能看见的微小生物的总称。根据细胞结构的有无可分为细胞结构微生物（原核和真核）和非细胞结构微生物（病毒、类病毒）。二、 微生物的分类 1969年，R.H.Whittaker提出了将生物分为五界：生物界（植物界、动物界、原生生物界、真菌界、原核生物界）王大耜的六界系统：生物界（五界系统+病毒界）三、 巴斯德是法国的化学家和伟大的微生物学家，被称

2、为“微生物学之父”四、 微生物学奠基时期代表性人物：巴斯德、柯赫18431910 五、 微生物的命名（双名法）学名=属名（名词）+种名（形容词）属名规定了微生物的主要形态特征、生理特征等，种名往往补充说明微生物的颜色、形状、用途等。如：黑曲霉Aspergillus niger注意：学名在书写时要用斜体字，属名第一个字母大写，种名要小写。如大肠杆菌（Escherichia coli Castellani and Chalmers ）.如果没有鉴定到种时，可只写属名，也可在其后加sp.或ssp.如芽孢杆菌属(Bacillus)或（Bacillus ssp.)六、 微生物的特点：个体小、种类多、分布

3、广、繁殖快、代谢强、易变异、原核微生物一、原核微生物的主要特征：无核膜、核仁、染色体，仅有裸露的DNA链形成的核区域，称核质体； 无细胞器；核糖体为70S；核微生物二、细菌的概念：是一类结构简单、单细胞、以裂殖方式繁殖（二等分裂）的原核微生物。同形裂殖：裂殖后形成的子细胞大小相等。异形裂殖：分裂产生两个大小不等的子细胞三、细菌的基本形态：球状、杆状、螺旋状。根据其形状分别称为：球菌、杆菌、螺旋菌四、细菌的大小1）单位（微米）2）大小：细菌的大小可用测微尺在显微镜下进行测量。球形菌测其直径，杆菌测其长度与宽度，螺旋菌则测其弯曲形长度.球菌：0.52微米；杆菌：0.5115微米；E.coli:0.

4、52微米；螺旋菌：0.31260微米五、结构（基本结构）：细胞壁；细胞膜；细胞质；核质体。特殊结构：荚膜 ；芽孢；鞭毛；纤毛六、细胞壁的成分：植物细胞壁的主要成分是纤维素(多聚葡萄糖)，而霉菌的细胞壁主要含几丁质(氨基葡萄糖聚合物)，构成细菌细胞壁的主要成分为肽聚糖七、革兰氏染色法(Gramstaining)：是丹麦医生革兰(Gram)1884年创立的一种新的使细菌染上颜色的方法。一般先用草酸胺结晶紫液初染，再加碘液媒染，使细菌着色，继而用乙醇脱色，最后用蕃红复染。用此法染色可将细菌分为两大类：一类是经乙醇处理不脱色，而保持其初染的深紫色，称为革兰氏阳性反应细菌，简示为 G+；另一类经乙醇处理

5、就迅速脱去原来的着色，而染上蕃红的颜色，称为革兰氏阴性反应细菌， 简示为G-。革兰氏染色法是鉴定细菌的一种主要方法。步骤：涂片固定；结晶紫初染1min；碘液媒染1min； 95%乙醇脱色0.5min；番红复染1min。结果:阳性菌紫色；阴性菌红色。八、革兰氏染色的原理：从细胞壁的化学组成已知，革兰氏阴性细菌细胞壁中脂类物质含量较高，肽聚糖含量较低，因而乙醇处理后，溶解了脂类，增加了通透性，结晶紫和碘复合物易被乙醇提出，于是革兰氏阴性细菌细胞被脱色。革兰氏阳性细菌由于细胞壁肽聚糖含量高，脂类含量低，乙醇处理中被脱水引起细胞壁肽聚糖层中孔径变小，通透性降低，结晶紫一碘复合物被保留在细胞内，细胞不被

6、脱色。九、细胞质膜（细胞膜）主要生理功能：（1）控制细胞内外营养物质和代谢产物的运送与交换（2）维持细胞内正常渗透压的屏障作用（3）合成细胞壁各组分（脂多糖、肽聚糖、磷壁酸）和荚膜的场所（4）进行氧化磷酸化或光合磷酸化的产能基地（5）为鞭毛提供附着点。十、细胞质：细胞膜内除拟核外的所有物质都为细胞质 成分：水、蛋白质、核酸、脂类、并含有少量糖及无机盐。主要有：核糖体(Ribosome)，内含物(Inclusion)内含物（颗粒状内含物）: 1、聚-羟基丁酸颗粒(PHB)。2、异染颗粒（用甲苯胺蓝、甲烯蓝、甲基蓝等蓝色染料染色时，在细胞内可发现有一种呈紫红颜色的颗粒，称之为异染颗粒3、硫滴和硫粒

7、（a.好氧硫细菌的能源b.厌氧硫细菌的电子供体）。4、淀粉和糖原（与稀碘液混合后，呈蓝色的是淀粉粒，呈红色的是糖原粒）5、气泡 （气泡不是所有细菌都有，而是有些细胞在一定的条件下才具有的，气泡能使细胞保持浮力，有利于调节细菌细 胞处于最佳水层位置，以获得氧、光和营养。）十一、质粒：在原核生物细胞中，独立于染色体外，携带少量遗传物质的环状DNA分子。质粒的种类：1、大肠杆菌的F因子2、细菌抗药质粒（R因子）3、大肠杆菌素质粒（Col因子）4、降解质粒等等质粒的特点：1、存在形式：可以在细胞质中独立于染色体之外（即以游离状态）存在，也可以插入到染色体上以附加体的形式存在；2、复制方式：在细胞分裂时

8、，可以不依赖于细菌染色体而独立进行自我复制，也可以插入到细菌染色体中与染色体一道进行复制；3、可转移性：质粒可以通过转化、转导、或接合作用而由一个细胞转移到另一个细胞，使两个细胞都成为带有质粒的细胞；4、可有可无性：质粒对于细胞生存并不是必要的十二、荚膜：在某些细菌细胞壁之外包裹着一层厚度不一定的黏胶状物质，称为荚膜。不易着色，用碳素墨水进行负染色或用荚膜染色法染色后，可在光学显微镜下观察到。十三、芽孢：在菌体内形成的一种折光性强、具有抗逆性的休眠体，称为芽孢或内生孢子。 芽孢的萌发共分为三步：活化、出芽、生长。 一个细菌只能形成一个芽孢，一个芽孢只能萌发成一个营养细胞，所以形成芽孢不是繁殖，

9、只是形成休眠体。判断：细菌形成芽孢是一种繁殖方式（ ）产生芽孢的几个属：芽孢杆菌属、梭状芽孢杆菌属、芽孢八叠球菌属、芽孢弧菌属十三、鞭毛：某些细菌在细胞表面着生的，从细胞内伸出的细长、呈波浪状弯曲的丝状物。功能：帮助细菌运动，是细菌的运动器官。成分：鞭毛蛋白鞭毛蛋白是一种抗原物质，又称H抗原十四、菌落指由一个细菌繁殖起来的，由无数细菌组成的具有一定形态特征的细菌集团。十五、放线菌是一类具有丝状分枝的单细胞，主要以外生孢子的形式繁殖，革兰氏阳性（枝动菌属除外），与细菌同属原核微生物。（适宜在中性或偏碱性土壤中生存）菌丝类型：基内菌丝、气生菌丝、孢子丝真核微生物一、 酵母菌是真菌中形态结构（圆形、

10、椭圆形、圆柱状、假丝状等）较简单的类群。营养体多为单细胞，通过裂殖或芽殖方式繁殖。（分布于偏酸性的含糖环境）细胞壁的成分：脂类和几丁质。酵母菌的核糖体为80S，由60S和40S大小亚基构成。它游离在细胞质中或附着在内质网上。二、 无性繁殖：是指不经过两性细胞的结合，而由营养菌丝或无性孢子直接分化而形成新个体的过程。有性繁殖：指通过两性细胞的结合而产生新个体的繁殖过程。三、 霉菌：霉菌的菌体由分枝或不分枝的菌丝构成。菌丝是真菌营养体的基本单位，是中空管状结构，有分枝，有隔膜或无隔膜。根据菌丝有无隔膜，可以将真菌分成无隔菌丝（根霉、毛霉、绵霉）和有隔菌丝（青霉、曲霉、木霉等）。霉菌细胞壁的成分-大

11、部分含几丁质，少部分含纤维素匍匐丝假根毛霉目真菌所特有的结构，在根霉属更为典型三霉菌的繁殖方式具有孢囊孢子的：根霉、毛霉。具有分生孢子的：曲霉、青霉四、 常见霉菌的形态特征根酶：匍匐菌丝弧形（菌丝匍匐爬行，无色）;假根发达，分枝呈指状或根状;褐色、呈球形或近球形的孢子囊、具有很强的糖化酶活力，使淀粉分解成糖，所以是酿酒工业常用的活化菌。曲霉：分生孢子梗基部有一个足细胞。毛酶：通常菌丝体发达、多核、无隔，有分支，少数比较高等的类型也可一开始就形成隔膜。气生菌丝往往生长繁茂，呈毛状。青酶：扫帚状分枝（分生孢子梗顶端是帚状分枝小梗）孢子类型：分生孢子、孢囊孢子、节孢子、厚垣孢子1 概念一、病毒：是形

12、体微小，没有细胞结构，专性活主寄生，只含有一种核酸，可以通过细菌过滤器的一类生物的统称。病毒特点：个体极小，可以通过细菌过滤器（0.5微米）。不具细胞结构，只有一种核酸类型。没有独立的代谢系统，严格活细胞内寄生，依靠宿主细胞的化学成分，以复制的方式繁殖。在宿主体内具有生命活性，离体条件下只具有大分子特征。二、 亚病毒分类：类病毒（只含有裸露的小分子量RNA.）、朊病毒（蛋白质侵染因子）、和拟病毒（又称类类病毒，含不具单独侵染性的RNA或DNA分子）三、发现：1892，俄国病理学家伊万诺夫斯基（Ivanovsky）首次发现烟草花叶病的感染因子能通过细菌过滤器。五、 命名：1898荷兰贝哲林克（B

13、eijerinck）证实该致病因子可以被乙醇沉淀下来而不失去其感染性，但用培养细菌的方法培养不出来；给这样的病原体起名叫virus。六、 提取：1935美国斯坦莱(Stanley)从烟草花叶病病叶中提取出了病毒结晶，又证实了结晶中含核酸和蛋白质两种成分，而只有核酸具感染和复制能力，并因此而获得诺贝尔奖。七、 遗传：1952：Hershey和Chase用同位素实验证实噬菌体的遗传物质仅仅是DNA，开创了病毒分子生物学。八、 SARS：一种单链病毒，在形态学上与已知人类冠状病毒十分相似故称为冠状病毒禽流感病毒：又称鸡瘟是RNA病毒。疯牛病：由朊病毒引起狂犬病：是由狂犬病毒引起的人畜共患的传染病，病

14、毒主要侵犯中枢神经系统 。九、噬菌体：侵染细菌、放线菌的病毒即为噬菌体。共有三大类型：蝌蚪型、微球形、丝型。组成：主要由蛋白质和核酸组成根据噬菌体与宿主的关系：烈性噬菌体：指感染宿主细胞后，能够使宿主细胞裂解的噬菌体。温和噬菌体（或溶源性噬菌体）：噬菌体感染细胞后，将其核酸整合（附着）到宿主的核DNA上，并且可以随宿主DNA的复制而进行同步复制，在一般情况下，不引起寄主细胞裂解的噬菌体。烈性噬菌体的繁殖过程一般分为五个阶段：即吸附、侵入、增殖、装配和释放 。病毒的分类：根据宿主可以分三类：动物病毒：SARS，肝炎病毒、流感病毒。植物病毒：马铃薯病毒、烟草花叶病毒。微生物病毒：噬菌体（细菌病毒或

15、放线菌病毒）。根据核酸类型分两类：DNA病毒（微生物病毒）、RNA病毒（植物病毒）。根据链的多少分：单链病毒ss：大多数植物病毒、双链病毒ds：大多数动物病毒十、 病毒主要由核酸和蛋白质组成。较复杂的病毒还含有脂类、多糖等微生物的营养一、 微生物生长所需要的六大营养要素：碳源、氮源、能源、生长因子、无机盐、水（功能见课本p141）二、 生长因子：凡是微生物本身不能自行合成，但生命活动又必不可缺少的、微量的特殊有机营养物三、微生物的营养类型：根据能源来划分（光能营养型、化能营养型）根据碳源划分（自养型、异养型）根据电子供体（有机营养型、无机营养型）根据碳源，能源及供电子体性质不同（光能无机自养型

16、、光能有机异养型、化能无机自养型、化能有机异养型）比较项目被动扩散促进扩散主动运输集团转移特异载体蛋白无有有有运输速度慢快快快物质运输方向浓到稀浓到稀稀到浓稀到浓最终胞内外浓度相等相等胞内浓度高胞内浓度高运输分子无特异性特异性特异性特异性能量消耗不需要不需要需要需要运输后物质结构不变不变不变改变四、吸收营养的方式：吞噬作用和渗透作用（后者又包括以上四种）五、培养基：根据微生物的营养需要，由人工配制的微生物生长繁殖或积累代谢产物用的营养基质六、细菌培养基营养琼脂（牛肉膏蛋白胨）培养基。原料：牛肉膏3g冰1000ml蛋白胨5g、ph7.2-7.4放线菌培养基高氏一号培养基。霉菌培养基察氏培养基或P

17、AD培养基七、 液体培养基中加入一定量的凝固剂（琼脂1.5-2%）变为固体培养基八、 培养基的分类：按物理状态（液体、固体、半固体培养基）按营养成分是否完全（基本、完全、补充、培养基）按培养基的用途（加富、选择、鉴别培养基）按生产目的（种子、发酵培养基）九、 培养基的配置原则：（1）选择适宜的营养物质（2）营养物质的浓度和配比要适当（3）控制适当的PH（4）控制适宜的氧化还原电位（一般好养性微生物在+0.1V以上可进行正常生长，一般以+0.30.4V最为适宜；厌氧性微生物只能在低于+0.1V条件下生长；兼性厌氧性在+0.1V以上进行好养性呼吸，在+0.1V以下进行发酵）P158生长与环境条件十

18、、 生长： 微生物细胞吸收营养物质，进行新陈代谢，当同化作用异化作用时，生命个体的重量和体积不断增大的过程。十、 纯培养：微生物学中把从一个细胞或一群相同的细胞经过培养繁殖而得到的后代,称纯培养。十一、纯培养是微生物分离和利用的基础，可以通过稀释平板法、划线法、单细胞分离法或选择培养基分离法等手段来获得某种微生物的纯培养物。十二、分批培养：在含化学成分一定得培养基固定体积的封闭系统内，一次接种培养微生物的方法十三、获得细菌生长曲线的方法：采用分批培养方法，将少量细菌纯种接种在一定容积液体培养基中，在适宜条件下培养，定时取样测细胞数，以时间为横坐标，细菌的对数为纵坐标，即可得细菌的生长曲线。十四

19、、根据细菌生长曲线的变化可将分批培养全过程分为四个阶段：延缓期、对数期、稳定期、衰亡期P202图7-5延迟期1.现象：活菌数没增加，曲线平行于横轴。2.特点：生长速率= 0、细胞形态变大或增长、细胞内RNA特别是rRNA含量增高、合成代谢活跃（核糖体、酶类、ATP合成加快），易产生诱导酶、对外界不良条件敏感，（如氯化钠浓度、温度、抗生素等化学药物）3.原因：适应新的环境条件，合成新的酶，积累必要的中间产物对数期其他名称：指数期。1、现象：细胞数目以几何级数增加，其对数与时间呈直线关系2、特点：生长速率最大，即代时最短；菌体大小、形态、生理特征等比较一致；代谢最旺盛；细胞对理化因素较敏感。影响因

20、素：菌种、代谢产物、营养物浓度、氧气延长措施：定时定量加入营养物质，同时排出代谢产物，或使用连续培养。应用意义：由于此时期的菌种比较健壮，增殖噬菌体的最适菌龄；生产上用作接种的最佳菌龄；发酵工业上尽量延长该期，以达到较高的菌体密度食品工业上尽量使有害微生物不能进入此期是生理代谢及遗传研究或进行染色、形态观察等的良好材料。稳定期：特点：新增殖的细胞数与老细胞的死亡数几乎相等，微生物的生长速率处于动态平衡，培养物中的活细胞数目达到最高值。细胞分裂速度下降，开始积累内含物，产芽孢的细菌开始产芽孢。此时期的微生物开始合成次生代谢产物，对于发酵生产来说，一般在稳定期的后期产物积累达到高峰，是最佳的收获时

21、期。若目标是菌体，则在静止期初期就要及时收获菌体。产生原因：1、 营养物浓度的降低2、有害代谢废物的积累（酸、醇、毒素等）3、物化条件（pH、氧化还原势等）的改变4、溶解氧供应不足应用意义：发酵生产形成的重要时期（抗生素、氨基酸等），生产上应尽量延长此期，提高产量，措施如下：补充营养物质（补料）2、调pH 3、调整温度 衰亡期：特点： 细胞死亡数增加，死亡数大大超过新增殖的细胞数，群体中的活菌数目急剧下降，出现“负生长”。 细胞进行内源性呼吸（因为营养缺乏），出现多形态、畸形或衰退形，芽孢开始释放。 因菌体本身产生的酶及代谢产物的作用，使菌体死亡。衰亡期比其他各时期时间长，它的长短也与菌种和环

22、境条件有关。产生原因：生长条件的进一步恶化，使细胞内的分解代谢大大超过合成代谢，继而导致菌体的死亡十五、微生物处于最适生长温度时，生长速度最快，代时最短。超过最低生长温度时，微生物不生长，温度过低，甚至会死亡。超过最高生长温度时，微生物不生长，温度过高，甚至会死亡十六、高温对微生物的影响高温下蛋白质不可逆变性，膜受热出现小孔，破坏细胞结构。用于灭菌。低温对微生物的影响当环境温度低于微生物的最适生长温度时，微生物的生长繁殖停止，用于保存食物和菌种。造成死亡的原因：冻结时细胞水分变成冰晶，冰晶对细胞膜产生机械损伤，膜内物质外漏。冻结过程造成细胞脱水十七、灭菌是指利用某种杀死物体中包括芽孢在内的所有

23、微生物的一种措施.分干燥灭菌与湿热灭菌。消毒是利用某种方法杀死或灭活物质或物质中所有病原微生物的一种措施。分为巴斯德消毒和煮沸消毒法。消毒效果取决于消毒时的温度和消毒时间。十八、大多数细菌、藻类和原生动物的最适pH为6.5-7.5；放线菌在中性偏碱性的环境pH为7.5-8.0，霉菌与酵母在酸性环境pH为5-6和3-6。十九、同一种微生物在其不同的生长阶段和不同的生理生化过程中，对pH值的要求也不同。二十、紫外线定义：波长在100 400nm的电磁辐射为紫外线。紫外线杀菌或诱变原理：1、紫外线作用于DNA ，使其产生胸腺嘧啶二聚体，引起DNA结构变形，阻碍正常的碱基配对，从而造成微生物变异或死亡。2、紫外线会使空气中的分子氧变成臭氧，臭氧释放的原子氧有杀菌作用。其中波长在260nm处的紫外线杀菌力最强。主要因为核酸（DNA、RNA）的吸收峰为260nm，蛋白质的吸收峰为280nm。二十一、抗生素是一类由特定微生物产生的能够抑制或杀死其他微生物的化学物质作用机制：1、抑制细胞壁的合成2、破坏细胞膜的功能3、抑制蛋白质的合成微生物在自然界的分布一、 土壤圈是地球生态系统的组成部分，他处于大气圈、岩石圈、水圈和生物圈的界面，与其他生态圈交互作用二、 为什么说土壤是自然界最丰富的微生物库，是微生物生活的大本营：1、生物残体为微生物提供了良好的碳氮源和能源，