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文档简介
绪论微生物与人类01复习笔记02课后习题详解03名校考研真题详解第一章原核生物的形态、构造和功能L1复习笔记L2课后习题详解L3名校考研真题详解第二章真核微生物的形态、构造和功能复习笔记课后习题详解名校考研真题详解第三章病毒和亚病毒因子复习笔记课后习题详解名校考研真题详解第四章微生物的营养和培养基4.1复习笔记课后习题详解名校考研真题详解第五章微生物的新陈代谢复习笔记课后习题详解名校考研真题详解第六章微生物的生长及其控制复习笔记课后习题详解名校考研真题详解第七章微生物的遗传变异和育种复习笔记课后习题详解名校考研真题详解第八章微生物的生态1复习笔记课后习题详解名校考研真题详解第九章传染与免疫1复习笔记课后习题详解名校考研真题详解第十章微生物的分类和鉴定复习笔记课后习题详解名校考研真题详解绪论微生物与人类0.1复习笔记ー、微生物与人类1微生物(1)定义微生物(microorganism,microbe)是ー类个体微小,结构简单,大多数为单细胞,少数为多细胞、甚至是没有细胞构造生物的总称。所有微生物都必须借助显微镜(光学显微镜甚至电子显微镜)才能看清其结构形态。(2)分类①原核类:细菌(真细菌和古生菌)、放线菌、蓝细菌(旧称“蓝绿藻”或“蓝藻”)、支原体、立克次氏体和衣原体。②真核类:真菌(酵母菌、霉菌和蕈菌)、原生动物和显微藻类。③非细胞类:病毒和亚病毒(类病毒、拟病毒和肮病毒)。(3)特点①个体微小。②构造简单。③进化地位低。2人类对微生物世界的认识史(1)微生物难以认识的原因①个体微小。②外貌不显。③杂居混生。④因果难联。(2)微生物学发展史理辞^5?的加।然[Z峙S印,載价73溜師聞!TS齒縛1SS・5愉・鲍醱部Z塞令微蝴隰艷陸撤住碎雌弟(^X年・律千里壊粕解4球四舜陵㈱知联禅学嵌弄瞬州ゆ腕《触测学童尊陸班鞋灌駐.cftX侬4粧崎時越qヨ,6脸也口标E!》史魄歯:虾為テ招龍里I触い版慚陵W版涮發《生做呈編出鯛、副电球霆陪白刹津而跪裏,冢喊〜總展馬摘史薄編G巴納港ザ阐朝•9,や^^曲液的寵自花月,嫡瞬生海学程点的酬稔篠油「那麻«気務鼬辨儘絶《游第宏漑#»'.“窺原癇加雌由貝密5次靈亶一星ぴセ琳谢・隆明徵生海犧醉!f酒也總由恸立め;的嫡曾锦识争毋算魏帮帮何的幾源际卷E・。虞we窟es!流就強遑苏超能Q準磔.處締瓏:・恵帰や期潮尊噺祝由鋼融極協無塚平宗問耐静経潮慄楞永,気砲、..附^^胞涕够触小息飙生,学錚争启卷毙&题3微生物学的发展促进了人类的进步微生物学的发展促进了医疗保健、エ业生产、农业生产、环境保护以及生命科学基础研究等的发展。4微生物的五大共性(1)体积小,面积大;(2)吸收多,转化快;(3)生长旺,繁殖快;(4)适应强,易变异;(5)分布广,种类多。二、微生物学及其分科1按研究微生物的基本生命活动规律为目的来分总学科称普通微生物学,分科如微生物分类学,微生物生理学,微生物遗传学,微生物生态学和分子微生物学等。2按微生物应用领域来分总学科称应用微生物学,分科如工业微生物学,农业微生物学,医学微生物学,药用微生物学,诊断微生物学,抗生素学和食品微生物学等。3按研究的微生物对象分细菌学,真菌学(菌物学),病毒学,原核生物学,自生菌生物学和厌氧菌生物学等。4按微生物所处的生态环境分土壤微生物学,微生态学,海洋微生物学,环境微生物学,水微生物学和宇宙微生物学等。5按学科间交叉、融合分化学微生物学,分析微生物学,微生物生物工程学,微生物化学分类学,微生物地球化学和微生物信息学等。0.2课后习题详解1什么是微生物?习惯上它包括哪几大类群?答:(1)定义微生物是ー类个体微小,结构简单,多数需借助显微镜观察的,大多数为单细胞,少数为多细胞、甚至是没有细胞构造生物的总称。(2)微生物包括的类群①原核类:(真细菌和古生菌)、放线菌、蓝细菌(旧称“蓝绿藻”或“蓝藻”)、支原体、立克次氏体和衣原体:②真核类:(酵母菌、霉菌和蕈菌)、原生动物和显微藻类;③非细胞类:病毒和亚病毒(类病毒、拟病毒和月元病毒)。注:微生物不都需要借助显微镜观察。ー些真菌如蘑菇和银耳等食、药用菌可用厘米表示大小,不需借助显微镜就可以观察,称为大型真菌。2人类迟至19世纪中叶オ真正认识微生物世界,其中的障碍有哪些?它们是如何被克服的?各举例说明之。答:人类认识微生物世界中遇到的障碍以及被克服的相关例子如下:(1)个体微小。列文虎克利用其自制的显微镜,克服了肉眼的局限性,首次观察到多种微生物的个体形态。(2)外貌不显。主要由科赫学派克服的,他们创立了许多显微镜技术,染色技术、悬滴培养技术和显微摄影技术,使人们对细菌等的外貌能清楚地观察到。(3)杂居混生。科赫等人发明明胶和琼脂平板分离微生物纯种的方法,克服了微生物在自然界中的杂居混生状态,从而进入了研究微生物纯培养阶段。(4)因果难联。巴斯德提出了活的微生物是传染病、发酵和腐败的真正原因;科赫提出了证明某病的病原菌的“科赫法则”等。3为什么说“因果难联”的解决是微生物学发展过程中取得重大创新的不竭动カ?试举一例加以说明。答;(1)原因:微生物学的发展,一直伴随着从诸多表面现象中判断其原始动因是否由微生物所引起的研究。微生物的活动与未报道的新现象之间的“因果难联”令无数学者煞费苦心。为解决这些重大问题,一代代科研工作者不断发挥执着的科学精神、创造性的思维方法和杰出的实践能力,才能不竭地取得重大创新。(2)举例:在微生物学发展史上,因因果问题的解决而做出重大创新进而获得诺贝尔奖的例子很多。例如,澳大利亚学者B.Marshall和R.Warren因探索胃炎、胃溃疡等胃病的原因而发现了幽门螺旋杆菌。4举例说明在人类历史上因对致病微生物的无知而遭传染病大流行之事。答:人类历史上因对致病微生物的无知而遭传染病大流行之事相关例子如下:6世纪、14世纪和20世纪的鼠疫流行共殃及近2亿人口。(2)发生于1918〜1919年的“西班牙流感”曾导致5000万以上人口的死亡。(3)被称为“黄色妖魔”的艾滋病,自1981年在美国发生后,迅速向全世界各处蔓延,至今已导致约4000万人的死亡(2008年)。5微生物学发展史如何分期?各时期的时间、实质、创始人和特点是什么?我国人民在微生物学发展史上占有什么地位?有什么值得反思?答:(1)微生物学发展史的分期以及各时期的时间、实质、创始人和特点如表0-2所ZjS〇弟超員尊劭加縄・-•應舉麻得心?a华:saai,メ蚓?耶图师7S色耶ia重耶ー•・齢馥來隘襯极1^3雜宏協絆8s粽蜘的絆阳喙席デ然唸ポ発鼬息希蜀稔:闻思般:加I,爆曲tu.駆:S,姉曲:韩宫ュ却通南崎朧生陶・朗・兩频磁懸讓程海爲礒生.液的倉雖瓏羅綻照秣破両,.■氟薪踏,温映.凝彝、.徐噺自亂専兩鐺黑•・霑喰第義国.恢虹里r,ー嚏進繳襯M生蜡教钟唸次對船書組扇,曲・理埶我督ぽ幅趣?読尹栽松徳齒型r褥痂西稀怖爲游海卷遼及空獄葬師続陋風瑯眞總朦的0I琏E'图至映阖'禍縊翁'堆命生鎰?溶:鑑瓢禮空憑的韓油tー歯腕第經潮钠麹総瓏微:衲急ブ世,司噬快生耀(的お議《通fl倣喝統既锦;丁越禰エ愛他捧梆皴爲睬绕劭翎阖嘘守9.劉範組!嫩窮オ魁海洒品性解的毒龍堆舒綜的做生侬闺曲曲至艶,轴断我理・加龄.函笔ヌ曜触治.な・敏,嗡脂陇非绫攧停銀袤摩科W激霜物・マ例施i艇編的燃,歩附傩紇性赤櫛學君徳議礪簷務雌灌圜褛蚯秘统盛凌r生廟目涼淨階《陶尚躁表0-2微生物学发展史的分期(2)我国人民在微生物学发展史上占有的地位与反思我国人民主要在微生物学的史前期中占有很大作用,先人很早就懂得利用微生物来进行生产,从酿酒到制酱,技术不断成熟。但西方开始进行微观研究,更深层次往微生物具体实质考察时,我国的微生物研究还停留在基础水平,没有透过现象继续探究本质。6微生物学的发展为何始终紧紧围绕着医、药、保健这个主题?其中经历过的“六大战役”指什么?答:(1)原因①人体健康是一切幸福的要素,微生物学发展紧紧围绕医疗保健具有重大意义;②微生物学与人类和动物传染病的防治有巨大关系,微生物药物尤其是抗生素的发现与推广,使人类平均寿命有了大幅度提高;③微生物制药技术作为ー项新兴的技术,在世界各国卫生医疗、环境保护等领域已经取得了卓越的成绩;④现代社会以追求绿色高科技,可持续发展为目标,随着能源日益稀缺传统医药发展瓶颈日趋严重,微生物制药将在医疗领域发挥重大作用。(2)微生物学发展中经历过的“六大战役”①外科消毒术的建立;②寻找人畜传染病的病原菌;③免疫防治法的发明与应用;④化学治疗剂的发明与普及;⑤抗生素的筛选、大规模生产与应用;⑥用遗传工程和生物工程技术生产多肽类药物。7简述微生物与工业生产关系的几个主要发展轨迹。答:主要发展轨迹如下;(1)通过食品罐藏防腐、酿酒技术的改造、纯种厌氧发酵的建立、液体深层通气搅拌大规模培养技术的创建以及代谢调控发酵技术的发明,使得古老的酿酒工艺焕发新的生命活力,还催生了大规模工业发酵的新技术。(2)在遗传工程等高新技术的推动下,原有工业微生物学发展成为发酵工程学,并与遗传工程、细胞工程、酶工程和生物反应器工程一起,共同组成当代的一个高技术学科;生物工程学。(3)大量新的生物基化学品、生物能源、生物催化、生物转化、生物质炼制、石油开采和细菌冶金等工业技术分支产生。8简述微生物在现代农业发展中的作用。答:微生物在当代农业生产中具有十分显著的作用。以菌治害虫和以菌治植病的生物防治技术,以菌增肥效和以菌促生长的微生物增产技术,以菌作饲料和以菌当蔬菜的单细胞蛋白和食用菌生产技术,以及菌产沼气等生物能源技术等在现代农业发展中有重要的作用。(1)微生物肥料、微生物农药、微生物生长促进剂、抗干旱和抗冻害制剂和土壤改良剂等将普遍使用,并具有更强的针对性,微生物饲料和其他兽用微生物制剂将成为畜牧业的必需品。(2)利用现代生物技术可以培育出优质、高产、抗病虫、抗逆的农作物,以及畜禽、林木、鱼类等新品种,可以扩大食物饲料等来源。(3)微生物在生物质等能源方面也将会有较广泛的应用,可以进行再生能源的利用,解决能源短缺问题。如微生物产生的纤维素酶、半纤维素酶可以把木质纤维素降解成葡萄糖,葡萄糖经酵母等微生物发酵可生成乙醇燃料。可以利用产甲烷菌将自然界储藏量最丰富的可再生资源转化成甲烷等。9简述微生物在当代环境保护中的作用。答:微生物在当代环境保护中的作用如下:(1)微生物是地球上重要元素循环中的主要推动者。微生物在生态系统中的主要角色是分解者。分解生物圈内存在的动物、植物和微生物残体等复杂有机物质,并最后将其转化成简单的无机物,供生产者利用。微生物参与物质循环,大部分元素的循环都依靠微生物的分解作用。(2)微生物是占地球面积70%以上的海洋和其他水体中光合生产力的基础。ー些自养微生物,如蓝藻,还有一些浮游微生物,是食物链的起始端。(3)微生物是一切食物链的重要环节,是污/废水和有机废物处理中的关键角色。可以利用活性污泥法、生物膜法等进行废水处理。此外还可以利用微生物来处理城市垃圾。(4)微生物可以净化废气,治理大气污染。利用微生物在新陈代谢过程中需要营养进行生化反应的作用,使废气中的污染物得到分解,将有害物质转化为少害或无害物质。(5)微生物是生态农业中重要的ー环,是环境污染和监测的重要指示生物。生物监测主要是利用生物对环境污染所反馈的的各种信息来评价环境污染状况。包括细菌发光检测、抑制代谢检测,遗传毒性试验等。微生物监测是生物监测的重要组成部分,具有独特的功能。10举例说明微生物在推动生命科学基础理论研究中的历史贡献,并分析其中原因。答:(1)微生物在推动生命科学基础理论研究中的历史贡献①微生物是生命科学基础研究中的模式生物,利用它提出了很多的学说和理论,揭示了很多的机制,如自然发生说的否定,糖酵解机制的认识,基因与酶关系的发现,突变本质的阐明等等。②微生物代表了当代生物学最高峰的分子生物学三大来源之一,促使经典遗传学迅速发展成为分子遗传学。③微生物在基因工程有重要作用。微生物可以提供丰富的外源基因,是外源基因的优良载体,也是基因工程中各种“工具酶”的提供者。④促进了高等动、植物的组织培养和细胞培养技术的发展,这ー趋势还使原来局限于微生物学实验室使用的一整套独特的研究方法、技术,急剧向生命科学和生物工程各领域发生横向扩散,从而对整个生命科学的发展,作出了方法学上的贡献。(2)微生物能发挥这些作用的原因:微生物培养条件简便,且具有如下五大共性:①体积小,面积大;②吸收多,转化快;③生长旺,繁殖快;④适应强,易变异;⑤分布广,种类多。11为什么说微生物“体积小、面积大”是决定其他4个共性的关键?答:微生物“体积小、面积大”是决定其他4个共性的关键的原因如下:微生物大小以口m计,但比表面积(表面积/体积)大。由于ー个小体积大面积系统必然有一个巨大的营养物质吸收面、代谢废物的排泄面和环境信息的交换面,从而产生其余4个共性。12试讨论微生物的多样性。答:微生物的多样性包括以下5个方面:(1)物种的多样性迄今为止,人类已描述过的生物总数约200万种。据估计,微生物的总数约在50万至6〇〇万之间,其中已记载过的仅约20万种(1995年)包括原核生物3500种,病毒4000种,真菌9万种,原生动物和藻类10万种,且这些数字还在急剧增长。(2)生理代谢类型的多样性微生物有着许多独特的代谢方式,如自养细菌的化能合成作用,厌氧生活,不释放氧的光合作用,生物固氮作用,对复杂有机物的生物转化能力,分解鼠、酚、多氯联苯等有毒物质的能力,抵抗热、冷、酸、碱、高渗、高压、高辐射剂量等极端环境的能力,以及病毒的以非细胞形态生存的能力等。(3)代谢产物的多样性目前已知微生物产生的次生代谢产物5万种。(4)遗传基因的多样性与高等生物相比,微生物的遗传多样性表现的更为突出,不同种群间的遗传物质和基因表达具有很大的差异。全球性的微生物基因组计划已经展开。(5)生态类型的多样性微生物广泛分布于地球表层的生物圈,对于那些嗜极菌而言,更易生活在即热、极冷、极酸、极碱、极盐、极压和极旱的极端环境中。此外,微生物与微生物或育其他生物间还存在着众多的相互依存关系,如互生、共生、寄生、抗生和猎食等,众多的生态系统类型产生各种相应生态型的微生物。13为什么可以认为“微生物学是生命科学中第一个有一系列自己独特方法和技术的学科”?答:这是因为微生物学在现代生命科学研究中一直处于前沿地位。具体原因如下:(1)生命活动的基本规律,大多数是在研究微生物的过程中首先被阐明的。例如,利用酵母菌的无细胞制剂进行酒精发酵的研究,阐明了生物体内糖酵解的途径。(2)微生物学为分子遗传学和分子生物学的创立、发展提供了基础和依据,而且是它们进ー步发展的必要工具。例如,DNA双螺旋结构的确定,遗传密码的揭露,中心法则的建立,RNA逆转录前的发现,以及基因工程的诞生,都是用微生物做实验材料的,其实验方法和指导思想也都与微生物学密切相关。如今,微生物学已成为分子生物学的三大支柱(微生物学、生物化学、遗传学)之ー。(3)微生物学在基因工程和生物工程中发挥载着重要角色。基因工程实质上是体外切割和重组DNA片段的过程,而其中所需的供体、受体、载体及工具酶,大都要由微生物来承担和完成。生物工程包括基因工程、发酵工程等四大工程,要使生物工程转化为生产カ,发挥出巨大的经济效益和社会效益,微生物是主角。这主要是因为微生物不仅可以在エ厂化的条件下进行大规模生产,极大地提高了生产效率,而且还具有节约能源和资源、减少环境污染等优越性。(4)微生物的多样性为人类了解生命起源和生物进化提供了依据。微生物的多样性,归根到底是基因的多样性,其为研究生命科学提供了丰富的基因库。通过比较研究真核生物和原核生物的线粒体DNA,人们意外发现它们的遗传密码不同,从而对生物进化的共生学说提出了挑战。通过对16srRNA的研究,人们发现了古细菌,并提出了生命起源的三原界系统,即古细菌原界、真细菌原界和真核生物原界。这说明微生物在生物的界级分类研究中占有特殊地位。(5)微生物学是整个生物学科中第一门具有自己独特实验技术的学科,如无菌操作技术、消毒灭菌技术、纯种分离和克隆化技术、原生质体制备和融合技术及深层液体培养技术等。这些技术已逐步扩散到生命科学各个领域的研究中,成为研究生命科学的必要手段,从而为整个生命科学的发展,做出了方法学上的贡献。14微生物学的任务是什么?现有的大量微生物学分支学科如何对它进行科学分类?答:(1)微生物学的任务①研究微生物的形态及生命活动规律。②利用有益微生物。③防治有害微生物。(2)现有的大量微生物学分支学科对微生物学进行的科学分类如下:①按研究微生物的基本生命活动规律为目的来分,总学科称普通微生物学,分科如微生物分类学,微生物生理学,微生物遗传学,微生物生态学和分子微生物学等。②按微生物应用领域来分,总学科称应用微生物学,分科如工业微生物学,农业微生物学,医学微生物学,药用微生物学,诊断微生物学,抗生素学和食品微生物学等。③按研究的微生物对象分,如细菌学,真菌学(菌物学),病毒学,原核生物学,自生菌生物学和厌氧菌生物学等。④按微生物所处的生态环境分,如土壤微生物学,微生态学,海洋微生物学,环境微生物学,水微生物学和宇宙微生物学等。⑤按学科间交叉、融合分,如化学微生物学,分析微生物学,微生物生物工程学,微生物化学分类学,微生物地球化学和微生物信息学等。15为什么可把列文虎克称为“微生物先驱者”,巴斯德称为“微生物奠基人”,科赫称为“细菌奠基人”?答:原因如下:(1)列文虎克利用自制放大倍数约为200倍的单式显微镜,观察到细菌等微生物的个体,并且对ー些微生物进行形态描述,首次克服了人类认识微生物世界的第一个难关ー个体微小,使人类初步踏进了微生物世界的大门,因此称为“微生物学先驱者”。(2)巴斯德的曲颈瓶试验彻底否定了“自生说”,一门新的学科ーー微生物学建立;而后创立了巴氏灭菌法,推动了罐头和食品工业的发展。因此巴斯德是“微生物学奠基人”。(3)科赫首次证实了炭疽病菌是炭疽病的病原菌,发现了肺结核病的病原菌,提出了科赫原则ーー某种微生物是否是某种特定疾病的病原体。此外还发明了用固体培养基分离纯化细菌的的技术。他在对“杂居混生”微生物进行纯种分离方面作出了突出的贡献。用琼脂配制对分离细菌十分有效的固体培养基,以划线方式进行样品稀释,从而可轻易在琼脂平板上获得某ー微生物的纯种菌落。由此解决了阻碍研究微生物的杂居混生难题,开创了一个发现大批病原细菌的“黄金时期”。因此,科赫被称为“细菌学奠基人”。16试举两例,说明自己在接触微生物学知识前,确曾是ー个“身在菌中不知菌”者。答:举例如下:(1)肠道微生物菌群是ー个庞大复杂的生态系统,占全身微生态菌总数80%左右。包含有100万亿种微生物,涉及1000类菌种,其数量是人体细胞的10倍。人体大部分的生理功能是人与微生物群共同进化过种中形成的共生生活的结果,肠道微生物菌群在人体发挥着各种生理作用。肠道菌群80%以上对人体有益。特别是双歧杆菌。新生儿出生后数小时,双歧杆菌便可在肠道中定植。它可以防治便秘、腹泻和胃肠障碍等,维护肠道正常菌群的平衡,抑制病原微生物的生长,对维护机体的健康具有重要意义。但是,肠道菌群也有少数是有害的。(2)发酵食物发酵食品是人类巧妙地利用有益微生物加工制造的ー类食品,具有独特的风味,丰富了我们的饮食生活,如酸奶、干酪、酒酿、泡菜等,甚至还可包括臭豆腐和臭冬瓜。常见的发酵食品主要有谷物发酵制品、豆类发酵制品和乳类发酵制品。0.3名校考研真题详解ー、填空题微生物的两个奠基人,法国的和德国的,成就分别是鹅颈瓶实验和炭疽病病原菌。[南开大学2014研]【答案】巴斯德;科赫二、简答题1为什么说巴斯德和科赫是微生物学的奠基人?请设计实验证明某种动物疾病确实是由某种微生物引起的。在此基础上,应如何揭示其传染途径,并建立对该病进行快速诊断、预防和治疗的技术。[武汉大学2011、2016研]答:(1)之所以说巴斯德和科赫是微生物学的奠基人,是因为巴斯德和科赫都为微生物的建立和发展做出了卓越的贡献,推动了微生物学的发展。①巴斯德为微生物学做出的贡献有:a.彻底否定了“自生说”。巴斯德的曲颈瓶实验彻底否定了“自生说”,并从此建立了病原学说,推动了微生物学的发展。b,免疫学ー预防接种。巴斯德发现将病原菌减毒可诱发免疫性,以预防霍乱病。并首次制成狂犬疫苗,证实其免疫学说,为人类防病、治病做出了重大贡献。c.证实发酵是由微生物引起的。此外,巴斯德还发现乳酸发酵、醋酸发酵和丁酸发酵都是由不同细菌所引起的。为进ー步研究微生物的生理生化奠定了基础。d.巴斯德消毒法(60〜65c作短时间加热处理,杀死有害微生物的一种消毒法)和家蚕软化病问题的解决。推动了微生物病原学说的发展,并深刻影响医学的发展。②科赫是著名的细菌学家。对病原细菌的研究方面做出的贡献:a.证实了炭疽病菌是炭疽病的病原菌;b.发现了肺结核病的病原菌,这是当时死亡率极高的传染性疾病,因此科赫获得了诺贝尔奖;c.提出了证明某种微生物是否为某种疾病病原体的基本原则ーー科赫原则。对微生物基本操作技术方面做出的贡献;a.用固体培养基分离纯化微生物的技术;b.配制培养基。所以说巴斯德和科赫是微生物学的奠基人。(2)证明某种动物疾病确实由某种微生物引起的方法①在每一病例中都出现这种微生物;②要从寄主分离出这样的微生物并在培养基中培养出来;③用这种微生物的纯培养接种健康而敏感的寄主,同样的疾病会重复发生;④从试验发病的寄主中能再度分离培养出这种微生物来。(3)揭示其传染途径的方法及预防措施①揭示传染途径的方法微生物传染一般都有传染源、传播途径和易感人群这三个基本环节。传染病流行的时候,切断三个基本环节中的任何ー个环节,传染病的流行即可终止。我们预防传染病的各种措施,都是分别针对三个基本环节中的某个环节的。a.传染源一般指传染病患者或者携带患者。b.传播途径包括饮水、食物、唾液、皮肤、接触、空气、生物传播等。c,易感人群是指免疫カ低下,容易被感染而患病的健康人。主要包括儿童、老人以及其他身体素质低下的人群。②预防措施预防传染病的各种措施,都是分别针对上述三个基本环节中的某个环节的。因此,针对传染病流行的三个基本环节,预防传染病的一般措施可分为:控制传染源、切断传播途径、保护易感人群。a.控制传染源:将重症传染病患者送到医院,并住进隔离病房。b.切断传播途径:医生或探视者身穿隔离服或带上口罩,切断传播途径。c.保护易感人群:给同班同学等易感人群注射“预防针”,提高易感人群的抵抗力。2为什么微生物学直到十九世纪オ得到发展?作为学科奠基人巴斯德和科赫的做出哪些贡献?[华南理工大学2010研]答:(1)微生物学直到十九世纪オ得到发展的原因如下:①微生物有个体微小、群体外貌不显、种间杂居混生和形态与其作用后果之间很难被认识等特点,人类对数量庞大、分布广泛并始终包围在人体内外的微生物长期缺乏认识;②从1676年列文虎克用自制的单式显微镜观察到细菌的个体起,直至1861年近200年的时间里,微生物的研究基本上停留在形态描述和分门别类的阶段;③直到19世纪中期,以法国的巴斯德和德国的科赫为代表的科学家,将微生物的研究从形态描述推进到生理学研究阶段,揭露了微生物是造成腐败发酵和人畜疾病的原因,并建立了分离、培养、接种和灭菌等ー系列独特的微生物技术,从而奠定了微生物学的基础,开辟了医学和工业微生物等分支学科。(2)作为学科奠基人巴斯德和科赫做出的贡献如下:①巴斯德的主要贡献a.彻底否定了“自生说”;b.免疫学预防接种:c.证实发酵是由微生物引的;d.巴斯德消毒法。②科赫的主要贡献a.具体证实了炭疽病菌是炭疽病的病原菌;b.发现了肺结核病的病原菌;c.提出了证明某种微生物是否为某种疾病病原体的基本原则ーー科赫原则;d.发明了用固体培养基分离纯化微生物的技术。第一章原核生物的形态、构造和功能复习笔记ー、原核生物概述原核生物是指一大类无核膜、核仁、染色体,只有裸露的DNA链形成的核区域,无膜性细胞器的原始单细胞生物。可以分为6种类型(三菌三体):细菌、放线菌、蓝细菌,支原体、立克次氏体和衣原体。二、细菌细菌(bacteria)是指ー类细胞细短(直径约0.5um,长度约0.5〜5um)、结构简单、胞壁坚韧、多以二分裂方式繁殖和水生性较强的原核生物。广义的细菌是指所有原核生物。1细菌细胞的形态构造及其功能(1)形态和染色①形态百*聘歯察海堂就悌精杼親牠窗连做解海回段陽鳳.異耋器就喲谟報時繁蠣始綸解.潴攔網、.師海親隼舸納,.密詡緬纲勤父利后!解レ雌(斗A出骼建而陸載龍嘴髄(辛%国他百球梯岡理編表1-1细菌细胞的形态②大小细菌度量以Nm为单位,其亚细胞构造度量以nm为单位。③染色简单染色法死菌正染色鉴别染色法细菌染色法革兰氏染色法死菌正染色鉴别染色法细菌染色法革兰氏染色法抗酸性染色法芽砲染色法姬姆茅(Giemsa)染色法等负染色:英膜染色法等活菌:用美蓝或TTC(氯化三笨基四氮畔)等作活菌染色革兰氏染色法(Gramstain)a.革兰氏阳性细菌(Grampositivebacteria,G+):紫色。b.革兰氏阴性细菌(Gramnegativebacteria,G一):红色。(一般构造:细胞壁、细胞质膜、内含物、间体、核区、细胞质、内含物细菌细胞的构造,特殊构造:鞭毛、菌毛、性毛、芽抱、糖被(包括微荚腹、英(2)构造①细菌细胞的一般构造:所有的细菌都有。a.细胞壁(cellwall)第一,定义细胞壁是位于细胞表面,内侧紧贴细胞膜的ー层较为坚韧,略具弹性的结构,占细菌细胞干重的10%〜25%。第二,功能i,固定细胞外形:使细菌免受机械外力损伤或环境渗透压破坏。ii.为细胞的生长、分裂和鞭毛运动所必需。iii,屏障作用:阻拦大分子有害物质(某些抗生素和水解酶)进入细胞。iv.抗原性:赋予细菌特定的抗原性以及对抗生素和噬菌体的敏感性。第三,G+细菌的细胞壁.肽聚糖(90%)。每ー肽聚糖单体由双糖单位、四肽尾及五肽交联桥3部分组成。.磷壁酸(10%)。包括甘油磷壁酸和核糖醇磷壁酸。第四,Gー细菌的细胞壁.外膜:Gー细菌所特有,位于壁的最外层,主要由脂多糖(LPS,由类脂A、核心多糖及〇一特异侧链3部分组成)、磷脂及外膜蛋白3种成分组成。.周质空间:外膜与细胞膜间的狭窄胶质空间,内含周质蛋白。
周质蛋白.水解前突,蛋白的、核酸酶等合成酔类,肽聚糖合成前结合蛋白周质蛋白.受体蛋白.肽聚糖:Gー菌的肽聚糖由聚糖骨架与四肽侧链2部分组成。第五,G+细菌和(?细菌细胞壁比较i.构造G+细菌和い细菌细胞壁的构造如图1T所示。图1-1G,和G细菌细胞壁构造的比较ii.成分与生物学特性的比较表1-2G+和い细菌ー系列生物学特性的比较£愉tn®縹乩*义星セ届我害感晟,遍史ノ.硯铜耦親辦降.無図®却翩蛹線厚”そ爵»扁播ヤ睥〜梶織福修诿舁通更审我窗嫡瞬热ぎ娥證冶セ场财傕慌號・5急鮒隣覇’好正徵整据密潜上有!ヰ邹封瑜將編:布叫.修祢.好価佃潮辭崎細«缭三爲:窗野帕粗隹翔為無荘碗財婢雌客锢梔潟%俎翁宏格メ微鞋-蹄れ.微銖褐斩モ・碇马礫就交彘录版锚奴歔rss^s眺羯痍!總黑雌燃窶运院.碎蜘肖^^’湿^^^*節闌黜院オ婀裝話械盍協網懒徜函蜘再唸图版那鯛ス的用視項宏佳产卅注:溶菌酶作用于肽聚糖双糖单位中的BT,4ー糖昔键,脂多糖可阻挡溶菌酶。碱性染料,其发色基团大多数为有机碱类,与无机酸结成盐(氯化物)少数为其他盐类。染料在水溶液中离解时,因色素基团带阳电荷,因而属阳离子染料。碱性染料的阳离子基团能与细胞蛋白质氨基酸上的陵基或核酸上的磷酸基结合阻断正常的细胞代谢过程。第六,抗酸细菌的细胞壁.特殊成分:大量分枝菌酸等蜡质;H.抗酸染色阳性:被酸性复红染色后,不能被盐酸乙醇脱色;iii•尽管为G+细菌,但类脂含量高,肽聚糖含量低。第七,古生菌的细胞壁i.古生菌的细胞壁功能与真菌相似,特例:Thermoplasma没有细胞壁;.古生菌细胞壁中含假肽聚糖,多糖,糖蛋白或蛋白质,没有肽聚糖。第ハ,缺壁细菌的细胞壁缺壁细菌是指ー类细胞壁缺少或不完整的细菌,主要包括4类:L型细菌、原生质体、球状体和支原体。「自发缺壁突变:L型细菌
实验室中形成^ 「彻底除尽:原生质体I人工方法去壁{缺壁细菌I部分去除:球状体自然界长期进化中形成:支原体缺壁细菌第九,革兰氏染色的机制G+和G细菌主要由于其细胞壁化学成分的差异而引起了物理特性(脱色能力)的不同,决定了最终染色反应的不同。.G+细菌染色革兰氏阳性细菌的细胞壁主要是由肽聚糖形成的网状结构组成的。脱色剂处理时,由于脱水而引起网状结构中的孔径变小,通透性降低,使结晶紫ー碘复合物被保留在细胞壁内而不易脱色,红色染料复染后,G+细菌仍主要呈蓝紫色。.G-细菌染色革兰氏阴性细菌的细胞壁中肽聚糖含量低,而脂类物质含量高,当用乙醇处理时,脂类物质溶解,细胞壁的通透性增加,使结晶紫ー碘复合物易被乙醇抽出而脱色,然后又被染上了复染液(番红)的颜色,因此呈现红色。b.细胞膜(cellmembrane)第一,定义细胞膜又称细胞质膜、质膜或内膜,是指细胞壁内侧,包围在细胞质外的半透性脂质双分子生物膜,厚约7〜8nm,主要成分为磷脂(70%〜80%)和蛋白质(2〇%〜30%)。不含胆固醇。第二,模式构造ーー液态镶嵌模型细胞膜的模式构造如图1-2所示。图1-2细胞膜的模式构造图i.膜的主体是脂质双分子层;.脂质双分子层具有流动性;i.整合蛋白因表面疏水而溶于脂质双分子层的疏水性内层中;v.周边蛋白因表面含有极性亲水基团而与脂质双分子层表面的极性头相连;.脂质分子间或脂质与蛋白质分子间无共价结合;脂质分子可以运动,周边蛋白在脂质双分子层上“漂浮”,整合蛋白沉浸在脂质双分子层中横向移动。第三,生理功能.选择透过性;.维持细胞内的正常渗透压;iii,是合成细胞壁和糖被有关成分(如肽聚糖、磷壁酸、LPS和荚膜多糖等)的重要场所;iv.有与氧化磷酸化或光合磷酸化等能量代谢有关的酶系,故是细胞的产能基地;V.是鞭毛基体的着生部位,并可提供鞭毛旋转运动所需的能量;vi.质膜上若干特定的受体分子可探测环境中的化学物质,做出相应的反应。第四,间体i.间体是ー种内部充满着层状或管状泡囊的,由细胞膜内褶而形成的囊状结构。G+细菌多见。ii.“间体”可能仅是电镜制片时因脱水操作而引起的ー种贋像。c.细胞质和包含体第一,细胞质细胞质又称胞浆,是指在细胞膜内除核区以外的无色、半透明、黏稠状的胶体物质。含水约80%,主要成分有核糖体、贮藏物、酶类、中间代谢物、质粒、各种营养物质和大分子单体以及无机盐等。注:原核生物细胞质不流动。第二,细胞内含物细胞内含物是指细菌细胞质中含有的各种颗粒状内含物,它们大多数为细胞贮藏物,颗粒状内含物的多少因细菌的种类、菌龄及培养条件不同而改变。主要有:贮藏物、磁小体、痰能体、气泡、核糖体、质粒等。・ぬ喊:大肠杆菌、克雷伯氏菌、芽狗杆菌和蔵细曲等碳源及能源类1豪。-胫「酸(PHB):固氮菌.产・前和肠杆菌等破粒:紫硫细菌、丝縊细歯、贝氏碗杆菌等贮蔵物く背索:董细菌贮蔵物く"''英百堂自:戴细菌礴源.(舁染粒):迂回黑甫.臼喉棒杆菌.结核分枝杆菌d.核区核区,又称核质体、原核、拟核或核基因组,由大型环状双链DNA纤丝不规则地折叠或缠绕而构成的无核膜、核仁的区域。②细菌细胞的特殊构造:只有一些细菌有,或细菌的特殊时期有。a.糖被(glycocalyx)第一,定义糖被是指包被于某些细菌细胞壁外的ー层厚度不定的透明胶状物质,成分一般是多糖,有一些为蛋白质或者多肽,少数是多糖与多肽复合形成。含水量很高。包裹在单个细胞上固定在细胞壁包裹在单个细胞上固定在细胞壁上>200nm:荚膜(大英膜)<200mm微荚膜未固定在细胞壁上:粘液层包裏在细胞群上:菌胶团第二,分类第三,功能保护作用(抗旱,抗噬菌体,抗宿主白细胞):贮藏养料;作为透性屏障和离子交换系统;表面附着作用;细菌间的信息识别作用;堆积代谢废物。注意;荚膜的形成虽然是微生物ー些种属的遗传特性,但并非其必需结构。荚膜的出现往往对细菌生存有利。细菌没有荚膜也可以正常存活。第四,应用菌种鉴定;药物和生化试剂原料;工业原料;污水的生物处理等等。b,鞭毛第一,定义鞭毛是细胞表面鞭状细长的原生质突起,呈毛状鞭或毛刷状的结构,ー个菌体可以有1条或多条。鞭毛是细菌、藻类、ー些低等真菌和原生动物的运动器官。第二,鉴定方法i,电子显微镜直接观察;.特殊染色法光镜下观察;硝酸银法等,主要通过染料反复堆积加粗鞭毛;
.暗视野显微镜:观察细菌悬滴标本或水浸片中细菌的运动;.菌落特征:琼脂平板培养基上的菌落形态或在半固体直立柱穿刺线上群体扩散的情况。第三,构造由鞭毛丝、鞭毛钩(也叫钩形鞘)和基体三部分组成。鞭毛丝由鞭毛蛋白亚基沿中央孔道螺旋状围绕而成,外包以细胞膜,内为环形排列的成套纵行微管系统。微管外周9对,中央2个,埋于鞭毛内间隙中(9+2结构)。鞭毛钩是连接鞭毛丝和鞭毛基体的ー个筒状结构,由蛋白质亚基组成。鞭毛基体又称生毛体或基粒,连接于鞭毛钩的下端,由几种多肽组成。结构复杂,包括一条中心杆及连接于其上的2〜4个环。第四,运动方式主要为旋转式。鞭毛由基体驱动,能量来源为细胞膜上的质子动势。一根:VibriocAMoe(書乱孤康)等一束:Pttudomonatfluoresctru(荧光假单船窗)等建・生{ー根:即/0mmams(鼠咬热建・生{・毛着生方式—束:Spirillumnibrum(紅色蝶管)等・毛着生方式融杆塞科:E.coli.SalmgtUa,冰i(饬家沙门氏・八同生[ r皿バ,(・通变形杆菌)等I芽花杆蘭科:fioo33iiiイ枯草芽布杆首).Clouridiiunacetobuiylicum(内网丁薛枚康)等側生:ヌレnomonoiruminabujn(反刍月形单幽蘭)注:邨国、蛇国英普遍有鞭毛J假単胞的育瑞生鞭毛,其余
的杆歯有周生鞭毛的也有无鞭毛的;球菌一般没有鞭毛。第五,着生方式第六,生理功能鞭毛是细菌的运动器官,是实现细菌趋性的最有效形式。C.菌毛又称纤毛、伞毛、线毛或须毛,是指ー种直接长在细胞质膜上的,比鞭毛纤细、短直、坚硬且数量较多的蛋白质类附属物,不具运动功能,但与菌体的吸附作用和细菌致病性有关。表1-3鞭毛与菌毛的比较*幅磔器S展さ期臻白如SX:ハよ:2くXJ3yハ、:1335:二:a0㈤濛"谢虢够酶*解1j屋部[強磴南姨渝際図ー區歛告急MS?:堂蒯的野身.命・熾f麹診滿辍尊篁稲相違洲熟商确鉢触闕萌得富/一日讎,例螂d.性毛性毛又称性菌毛,构造和成分与菌毛相同,但比菌毛长,且每个细胞仅一至少数几根。一般见于丁细菌的雄性菌株(供体菌)中,具有向雌性菌株(受体菌)传递遗传物质的作用,有的还是RNA噬菌体的特异性吸附受体。e.芽抱和其他休眠构造第一,芽抱i.定义芽抱是指产芽抱细菌在营养条件缺乏时,在细胞内形成圆形或椭圆形的体眠体。注意:芽抱并不具有繁殖功能。恶劣环境下,ー个细菌产生一个芽泡,条件适宜时重新成为一个细菌。图1-3细菌芽胞构造模式图.芽抱的特点生物界中抗逆性最强:对热、辐射、化学药物都有很强的抗性。.芽泡的耐热机制「SASPs的抗热机制,酸溶性芽抱量曰(喊性蛋白)与DNA结合防止其损伤イ渗透调节皮层膨雑学说(重要),皮层高渗吸水,核心高度失水,核心変白质抗逆性增加I热撇时DPA-Ca高解,参与改变受热异常折叠的蛋白质的结构.增强芽?8耐热性芽抱耐热机制包含三个要点:.芽苑!的作用分类鉴定不同的细菌;研究形态发生和遗传机制的良好科研材料;保存和分离菌种。V,能产生芽狗的细菌好氧性G+芽胞杆菌属(如炭疽芽抱杆菌),厌氧性G+梭菌属(如肉毒梭菌,破伤风梭菌)。第二,其他休眠构造(抱囊)抱囊是指Azotobactervinelandii(棕色固氮菌)等ー些固氮菌在外界缺乏营养的条件下,由整个营养细胞外壁加厚、细胞失水而形成的ー种抗旱但不抗热的圆形休眠体。不具有繁殖功能。f.伴抱晶体伴抱晶体又称6内毒素,是指少数芽抱杆菌产生的糖蛋白昆虫毒素。它是ー种可以导致害虫败血症死亡的碱溶性蛋白质晶体。(3)细菌的繁殖①裂殖(fission)a.定义裂殖是指ー个细胞通过分裂而形成数个子细胞的过程,是生活在适宜条件下的细菌主要的繁殖方式。对杆状细胞来说,有横分裂和纵分裂两种方式,一般细菌均进行横分裂。b,裂殖的方式二分裂(绝大多数细菌)、三分裂(暗网菌)、复分裂(蛭弧菌)。②芽殖(budding)芽殖是指在母细胞表面(尤其在其一端)先形成一个小突起,待其长大到与母细胞相仿后再相互分离并独立生活的一种繁殖方式。只有少数种类细菌进行芽殖。2细菌的群体形态(1)在固体培养基上(内)①菌落(colony)a,定义菌落是指固体培养基平板上,由单个或多个同种细胞在局部位置不断增殖的稠密群体组成。生长在培养基表面的菌落称表面菌落,在基质内形成的菌落称埋藏菌落或深层菌落。b.特征细菌的菌落一般较小,菌落与培养基结合不紧密,用接种针容易挑起,多数表面较光滑、湿润、较黏稠,易挑取,质地均匀,色泽多样。不同种细菌形成的菌落特征各不相同,同一种细菌常因培养基成分、培养条件不同,菌落特征有变化。但同一种细菌在一定的培养基上和一定的培养条件下,菌落特征有一定的稳定性和专一性。C.作用菌落可用于微生物的纯培养、菌种鉴定、菌量计算以及选种育种等方面。②克隆(clone)克隆是指由单个细胞繁殖形成的ー个纯种细胞群(菌落)。③菌苔(bacteriallawn)菌苔是把大量分散的纯种细胞密集地接种在固体培养基的较大表面上,结果长出的大量“菌落”相互连成一片而形成的。(2)在半固体培养基上(内)①明胶半固体培养基:明胶柱液化层中呈现的不同形状可提示某细菌有否蛋白酶产生和某些其他特征。②琼脂半固体培养基:直立柱表面和穿刺线上细菌群体的生长状态和有否扩散现象可提示该菌的运动能力和其他特性。图b4细菌在半固体培养基上的生长(3)在液体培养基上(内)群体形态多数表现为混浊,部分表现为沉淀,也可形成菌醸(pellicle),菌膜(scum)或环状菌膜。图1-5细菌在液体培养基内的生长三、放线菌放线菌(actinomycetes)是一大群丝状细菌的通称。放线菌虽有像霉菌那样的菌丝体并进行抱子繁殖,但细胞构造和细胞壁的化学组成与细菌相似,对抗细菌剂敏感。1放线菌的形态构造(1)典型放线菌ーー链霉菌的形态构造①细胞构造大部分放线菌由分枝状的菌丝组成,菌丝大多无隔膜,属单细胞。菌丝的粗细与细菌中的杆菌宽度相近(Vlum)。细胞壁含胞壁酸、二氨基庚二酸,不含几丁质、纤维素。革兰氏阳性。②菌体形成过程a.基内菌丝体基内菌丝又称ー级菌丝、营养菌丝,是指培养基内匍匐生长的菌丝,无隔,直径约0.2-0.8umo长度100〜600ロm。有的可以产生色素(脂溶性、水溶性),还具有吸收营养的生理功能。b,气生菌丝体气生菌丝又称二级菌丝,是指基内菌丝长到ー定时期,由营养菌丝长出培养基外,伸向空间的菌丝,又称为二级菌丝。略粗于基内菌丝(直径0.5〜1.211m),也可以产生色素。气生菌丝生长到ー定阶段可分化出繁殖结构,即抱子丝。抱子丝是指可以形成抱子的菌丝(具分类价值),具有繁殖功能。c.分生狗子分生抱子是指在气生菌丝顶端形成成串或单个抱子,由菌丝分裂形成。(2)其他放线菌所特有的形态构造①基内菌丝会断裂成大量杆菌状体,如Nocardia(诺卡氏菌属);②菌丝顶端形成少量狗子,如Micromonospora(小单胞菌属);③具有抱囊并产狗囊狗子,如Streptosporangium(抱囊链霉菌属);④具有苑!囊并产游动抱子,如Actinoplanes(游动放线菌属)。2放线菌的繁殖在自然条件下,放线菌放线菌主要通过形成无性抱子的方式进行繁殖,也可借菌丝断J分生苑子:最意见,如Slrepumyce,等大多数种类‘借泡子|砲套瓶子(无鞭毛:如Streptoiporangium放线菌繁殖方式, 有鞭毛:如Actinoplanes借菌丝(基内菌丝断裂:如Nocardia等
R”任何蕾丝片段:各种放线菌片(液体培养时)进行繁殖。无性抱子主要有三种:分生抱子、抱囊抱子和横隔抱子。3放线菌的群体特征(1)在固体培养基上:①产生大量分枝状菌丝的菌种:如链霉菌属(Strptomyces),菌丝发达、细、分枝多而且相互缠绕,和培养基结合紧密牢固,形成的菌落质地致密,表面呈绒状,坚实、干燥、多皱,菌落小而不蔓延,不易挑起或整个挑起。但当气生菌丝形成抱子丝、产生狗子后,菌落表面会发生变化,菌落呈絮状、粉状或颗粒状。②不产生大量菌丝的菌种:如诺卡氏菌属(Nocardia)形成的菌落,菌丝不发达,形成的菌落不致密,粘着力差,干燥,一般呈粉质,不易挑起,挑之易碎。(2)在液体培养基上(内):在液面与瓶壁交界处粘贴着一圈菌苔,培养液清而不混,其中悬浮着许多珠状菌丝团,ー些大型菌丝团则沉在瓶底。4放线菌的生理(1)绝大多数为异养型,能利用不同的碳水化合物;(2)氮源以蛋白质、蛋白陈,以及某些氨基酸最合适,硝酸盐、钱盐和尿素次之;(3)一般都需要金属离子;(4)大多放线菌是好氧性的;(5)最适温度为23〜37℃。四、蓝细菌蓝细菌(Cyanobacteria)旧名蓝藻或蓝绿藻,是ー类进化历史悠久、革兰氏染色阴性、无鞭毛、含叶绿素a(但不形成叶绿体)、能进行产氧性光合作用的大型原核生物。I分类版酒0J二湾隠観紘期比騎超5曲屋1:ネ酒出鮑逝超•場雌し粕赛斯酶纬彖內麴勒赳!海駅康源强飯a為底展な曲疆・施向,湍測勁:05附廻雌潞沱二無流創継爾港珠翻豳怂お療版倒風着變,前静直強宣矇仔颉帑糜役類崗群鈎し徵陲邀阅吟空里鹽统演◎佛志飾稼窓表1-4常见的蓝细胞类群2特点(1)细胞壁双层,含肽聚糖、二氨基庚二酸。(2)蓝细菌具有特殊结构ーー光合器:光合器有两种不同的构型,ー是位于细胞膜的外膜下面呈一连续层;但大多数是位于类囊体的膜层中。光合器中含叶绿素a、类胡萝卜素和藻胆素。蓝细菌可进行产氧性光合作用,但比植物效率低。(3)细胞内有能固定C。的粉酶体。(4)在水生性种类的细胞中,常有气泡构造。(5)细胞中的内含物有可用作碳源营养的糖原、PHB,可用作氮源营养的蓝细菌肽和贮存磷的聚磷酸盐等。(6)蓝细菌细胞内含有两至多个双键的不饱和脂肪酸,而其他原核生物通常只含饱和脂肪酸和单个双键的不饱和脂肪酸。3特化形式(1)异形胞(heterocyst)!是存在于丝状生长种类中的形大、壁厚、专司固氮功能的细胞,数目少而不定,存在于丝状生长种类细胞的细胞链中间或末端,如Anabaena和Nostoc(念珠蓝细菌属)等。(2)静息抱子(akinete):是ー种长在细胞链中间或末端的形大、壁厚、色深的休眠细胞,富含贮藏物,能抵御干旱等不良环境。(3)链丝段(hormogonium):是由长细胞链断裂而成的短链段,具有繁殖功能。(4)内抱子:少数放线菌能在细胞内形成许多球形或三角形的内抱子,待成熟后即释放,具有繁殖作用。由少数种类如Chamaesiphon(管狗蓝细菌属)在细胞内形成。表1-5细菌、放线菌、蓝细菌和真菌的比较尊蔔部看南須珞喳壬*&離解號融工餞應曦好秘威所演・孟〜ir„隹・'ず産’—您碎歩滝無程無洞臓淡綱fi磔龍ワ!m爛蛤:球顯㈱總報93»《家隔瞒模解Q7^^糸竝目再顺目像曹公魚翁魂 |:跑デ府f附苑ぞ生遗五、支原体、立克次氏体和衣原体1支原体(Mycoplasma)(1)定义支原体是指是ー类缺乏细胞壁的原核细胞型微生物,也是在无生命培养基上生长繁殖的最小微生物,介于独立生活和细胞内寄生生活间。其特点为细胞膜含固醇,能通过细菌滤器;高度多形性、形成分枝的长丝:含DNA和RNA,二分裂繁殖等。把侵染植物的支原体称为类支原体或植原体。(2)特点①为最小的原核细胞生物(直径150〜300nm),光镜下勉强可见,有球形、球杆形、长丝状及分枝状等多种形态。②细胞膜含笛醇,比其他原核生物更坚韧。③无细胞壁,对渗透压敏感,呈白。④菌落小,生长慢,营养要求高,能在含血清(10%〜20%)、酵母膏和留醇等营养丰富的培养基上生长,多数能在鸡胚绒毛尿囊膜或细胞培养中生长。在固体培养基表面呈特有的“油煎蛋”状。⑤以二分裂和出芽等方式繁殖。⑥多数能以糖类作能源,能在有氧或无氧条件下进行氧化型或发酵型产能代谢。⑦基因组很小,为环状双链DNA,含有DNA和RNA两种核酸。⑧对能抑制蛋白质生物合成的抗生素(四环素、红霉素等)和破坏含笛体的细胞膜结构的抗生素(两性霉素、制霉菌素等)都很敏感。对醋酸诧、结晶紫强抵抗力。克松荷圓自制赚湊臓・自緜足F展杷顓嘀そ淞喊自燃艙袋薇喚讎善律注逓微心状磕说恐3よ甘:^^族•金噺窗鋼垓ガ網脈!池等蜘毋澤,表1-6支原体与L型细菌的比较2立克次氏体(Rickettsia)(1)定义立克次氏体是ー类严格活细胞内寄生的白原核细胞型微生物,与节肢动物关系密切,可以引起斑疹伤寒、Q热、恙虫病、斑点热等传染病。(2)特点①细胞较大,光镜下清晰可见;②有细胞壁,G,大小介于细菌与病毒之间,细胞形态多样,多为球、杆状;③除少数外,均在真核细胞内营细胞内专性寄生,以二分裂方式繁殖;④基因组很小,含有DNA和RNA两种核酸;⑤存在不完整的产能代谢途径,只能利用谷氨酸和谷氨酰胺产能;⑥对四环素和青霉素等抗生素敏感,对热敏感;⑦一般可培养在鸡胚、敏感动物或HeLa细胞株(子宫颈癌细胞)的组织培养物上;⑧大多是人畜共患病原体,引起发热出疹性疾病,与节肢动物关系密切(寄生、储存宿主,传播媒介)。3衣原体(Chlamydia)(1)定义衣原体是指ー类严格真核细胞内寄生,有独特生活史,能通过滤菌器的小型)原核生物。(2)特点①有细胞构造;②细胞内同时含有RNA和DNA两种核酸;③有细胞壁(类似于ン菌,缺肽聚糖),圆形或卵圆形,G;④有核糖体;缺乏产生能量的酶系,须严格细胞内寄生;⑤严格真核细胞内寄生,有独特的生活史(原体f感染ー始体ー繁殖),以二分裂方式繁殖;⑥对抑制细菌的抗生素和药物敏感;⑦只能用鸡胚卵黄囊膜、小白鼠腹腔或HeLa细胞组织培养物等活体进行培养。(3)独特的生活史①原体较小,圆形或卵圆形,有胞壁和致密类核结构,Giemsa染色呈紫色,是成熟衣原体在细胞外存在形式,抗干旱,无繁殖能力,具(RNA:DNA=1:1)有高度传染性,经空气传播。②始体或网状体较大,疏松的圆形或卵圆形,Giemsa染色呈蓝色,无胞壁,无核质,内部呈网状结构,存在于细胞内,二分裂繁殖,发育成许多原体,释出胞外再感染新的易感细胞。③生活史:原体的吸附与摄入一形成吞噬体ー原体转化为始体ー始体二分裂繁殖成子代原体一包涵体形成一子代原体释放。1.2课后习题详解1试对真细菌、古生菌和真核生物的10项主要形态、构造和生理功能等特点列表进行比较。答:真细菌、古生菌和真核生物的特征比较如表1-7所示。40難:!南鹹造籟。随Eメ小ゆ金X郷蟠e做崎副知襁蟻鰭触宏•.元[寓顏蔭所誓尊淞気城iiWH卷病類す瞰潍唸ザ是.律诿融窗樹憊話第,.壽»ア熬流铲第*細曲蓊縮解酒る弼百“磁瞰融4^3^建化彊超麻滋等蜻!ア倉絲隨嗡型弐會な%縱聞L触囹緑當诿痴脂都符第表1-7真细菌、古生菌和真核生物的特征比较2典型细菌的大小和重量是多少?试设想几种形象化的比喻并加以说明。答:(1)典型细菌的大小及形象化比喻量度细菌大小的单位是Um,量度其亚细胞大小的单位是nm。例如:ー个典型的E.coli细胞平均长度约为2ロm,宽度约0.5nm。若把1500个细菌的长径相连,仅等于ー颗芝麻的长度;如果把120个细胞横向紧挨在ー起,其总宽度オ抵得上一根人发的粗细。(2)典型细菌的重量及形象化比喻细菌重量非常小,若以每个细胞湿重约10あ计,则大约10,个E.coli细胞オ达Img重。3试对细菌细胞的一般构造和特殊构造设计一简明的表解。答:细菌细胞的一般构造和特殊构造表解如下所示。一般构造:细胞壁、细胞质膜、内含物、间体、核区、细胞质、内含物细菌细胞的构造特殊构造:鞭毛、菌毛、性毛、芽抱、糖被(包括微荚膜、荚膜、黏液层)4试图示及和G细菌细胞壁的主要构造,并简要说明其异同。答:(1)G一和ン细菌细胞壁的主要构造如图1-6所示。图1-6G•和G细菌细胞壁的主要构造(2)G,和G细菌细胞壁都含肽聚糖和磷壁酸,两者含量的差别如表1-8所示。成分占细胞霍干重的%C,编・CUM肽累摘含"很髙(3〇•95)含晶很低。〜20)房喂酸含・较髙(<50)0美用质一般无(<2)含量较离(约20)量白质0含量较髙表1-8G+和ン细菌细胞壁成分比较5试对い细菌细胞壁的结构作一表解。答:Gー细菌细胞壁结构的表解如下所示。’脂多糖层磷脂层外膜,外膜蛋白、孔蛋白GーGー细菌细胞壁内膜(肽聚糖层)周质空间6试图示肽聚糖的模式构造,并指出G+和Gー细菌肽聚糖结构的差别。答:(1)肽聚糖又称粘肽、胞壁质或粘质复合物,是真细菌细胞壁中的特有成分。以G+细菌Staphylococcusaureus(金黄色葡萄球菌)的肽聚糖为例,如图1-7所示。肽聚糖分子由肽和聚糖两部分组成,其中的肽包括四肽尾和肽桥两种,而聚糖则是由Nー乙酰葡糖胺和Nー乙酰胞壁酸两种单糖相互间隔连接成的长链。这种肽聚糖网格状分子交N・N・乙醜胞壁喊织成一个致密的网套覆盖在整个细胞上。图1-7G,细菌肽聚糖的立体结构(片段)(2)Gー细菌肽聚糖结构与G+细菌基本相同,Gー细菌肽聚糖结构的差别如下:①四肽尾的第三个氨基酸分子不是L-Lys,而是被ー种只存在于原核生物细胞壁上的特酸氨基酸ーー内消旋二氨基庚二酸(m-DAP)所代替;②没有特殊的肽桥,故前后两个单体间的连接仅通过甲四肽尾的第四个氨基酸(D-A1a)的竣基与乙四肽尾的第三个氨基酸(m-DAP)的氨基直接相连,因而只形成较为疏稀、机械强度较差的肽聚糖网套。GスロGー细菌肽聚糖模式构造如图1-8所示。
〇・细菌G,«M〇・细菌G,«M图1-8G,和G细菌肽聚糖模式构造7在b细菌细胞壁外膜和细胞膜(内膜)上各有哪些蛋白?其功能如何?答:(1)存在于G细菌细胞壁外膜上的蛋白①外膜蛋白外膜蛋白是指嵌和在LPS和磷脂层外膜上的20余种蛋白,多数功能还不清楚。其中脂蛋白具有使外膜层与内壁肽聚糖连接的功能。②孔蛋白孔蛋白是指控制相对分子质量大于600物质进入外膜的三聚体跨膜蛋白,是多种小分子成分进入细胞的通道,有特异性和非特异性两种。(2)存在于ン细菌细胞膜(内膜)上的蛋白①整合蛋白(膜内在蛋白),具有运输功能。②周边蛋白(膜外在蛋白),具有隨促作用。8Gー细菌细胞壁和抗酸细菌的细胞壁有何异同?(从成分、构造、染色反应和功能方面加以比较)答:(1)Gー细菌细胞壁和抗酸细菌的细胞壁的相同点①构造类似a.外膜上都镶嵌有孔蛋白。b.G细菌细胞壁的肽聚糖层埋藏在外膜脂多糖(LPS)层之内;抗酸细菌细胞壁的类脂外壁层相当于G细菌的LPS层,肽聚糖也埋藏在该层之内,且含量低。c,外膜与细胞膜间存在周质空间。②水分子透过性功能相似由于两者外膜上都镶有孔蛋白,易于水分子透过。(2)Gー细菌细胞壁和抗酸细菌的细胞壁的不同点如下表所示:表1-9Gー细菌细胞壁和抗酸细菌的细胞壁的不同点访貪杆㈱的揄盤由兩晩圻旣施』唸^作麟君:踪セ侬解遅餾麻關窓圃如性頃否最Ja上型/陶盒细蛭辑制儘酒偽醋或逼鼠長爲'桶成阻:球虬猿緒怎晶;»尚強驗腐尊第——《信a断螳幅喩毓堂え檄确祷润憊隣财隐離制.を謝先夏兩如(斓陆张脸同財施瘦燦星扁験跑滿"他⑥帚甌的祕轴マ9试列表比较真细菌和古生菌在细胞膜结构上的不同点。答:真细菌和古生菌在细胞膜结构上的不同点如下表所示。ア胴闻'量滿麺・典例脉寓稔噬踞施i^觸懶駱=扁尊磁_0痢球濯強,的干方工鉱•礎翩招魂歴霎貶凝毎,球麴部或,躅躍晌鹹,蹴骸际筋嬉嵬確S乳售蹴健置闕きM髄;購翊福瑞爾辭弘弾報.湍,銜称:豁,纲氯行表1T0真细菌和古生菌在细胞膜结构上的不同点10试述革兰氏染色的机制。答:革兰氏染色的机制如下表:省窝:好 粉漏陶觑母・以物心海耳伊累缴谴蹄蝴・:加喲表1T1革兰氏染色机制G+细菌染色革兰氏阳性细菌的细胞壁主要是由肽聚糖形成的网状结构组成的。脱色剂处理时,由于脱水而引起网状结构中的孔径变小,通透性降低,使结晶紫ー碘复合物被保留在细胞壁内而不易脱色,红色染料复染后,G+细菌仍主要呈蓝紫色。Gー细菌染色革兰氏阴性细菌的细胞壁中肽聚糖含量低,而脂类物质含量高,当用乙醇处理时,脂类物质溶解,细胞壁的通透性增加,使结晶紫ー碘复合物易被乙醇抽出而脱色,然后又被染上了复染液(番红)的颜色,因此呈现红色。11试列表比较ぐ细菌和G细菌间的10种主要差别
答:G+细菌和Gー细菌间的主要差别如表1-12所示。百析!圍茅至原5於蛙纨刎艇闕:み1s息淘礒為陰幽豁;'麒騎M3即開戸^^90^憲謔険躯.飒團”コな?3?濡复思為grd備む»ヾ皿(总ぶ鏑紫源墻照,玄德青喜譯出然駐留礁黒同細修依協3純礦府J•基板用
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