微生物学笔记

微生物学笔记《微生物学》测验大年夜纲本《微生物学》测验大年夜纲有用于中国科学院研究生院微生物学及相干专业的硕士研究生入学测验。微生物学是现代生物学的重要分支学科，是专门多学科专业的差不多课程。本测验大年夜纲的重要内容包含微生物学的全然概念和道理，包含微生物生物多样性和分类、微生物心理和代谢、微生物生态学、微生物遗传学、微生物免疫学及微生物生物技巧等。要求考生对微生物学的全然概念、专业词语、技巧道理有较深的明白得；体系操纵微生物的体系分类、细胞构造与功能、心理代谢、遗传变异、生态学和免疫学的全然理论常识以及相干实验技巧；并具有应用这些常识和技巧分析和解决问题的才能。一.测验内容（一）微生物学全然概念和意义.微生物学定义.微生物的多样性和重要类群.微生物学的成长过程、重要事宜和人物.微生物的重要感化（二）原核生物.原核生物的定义、关键内涵及其与真核生物的本质差别.原核生物的细胞构造与功能.原核生物的分类与剖断.原核生物的物种多样性：细菌（Bacteria）和古菌（Archaea）（三）真核微生物.真核生物的定义、关键内涵及其与原核生物的本质差别.真核微生物的细胞构造与功能.真菌的重要类群：酵母菌、霉菌、蕈菌（四）病毒和亚病毒.病毒和亚病毒的特点和定义.病毒的分类和定名.病毒的宿主范畴.病毒的培养和纯化.病毒的复制.类病毒、拟病毒和肮病毒.重要病毒生物学特点及研究方法（五）微生物心理和代谢.微生物的养分和滋长.微生物的进展特点及测定.有害微生物的操纵.微生物的能量代谢.分化代谢和合成代谢.次生代谢.合成代谢门路举例.代谢调控与工业发酵（六）微生物生态学.微生物生态学的概念.天然界中微生物分布及生境多样性.微生物与其他生物的关系.微生物与天然界物质轮回.微生物在情形爱护中的感化.分子微生物生态学的全然方法和道理（七）微生物遗传、变异和育种.微生物遗传变异的物质差不多.质粒及转座因子.微生物基因的表达及调控.微生物基因突变和诱变育种.基因重组和杂交育种.基因工程道理及技巧.菌种的退化、复壮和保藏.微生物基因组构造特点及功能基因组（八）感染与免疫.感染的概念.非特异性免疫.特异性免疫.免疫学的实际意义（九）实验设计.微生物的分别、剖断.获得特定的微生物基因或代谢产品.应用所知功能的微生物解决某个实际问题二、测验要求（一）微生物学全然概念和意义.明白得什么是微生物？微生物学的研究范畴和相干学科。操纵微生物学中常用科学词语和名称。.明白得微生物的生物多样性概念，包含物种多样性、形状多样性、发育多样性、代谢及遗传多样性，微生物多样性是人类生计活动的重要生物质源。.明白得微生物学成长史是相伴人类文明和技巧进步的漫长过程；微生物学的成长促进了人类的进步。.明白得微生物对生命科学差不多理论研究的供献，以及在医药、工业、农业、情形爱护等方面的应用。（二）原核微生物.明白得什么是原核生物？什么是生命三域说，由谁提出及依照是什么？明白得原核生物的体系进化理论。.明白得原核生物的细胞构造，熟悉细胞壁、细胞膜、核凶异核体）、核糖体、内生抱子、鞭毛等构造和功能性状，以及在微生物多样性研究中的意义。.明白得和操纵原核生物的现代分类体系与剖断的全然法度榜样和方法。包含革兰氏染色、形状不雅察、心理测定、生化活性分析、细胞化学分析、核酸（RNA/DNA）分析、蛋白质分析等表不雅和分子信息在分类剖断中的综合应用。明白得原核微生物的定名律例。.明白得和熟悉原核生物的物种多样性。明白得细菌（狭义的）、放线菌、蓝细菌和古菌的重要代表种群的全然特点和在研究生命现象中的意义。（三）真核微生物.明白得什么是真核生物？真核微生物的重要类群。.明白得真核微生物的细胞构造与功能，比较真核细胞与原核细胞间的重要差别。.明白得和操纵真核微生物的分类与剖断的全然方法。熟悉真核微生物的物种多样性。明白得酵母菌、霉菌、蕈菌的重要代表种群的生物学特点和实际意义。（四）病毒和亚病毒.明白得病毒的全然特点、病毒的构造、病毒大年夜小以及病毒的寄主和种类。.明白得病毒的分类道理和定名原则.明白得病毒侵入寄主细胞后复制周期所包含的吸附、穿入、脱壳、转录和翻译、组装及开释等重要环节。.明白得什么是亚病毒？亚病毒包含的类病毒、拟病毒、肮病毒等的特点。.何谓噬菌体？何谓平和噬菌体、溶源噬菌体以及入噬菌体？.明白得今朝国表里在重要病毒研究范畴的研究状况和进展，如禽流感病毒，肝炎病毒等与人类互相干注的类群。(五)微生物心理和代谢.明白得微生物六类养分要素；微生物的养分类型；培养基种类及配制原则。.明白得微生物进展的测定方法；熟悉典范进展曲线的意义；明白得阻碍微生物进展的重要身分。.明白得操纵有害微生物的重要方法及其意义；熟悉高温灭菌的重要方法；明白得常用化学杀菌剂、抗生素、消毒剂和治疗剂种类和功能，以及其杀菌、抑菌道理。.明白得能量代谢中的生物氧化概念；熟悉生物氧化包含的呼吸、无氧呼吸和发酵三种类型及其意义。.明白得分化代谢的内容。何谓合成代谢？合成代谢和分化代谢的接洽关系性。.明白得次生代谢和次生代谢产品(包含抗生素和非抗生素生物活性物质)及其重要性。.举例说明自养微生物CO2固定的4条门路：Calvin轮回、乙酰一CoA门路、逆向TCA门路和羟基丙酸门路。明白得何谓生物固氮？固氮微生物的种类。.明白得何谓代谢调控？明白得工业发酵经由过程调剂三类初级代谢门路而进步发酵效力的意义。(六)微生物生态学.明白得微生物生态学的概念、微生物生态系的构造和功能。.明白得天然界中微生物在泥土、水体、空气及其他情形中的分布。何谓极端微生物？明白得古菌(Archaea)和极端微生物的关系。明白得今朝已知的极端生命前提。.明白得微生物间和微生物与其他生物间的五种重要关系类型。.明白得微生物在天然界碳、氮、硫、磷物质轮回中的感化。.明白得何谓水体富养分化。说明“水华”(WaterBloom)、“赤潮”(RedTide)现象。何谓生物处理(Biotreatment)和生物整治(Bioremediation)?说明微生物在情形爱护中的感化。.初步明白得16SrRNA等基因在分子微生物生态学中的重要意义，以及基于这类生物分子成长起来的分子微生物生态学的全然方法。(七)微生物遗传变异和育种.熟悉各类微生物(细菌、古菌、真核微生物、病毒等)的遗传特点。.应用微生物的三个经典实验：转化实验、噬菌体感染实验和植物病毒的重组实验证实遗传变异的物质差不多是核酸。明白得遗传物质(DNA/RNA)在微生物细胞内的存在部位(核或核区、核糖体、质粒等)和功能特点。.明白得DNA的构造及其功能(如复制、转录等)相适应的特点。.清晰基因的概念，明白得基因突变的特点及突变机制。能举例说明物理诱变、化学诱变在育种中的应用。.明白得微生物基因表达调控的相干元件及其功能，明白得原核微生物基因表达调控的分子机制。.明白得原核生物的四种遗传操作方法：转化(Transformation)、转导(Transduction)、接合(Conjugation,Mating)和原生质体融合(ProtoplastFusion)。明白得真核微生物基因重组中的有性杂交和准性杂交(ParasexualHybridization)在育种中的意义。.熟悉基因工程(GeneticEngineering)和相干技巧术语。熟悉基因工程的全然操作步调。.明白得菌种保藏的全然方法。何谓菌种退化(Degeneration)？明白得菌种复壮的方法。.明白得基因和基因组的概念；明白得真核生物和原核生物在基因组构造、基因构造及遗传过程中的重要差别。(八)感染与免疫.明白得什么是感染(Infection)及决定感染的全然身分。.明白得什么是免疫？明白得非特异性免疫的概念。.明白得特异性免疫的特点。明白得什么是抗原？什么是抗体？以及免疫学中常用的全然词语和概念。.明白得抗原一抗体反响的一样规律及免疫学的意义；抗原一抗体间的重要反响：凝集反响、沉淀反响、补体结合实验、中和反响，熟悉上述四种免疫反响的实验方法及道理。明白得免疫制剂的种类及感化。(九)常识综合应用才能.在给出前提早提下，能够或许设计简单的技巧路线去获得所要求的微生物类群、基因或代谢产品。.能够或许依照供给的现象，提出微生物所具有的功能假说或进化过程假说。.应用所学常识，设计用某种微生物的功能去解决一个实际问题。三、重要参考书目：.周德庆微生物学教程(第二版)北京：高等教诲出版社,2002(为重要参考书).沈萍陈向东微生物学(第二版)北京：高等教诲出版社,2006或沈萍陈向东微生物学(彩版)北京：高等教诲出版社,2008编制单位：中国科学院研究生院编制日期：2006年6月6日：2008年7编制日期月6日华东理工大年夜学微生物学笔记第一章绪论第一节微生物学的研究对象与义务研究对象--微生物：微生物(Microorganism,,microbe)是一切肉眼看不见或看不清的微小生物的总称。微生物在生物界的地位：包含属于原核生物的细菌、放线菌、蓝细菌、；属于真核生物的真菌(包含藻状菌纲、担子菌纲、子囊菌纲、半知菌纲)；以及属于非细胞构造的病毒。微生物学的义务：应用有利的一面为人类造福、变有害为有利。微生物与人类的关系：疾病、物质的霉变、工农业临盆、生态。第二节微生物学的成长第一时期--推断期；第二时期--不雅察期；第三时期--心理期；第四时期--分子生物学时代。1944年，Avery证实遗传的物质差不多为DNA；1953年，Watson&CrickDNA双螺旋构造；1961年，Jacob&Monod把持子学说；1972年，BergBoyer&CohenDNA克隆技巧；1982年，Prusiner发明肮病毒；1985年SaikiPCR技巧(聚合酶链式反响)；1997年，Wilmut克隆羊20世纪以核酸研究为核心：50年代双螺旋构造；60年代把持子学说；70年代DNA重组；80年代PCR技巧；90年代DNA测序。人类基因组测序筹划提早5年完成，现由构造向功能转移(后基因组时代(post-genomics))。从基因组到蛋白质组。功能基因组学(functionalgenomics),蛋白质组学(proteome),生物信息学(Bioinformatics)。模式生物：背景清晰、基因组小、便于测定和分析、可从中猎取体会改进技巧方法。第三节我国微生物学的成长古代对微生物学的熟悉与应用：酿酒，轮作，种痘。微生物学简况：见教材7-8页。第二章微生物形状与构造I原核微生物第一节细菌细菌的形状和大年夜小形状：球状、杆状、螺旋状；大年夜小：以微米为度量单位。细菌一原生质膜(plasmamembrance)、原生质体(protoplast)、原生质。细菌细胞的一样构造细胞壁(cellwall)在细胞最外层、多孔性的、具有必定樊篱感化，水和某些化学物质能够经由过程，但对大年夜分子物质有阻挡感化。功能：韧性、弹性。化学构成：肽聚糖。1G+菌G-菌核糖体(ribosome)华东理工大年夜学《微生物学教程》上课教材：G+菌与G-菌的细胞壁构造内壁层(2-3nm肽聚糖层)外壁层(8-10nm脂多糖层)细胞壁为一层(20~80nm厚的肽聚糖层)脂多糖：O-侧链(具有抗原性) 核心 脂质(内毒素的毒性中间)G+菌与G-菌的细胞壁构成与构造比较菌性质G+菌G-肽聚糖含量少(10%)多(40~90%)直截了当连接经由过程五肽连接链连接方法氨基酸构成D-Glu-NH2D-GluDAPL-Lys有无脂多糖有无脂蛋白无有垣酸细胞壁与革兰氏染色原生质体和球形体原生质体(protoplast)：指在工资前提下，用溶菌酶除尽原有细胞壁或用青霉素克制新生细胞壁的合成后，所留下的仅有一层细胞膜包裹着的圆球状渗入渗出敏锐细胞，一样由革兰氏阳性菌形成。脆弱，高渗溶液球形体：指还残留了部分细胞壁的原生质体，一样由革兰氏阴性菌所形成。细胞膜(cellmembrane)紧贴在细胞壁内侧的一层由磷脂和蛋白质构成的柔嫩、富有弹性的半透性薄膜。功能：重要为操纵养分物质及代谢产品进出细胞。构成：磷脂蛋白质。构造：流淌镶嵌模型。间侬mesosome)拟线粒体细胞质(cytoplasm)被细胞膜包抄着的除核质体外的一切透亮、胶状、颗粒状物质，可总称为细胞质。重要成分：核糖体、贮藏物、各类酶类、中心代谢物、无饥盐、载色体和质粒等，少数细菌还存在竣化体、伴抱晶体或气泡等构造。65%为核糖核酸，35%为蛋白质。是蛋白质合成的场合。原核生物70S,真核生物80S。2贮藏物(reservematerials)华东理工大年夜学《微生物学教程》上课教材：一类有不合化学成分累积而成的不溶性颗粒。在养分余外时，聚合成各类贮藏颗粒，在养分缺乏时又被分化应用。气泡(gasvacuoles)存在于专门多光能养分型、无鞭毛活动水生细菌中的泡囊状内含物，内里充斥气体。外由仅2nm厚的蛋白质膜所包抄，具有调剂细胞比重，以使其漂浮在合适水层中的感化，借以猎取光能、氧和养分物质。核质侬nuclearbody)又称拟核，指原核生物所持有的无核膜包裹、无固定形状的原是细胞核，是遗传的物质差不多。质粒(plasemid)核外基因(细胞质基因)。质粒的特点：1.环状双链小分子片段；2.决定细菌的某些遗传特点；3.自力自我复制，可转移，能携带必定的遗传信息；4.可自行消掉。细菌细胞的专门构造荚膜(capsule)某些细菌细胞壁外存在的一层厚度不定的胶状物质。包含微荚膜(<200nm)；荚膜(200nm)；粘液层(无明显界面)；菌胶团(几个菌共有的)。荚膜的重要成分：多糖。荚膜的功能：1.爱护细菌(致病菌)免受白细胞的吞噬；2.菌体外的贮存物。有荚膜的菌大年夜多为致病菌；有荚膜菌落为滑腻型致病；无荚膜菌落为粗拙型不致病。经由过程负染色法可不雅察到鞭毛(flegellum)和菌毛(pilus,fimbria)鞭毛：长在细菌的体表，着生在细胞膜上的长丝状、曲波的从属物。功能：为细菌的活动器官，活动的支点在细胞壁上。成分：为蛋白质。构造：鞭毛丝，鞭毛钩，基体。不雅察：显微镜，半固体穿刺。分类:单端鞭毛菌、端生丛毛菌、两端鞭毛菌、周毛菌。鞭毛的地位和数量具有细菌分类剖断的意义。菌毛：性菌毛，通俗菌毛。3芽抱(endosporespore)伴抱晶体(parasporalcrystal；spore-companionedcrystal)华东理工大年夜学《微生物学教程》上课教材：产芽抱的菌有两类：好气：Bacillus(枯草芽抱杆菌属)；厌气：Clostridium(梭状芽抱杆菌属)。定义：某些细菌在其进展发育后期，可在细胞内形成的一个圆形或卵形、厚臂、含水量低、抗逆性强的休眠构造。芽抱形成过程①束状染色质形成；②细胞膜内陷，细胞产生纰谬称决裂，个中小体积部分即为前芽抱(forespore)；③前芽抱的双层近邻形成，这时抗辐射性进步；④在上述两层近邻间充填芽抱肽聚糖后，合成DPA,累积钙离子，开端形成皮层，折光率增高；⑤芽抱衣合成停止；⑥皮层合成完成，芽抱成熟，抗热性显现；⑦芽抱囊裂解，芽抱游离。特点：含水量低，耐热，含DPA-Ca。几种地位和外形：若何不雅察：在形成芽抱的同时，在芽抱旁形成的一颗菱形、方形或不规矩形的碱溶性蛋白质晶体。为有毒蛋白质，一样一个细菌产生一个，作为生物农药。例：苏云金芽抱杆菌（Bacillusthuringiensis）细菌的群体形状菌落（colony）：将单个细菌（或其他微生物）或一小堆同种细胞接种在固体培养基的别处（有时为内层），当它占据必定的成长空间并赐与合适的培养前提时，该细胞就会灵敏进展滋长并形成细胞堆，此即菌落。菌落确实是在固体培养基上（内）以母细胞为中间的一堆肉眼可见的、有必定形状、构造等特点的子细胞集团。菌落特点：一样显现潮湿、较滑腻、较透亮、较粘稠、易挑取、质地平均、以及菌落正不和或边沿与中心部位的色彩一致等。单菌落别处特点群体效应细菌的滋长无性滋长：不经由两性细胞的结合，只是养分细胞的决裂或养分菌丝分化而形成同种新个别的过程。裂殖（横决裂法）：同型，异型。滋长的过程：细胞核和细胞质的决裂；横近邻的形成；子细胞的分别。华东理工大年夜学《微生物学教程》上课教材：立克次氏体（Rickettsia）处于细菌和病毒之间，但更接近细菌。G一菌特点：具有细胞壁，不克不及通过细菌滤器；专性细胞内寄生，不克不及在人工培养基上培养。支原体（Mycoplasma）介于细菌和立克次氏体之间，是原核生物中最小的，具有致病性。50-60年代称为PPLO特点：无细胞壁，可通过细菌滤器；能在人工培养基但前提苛刻（需补偿血清）；菌落形状似荷包蛋。衣原体（Chlamydia）介于立克次氏体和病毒之间。往常将衣原体归于病毒，沙眼衣原体特点：具有细胞壁，但能通过细菌滤器，专性细胞内寄生（能量寄生）。支原体、立克次氏体、衣原体和病毒的比较比较项目细胞构造含核酸类型DNA和RNADNA和RNADNA和RNADNA和RNA核糖体细胞壁细胞膜滋长时个别完全性大年夜分子合成才能产ATP体系氧化谷氨酰胺才能对克制细菌抗生素的反响病毒衣原体立克次氏体支原体无有有有无有有有有（含肽聚糖）有（不含肽聚糖）无无有（无甾醇）有（含甾醇）无有（无甾醇）不保持保持保持保持无无有有无无有有无无有有敏锐（对克制细胞有抗性敏锐壁合成者例外）敏锐（青霉素例外）第三章微生物的形状与构造II真核微生物原核生物与真核生物的比较原核生物即广义的细菌，指一大年夜类细胞核无核膜包裹，只存在称作核区（nuclearregion）的裸露DNA的原始单细胞生物，包含真细菌（eubacteria）和古生菌（archaea）两大年夜类群。个中除少数属古生菌外，多半的原核生物差不多上真细菌。真核生物是一大年夜类细胞核具有核膜，能进行有丝决裂，细胞质中存在线粒体或同时存在叶绿体等多种细胞器的生物。真菌、显微藻类和原爽朗物等是属于真核生物类的微生物，故称为真核微生物（eukaryoticmicro-organisms）。第一节酵母菌（丫6己5。存在的处所：含糖量较高的偏酸性格况（假如园），应用烃类的酵母菌可在油田或石油厂邻近分别到。用处：理论研究；工业临盆：食物工业（馒头发酵酿酒），制药业（提取核甘酸），作为菌体蛋白；有害的酵母菌：白色念珠菌（口腔溃疡），表皮癣菌属（足癣）细胞的形状构造：形状：卵圆形，假丝状。大年夜小：比细菌大年夜约十倍华东理工大年夜学《微生物学教程》上课教材：构造：细胞壁：葡聚糖（glucan）,甘露聚糖（mannan）；细胞膜：甾醇；细胞核：真核（如涂片好能看到的黑点即为细胞核）。滋长方法：无性滋长：芽殖（重要方法），芽裂（产生横近邻，较少见），裂殖（二分决裂）。有性滋长：形成子囊抱子进行有性滋长，过程：质配一核配一减数决裂（核配形成的双倍体可零丁存在，因为双倍体的酵母菌生活力强，因此工业临盆上的酵母菌一样为二倍体。)减数决裂包含二次细胞决裂和一次核决裂。在减数决裂过程中可产生基因重组。菌落特点：易挑起，乳白色，潮湿，粘稠，比细菌的菌落大年夜同时厚，酒喷鼻味。第二节丝状真菌——霉菌(mold)养分来源：重要为糖类和少量氮、矿物盐类，极易在含糖的食物(饼干、面堡、各类谷物和生果)上进展。用处：工业上；理论研究。有害的霉菌：食物的霉变等。霉菌的形状构造：与放线菌一样为丝状菌，但菌丝比放线菌粗约10倍。有单细胞和多细胞之分。菌丝也有三种：基内菌丝，气生菌丝，抱子丝。细胞壁成分：几丁质(为多糖，由N—乙酰葡糖胺经由过程p-1,4糖昔键相连而成)。细胞膜：甾醇。霉菌的特点性菌丝：根霉(假根)毛霉()青霉(青霉穗)曲霉(足细胞)菌落特点：不易挑起，菌落松散，产色素。滋长方法：无性滋长：经由过程无性抱子滋长；有性滋长：也是三个时期。第四章微生物的形状和构造ni非细胞型生物第五章微生物的养分和培养基养分(nutrition)生物体从外部情形中摄取对其生命活动必须的能量和物质，以知足正常进展和滋长须要的一种最全然的心理功能。养分物(nutrient)：具有养分功能的物质。第一节微生物的六种养分要素细胞的化学构成：元素：C、H、0、N、矿物元素；存在情势：有机物、无机物。微生物是杂食性的：一样生物能应用的，微生物能应用；一样生物不克不及应用的，微生物也能应用；一样生物有害的，微生物还能应用。微生物的养分要素：碳源、氮源、能源、进展因子、无机盐、水。碳源(carbonsource)：有机碳源：淀粉、葡萄糖等；无机碳源:Na2CO3等。葡萄糖、乳糖的二次进展。氮源(nitrogensource)：有机氮源：蛋白胨、黄豆粉、玉米浆；无机氮源：NH4NO3、(NH4)2SO4；速效氮源，迟效氮源。能源(energysource)：化学物质，辐射能。进展因子(growthfactor)：有三类：氨基酸，维生素，核甘酸。无机盐：供给矿物元素和微量元素。水：水是优胜的溶剂；生化反响在水中进行；水的比热大年夜。第二节微生物的养分类型划分依照：碳源和能源。化学能化能异养型化能自养型华东理工大年夜学《微生物学教程》上课教材：纯真扩散(simplediffusion)氧、二氧化碳、乙醇、某些氨基酸等小分子；亲脂性分子从高浓度到低浓度的扩散来运输它应用细胞膜的通透性，细胞膜是一道樊篱。又称被动运输(passivetransport)促进扩散(facilitateddiffusion)须要特异性载体蛋白(carrierprotein),即渗入渗出酶(大年夜多为引诱酶)。每种载体蛋白运输响应的物质。从高浓度到低浓度。道理：应用膜内、膜外被运输物质和载体蛋白的亲和力的不合。第三节养分物质进入细胞的方法养分物质的接收与代谢产品的渗出，涉及到物质的运输，而关键是细胞膜。运输：不耗能运输(纯真扩散，促进扩散)；耗能运输(主动输送，基因移位)。主动输送(activetransport)是微生物接收养分的重要方法。须要特异性载体蛋白须要能量来改变载体蛋白的构象。是逆浓度梯度的运输。基团移父grouptranslocation)在运输过程中，物质分子产生了化学变更。每输入一个葡萄糖分子，就要消费一个ATP的能量。华东理工大年夜学《微生物学教程》上课教材：第四节培养基培养基(medium,culturemedium)：是一种人工配制的、合适微生物进展滋长或产生代谢产品用的混淆养料。选用和设计培养基的原则和方法四个原则：目标明白(依照不合微生物的养分须要配制不合的培养基)；养分调和(留意养分物的浓度和配比，专门是碳氮比(C/N))；物理化学前提合适中山渗入渗出压、水活度)；经济节约。四种方法：生态仿照，查阅文献，精心设计，实验比较。培养基的种类及其应用按对培养基的明白得来分天然培养基(complexmedium,undefinedmedium)，较经济，一样用于大年夜范畴临盆组合培养基(definedmedium)或称合成培养基(syntheticmedium),较昂贵，一样用于研究工作(代谢、遗传分析)，特点：组份精确，反复性好。按培养基外不雅的物理状况来分固体培养基(solidmedium)，一样加有凝固剂，凝固剂含量一样为1〜2%作为凝固剂的前提：不被微生物分化应用，进展温度范畴内保持固体状况，凝固点温度对微生物无害，不因灭菌而破坏，透亮度好、配制便利、价格低。用处：因为固体培养基能供给别处，形成单菌落，是以可用于：菌种分别、剖断、保藏等半固体培养基semi-solidmedium)，凝固剂U含量一样约为0.5%用处：不雅察细菌的活动，测定噬菌体效价等。液体培养^liquidmedium)，培养基中没有凝固剂。用处：大年夜量培养微生物，研究心理代谢等。按培养基的功能来分选择培养基(selectedmedium)用处：将混淆军中所需的目标微生物分别出来加富培养基(enrichedmedium)辨别培养基(differentialmedium)用处：细菌学考查遗传研究第六章微生物的代谢和发酵新陈代谢(metabolism)简称代谢，是指产生在活细胞中的各类分化代谢(catabolism)和合成代谢(anabolism)的总和。即新陈代谢=分化代谢十台成代谢分化代谢又称异化感化，是指复杂的有机物分子经由过程分化代谢酶系的催化产生简单分子、能量(一样以腺甘三磷酸即ATP情势存在)和还原力(或称还原当量，一样用［H］来表示)的感化。合成代谢又称同化感化，与分化代谢正好相反，是指在合成代谢酶系的催化下，由简单小分子、ATP情势的能13初级代谢：次级代谢：第一节微生物的能量代谢华东理工大年夜学《微生物学教程》上课教材量和［H］情势的还原力一路，合营合成复杂的生物大年夜分子的过程。最初的能源(primaryenergysources)：有机物，还原态无机物，日光辐射能。通用能源(universalenergysource)：ATP。生物氧化：脱氢、递氢、受氢。发酵：基质为有机物，最终电子受体为有机物。葡萄糖f丙酮酸(EMP门路)产生2个ATP(底物程度磷酸化)因为基质氧化不完全，发酵的成果仍积聚有机物，因此产生的能量较少。例：葡萄糖一丙酮酸一乳酸，产生54kcal的能量不合的微生物发酵可产生不合的产品，例：葡萄糖一丙酮酸一乳酸or乙醇or丙酮丁醇有氧呼吸：完全的氧化过程。基质为有机物，最终电子受体为分子氧。葡萄糖一CO产生38个ATP，个中底物程度磷酸化产生2个ATP，氧化磷酸化产生36个ATPEMP途迳：葡萄糖一丙酮酸；丙酮酸一乙酰CoA(氧化脱竣体系)；TCA轮回。电子传递链无氧呼吸：基质为有机物，最终电子受体为无机物。C6H12O6+12KNO3f6CO2+12KNO2+6H2O+429kcal三种生物氧化方法的产能程度比较2+H2O华东理工大年夜学《微生物学教程》上课教材：最高：有氧呼吸，第二：无氧呼吸，最低：发酵。''鬼火〃的生物学说明：在无氧前提下，某些微生物在没有氧、氮或硫作为呼吸感化的最终电子受体时，能够磷酸盐代替，其成果是生成磷化氢(PH3),一种易燃气体。当有机物腐烂变质时，经常会产生这种情形。若安葬尸首的坟墓封口不严时.这种气体就专门易逸出。农村的坟场平日位于山坡上，安葬着大年夜量尸首。在夜晚，气体燃烧会发出绿幽幽的光，经久以来人们无法精确地说明这种现象，将其称之为''鬼火〃。烃类化合物的分化烃类化合物主假如被氧化，是一个绝对需氧的过程，在缺氧前提下，烃类完全不受微生物阻碍。(因此地下沉积的石油会经久不变)能分化烃类的微生物：细菌(假单胞菌，分枝杆菌，棒状杆菌)；放线菌(链霉菌，诺卡氏菌)；酵母菌。一样在油田及炼油厂邻近都能分别到。应用：萘被假单胞菌应用生成水杨酸；丙烯氰生成丙烯酰胺；石油脱蜡；石油代替粮食发酵；石油探测。绝对好氧：长处：石油不被破坏；缺点：发酵过程需通入大年夜量氧气，消费动力；发酵培养基中须要加乳化剂(因为烃类石油类物质，与水不相容)。第二节生物固氮固氮生物：能使氮分子还原成氨的生物。一样均为原核生物，于1888年分别到。能固氮的微生物：自生固氮菌，共生固氮菌，结合固氮菌。固氮的生化机制：固氮反响的须要前提：固氮酶(nitrogenase),能量(ATP),还原力，严格的厌氧微情形。固氮的生化门路：N2+8[H]+18~24ATP-2NH3+H2+18~24ADP+18~24Pi华东理工大年夜学《微生物学教程》上课教材：第七章微生物的进展及其操纵进展(growth)：个别体积或重量的变更；滋长(reproduction)：个别数量的变更。个别进展一个别滋长一群体进展；群体进展=个别进展+个别滋长。进展和滋长是瓜代进行的。衡量群体进展的量：重量、体积、密度、浓度、个别数量等。第一节测定进展滋长的方法纯培养的分别法天然界中的微生物差不多上混居在一路的，每种微生物的进展情形是不合的。纯种分别：稀释到平皿法；平板划线分别法；单细胞挑取法；应用选择培养基分别法。微生物进展的测定测定进展量：测体积；称干重；比浊法；心理指标法(测含氮量；测含碳量；测磷、DNA、RNA、ATP。)测细胞的个数：比例计数法、血球计数法、平板活菌计数法。第二节微生物的进展规律细菌的个别进展和同步进展。研究细菌个别的进展方法：用电子显微镜不雅察细胞的超薄切片；同步培养(synchronousculture)：使群体中的所有个别细胞尽可能的处于同样细胞进展和决裂期中。同步进展(synchronousgrowth)：经由过程同步培养使细胞群体处于决裂步调一致的状况。获得同步进展的方法：选择法，引诱法。典范进展曲线(growthcurve)四个时期：延滞期、指数期、稳按期、衰亡期。16华东理工大年夜学《微生物学教程》上课教材进展速度常^growthrateconstant)：每小时决裂的代数R。延滞期(lagphase)特点：进展速度常数为零，代谢爽朗，对外界不良情形敏锐，细胞变大年夜，RNA(专门是rRNA)含量增高。若何缩短延滞期：种龄，接种量，培养基成分。指数期(exponentialphase)特点：进展速度常数最大年夜，代时(generationtime)最短，细胞均衡进展，酶系爽朗，代谢旺盛。作为发酵临盆的优胜种子，可缩短延滞期。稳按期stationaryphase)特点：进展速度常数为零，菌体产量达最高点，菌体产量与养分物消费有必定的比例关系。稳按期到来的缘故：养分物耗尽，养分物比例掉调，积聚了有害代谢产品，理化前提不合适。若何延长稳按期：补料(增长养料，调剂PH)。细胞开端贮存糖原、异染颗粒和脂肪等贮藏物，芽抱杆菌开端形成芽抱，积聚次级代谢产品。初生代谢物 (primarymetabolites)，次生代谢物(secondarymetabolites)，稳按期产品(idiolites)，菌体生经久(trophophase),代谢产品合成期(idiophase)。衰亡期(declinephase；deathphase)特点：负进展，菌体自溶。若何应用进展曲线指导临盆？种龄：应用对数生经久的种子；延长稳按期；确信放罐时刻。微生物的连续培养：单(分)批培养batchculture)，密闭培养(closedculture)，连续培养(continuousculture)，开放培养(openculture)。恒浊器(turbidostat)改变培养基的流速，以操纵菌的浓度恒定。微生物在恒浊器中始终以最高的进展速度进行进展。用于获得大年夜量菌体、与菌体进展相平行的代谢产品的临盆。恒化器(chemostat；bactogen)培养基的流速恒定，以某一养分物为进展限制因子。用于与进展速度相干的理论研究。单级连续培养器(one-stepcontinuousfermentor)代谢产品的临盆速度与菌体进展速度平行。多级连续培养器(multi-stepcontinuousfermentor)：代谢产品的临盆速度与菌体进展速度不平行。连续发酵(continuousfermentation)连续培养用于临盆实践时，就称为连续发酵连续培养的优缺点长处：高效，便于主动操纵，产品德量稳固。缺点：菌种易退化，易污染杂菌，培养基应用率低。高密度培养(highcell-densityculture)基因工程菌进步产品的比进展率：单位时刻单位体积内的产品量。进步分别提取的效力(下流工程down-streamprocessing)。关键问题：补料，进步消融氧浓度。17第三节阻碍微生物进展的重要身分温度从两个方面来看：温度上升，反响速度加快，进展速度加快；温度上升，蛋白质、核酸被破坏。微生物的进展有一个温度范畴，在那个范畴内有一个进展的最适温度、最低温度和最高温度。最适温度：菌代时最短，进展速度最高。氧气专性好氧菌(strictaerobe)，兼性厌氧菌(facultativeaerobe)，微好氧菌(microaerophilicbacteria)，耐氧菌(aerotolerantanaerobe)，厌氧菌(anacerobe)。好氧生物因为有SOD，是以剧毒的超氧阴离子自由基。2」)被歧化成毒性稍低的H2O2，在过氧化氢酶的感化下，H2O2再变成无毒的H2O。PH最适PH，最低PH，最高PH。PH的阻碍：阻碍养分物的离子化程度，阻碍情形中有毒物质对微生物的粗性，阻碍代谢反响中各类酶的活性。华东理工大年夜学《微生物学教程》上课教材物理杀菌身分的代表——温度应用高温杀菌：干热灭菌(焚烧灭菌，灼烧灭菌)；湿热灭菌(煮沸消毒法，高压蒸汽灭菌法，间歇灭菌法，巴斯德消毒法)化学杀菌剂或抑菌剂别处消毒剂(重金属盐类：红汞；有机化合物：酚类、醇类、酸类、醛类；氧化剂：卤素及其化合物；别处活性剂：新洁尔灭，番笕；染料：龙胆紫；气体：环氧乙烷)。抗代谢药物的代表一磺胺类药物第四节有害微生物的操纵灭菌(sterilization)：采取强烈的理化身分使任何物体表里部的一切微生物永久损掉其进展滋长才能的方法，称为灭菌。消毒(disinfection)：采取较平和的理化身分，仅杀逝世物体别处或内部一部分对人体或动植物有害的病原菌，而对被消毒的对象全然无害的方法。防腐(antisepsis)：应用某种理化身分完全克制霉腐微生物的进展滋长，即经由过程制菌感化(becteriostasis)防止食物、生物成品等对象产生霉腐的方法。化疗(chemotherapy)：运器具有高度选择毒力(selectivetoxicity)即对病原菌具高度选择毒力而对其宿主全然无毒的化学物质来克制宿主体内病原微生物的进展滋长，借以达到治疗该宿主感染病的一种方法。抗代谢药物一类在化学构造上与细胞内须要代谢物的构造类似，并可干扰其正常代谢活动的化学物质。SMZ：磺胺二甲恶唑(sulfamethoxazole)华东理工大年夜学《微生物学教程》上课教材：抗生素克制细胞壁的形成一青霉素(青霉素不克不及口服，它不耐酸，在胃中被降解)；阻碍细胞膜的功能一多粘菌素；干扰蛋白质合成一链霉素；阻碍核酸的合成一博莱霉素。微生物的抗药性。微生物对情形的适应性产生钝化酶；改变细胞膜的透性；细胞内被药物感化的部位产生改变。应用抗药性来指导临盆例：若何应用抗磺胺类药物的菌株临盆对氨基苯甲酸？磺胺对氨基苯甲酸假如对氨基苯甲酸增长，磺胺药疗效降低，因此查找抗磺胺药的菌株就可增长对氨基苯甲酸的产量。第八章微生物的遗传变异和育种遗传性：亲代具有把他所有的外形给子代的特点。变异性：子代具有改变亲代遗传性状的特点。遗传型(genotype),表型phenotype),变异(varition)，饰变modification)。第一节遗传变异的物质差不多三个经典实验：转化实验：1928年，F.Griffith，肺炎双球菌，Streptococcuspneumoniae。1944年,O.T.AveryDNARNA蛋白质多糖DNA+DNA酶RIIRIIRIIRIIRII少量SO---―噬菌体感染实验:1952年,A.D.Hershey(侯喜)M.Chase(蔡斯)病毒的重建实验：1956年，H.Fraenkel-Conrat(弗朗克―康勒脱)噬菌体感染实验和病毒的重建实验的说明图见下页华东理工大年夜学《微生物学教程》上课教材：肮病毒的发明和思虑：蛋白质是否是遗传的物质差不多？prpsc,蛋白质折叠。DNA的构造全然单位是核甘酸：核糖(戊糖)+碱基+磷酸。碱基有四种：腺嘌吟(A),鸟嘌吟(G),胸腺嘧啶(T),胞嘧啶(C)。单链上的碱基不受配对的限制，决定了遗传的多样性。半储存的自我复制包管了生物遗传的相对稳固。第二节基因突变和诱变育种20基因突变(genemutation)：突变细胞的遗传物质的分子构造或数量产生可遗传的变更。突变的类型：养分缺点型(auxotroph)菌株:野生型菌株产生基因突变而损掉合成一种或几种进展因子的才能,从而不克不及在全然培养基上进展的变异菌株。抗性突变型(resistantmutant)菌株:野生型菌株产生基因突变而对某化学药物或致逝世物理因子产生抗性的菌株。华东理工大年夜学《微生物学教程》上课教材：前提致逝世突变型(conditionallethalmutant)菌株:菌株产生基因突变后，在某种前提下可正常进展，而在另一种前提下无法进展。形状突变型morphologicalmutant)菌株:菌株产生基因突变，而在个别形状或菌落形状上产生突变的菌株。抗原突变型antigenicmutant)菌株:菌株产生基因突变，而在细胞抗原构造上产生变异的菌株。产量突变型(metabolitequantitativemutant)菌株:菌株产生基因突变，在代谢产品产量上明显有别于原始菌株的突变株。正变株(plus-mutant)；负变株(minus-mutant)。突变率(mutationrate)：一个细胞每一世代某一性状突变的几率；群体中每一世代(决裂一次)产生突变的个数。突变率：10—8基因突变的特点：纰谬应性：突变的性状与引起突变的缘故之间没有直截了当的对应关系；自发性(10—6〜10—9)；罕见性；自力性；可诱变性；稳固性；可逆性：答复突变(reverse(back)mutation)。证实基因突变自发性和纰谬应性的实验：变量实验(fluctuationtest)：波动实验、彷徨实验;1943年；S.E.Luria&M.Delbruck。涂布实验:1949年，H.B.Newcombe影印平板培养法(replicaplating):1952年,J.Lederberg微生物产生抗药性的门路：基因突变而产生抗药性；抗药性质粒的获得(R因子)；心理上的适应。基因突变及其机制：右图为突变的类型。华东理工大年夜学《微生物学教程》上课教材：诱变(inducedmutation)：碱基的置换(substitution),转换(transition),颠换(transversion)。两个例子:亚硝酸；5-澳尿嘧啶(碱基类似物baseanalog)。移码突变(frame-shiftmutationphase-shiftmutation)华东理工大年夜学《微生物学教程》上课教材：染色体畸变(chromosomalaberration)转座(transposition)：DNA序列经由过程非同源重组的方法，从染色体某一部位转移到同一染色体的另一部位或其它染色体上的某一部位。转座因子(transposableelement):具有转座感化插入序列|(小56由。口sequence，IS)；转座子(transposon，Tn)；转座噬菌体(transposablephage)自发突变(spontaneousmutation)：由微生物自身有害代谢产品引起；由DNA复制过程中碱基配对缺点引起；由背景辐射和情形身分引起。遗传暗码改变的表型效应：华东理工大年夜学《微生物学教程》上课教材：紫外线对DNA的毁伤及其修复紫外线(ultravioletray)对DNA的毁伤；嘧啶二聚体；光复生感化(photoreactivation，photorestoration)切除修复(excisionrepair)突变与育种自发突变与育种(Breedingbyspontaneousmutation)从临盆中育种；定向培养优良菌株。天然选育的目标：保持原有的产品的合成程凰稳产)；诱变后的菌株群体中表示出各类心理特点须要纯化。诱变育种(breedingbyinducedmutation)诱变育种的几个偏向：进步产量；改进产品德量；产生新的生物活性物质诱变育种的全然环节(左图所示)动身菌株一诱变一初筛一复筛一放大年夜一获得优良变异株。诱变育种两个重要的环节：诱变(inducedmutation)；选择(screening)。诱变育种中的几个原则：诱变剂的选择：简便有效；诱变剂的种类：物理诱变剂，化学诱变剂，拟辐射物质(radiomemeticchemical)；诱变剂量的选择：存活率或逝世亡率曲线，剂量-诱变率曲线；动身菌株(originalstrain)的选择：处理细胞所处的状况，一样为单抱子悬液；表型延迟(phenotypelag)：遗传型虽已突变，但表型却要经染色体复制、分别和细胞的决裂后才表示出来。应用复合处理的协同效应(synergism)；应用和制造形状、心理和产量之间的相干指标；设计高效的选择方法：推理选育。突变株的选择:产量突变株的选择,抗药性突变株的选择，养分缺点型菌株的选择华东理工大年夜学《微生物学教程》上课教材：养分缺点型突变株：野生型菌株(widetypestrain)；原养型(prototroph)；答复突变株(backmutant,reversemutant)；全然培养基(minimummedium,MM)；补偿培养基(supplementedmedium,SM)；完全培养基(completemedium,CM)。前体l—A—B一C-D—前体2门路apy酶Tffabc基因一个基因一条多肽链选择养分缺点型菌株的四个环节：诱变；镌汰野生型(抗生素法，菌丝过滤法)；检出缺点型(夹层培养法，限量补偿法，逐个检出法，影印平板法)；剖断缺点型(进展谱法)。维生素的进展谱养分缺点型菌株的应用：赖氨酸，研究代谢门路。氨基酸的进展谱华东理工大年夜学《微生物学教程》上课教材：研究代谢门路：粗拙链抱霉(Neurosporacrassa)瓜氨酸一十+鸟氨酸——十突变株I突变株n突变株m精氨酸+++前体一鸟氨酸一瓜氨酸一精氨酸一..艾姆氏实验(Amestest)：生物的遗传物质是核酸；凡对微生物有效的诱变剂对高等动物同样有效；化学药剂对细菌的诱变率与其对动物的致癌率成正比；凡致癌物质差不多上诱变剂，但并非所有的诱变剂都能致癌；95%的致癌剂有诱变感化，约90%的非致癌剂就没有诱变剂的感化。材料：鼠伤寒沙门氏菌组氨酸缺点型菌株，老鼠肝脏抽提液。第三节基因重组和基因杂交基因重组(generecombination)遗传重组(geneticrecombination)：两个自力基因组内的遗传基因，经由过程必定的门路转移到一路，形成新的稳固基因组的过程。原核生物的基因重组转化(电口5船34甘02转导(transduction)接合(conjugation,mating)原生质体融合(protoplastfusion)转化：受体菌直截了当接收来自供体菌的DNA片段，经由过程交换把他整合到本身的基因组中，从而获得供体菌部分遗传性状的现象。受体细胞(recipientcell,receptor)供体细胞(donorcell)转化子(transformant)华东理工大年夜学《微生物学教程》上课教材：感触感染态：受体细胞最易接收外源DNA片段并实现转化的心理状况。转化的过程：感触感染态细胞接收DNA；DNA掺入细胞后的整合。转化的要求：受体细胞处于感触感染状况(competence)转化的特点：直截了当接收；受体细胞处于感触感染态转染(transfection)转导：经由过程缺点噬菌体的序言，将供体细胞的DNA片段携带入受体细胞中，经由过程交换和整合，使后者获得前者的部分遗传性状。缺点噬菌体(defectivephage)转导子(transductant)广泛性转导(generalizedtransduction)：完全缺点噬菌体。特点：随机包裹；转导子非溶原性。局限性转导(specializedtransduction)：部分缺点噬菌体。特点：转导的是特定基因；转导子为缺点溶原性。广泛性转导和局限性转导的比较广泛性转导和局限性转导的比较广泛转导任何基因能转导的基因不结合到寄主上噬菌体在寄主中的地位获得转化噬菌体的方法转导子的差别经由过程敏锐菌的裂解非溶原性特定基因结合到寄主上经由过程溶源菌的引诱部分溶原性华东理工大年夜学《微生物学教程》上课教材：溶源改变lysogenicconversion接合：供体菌(F+菌株，雄性菌株)经由过程性菌毛与受体菌(F-菌株，雌性菌株)直截了当接触，把F质粒或其携带的不合长度的核基因组片段传递给后者，使后者获得若干新的遗传性状。F+菌株；F-菌株；Hfr菌株；F,菌株。特点：两细胞直截了当接触；须要性因子性因子可经由过程接合获得。原生质体融合：经由过程人工的方法，使遗传性状不合的两个细胞的原生质体进行融合，从而获得兼有两亲本遗传性状的重组子。原生质体技巧的优胜性：去掉落了细胞壁的障碍，亲株基因组可直截了当融合、交换，并为链霉菌实现基因转化制造了前提；二亲株的基因组之间可产生多次交换，获得多种类型的重组子，且介入融合的亲株不限于一个，能够多至3、4个；重组频率高；可用诱变的方法直截了当处理原生质体，进步突变率；再生成细胞壁的过程常相伴治理的清除，使染色体产生改变；极其简单，操作便利，不须要名贵药品。华东理工大年夜学《微生物学教程》上课教材：若何获得原生质体：菌体(菌丝)培养；细胞壁的去除；原生质体的融合(再生)；检出重组子。再生频率的运算：原生质体数H—原生质体数水再生频率= 原生质体总数(血球计数)原生质体技巧的应用：应用原生质体形成及再生达到改进亲本的目标(大年夜环内酯类抗生素)；应用原生质体诱变进步突变率(庆大年夜霉素)；应用原生质体融合获得性的抗生素(Indolizomycin)；应用再生，获得了产量进步的变异菌株，例如生二素链霉菌(Streptomyteceambofaciens)经由过程原生质体再生，螺旋霉素的临盆才能进步了三倍多。质粒清除的成果经常导致细胞染色体的改变，或使次级代谢门路产生变要白霉素和金丝霉素)，显现有利于进步抗生素产量的变异菌株。有效的种间融合，使两个产生不合抗生素菌株的调剂基因和构造基因重组在一路，诱发一些本来为''沉默基因’的表达，从而产生新物质。同时种间融合还可能使两个产生不合抗生素菌株的构造基因重组而产生杂种抗生素。真核微生物的基因重组有性杂交(sexualhybridization)准性杂交(parasexualhybridization)同种而不合菌株的体细胞间产生的融合，常见于半知菌类。准性杂交过程：菌丝联络(anastomosis)；形成异核体(heterocaryon)；核融合(nuclearfusion)；体细胞交换(somaticcrossing-over)和单倍化。第四节基因工程基因工程(geneengineering)遗传工程(geneticengineering)：人工的离体的分子程度上的遗传重组技巧。全然操作：猎取目标基因；优良载体的选择；目标基因与载体DNA的体外重组；重组载体导入受体细胞(转化)；重组受体细胞的选择和剖断；工程菌的表达。华东理工大年夜学《微生物学教程》上课教材：对证粒载体的要求：是一个自力的复制子；具有较多的单一限制性内切酶位点；有便利的选择标记；具有外源DNA片段插入掉活的附加标记；高拷贝数。应用：临盆多肽类药物:干扰素(interferon)，白细胞介素(interleukin)；临盆疫苗：乙肝疫苗；改革传统工业发酵的菌种；改进动植物的特点；用于情形爱护的''超等菌〃的构建。工程菌的不稳固性。华东理工大年夜学《微生物学教程》上课教材：第五节菌种的阑珊、复壮和保藏菌种的阑珊和复壮阑珊(degeneration):菌种的特点产生了负变，如进展速度减慢、代谢产品合成才能降低。菌种阑珊的缘故：自发突变。阑珊的防止：操纵传代次数；制造优胜的培养前提；应用不易阑珊的细胞传代；采取有效的菌种保藏方法。复壮:从已阑珊的群体中选择出少数没有退化的个别。菌种的复壮:纯种分别法(purecultureisolation)，包含菌落纯(purecultureincolonylever)和菌株纯(purecultureinstrainlever)；经由过程寄主体复壮。菌种的保藏菌种保藏的意义：菌种是一个国度极其重要和宝贵的生物质源。菌种保藏的道理：经由过程保持培养基养分成分在最低程度，缺氧状况，干燥和低温，使菌种处于''休眠〃状况，克制其滋长才能。菌种保藏的方法：斜面冰箱保藏法：斜面保藏是一种短期、过渡的保藏方法，用新奇斜面接种后，置最适前提下培养到菌体或抱子进展饱满后，放在4c冰箱储存。一样储存期为三个月到六个月沙土管保藏法：合适于产抱子或芽抱的微生物。将斜面抱子制成抱子悬浮液接入沙土管中或将斜面抱子刮下直截了当与沙土混淆，置干燥器顶用真空泵抽干，放在冰箱内储存。一样储存期为1年阁下。菌丝速冻法：关于不产抱子或芽抱的微生物，一样不克不及用沙土管保藏。为了便利能够采取甘油菌丝速冻法。因为该法的保藏温度为-20℃,为了幸免微生物受毁伤致逝世，须要甘油作为爱护剂。甘油的最终浓度为25%。白腊油封存法：向培养成熟的菌种斜面上，倒入一层灭过菌的白腊油，用量要赶过斜面一厘米，然后储存在冰箱中。此法可有用于不克不及应用白腊油作碳源的细菌、霉菌、酵母等微生物的储存。储存期约一年阁下。真空冷冻干燥保藏法：今朝常用的较幻想的一种方法。在真空中使水分升华。微生物的进展和代谢都临时停止，不易产生变异。菌种储存时刻一样5年阁下。须要必定的设备。爱护剂一样采取脱脂牛奶或血清等。爱护剂的感化可能是在冷冻干燥的脱水过程中代替结合水而稳固细胞成分(细胞膜)的构型，防止细胞膜因为冻结而破坏。爱护剂还能够起支撑感化，使微生物松散地固定在上面。液氮超低温保藏法：有用范畴最广的微生物保藏法。专门是一些不产抱子的菌丝体，用其它保藏方法不睬想，可用液氮保藏法，其储存期最长。道理：用液氮能经久储存菌种。这是因为液氮的温度可达-196℃，远远低于其新陈代谢感化停止的温度(一130℃),因此现在菌种的代谢活动已停止，化学感化亦随之消掉。须要爱护剂，常用的爱护剂为10%甘油。先将菌液降温到0℃,再以每分钟降低1℃的速度，一向降低到-35℃,然后才把装有菌液的安甑管放入液氮罐的气相中。国内菌种保藏机构中国微生物菌种保藏治理委员会(ChinaCommitteeforCultureCollectionof华东理工大年夜学《微生物学教程》上课教材：Microorganisms.CCCMS)托付中国科学院负责担当全国菌种保藏治理营业，下设六个菌种保藏治理中间。l)通俗微生物菌种保藏治理中间(CCGMC)中国科学院微生物研究所，北京(AS)：真菌，细菌。中国科学院武汉病毒研究所，武汉(AS—IV)：病毒。2)农业微生物菌种保藏治理中间(ACCC)中国农业科学院泥土肥料研究所，北京(ISF)。3)工业微生物菌种保藏治理中间(CICC)轻工业部食物发酵工业科学研究所，北京(IFFI)。4)医学微生物菌种保藏治理中间(CMCC)中国医学科学院皮肤病研究所，南京(ID):真菌。卫生部药品生物成品检定所，北京(NICPBP)：细菌。中国医学科学院病毒研究所，北京：病毒。5)抗生素菌种保藏治理中间(CACC)中国医学科学院抗生素研究所，北京(IA)。四川抗生素工业研究所，成都(STA)：新抗生素菌种。华北药厂抗生素研究所，石家庄(IANP)：临盆用抗生素菌种。6)兽医微生物菌种保藏治理中间(CVCC)农业部兽医药品监察所，北京。国外菌种保藏机构l)ATCCAmericanTypeCultureCollection.Rockvill.Maryland.U.S.A.美国标准菌种收藏所，美国，马里兰洲，罗克维尔市。2)CSHColdSpringHarborLaboratory.U.S.A冷泉港研究室，美国。3)IAMInstituteofAppliedMicrobiology.UniversityofTokyoJapan.日本东京大年夜学应用微生物研究所，日本东京。4)IFOInstituteforFermentation.Osaka,Japan.发酵研究所,日本大年夜阪。5)KCCKakenChemicalCompanyLtd.Tokyo,Japan.科研化学，日本东京。6)NCTCNationalCollectionofTypeCulture.London,UnitedKingdom.国立标准菌种收藏所，英国伦敦。7)NIHNationalInstitutesofHealth.BethesdaMaryland,U.S.A.国立卫生研究所，美国，马里兰洲，贝塞斯达。第一节微生物在天然界中的分布与菌种资本的开创第九章微生物的生态生态学(ecology):研究生命体系和和情形体系间互相感化规律的科学一些概念：生物圈(biosphere)；生态体系(ecosystem)；群落(community);种群(population)；个别(individual)；器官(organ)；组织(tissue)；细胞(cell)；细胞器(organelle)；分子(molecule)。微生物生态：各类情形身分对微生物的感化及微生物对外界情形的反感化。微生物在天然界的分布：海陆空。华东理工大年夜学《微生物学教程》上课教材：个别小；养分类型多；存在休眠体。泥土中的微生物：什么缘故泥土是微生物的天然培养基？养分丰富；PH合适；温度、通气。分布情形:细菌，放线菌，霉菌，酵母菌。水体中的微生物：水中的病原微生物大年夜肠菌群值=1000/大年夜肠菌群数饮用水的标准：总细菌数：＜100个/ml；大年夜肠菌群数：＜3个/I。空气中的微生物：重要附着在尘土上。若何检查空气中的微生物：平板检查法；将空气通入水中，检查水中的细菌；尘埃粒子计数器。空气中微生物的处理:空气过滤器；紫外线照耀；喷雾消毒。工农业产品中的微生物：工业产品的霉腐；食物上的微生物；农产品上的微生物。极端情形下的微生物:嗜热微生物；嗜冷微生物；嗜酸微生物；嗜碱微生物；嗜盐微生物；嗜压微生物；抗辐射微生物。第二节微生物与生物情形间的关系互生共生寄生拮拒捕食互生(metabiosis):两种可零丁生活的生物，当它们在一路时，经由过程各自的代谢活动而有利于对方，或偏利于一方的生活方法。''可分可合，合比分好〃互生的例子:固氮菌Vs纤维素分化菌人Vs肠道中的正常菌群排阻、克制外来致病菌；产生有助于消化的淀粉酶、蛋白酶；分化有毒物质；养分物质。共生(symbiosis):两种生物共居在一路，互相分工合作，合二为一的极其慎密的一种互相关系。''相依为命，难分难解〃共生的例子:地衣(lichen)：真菌与藻类；根瘤菌与植物；反刍动物(牛)与瘤胃微生物。寄生(parasitism)：一种小型生物生活在另一种较大年夜生物体内或体表，从中攫取养分进行进展滋长，并使后者遭受损掉甚至被杀逝世的一种互相关系。寄生物(parasite)；寄主(host)。寄生的例子:噬菌体与宿主菌；烟草与TMV；人与病原微生物。拮抗(antagonism):某种生物产生的特定代谢产品可克制其他生物的进展甚至杀逝世它们的一种互相关系。特异性拮抗；非特异性拮抗。拮抗的例子:青霉菌产生青霉素；乳酸菌产酸。捕食(predatism,predation):一种大年夜型生物直截了当捕捉、吞食另一种小型生物以知足其养分须要的互相关系。捕食的例子:原爽朗物与细菌。第三节微生物与情形爱护水体的污染一一富养分化水体自净：天然水体受到污染后，在无工资处理的前提下，借水体自身的才能获得净化的过程。华东理工大年夜学《微生物学教程》上课教材：物理感化：稀释，沉降，扩散；化学感化：氧化，还原，分化，凝集；生物感化：细菌。富养分化(eutrophication):水华(waterbloom),赤潮(redtide)。用微生物治理污水。污水分为生活污水和工业废水。评判水质的指标：化学需氧量COD(chemicaloxygendemand):用强氧化剂使一升污水中所含的有机物氧化所消费的氧的毫克数。生化需氧量BOD(biochemicaloxygendemand)：微生物在有足够消融氧存在的前提下，分化一升污水中所含有机物过程中所消费的水中消融氧的毫克数BOD5:20℃,5天，1升水消融氧的削减量。生物的污水处理:完全混淆曝气法;活性污泥法;生物膜法。活性污泥(activatedsludge):由或细菌、原爽朗物和其他微生物群集合在一路构成的凝絮团，在污水处理中具有专门强的吸附、分化有机物或有毒物的才能。细菌是分化有机物的主力；细菌集合成菌胶团形成絮状物。细菌：吸附有机物，并分化之；吸附金属离子与有机物形成络合物；爱护细菌；利于沉降；原爽朗物:吞噬游离细菌；吞噬微小污泥；渗出粘性物质；利于絮凝；霉菌:利于絮凝；酵母菌:分化氰、酚。预处理：去掉落一些大年夜的颗粒、稀释污水；曝气：微生物分化有机物或有毒物；沉淀：出水、回流部分污泥。曝气的道理：是群体的协同感化。生物膜法(biofilm):进展在潮湿、通气的固体别处上的一层由多种活微生物构成的粘滑、暗色菌膜，能氧化、分化污水中的有机物或某些有毒物。第十章感染与免疫第一节感染感染与感染病。感染(infection):病原微生物侵入机体后，在必定的部位进展、滋长，从而引起一系列病理心理的过程。因为机体的抗击力和病原菌两方面的力量不合以及情形身分的阻碍，有时不表示临床症状，成为隐性感染或带菌状况，有时表示出临床症状——感染病。感染病(infectiousdisease):可从一个宿主个别直截了当或间接传播到另一宿主个别的疾病。免疫:抗感染免疫(免疫防护)：掉常反响；自身稳固功能：自身免疫疾病；免疫监督感化：肿瘤病。华东理工大年夜学《微生物学教程》上课教材：决定感染终局的三大年夜身分:病原体；宿主的免疫力；情形身分。病原体毒力(virulence)，致病力(pathogenicity)。侵袭力(invastiveness):吸赞成侵入才能；滋长与扩散才能；抗击宿主防备功能的才能。毒素(toxin)外毒素(exotoxin):病原菌进展过程中赓续向外界情形渗出的一类毒性蛋白。毒性强，抗原性强，毒性不稳固(对热和化学物质敏锐)；0.3—0.4%甲醛脱毒。内毒素(endotoxin)：是G-菌细胞壁外层的组分之一，化学成分为脂多糖(LPS),一样不渗出到情形中。毒性低，抗原性弱，化学稳固性强。热源物质(pyrogen)。入侵病原体的数量;侵入门径(entrypoint)。宿主的免疫力免疫力(immunity)：免疫防备(immunologicdefence)；免疫稳固(immunologichomeostasis)；免疫监督(immunologicserveillance)。情形身分：宿主情形(先天，后天)；外界情形；天然情形；社会情形。感染的三种可能终局：隐性感染(inapparentinfection)；带菌状况(carrierstate)；显性感染(apparentinfection)o第二节非特异性免疫非特异性免疫(nonspecificimmunity)；先天免疫(innateimmunity)；天然免疫(naturalimmunity)。天然免疫：在生物经久进化过程中形成，属于先天即有、相对稳固、无专门针对性的关于病原体的天然抗击力。表皮和樊篱构造(barrierstructure)：机械感化；化学爱护感化；正常菌群的拮抗感化；粘膜别处的免疫球蛋白。皮肤与粘膜；血脑樊篱(blood-brainbarrier)：内皮细胞层，细胞间连接慎密，阻挡病原菌进入脑组织，爱护中枢神经体系；血胎樊篱(blood-embryobarrier)：母体子宫内膜和胎儿的绒毛膜，防止母体内的病原体进入胎儿。吞噬细胞的吞噬感化吞噬细胞：存在于血液、体液和组织中，能吞噬、杀逝世和消化病原菌的白细胞。多形核白细胞(polymorphonuclearleukocyte,PMN)；粒细胞(granulocyte)：产生于骨髓，完全成熟落后入血流,是一类活动专门积极的重要细胞。急性炎症反响中的重要吞噬细胞。包含嗜中性粒细胞( neutrophil)；嗜碱性粒细胞(basophil)；嗜酸性粒细胞(eosinophil)。华东理工大年夜学《微生物学教程》上课教材：巨噬细胞(macrophage,M.):由骨髓干细胞分化而来，在组织平分布广；肝脏、肺、网状结缔组织。吞噬和杀菌感化抗原递呈感化：经由过程吞噬、处理和传递，对外来抗原物质进行加工，以适应激活淋巴细胞的须要；免疫调剂感化：在外来抗原刺激下，产生多种可溶性生物活性物质，进行免疫调剂；抗癌感化。炎症反响：炎症(inflammation)：机体对病原体的侵入或其他毁伤的一种爱护反响，在响应部位显现红、肿、热、痛和功能障碍。是病理过程，也是免疫反响。正常体液或组织中的抗菌物质：补体(complement)；干扰素(interferons,IFNs)补体：是血清中的正常成分，有补偿抗体感化的才能。有九种不合的成分C1,C2,C3,C4,C5,C6,C7,C8,C9；C1包含C1q,C1r,C1s。被抗原抗体复合物激活后，可消融和杀伤细胞，加强吞噬感化。动员大年夜量吞噬细胞集合在炎症部位；血流的加快使血液中抗菌因子和抗体产生局部浓缩；逝世亡的宿主细胞聚积可开释一部分抗菌物质；炎症中间部位氧浓度降低和乳酸浓度进步，可克制多种病原体的进展；炎症部位体温的升高可降低某些病原体的滋长速度。华东理工大年夜学《微生物学教程》上课教材：第三节特异性免疫特异性免疫(specificimmunity)获得性免疫(acquiredimmunity)适应性免疫(adaptiveimmunity)：机体针对某一种或一类微生物或其产品所产生的特异性抗击力，是后天获得的。免疫应答(immuneresponse)：产生在活生物体内的特异性免疫的系列反响过程。是抗原、抗体的特异性反响。抗原(antigen,Ag)；免疫原(immunogen)：能刺激引诱机体产生免疫应答并能与响应抗体或T淋巴细胞受体产生特异性免疫反响的大年夜分子物质。免疫原性(immunogenicity)；抗原性(antigenicity)。免疫反响性(immunoreactivity)；反响原性(reactinogenicity)。半抗原(hapten)；不完全抗