高中生物竞赛辅导课程-《微生物学》专题

微生物学绪论高中生物竞赛辅导课程一什么是微生物微生物是一些形体微小，以单细胞或简单多细胞、甚或是没有细胞结构的形式存在的低等生物的统称。

小m级：光镜可见nm级：电镜可见形体微小.virus(0.05to0.1microns)病毒bacteria(0.5to1.5microns)细菌redbloodcell(5microns)红细胞lymphocyte(5to8microns)淋巴细胞humansperm(60microns)人类精子

简单细胞简单多细胞非细胞结构结构简单低原核类：三菌(细菌、放线菌、蓝细菌)

三体(支原体、衣原体、立克次氏体)真核类：真菌原生动物单细胞藻类非细胞生物：病毒类病毒朊病毒进化地位低微生物世界之最个体最小数量最多分布最广形态最简变异最易起源最早胃口最大抗性最强食谱最广休眠最长繁殖最快种类最多二人类对微生物世界的认识过程(一)难以认识的微生物世界

1个体微小

2外貌不显

3杂居混生

4因果难联(二)微生物学史时间：8000年前~1676年特点：个体(未见细菌)思想方法：实践-实践-实践代表人物：中国劳动人民1史前期曲蘖酿酒时间：1676年~1861年特点：显微镜下见到微生物形态描述200

年左右代表人物：

Leeuwenhoek--

微生物学先驱者2初创期3奠基期时间：1861年~1897年特点：建立了一套独特研究方法进入生理学领域的研究寻找病原菌思想方法：实践-理论-实践代表人物：

(法)L.Pasteur--微生物学奠基人

(德)R.Koch--细菌学奠基人（巴斯德和柯赫）(法)L.Pasteur--微生物学奠基人病因：微生物(德)R.Koch--细菌学奠基人

荣获1905年诺贝尔医学与生理学奖方法：菌种分离、培养、接种、染色病原菌：炭疽杆菌、结核杆菌柯赫假说4发展期时间：1897年~1953年特点：进入生化水平的研究形成综合性普通微生物学代表人物：(德)E.Buchner(布赫)5成熟期时间：1953年~现在特点：理论--深入到分子生物学实践--深入到生物工程水平微生物的五大共性体积小面积大吸收多转化快生长旺繁殖快适应强易变异分布广种类多个体小：微米、纳米群体表面积大1扩大了吸收面、排泄面、信息交换面2是将微生物作为群体研究的依据3启发人们利用动、植物的微化意义面积/体积=比面值600/10006/1第一节

体积小面积大第二节吸收多，转化快吸收速度是人的300万倍E.coli（大肠杆菌）每小时消耗自身重量2000倍的糖

意义

1为微生物生长提供了充足的物质基础

2使微生物发挥“活化工厂”的作用第三节生长旺，繁殖快二均分裂意义1发酵工业：2遗传学研究：缩短实验周期3致病菌：传布快，危害大鼠疫：14世纪，欧洲1/4人口死亡（鼠疫耶森氏菌）马铃薯晚疫病：1845~1846年，欧洲100万人口饿死肝炎：80年代上海30万人口爱滋病：津巴布韦1/4人口感染

人类(300万年)

爬行类(2亿年)

两栖动物(3亿年)

鱼类、陆生动物(4亿年)

后生动物(6亿年)古细菌蓝细菌好氧性异养细菌真核微生物(35亿年)(32亿年)(20亿年)(15亿年)

第四节适应强，易变异适应强冷：-70~-196C热：300C酸、碱、盐：耐压：合成者+分解者双环生态系统分解者原始的单环生态系统

变异性有利面生产实践中，获得优良特性的变种不利面菌株耐药性1发酵工业中，细粮改吃粗粮2筛选耐高温菌株3筛选弱毒菌株4提高单位产量：1943年20U/ml，现在几万U/ml40年代：注射10万单位/d现在：注射100万单位/d第五节种类多，分布广种类多生理代谢类型多代谢产物种类多微生物种数多分布广无微不至无孔不入无远不届无物不食无险不攀第二章微生物的形态和构造(一)

原核微生物一研究形态和构造的意义：形态是入门向导，构造是研究基础提高定向筛选效率掌握发酵进程、及时探测杂菌污染分类鉴定中应用二原核微生物的类群光能：蓝细菌“三菌”化能：细菌放线菌“三体”人工培养基：支原体专门寄生：立克次氏体衣原体

第一节细菌

体小而细形简而短(球、杆、弧)是一类壁坚而韧单细胞原核生物二等分裂水生性很强Myobacteriumtuberculosis(TB)二等分裂Bacteriaareallaroundus.Givengoodgrowingconditions,abacteriumgrowsslightlyinsizeorlength,newcellwallgrowsthroughthecenter,andthe"bug"splitsintotwodaughtercells,eachwithsamegeneticmaterial.Iftheenvironmentisoptimum,thetwodaughtercellsmaysplitintofourin20minutes.一细胞的形态构造及其功能(一)形态和染色杆状1形态球状

螺旋状杆菌

长杆菌，如

Bactillussubtilis

短杆菌，如Escherichiacoli

球菌单、双链(分裂面一)四联球菌(分裂面二)八叠球菌(分裂面三)葡萄球菌(分裂面多)金黄色葡萄球菌螺旋菌弧菌(vibrio)<1圈螺菌(spirillum)=2~6圈螺旋体(spirochaete)>6圈

畸形物理化学因素影响(阻碍细胞发育)异常形营养条件影响衰颓形：菌龄2染色(1)细菌染色法革兰氏染色1884年革兰发明的细节：通过结晶紫初染和碘液媒染后，在细胞内形成不溶于水的复合物。革兰氏阴性菌沙黄复染红色：革兰氏阳性菌紫色原因细胞壁的构成不同：阴：肽聚糖、类脂、阳:肽聚糖、磷壁酸、(2)革兰氏染色法金黄色葡萄球菌大肠杆菌G+菌肽聚糖含量高，层多厚，交联度大，无类脂G-菌肽聚糖含量低，层少薄，交联度小，类脂多(二)构造1细菌细胞的一般构造

(1)细胞壁

(2)细胞膜和间体

(3)细胞质

(4)核质体2细菌细胞的特殊构造

(1)荚膜

(2)鞭毛

(3)芽孢(1)细胞壁

位于细胞最外的一层厚实、坚韧的外被，主要由肽聚糖构成，有固定外形和保护细胞等多种功能。肽聚糖磷壁酸功能G+抗原(表面抗原决定因子为磷壁酸)噬菌体的吸附位点聚集阳离子Mg2+保持胞壁透性激活酶活性

G+特有的同肽聚糖混在一起的是一类分子比较短(6~9个)的阴离子多聚物以甘油磷壁酸为主链核糖醇磷壁酸脂多糖

G-特有的位于外壁外层是一类厚度8~10nm

类脂+各种多糖功能保护作用、屏障作用浓缩阳离子Mg2+、Ca2+噬菌体吸附位点G-表面抗原内毒素物质基础外壁层中的蛋白质外膜蛋白与周质空间(Periplasmicspace)水解酶、合成酶，结合蛋白2特殊结构(1)荚膜capsule某些细菌壁外存在着一层厚度不定的胶状物质。多糖多肽非必需的储藏养料，堆积代谢产物保护作用附着的物质基础种类意义鉴定菌种制成代血浆或Sephadex污水处理三次采油

微荚膜荚膜粘液层(3)芽孢Endospore某些细菌在其生长发育后期，可在细胞内形成一个圆形或椭圆形抗逆性休眠体。

芽孢的形成图示为苏云金芽孢杆菌。二细菌群体形态菌落(colony)

以母细胞为中心的、肉眼可见的、有一定形态构造的子细胞群体。克隆(clone)

如果菌落是由一个单细胞发展而来的，则它就是一个纯种细胞群或克隆。菌苔(lawn)

大量细胞密集地接种到固体培养基表面，结果长成的“菌落”连成一片。菌落形态是个体形态的集中表现

个体群体球状体小、圆、隆起杆状大、圆、隆起大、扁平鞭毛很大、不规则芽孢透明度差，皮肤状皱褶荚膜群体透明度高，鼻涕状，菌落大第二节放线菌Actinomycetes一定义：是一类呈菌丝状生长、主要以孢子繁殖和陆生性较强的原核生物。二放线菌近细菌特征原核菌丝直径与细菌相仿细胞壁的主要成分是肽聚糖有鞭毛的放线菌孢子同细菌鞭毛相同放线菌噬菌体同细菌的相似pH值同多数细菌相似，呈碱性DNA重组方式同细菌同核糖体为70S对溶菌酶敏感同细菌有相同敏感的抗生素三放线菌的分布土壤空气、水体、反刍动物肠道四放线菌的作用利产生抗生素、生产酶制剂、提取维生素、固氮作用害动植物病害结核杆菌麻风杆菌疮痂病五放线菌的形态构造(一)形态构造1基内菌丝2气生菌丝3孢子丝吸收营养(二)放线菌的繁殖横割分裂干燥、小、密菌落表面颜色为孢子丝颜色菌丝细，直径同细菌类似菌丝密菌落边缘下陷，难以挑起。六放线菌的菌落

第三节蓝细菌(cyanobacteria)异型胞第四节支原体、立克次氏体和衣原体一支原体(Mycoplasma)类菌质体、类胸膜肺炎微生物是一类无壁、G-、能通过细菌滤器、可以人工培养的最小型原核生物。特征无细胞壁，多形(可通过细菌滤器、对抑制细胞壁的青霉素和溶菌酶不敏感、对抑制蛋白质的抗生素敏感膜(外、中、内)三层二等分裂、少芽殖菌落形态：油煎蛋状二立克次氏体(Rickettsia)是一类只能寄生在真核生物细胞内的革兰氏阴性原核微生物。特征有细胞壁(对抑制细胞壁的青霉素和溶菌酶敏感二等分裂有不够完整的产能代谢途径，利用谷氨酸产能而不能利用葡萄糖三衣原体(Chlamydia)是一类在真核细胞内营专性能量寄生的小型革兰氏阴性原核生物生活史萤光抗体染色，黄绿色为衣原体能量寄生物

原体小细胞(壁厚)寄主细胞

始体(空泡)大细胞(壁薄)包涵体破裂大量繁殖感染

第三章微生物的形态和构造(二)

真核微生物EukaryoticMicroorganism

凡是细胞核具有核膜，能进行有丝分裂，细胞质中存在线粒体或同时存在叶绿体等细胞器的微小生物，就称为真核微生物，包括真菌，原生动物和显微藻类三大类；其中真菌又分为酵母菌，霉菌和大型真菌（覃菌）三类。第一节酵母菌--单细胞真菌

Saccharomycetaceae酵母菌在自然界分布很广，主要生长在偏酸性的含糖环境中。其形态通常呈球状，卵圆状，椭圆状等，可进行无性繁殖和有性繁殖。

无性：出芽生殖、裂殖、产掷孢子有性：子囊孢子二酵母菌繁殖假菌丝生活史营养体为n或2n营养体只为n营养体只能2n啤酒酵母生活史三酵母菌菌落湿润、光滑稠厚、不透明边缘整齐色调单一啤酒酵母菌落红酵母菌落第二节霉菌——丝状真菌Mould,Mold霉菌：喜温湿，具丝状、绒毛或蛛丝网状的菌丝体，陆生性强，无大型子实体，易引起工农业产品变的真菌。thefruitingbodyoftheLamprodermaslimemold霉菌菌落

图示为青霉菌，左为灰黄青霉菌，右为产黄青霉菌。图示为黑曲霉菌落。松：菌丝粗，分布散干：丝状、粉状大：同细菌、放线菌菌落比较颜色：基内菌丝、气生菌丝、孢子

四大类微生物菌落形态特征的比较第四章微生物的形态和构造

(三)非细胞型生物病毒--核蛋白体核酸蛋白质病毒

类病毒亚病毒拟病毒朊病毒活的证据：有繁殖、传播疾病的能力死的证据：可被结晶。结晶性具僵硬、固定、排列规矩第一节病毒病毒是超显微的大分子生物无细胞结构只含一种核酸专性活细胞内寄生体外可以无生命状态存在且保持其侵染性特点：小可通过细菌滤器成分：一种核酸+蛋白质缺乏酶类、无核糖体、无蛋白质合成系统专性活细胞内寄生可结晶，且可在外界长期保存特殊的繁殖方式：复制+装配对干扰素敏感，对抗生素不敏感一病毒形态构造和化学组成(一I病毒的大小单位为nm，即10-9mm(二)病毒的形态1典型的病毒粒子

核衣壳病毒粒子包膜核心：DNA或RNA衣壳：衣壳粒蛋白2构型(1)烟草花叶病毒(TMV)---螺旋对称衣壳衣壳蛋白：占95%，2130个衣壳粒核心RNA：占5%，ssRNA300nm÷2.3nm/圈=130圈130圈 ×161/3个/圈=2130

(2)腺病毒(ADENOVIRUS)---二十面体立体对称1953年发现形状：二十面体腺质体致病性：消化道炎症等。12个顶角20个面30个边衣壳：252个衣壳粒

12个五邻体，240个六邻体核心：dsDNA，线状(3)T偶噬菌体---复合对称

头部尾部目前噬菌体基本形态分为3种蝌蚪形>微球形>丝状椭圆形20面体衣壳粒212内含DNA和中心蛋白螺旋对称衣壳粒144个注射核酸的通道3病毒群体形态包涵体：某些感染病毒的宿主内，出现光镜可见的大小、形态和数量不等的小体。噬菌斑：把适量噬菌体倒在充满细菌的营养琼脂表面，培养一定时间后噬菌体裂解细菌后留下的空斑。空斑、病斑：动物单层细胞培养病毒后留下的，类似于噬菌斑。枯斑：病毒作用于植物留下的局部坏死部分。(三)病毒的化学组成1病毒的核酸RNA多为ss，DNA多为ds2病毒的蛋白质结构蛋白：位于颗粒外表，起保护作用；决定病毒的抗原性酶蛋白：分解性酶；合成性酶病毒侵入后的三种结局裂性噬菌体增殖吸附、侵入、增殖(复制)、装配、释放二病毒的繁殖---以噬菌体为例1吸附位点：受体、性菌毛等过程：随机碰撞、尾丝散开、固着、刺突插入、基板固定感染复数(multiplicityofinfection)：每一敏感细胞可吸附的相应噬菌体的数量。自外裂解(lysisfromwithout)2侵入过程：尾丝展开、释放溶菌酶、尾丝尾鞘收缩、DNA注入动物病毒借助胞饮作用或直接穿过膜，植物病毒则通过伤口或昆虫刺吸传染3增殖(1)核酸复制核酸复制核酸转录蛋白质合成DNA病毒(poxvirus)的复制4装配DNA分子的缩合通过衣壳包裹DNA而形成头部尾丝和尾部其它部件独立装配完成头部与尾部相结合装上尾丝成熟的病毒粒子从被感染细胞内转移到外界的过程。没有包膜的病毒合成溶解细胞的酶，引起内裂解。有包膜的病毒以下图方式进行：5释放四溶源性溶源性：温和噬菌体侵入宿主细胞后产生一种新的特性，称为溶源性。1温和噬菌体(temperatephage)：噬菌体吸附或侵入细胞后，其DNA只整合在宿主核染色体组上，并可长期随宿主DNA的复制而同步复制，一般不进行增殖或引起宿主细胞裂解的噬菌体。原噬菌体(前噬菌体)：整合在宿主染色体上的温和噬菌体核酸。游离态：具感染性的病毒粒子整合态：原噬菌体，附着或整合在细菌染色体上营养态：在宿主细胞内指导特定的病毒核酸和蛋白质的合成2溶源性细菌：含有原噬菌体(温和噬菌体)的细菌称为溶源性细菌。溶源性细菌基本特性：(1)溶源性是溶源性细菌的一个极其稳定的遗传特性(2)自发裂解(3)诱发裂解(4)具“免疫性”(5)溶源性细菌的复愈：非溶源化(6)溶源转变：可获得一些新的生理特性E.coli

K12(λ):表示一株带有λ前噬菌体的大肠杆菌K12溶源菌株。三逆转录病毒(Retrovirus)的复制、增殖和致癌原理1癌症：现在知道是受累组织生长紊乱而又不受约束。现知约200多种，15%为病毒所引起，另主要为突变所引起。2逆转录病毒：Temin(1964年)研究劳斯肉瘤病毒(RSV)，提出的前病毒学说(provirustheory)。1970年发现了逆转录酶，荣获了诺贝尔医学和生理学奖。逆转病毒是一类具有包膜的、含ssRNA的球状病毒，呈二十面体。它除含有一些一般病毒所具有的ssRNA、蛋白质、脂肪和糖类外，还含有反转录酶(reversetranscriptase)、核糖核酸酶H(RNaseH可降解RNA-DNA杂种分子中的RNA链)、转化蛋白和DNA连接酶等，3艾滋病-获得性免疫缺损综合症80年代流行的AIDS(acquiredimmunedeficiencysyndrome)，病原体为人类免疫缺损病毒(HIV，humanimmnodeficiencyvirus)。猿免疫缺损病毒(SIV，simianimmnodeficiencyvirus)人类免疫缺损病毒(HIV，humanimmnodeficiencyvirus)艾滋病(AIDS，acquiredimmunedeficiencysyndrome)艾滋病病毒起源：一是认为这是美国政府的一个生物武器试验；二是认为HIV病毒来源于科学家们早期在非洲对脊髓灰质炎疫苗的试验。第二节亚病毒类病毒：最小的、只含RNA一种成分、专性细胞内寄生的分子生物。拟病毒：包裹在植物病毒中的类病毒。病毒

类病毒亚病毒拟病毒朊病毒priondiseasesScrapie:sheep羊搔痒病TME(transmissibleminkencephalopathy):minkCWD(chronicwastingdisease):muledeer,elkBSE(bovinespongiformencephalopathy):cows疯牛病CJD(Creutzfeld-JacobDisease):human克-雅氏病朊病毒(Prion)：普列昂：Proteininfection蛋白质侵染因子，是一类能侵染动物并在宿主细胞内复制的小分子无免疫性的疏水蛋白质。

1982年，美国病毒学家Prusiner发现羊搔痒病致病因子为一种蛋白质，是一种不含核酸的微蛋白颗粒，形态为杆状颗粒，直径25nm，长100-200nm，对朊病毒影响最大的为蛋白酶、氨基酸化学修饰剂和蛋白质变性剂。其复制机制违背了现行的中心法则。

中心法则理由1：RNA核苷酸比DNA核苷酸更容易合成，DNA可能是从RNA进化来的，比RNA更稳定，其作为遗传力的保管员的作用要胜过RNA。如逆转录病毒，它仍携带遗传信息；理由2：新近发现RNA具有酶的功能，称酢酶。进化的结果蛋白质完全担负起了催化的功能。如朊病毒也能携带信息。第五章微生物的营养和培养基营养(Nutrition)tosynthsize(buildup)protoplasmtosupplyenergyforalllifeprocesses营养物(nutrient)第一节微生物的六种营养要素碳源Acarbonsource(e.g.,carbohydrate)氮源Anitrogensource(e.g.,proteinorammonia)能源Energy生长因子Essentialmetabolites(vitamins;possiblyaminoacids)无机盐Certaininorganicions水Water一碳源(carbonsource)(一)定义：凡是可以被微生物用来构成细胞物质的或代谢产物中碳素来源的营养物质(二)碳源特点1依碳源分类自养微生物：利用无机碳源，如CO2、碳酸盐异养微生物：利用有机碳源，如葡萄糖、淀粉等2最适碳源C-H-O最适碳源糖>醇>有机酸>脂类最适糖类单糖>双糖>多糖最适单糖已糖>戊糖最适多糖淀粉>纤维素>木质素、几丁质二氮源(nitrogensource)(一)定义：凡是可以被微生物用来构成菌体物质的或代谢产物中氮素来源的营养物质(二)碳源特点1氮源主要不提供能量2最适碳源

NHCO>NH>NO>N23速效氮源：以蛋白质降解产物存在的氮源

迟效氮源：以蛋白质形式存在的氮源三能源(energysource)能源，就是能为微生物的生命活动提供最初能量来源的营养物或辐射能。异养微生物的能源就是其碳源单功能营养物：如辐射能双功能营养物：NH4+是硝酸细菌的能源和氮源三功能营养物：如”N.C.H.O”是异养微生物的能源、碳源及氮源。

有机物：化能异养微生物的能源（同碳源）无机物：化能自养做生物的能源（不同于碳源）辐射能：光能自养和光能异养微生物部能源化学物质能源谱四生长因子(growthfactor)微生物在生长过程中不能自已合成的生长繁殖必需的需要量较少的外界加入的有机物是生长因子谱：维生素氨基酸嘌呤(或嘧啶)提供方式：原料：酵母膏、玉米浆、肝浸出液、麦芽汁、新鲜动植物组织五无机盐(inorganicions)大量元素：生长所需浓度为10-3~10-4mol/L的元素微量元素：生长所需浓度为10-6~10-8mol/L的元素六水(water)1水的功能胞外：溶剂(营养物质吸收)

溶剂(代谢产物的分泌)

反应介质胞内维持膨压组成成分：70~90%左右调节温度：水的比热高光合反应、蛋白质水解中，水是反应物氧化、聚合、葡萄糖酵解中，水是生成物第二节微生物的营养类型异养型：生长时需要复杂有机物作为营养物质的机体。自养型：生长时能以简单无机物作为营养物质的机体。化能营养型：

X还原型+A氧化型

X氧化型+A还原型+能量光能营养型：光能化学能色素第三节培养基是一种人工配制的、适合微生物生长繁殖或产生代谢产物用的营养。原则目的明确营养协调物理化学条件适宜经济节约方法生态模拟查阅文献精心设计试验比较一设计培养基的原则和方法1目的明确何菌？何产物？何种规模？2营养协调1各营养元素之间的比例要协调H2O>C>N>P、S>Mn、Co>生长因子110-210-310-410-510-6

2C/N比率：在微生物的培养基中所含的碳源中碳原子摩尔数与氮原子摩尔数之比。细菌、酵母菌C/N=5/1霉菌、放线菌C/N=10/1氮源过多：菌体生长过旺，不利于积累代谢产物氮源不足：菌体繁殖受到抑制，代谢产物积累(1)控制pH值细菌：7.0~7.5放线菌：7.0~7.5霉菌：4.0~5.8酵母菌：4.0~5.83物理化学条件适宜(2)培养基pH值调节方式

缓冲液内源性备用碱:CaCO3

外加调节：直接加酸、碱(工业适用)KH2PO4K2HPO4等克分子量，pH值为6.8(3)调节O2和CO2浓度好氧菌：空气、通气厌氧菌：加入还原剂等4经济节约二培养基的种类及用途(一)按微生物种类(二)按培养基成分细菌：牛肉膏蛋白胨培养基放线菌：高氏一号培养基酵母菌：麦芽汁培养基霉菌：查氏培养基合成培养基半合成培养基天然培养基伊红美蓝培养基(EMB培养基)菌样涂布EMB平板上(三)按培养基用途乳糖发酵乳糖不发酵：无色菌落能力强：紫色菌落能力弱：棕色菌落大肠杆菌沙门氏菌属等产气杆菌等基本培养基富集培养基鉴别培养基①基础培养基(minimummedium):是含有一般微生物生长繁殖所需的基本营养物质的培养基；另外基础培养基也可作为一些特殊培养基的基础成分（如制备糖发酵培养基时）。

②选择性培养基(selectivemedium)：是根据某种或某一类群微生物的特殊营养需要，或对某种化合物的敏感性不同而设计出来的一类培养基。利用这种培养基可用来将某种或某类微生物从混杂的微生物群体中分离出来。③鉴别性培养基(differentialmedium)：用于鉴别不同类型微生物的培养基，在普通培养基中加入能与某种代谢产物发生反应的指示剂或化学药品，从而产生某种明显的特征性变化，以区别不同的微生物，例：伊红美兰乳糖培养基（EosinMethyleneBlue）。④加富培养基(enrichedmedium)：在普通培养基中加入某些特殊的营养物，如血、血清、动、植物组织液或其他营养物质（或生长因子）的一类营养丰富的培养基。用来培养营养要求苛刻的微生物，或用以富集（数量上占优势）和分离某中微生物。选择培养基加入青霉素的培养基:

分离酵母菌、霉菌等真菌加入高浓度食盐的培养基:

分离金黄色葡萄球菌不加氮源的无氮培养基:

分离固氮菌不加含碳有机物的无碳培养基:

分离自养型微生物加入青霉素等抗生素的培养基:

分离导入了目的基因的受体细胞加入氨基喋呤、次黄嘌呤和胸腺嘧啶核苷的培养基:

分离杂交瘤细胞2、纯化大肠杆菌:接种方法有：平板划线法和稀释涂布平板法

平板划线法:通过接种环在琼脂固体培养基表面连续画线的操作,将聚集的菌钟逐步稀释分散到培养基的表面.

在数次画线后,可以分离到由一个细胞繁殖而来的肉眼可见的子细胞群体,这就是菌落.固体培养基半固体培养基液体培养基(四)按培养基物理状态加凝固剂：明胶、硅胶、琼脂1.5~2%天然固体：米糠、木屑、马铃薯块滤膜：微孔醋酸纤维薄膜凝固剂为0.5%左右无凝固剂无营养、无分解能力，融点96℃，凝点40℃说出消毒和灭菌有何不同？1、煮沸消毒法:100℃煮沸5-6min2、巴氏消毒法：70-75℃下煮30min或80℃下煮15min3、化学药剂消毒法:用75%酒精、新洁尔灭等进行皮肤消毒;氯气消毒水源4、紫外线消毒……(1)常用消毒的方法：1、灼烧灭菌:2、干热灭菌：160-170℃下加热1-2h。3、高压蒸气灭菌：100kPa、121℃下维持15-30min.(2)常用灭菌的方法：常

识三、实验操作1.制备牛肉膏蛋白胨培养基（用于培养细菌）1．配制：计算、称量、熔化2．调节pH：用3%的HCI/NaOH调节

pH7．0---7．23．分装：分装过程中注意不要使培养基沾在管口或瓶口上，以免沾污棉塞从而引起污染。分装三角烧瓶的量以不超过三角烧瓶容积的一半为宜。4．包扎：操作步骤:5．灭菌:

将50ml培养基用玻棒转移至三角锥瓶中，塞上棉花塞，包上牛皮纸，再放入高压蒸气灭菌锅，在压力为100kPa、温度为121℃，灭菌15～30min。将培养皿用旧报纸包裹，放入干热灭菌箱内，在160～170℃下灭菌2h。

6．倒平板:

待培养基冷却到50℃左右时，在酒精灯附近倒平板。2d后观察平板，无杂菌污染才可用来接种.7．无菌检查：将灭菌的培养基放入37℃的温室中培养24—48小时，以检查灭菌是否彻底。倒平板:菌种的保存1、临时保藏：接种到固体斜面培养基，菌落长成后置于4℃冰箱保存。

2、长期保存：甘油冷冻管藏法1.培养基灭菌后，需要冷却到50℃左右时，才能用来倒平板。你用什么办法来估计培养基的温度？

答：可以用手触摸盛有培养基的锥形瓶，感觉锥形瓶的温度下降到刚刚不烫手时，就可以进行倒平板了。

答：通过灼烧灭菌，防止瓶口的微生物污染培养基。注意:3.平板冷凝后，为什么要将平板倒置？4.在倒平板的过程中，如果不小心将培养基溅在皿盖与皿底之间的部位，这个平板还能用来培养微生物吗？为什么？

答：平板冷凝后，皿盖上会凝结水珠，凝固后的培养基表面的湿度也比较高，将平板倒置，既可以使培养基表面的水分更好地挥发，又可以防止皿盖上的水珠落入培养基，造成污染。

答：空气中的微生物可能在皿盖与皿底之间的培养基上滋生，因此最好不要用这个平板培养微生物。划线后培养一段时间后微生物的恒温培养微生物的恒温培养第七章微生物的生长及其控制个体生长个体繁殖群体生长平衡生长量数量群体生长=个体生长+个体繁殖第一节测定微生物繁殖的方法一、测生长量直接法间接法比例计数法血球计数法测体积称干重比浊法生理指标法直接法间接法液体稀释法平板菌落计数法二、测繁殖数第二节微生物的生长规律一、细菌的个体生长和同步生长1、同步培养（synchronousculture）：即设法使群体中的所有细胞尽可能都处于同样细胞生长和分裂同期中，然后分析此群体的各种生物化学特征，从而了解单个细胞所发生的变化。2、同步生长（synchronousgrowth）：通过同步培养而使细胞群体处于分裂步调的状态，就称同步生长。二、典型生长曲线1、典型生长曲线：将菌种接种在液体培养基中隔一定时间取样，计算菌数，以菌数的对数为纵坐标，生长时间为横坐标作图。包括延滞期、指数期、稳定期和衰亡期等四个时期R(生长速率常数)=分裂次数(代)/单位时间霉菌的生长曲线是否是典型生长曲线？固体培养基表面菌落是否为典型生长曲线？？（一）延滞期（lasphase）

1特点：细胞数目不增加(R=0)细胞长、大代谢旺盛(RNA含量增加)诱导酶迅速合成对不良条件敏感，抵抗力降低2影响因素菌种接种龄：即“种子”的群体生长年龄，即处在生长曲线上的哪一个阶段，这是一种生理年龄。接种量：接种量的大小明显影响延滞期的长短。种子培养基成分：接种到营养丰富的天然培养基中的微生物，要比接种到营养单调的组分培养基中的延滞期短。（二）指数期（exponentialphase）

1特点：生长速率常数最大，繁殖数>死亡数代时短，即细胞每分裂一次所需的代时G（增代时间，generationtime）或原生质增加一倍所需的倍增时间（doublingtime）最短.成分均匀酶活力高，酶系活跃，代谢旺盛。2三个重要参数（三）稳定期（stationaryphase）

1特点：细胞数目不增加(R=0)，即处于新繁殖的细胞数与衰亡的细胞数相等，或正生长与负生长相等的动态平衡之中。菌体产量达到了最高点，而且菌体产量与营养物质的消耗间呈现出一定的比例关系细胞长、大代谢旺盛(RNA含量增加)诱导酶迅速合成对不良条件敏感，抵抗力降低2稳定期到来的原因主要是：营养物尤其是生长限制因子的耗尽；营养物的比例失调，如C／N比值不合适；酸、醇、毒素或H20等有害代谢产物的累积；pH、氧化还原势等物化条件越来越不适宜。（四）衰亡期（declinePhase或deathPhase）1特点：个体死亡的速度超过新生的速度(繁殖数<死亡数)，整个群体就呈现出负生长（R<0）。细胞形态多样，例如会产生很多膨大、不规则的退化形态；有的微生物因蛋白水解酶活力的增强就发生自溶（autolysis）；有的微生物在这时产生或释放对人类有用的抗生素等次生代谢产物；在芽抱杆菌中，芽抱释放往往也发生在这一时期。2影响因素环境不利，分解代谢速度>>合成速度三微生物的连续培养

连续培养（continuousculture）又称开放培养（openculture），是相对于上述绘制典型生长曲线时所采用的那种单批培养（batchculture）或密闭培养（closedculture）而言的。原理：通过认识稳定期到来，并采取相应的有效措施：反“稳定期”的到来。。恒法器（turbidostat）这是根据培养器内微生物的生长密度，并借光电控制系统来控制培养液流速，以取得菌体密度高、生长速度恒定的微生物细胞的连续培养器。在恒浊器中的微生物，始终能以最高生长速率进行生长，并可在允许范围内控制不同的菌体密度。恒化器（chemostat或bactosen）与恒浊器相反，恒化器是一种设法使培养液流速保持不变，并使微生物始终在低于其最高生长速率条件下进行生长繁殖的一种连续培养装置。这B一种通过控制某一种营养物的浓度，使其始终成为生长限制因子的条件下体到的，微生物初级代谢产物初级代谢产物是指微生物通过代谢活动所产生的、自身生长和繁殖所必需的物质，如氨基酸、核苷酸、多糖、脂类、维生素等。通过初级代谢，能使营养物转化为结构物质、具生理活性物质或为生长提供能量，因此初级代谢产物，通常都是机体生存必不可少的物质，只要在这些物质的合成过程的某个环节上发生障碍，轻则引起生长停止，重则导致机体发生突变或死亡，是一种基本代谢类型。调整期和微生物整个一生都有，存在于一切生物中。次级代谢产物次级代谢产物是指微生物生长到一定阶段才产生的化学结构十分复杂、对该生物无明显生理功能，或并非是微生物生长和繁殖所必需的物质，如抗生素、毒素、激素、色素等。不同种类的微生物所产生的次级代谢产物不相同，他们可能积累在细胞内，也可能排到外环境中。微生物在稳定期活菌数目达到高峰期，细胞内大量积累代谢产物，特别是次级代谢产物。因此微生物工程中常用“连续培养法”延长稳定期来获得大量次级代谢产物。不同的微生物可产生不同的次级代谢产物青霉合成青霉素芽孢杆菌合成杆菌肽黑曲霉合成柠檬酸微生物次级代谢与次级代谢产物次级代谢产物一般对生产者自身的生命活动无明确功能，机体生长与繁殖所必须的物质，也有人把超出生理需求的过量初级代谢产物看作次级代谢产物，次级代谢产物通常都分泌到胞外，有些与机体的分化有一定的关系，并在同其它生物的生存竞争中起着重要作用。第三节理化因子对微生物生长的影响

一温度生长温度的三基点最低温度最适温度最高温度最适温度：某菌分裂代时最短、生长速率最高的温度。嗜冷菌：<20℃中温菌：20~45℃嗜热菌：>45℃二氧气1微生物与O2关系2厌氧菌受氧毒害机制三pH值

缓冲液内源性备用碱:CaCO3

外加调节：直接加酸、碱(工业适用)等克分子量，pH值为6.8KH2PO4K2HPO4微生物次级代谢与次级代谢产物微生物的应用基因工程药物转基因植物转基因动物基因治疗基因工程在微生物的应用转基因生物与目的基因的关系Bt毒蛋白基因苏云金芽孢杆菌调节细胞渗透压的基因抗冻蛋白基因抗除草剂基因鱼含此抗性基因的植物含此抗性基因的植物花青素代谢有关基因含有此基因的植物控制番茄成熟的基因富含赖氨酸蛋白质的编码基因生长激素基因动物肠乳糖酶基因抗凝血酶基因血清蛋白基因胰岛素基因干扰素基因人人含有此基因的植物含有此基因的植物人一、植物基因工程硕果累累1.抗虫转基因植物2.抗病转基因植物3.其他抗逆转基因植物

我国在抗逆基因的分离、克隆和转化等方面的研究已取得一定进展，克隆了耐盐碱相关基因，通过遗传转化已获得了耐1％NaCl的苜蓿，耐

O．8％NaCl的草莓，耐2％NaCl的烟草。抗逆基因工程作物已进入田间试验阶段。我国科学家刘岩等获得了耐盐性明显提高的转基因玉米植株。我国科学家张荃等获得了耐盐性提高的转基因番茄。

4.利用转基因改良植物的品质

玫瑰花没有产生蓝色色素的基因,无法生长蓝色花瓣。虽然玫瑰有5000多年的人工栽培历史,迄今已培育出2500多个品种,但始终没有蓝玫瑰的身影。

日本三得利公司耗资30亿日元培育成蓝玫瑰。他们从蓝三叶草中提取蓝色素基因,将蓝花基因植入玫瑰花,培植出蓝玫瑰。这株玫瑰的花瓣中所含的色素为蓝色,纯度接近100%。

二、动物基因工程前景广阔1.用于提高动物生长速度2.用于改善畜产品的品质3.用转基因的动物生产药物乳腺生物反应器牛奶不适症:改善方法:缺乏乳糖酶原因:将肠乳糖酶基因导入奶牛的基因组，过敏、腹泻、恶心等获取目的基因（例如血清蛋白基因）构建基因表达载体（在血清白蛋白基因前加特异表达的启动子）显微注射导入哺乳动物受精卵中发育成转基因动物（只有在产下的雌性动物个体中，转入的基因才能表达）