微生物學(xué)復(fù)習(xí)資料

1、第一章一、 什么是微生物？ 微生物 (microorganism，microbe) 通俗定義：使一切肉眼看不見(jiàn)或看不清的微小生物的總稱。一般只有借助顯微鏡才能其進(jìn)行觀察。 專業(yè)定義：微生物是所有形體微小的單細(xì)胞或個(gè)體結(jié)構(gòu)較簡(jiǎn)單的多細(xì)胞，以及沒(méi)有細(xì)胞結(jié)構(gòu)的低等生物的通稱。 二、什么是微生物學(xué)？ 微生物學(xué)(Microbiology)是一門(mén)在細(xì)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(jìn)化等生命活動(dòng)基本規(guī)律，并將其應(yīng)用于工業(yè)發(fā)酵、醫(yī)藥衛(wèi)生、生物工程和環(huán)境保護(hù)等實(shí)踐領(lǐng)域的科學(xué)。 微生物的特點(diǎn)： 個(gè)體小、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)、胃口大、食譜廣、 繁殖快、易培養(yǎng)、數(shù)量大、分布廣、 種類多

2、、級(jí)界寬、變異易、抗性強(qiáng)、 休眠長(zhǎng)、起源早、發(fā)現(xiàn)晚本章思考題 p 1.什么是微生物學(xué) ？其研究?jī)?nèi)容有哪些？ 答：微生物學(xué)(Microbiology) ：生命科學(xué)的一個(gè)重要分支，是研究微生物及其生命活動(dòng)規(guī)律的學(xué)科，微生物學(xué)既是基礎(chǔ)學(xué)科，又是應(yīng)用科學(xué)。 研究?jī)?nèi)容涉及微生物的形態(tài)結(jié)構(gòu)，分類鑒定，生理生化，生長(zhǎng)繁殖，遺傳變異，生態(tài)分布，以及微生物對(duì)自然界，微生物各類群之間，微生物與其他生物之間的相互作用、相互影響，微生物在醫(yī)療衛(wèi)生事業(yè) 、農(nóng)業(yè)、工業(yè)、食品、環(huán)境保護(hù)等各方面的應(yīng)用.p 2.微生物是如何發(fā)現(xiàn)的？微生物學(xué)的奠基人作出了哪些主要的貢獻(xiàn)？答： （一）微生物的發(fā)現(xiàn) 我國(guó)8000年前就開(kāi)始出現(xiàn)了曲蘗

3、釀酒； 4000年前埃及人已學(xué)會(huì)烘制面包和釀制果酒； 2500年前發(fā)明釀醬、醋，用曲治消化道疾??； 公元六世紀(jì)(北魏時(shí)期),賈思勰的“齊民要術(shù)”； 公元2世紀(jì)，張仲景：禁食病死獸類的肉和不清潔食物； 公元前112年-212年間，華佗：“割腐肉以防傳染”； 元公九世紀(jì)痘漿法、痘衣法預(yù)防天花； 1346年，克里米亞半島上的法卡城之戰(zhàn)(靼坦人-羅馬人)； 16世紀(jì)，古羅巴醫(yī)生G.Fracastoro：疾病是由肉眼看不見(jiàn)的生物(living creatures)引起的； 1641年，明末醫(yī)生吳又可也提出“戾氣”學(xué)說(shuō)； （2） 微生物學(xué)的奠基：1.巴斯德 (1) 發(fā)現(xiàn)并證實(shí)發(fā)酵是由微生物引起的； 化學(xué)家

4、出生的巴斯德涉足微生物學(xué)是為了治療“酒病和“蠶病” (2) 徹底否定了“自然發(fā)生”學(xué)說(shuō)；著名的曲頸瓶試驗(yàn)無(wú)可辯駁地證實(shí),空氣內(nèi)確實(shí)含有微生物,是它們引起有機(jī)質(zhì)的腐敗。 (3) 免疫學(xué)預(yù)防接種 首次制成狂犬疫苗： (4)其他貢獻(xiàn) ：巴斯德消毒法：6065作短時(shí)間加熱處理，殺死有害微生物 2.柯赫 （1）微生物學(xué)基本操作技術(shù)方面的貢獻(xiàn) a）細(xì)菌純培養(yǎng)方法的建立 ：土豆切面 營(yíng)養(yǎng)明膠 營(yíng)養(yǎng)瓊脂（平皿） b）設(shè)計(jì)了各種培養(yǎng)基，實(shí)現(xiàn)了在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)對(duì)各種微生物的培養(yǎng) c）流動(dòng)蒸汽滅菌 d）染色觀察和顯微攝影 （2）對(duì)病原細(xì)菌的研究作出了突出的貢獻(xiàn)： a)具體證實(shí)了炭疽桿菌是炭疽病的病原菌 c）證明某種微生物

5、是否為某種疾病病原體的基本原則 著名的柯赫1、 在每一相同病例中都出現(xiàn)這種微生物； 2 、要從寄主分離出這樣的微生物并在培養(yǎng)基中培養(yǎng)出來(lái)； 3、用這種微生物的純培養(yǎng)接種健康而敏感的寄主，同樣的疾病會(huì)重復(fù)發(fā)生； 4 、從試驗(yàn)發(fā)病的寄主中能再度分離培養(yǎng)出這種微生物來(lái)。 3. 根據(jù)微生物的特點(diǎn)，為什么說(shuō)微生物既是人類的敵人，更是人類的朋友？答：微生物的特點(diǎn)： 個(gè)體小、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)、胃口大、食譜廣、 繁殖快、易培養(yǎng)、數(shù)量大、分布廣、 種類多、級(jí)界寬、變異易、抗性強(qiáng)、 休眠長(zhǎng)、起源早、發(fā)現(xiàn)晚微生物無(wú)處不在，我們無(wú)時(shí)不生活在“微生 物的海洋”中。 細(xì)菌數(shù)億/g土壤，土壤中的細(xì)菌總重量估計(jì)為：10034 

6、5; 10 12 噸； t每張紙幣帶細(xì)菌：900萬(wàn)個(gè)； 人體體表及體內(nèi)存在大量的微生物： 皮膚表面：平均10萬(wàn)個(gè)細(xì)菌/平方厘米； 口腔：細(xì)菌種類超過(guò)500種； 腸道：微生物總量達(dá)100萬(wàn)億， 糞便干重的1/3是細(xì)菌，每克糞便的細(xì)菌總數(shù)為：1000億個(gè)；每個(gè)噴嚏的飛沫含4500-150000個(gè)細(xì)菌，重感冒患者為8500萬(wàn)；微生物是人類的朋友！ t 微生物是自然界物質(zhì)循環(huán)的關(guān)鍵環(huán)節(jié); t 體內(nèi)的正常菌群是人及動(dòng)物健康的基本保證；幫助消化、提供必需的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)、組 成生理屏障; t 微生物可以為我們提供很多有用的物質(zhì)；有機(jī)酸、酶、各種藥物、疫苗、面包、奶酪、 啤酒、醬油等等; t 基因工程為代表的現(xiàn)代

7、生物技術(shù)；第二章本章思考題 p 什么是菌落？無(wú)菌技術(shù)？ 答：菌落（colony）： 單個(gè)（或聚集在一起的一團(tuán)）微生物在適 宜的固體培養(yǎng)基表面或內(nèi)部生長(zhǎng)、繁殖到一定程度可以形成肉眼可見(jiàn)的、有一定形態(tài)結(jié)構(gòu)的子細(xì)胞生長(zhǎng)群體. 眾多菌落連成一片菌苔（lawn） 無(wú)菌技術(shù) ：用于分離、培養(yǎng)微生物的器具事先不含任何微生物；在轉(zhuǎn)接、培養(yǎng)微生物時(shí)防止其它微生物的污染；p 為什么說(shuō)科赫等建立的微生物純培養(yǎng)技術(shù)是微生物學(xué)建立與發(fā)展的基石？一般可用哪些方法獲得微生物的純培養(yǎng)？ 答：固體培養(yǎng)基分離純培養(yǎng)物1、涂布平板法 ：使用較多的常規(guī)方法，但有時(shí)涂布不均勻2、稀釋倒平板法 ：操作較麻煩,對(duì)好 氧菌、熱敏感菌 效果不

8、好 3、平板劃線法4，厭氧微生物的分離 ：稀釋搖管法用液體培養(yǎng)基分離純培養(yǎng)物：稀釋法進(jìn)行液體分離必須在同一個(gè)稀釋度 的許多平行試管中,大多數(shù)（一般應(yīng)超過(guò)95%） 表現(xiàn)為不生長(zhǎng)。普通光學(xué)顯微鏡的使用方法及注意事項(xiàng)？答：實(shí)驗(yàn)原理：使用油鏡時(shí)，需在玻片上滴加香柏油。這是因?yàn)橛顽R的放大倍數(shù)較高，而透鏡很小，光線通過(guò)不同密度的介質(zhì)物體（玻片空氣透鏡）時(shí)，部分光線會(huì)發(fā)生折射而散失，進(jìn)入鏡筒的光線少，視野較暗，物體觀察不清。如在透鏡與玻片之間滴加和玻璃折射率（n=1.52）相仿的香柏油（n=1.515），則使進(jìn)入油鏡的光線增多，視野亮度增強(qiáng)，物象清晰。p 微生物的最顯著特征就是個(gè)體微小，通常只能通過(guò)顯微鏡進(jìn)

9、行觀察。試列舉在顯微觀察中通過(guò)改變樣品的反差以改善觀察效果的技術(shù)及方法。 答：光的相差人肉眼感覺(jué)不到，但相差顯微鏡配備有特殊的光學(xué)裝置環(huán)狀光闌和相差板。利用光的干涉現(xiàn)象，能將光的相位差轉(zhuǎn)變?yōu)槿搜劭梢圆煊X(jué)的振幅差(明暗差)，從而使原來(lái)透明的物體表現(xiàn)出明顯的明暗差異，對(duì)比度增強(qiáng)。正由于樣品的這種反差是以不同部位的密度差別為基礎(chǔ)形成的，因此，相差顯微鏡使人們能在不染色的情況下比較清楚地觀察到在普通光學(xué)顯微鏡和暗視野顯微鏡下都看不到或看不清的活細(xì)胞及細(xì)胞內(nèi)的某些細(xì)微結(jié)構(gòu)。 p 菌種保藏原理及方法？ 答：菌種保藏的原理 ：由于微生物種類繁多，且保存方法的難易程度不同，所以微生物菌種的保藏方法亦有許多。但

10、是不管有多少種菌種保藏方法，其基本原理都要求使微生物的代謝用降至最低程度，以減少其變異，使菌種處于“體眠”狀態(tài)，抑制其繁殖能力。就微生物本身而言，保藏就是要利用它們處于休眠狀態(tài)的孢子或芽孢來(lái)進(jìn)行。（一）傳代保存法：有些微生物當(dāng)遇到冷凍或干燥等處理時(shí)，會(huì)很快死亡，因此在這種情況下，只能求助于傳代培養(yǎng)保存法。傳代培養(yǎng)就是要定期地進(jìn)行菌種轉(zhuǎn)接、培養(yǎng)后再保存，它是最基本的微生物保存法，例如酸奶等常用生產(chǎn)菌種的保存。 A、傳代用的培養(yǎng)基特點(diǎn) 傳代保存時(shí)，培養(yǎng)基的濃度不宜過(guò)高，營(yíng)養(yǎng)成分不宜過(guò)于豐富，尤其是碳水化合物的濃度應(yīng)在可能的范圍內(nèi)盡量降低。培養(yǎng)溫度通常以稍低于最適生長(zhǎng)溫度為好。若為產(chǎn)酸菌種，則應(yīng)在培

11、養(yǎng)基中添加少量碳酸鈣，它與微生物代謝過(guò)程中產(chǎn)生的酸反應(yīng)，形成二氧化碳溢出。 B、傳代間隔時(shí)間 各類微生物間隔時(shí)間不同，一般分生孢子、子囊孢子及芽孢的菌株間隔時(shí)間可以長(zhǎng)些（6-12個(gè)月），只形成菌絲體的真菌1-3個(gè)月傳代一次，無(wú)芽孢的細(xì)菌1個(gè)月傳代一次。 C、保藏條件 一般地，大多數(shù)菌種的保藏溫度以4為好，對(duì)低溫敏感的菌株存放10冰箱保存，像厭氧菌、及部分病原真菌等微生物菌種則可以使用37進(jìn)行保存，而大型食用菌的菌種則可以室溫直接保存。保藏的濕度用相對(duì)濕度表示，為50 -70之間。 D、傳代培養(yǎng)的優(yōu)缺點(diǎn) 優(yōu)點(diǎn)： 容易觀察菌種形態(tài)培養(yǎng)特征是否發(fā)生變異或污染雜菌； 使用方便，易于推廣，攜帶方便。 缺

12、點(diǎn): 菌種管棉塞經(jīng)常容易發(fā)霉； 菌株的遺傳性狀容易發(fā)生變異； 反復(fù)傳代時(shí)，菌株的病原性、形成生理活性物質(zhì)的能力以及形成孢子的能力等均有降低； 需要定期轉(zhuǎn)種，工作量大； 雜菌的污染機(jī)會(huì)較多。 2、冷凍保藏 將微生物處于冷凍狀態(tài)，使其代謝作用停止以達(dá)到保藏的日的：大多數(shù)微生物都能通過(guò)冷凍進(jìn)行保存，細(xì)胞體積大者要比小者對(duì)低溫更敏感，而無(wú)細(xì)胞壁者則比有細(xì)胞壁者敏感。其原因是低溫會(huì)使細(xì)胞內(nèi)的水分形成冰晶，從而引起細(xì)胞，尤其是細(xì)胞膜的損傷。進(jìn)行冷凍時(shí)，適當(dāng)采取速凍的方法，可因產(chǎn)生的冰晶小而減少對(duì)細(xì)胞的損傷。當(dāng)從低溫下移出并開(kāi)始升溫時(shí)，冰晶又會(huì)長(zhǎng)大，故快速升溫也可減少對(duì)細(xì)胞的損傷。 一般來(lái)說(shuō)，保藏溫度越低，

13、保藏效果越好。在常用的冷凍保藏方法中，液氮保藏可達(dá)-196。因此，從適用的微生物范圍、存活期限、件狀的穩(wěn)定性等力面來(lái)看，該方法在迄今使用的各種微生物保藏方法中是較理想的一種。 冰凍損傷的機(jī)理 ：生物細(xì)胞從室溫降至-196時(shí)，液氮保藏冷凍損傷主要發(fā)生在冷凍、解凍及保藏3個(gè)階段，因而了解冷凍損傷機(jī)理是液氮保藏的關(guān)鍵。 在冰凍過(guò)程中，主要有兩種因素造成細(xì)胞損傷： （1）、細(xì)胞內(nèi)冰晶形成和重結(jié)晶，前者往往在降溫速率太快時(shí)發(fā)生，而重結(jié)晶一般是不適當(dāng)?shù)膹?fù)溫所致。 （2）、冰凍使電解質(zhì)和溶質(zhì)的濃度逐步升高，對(duì)細(xì)胞膜造成壓力而損傷細(xì)胞。冰凍也可使細(xì)胞的所有結(jié)構(gòu)失去結(jié)構(gòu)水而致死。3、干燥保藏 沙土管保存和冷凍真

14、空干燥保藏是最常用的二項(xiàng)微生物干燥保藏技術(shù)。 砂土管保藏法：原理：干燥、缺氧。 v 方法：取河砂若干，24目過(guò)篩à10%HCl浸泡24h水洗至中性à烘干后分裝安瓿瓶或試管，加棉塞1kg/cm、23分鐘à無(wú)菌檢查à每管加孢子懸液，接種環(huán)拌勻à干燥器中燥à火焰熔封或蠟封à干燥器中保藏 v 說(shuō)明：適于保藏霉菌和放線菌孢子及芽孢桿菌。 v 時(shí)間210年。 優(yōu)點(diǎn)：操作簡(jiǎn)便，易于掌握，對(duì)有分生孢子的霉菌、放線菌和有芽孢的細(xì)菌，存活可達(dá)5-10年； 缺點(diǎn)：微生物的新陳代謝不能完全停止，僅僅能阻止代謝活動(dòng)，容易引起細(xì)菌退化變異。 真空冷凍干

15、燥法： v 原理：低溫、干燥、真空（缺氧）。 v 方法：將菌種用保護(hù)劑制成菌懸液，先在極低溫度下快速冷凍，再在極低的溫度下抽真空干燥，使其中的水分直接升華為水蒸汽，以達(dá)干燥的目的。 v 常用的細(xì)胞保護(hù)劑：血清、脫脂牛奶、淀粉、葡聚糖。 v 說(shuō)明：目前最有效的保藏方法。 v 適于細(xì)、放、酵、霉、病毒的保存。 v 保存時(shí)間120年。 存活率高、變異率低，但手續(xù)麻煩，且需一定設(shè)備條件。 4、斜面低溫保藏法 原理：低溫 方法：將菌種接種在新鮮斜面培養(yǎng)基上à適溫培養(yǎng)至生長(zhǎng)完全à4冰箱保藏à每隔一段時(shí)間移接一次 說(shuō)明：適于生產(chǎn)和科研中經(jīng)常采用的菌種； 保藏時(shí)間： 霉菌：4個(gè)月

16、 酵母菌：46個(gè)月 放線菌 ：3個(gè)月 細(xì)菌: 12個(gè)月 培養(yǎng)基應(yīng)少含或不含糖分（尤以細(xì)菌） 試管密封以隔絕空氣 優(yōu)：方法簡(jiǎn)單，成活率高 缺：保存時(shí)間短，傳代次數(shù)多，易變異。 5、石蠟油封藏法 v 原理：低溫、缺氧。 v 方法：將無(wú)菌石蠟油注入生長(zhǎng)良好的斜面種試管內(nèi)（油量高出斜面1cm）à包扎后豎直放入冰箱保藏。 v 說(shuō)明：液體石蠟于170干熱滅菌1h。 v 斜面培養(yǎng)基能干燥則保藏效果好。 v 保藏時(shí)間12年。 v 適于保藏霉菌、酵母、放線菌及芽孢桿菌。 v 霉菌、放線菌、芽孢細(xì)菌可保藏2年以上不死，酵母菌可保藏1-2年，一般無(wú)芽孢細(xì)菌也可保藏1年左右，甚至用一般方法很難保藏的腦膜炎球

17、菌，在37溫箱內(nèi)，亦可保藏3個(gè)月之久。 v 能同化烴類的微生物不宜用此法。 液體石蠟保藏法的優(yōu)缺點(diǎn) 優(yōu)點(diǎn)： a、制作簡(jiǎn)單，不需特殊設(shè)備，且不需經(jīng)常移種； b、礦物油能隔絕空氣，把菌種置于無(wú)氧條件下，減少細(xì)菌的新陳代謝速度，推遲細(xì)胞老化，延長(zhǎng)微生物的壽命； c、能防止培養(yǎng)基水份的蒸發(fā)。 d、同時(shí)也適用于不宜冷凍干燥的微生物（如產(chǎn)孢能力低的絲狀菌）的保存。 缺點(diǎn)： a、保存時(shí)必須直立放置，所占位置較大，同時(shí)也不便攜帶。 b、從液體石蠟下面取培養(yǎng)物移種后，接種環(huán)在火焰上燒灼時(shí)，培養(yǎng)物容易與殘留的液體石蠟一起飛濺，應(yīng)特別注意。菌種保藏注意事項(xiàng) : v 1、所有保藏菌種的方法都必須是長(zhǎng)期可靠地保持菌種的

18、優(yōu)良性狀不變。 v 2、在保藏時(shí)定期檢測(cè)菌種活力，以確定保藏培養(yǎng)物的保藏期限和保藏方法的可靠性，以及確定在實(shí)際保藏過(guò)程中出現(xiàn)的細(xì)胞死亡程度和遺傳穩(wěn)定性。 v 3、對(duì)工業(yè)微生物生產(chǎn)菌種來(lái)說(shuō)，建議保藏菌種的形態(tài)學(xué)和生化特征(如代謝產(chǎn)物的產(chǎn)生、酶活力、遺傳特征及生化指標(biāo))應(yīng)在保藏后加以檢測(cè)和確定。 4、在整個(gè)保存處理過(guò)程中要防止雜菌污染，并一定要做無(wú)菌檢查。 5、保藏所用的菌種要在新鮮的斜面上生長(zhǎng)豐滿，生長(zhǎng)時(shí)間不宜過(guò)長(zhǎng)。 6、菌種制備過(guò)程是保持菌種優(yōu)良特性的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。例如，以砂土管保藏四環(huán)素，紅霉素產(chǎn)生菌時(shí)，接種斜面不宜過(guò)密，接種量必須控制適當(dāng)，使菌落能充分長(zhǎng)好，孢子豐滿，制成的孢子液要濃，每支

19、砂土管中可加入孢子液0.2-0.3毫升；使用的干燥劑要新鮮，最好在較短時(shí)間內(nèi)將水分抽干。抽真空時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，孢子死亡增多。 革蘭氏染色的原理及步驟？ 答：實(shí)驗(yàn)原理：由于細(xì)菌微小、無(wú)色半透明，所以必須進(jìn)行染色，以增加反差，才能在光學(xué)顯微鏡下看清楚。只用一種染料染色的方法叫單染色法，單染色法只能顯示細(xì)菌的形態(tài)、排列，不能顯示細(xì)菌結(jié)構(gòu)，不能鑒別細(xì)菌。由于細(xì)菌在中性、弱堿性環(huán)境中大多帶正電荷，故易與帶負(fù)電荷的堿性染料結(jié)合，如亞甲藍(lán)、結(jié)晶紫、堿性復(fù)紅等。 1) 涂片：取一張潔凈的載玻片，用接種環(huán)取一環(huán)生理鹽水于載玻片的中央；將接種環(huán)在酒精燈上灼燒滅菌、冷卻后，無(wú)菌操作挑取少許細(xì)菌培養(yǎng)物，然后在有生理鹽水的玻

20、片上磨開(kāi)，涂成直徑1cm的薄膜。 2) 干燥：在空氣中自然干燥，必要時(shí)可將涂片膜面向上，小心間斷地在弱火高處略烘，以助水分蒸發(fā)，但切勿緊靠火焰，以免涂膜烤枯，防止菌體變形。 3) 固定：干燥后，手持已干燥標(biāo)本片一端，標(biāo)本面向上，在酒精燈上方溫度最高處來(lái)回過(guò)3次，使菌體固定于玻片上。固定的目的一是殺死細(xì)菌并使菌體粘附于玻片上，染色時(shí)不容易脫落；二是增加其對(duì)染料的親和力，使菌體易著色，增強(qiáng)染色效果。固定時(shí)應(yīng)注意盡量保持細(xì)胞原有形態(tài)，防止細(xì)胞膨脹和收縮。 第三章 微生物類群與形態(tài)結(jié)構(gòu)1.細(xì)菌細(xì)胞壁以外的構(gòu)造有哪些？1）糖被: 包被于某些細(xì)菌細(xì) 胞壁外的一層厚度不定的膠狀物質(zhì). 糖被按其有無(wú)固定層次、

21、層次厚薄又可細(xì)分為莢膜(capsule 或Macrocapsule,大莢膜) 、微莢膜(microcapsule) 、 粘液層(slimelayer) 和菌膠團(tuán)(zoogloea) 。2）鞭毛：某些細(xì)菌細(xì)胞表面著生的一至數(shù)十條長(zhǎng)絲狀、螺旋形的附屬物,具有推動(dòng)細(xì)菌運(yùn)動(dòng)功能, 為細(xì)菌的“運(yùn)動(dòng)器官”。菌毛: 長(zhǎng)在細(xì)菌體表的纖細(xì)、中空、短直、數(shù)量較多的蛋白質(zhì)類附屬物, 具有使菌體附著于物體表面的功能。3）性毛: 構(gòu)造和成分與菌毛相同, 但比菌毛長(zhǎng), 數(shù)量?jī)H一至少數(shù)幾根。性毛一般見(jiàn)于革蘭氏陰性細(xì)菌的雄性菌株(即供體菌) 中, 其功能是向雌性菌株(即受體菌) 傳遞遺傳物質(zhì)。有的性毛還是 RNA 噬菌體的特

22、異性吸附受體。2.細(xì)菌的基本形態(tài)有哪些？1）球狀：金黃色葡萄球菌、淋病奈瑟氏球菌、肺炎鏈球菌2）桿狀：枯草芽孢桿菌、地衣芽孢桿菌、銅綠假單胞菌（綠膿桿菌）、結(jié)核分枝桿菌、破傷風(fēng)梭菌、炭疽桿菌3）螺旋狀：弧菌、螺旋菌、螺旋體菌4）其它形狀：柄桿菌、星形細(xì)菌、方形細(xì)菌、異常形態(tài)3.試根據(jù)細(xì)菌細(xì)胞結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)，分析并舉例說(shuō)明為什么它們能在自然界中分布廣泛。細(xì)菌的適應(yīng)性很強(qiáng)，細(xì)菌又有很多種，細(xì)菌的代謝方式多種多樣，細(xì)菌結(jié)構(gòu)微小，比如大腸桿菌，一般無(wú)性繁殖，能夠大量的繁殖。細(xì)菌分為革蘭氏陽(yáng)性菌和革蘭氏陰性菌。細(xì)菌結(jié)構(gòu)有細(xì)胞壁，細(xì)胞膜，細(xì)胞質(zhì)，貯藏物，以及核區(qū)。革蘭氏陰性菌，如葡萄球菌的細(xì)胞壁含肽聚糖和磷酸

23、壁，細(xì)胞壁會(huì)保護(hù)細(xì)胞免受外界機(jī)械性或其他外力的破壞，其也能賦予細(xì)胞特定的抗原性、致病性等。而磷酸壁能提高細(xì)胞酶結(jié)合的能力，形成表面抗原，因此細(xì)胞壁能保護(hù)細(xì)菌，促進(jìn)它的生長(zhǎng)。而革蘭氏陰性菌如大腸桿菌含有肽聚糖和脂多糖，可阻止溶菌酶和抗生素的侵入，也可阻止周質(zhì)空間中的酶外泄，其保護(hù)功能。并且細(xì)菌表面有糖被，能儲(chǔ)藏養(yǎng)料和保護(hù)細(xì)菌。有些菌還具有芽孢，比如芽孢桿菌，是對(duì)干燥、熱、化學(xué)藥物和輻射都具有高度抗性的休眠體。產(chǎn)芽孢細(xì)菌還可伴隨藥物的產(chǎn)生。因此，細(xì)菌能在自然界廣泛存在。4.細(xì)菌、粘細(xì)菌、放線菌、霉菌、酵母在繁殖方式上各有什么特點(diǎn)？細(xì)菌：細(xì)菌一般是以二分裂方式進(jìn)行無(wú)性繁殖，指細(xì)菌通過(guò)分裂形成子細(xì)胞放

24、線菌：放線菌是具有菌絲、以孢子進(jìn)行繁殖、革蘭氏染色陽(yáng)性的一類原核微生物, 屬于真細(xì)菌范疇。有無(wú)性孢子繁殖和菌絲斷裂。粘細(xì)菌：桿狀、柔軟、缺乏堅(jiān)硬的細(xì)胞壁, 無(wú)鞭毛, 產(chǎn)生粘液, 可在固體表面作 “ 滑行 ”運(yùn)動(dòng), 以分裂方式進(jìn)行繁殖。霉菌：1）無(wú)性孢子繁殖：不經(jīng)兩性細(xì)胞配合,只是營(yíng)養(yǎng)細(xì)胞的分裂或營(yíng)養(yǎng)菌絲的分化(切割) 而形成新個(gè)體的過(guò)程。無(wú)性孢子有: 厚垣孢子、節(jié)孢子、分生孢子、孢囊孢子等。 2）有性孢子繁殖：經(jīng)過(guò)兩性細(xì)胞結(jié)合而形成的孢子稱為有性孢子。經(jīng)過(guò)兩性細(xì)胞結(jié)合產(chǎn)生新個(gè)體的過(guò)程稱為有性繁殖 。有性繁殖一般不普遍，特別在人工培養(yǎng)基上不出現(xiàn)。霉菌的有性繁殖過(guò)程十分復(fù)雜，一般分為三個(gè)階段 ，即

25、質(zhì)配、核配和減數(shù)分裂。酵母：（1）無(wú)性繁殖：1）芽殖：主要的無(wú)性繁殖方式，成熟細(xì)胞長(zhǎng)出一個(gè)小芽，母細(xì)胞的細(xì)胞核分裂成兩個(gè)子核 ，一個(gè)隨母細(xì)胞的細(xì)胞質(zhì)進(jìn)入芽體內(nèi)，當(dāng)芽體接近母細(xì)胞大小時(shí)，自母細(xì)胞脫落成為新個(gè)體，如此繼續(xù)出芽。2）裂殖：少數(shù)酵母菌可以象細(xì)菌一樣借細(xì)胞橫割分裂而繁殖，其過(guò)程是細(xì)胞延長(zhǎng)，核分裂為二，細(xì)胞中央出現(xiàn)隔膜，將細(xì)胞橫分為兩個(gè)具有單核的子細(xì)胞。3）無(wú)性孢子：少數(shù)酵母菌如 Sporobolomyces（擲孢酵母屬）可在卵圓形營(yíng)養(yǎng)細(xì)胞上長(zhǎng)出小梗，其上產(chǎn)生腎形的擲孢子（ ballistospore ）。孢子成熟后，通過(guò)一種特有的噴射機(jī)制將孢子射出。 (2) 有性繁殖：酵母菌以形成子囊和

26、子囊孢子的形式進(jìn)行有性繁殖：1）兩個(gè)性別不同的單倍體細(xì)胞靠近，相互接觸；2）接觸處細(xì)胞壁消失質(zhì)配；3）核配形成二倍體核的接合子：第四章 營(yíng)養(yǎng)（nutrition）：指生物體從外部環(huán)境中攝取對(duì)其生命活動(dòng)必需的能量和物質(zhì)，以滿足正常生長(zhǎng)和繁殖需要的一種最基本的生理功能。 營(yíng)養(yǎng)物（nutrient）：指具有營(yíng)養(yǎng)功能的物質(zhì)，那些能夠滿足微生物機(jī)體生長(zhǎng)、繁殖和完成各種生理活動(dòng)所需的物質(zhì)。 在微生物學(xué)中，它還包括非常規(guī)物質(zhì)形式的光輻射能在內(nèi)。a.有機(jī)氮 ：主要由蛋白質(zhì)及蛋白質(zhì)的各種降解產(chǎn)物 蛋白胨、氨基酸、小肽和尿素等。 實(shí)驗(yàn)室常用的有機(jī)氮源有：牛肉膏、蛋白胨、酵母膏、魚(yú)粉、蠶蛹粉、黃豆粉和花生粉等。 b

27、.無(wú)機(jī)氮 ：主要包括硝酸鹽、銨鹽、銨等。銨鹽是絕大部分微生物的有效氮源，吸收后能被直接被利用；硝酸鹽也能被大部分微生物利用，但吸收后需被還原成NH3才能進(jìn)入合成代謝。 銨鹽 Eg.(NH4)2SO4 作氮源，隨著NH4的消耗培養(yǎng)基的pH值下降。 銨鹽被稱作生理酸性鹽 硝酸鹽 Eg.KNO3 作氮源，隨著NO3的消耗培養(yǎng)基的pH會(huì)上升。 硝酸鹽被稱作生理堿性鹽 c.分子氮 分子氮即為大氣中的N2。能利用N2作氮源來(lái)合成細(xì)胞結(jié)構(gòu)的微生物我們稱固氮微生物。 大量元素（macroelements） ：凡是生長(zhǎng)所需濃度在10-310-4molL范圍內(nèi)的元素，可稱為大量元素（macroelements），

28、 例如P、S、K、Mg、Ca、Na和Fe等微量元素（ microelements ） ：凡所需濃度在10-610-8molL范圍內(nèi)的元素，則稱為微量元素（microelements），如Cu、Zn、Mn、Mo、Co和Ni、Sn、Se等。營(yíng)養(yǎng)類型是指根據(jù)微生物生長(zhǎng)所需要的主要營(yíng)養(yǎng)要素即能源和碳源的不同，而劃分的微生物類型。 1.光能無(wú)機(jī)營(yíng)養(yǎng)型 （光能自養(yǎng)型，photoautotroph） 能以CO2為主要唯一或主要碳源； 進(jìn)行光合作用獲取生長(zhǎng)所需要的能量； 以無(wú)機(jī)物如H2、H2S、S等作為供氫體或電子供體，使CO2還原為細(xì)胞物質(zhì)； 2.光能有機(jī)營(yíng)養(yǎng)型 （光能異養(yǎng)型，photoheterotrop

29、h）以CO2及簡(jiǎn)單有機(jī)物為碳源； 以有機(jī)物作為供氫體，利用光能將CO2還原為細(xì)胞物質(zhì)； 在生長(zhǎng)時(shí)大多數(shù)需要外源的生長(zhǎng)因子； 3.化能無(wú)機(jī)營(yíng)養(yǎng)型 （化能自養(yǎng)型，chemoautotroph） 生長(zhǎng)所需要的能量來(lái)自無(wú)機(jī)物氧化過(guò)程中放出的化學(xué)能； 以CO2或碳酸鹽作為唯一或主要碳源進(jìn)行生長(zhǎng)時(shí)，利用H2、H2S、Fe2+、NH3或NO2-等作為電子供體使CO2還原成細(xì)胞物質(zhì)。 4.化能有機(jī)營(yíng)養(yǎng)型 （化能異養(yǎng)型，chemoheterotroph） 生長(zhǎng)所需要的能量均來(lái)自有機(jī)物氧化過(guò)程中放出的化學(xué)能；生長(zhǎng)所需要的碳源主要是一些有機(jī)化合物，如淀粉、糖類、纖維素、有機(jī)酸等。1. 營(yíng)養(yǎng)是一切生命活動(dòng)所需物質(zhì)之源

30、 水 碳源 氮源 微生物6大類營(yíng)養(yǎng)要素 碳源、氮源、無(wú)機(jī)鹽、能源、生長(zhǎng)因子、水 2. 微生物的營(yíng)養(yǎng)類型 按微生物所需碳源和能源的性質(zhì)分為四大類： 化能異養(yǎng)微生物（最多） 化能自養(yǎng)微生物 光能異養(yǎng)微生物 光能自養(yǎng)微生物 3. 微生物的營(yíng)養(yǎng)的方式 有細(xì)胞構(gòu)造的微生物營(yíng)養(yǎng)方式都是滲透營(yíng)養(yǎng)型。 單純擴(kuò)散、促進(jìn)擴(kuò)散、主動(dòng)運(yùn)輸和基團(tuán)移位4. 設(shè)計(jì)和配置培養(yǎng)基的原則和方法 4個(gè)原則： 目的明確、營(yíng)養(yǎng)協(xié)調(diào)、理化適宜和經(jīng)濟(jì)節(jié)約 4個(gè)方法： 生態(tài)模擬、查閱文獻(xiàn)、精心設(shè)計(jì)和試驗(yàn)比較5. 培養(yǎng)基的種類 天然培養(yǎng)基、組合培養(yǎng)基和半組合培養(yǎng)基； 液體培養(yǎng)基、半固體培養(yǎng)基和固體培養(yǎng)基； 基礎(chǔ)培養(yǎng)基、加富培養(yǎng)基、增殖培養(yǎng)基、

31、 選擇性培養(yǎng)基和鑒別培養(yǎng)基； 種子培養(yǎng)基、發(fā)酵培養(yǎng)基和保種培養(yǎng)基。難養(yǎng)菌（fastidious microorganisms） 是指寄生或共生的微生物， Eg.類支原體（MLO）、類立克次氏體（RLO）和少數(shù)寄生真菌等。：凝固劑必須具有的特點(diǎn)： a. 不被微生物液化、分解和利用 b. 在微生物生長(zhǎng)的范圍內(nèi)保持固體狀態(tài) c. 凝固點(diǎn)的溫度對(duì)微生物無(wú)害 d. 不因消毒滅菌的高溫處理而破壞 e. 配制方便、價(jià)格低廉 f. 透明度好、粘著力強(qiáng)常用的凝固劑： 瓊脂（agar）、 明膠（gelatin）、 海藻酸鈉（alginate）、 脫乙酰吉蘭糖膠（Gelrite）、 多聚醇F127（pluronic

32、 polyol F127 ）等。本章思考題 1、 微生物的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)有哪些？這些物質(zhì)如何影響微生物的生長(zhǎng)繁殖？ 在營(yíng)養(yǎng)要素水平上則都在六大類的范圍內(nèi)， 即碳源、氮源、能源、生長(zhǎng)因子、無(wú)機(jī)鹽和水。 碳源： 一切能滿足微生物生長(zhǎng)繁殖所需碳元素的營(yíng)養(yǎng)物，稱為碳源。 微生物細(xì)胞含碳量約占干重的50，除水分外，碳源是需要量最大的營(yíng)養(yǎng)物，又稱之為大量營(yíng)養(yǎng)物（macronutrients）。 （1）構(gòu)成細(xì)胞物質(zhì) （2）構(gòu)成各種代謝產(chǎn)物和細(xì)胞貯藏物質(zhì) （3）為微生物進(jìn)行生命活動(dòng)提供能量 氮源： 凡能提供微生物生長(zhǎng)繁殖所需氮元素的營(yíng)養(yǎng)源，稱為氮源。氮是構(gòu)成重要生命物質(zhì)蛋白質(zhì)和核酸等的主要元素，氮占細(xì)菌干重的121

33、5，也是微生物的主要營(yíng)養(yǎng)物。 構(gòu)成細(xì)胞物質(zhì) 、構(gòu)成代謝產(chǎn)物。（氮源物質(zhì)一般不提供能量，但也有例外： 硝化細(xì)菌，它能利用NH3氧化獲得能量，NH3既是氮源又是能源。） 能源：能為微生物生命活動(dòng)提供最初能量來(lái)源的營(yíng)養(yǎng)物或輻射能，稱為能源。 生長(zhǎng)因子： 是一類調(diào)節(jié)微生物正常代謝所必需，但不能用簡(jiǎn)單的碳、氮源自行合成的需要量很小的一類有機(jī)物。無(wú)機(jī)鹽（mineral salts）或礦質(zhì)元素主要可為微生物提供除碳、氮源以外的各種重要元素。水：（1）水是細(xì)胞的重要組成成分。 （2）水直接參與代謝反應(yīng)，許多反應(yīng)都涉及脫水和水合。 （3）水是活細(xì)胞中各種生化反應(yīng)的介質(zhì)。 （4）營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)、代謝產(chǎn)物都必須溶于水中才

34、能被運(yùn)輸。 （5）水比熱高、氣化熱高、沸點(diǎn)高，又是熱的良導(dǎo)體，可調(diào)節(jié)細(xì)胞的溫度。 （6）水是維持細(xì)胞。 2、 微生物有哪些營(yíng)養(yǎng)類型？ 3、 培養(yǎng)基的類型有哪些？ （1） 按對(duì)培養(yǎng)基成分的了解作分類 ：天然培養(yǎng)基 組合培養(yǎng)基 半組合培養(yǎng)基（2） 按培養(yǎng)基外觀的物理狀態(tài)作分類 ：液體培養(yǎng)基 固體培養(yǎng)基 半固體培養(yǎng)基 脫水培養(yǎng)基 （3） 按培養(yǎng)基對(duì)微生物的功能作分類 ：選擇性培養(yǎng)基 鑒別性培養(yǎng)基 基礎(chǔ)培養(yǎng)基 加富培養(yǎng)基 增殖培養(yǎng)基 4、 試比較營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)進(jìn)入微生物細(xì)胞的幾種方式的特點(diǎn)。 5、 如何對(duì)微生物實(shí)驗(yàn)用的各種試材進(jìn)行滅菌？第5章 微生物的代謝新陳代謝(metabolism) 1、按活細(xì)胞內(nèi)進(jìn)行

35、的化學(xué)反應(yīng)： 分解代謝(catabolism) 大分子 到® 小分子（能量，細(xì)胞組分的前體） 合成代謝(anabolism) 小分子 到 大分子（酶，結(jié)構(gòu)組分等）分解代謝的三個(gè)階段： 蛋白質(zhì) 氨基酸 ；多糖 單糖 ；脂類 脂肪酸 降解成丙酮酸、乙酰輔酶A等，產(chǎn)ATP 降解成CO2（通過(guò)三羧酸循環(huán)），產(chǎn)生ATP 2、按物質(zhì)轉(zhuǎn)化方式： 物質(zhì)代謝 ：物質(zhì)在體內(nèi)轉(zhuǎn)化的過(guò)程。 能量代謝： 伴隨物質(zhì)轉(zhuǎn)化而發(fā)生的能量形式相互轉(zhuǎn)化。3、按代謝產(chǎn)物在機(jī)體中作用不同： 初級(jí)代謝：提供能量、前體、結(jié)構(gòu)物質(zhì)等的代謝類型; 產(chǎn)物對(duì)機(jī)體有生理活性。 次級(jí)代謝：在一定生長(zhǎng)階段出現(xiàn)的代謝類型；其產(chǎn)物 抗生素、色素、

36、激素、生物堿等。 光能 ：通過(guò)光合磷酸化將光能轉(zhuǎn)變成化學(xué)能。（一）光合微生物的種類 1、自養(yǎng)型：藍(lán)細(xì)菌、紅硫菌、綠硫菌等； 2、異養(yǎng)或兼性：紅螺菌、嗜鹽菌等。 嗜鹽菌獲能途徑 ： 有光、無(wú)氧時(shí)-光合磷酸化；有氧時(shí)-氧化磷酸化 （2） 微生物的光合磷酸化作用 （三）進(jìn)行光合磷酸化微生物的特點(diǎn) 1 細(xì)菌內(nèi)含光合色素 2 具光合單位 3 光合磷酸化 1、發(fā)酵、有氧呼吸、無(wú)氧呼吸的概念；比較發(fā)酵、有氧呼吸、無(wú)氧呼吸的異同點(diǎn)。 （1）發(fā)酵:在細(xì)胞內(nèi)發(fā)生的一種氧化還原反應(yīng)。有機(jī)物放出的電子直接交給底物本身未完全氧化的某種中間代謝產(chǎn)物（有機(jī)物），同時(shí)放出能量和產(chǎn)生各種不同的中間代謝產(chǎn)物。無(wú)外源電子受體。 （

37、2） 工業(yè)發(fā)酵:利用好氧或厭氧微生物，通過(guò)物質(zhì)的分解與合成兩個(gè)代謝過(guò)程將某些物質(zhì)轉(zhuǎn)變成某些有用代謝產(chǎn)物的一類生產(chǎn)方式。 呼吸作用 化能異養(yǎng)型微生物產(chǎn)能方式：好氧或兼性厭氧微生物通過(guò)氧化作用分解葡萄糖等，放出電子，該電子經(jīng)電子傳遞鏈傳遞給氧氣或其它氧化型無(wú)機(jī)物，生成水或還原型產(chǎn)物，并伴隨能量放出的生物學(xué)作用。 電子受體是氧氣有氧呼吸(aerobio respiation) 電子受體是無(wú)機(jī)物無(wú)氧呼吸(anaerobio respiation) 2、 與高等動(dòng)植物相比，微生物代謝的多樣性表現(xiàn)在哪些方面？ 3、 如何利用代謝調(diào)控提高微生物發(fā)酵產(chǎn)物的產(chǎn)量？ 4、微生物產(chǎn)生哪些次生代謝產(chǎn)物？解釋它們的定義

38、。微生物的次生代謝 ： 抗生素 激素 毒素 色素 次生代謝調(diào)節(jié) 次生代謝是指微生物合成一些對(duì)微生物本身和生命活動(dòng)沒(méi)有明確功能的物質(zhì)的過(guò)程（正常代謝不暢時(shí)產(chǎn)生的支路代謝）。其產(chǎn)物即為次生代謝產(chǎn)物。它們具有生態(tài)學(xué)上的意義抗生素 ： 是由微生物產(chǎn)生的一類能抑制或殺死另一類微生物的化學(xué)藥劑。（對(duì)本身無(wú)害）激素 ： 微生物產(chǎn)生的可以刺激動(dòng)物、植物生長(zhǎng)或性器官發(fā)育的一類物質(zhì)。（少量就可提高生物的生理活性） 毒素 ： 微生物產(chǎn)生的對(duì)其它生物具有毒性作用的物質(zhì)。多為Pro類物質(zhì)色素 ： 微生物在代謝過(guò)程中產(chǎn)生的各種有色的物質(zhì)。次生代謝調(diào)節(jié) ：初生代謝對(duì)次生代謝的調(diào)節(jié) 次生代謝一般以初生代謝為前體。 C、N代謝

39、物的調(diào)節(jié) 常在菌體旺盛生長(zhǎng)的后期C、N 消耗完后 （一般是穩(wěn)定生長(zhǎng)期），解除阻礙，才能合成。 誘導(dǎo)作用及產(chǎn)物的反饋抑制 第6章 微生物的生長(zhǎng)繁殖及其控制無(wú)性生殖： 不經(jīng)過(guò)兩性細(xì)胞的結(jié)合。營(yíng)養(yǎng)細(xì)胞或營(yíng)養(yǎng)菌絲分化形成同種新個(gè)體的過(guò)程。 有性生殖： 經(jīng)過(guò)兩個(gè)性細(xì)胞的結(jié)合產(chǎn)生新個(gè)體的過(guò)程。無(wú)性孢子繁殖 游動(dòng)孢子 孢囊孢子 分生孢子 厚垣孢子 粉孢子（節(jié)孢子）有性孢子繁殖 卵孢子 接合孢子 子囊孢 擔(dān)孢子 （經(jīng)過(guò)質(zhì)配、核配、減數(shù)分裂三個(gè)階段 ）微生物生長(zhǎng)的測(cè)定 ：個(gè)體計(jì)數(shù) 群體重量測(cè)定 群體生理指標(biāo)測(cè)定 客觀地反映微生物生長(zhǎng)的規(guī)律； 評(píng)價(jià)培養(yǎng)條件、營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)等對(duì)微生物生長(zhǎng)的影響； 評(píng)價(jià)不同的抗菌物質(zhì)對(duì)微生

40、物產(chǎn)生抑制(或殺死)作用的效果。生長(zhǎng)曲線(Growth Curve): 細(xì)菌接種到定量的液體培養(yǎng)基中，定時(shí)取樣測(cè)定細(xì)胞數(shù)量，以培養(yǎng)時(shí)間為橫座標(biāo)，以菌數(shù)為縱座標(biāo)作圖，得到的一條反映細(xì)菌在整個(gè)培養(yǎng)期間菌數(shù)變化規(guī)律的曲線。 一條典型的生長(zhǎng)曲線至少可以分為遲緩期、對(duì)數(shù)期、穩(wěn)定期和衰亡期等四個(gè)生長(zhǎng)時(shí)期。1、遲緩期：細(xì)菌接種到新鮮培養(yǎng)基而處于一個(gè)新的生長(zhǎng)環(huán)境，因此在一段時(shí)間里并不馬上分裂，細(xì)菌的數(shù)量維持恒定，或增加很少。此時(shí)胞內(nèi)的RNA、蛋白質(zhì)等物質(zhì)含量有所增加，相對(duì)地此時(shí)的細(xì)胞體積最大，說(shuō)明細(xì)菌并不是處于完全靜止的狀態(tài)。 特點(diǎn)：（1）生長(zhǎng)繁殖的速度幾乎等于零 （2）細(xì)胞形態(tài)增大，桿菌的長(zhǎng)度增加。 （3）

41、細(xì)胞內(nèi)核酸含量增加，原生質(zhì)呈嗜堿性。 （4）合成代謝活躍，核糖體、酶類合成加快，易產(chǎn)生誘導(dǎo)酶。 （5）對(duì)外界不良條件，如溫度和抗生素等反應(yīng)敏感。 影響適應(yīng)期長(zhǎng)短的因素：（1）菌種的種類;（2）菌種的菌齡;（3）培養(yǎng)基成分; （4）接種量。 在工業(yè)發(fā)酵和科研中常用以下手段縮短遲緩期： (1) 通過(guò)遺傳學(xué)方法改變種的遺傳特性使遲緩期縮短； (2) 利用對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期的健壯的細(xì)胞作為種子； (3) 盡量使接種前后所使用的培養(yǎng)基組成不要相差太大； (4) 適當(dāng)擴(kuò)大接種量等方式縮短遲緩期，克服不良的影響 。 一般來(lái)說(shuō)，接種量增大可縮短甚至消除延遲期（發(fā)酵工業(yè)上一般采用1/10的接種量）。2、對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期(Lo

42、g phase) ：又稱指數(shù)生長(zhǎng)期(Exponential phase)。細(xì)菌經(jīng)過(guò)遲緩期進(jìn)入對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期，并以最大的速率生長(zhǎng)和分裂，導(dǎo)致細(xì)菌數(shù)量呈對(duì)數(shù)增加，而且細(xì)菌內(nèi)各成分按比例有規(guī)律地增加，此時(shí)期內(nèi)的細(xì)菌生長(zhǎng)是平衡生長(zhǎng)。對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期特點(diǎn)： （1）生長(zhǎng)繁殖速度快，活菌的數(shù)目呈對(duì)數(shù)增長(zhǎng); （2）細(xì)胞進(jìn)行平衡生長(zhǎng)，菌體內(nèi)各種成分最為均勻; （3）代謝活性、酶活性高而穩(wěn)定; （4）菌細(xì)胞的形態(tài)特征均勻一致，最代表種的特征; （5）微生物的生化特性均勻一致，并且典型。3、 穩(wěn)定生長(zhǎng)期(Stationary phase)：又稱恒定期或最高生長(zhǎng)期，由于營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)消耗，代謝產(chǎn)物積累和pH等環(huán)境變化，逐步不適宜于細(xì)

43、菌生長(zhǎng)，導(dǎo)致生長(zhǎng)速率降低直至零(即細(xì)菌分裂增加的數(shù)量等于細(xì)菌死亡數(shù))，結(jié)束對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期，進(jìn)入穩(wěn)定生長(zhǎng)期。穩(wěn)定生長(zhǎng)期的活細(xì)菌數(shù)最高并維持穩(wěn)定。穩(wěn)定生長(zhǎng)期特點(diǎn): 積累貯藏物（如肝糖、異染顆粒、脂肪粒等 ） ； 芽孢桿菌在此階段形成芽孢或建立自然感受態(tài)等； 發(fā)酵過(guò)程積累代謝產(chǎn)物的重要階段（某些放線菌大量形成抗生素）4、衰亡期(Decline或Death phase) ：營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)耗盡和有毒代謝產(chǎn)物的大量積累，細(xì)菌死亡速率逐步增加和活細(xì)菌逐步減少，標(biāo)志進(jìn)入衰亡期。該時(shí)期細(xì)菌代謝活性降低，細(xì)菌衰老并出現(xiàn)自溶。該時(shí)期死亡的細(xì)菌以對(duì)數(shù)方式增加，但在衰亡期的后期，由于部分細(xì)菌產(chǎn)生抗性也會(huì)使細(xì) 菌死亡的速率降低。

44、衰亡期特點(diǎn): 細(xì)菌代謝活性降低； 細(xì)菌衰老并出現(xiàn)自溶，產(chǎn)生或釋放出一些產(chǎn)物（如氨基酸、轉(zhuǎn)化酶、外肽酶或抗生素等）； 細(xì)胞呈現(xiàn)多種形態(tài)，有時(shí)產(chǎn)生畸形，細(xì)胞大小懸殊； 有些革蘭氏染色反應(yīng)陽(yáng)性菌變成陰性反應(yīng)菌等。影響指數(shù)期微生物增代時(shí)間的因素 （1）菌種 （2）營(yíng)養(yǎng)成分； （3）營(yíng)養(yǎng)物濃度； （4）培養(yǎng)溫度 同步培養(yǎng)(Synchronous culture)是一種培養(yǎng)方法，它能使群體中不同步的細(xì)胞轉(zhuǎn)變成能同時(shí)進(jìn)行生長(zhǎng)或分裂的群體細(xì)胞。 連續(xù)培養(yǎng)(Continous culture of microorganisms)是在微生物的整個(gè)培養(yǎng)期間，通過(guò)一定的方式使微生物能以恒定的比生長(zhǎng)速率生長(zhǎng)并能持續(xù)生長(zhǎng)

45、下去的一種培養(yǎng)方法。微生物的高密度培養(yǎng)（high cell-density culture，HCDC）也稱高密度發(fā)酵，一般是指微生物在液體培養(yǎng)中細(xì)胞群體密度超過(guò)常規(guī)培養(yǎng)10倍以上時(shí)的生長(zhǎng)狀態(tài)或培養(yǎng)技術(shù)。 高密度培養(yǎng)的具體方法： （1）選取最佳培養(yǎng)基成分和各成分含量。 （2）補(bǔ)料，這是工程菌高密度培養(yǎng)的重要手段之一。 （3）提高溶解氧的濃度，提高好氧菌和兼性厭氧菌培養(yǎng)時(shí)的溶氧量也是高密度培養(yǎng)的重要手段之一。 （4）防止有害代謝產(chǎn)物的生成。 環(huán)境對(duì)微生物生長(zhǎng)繁殖的影響1、 溫度：影響微生物生長(zhǎng)的最重要因素之一。 具體表現(xiàn)在： 影響酶活性，溫度變化影響酶促反應(yīng)速率，最終影響細(xì)胞合成。 影響細(xì)胞膜的流

46、動(dòng)性，溫度高，流動(dòng)性大，有利于物質(zhì)的運(yùn)輸，溫度低，流動(dòng)性降低，不利于物質(zhì)運(yùn)輸，因此，溫度變化影響營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的吸收與代謝產(chǎn)物的分泌。 影響物質(zhì)的溶解度，對(duì)生長(zhǎng)有影響。利用高溫滅菌 原理：高溫可引起蛋白質(zhì)、核酸和脂類等重要生物高分子發(fā)生降解或改變其空間結(jié)構(gòu)等，從而變性或破壞。 § 濕熱滅菌更有效，因濕熱蒸汽不但透射力強(qiáng)，還能破壞維持蛋白質(zhì)空間結(jié)構(gòu)和穩(wěn)定性的氫鍵。 干熱滅菌 通過(guò)高溫干燥的空氣達(dá)到滅菌效果 干熱滅菌 160-170 處 理 1-2h, 適用于玻璃器皿、金屬用具等耐熱物品的滅菌。 優(yōu)點(diǎn)：可保持物品的干燥。 灼熱滅菌法 常用于金屬性接種工具、污染物品及實(shí)驗(yàn)材料等廢棄物的處理。 優(yōu)

47、點(diǎn)：滅菌快速、徹底 2、 環(huán)境pH值 影響膜表面電荷的性質(zhì)及膜的通透性，進(jìn)而影響對(duì)物質(zhì)的吸收能力。 改變酶活、酶促反應(yīng)的速率及代謝途徑：如：酵母菌在pH4.5-5產(chǎn)乙醇，在pH6.5以上產(chǎn)甘油、酸。 環(huán)境pH值還影響培養(yǎng)基中營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的離子化程度，從而影響營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)吸收，或有毒物質(zhì)的毒性。 嗜堿微生物：硝化細(xì)菌、尿素分解菌、多數(shù)放線菌 耐堿微生物：許多鏈霉菌 中性微生物：絕大多數(shù)細(xì)菌，一部分真菌 嗜酸微生物：硫桿菌屬 耐酸微生物：乳酸桿菌、醋酸桿菌 3、 氧氣專性好氧菌（strict aerobe）：必須在有分子氧的條件下才能生長(zhǎng)，有完整的呼吸鏈，以分子氧作為最終氫受體，細(xì)胞含有超氧物歧化酶（SO

48、D，superoxide dismutase）和過(guò)氧化氫酶。 微好氧菌（microaerophilic bacteria） 只能較低的氧分壓下才能正常生長(zhǎng)，通過(guò)呼吸鏈并以氧為最終氫受體而產(chǎn)能， 兼性好氧菌（facultative aerobe）在有氧或無(wú)氧條件下均能生長(zhǎng)，但有氧情況下生長(zhǎng)得更好，在有氧時(shí)靠呼吸產(chǎn)能，無(wú)氧時(shí)接發(fā)酵或無(wú)氧呼吸產(chǎn)能；細(xì)胞含有SOD和過(guò)氧化氫酶。耐氧菌（aerotolerant anaerobe） 可在分子氧存在下進(jìn)行厭氧生活的厭氧菌。生活不需要氧，分子氧也對(duì)它無(wú)毒害。不具有呼吸鏈，依靠專性發(fā)酵獲得能量。細(xì)胞內(nèi)存在SOD和過(guò)氧化物酶，但缺乏過(guò)氧化氫酶。 厭氧菌（anae

49、robe） 分子氧對(duì)它有毒害，短期接觸空氣，也會(huì)抑制其生長(zhǎng)甚至致死；在空氣或含有10%CO2的空氣中，在固體培養(yǎng)基表面上不能生長(zhǎng)，只有在其深層的無(wú)氧或低氧化還原電勢(shì)的環(huán)境下才能生長(zhǎng)；生命活動(dòng)所需能量通過(guò)發(fā)酵、無(wú)氧呼吸、循環(huán)光合磷酸化或甲烷發(fā)酵提供；細(xì)胞內(nèi)缺乏SOD和細(xì)胞色素氧化酶，大多數(shù)還缺乏過(guò)氧化氫酶。4、 水分微生物生長(zhǎng)需要的水的活度在 0.630.99。當(dāng)環(huán)境中的 aw值低于微生物生長(zhǎng)需要時(shí)，微生物的生長(zhǎng)受阻，甚至停止生長(zhǎng)。 水的活度是指在一定的溫度和壓力下，溶液的蒸汽壓力和純水的蒸汽壓力之比，即： w = （P溶液）（P純水） 一般來(lái)說(shuō)，細(xì)菌生長(zhǎng)需要的aw值 細(xì)菌 > 霉菌 &g

50、t; 鹽細(xì)菌 > 耐旱真菌滲透壓 ： 水或其他溶劑經(jīng)過(guò)半透性膜而進(jìn)行的擴(kuò)散稱為滲透，在滲透時(shí)溶劑通過(guò)半透性膜時(shí)的壓力稱為滲透壓，其大小與溶液的濃度成正比。 5、輻射 ：指通過(guò)空氣或外層空間以波動(dòng)方式從一個(gè)地方傳播或傳遞到另一地方的能源。它們或是離子或是電磁波。是能量通過(guò)空間傳遞的一種物理現(xiàn)象。 （1）、可見(jiàn)光：波長(zhǎng)在380760nm的電磁輻射。（2）、紫外線（）波長(zhǎng)在136 400nm的電磁輻射（3）、電離輻射： 、射線 ，波長(zhǎng)短，能量高，有較強(qiáng)的殺傷力。6、化學(xué)殺菌劑和抑菌劑抑制(Inhibition)：在亞致死劑量因子作用下導(dǎo)致微生物生長(zhǎng)停止，但在移去這種因子后生長(zhǎng)仍可以恢復(fù)的生物學(xué)

51、現(xiàn)象。 死亡(Death)：在致死劑量因子或在亞致死劑量因子長(zhǎng)時(shí)間作用下，導(dǎo)致微生物生長(zhǎng)能力不可逆喪失，即使這種因子移去后生長(zhǎng)仍不能恢復(fù)的生物學(xué)現(xiàn)象防腐(Antiseptsis)：防腐是在某些化學(xué)物質(zhì)或物理因子作用下，能防止或抑制微生物生長(zhǎng)的一種措施，它能防止食物腐敗或防止其他物質(zhì)霉變。例如日常生活中以干燥、低溫、鹽腌或糖漬等防腐方法是保藏食品(物)的主要方式。具有防腐作用的化學(xué)物質(zhì)稱為防腐劑。消毒(Disinfection)：消毒是利用某種方法殺死或滅活物質(zhì)或物體中所有病原微生物的一種措施，它可以起到防止感染或傳播的作用。具有消毒作用的化學(xué)物質(zhì)稱為消毒劑(Disinfectant)，一般消毒

52、劑在常用濃度下只能殺死微生物的營(yíng)養(yǎng)體，對(duì)芽孢則無(wú)殺滅作用。滅菌(Sterilization)：滅菌是指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。滅菌后的物體不再有可存活的微生物。化療(Chemotherapy)：指利用具有選擇毒性的化學(xué)物質(zhì)如磺胺、抗生素等對(duì)生物體內(nèi)部被微生物感染的組織進(jìn)行治療，以殺死組織內(nèi)的病原微生物，但對(duì)機(jī)體本身無(wú)毒害作用的治療措施。控制微生物生長(zhǎng)的化學(xué)物質(zhì)：1. 抗微生物劑（ 抑菌劑 殺菌劑 溶菌劑）2. 抗代謝物 3. 抗生素本章思考題 p滅菌、消毒、防腐之間的區(qū)別。 p細(xì)菌的生長(zhǎng)繁殖與高等動(dòng)植物的有哪些異同?其典型生長(zhǎng)曲線可分幾期，其劃分依據(jù)是什么？

53、如何測(cè)定微生物的生長(zhǎng)繁殖？ 控制微生物生長(zhǎng)繁殖的措施有哪些？第七章 病毒和亞病毒病毒的定義：病毒在細(xì)胞外環(huán)境以形態(tài)成熟的顆粒形式，即毒粒（virion）存在。 病毒為具有獨(dú)立于其宿主進(jìn)化史的絕對(duì)細(xì)胞內(nèi)寄生物，它的DNA或RNA基因組能利用細(xì)胞的合成系統(tǒng)在活細(xì)胞內(nèi)復(fù)制、表達(dá)，并形成感染性顆粒的生物實(shí)體。病毒的特點(diǎn) u個(gè)體極?。耗芡ㄟ^(guò)細(xì)菌濾器，在電子顯微鏡下才可看見(jiàn) u無(wú)細(xì)胞結(jié)構(gòu)： 主要成分僅為核酸和蛋白質(zhì)，又稱“分子生物”。 u在細(xì)胞外，以毒粒的形式存在，不表現(xiàn)任何生命特征： u毒粒具有感染性： u核酸類型：僅含有一種核酸，DNA或RNAu嚴(yán)格的活細(xì)胞內(nèi)寄生：基因水平的寄生 u繁殖方式：不能生長(zhǎng)

54、也不進(jìn)行二均分裂，復(fù)制增值 u穩(wěn)定性：離體條件下，可長(zhǎng)期保持侵染力 u藥物敏感性：對(duì)抗生素及磺胺藥物不敏感，對(duì)干擾素敏感 病毒的分類原則 ：依據(jù)病毒形態(tài)、毒粒結(jié)構(gòu)、基因組、復(fù)制、化學(xué)組成在內(nèi)的毒粒性質(zhì)、抗原性質(zhì)以及生物學(xué)性質(zhì)進(jìn)行分類。病毒的鑒定：1 根據(jù)病毒感染的宿主范圍及感染表現(xiàn)的鑒定 不同病毒感染宿主機(jī)體引起不同的疾病癥狀 在單層細(xì)胞培養(yǎng)上所產(chǎn)生的致細(xì)胞病變效應(yīng)表現(xiàn) 2病毒的理化性質(zhì)鑒定 電鏡技術(shù)；超速離心技術(shù)；脂溶劑等理化因子對(duì)病毒感 染性的作用 3血細(xì)胞凝集性質(zhì)鑒定許多病毒能吸附于紅血球細(xì)胞表面產(chǎn)生凝集現(xiàn)象 4病毒的免役學(xué)鑒定免疫沉淀反應(yīng)、凝集反應(yīng)、酶聯(lián)免疫吸附測(cè)定、血凝抑制試驗(yàn)、中和

55、試驗(yàn)、免疫熒光、免疫電鏡、放射免疫以及單克隆抗體等技術(shù)病毒復(fù)制的時(shí)序性：病毒復(fù)制的時(shí)序性主要表現(xiàn)為基因組轉(zhuǎn)錄的時(shí)間早期轉(zhuǎn)錄： 早期蛋白主要參與病毒核酸復(fù)制、調(diào)節(jié)病毒基因組表達(dá)，以及改變或抑制宿主細(xì)胞大分子合成晚期轉(zhuǎn)錄：主要表達(dá)構(gòu)成子代毒粒所需的結(jié)構(gòu)蛋白亞病毒是比真病毒更小更簡(jiǎn)單的一類單分子病毒的總稱。 衛(wèi)星病毒 擬病毒和衛(wèi)星RNA 類病毒 朊病毒 思 考 題 1. 病毒殼體結(jié)構(gòu)有哪幾種對(duì)稱形式? 毒粒的主要結(jié)構(gòu)類型有哪些? 螺旋對(duì)稱殼體 二十面體對(duì)稱殼體 雙對(duì)稱結(jié)構(gòu) 根據(jù)病毒毒粒有無(wú)包膜以及殼體的對(duì)稱形式，可以將毒粒分為四種主要結(jié)構(gòu)類型： 裸露的二十面體毒粒； 裸露的螺旋毒粒； 有包膜的二十面體毒粒；