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1什么是微生物微生物：（microorganism，Microbe）指一群個(gè)體微小、結(jié)構(gòu)簡單，用肉眼難以看見或難以看清楚的低等生物的通稱。不是一個(gè)分類學(xué)上的名詞。主要包括：細(xì)胞型微生物細(xì)菌(真細(xì)菌和古細(xì)菌)、放線菌、立克次氏體、支原體、衣原體、螺旋體、酵母菌、真菌(霉菌和大型真菌) 、單細(xì)胞藻類和原生動(dòng)物無細(xì)胞結(jié)構(gòu)的微生物病毒、亞病毒特征可用小、簡、低來概括2.人類對(duì)微生物世界的認(rèn)識(shí)史（一）一個(gè)難以認(rèn)識(shí)的微生物世界微生物是存在與地球上最古老的生物，但直到大約300年以前才真正有意識(shí)地看到微生物，其原因是由于個(gè)體微小、群體外貌不顯、雜居混生、因果難聯(lián)。（二）微生物學(xué)發(fā)展的主要階段（重點(diǎn)）（1）史前期和初創(chuàng)期微生物的發(fā)現(xiàn)1676年，微生物學(xué)的先驅(qū)荷蘭人列文虎克（Antony van leeuwenhoek）首次觀察到了細(xì)菌。（2）奠基期（重點(diǎn)介紹巴斯德、科赫等重要代表人物的貢獻(xiàn)）；巴斯德的貢獻(xiàn)：徹底否定自然發(fā)生說；證實(shí)發(fā)酵由微生物引起；開創(chuàng)免疫學(xué)預(yù)防接種；發(fā)明了巴氏消毒法。科赫的貢獻(xiàn)：發(fā)明培養(yǎng)基并用純化微生物等一系列研究方法的創(chuàng)立；證實(shí)炭疽病病因炭疽桿菌；發(fā)現(xiàn)結(jié)核病病原結(jié)核桿菌；以及科赫原則。（3）發(fā)展期（與生命科學(xué)的其他學(xué)科一起共同發(fā)展）1897年發(fā)現(xiàn)了酵母菌的無細(xì)胞抽提液可將蔗糖轉(zhuǎn)化為酒精，并對(duì)葡萄糖進(jìn)行酒精發(fā)酵獲得成功。從此微生物進(jìn)入了生化研究階段，并誕生了生物化學(xué)學(xué)科。此后，微生物生理和生物化學(xué)兩個(gè)學(xué)科緊密結(jié)合，共同發(fā)展。（4）成熟期標(biāo)志：DNA結(jié)構(gòu)的雙螺旋模型建立。微生物成為分子生物學(xué)中的重要研究對(duì)象。a) 20世紀(jì)70年代后微生物成為生物工程學(xué)科的主角；b) 廣泛運(yùn)用分子生物學(xué)理論和現(xiàn)代研究方法，深刻揭示微生物的各種生命活動(dòng)規(guī)律；c) 以基因工程為主導(dǎo)，把傳統(tǒng)的工業(yè)發(fā)酵提高到發(fā)酵工程水平；d) 大量理論性、交叉性和應(yīng)用性、實(shí)驗(yàn)性分支學(xué)科飛速發(fā)展；e) 微生物基因組的研究3.研究微生物的重要意義（重點(diǎn)）從以下四個(gè)方面進(jìn)行闡述：（一） 微生物無處不在，我們無時(shí)不生活在“微生物的海洋”中；（二） 微生物在人們的日常生活、工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和醫(yī)藥、環(huán)保等方面有重要的應(yīng)用；（三） 微生物也有可能引起毀滅性的災(zāi)害；（四）、微生物學(xué)在生命科學(xué)中具有重要地位4.微生物的共同特性（舉例說明）（本章重點(diǎn)）體積小、面積大；吸收多，轉(zhuǎn)化快；生長旺，繁殖快；適應(yīng)強(qiáng)，易變異；分布廣，種類多。個(gè)體微小 一般微生物以m表示其大小 ；病毒用nm表示大小 結(jié)構(gòu)簡單 單細(xì)胞 ；簡單多細(xì)胞 ；無細(xì)胞 吸收多、轉(zhuǎn)化快代謝活躍：吸收、轉(zhuǎn)化物質(zhì)速度極快；發(fā)酵乳糖的細(xì)菌每小時(shí)可分解其自重的100010000倍；產(chǎn)朊假絲酵母合成蛋白質(zhì)的能力較大豆強(qiáng)100倍，較成年公牛強(qiáng)105倍代謝方式多樣：能利用的有機(jī)基質(zhì)極為廣泛，CO2 ；有機(jī)化能，無機(jī)化能，光能；好氧呼吸，厭氧呼吸，發(fā)酵，（兼性）；途徑多種多樣；產(chǎn)物多種多樣 生長旺、繁殖快繁殖快速：大腸桿菌在適宜條件下37 時(shí)的世代時(shí)間為18min，每24 h可分裂80次，即增殖數(shù)為1.2x1024；48h為2.21043個(gè)，約等于4000個(gè)地球的重量。 適應(yīng)強(qiáng)：抗逆性強(qiáng)：抗熱性 ；抗壓性 ；抗寒性 ；抗酸性 ；抗堿性 ；抗干燥性 ；抗缺氧性 ；抗輻射性 ；抗毒物性 休眠期長：具有特殊的休眠構(gòu)造（芽孢，孢子，胞囊）；菌絲體特異結(jié)構(gòu)（菌核，菌索）；芽孢休眠期可達(dá)幾年，幾百年，上千年 易變異：容易變異： 微生物的自然變異頻率可達(dá)10-510-10；變異可涉及各種形式：形態(tài)構(gòu)造，代謝途徑，生理特性，抗原抗性，產(chǎn)物種類，產(chǎn)物數(shù)量分布廣：分布廣泛：除了“明火”，火山噴發(fā)中心區(qū)和人為的無菌環(huán)境外，都有微生物的存在分類級(jí)寬 ；微生物橫跨了無細(xì)胞結(jié)構(gòu)生物、細(xì)胞結(jié)構(gòu)生物中的原核生物和真核生物；除動(dòng)物界和植物界外各界都為微生物而設(shè)。種類多微生物生物多樣性（物種多樣性） （1）目前已確定的微生物種數(shù)在十萬種左右，但仍正以每年發(fā)現(xiàn)幾百至上千個(gè)新種的趨勢在增加。 （2）未知的微生物仍是占絕大多數(shù)。目前我們所了解的微生物種類，至多也不超過生活在自然界中的微生物總數(shù)的10”，微生物生態(tài)學(xué)家較為一致地認(rèn)為，目前已知的已分離培養(yǎng)的微生物種類可能還不足自然界存在的微生物總數(shù)的1。分子生物學(xué)技術(shù)和方法的發(fā)展已經(jīng)揭示了運(yùn)用傳統(tǒng)的微生物學(xué)研究技術(shù)和方法獲得的微生物種類和種群數(shù)量僅僅占自然界存在總數(shù)的不到1。運(yùn)用分子生物學(xué)技術(shù)和方法獲得了與目前所知微生物的基因完全不同的基因組。 （3）自然界中微生物存在的數(shù)量往往超出一般人們的預(yù)料。每g土壤中細(xì)菌可達(dá)幾億個(gè)，放線菌孢子可達(dá)幾千萬個(gè)。人體腸道中菌體總數(shù)可達(dá)100萬億左右。每g新鮮葉子表面可附生100多萬個(gè)微生物。全世界海洋中微生物的總重量估計(jì)達(dá)280億噸。從這些數(shù)據(jù)資料可見微生物在自然界中的數(shù)量之巨。實(shí)際上我們生活在一個(gè)充滿著微生物的環(huán)境中。 （4）微生物橫跨了生物六界系統(tǒng)中無細(xì)胞結(jié)構(gòu)生物病毒界和細(xì)胞結(jié)構(gòu)生物中的原核生物界、原生生物界、菌物界，除了動(dòng)物界、植物界外，其余各界都是為微生物而設(shè)立的，范圍極為寬廣。 （5）根據(jù)C. Woese1977年提出的生命三域的理論，微生物也占據(jù)了古菌、細(xì)菌和真核生物三域。微生物形態(tài)與結(jié)構(gòu)的多樣性 形態(tài)多樣性：球形，桿形，螺旋形，方形，其他各種形狀 大小多樣性：病毒nm，細(xì)菌 m, 大型真菌幾10幾cm 結(jié)構(gòu)多樣性：無細(xì)胞結(jié)構(gòu)，單細(xì)胞結(jié)構(gòu)，多細(xì)胞結(jié)構(gòu)；有或無多種多樣的特殊結(jié)構(gòu) 微生物的代謝多樣性 （1）微生物代謝的底物多樣性 是其他生物所不可比擬的。微生物能利用的基質(zhì)十分廣泛，是任何其他生物所望塵莫及的，從無機(jī)的CO2到有機(jī)的酸、醇、糖類、蛋白質(zhì)、脂類等，從短鏈、長鏈到芳香烴類，以及各種多糖大分子聚合物(果膠質(zhì)、纖維素等)和許多動(dòng)、植物不能利用、甚至對(duì)其他生物有毒的物質(zhì)，都可以成為微生物的良好碳源和能源。 （2）微生物的代謝方式多樣性 既可以CO2為碳源進(jìn)行自養(yǎng)型生長，也可以有機(jī)物為碳源進(jìn)行異養(yǎng)型生長；既可以光能為能源，也可以化學(xué)能為能源。既可在有O2條件下生長，又可在無 O2條件下生長。 （3）代謝的中間體和產(chǎn)物多樣性 有各種各樣的酸、醇、氨基酸、蛋白 質(zhì)、脂類、糖類等等。 （4）代謝速率的多樣性 如在適宜環(huán)境下，大腸桿菌每小時(shí)可消耗的糖類相當(dāng)于其自身重量的2 000倍。以同等體積計(jì)，一個(gè)細(xì)菌在1小時(shí)內(nèi)所消耗的糖即可相當(dāng)于人在500年時(shí)間內(nèi)所消耗的糧食。微生物的遺傳與變異多樣性（1）在微生物中攜帶遺傳信息的物質(zhì)及其方式具有多樣性 在原核微生物中，染色體、質(zhì)粒也攜帶遺傳信息；真核微生物中，染色體和細(xì)胞器都有能自主獨(dú)立復(fù)制的DNA；病毒攜帶的核酸可以是DNA，也可以是RNA，如朊病毒甚至用蛋白質(zhì)作增殖模板。RNA病毒和朊病毒都不遵守DNA RNA 蛋白質(zhì)這一中心法則。 （2）微生物的繁殖方式相對(duì)于動(dòng)植物的繁殖也具有多樣性 細(xì)菌以二裂法為主，個(gè)別可由性接合的方式繁殖；放線菌可以菌絲和分生孢子繁殖；霉菌可由菌絲、無性孢子和有性孢子繁殖，無性孢子和有性孢子又各有不同的方式和形態(tài)；酵母菌可由出芽方式和形成子囊孢子方式繁殖。（3）微生物繁殖速率的多樣性 以二裂法繁殖的細(xì)菌具有驚人的繁殖速率。如在適宜條件下，大腸桿菌37時(shí)世代時(shí)間為18分鐘，每24小時(shí)可分裂80次，每24小時(shí)的增殖數(shù)為 1.2 x 1024個(gè)。許多深?；蚴葔何⑸锏纳L代時(shí)遠(yuǎn)較大腸桿菌長，幾天、幾月者都有。 （4）微生物變異的多樣性 由于個(gè)體小，結(jié)構(gòu)簡單，繁殖快，與外界環(huán)境直接接觸等原因，很容易發(fā)生變異，一般自然變異的頻率可達(dá)1051010，而且在很短時(shí)間內(nèi)出現(xiàn)大量的變異后代。變異具有多樣性，其表現(xiàn)可涉及到任何性狀，如形態(tài)構(gòu)造、代謝途徑、抗性、抗原性的形成與消失、代謝產(chǎn)物的種類和數(shù)量等等。微生物的抗性多樣性 微生物具有抗逆多樣性（極強(qiáng)的抗熱性、抗寒性、抗鹽性、抗干燥性、抗酸性、抗堿性、抗壓性、抗缺氧、抗輻射和抗毒物等能力。） 抗熱性、抗寒性（已從近于100條件下的溫泉中分離到了高溫芽孢桿菌，并觀察到在105時(shí)還能生長。細(xì)菌芽孢具有高度抗熱性，100 下可生存。許多細(xì)菌也耐冷和嗜冷，有些在-12下仍可生活，造成貯藏于冰箱中的肉類、魚類和蔬菜水果的腐敗。人們常用冰箱(+4)、低溫冰箱(-20)、干冰(-70)、液氮(-196)來保藏菌種，都具有良好的效果。）抗酸堿性（嗜酸菌可以在pH為0.5的強(qiáng)酸環(huán)境中生存，而硝化細(xì)菌可在pH 9.4、脫氮硫桿菌可在pH10.7的環(huán)境中活動(dòng)。在含鹽高達(dá)2325%的“死?！敝腥杂邢喈?dāng)多的嗜鹽菌生存。） 抗高滲性（在糖漬蜜餞、蜂蜜等高滲物中同樣有高滲酵母等微生物活動(dòng)，從而往往引起這些物品的變質(zhì)。） 抗逆結(jié)構(gòu)的多樣性（微生物在不良條件下很容易進(jìn)入休眠狀態(tài)，某些種類甚至?xí)纬商厥獾男菝邩?gòu)造，如芽孢、分生孢子、孢囊等。有些芽孢在休眠了幾百年，甚至上千年之后仍有活力。）微生物的生態(tài)分布多樣性 n 微生物在自然界中，除了“明火”、火山噴發(fā)中心區(qū)和人為的無菌環(huán)境外，到處都有分布，上至幾十千米外的高空，下至地表下幾百米的深處，海洋上萬米的水底層，土壤、水域、空氣，動(dòng)植物和人類體內(nèi)外，都分布有各種不同的微生物，可以說無處不在。即使是同一地點(diǎn)同一環(huán)境，在不同的季節(jié)，如夏季和冬季，微生物的數(shù)量、種類、活性、生物鏈成員的組成等等有明顯的不同。顯示了微生物生態(tài)分布的多樣性。 n 深?；鹕娇谌棠透邷氐募?xì)菌 n 紅海鹽灘上的耐鹽細(xì)菌 n 美國加州金礦毒液中的耐酸細(xì)菌 n 某些細(xì)菌，可分解某些含放射性元素的廢料（鈾） n 地下2800米深處的細(xì)菌能夠利用鈾礦中的放射性鈾元素把地下水分子分解生成氫氣，再利用氫氣和硫酸鹽合成其生長需要的能量和物質(zhì)。 n 沙漠中發(fā)現(xiàn)地球最強(qiáng)悍細(xì)菌 n 4萬米高空新發(fā)現(xiàn)3種抗紫外線細(xì)菌 n 美國加利福尼亞莫諾湖研究區(qū)第一節(jié) 細(xì)菌的形態(tài)和大?。ㄒ话憬榻B）1、細(xì)菌的基本形態(tài)：球形、桿形和螺旋形2、細(xì)菌的特殊形態(tài)：舉例：古細(xì)菌的星形、葉形等；3、細(xì)菌的異常形態(tài)介紹外界因素培養(yǎng)時(shí)間、培養(yǎng)溫度、培養(yǎng)基成分、濃度、pH值等環(huán)境條件對(duì)細(xì)菌形態(tài)都有明顯的影響。一般處于幼齡階段和生長條件適宜時(shí)，細(xì)菌形態(tài)正常、整齊，表現(xiàn)出特定的形態(tài)。在較老的培養(yǎng)物中，或不正常的條件下，細(xì)胞常出現(xiàn)不正常形態(tài)，尤其是桿菌，有的細(xì)胞膨大，有的出現(xiàn)梨形，有的產(chǎn)生分枝，有時(shí)菌體顯著伸長以至呈絲狀等異常形態(tài)。若將它們轉(zhuǎn)移到新鮮培養(yǎng)基中或適宜的培養(yǎng)條件下又可恢復(fù)原來的形態(tài)。4、細(xì)菌的大小a) 測量細(xì)菌大小的單位：微米b) 細(xì)菌大小的表示方法：球菌：直徑 桿菌： 寬長 螺菌： 寬、長、螺距c) 細(xì)菌的大小 通常球菌直徑：0.2 1.5 m， 桿菌:長1 5 m, 寬0.5 1 m。例如：大腸桿菌：平均長度：2 m ； 寬度0.5m 1500個(gè)大腸桿菌頭尾相接等于3mm;109個(gè)大腸桿菌重1 mg. 由于菌種不同，細(xì)菌的大小存在很大的差異；對(duì)于同一個(gè)菌種，細(xì)胞的大小也常隨著菌齡變化。另外，對(duì)于同一個(gè)菌種染色前后其細(xì)胞大小都有所不同。所以，有關(guān)細(xì)菌大小的記載，常是平均值或代表性數(shù)值。5、細(xì)菌的染色a) 細(xì)菌染色的概述b) 細(xì)菌的革蘭氏染色（重點(diǎn)）（1） 革蘭氏染色的過程革蘭氏染色原理：第一步：結(jié)晶紫使菌體著上紫色第二步：碘和結(jié)晶紫形成大分子復(fù)合物，分子大，能被細(xì)胞壁阻留在細(xì)胞內(nèi)。第三步：酒精脫色，細(xì)胞壁成分和構(gòu)造不同，出現(xiàn)不同的反應(yīng)。G+ 菌：細(xì)胞壁厚，肽聚糖含量高，交聯(lián)度大，當(dāng)乙醇脫色時(shí)，肽聚糖因脫水而孔徑縮小，故結(jié)晶紫-碘復(fù)合物被阻留在細(xì)胞內(nèi)，細(xì)胞不能被酒精脫色，仍呈紫色。G菌：肽聚糖層薄，交聯(lián)松散，乙醇脫色不能使其結(jié)構(gòu)收縮，因其含脂量高,乙醇將脂溶解，縫隙加大，結(jié)晶紫-碘復(fù)合物溶出細(xì)胞壁，酒精將細(xì)胞脫色，細(xì)胞無色。第四步：番紅復(fù)染后呈紅色。結(jié)果: 革蘭氏陽性菌紫色； 革蘭氏陰性菌紅色。 （2） 革蘭氏染色的意義第二節(jié) 細(xì)菌細(xì)胞的結(jié)構(gòu)1. 細(xì)菌細(xì)胞的一般構(gòu)造（1）細(xì)胞壁A、細(xì)胞壁的概念和功能（一般介紹）B、革蘭氏陽性細(xì)菌（G+）細(xì)胞壁的組成（重點(diǎn)和難點(diǎn)）C、革蘭氏陰性細(xì)菌(G-)細(xì)胞壁的結(jié)構(gòu)和組成（重點(diǎn)）D、革蘭氏陽性細(xì)菌和革蘭氏陰性細(xì)菌細(xì)胞壁的比較5、作用于細(xì)菌細(xì)胞壁肽聚糖的酶和抗生素6、革蘭氏染色的機(jī)理和注意事項(xiàng)（2）功能：細(xì)胞壁的功能 磷壁酸的功能 脂多糖的功能第二節(jié) 細(xì)菌細(xì)胞的結(jié)構(gòu)細(xì)胞膜細(xì)胞膜（一般介紹）1、 細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)與化學(xué)組成2、 原核細(xì)胞細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)和組成原核細(xì)胞膜的功能細(xì)胞膜的功能：選擇性進(jìn)行細(xì)胞內(nèi)外物質(zhì)交換和運(yùn)送；維持細(xì)胞內(nèi)正常滲透壓的結(jié)構(gòu)屏障；合成細(xì)胞壁及糖被（莢膜和粘液層）的重要場所；參與生物氧化和能量產(chǎn)生；是鞭毛著生的位點(diǎn)，并可為鞭毛運(yùn)動(dòng)提供能量。 （三）細(xì)胞質(zhì)及其內(nèi)含物（一般介紹）1、細(xì)胞質(zhì)2、核糖體3、貯藏性顆粒：異染粒、聚羥丁酸、肝糖粒、淀粉粒、脂肪粒、硫粒和液泡4、氣泡5、質(zhì)粒（重點(diǎn)） 質(zhì)粒的大??；質(zhì)粒的種類；n 大腸桿菌的F因子n 細(xì)菌抗藥質(zhì)粒（R因子）n 大腸桿菌素質(zhì)粒（Col因子）n 降解質(zhì)粒n Vi質(zhì)粒（virulence plasmid）n 等等 質(zhì)粒的特點(diǎn)：n 可以在細(xì)胞質(zhì)中獨(dú)立于染色體之外（即以游離狀態(tài)）存在，也可以插入到染色體上以附加體的形式存在；n 在細(xì)胞分裂時(shí)，可以不依賴于細(xì)菌染色體而獨(dú)立進(jìn)行自我復(fù)制，也可以插入到細(xì)菌染色體中與染色體一道進(jìn)行復(fù)制；n 質(zhì)?？梢酝ㄟ^轉(zhuǎn)化、轉(zhuǎn)導(dǎo)、或接合作用而由一個(gè)細(xì)胞轉(zhuǎn)移到另一個(gè)細(xì)胞，使兩個(gè)細(xì)胞都成為帶有質(zhì)粒的細(xì)胞；n 質(zhì)粒對(duì)于細(xì)胞生存并不是必要的。（四） 核區(qū)（一般介紹）二、細(xì)菌細(xì)胞的特殊構(gòu)造芽胞：（1）芽孢的形態(tài)、大小和著生位置（2）能形成芽孢的細(xì)菌種類（3）芽孢的組成和結(jié)構(gòu)（4）芽孢的形成過程（5）芽孢的特性（6）芽孢抗熱機(jī)制（7）芽孢的本質(zhì)（8）研究芽孢的意義（9）伴胞晶體第二節(jié) 細(xì)菌細(xì)胞的結(jié)構(gòu)細(xì)菌細(xì)胞的特殊結(jié)構(gòu)（2） 糖被（重點(diǎn)）1、糖被的類型: 莢膜或大莢膜 微莢膜 粘液層 菌膠團(tuán)2、糖被的化學(xué) :組成因種和生境而異，除水外，主要是多糖（包括同型多糖和異型多糖），此外還有多肽，蛋白質(zhì)，糖蛋白等。3、糖被的生理功能 保護(hù)作用：抗干燥、抗侵染、抗吞噬；貯藏養(yǎng)料，是細(xì)胞外碳源和能源的儲(chǔ)備物質(zhì)；透性選擇：防止重金屬離子的毒害；附著作用：唾液鏈球菌齲齒；菌體間的信息識(shí)別作用；堆積代謝廢物。 44 4、糖被與生產(chǎn)實(shí)踐的關(guān)系:應(yīng)用：糖被也可以成為有價(jià)值的材料。如：Leucomostoc mesenteroides 的葡聚糖莢膜已用于生產(chǎn)代血漿的主要成分右旋糖酐和葡聚糖凝膠制劑；從野菜黃單胞菌（Xanthomonas campestris）莢膜提取黃原膠，它是優(yōu)良的食品添加劑，又是石油開采中優(yōu)良的壓漿劑； 用產(chǎn)菌膠團(tuán)的菌進(jìn)行污水處理等； 進(jìn)行細(xì)菌鑒定。危害：食品變質(zhì)發(fā)粘；增強(qiáng)致病力；造成嚴(yán)重齲齒等。5、糖被糖被與菌落形態(tài)6、糖被的形成條件:光滑（Smooth,S-)型菌落產(chǎn)莢膜的細(xì)菌在固體培養(yǎng)基上形成的菌落表面濕潤、有光澤、呈粘液狀，稱S-型菌落;粗糙（Rough,R-)型菌落不產(chǎn)莢膜的細(xì)菌形成的菌落表面干燥、粗糙、稱R-型菌落（三）鞭毛（重點(diǎn)）1、概念:某些細(xì)菌表面由細(xì)胞內(nèi)生出的細(xì)長、波曲、毛發(fā)狀的結(jié)構(gòu)。鞭毛具有運(yùn)動(dòng)功能，一般認(rèn)為鞭毛靠鞭毛絲旋轉(zhuǎn)而動(dòng)，它們是細(xì)菌的“運(yùn)動(dòng)器官”。2、鞭毛的觀察:一般情況下：菌落形狀大，薄且不規(guī)則，邊緣極不平整，可能有鞭毛。菌落十分圓滑，邊緣平整且相對(duì)較厚，可能沒有鞭毛。3、鞭毛的組成與結(jié)構(gòu)4、菌毛:某些菌體表面存在的短而多的附屬物。纖毛比鞭毛更短、更細(xì)，且又直又硬。數(shù)量很多，不具有運(yùn)動(dòng)功能，與菌的致病性有關(guān)(主要是吸附)。Ppt第二章124開始，這個(gè)word沒有第三節(jié) 細(xì)菌的繁殖1、細(xì)菌的繁殖方式（一般介紹）1）無性繁殖2）有性繁殖2、細(xì)菌的無性繁殖1）同形裂殖2）異形裂殖第四節(jié) 細(xì)菌的群體形態(tài)1、幾個(gè)概念：1）菌落：在固體培養(yǎng)基上,由單個(gè)母細(xì)胞繁殖形成的肉眼可見的子細(xì)胞集合。2）菌苔：在固體培養(yǎng)基上,由大量細(xì)胞密集生長,結(jié)果長成的連接成一片的“菌落”集合 。2、細(xì)菌的固體培養(yǎng)特征3、細(xì)菌的液體培養(yǎng)特征Ppt150頁碼開始在這個(gè)word 沒有第三章 真核微生物的形態(tài)、構(gòu)造和功能第一節(jié) 概述一、幾個(gè)概念（一般介紹）1、 真核微生物一類具有核膜，能進(jìn)行有絲分裂，細(xì)胞質(zhì)中存在線粒體或同時(shí)存在葉綠體等多種細(xì)胞器的生物2、 真菌3、 菌物界指一大群無葉綠素、依靠細(xì)胞表面吸收有機(jī)養(yǎng)料、細(xì)胞壁一般含有幾丁質(zhì)的真核微生物。一般包括真菌、粘菌和假菌。二、真核微生物的主要類群真菌：指具有細(xì)胞壁，不含葉綠素，無根莖葉的分化，以產(chǎn)生大量孢子進(jìn)行繁殖，以寄生 或腐生方式生存的真核微生物,包括酵母菌,霉菌,蕈菌.真菌的特點(diǎn)：無葉綠素，不能進(jìn)行光合作用；一般具有發(fā)達(dá)的菌絲體；細(xì)胞壁多數(shù)含幾丁質(zhì)；營養(yǎng)方式為異養(yǎng)吸收型；以產(chǎn)生大量無性和（或）有性孢子的方式進(jìn)行繁殖；陸生性較強(qiáng)。第二節(jié) 酵母菌酵母菌是一類單細(xì)胞真菌的俗稱，泛指能發(fā)酵糖類的各種單細(xì)胞真菌，分類學(xué)上分屬于子囊菌綱和半知菌類。酵母菌一般具有以下五個(gè)特點(diǎn)：個(gè)體一般以單細(xì)胞狀態(tài)存在；多數(shù)營出芽繁殖也有的裂殖；能發(fā)酵糖類產(chǎn)能；細(xì)胞壁常含甘露聚糖；喜在含糖量較高、酸度較 大的水生環(huán)境中生長。一、酵母菌的生長環(huán)境 偏酸性的含糖環(huán)境中（例如，在水果、蔬菜、蜜餞的表面和在果園土壤中最為常見） 油田和煉油廠附近土層中也很易分離到能利用烴類的酵母菌二、酵母菌和人類的關(guān)系 酵母菌是人類的第一種“家養(yǎng)微生物”。 乙醇和有關(guān)飲料的生產(chǎn)，面包的制造，甘油的發(fā)酵，石油及油品的脫蠟 飼用、藥用或食用單細(xì)胞蛋白 從酵母菌體中提取核酸、輔酶A、細(xì)胞色素c、凝血質(zhì)和維生素 等生化藥物 作為遺傳工程中具有良好發(fā)展前途的受體菌 酵母菌在水產(chǎn)上的應(yīng)用三、酵母菌的形態(tài)結(jié)構(gòu)1、 形態(tài)細(xì)胞的形態(tài)通常有球狀、卵圓狀、橢圓狀、柱狀或香腸狀等多種 2、大小3、細(xì)胞結(jié)構(gòu)細(xì)胞壁（重點(diǎn)和難點(diǎn)）三明治結(jié)構(gòu)：外層為甘露聚糖(mannan) 內(nèi)層為葡聚糖 (glucan)，其間夾有一層蛋白質(zhì)分子出芽痕和誕生痕：酵母出芽繁殖時(shí)，子細(xì)胞與母細(xì)胞分離，在子、母細(xì)胞壁上都會(huì)留下痕跡。在母細(xì)胞的細(xì)胞壁上出芽并與子細(xì)胞分開的位點(diǎn)稱出芽痕，子細(xì)胞細(xì)胞壁上的位點(diǎn)稱誕生痕。細(xì)胞膜:含甾醇細(xì)胞核（nucleus）：真核酵母具有由多孔核膜包裹著的細(xì)胞核，核膜是一種雙層單位膜，上面有大量的核孔。液泡 線粒體（mitochondria）核糖體：80S(40S+60S)微體貯藏物質(zhì) 主要包含3類化合物：多糖、脂質(zhì)和多磷酸四、酵母菌的繁殖五、酵母菌的培養(yǎng)特征四、酵母菌的繁殖方式和生活史(一)無性繁殖1、芽殖（budding） 芽殖是酵母菌最常見的繁殖方式在良好的營養(yǎng)和生長條件下 進(jìn)行.常形成假菌絲、真菌絲、芽孢子、芽蒂、芽痕。出芽方式：多邊出芽、兩端出芽、三邊出芽、單邊出芽。環(huán)境適宜時(shí)，可出現(xiàn)假菌絲。假菌絲：酵母菌在一定條件下培養(yǎng)，產(chǎn)生的芽體與母細(xì)胞不分離形成的特殊形態(tài)。芽殖過程：母細(xì)胞形成小突起（AD） 核裂（EG） 原生質(zhì)分配（HI） 新膜形成（JK） 形成新細(xì)胞壁（L）2、裂殖裂殖:借細(xì)胞橫分裂法繁殖,與細(xì)菌類似.3、產(chǎn)生無性孢子擲孢酵母屬等少數(shù)酵母菌在卵圓形的營養(yǎng)細(xì)胞上生出的小梗上形成擲孢子。（二）有性繁殖酵母菌以形成子囊和子囊孢子的方式進(jìn)行有性繁殖。(三)生活史 1營養(yǎng)體既可以單倍體(n)也可以二倍體(2n)形式存在 （釀酒酵母）n 其特點(diǎn)為：u 一般情況下都以營養(yǎng)體狀態(tài)進(jìn)行出芽繁殖u 營養(yǎng)體既可以單倍體形式存在，也能以二倍體形式存在u 在特定條件下進(jìn)行有性繁殖 2營養(yǎng)體只能以單倍體(n)形式存在 n （八孢裂殖酵母）n 其主要特點(diǎn)是： 營養(yǎng)細(xì)胞為單倍體 無性繁殖以裂殖方式進(jìn)行 二倍體細(xì)胞不能獨(dú)立生活，故此階段很短 3營養(yǎng)體只能以二倍體(2n)形式存在n （路德類酵母）n 其特點(diǎn)為： 營養(yǎng)體為二倍體，不斷進(jìn)行芽殖，此階段較長 單倍體的子囊孢子在子囊內(nèi)發(fā)生接合 單倍體階段僅以子囊孢子形式存在，故不能進(jìn)行獨(dú)立生活五、酵母菌的菌落n 酵母菌菌落形態(tài)n 較濕潤、較透明、表面較光滑、容易挑起、菌落質(zhì)地均勻，正面和方面以及邊緣與中央部位的顏色一致等特點(diǎn)。n 較大、較厚、外觀較稠和較不透明、顏色比較單調(diào)，多乳白色或礦燭色。第三節(jié) 絲狀真菌霉菌（mould，mold）是絲狀真菌（filamentous fungi）的一個(gè)通俗名稱，意即“引起物質(zhì)霉變的真菌” 一、絲狀真菌的生長環(huán)境 分布：在自然界分布相當(dāng)廣泛，無所不在， 而且種類和數(shù)量驚人。一般情況下，霉菌在潮濕的環(huán)境下易于生 長，特別是偏酸性的基質(zhì)當(dāng)中。二、絲狀真菌和人類的關(guān)系 工業(yè)應(yīng)用：如檸檬酸、葡萄糖酸，淀粉酶、蛋白酶和纖維素酶，青霉素、頭孢霉素、甾體內(nèi)激素，以及霉菌在生物防治、污水處理和生物測定等方面的應(yīng)用等 生產(chǎn)各種傳統(tǒng)食品：釀制醬、醬油、干酪 基本理論研究是研究微生物遺傳學(xué)的良好實(shí)驗(yàn)材料 工農(nóng)業(yè)產(chǎn)品的霉變 引起植物病害：可引起3萬種植物病害 引起動(dòng)物疾?。核a(chǎn)動(dòng)物水霉病和鰓霉病 產(chǎn)生毒素：黃曲霉毒素三、絲狀真菌的形態(tài)結(jié)構(gòu)ppt第41三章1、形態(tài)2、大小二、 細(xì)胞結(jié)構(gòu)細(xì)胞壁（重點(diǎn)和難點(diǎn)）細(xì)胞膜:含甾醇細(xì)胞核（nucleus）：真核液泡 線粒體（mitochondria）核糖體：80S(40S+60S)微體貯藏物質(zhì) 主要包含3類化合物：多糖、脂質(zhì)和多磷酸四、絲狀真菌的繁殖（重點(diǎn)）五、絲狀真菌的培養(yǎng)特征六、絲狀真菌的代表屬第一節(jié) 病毒的形態(tài)大小和化學(xué)組成概述一、病毒的概念和基本特點(diǎn)形體極其微小:必須在電子顯微鏡下才能觀察，一般都可通過細(xì)菌濾器沒有細(xì)胞構(gòu)造 每一種病毒只含有一種核酸，不是DNA就是RNA 既無產(chǎn)能酶系也無蛋白質(zhì)合成系統(tǒng) 通過核酸的復(fù)制和核酸蛋白裝配的形式進(jìn)行增殖 在離體條件下，能以無生命的化學(xué)大分子狀態(tài)存在 ，并長期保持侵染活力對(duì)一般抗生素不敏感，但對(duì)干擾素敏感 一些病毒的核酸能整合到宿主的基因組中，并誘發(fā)潛伏性感染二、病毒的類群 三、病毒的大小測定單位是納米（109)，多數(shù)病毒的直徑在100nm以下；絕大多數(shù)病毒是能通過細(xì)菌濾器；須用電鏡才能觀察到其具體形態(tài)和大小。四、病毒的形態(tài)個(gè)體形態(tài)：彈狀、卵圓形、蝌蚪狀、桿狀、磚形、絲狀和球形群體形態(tài)：n 包涵體存在于被感染細(xì)胞內(nèi)，光學(xué)顯微鏡可見（病毒顆粒很小，電鏡下可見）。被認(rèn)為是病毒引起的細(xì)胞病變，包涵體屬于蛋白質(zhì)性質(zhì)，多為圓型，卵圓形或不定形。大多數(shù)病毒在宿主細(xì)胞中形成的包涵體是由完整的病毒顆?；蛏形囱b配的病毒亞基聚集而成的小體；少數(shù)是宿主細(xì)胞對(duì)病毒感染的反應(yīng)產(chǎn)物。 特點(diǎn)：1、一般包涵體含有一個(gè)或多個(gè)病毒粒子，亦有不含的。2、部位不一：有的在細(xì)胞質(zhì)中，有的在細(xì)胞核中 n 噬菌斑（plaque）：指因噬菌體引起菌苔上形成的“負(fù)菌落”。n 空斑(plaque)：指因動(dòng)物病毒引起宿主單層細(xì)胞培養(yǎng)物裂解而產(chǎn)生的斑塊。n 枯斑(lesion)：指因植物病毒引起葉片局部壞死而產(chǎn)生的斑塊。五、病毒的化學(xué)組成 （一）核酸n 不同的病毒不僅核酸類型不同，而且含量差別也較大。流感病毒的核酸僅占1%，煙草花葉病毒的為5%，大腸桿菌噬菌體占50%。復(fù)雜的病毒粒子往往需要更多的核酸（例幾百個(gè)基因）簡單的病毒粒子往往需要更少的核酸（例幾個(gè)基因）一般病毒粒子的核酸長度是一定的，一般由100250,000個(gè)核苷酸組成。 n 堿基含量不一樣，一般G-C含量可能在35-75%之間。有些還會(huì)含異常的堿基，如大腸桿菌噬菌體含有5-羥甲基嘧啶脫氧核苷酸。n 病毒的核酸，不僅可使宿主細(xì)胞發(fā)生病變，而且還能自我復(fù)制，產(chǎn)生完整的子代病毒；經(jīng)誘變處理的病毒核酸，亦可使病毒發(fā)生變異 n 除去蛋白質(zhì)外殼的核酸（又叫感染性核酸），其感染范圍比完整的病毒粒子廣泛，但感染力較低，通常只有完整病毒粒子的1百萬分之一。（二）蛋白質(zhì)n 構(gòu)成病毒粒子外殼、保護(hù)病毒核酸免受核酸酶及其它理化因子的破壞。n 決定病毒感染的特異性，與易感細(xì)胞表面存在的受體具特異性親和力，促使病毒粒子的吸附。 n 決定病毒的抗原性，并能刺激機(jī)體產(chǎn)生相應(yīng)的抗體。n 病毒蛋白質(zhì)還構(gòu)成病毒組成中的酶。 大而復(fù)雜的具有分解性 如溶菌酶 合成性 RNA聚合酶(三)包膜n 類脂來自宿主細(xì)胞膜n 附屬物，如刺突（spike）n 決定其宿主專一性和侵染性的重要因素六、病毒的結(jié)構(gòu)和對(duì)稱形式（重點(diǎn)）病毒粒子：指成熟的、結(jié)構(gòu)完整的、有感染性的單個(gè)病毒。在電鏡下具特定的形態(tài)，病毒=病毒粒子 病毒的基本結(jié)構(gòu)n 衣殼粒（capsomere）： 又稱子粒（電鏡下），它是構(gòu)成病毒粒子的最小形態(tài)單位，每個(gè)衣殼體是由1-6個(gè)同種多肽分子折疊纏繞而成的蛋白質(zhì)單位，病毒的不同部位的衣殼粒可由不同的多肽分子組成。n 衣殼(capsid)： 又名殼體、又稱蛋白質(zhì)外鞘或蛋白質(zhì)外殼 。支架結(jié)構(gòu)、抗原成份、保護(hù)核酸衣殼粒以對(duì)稱而有規(guī)律地排列成桿狀、球狀。n 核衣殼（nucleocapsid）： 它是病毒蛋白質(zhì)和病毒核酸的合稱，又稱核殼體。病毒結(jié)構(gòu)的其它部分n 囊膜：又稱包膜、被膜、外膜、封套，由脂類和多糖組成，這種結(jié)構(gòu)具有高度的穩(wěn)定性，能夠保護(hù)病毒核酸不致于在細(xì)胞外環(huán)境中受到破壞。n 刺突：長在包膜上的結(jié)構(gòu)，有利于病毒吸附。 根據(jù)衣殼粒的排列方式不同,病毒可分為：n 螺旋對(duì)稱(桿狀)n 廿面體(球狀)n 復(fù)合對(duì)稱第二節(jié) 病毒的繁殖一、病毒繁殖的特點(diǎn)二、烈性病毒繁殖的主要過程（重點(diǎn)和難點(diǎn)）1、 吸附：具高度專一性，以敏感細(xì)胞表面具有特異表面化學(xué)組成作為接受位。如人和靈長動(dòng)物具有脂蛋白受體。 n 特點(diǎn):具高度專一性，以敏感細(xì)胞表面具有特異表面化學(xué)組成作為接受位。如人和靈長動(dòng)物具有脂蛋白受體。 n 影響因素：噬菌體數(shù)量、陽離子、輔助因子、溫度。2、 侵入：有細(xì)胞壁和無細(xì)胞壁侵入方式不一樣 n 侵入的方式:借吞噬作用 具囊膜的病毒:其囊膜首先與細(xì)胞膜溶合,脫去囊膜,核衣殼直接侵入胞質(zhì)中受體相互作用 以完整的病毒粒子直接通過膜,進(jìn)入胞質(zhì).3、 生物合成(增殖)：核酸和蛋白質(zhì)的合成 n 增殖過程中基因表達(dá)特點(diǎn) 基因表達(dá)的時(shí)序性： 基因表達(dá)的順序?yàn)?早期表達(dá)；次早期表達(dá)；核酸復(fù)制；晚期表達(dá)（P70 ，圖37） 前一次表達(dá)產(chǎn)物含后一次表達(dá)的mRNA 聚合酶 晚期表達(dá)的結(jié)果是合成了各種裝配蛋白和溶菌酶4、 裝配：病毒核酸的復(fù)制與病毒蛋白質(zhì)的合成是分開進(jìn)行的。由分別合成好的核酸與蛋白質(zhì)組合成完整的、新的病毒粒子的過程，稱為裝配（或稱組裝、聚集、成熟）5、 釋放 三、病毒的一步生長曲線噬菌體（Phager）：是侵染細(xì)菌、放線菌等細(xì)胞型微生物的病毒。 （一）噬菌體的形態(tài)結(jié)構(gòu)除特異性宿主外與普通的病毒無區(qū)別基本形態(tài)：蝌蚪、微球狀、絲狀（二）噬菌體的分類及繁殖 根據(jù)與宿主細(xì)胞關(guān)系，可分為烈性噬菌體、溫和噬菌體。 1、烈性噬菌體：進(jìn)入菌體立即就會(huì)改變宿主性質(zhì)，大量產(chǎn)生新噬菌體，導(dǎo)致菌體裂解死亡。繁殖過程裂解性周期、增殖性周期：吸附 侵入 復(fù)制 裝配與釋放2、溫和噬菌體該噬菌體侵入宿主細(xì)胞后，由于前者的基因組整合到后者的基因組中，其DNA隨宿主細(xì)胞DNA的復(fù)制而復(fù)制，但并不合成噬菌體蛋白質(zhì)，也不裂解宿主細(xì)胞，偶爾一代中有個(gè)別裂解釋放出新的子代噬菌體，但在許多代不發(fā)生裂解又檢查不到噬菌體存在，但它們中有產(chǎn)生成熟噬菌體粒子的潛在能力。這種噬菌體稱為溫和噬菌體。如噬菌體這種現(xiàn)象稱為溶源性，這種被溫和噬菌體感染的細(xì)胞稱為溶源性細(xì)胞（溶源菌）溶原性細(xì)菌的特點(diǎn)： 可穩(wěn)定遺傳：子代細(xì)菌都含有原噬菌體，均具有溶原性。 可自發(fā)裂解：溫和噬菌體的核酸也可從宿主DNA上脫落下來，恢復(fù)原來的狀態(tài)，進(jìn)行大量的復(fù)制，變成烈性噬菌體，自發(fā)裂解幾率10-210-5 。 可誘導(dǎo)裂解：用化學(xué)、物理方法誘導(dǎo) 具有“免疫性”：溶原菌對(duì)其本身產(chǎn)生的噬菌體或外來的同源的噬菌體不敏感。 可復(fù)愈：自然遺失前噬菌體，但不發(fā)生自發(fā)裂解和誘導(dǎo)裂解 溶源轉(zhuǎn)變：由于溶原菌整合了溫和噬菌體的核酸而使自己產(chǎn)生一些新的生理特征。第三節(jié) 亞病毒1、 類病毒沒有衣殼包圍的具侵染性的RNA 分子生物，含ssRNA，通常為246375bp，目前只在植物中發(fā)現(xiàn)，如PSTD。2、 擬病毒擬病毒（Virusoide）又稱類類病毒（Viroid-like），可認(rèn)為是一類包裹在植物病毒粒子中的類病毒(可理解為侵染病毒的病毒)。如1981年在絨毛煙的斑駁病毒上分離到一種直徑為30nm的二十面體病毒,它的基因組除含一種大分子線狀的ssRNA（RNA1）,還含有一種類似于類病毒的環(huán)狀ssRNA （RNA2）及它的線狀形式（RNA3） 。只有前兩者在一起才能感染和復(fù)制。這個(gè)環(huán)狀的RNA分子稱為擬病毒。 3、 朊病毒朊病毒（prion）又稱“普列昂”或蛋白質(zhì)侵染因子（prion原是protein infection的縮寫）。據(jù)目前所知，朊病毒是一類能侵染動(dòng)物并在宿主細(xì)胞內(nèi)復(fù)制的小分子無免疫性的疏水蛋白質(zhì)。Ppt第四章第73，這個(gè)無第一節(jié) 微生物的營養(yǎng)要求一、微生物的6大營養(yǎng)要求（一）碳源 l 碳源（carbon source）:凡是提供微生物營養(yǎng)所需的碳元素（碳架）的營養(yǎng)源，稱為碳源。l 微生物的碳源譜 無機(jī)含碳化合物：如CO2和碳酸鹽等。 有機(jī)含碳化合物：糖與糖的衍生物、脂類、 醇類。有機(jī)酸、烴類、芳香族化合物以及各 種含氮的化合物。l 從碳源可將微生物分為兩類： 異養(yǎng)微生物：必須利用有機(jī)碳源的微生物。 自養(yǎng)微生物：以無機(jī)碳源為主要碳源的微生物。 （二）氮源l 氮源(nitrogen source):凡是提供微生物營養(yǎng)所需的氮元素的營養(yǎng)源，稱為氮源。l 氮源物質(zhì)的主要作用是合成細(xì)胞物質(zhì)中含氮物質(zhì)，如細(xì)胞內(nèi)的蛋白質(zhì)、核酸等。一般氮元素可占一個(gè)細(xì)菌細(xì)胞干重的12%左右。l 氮源的種類分子態(tài)氮： 無機(jī)態(tài)氮：有機(jī)態(tài)氮：（1）速效氮源：無機(jī)氮源或以蛋白質(zhì)降解產(chǎn)物形式存在的有機(jī)氮源可以直接被菌體吸收利用 （2）遲效氮源：蛋白氮必須通過水解之后降解成胨、肽、氨基酸等才能被機(jī)體利用。 實(shí)驗(yàn)室常用的氮源有碳酸銨、硝酸鹽、硫酸銨、尿素、蛋白胨、牛肉膏、酵母膏等。生產(chǎn)上常用的氮源有硝酸鹽、銨鹽、尿素、氨以及蛋白含量較高的魚粉、蠶蛹粉、黃豆餅粉、花生餅份、玉米漿等。多數(shù)微生物即可以利用無機(jī)含氮化合物作為氮源，也可以利用有機(jī)含氮化合物作為氮源。有些微生物需要從外界吸收現(xiàn)成的氨基酸作為氮源才能生長，這類微生物叫做氨基酸異養(yǎng)型微生物，也叫營養(yǎng)缺陷型。氨基酸自養(yǎng)型生物：不需要利用氨基酸作為氮源,能把尿素、銨鹽、硝酸鹽甚至氮?dú)獾群唵蔚醋孕泻铣伤枰囊磺邪被?。許多微生物屬于氨基酸自養(yǎng)型生物。（三）無機(jī)鹽無機(jī)鹽 是微生物生長必不可少的一類營養(yǎng)物質(zhì)，它們?yōu)闄C(jī)體生長提供多種重要的生理功能，包括大量元素和微量元素。大量元素：P、S、K、Mg、Ca、Na、Fe （微生物生長所需濃度在10-310-4mol/L）微量元素：Cu、Zn、Mn、Mo、Co （微生物生長所需濃度在10-610-8mol/L） （五） 生長因子生長因子（growth factor）是一類對(duì)微生物正常代謝必不可少且不能用簡單的碳源或氮源自行合成的有機(jī)物。維生素、堿基、卟啉及其衍生物、甾醇、胺類、C4-C6分支或直鏈脂肪酸等生長因子自養(yǎng)型微生物 真菌、放線菌和一些細(xì)菌等生長因子異養(yǎng)型微生物 各種乳酸菌、動(dòng)物致病菌、支原體和原生動(dòng)物等生長因子過量合成型微生物 一些可用于生產(chǎn)維生素的細(xì)菌，如阿舒假囊酵母、棉阿舒囊霉，若干鏈霉菌等 配置培養(yǎng)基時(shí)，可添加富含生長因子的天然物質(zhì)（六） 水水分是生物細(xì)胞的主要化學(xué)成分，其重要的生理功能表現(xiàn)在下列幾個(gè)方面：l 水是一種最優(yōu)良的溶劑，是一系列生理生化反應(yīng)的反應(yīng)介質(zhì)；l 可維持各種生物大分子結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，并參與某些重要的生化反應(yīng)；l 能有效地控制細(xì)胞內(nèi)的溫度變化。（七） 能源定義：指能為微生物的生命活動(dòng)提供最初能量來源的營養(yǎng)物或輻射能。 第二節(jié) 微生物的營養(yǎng)類型營養(yǎng)類型是指根據(jù)微生物生長所需要的主要營養(yǎng)要素來劃分微生物類型。微生物營養(yǎng)類型的劃分方法很多，主要是按他們對(duì)能源、氫供體和基本碳源的需求來劃分。一、劃分依據(jù)二、營養(yǎng)類型第三節(jié) 培養(yǎng)基培養(yǎng)基是人工配制的適合微生物生長繁殖或積累代謝產(chǎn)物的營養(yǎng)基質(zhì)。它是進(jìn)行科學(xué)研究，發(fā)酵生產(chǎn)微生物制品等的基礎(chǔ) 。一、設(shè)計(jì)和配制培養(yǎng)基的基本原則（重點(diǎn)和難點(diǎn)）4個(gè)原則：目的明確；營養(yǎng)協(xié)調(diào)；理化適宜；經(jīng)濟(jì)節(jié)約。4種方法：生態(tài)模擬；參閱文獻(xiàn)；精心設(shè)計(jì)；試驗(yàn)比較。（一）目的明確微生物營養(yǎng)類型復(fù)雜，不同微生物對(duì)營養(yǎng)物質(zhì)的需求是不一樣的。在設(shè)計(jì)新培養(yǎng)基之前，要明確要培養(yǎng)什么菌？什么培養(yǎng)目的？用于培養(yǎng)菌體的培養(yǎng)基營養(yǎng)應(yīng)豐富，氮源含量宜高（碳氮比低）；用于大量生產(chǎn)代謝產(chǎn)物的培養(yǎng)基其氮源一般應(yīng)比種子培養(yǎng)基稍低；若代謝產(chǎn)物是次級(jí)代謝產(chǎn)物時(shí)要考慮是否加入特殊元素或特定的代謝產(chǎn)物；當(dāng)所設(shè)計(jì)的是大規(guī)模發(fā)酵用的培養(yǎng)基時(shí)，應(yīng)重視培養(yǎng)基中各成份的來源和價(jià)格，應(yīng)選擇來源廣泛、價(jià)格低廉的原料，提倡以粗代精，以廢代好。培養(yǎng)基組分應(yīng)適合微生物的營養(yǎng)特點(diǎn)即根據(jù)不同微生物的營養(yǎng)需要配制不同的培養(yǎng)基。不同營養(yǎng)類型的微生物，其對(duì)營養(yǎng)物的需求差異很大。如自養(yǎng)型微生物的培養(yǎng)基由簡單的無機(jī)物質(zhì)組成。異養(yǎng)做生物的培養(yǎng)基至少需要含有一種有機(jī)物質(zhì)，有機(jī)物的種類需適應(yīng)所培養(yǎng)菌的特點(diǎn)。 按微生物的主要類群來說，它們所需要的培養(yǎng)基成分也不同：（二）營養(yǎng)協(xié)調(diào)微生物細(xì)胞組成元素的比例，是設(shè)計(jì)培養(yǎng)基時(shí)的重要參考依據(jù)。在大多數(shù)化能異養(yǎng)微生物的培養(yǎng)基中，除水分外，碳源（兼能源）的含量最高，其后依次是氮源、大量元素和生長因子。碳氮比：一般指培養(yǎng)基中碳原子摩爾數(shù)與氮原子摩爾數(shù)之比，有時(shí)也指培養(yǎng)基中還原糖與粗蛋白兩種成分含量之比。（三）理化適宜（1）pH: 各類微生物的最適生長pH值各不相同： 細(xì) 菌：7.08.0 放線菌：7.58.5 酵母菌：3.86.0 霉 菌：4.05.8（2）滲透壓等滲溶液適宜微生物生長高滲溶液細(xì)胞發(fā)生質(zhì)壁分離低滲溶液細(xì)胞吸水膨脹，直至破裂（3）氧化還原電位又稱氧化還原電位，是度量某氧化還原系統(tǒng)中還原劑釋放電子或氧化劑接受電子趨勢的一種指標(biāo)。各種微生物對(duì)培養(yǎng)基的氧化還原電勢的要求不同：好氧微生物：+0.3+0.4V,(在0.1V以上的環(huán)境中均能生長)。厭氧微生物：只能在+0.1V以下生長。兼性厭氧微生物：+0.1V以上呼吸、+0.1V以下發(fā)酵。培養(yǎng)基是復(fù)雜電化學(xué)系統(tǒng)，測出的Eh值僅代表其綜合結(jié)果。對(duì)微生物影響最大的是：分子氧和分子氫的濃度培養(yǎng)基中常用的還原劑：巰基乙酸、抗壞血酸、硫化氫、半胱氨酸、谷胱甘肽、二硫蘇糖醇等。（4）經(jīng)濟(jì)節(jié)約以粗代精；以野代家；以廢代好；以簡代繁；以氮代朊；以纖代糖；以烴代糧；以國代進(jìn)。二、4種方法1、生態(tài)模擬在自然條件下，凡是某種微生物大量生長繁殖的環(huán)境，必然存在著該微生物所必需的營養(yǎng)和其他條件。直接取用這類自然基質(zhì)或模擬這類自然條件，就可獲得一個(gè)初級(jí)的天然培養(yǎng)基。2、參閱文獻(xiàn)：多查閱、分析和利用文獻(xiàn)資料上一切對(duì)自己研究對(duì)象直接或間接有關(guān)的信息，對(duì)設(shè)計(jì)新培養(yǎng)基有重要的參考價(jià)值。3、精心設(shè)計(jì)：在設(shè)計(jì)、試驗(yàn)新配方時(shí)，常常要對(duì)多種因子進(jìn)行比較和反復(fù)試驗(yàn)，工作量很大。用優(yōu)選法或正交試驗(yàn)可提高工作效率。4、試驗(yàn)比較：要設(shè)計(jì)一種優(yōu)化的培養(yǎng)基，在上述3項(xiàng)工作的基礎(chǔ)上，還得要經(jīng)過具體試驗(yàn)和比較才能最后予以確定。試驗(yàn)的規(guī)模一般遵循由定性到定量、有小到大、有實(shí)驗(yàn)室到工廠等逐步擴(kuò)大的原則。 二、培養(yǎng)基的種類及其應(yīng)用 l 按對(duì)培養(yǎng)基成分的了解分類1、天然培養(yǎng)基：利用化學(xué)成分還不清楚或化學(xué)成分不恒定的天然有機(jī)物質(zhì)制成的培養(yǎng)基。優(yōu)點(diǎn)：營養(yǎng)豐富、種類多樣、配制方便、價(jià)格低廉、微生物生長良好。 缺點(diǎn)：成分不清楚、不穩(wěn)定。 用途：實(shí)驗(yàn)室經(jīng)常用于菌種培養(yǎng)，更適宜于在生產(chǎn)上用來大規(guī)模地培養(yǎng)微生物和生產(chǎn)微生物產(chǎn)品。常見培養(yǎng)基：牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基、麥芽汁培養(yǎng)基。例:牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基 蛋白胨 5g 牛肉膏 3g NaCl 5g 瓊脂 15g pH 7.27.4 定容至1000mL2、 組合培養(yǎng)基：由化學(xué)成分完全了解的物質(zhì)配制而成的培養(yǎng)基。優(yōu)點(diǎn)：組成成分精確、重復(fù)性強(qiáng)。缺點(diǎn)：價(jià)格昂貴配制麻煩，微生物生長較慢。用途：一般適于在實(shí)驗(yàn)室范圍內(nèi)微生物營養(yǎng)需要、代謝、分類鑒定、生物測定以及菌種選育、遺傳分析等定量要求較高的研究工作。常見培養(yǎng)基：高氏一號(hào)、察氏培養(yǎng)基。例:高氏1號(hào)(G) 可溶性淀粉 20.0g KNO3 1.0g K2HPO4 0.5g MgSO47H2O 0.5g NaCl 0.5g FeSO4.7H2O 0.01g 瓊脂 20.0g 蒸餾水 1000ml pH 7.0-7.2 3、半組合培養(yǎng)基：指一類主要以化學(xué)試劑配制，同時(shí)還加有某種或某些天然成分的培養(yǎng)基。嚴(yán)格地講，凡含有未經(jīng)處理的瓊脂的任何組合培養(yǎng)基，都只能看作是一種半組合培養(yǎng)基。 優(yōu)點(diǎn)：在合成培養(yǎng)基的基礎(chǔ)上添加些天然成份，以更有效地滿足微生物對(duì)營養(yǎng)物的 需要。常見培養(yǎng)基：馬鈴薯蔗糖培養(yǎng)基。 土豆 200g 蔗糖 20g 瓊脂 20g 蒸餾水 1000ml pH 6.0-6.5 l 按培養(yǎng)基外觀的物理狀態(tài)分類 1、液體培養(yǎng)基(liquid medium)：液體培養(yǎng)基不含任何凝固劑，菌體與培養(yǎng)基充分接觸，操作方便，常用于大規(guī)模的工業(yè)生產(chǎn)以及在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行微生物生理代謝等基本理論的研究工作?？蓳?jù)培養(yǎng)后的濁度判斷微生物的生長程度.2、固體培養(yǎng)基(solid medium)：一類外觀呈固體狀態(tài)的培養(yǎng)基，根據(jù)固態(tài)的性質(zhì)可分為：固化培養(yǎng)基、非可逆性固化培養(yǎng)基、天然固態(tài)培養(yǎng)基和濾膜。(1)固化培養(yǎng)基：通常所說的固體培養(yǎng)基。由液體培養(yǎng)基中加入一定量凝固劑（瓊脂1.52或明膠5% 12)而呈固體狀態(tài)的培養(yǎng)基。固化培養(yǎng)基的功能：為微生物的生長提供營養(yǎng)表面。常用于微生物的分離、純化、計(jì)數(shù)等方面的研究?？梢朗褂媚康牟煌瞥尚泵妗⑵桨宓刃问?。 (2)非可逆性固化培養(yǎng)基：指一類一旦凝固后不能再重新融化的固化培養(yǎng)基。如血清培養(yǎng)基和無機(jī)硅膠培養(yǎng)基。(3)天然固態(tài)培養(yǎng)基：由天然固態(tài)基質(zhì)直接配制成的培養(yǎng)基。如培養(yǎng)真菌用的由麩皮、米糠、木屑或稻草配制成的培養(yǎng)基。 (4)濾膜：一種堅(jiān)韌且?guī)в袩o數(shù)微孔的醋酸纖維薄膜，可覆蓋在固化培養(yǎng)基上或浸有液體培養(yǎng)基,主要用于含菌量很少的水樣通過過濾濃縮后培養(yǎng). 3、半固體培養(yǎng)基(semi-solid medium)：常用來觀察細(xì)菌運(yùn)動(dòng)的特征，以進(jìn)行菌