微生物學(xué)筆記(沈萍版)

1、.：.；微生物學(xué)筆記(沈萍版)支原體：1無細(xì)胞壁，只需細(xì)胞膜，細(xì)胞形狀多變；2個(gè)體很小，能經(jīng)過細(xì)菌過濾器，曾被以為是最小的可獨(dú)立生活的細(xì)胞型生物。3可進(jìn)展人工培育，但營(yíng)養(yǎng)要求苛刻，菌落微小，呈典型的“油煎荷包蛋；4一些支原體能引起人類、家畜、家禽和作物的病害疾病，如肺炎支原體；5 運(yùn)用活組織細(xì)胞培育病毒或體外組織細(xì)胞培育時(shí)，常被支原體污染。衣原體：1細(xì)胞構(gòu)造與細(xì)菌類似；具有類似的細(xì)胞壁，細(xì)胞壁內(nèi)也含有胞壁酸、二氨基庚二酸等。核糖體也是由30S和50S二個(gè)亞基組成。2細(xì)胞呈球形或橢圓形，直徑為0.2-0.3 mm，能經(jīng)過細(xì)菌濾器；3專性活細(xì)胞內(nèi)寄生；衣原體有一定的代謝活性，能進(jìn)展有限的大分子合成

2、，但缺乏產(chǎn)生能量的系統(tǒng)，必需依賴宿主獲得ATP，因此又被稱為“能量寄生型生物4在宿主細(xì)胞內(nèi)生長(zhǎng)繁衍具有獨(dú)特的生活周期，即存在原體和始體兩種形狀。具有感染性的原體經(jīng)過胞飲作用進(jìn)入宿主細(xì)胞，被宿主細(xì)胞膜包圍構(gòu)成空泡，原體逐漸增大成為始體。始體無感染性，但能在空泡中以二分裂方式反復(fù)繁衍，構(gòu)成大量新的原體，積聚于細(xì)胞質(zhì)內(nèi)成為各種外形的包涵體inclusion body，宿主細(xì)胞破裂，釋放出的原體那么感染新的細(xì)胞。5衣原體廣泛寄生于人類、哺乳動(dòng)物及鳥類，少數(shù)致病，如沙眼衣原體是人類砂眼的病原體，甚至引起結(jié)膜炎、角膜炎、角膜血管翳等臨床病癥，成為致盲的重要緣由。1956年，我國微生物學(xué)家湯飛凡等運(yùn)用雞胚卵

3、黃囊接種法，在國際上首先勝利地分別培育出沙眼衣原體?，F(xiàn)衣原體可用多種細(xì)胞培育。6 衣原體不耐熱，60度10分鐘即被滅活，但它不怕低溫，冷凍枯燥可保藏多年。對(duì)紅霉素、氯霉素、四環(huán)素敏感。粘細(xì)菌生活史：1、營(yíng)養(yǎng)細(xì)胞：桿狀、柔軟、缺乏鞏固的細(xì)胞壁，無鞭毛，產(chǎn)生粘液，可在固體外表作“滑行運(yùn)動(dòng)，以分類方式進(jìn)展繁衍。2、子實(shí)體：營(yíng)養(yǎng)細(xì)胞發(fā)育到一定階段，在適宜的條件下彼此向?qū)Ψ脚矂?dòng)，在一定位置聚集成團(tuán)，構(gòu)成形狀各異，肉眼可見的子實(shí)體。單個(gè)子實(shí)體中能夠含有109個(gè)或更多由某些營(yíng)養(yǎng)細(xì)胞轉(zhuǎn)變而成的休眠構(gòu)造，稱為拈孢子mycospore。能構(gòu)成子實(shí)體是粘細(xì)菌區(qū)別于其它原核微生物的最主要標(biāo)志。而在營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)階段假設(shè)有足

4、夠的養(yǎng)料就不構(gòu)成子實(shí)體，當(dāng)營(yíng)養(yǎng)耗盡時(shí)，營(yíng)養(yǎng)細(xì)胞群就開場(chǎng)構(gòu)成子實(shí)體。子實(shí)體枯燥后，可借助風(fēng)力、水力等四處傳播，遇到適宜的環(huán)境又萌生成為營(yíng)養(yǎng)細(xì)胞。蛭弧菌特性：1、鞭毛多為偏端單生；2、生活方式多樣：寄生、兼性寄生，極少數(shù)腐生。普通以為后者為突變株；3、能夠成為防治有害細(xì)菌的一種有力武器。藍(lán)細(xì)菌特性：1分布極廣；2形狀差別極大；有球狀、桿狀和絲狀體，個(gè)體直徑普通為3-10 mm，有的可達(dá)60 mm。當(dāng)許多個(gè)體聚集在一同，可構(gòu)成肉眼可見的、很大的群體。假設(shè)繁茂生長(zhǎng)，可使水的顏色隨菌體顏色而變化。3細(xì)胞中含有葉綠素a，進(jìn)展產(chǎn)氧型光協(xié)作用。它被以為是地球上生命進(jìn)化過程中第一個(gè)產(chǎn)氧的光合生物，對(duì)地球上從無氧

5、到有氧的轉(zhuǎn)變、真核生物的進(jìn)化起著里程碑式的作用。4具有原核生物的典型細(xì)胞構(gòu)造：細(xì)胞核無核膜，也不進(jìn)展有絲分裂，細(xì)胞壁含胞壁酸和二氨基庚二酸，革蘭氏染色陰性。5營(yíng)養(yǎng)極為簡(jiǎn)單，不需求維生素，以硝酸鹽或氨作為氮源，多數(shù)能固氮，其異形細(xì)胞heterocyst是進(jìn)展固氮的場(chǎng)所。6分泌粘液層、莢膜或構(gòu)成鞘衣，因此具有強(qiáng)的抗干旱才干。7無鞭毛，但能在固體外表滑行，進(jìn)展光趨避運(yùn)動(dòng)。8許多種類細(xì)胞質(zhì)中有氣泡，使菌體漂浮，堅(jiān)持在光線最充足的地方，以利光協(xié)作用。古生菌：1977年，Carl Woese以16S rRNA序列比較為根據(jù)，提出的獨(dú)立于真細(xì)菌和真核生物之外的生命的第三種方式。在分類位置上與真細(xì)菌和真核生物

6、并列為三域Domain，并且在進(jìn)化譜系上更接近真核生物。在細(xì)胞構(gòu)造上與真細(xì)菌較為接近，同屬原核生物。多生活于一些生存條件非常惡劣的極端環(huán)境中，例如高溫、高鹽、高酸等。真菌：一類低等真核生物1、具有細(xì)胞核，進(jìn)展有絲分裂； 2、細(xì)胞質(zhì)中含有線粒體但沒有葉綠體，不進(jìn)展光協(xié)作用，無根、莖、葉的分化；3、以產(chǎn)生有性孢子和無性孢子二種方式進(jìn)展繁衍； 4、營(yíng)養(yǎng)方式為化能有機(jī)營(yíng)養(yǎng)異養(yǎng)、好氧；5、不運(yùn)動(dòng)僅少數(shù)種類的游動(dòng)孢子有1-2根鞭毛； 6、種類繁多，形狀各異、大小懸殊，細(xì)胞構(gòu)造多樣；霉菌：“絲狀真菌的統(tǒng)稱，不是分類學(xué)上的名詞。霉菌菌體均由分枝或不分枝的菌絲hypha構(gòu)成。許多菌絲交錯(cuò)在一同，稱為菌絲體myc

7、elium。霉菌在自然界分布極廣，土壤、水域、空氣、動(dòng)植物體內(nèi)外均有它們的蹤跡。常在潮濕的氣候下大量生長(zhǎng)繁衍，長(zhǎng)出肉眼可見的絲狀、絨狀或蛛網(wǎng)狀的菌絲體，有較強(qiáng)的陸生能夠由于好氧，在液體中生活不好。它們同人類的消費(fèi)、生活關(guān)系親密，是人類實(shí)際活動(dòng)中最早認(rèn)識(shí)和利用的一類微生物。食物、工農(nóng)業(yè)制品的霉變據(jù)統(tǒng)計(jì)全世界平均每年由于霉變而不能食飼用的谷物約占2%，這是一筆相當(dāng)驚人的經(jīng)濟(jì)損失。有用物品的消費(fèi)如風(fēng)味食品、酒精、抗生素青霉素、灰黃霉素、有機(jī)酸檸檬酸、葡萄糖酸、延胡索酸等、酶制劑淀粉酶、果膠酶、纖維素酶等、維生素、甾體激素等。在農(nóng)業(yè)上用于飼料發(fā)酵、植物生長(zhǎng)刺激素赤霉素、殺蟲農(nóng)藥白僵菌劑等引起動(dòng)植物疾病

8、，可引起約3萬種植物病害，是植物傳染性病害的主要病原微生物，例如，我國在1950年發(fā)生的麥銹病和1974年發(fā)生的稻瘟病，使小麥和水稻分別減產(chǎn)了60億公斤；霉菌可引起多種人及動(dòng)物的皮膚疾病及其他一些深層病變，如既可損害皮膚、粘膜，又可損害肌肉、骨骼、內(nèi)臟，如可引起肺炎，此外，一些被霉菌感染的食品也可使人得病，如大米、花生中黃曲霉素、黃米毒素等均可引起動(dòng)物致癌腐生型霉菌在自然界物質(zhì)轉(zhuǎn)化中也有非常重要的作用；菌絲的特化：1 菌環(huán)：菌絲交錯(cuò)成套狀2 菌網(wǎng)：菌絲交錯(cuò)成網(wǎng)狀捕蟲菌目Zoopagales這是在長(zhǎng)期的自然進(jìn)化中構(gòu)成的特化構(gòu)造，主要功能是用于吸收營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。這些生長(zhǎng)在土壤中真菌是捕食者，構(gòu)成的特異

9、菌絲構(gòu)成巧妙的網(wǎng)，可以捕捉小型原生動(dòng)物或無脊椎動(dòng)物，捕獲物死后，菌絲伸入體內(nèi)吸收營(yíng)養(yǎng)。3附枝：匍匐菌絲、假根類似樹根，吸收營(yíng)養(yǎng)，功能是固著和吸收營(yíng)養(yǎng)，例如根霉Rhizopus匍匐枝和基質(zhì)接觸處分化出來的根狀構(gòu)造。4附著枝：假設(shè)干寄生真菌由菌絲細(xì)胞生出1-2個(gè)細(xì)胞的短枝，以將菌絲附著于宿主上，這種特殊的構(gòu)造即附著枝。5吸器：一些專性寄生真菌從菌絲上分化出來的旁枝，侵入細(xì)胞內(nèi)分化成指狀、球狀或絲狀，用以吸收細(xì)胞內(nèi)的營(yíng)養(yǎng)。為吸收菌絲，進(jìn)入藻類或植物細(xì)胞，二者共生。6附著胞，許多植物寄生真菌在其芽管或老菌絲頂端發(fā)生膨大，并分泌粘性物，借以結(jié)實(shí)地粘附在宿主的外表，這一構(gòu)培育是附著胞，附著胞上再構(gòu)成纖細(xì)的

10、針狀感染菌絲，以侵入宿主的角質(zhì)層而汲取營(yíng)養(yǎng)。7菌核：是一種休眠的菌絲組織。由菌絲密集地交錯(cuò)在一同，其外層教鞏固、色深，內(nèi)層疏松，大多呈白色。有些寄生性真菌與宿主共同構(gòu)成假菌核。例如冬蟲夏草：8子座：菌絲交錯(cuò)成墊狀、殼狀等，在子座外或內(nèi)可構(gòu)成繁衍器官。霉菌菌落的特點(diǎn)：由粗而長(zhǎng)的分枝狀菌絲組成，菌落疏松，呈絨毛狀、絮狀或蜘蛛網(wǎng)狀，比細(xì)菌菌落大幾倍到幾十倍，有的沒有固定大小。各種霉菌，在一定培育基上構(gòu)成的菌落大小、外形、顏色等相對(duì)穩(wěn)定，所以菌落特征也為分類根據(jù)之一。第一章1. 巴斯德的任務(wù)(1) 發(fā)現(xiàn)并證明發(fā)酵是由微生物引起的 (2) 徹底否認(rèn)了“自然發(fā)生學(xué)說(3) 免疫學(xué)預(yù)防接種 (4) 其他奉獻(xiàn)

11、：巴斯德消毒法等2. 柯赫的任務(wù)(1) 微生物學(xué)根本操作技術(shù)方面的奉獻(xiàn)a 細(xì)菌純培育方法的建立 b 配制培育基c 流動(dòng)蒸汽滅菌d 染色察看和顯微攝影2 對(duì)病原細(xì)菌的研討作出了突出的奉獻(xiàn)：a 詳細(xì)證明了炭疽病菌是炭疽病的病原菌。b 發(fā)現(xiàn)了肺結(jié)核病的病原菌c 證明某種微生物能否為某種疾病病原體的根本原那么柯赫原那么1 在每一病例中都出現(xiàn)這種微生物；2 要從寄主分別出這樣的微生物并在培育基中培育出來；3用這種微生物的純培育接種安康而敏感的寄主，同樣的疾病會(huì)反復(fù)發(fā)生； 4 從實(shí)驗(yàn)發(fā)病的寄主中能再度分別培育出這種微生物來。微生物的類群及特點(diǎn)：個(gè)體小、構(gòu)造簡(jiǎn)、胃口大、食譜廣、繁衍快、易培育、數(shù)量大、分布廣

12、、種類多、級(jí)界寬、變異易、抗性強(qiáng)、休眠長(zhǎng)、來源早、發(fā)現(xiàn)晚、。第三章特殊細(xì)胞壁的細(xì)菌：某些分枝桿菌和諾卡氏菌的細(xì)胞壁主要由一類被稱為霉菌酸Mycolic acid的枝鏈羥基脂質(zhì)組成，后者被以為與這些細(xì)菌感染才干有關(guān)。 由磷脂分子構(gòu)成的雙分子膜中參與甾醇類物質(zhì)可以提高膜的穩(wěn)定性：真核生物細(xì)胞膜中普通含有膽固醇等甾醇，含量為5%-25%。原核生物與真核生物的最大區(qū)別就是其細(xì)胞膜中普通不含膽固醇，而是含有hopanoid藿烷類化合物 。硫粒：很多化能自養(yǎng)菌在進(jìn)展產(chǎn)能代謝或生物合成時(shí)，常涉及對(duì)復(fù)原性的硫化物如H2S，硫代硫酸鹽等的氧化。在環(huán)境中復(fù)原性硫素豐富時(shí)，常在細(xì)胞內(nèi)以折光性很強(qiáng)的硫粒的方式積累硫元

13、素。當(dāng)環(huán)境中環(huán)境中復(fù)原性硫缺乏時(shí)，可被細(xì)菌重新利用。微生物貯藏物的特點(diǎn)及生理功能：1 不同微生物其貯藏性內(nèi)含物不同。例如厭氣性梭狀芽孢桿菌只含PHB，大腸桿菌只貯藏糖原，但有些光合細(xì)菌二者兼有。2 微生物合理利用營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的一種調(diào)理方式。當(dāng)環(huán)境中缺乏能源而碳源豐富時(shí)，細(xì)胞內(nèi)就貯藏較多的碳源類內(nèi)含物，甚至到達(dá)細(xì)胞干重的50%，假設(shè)把這樣的細(xì)胞移入有氮的培育基時(shí)，這些貯藏物將被作為碳源和能源而用于合成反響。3 貯藏物以多聚體的方式存在，有利于維持細(xì)胞內(nèi)環(huán)境的平衡，防止不適宜的pH，浸透壓等的危害。例如羥基丁酸分子呈酸性，而當(dāng)其聚合成聚-羥丁酸 PHB就成為中性脂肪酸了，這樣便能維持細(xì)胞內(nèi)中性環(huán)境，防

14、止菌體內(nèi)酸性增高。4 貯藏物在細(xì)菌細(xì)胞中大量積累，是重要的自然資源。氣泡的膜只含蛋白質(zhì)而無磷脂。二種蛋白質(zhì)相互交連，構(gòu)成一個(gè)鞏固的構(gòu)造，可耐受一定的壓力。膜的外外表親水，而內(nèi)側(cè)絕對(duì)疏水，故氣泡只能透氣而不能透過水和溶質(zhì)。細(xì)菌芽孢的特點(diǎn)：整個(gè)生物界中抗逆性最強(qiáng)的生命體，能否能消滅芽孢是衡量各種消毒滅菌手段的最重要的目的。芽孢是細(xì)菌的休眠體，在適宜的條件下可以重新轉(zhuǎn)變成為營(yíng)養(yǎng)態(tài)細(xì)胞；產(chǎn)芽孢細(xì)菌的保藏多用其芽孢。芽孢的有無、形狀、大小和著生位置是細(xì)菌分類和鑒定中的重要目的。芽孢與營(yíng)養(yǎng)細(xì)胞相比化學(xué)組成存在較大差別，容易在光學(xué)顯微鏡下察看。相差顯微鏡直接察看；芽孢染色細(xì)菌糖被的特點(diǎn)1主要成分是多糖、多肽

15、或蛋白質(zhì)，尤以多糖居多。經(jīng)特殊的莢膜染色，特別是負(fù)染色又稱背景染色后可在光學(xué)顯微鏡清楚地察看到它的存在。2產(chǎn)生糖被是微生物的一種遺傳特性，其菌落特征及血清學(xué)反響是是細(xì)菌分類鑒定的目的之一。3莢膜等并非細(xì)胞生活的必要構(gòu)造，但它對(duì)細(xì)菌在環(huán)境中的生存有利。詳見P 57-584細(xì)菌糖被與人類的科學(xué)研討和消費(fèi)實(shí)際有親密的關(guān)系。詳見P58細(xì)菌的趨避運(yùn)動(dòng)：鞭毛的功能是運(yùn)動(dòng)，這是原核生物實(shí)現(xiàn)其趨性taxis即趨向性的最有效方式。參見P60化學(xué)趨避運(yùn)動(dòng)或趨化作用chemotaxis：細(xì)菌對(duì)某化學(xué)物質(zhì)敏感，經(jīng)過運(yùn)動(dòng)聚集于該物質(zhì)的高濃度區(qū)域或低濃度區(qū)域。光趨避運(yùn)動(dòng)或趨光性phototaxis：有的細(xì)菌能區(qū)別不同波長(zhǎng)

16、的光而集中在一定波長(zhǎng)光區(qū)內(nèi)。趨磁運(yùn)動(dòng)或趨磁性magnetotaxis，趨磁細(xì)菌根據(jù)磁場(chǎng)方向進(jìn)展分布。放線菌的形狀與構(gòu)造t單細(xì)胞，大多由分枝興隆的菌絲組成；t菌絲直徑與桿菌類似，約1mm；t細(xì)胞壁組成與細(xì)菌類似，革蘭氏染色陽性少數(shù)陰性；t細(xì)胞的構(gòu)造與細(xì)菌根本一樣，按形狀和功能可分為營(yíng)養(yǎng)菌絲、氣生菌絲和孢子絲三種。1、養(yǎng)菌絲：匍匐生長(zhǎng)于培育基內(nèi)，吸收營(yíng)養(yǎng)，也稱基內(nèi)菌絲。2、氣生菌絲：營(yíng)養(yǎng)菌絲發(fā)育到一定階段，伸向空間構(gòu)成氣生菌絲，3、孢子絲：氣生菌絲發(fā)育到一定階段，其上可分化出構(gòu)成孢子的菌絲，即孢子絲，又稱產(chǎn)孢絲或繁衍菌絲。其外形和陳列方式因種而異，常被作為對(duì)放線菌進(jìn)展分類的根據(jù)。立克次氏體：1某些

17、性質(zhì)與病毒相近a 、專性活細(xì)胞寄生物，除五日熱戰(zhàn)壕熱立克次氏體Rickettsia wolhynica外均不能在人工培育基上生長(zhǎng)繁衍。這是由于它們體內(nèi)酶系不完全，一些必需的養(yǎng)料需從宿主細(xì)胞獲得；細(xì)胞膜比普通細(xì)菌的膜疏松，營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)較易經(jīng)過，細(xì)胞內(nèi)物質(zhì)也容易漏出。這種可透性膜，一方面使它們有能夠容易從宿主細(xì)胞獲得大分子物質(zhì)，另一方面也決議了它們一旦分開宿主細(xì)胞那么易死亡b、大小介于病毒與普通細(xì)菌之間，除伯氏立克次氏體Rickettsia burneti外，均不能經(jīng)過細(xì)菌過濾器球狀體：0.2-0.5 mm；桿狀體：0.3-0.5 x 0.3-2 mm；2由于長(zhǎng)期順應(yīng)的結(jié)果，立克次氏體構(gòu)成了一種必需從

18、一種宿主傳至另一宿主的特殊生活方式，它們幾乎都有本人的天然動(dòng)物宿主，主要以節(jié)肢動(dòng)物虱、蜱、螨等為媒介，寄生在它們的消化道表皮細(xì)胞中，然后經(jīng)過節(jié)肢動(dòng)物叮咬和排泄物傳播給人和其他動(dòng)物。有的立克次氏體能引起人類的流行性斑疹傷寒、恙蟲熱、Q熱等嚴(yán)重疾病，而且立克次氏體大多是人獸共患病原體。對(duì)熱、枯燥、光照、脫水及普通化學(xué)試劑的抗性均差，分開宿主僅能存活數(shù)小時(shí)至數(shù)日，但如隨節(jié)肢動(dòng)物糞便排出，在空氣中自然枯燥后，其抗性變得相當(dāng)強(qiáng)。有的可在室溫下堅(jiān)持毒力二年左右。霉菌的繁衍方式：1無性孢子繁衍不經(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)菌絲的分化切割而構(gòu)成新個(gè)體的過程。無性孢子有：厚垣孢子、節(jié)孢子、分生孢子、

19、孢囊孢子等。2有性孢子繁衍兩個(gè)性細(xì)胞結(jié)合產(chǎn)生新個(gè)體的過程：a質(zhì)配：兩個(gè)性細(xì)胞結(jié)合，細(xì)胞質(zhì)交融，成為雙核細(xì)胞，每個(gè)核均含單倍染色體n+n。b核配：兩個(gè)核交融，成為二倍體接合子核，此時(shí)核的染色體數(shù)是二倍2n。c減數(shù)分裂：具有雙倍體的細(xì)胞核經(jīng)過減數(shù)分裂，核中的染色體數(shù)目又恢復(fù)到單倍體形狀。霉菌有性孢子繁衍的特點(diǎn)：a不如無性繁衍那么經(jīng)常與普遍，在自然條件下較多，在普通培育基上不常見。b方式因菌種不同而異，有的兩條營(yíng)養(yǎng)菌絲就可以直接結(jié)合，有的那么由特殊的性細(xì)胞性器官相互交配，構(gòu)成有性孢子。c核配后普通立刻進(jìn)展減數(shù)分裂，因此菌體染色體數(shù)目為單倍，雙倍體只限于接合子。d霉菌的有性繁衍存在同宗配合和異宗配合兩

20、種情況。e霉菌的有性孢子包括接合孢子、卵孢子、子囊孢子等。霉菌的生活史：無性繁衍階段；菌絲體營(yíng)養(yǎng)體在適宜的條件下產(chǎn)生無性孢子，無性孢子萌生構(gòu)成新的菌絲體，多次反復(fù)。有性繁衍階段；在發(fā)育后期，在一定條件下，在菌絲體上分化出特殊性器官細(xì)胞，質(zhì)配、核配、減數(shù)分裂后構(gòu)成單倍體孢子，再萌生構(gòu)成新的菌絲體。有一些霉菌，至盡尚未發(fā)現(xiàn)其生活史中有有性繁衍階段，這類真菌稱為半知菌。霉菌孢子的特點(diǎn)：霉菌具有極強(qiáng)的繁衍才干，可以經(jīng)過無性繁衍或有性繁衍方式產(chǎn)生大量新個(gè)體。雖然其菌絲體上任一部分的菌絲碎片都能進(jìn)展繁衍，但在正常自然條件下，它們還主要靠形形色色的無性或有性孢子進(jìn)展繁衍。霉菌的孢子具有小、輕、干、多以及形狀

21、色澤各異、休眠期長(zhǎng)和抗逆性強(qiáng)等特點(diǎn)。但與細(xì)菌的芽孢卻有很大的差別。霉菌孢子形狀常有球形、卵形、橢圓形、禮帽形、土星型、腎形、線形、鐮刀形等。每個(gè)個(gè)體所產(chǎn)生的孢子數(shù)量，經(jīng)常是成千上萬的，有時(shí)竟然到達(dá)幾百億、幾千億，甚至更多。孢子的這些特點(diǎn)，都有助于真菌在自然界中隨機(jī)散播和繁衍。對(duì)人類的實(shí)際來說，孢子的這些特點(diǎn)有利于接種、擴(kuò)展培育、菌種選育、保藏和鑒定等任務(wù)。對(duì)人類不利之處那么是易于呵斥污染、霉變和易于傳播動(dòng)植物的真菌疾病。真菌孢子與細(xì)菌芽孢的比較工程 霉菌孢子 細(xì)菌芽孢大小 大 小數(shù)目 一條菌絲或一個(gè)細(xì)胞產(chǎn)多個(gè) 1個(gè)細(xì)胞只產(chǎn)1個(gè)形狀 形狀、色澤多樣 形狀簡(jiǎn)單構(gòu)成部位 可在細(xì)胞內(nèi)或細(xì)胞外構(gòu)成 只在

22、細(xì)胞內(nèi)構(gòu)成細(xì)胞核 真核 原核功能 最重要的繁衍方式 不是繁衍方式，是抗性構(gòu)造休眠方式抗熱性 不強(qiáng)，在60-70下易殺死 極強(qiáng)，普通100數(shù)非常鐘才干殺死產(chǎn)生菌 絕大多數(shù)種類可以產(chǎn)生 少數(shù)細(xì)菌可產(chǎn)生酵母菌的菌落：與細(xì)菌菌落類似，但普通較細(xì)菌菌落大且厚，外表潮濕，粘稠，易被挑起，多為乳白色，少數(shù)呈紅色。酵母菌的分布及與人類的關(guān)系：1、多分布在含糖的偏酸性環(huán)境，也稱為“糖菌。2、重要的微生物資源；3、重要的科研方式微生物；4、有些酵母菌具有危害性；酵母菌的繁衍及生活史：1、無性繁衍1芽殖：主要的無性繁衍方式，成熟細(xì)胞長(zhǎng)出一個(gè)小芽，到一定程度后脫離母體繼續(xù)長(zhǎng)成新個(gè)體。2裂殖：少數(shù)酵母菌可以象細(xì)菌一樣借

23、細(xì)胞橫割分裂而繁衍，例如裂殖酵母。2、有性繁衍酵母菌以構(gòu)成子囊和子囊孢子的方式進(jìn)展有性繁衍：1兩個(gè)性別不同的單倍體細(xì)胞接近，相互接觸；2接觸處細(xì)胞壁消逝，質(zhì)配；3核配，構(gòu)成二倍體核的接合子：A、以二倍體方式進(jìn)展?fàn)I養(yǎng)細(xì)胞生長(zhǎng)繁衍，獨(dú)立生活；下次有性繁衍前進(jìn)展減數(shù)分裂。B、進(jìn)展減數(shù)分裂，構(gòu)成4個(gè)或8個(gè)子囊孢子，而原有的營(yíng)養(yǎng)細(xì)胞就成為子囊。子囊孢子萌生構(gòu)成單倍體營(yíng)養(yǎng)細(xì)胞。3、生活史酵母菌單倍體和雙倍體細(xì)胞均可獨(dú)立存在，有三種類型：1營(yíng)養(yǎng)體只能以單倍體方式存在核配后立刻進(jìn)展減數(shù)分裂2營(yíng)養(yǎng)體只能以雙倍體方式存在核配后不立刻進(jìn)展減數(shù)分裂3營(yíng)養(yǎng)體既可以單倍體也可以雙倍體方式存在，都可進(jìn)展出芽繁衍。酵母菌中尚

24、未發(fā)現(xiàn)其有性階段的被稱為假酵母微生物的營(yíng)養(yǎng)類型： 1 光能無機(jī)自養(yǎng)型光能自養(yǎng)型能以CO2為主要獨(dú)一或主要碳源；進(jìn)展光協(xié)作用獲取生長(zhǎng)所需求的能量；以無機(jī)物如H2、H2S、S等作為供氫體或電子供體，使CO2復(fù)原為細(xì)胞物質(zhì)；例如：藻類及藍(lán)細(xì)菌等和植物一樣，以水為電子供體供氫體，進(jìn)展產(chǎn)氧型的光協(xié)作用，合成細(xì)胞物質(zhì)。紅硫細(xì)菌，以H2S為電子供體，產(chǎn)生細(xì)胞物質(zhì)，并伴隨硫元素的產(chǎn)生。2光能有機(jī)異養(yǎng)型光能異養(yǎng)型不能以CO2為主要或獨(dú)一的碳源；以有機(jī)物作為供氫體，利用光能將CO2復(fù)原為細(xì)胞物質(zhì)；在生長(zhǎng)時(shí)大多數(shù)需求外源的生長(zhǎng)因子；例如，紅螺菌屬中的一些細(xì)菌能利用異丙醇作為供氫體，將CO2 復(fù)原成細(xì)胞物質(zhì)，同時(shí)積累

25、丙酮。3化能無機(jī)自養(yǎng)型化能自養(yǎng)型生長(zhǎng)所需求的能量無機(jī)物氧化過程中放出的化學(xué)能；以CO2或碳酸鹽作為獨(dú)一或主要碳源進(jìn)展生長(zhǎng)時(shí)，利用H2、H2S、Fe2+、NH3或NO2-等無機(jī)物作為電子供體使CO2復(fù)原成細(xì)胞物質(zhì)。4化能有機(jī)異養(yǎng)型化能異養(yǎng)型生長(zhǎng)所需求的能量均有機(jī)物氧化過程中放出的化學(xué)能；生長(zhǎng)所需求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。氧化復(fù)原電位：又稱氧化復(fù)原電勢(shì)redox potential，是度量某氧化復(fù)原系統(tǒng)中的復(fù)原劑釋放電子或氧化劑接受電子趨勢(shì)的一種目的，其單位是V伏或mV毫伏。配制培育基時(shí)應(yīng)盡量利用廉價(jià)且易于獲得的原料作為培育基成份,特別是在發(fā)酵工業(yè)中，以降低消費(fèi)

26、本錢。以粗代精：對(duì)微生物來說，各種粗原料營(yíng)養(yǎng)更加完全，效果更好。而且在經(jīng)濟(jì)上也節(jié)約。以“野代“家：以野生植物原料替代栽培植物原料，如木薯、橡子、薯芋等都是富含淀粉質(zhì)的野生植物，可以部分取代糧食用于工業(yè)發(fā)酵的碳源。以廢代好：以工農(nóng)業(yè)消費(fèi)中易污染環(huán)境的廢棄物作為培育微生物的原料。例如，在微生物單細(xì)胞蛋白的工業(yè)消費(fèi)過程中,經(jīng)常利用糖蜜(制糖工業(yè)中含有蔗糖的廢液)、乳清(乳制品工業(yè)中含有乳糖的廢液)、豆制品工業(yè)廢液及黑廢液(造紙工業(yè)中含有戊糖和己糖的亞硫酸紙漿)等都可作為培育基的原料。在再如,工業(yè)上的甲烷發(fā)酵主要利用廢水、廢渣作原料,而在我國鄉(xiāng)村，已推行利用人畜糞便及禾草為原料發(fā)酵消費(fèi)甲烷作為燃料。另

27、外,大量的農(nóng)副產(chǎn)品或制品，如麩皮、米糠、玉米漿、酵母浸膏、酒糟、豆餅、花生餅、蛋白胨等都是常用的發(fā)酵工業(yè)原料。以簡(jiǎn)代繁：消費(fèi)上改良培育基成分時(shí)，普通都以“加法居多，即設(shè)法使其營(yíng)養(yǎng)越來越豐富、含量越來越高。這對(duì)微生物生長(zhǎng)不一定都有利，有時(shí)可嘗試運(yùn)用“減法，幾用稀薄的培育基成分或成分較少的培育基來取代原有的培育基成分，以求獲得更好的效果。以烴代糧：以石油或天然氣副產(chǎn)品替代糖質(zhì)原料來培育微生物。除了消費(fèi)石油蛋白外，還可以將石油產(chǎn)品轉(zhuǎn)化成一些產(chǎn)值更高的高級(jí)醇、脂肪酸、環(huán)烷酸等化工產(chǎn)品和假設(shè)干合成物，以及對(duì)石油產(chǎn)品的質(zhì)量進(jìn)展改良，如脫硫、脫蠟等。以纖代糖：開發(fā)利用纖維素這種世界上含量最豐富的可再生資源。

28、將大量的纖維素農(nóng)副產(chǎn)品轉(zhuǎn)變?yōu)閮?yōu)質(zhì)飼料、工業(yè)發(fā)酵原料、燃料及人類的食品及飲料。以無機(jī)氮代蛋白質(zhì)：即以大氣氮、銨鹽、硝酸鹽或尿素等一類非蛋白質(zhì)或非氨基酸廉價(jià)原料用作發(fā)酵培育基的原料，讓微生物轉(zhuǎn)化成菌體蛋白質(zhì)或含氮的發(fā)酵產(chǎn)物供人們利用.第五章熄滅與生物氧化的比較：比較工程 熄滅 生物氧化 反響步驟 一步式快速反響 順序嚴(yán)厲的系列反響 條件 猛烈 由酶催化，條件溫暖 產(chǎn)能方式 熱、光 大部分為ATP 能量利用率 低 高 生物氧化的方式包括某物質(zhì)與氧結(jié)合、脫氫或脫電子三種；生物氧化的功能那么有產(chǎn)能ATP、產(chǎn)復(fù)原力H和產(chǎn)小分子中間代謝物三種；呼吸作用與發(fā)酵作用的根本區(qū)別：電子載體不是將電子直接傳送給底物降

29、解的中間產(chǎn)物，而是交給電子傳送系統(tǒng)，逐漸釋放出能量后再交給最終電子受體。能進(jìn)展硝酸鹽呼吸即能使硝酸鹽復(fù)原的細(xì)菌被稱為硝酸鹽復(fù)原細(xì)菌，主要生活在土壤和水環(huán)境中，它們當(dāng)中有假單胞菌、依氏螺菌、脫氮小球菌等。在土壤及水環(huán)境中，由于好氧性機(jī)體的呼吸作用，氧被耗費(fèi)，呵斥部分的厭氧環(huán)境，這時(shí)假設(shè)環(huán)境中有硝酸鹽存在，硝酸鹽復(fù)原細(xì)菌就能經(jīng)過厭氧呼吸進(jìn)展生活，但假設(shè)在有氧條件下，這些菌那么是經(jīng)過有氧呼吸進(jìn)展生活氧的存在可抑制位于細(xì)胞膜上的硝酸鹽復(fù)原酶的活性。這類菌通常也被作為兼性厭氧菌。硝酸鹽復(fù)原菌的反硝化作用對(duì)農(nóng)業(yè)消費(fèi)及地球物質(zhì)循環(huán)都具有重要意義：1反硝化作用可使土壤中植物能利用的氮硝酸鹽NO3-復(fù)原成氮?dú)舛?/p>

30、消逝，從而降低了土壤的肥力，對(duì)農(nóng)業(yè)消費(fèi)不利。抑制反硝化作用的有效方法之一是松土，堅(jiān)持土壤的疏松形狀，排除過多的水分，保證土壤中有良好的通氣條件此時(shí)菌行有氧呼吸2反硝化作用在氮素循環(huán)中也有重要作用。硝酸鹽是一種容易溶解于水的物質(zhì)，通常經(jīng)過水從土壤流入水域中。假設(shè)沒有反硝化作用，硝酸鹽將在水中積累，會(huì)導(dǎo)致水量變壞與地球上氮素循環(huán)的中斷。厭氧呼吸的產(chǎn)能較有氧呼吸少，但比發(fā)酵多，它使微生物在沒有氧的情況下依然可以經(jīng)過電子傳送和氧化磷酸化來產(chǎn)生ATP，因此對(duì)很多微生物是非常重要的。除氧以外的多種物質(zhì)可被各種微生物用作最終電子受體，充分表達(dá)了微生物代謝類型的多樣性。異養(yǎng)微生物和自養(yǎng)微生物在最初能源上雖然存

31、在著宏大的差別，但它們生物氧化的本質(zhì)卻是一樣的，即都包括脫氫、遞氫和受氫三個(gè)階段，其間經(jīng)過與磷酸化反響相偶連，就可以產(chǎn)生生命活動(dòng)所需求的通用能源，ATP。但從詳細(xì)類型看，自養(yǎng)微生物中的生物氧化與產(chǎn)能的類型很多、途徑復(fù)雜，有些化能自養(yǎng)菌的生物氧化與產(chǎn)能過程至今還了解很少。不論是化能無機(jī)營(yíng)養(yǎng)型，還是光能無機(jī)營(yíng)養(yǎng)型的微生物，在它們生命活動(dòng)中最重要的反響就是把CO2先復(fù)原成CH2O程度的簡(jiǎn)單有機(jī)物，然后再進(jìn)一步合成復(fù)雜的細(xì)胞成分。這是一個(gè)大量耗能和耗復(fù)原力H的過程。在化能無機(jī)營(yíng)養(yǎng)型微生物中，其所需能量ATP是經(jīng)過復(fù)原態(tài)無機(jī)物經(jīng)過生物氧化產(chǎn)生的，復(fù)原力H那么普通是經(jīng)過耗ATP的無機(jī)氫的逆呼吸鏈傳送而產(chǎn)生

32、的；化能自養(yǎng)微生物以無機(jī)物作為能源，普通產(chǎn)能效率低，生長(zhǎng)慢，但生態(tài)學(xué)角度看，它們所利用的能源物質(zhì)是普通化能異養(yǎng)生物所不能利用的，因此它們與產(chǎn)能效率高、生長(zhǎng)快的化能異養(yǎng)微生物之間并不存在生存競(jìng)爭(zhēng)。嗜鹽菌的細(xì)胞膜可分成紅色和紫色二部分，前者主要含細(xì)胞色素和黃素蛋白等用于氧化磷酸化的呼吸鏈載體，后者那么非常特殊，在膜上呈斑片狀直徑約0.5 ?m獨(dú)立分布，其總面積約占細(xì)胞膜的一半，這就是能進(jìn)展獨(dú)特光協(xié)作用的紫膜。含量占紫膜75%的是一種稱為細(xì)菌視紫紅質(zhì)bacteriorhodopsin的蛋白質(zhì)，它與人眼視網(wǎng)膜上的柱狀細(xì)胞中所含的一種蛋白質(zhì)視野紫紅質(zhì)rhodpsin非常類似，二者都以紫色的視黃醛reti

33、nal作為輔基。四種生理類型的微生物在不同光照和氧下的ATP合成微生物 ATP的合成有氧 無氧光照 黑暗 光照 黑暗光合細(xì)菌 + 綠藻 + 兼性厭氧菌E. coli + + + +鹽生鹽桿菌 + + + 目前以為，細(xì)菌視紫紅質(zhì)與葉綠素類似，在光量子的驅(qū)動(dòng)下，具有質(zhì)子泵的作用，產(chǎn)生質(zhì)子的跨膜運(yùn)輸而構(gòu)成ATP。嗜鹽菌只需在環(huán)境中氧濃度很低和有光照的條件下才干合成紫膜。這時(shí)，經(jīng)過正常的氧化磷酸化已無法滿足其能量需求，轉(zhuǎn)而由紫膜的光合磷酸化來提供。經(jīng)過紫膜的光能轉(zhuǎn)化而建立的質(zhì)子梯度除了可驅(qū)動(dòng)ATP的合成外，還可為嗜鹽菌在高鹽環(huán)境中建立跨膜的鈉離子電化學(xué)梯度，并由此完成一系列的生理生化功能。嗜鹽菌紫膜光

34、合磷酸化的發(fā)現(xiàn)，使經(jīng)典的葉綠素和細(xì)菌葉綠素菌綠素所進(jìn)展的光合磷酸化之外又增添了一種新的光協(xié)作用類型。紫膜的光合磷酸化是迄今為止所發(fā)現(xiàn)的最簡(jiǎn)單的光合磷酸化反響，這是研討化學(xué)浸透作用的一個(gè)很好的研討模型。第六章采用培育平板計(jì)數(shù)法要求操作熟練、準(zhǔn)確，否那么難以得到正確的結(jié)果：1樣品充分混勻；2每支移液管及涂布棒只能接觸一個(gè)稀釋度的菌液；3同一稀釋度三個(gè)以上反復(fù),取平均值；4每個(gè)平板上的菌落數(shù)目適宜，便于準(zhǔn)確計(jì)數(shù)； 一個(gè)菌落能夠是多個(gè)細(xì)胞一同構(gòu)成，所以在科研中普通用菌落構(gòu)成單位colony forming units， CFU來表示，而不是直接表示為細(xì)胞數(shù)。The most probable numb

35、er method液體稀釋法1未知樣品進(jìn)展十倍稀釋； 2取三個(gè)延續(xù)的稀釋度平行接種多支試管并培育；3長(zhǎng)菌的為陽性，未長(zhǎng)菌的為陰性； 4查表推算出樣品中的微生物數(shù)目統(tǒng)計(jì)學(xué)原理；緩慢期的特點(diǎn)：1細(xì)胞形狀變大或增長(zhǎng)，例如宏大芽孢桿菌，在緩慢期末，細(xì)胞的平均長(zhǎng)度比剛接種時(shí)長(zhǎng)6倍。普通來說處于緩慢期的細(xì)菌細(xì)胞體積最大；2細(xì)胞內(nèi)RNA，尤其是rRNA含量增高，合成代謝活潑，核糖體、酶類和ATP的合成加快，易產(chǎn)生誘導(dǎo)酶。3 對(duì)外界不良條件反響敏感。以上特征闡明細(xì)胞處于活潑生長(zhǎng)中，只是分裂緩慢。在此階段后期，少數(shù)細(xì)胞開場(chǎng)分裂，曲線略有上升。對(duì)數(shù)期到穩(wěn)定期的轉(zhuǎn)變是細(xì)胞重要的分化調(diào)理階段：1開場(chǎng)儲(chǔ)存糖原等內(nèi)含物；

36、2構(gòu)成芽孢或建立自然感受態(tài)芽孢桿菌；3發(fā)酵過程積累代謝產(chǎn)物的重要階段；某些放線菌抗生素的大量構(gòu)成也在此時(shí)期衰亡期特點(diǎn)：1細(xì)菌代謝活性降低；2細(xì)菌衰老并出現(xiàn)自溶；3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。4菌體細(xì)胞呈現(xiàn)多種形狀，有時(shí)產(chǎn)生畸形，細(xì)胞大小懸殊；有些革蘭氏染色反響陽性菌此時(shí)會(huì)變成陰性反響恒濁延續(xù)發(fā)酵與單零售酵相比的優(yōu)點(diǎn)：1 縮短發(fā)酵周期，提高設(shè)備利用率；2 便于自動(dòng)控制；3 降低動(dòng)力耗費(fèi)及膂力勞動(dòng)強(qiáng)度； 4 產(chǎn)質(zhì)量量較穩(wěn)定；磺胺是葉酸組成部分對(duì)氨基苯甲酸的構(gòu)造類似物磺胺的抑菌作用是由于很多細(xì)菌需求本人合成葉酸而生長(zhǎng)?；前穼?duì)人體細(xì)胞無毒性，由于人缺乏從對(duì)氨基苯甲酸合成葉

37、酸的相關(guān)酶二氫葉酸合成酶，不能用外界提供的對(duì)氨基苯甲酸自行合成葉酸，而必需直接利用葉酸為生長(zhǎng)因子進(jìn)展生長(zhǎng)。青霉素b-內(nèi)酰胺環(huán)構(gòu)造與D-丙氨酸末端構(gòu)造類似，從而能占據(jù)D-丙氨酸的位置與轉(zhuǎn)肽酶結(jié)合，并將酶滅活，肽鏈之間無法彼此銜接，抑制了細(xì)胞壁的合成。濕熱比干熱滅菌更好：1更易于傳送熱量；2更易破壞堅(jiān)持蛋白質(zhì)穩(wěn)定性的氫鍵等構(gòu)造；濕熱對(duì)普通營(yíng)養(yǎng)體和孢子的殺滅條件：1 多數(shù)細(xì)菌和真菌的營(yíng)養(yǎng)細(xì)胞：在60左右處置5-10分鐘；2酵母菌和真菌的孢子：用80以上溫度處置；2 3細(xì)菌的芽孢：121處置15分鐘以上 第七章1939年，Max Delbruck & Emory Ellis對(duì)噬菌體E. coli /

38、bacteriopage生長(zhǎng)特征的測(cè)定：1、用噬菌體的稀釋液感染高濃度的宿主細(xì)胞；2、數(shù)分鐘后，參與抗噬菌體的抗血清中和未吸附的噬菌體；3、將上述混合物大量稀釋，終止抗血清的作用和防止新釋放的噬菌體感染其它細(xì)胞；4、保溫培育并定期檢測(cè)培育物中的噬菌體效價(jià)對(duì)噬菌體含量進(jìn)展計(jì)數(shù)；5、以感染時(shí)間為橫坐標(biāo)，病毒的感染效價(jià)為縱坐標(biāo)，繪制出病毒特征性的繁衍曲線； 有尾噬菌體：注射方式將噬菌體核酸注入細(xì)胞1經(jīng)過尾部刺突固著于細(xì)胞；2尾部的酶水解細(xì)胞壁的肽聚糖，使細(xì)胞壁產(chǎn)生小孔；3尾鞘收縮，核酸經(jīng)過中空的尾管壓入胞內(nèi)，蛋白質(zhì)外殼留在胞外；噬菌體的的溶源性反響：1早期基因表達(dá)，產(chǎn)生gpcII，gpcro及gpc

39、III，后者可防止宿主的裂解酶對(duì)gpcII的降解。2gpcII的積累促使阻遏蛋白cI的表達(dá)3阻遏蛋白cI的積累導(dǎo)致噬菌體基因轉(zhuǎn)錄的終止，構(gòu)成原噬菌體。3 早期表達(dá)的gpcro與cI的競(jìng)爭(zhēng)最終確定噬菌體是進(jìn)入溶源形狀，還是進(jìn)入裂解循環(huán)。4 gpcro表達(dá)得早，但與基因組的結(jié)合才干較cI弱5阻遏蛋白cI的同樣可以抑制其它新侵入的噬菌體的表達(dá)，從而使溶源性細(xì)菌具有“免疫性6阻遏蛋白cI在普通情況下經(jīng)過本身的轉(zhuǎn)錄激活堅(jiān)持低程度的表達(dá)，但有時(shí)種種緣由轉(zhuǎn)錄程度下降，會(huì)偶爾導(dǎo)致溶源性噬菌體進(jìn)入裂解循環(huán)10-510 - 2。7外界要素如紫外線可引起宿主的染色體的破壞，宿主產(chǎn)生應(yīng)急反響合成具有DNA重組活性的R

40、ecA蛋白，導(dǎo)致cI的被降解，噬菌體進(jìn)入裂解循環(huán)。8誘發(fā)裂解是檢查能否存在溶原性細(xì)菌的有效方法第八章遺傳型：是指生物所攜帶的全部遺傳因子及基因，是遺傳的物質(zhì)根底；表型表現(xiàn)型：具有一定遺傳型的個(gè)體，在特定環(huán)境條件下經(jīng)過生長(zhǎng)發(fā)育所表現(xiàn)出來的形狀等生物學(xué)特征的總和。表型飾變：同樣遺傳型的生物，在不同的外界條件下，會(huì)呈現(xiàn)不同的表型，但這種表型的差別只與環(huán)境有關(guān)，表現(xiàn)為暫時(shí)性和不可遺傳性，并且表現(xiàn)為全部個(gè)體的行為！遺傳型變異基因變異、基因突變：由于環(huán)境要素等的影響，導(dǎo)致遺傳物質(zhì)改動(dòng)，導(dǎo)致生物特性改動(dòng)，與表型的飾變相比，這種變異是可以遺傳的，而由于遺傳物質(zhì)的變異的頻率普通很低，所以這種變異也經(jīng)常表現(xiàn)為群體

41、中極少數(shù)個(gè)體的行為突變頻率通常10-6-10-9?；蚪Mgenome一個(gè)物種的單倍體的一切染色體及其所包含的遺傳信息的總稱。微生物基因組構(gòu)造的特點(diǎn)：1、原核生物細(xì)菌、古生菌的基因組1雙鏈環(huán)狀的DNA分子單倍體，2基因組上遺傳信息具有延續(xù)性，大腸桿菌和其它原核生物中基因數(shù)根本接近由它的基因組大小所估計(jì)的基因數(shù)；普通不含內(nèi)含子，遺傳信息是延續(xù)的而不是中斷的。3功能相關(guān)的構(gòu)造基因組成支配子構(gòu)造支配子operon：功能相關(guān)的幾個(gè)基因前后相連，再加上一個(gè)共同的調(diào)理基因和一組共同的控制位點(diǎn)啟動(dòng)子、操作子等在基因轉(zhuǎn)錄時(shí)協(xié)同動(dòng)作。4構(gòu)造基因的單拷貝及rRNA基因的多拷貝，5.基因組的反復(fù)序列少而短；古生菌的基

42、因組在構(gòu)造上類似于細(xì)菌。但是信息傳送系統(tǒng)(復(fù)制、轉(zhuǎn)錄和翻譯)那么與細(xì)菌不同而類似于真核生物。詳細(xì)內(nèi)容在微生物遺傳學(xué)中學(xué)習(xí)2、真核微生物啤酒酵母的基因組1典型的染色體構(gòu)造該基因大小為13.5106bp，分布在16條染色體中。象一切其它的真核細(xì)胞一樣，酵母菌的DNA也是與四種主要的組蛋白(H2A、H2B、H3和H4)結(jié)合構(gòu)成染色質(zhì)(chromatin)的14bp核小體中心DNA；染色體DNA上有著絲粒(centromere)和端粒(telomere)，2沒有明顯的支配子構(gòu)造，3有間隔區(qū)即非編碼區(qū)和內(nèi)含子序列。而原核生物中非編碼區(qū)或內(nèi)含子均非常少，而人類基因組測(cè)序后發(fā)現(xiàn)了大量的非編碼區(qū)，被稱為基因組

43、上的荒漠，估計(jì)只需5-10%用于編碼基因。4反復(fù)序列多質(zhì)粒的檢測(cè)：a提取一切胞內(nèi)DNA后電鏡察看；b根據(jù)質(zhì)粒的分子大小和構(gòu)造特征，經(jīng)過超速離心或瓊脂糖凝膠電泳可將質(zhì)粒與染色體DNA分開c對(duì)于常用菌，可用質(zhì)粒所帶的某些特點(diǎn)，如抗藥性初步判別。普通將菌點(diǎn)在相應(yīng)的抗性平板上，假設(shè)抗性還在，證明質(zhì)粒能夠還在，否那么那么能夠質(zhì)粒曾經(jīng)喪失，在實(shí)驗(yàn)中經(jīng)常采用這種方法對(duì)含質(zhì)粒的菌株進(jìn)展初步檢測(cè)d但這種方法并不保險(xiǎn)，由于質(zhì)粒能夠會(huì)整和到染色體上，或者細(xì)菌由于某種突變而產(chǎn)生抗藥性等。產(chǎn)細(xì)菌素的質(zhì)粒Bacteriocin production plasmid抗生素抑制或殺死近緣，甚至同種不同株的細(xì)菌較廣的抗菌譜經(jīng)過

44、核糖體直接合成的多肽類物質(zhì)普通是次級(jí)代謝產(chǎn)物編碼細(xì)菌素的構(gòu)造基因及相關(guān)的基因普通位于質(zhì)?；蜣D(zhuǎn)座子上普通無直接的構(gòu)造基因，相關(guān)酶的基因多在染色體上很多細(xì)菌能產(chǎn)生能抑制或殺死近緣。甚至同種不同株的細(xì)菌的因子細(xì)菌蛋白，被稱為細(xì)菌素，以和抗生素相區(qū)別?？股仄胀ň哂休^廣的抗菌譜。此外，抗生素普通是微生物的次級(jí)代謝產(chǎn)物經(jīng)過代謝過程而產(chǎn)生，而細(xì)菌素普通是直接經(jīng)過核糖體直接合成的多肽類物質(zhì)。編碼細(xì)菌素的構(gòu)造基因及涉及細(xì)菌素運(yùn)輸及發(fā)揚(yáng)作用processing的蛋白質(zhì)、及賦予宿主對(duì)該細(xì)菌素具有“免疫力的相關(guān)產(chǎn)物的基因普通都位于質(zhì)粒或轉(zhuǎn)座子上，因此，細(xì)菌素可以殺死同種但不攜帶該質(zhì)粒的菌株。細(xì)菌素普通根據(jù)產(chǎn)生菌的種

45、類進(jìn)展命名，例如大腸桿菌E. coli產(chǎn)生的細(xì)菌素為colicins大腸桿菌素，而質(zhì)粒被稱為Col質(zhì)粒。而枯草芽孢桿菌B. subtilis產(chǎn)生的細(xì)菌素被命名為subtilisin枯草桿菌素。等等。細(xì)菌素首先發(fā)現(xiàn)于大腸桿菌中，有多種col質(zhì)粒和產(chǎn)生多種colicins，其發(fā)揚(yáng)作用的原理各不一樣。例如，有的colicins從產(chǎn)生菌中釋放后，結(jié)合到敏感菌細(xì)胞膜特定的受體上，而該受體普通是擔(dān)任一些重要物質(zhì)，如一些生長(zhǎng)因子的運(yùn)輸?shù)?；而另外，有些colicins那么阻止一些重要的細(xì)胞功能的進(jìn)展。還有一些colicins那么在細(xì)胞膜上構(gòu)成通道，呵斥鉀離子和質(zhì)子的外泄，使細(xì)胞失去能化膜而不能產(chǎn)生能量。Col

46、icin E2是一種DNA內(nèi)切酶，能切斷細(xì)胞DNA，而colicin E3是一種核酸酶，能在16SrRNA的特定位點(diǎn)進(jìn)展切割從而使核糖體失活。由G+細(xì)菌產(chǎn)生的細(xì)菌素或與細(xì)菌素類似的因子與colicins有所不同，但通常也是由質(zhì)?；蚓幋a，有些甚至有商業(yè)價(jià)值，例如一種乳酸細(xì)菌產(chǎn)生的細(xì)菌素NisinA能劇烈抑制某些G+細(xì)菌的生長(zhǎng)，而被用于食品工業(yè)的保藏。誘變劑與致癌物質(zhì)Ames實(shí)驗(yàn)原理：誘變劑的共性原那么，即化學(xué)藥劑對(duì)細(xì)菌的誘變率與其對(duì)動(dòng)物的致癌性成正比：超越95%的致癌物質(zhì)對(duì)微生物有誘變作用；而90%以上的非致癌物質(zhì)對(duì)微生物沒有誘變作用利用細(xì)菌突變來檢測(cè)環(huán)境中存在的致癌物質(zhì)是一種簡(jiǎn)便、快速、靈敏

47、的方法?？梢越?jīng)過某待測(cè)物質(zhì)對(duì)微生物的誘變才干間接判別其致癌才干。該方法是由美國加利福尼亞大學(xué)的Ames教授首先發(fā)明，因此又稱Ames實(shí)驗(yàn)。該實(shí)驗(yàn)是利用鼠傷寒沙門氏菌(Salmonella typhmurium)的組氨酸營(yíng)養(yǎng)缺陷型菌株(his-)的回復(fù)突變性能來進(jìn)展的。普遍性轉(zhuǎn)導(dǎo)中外源DNA的三種后果1)進(jìn)入受體的外源DNA經(jīng)過與細(xì)胞染色體的重組交換而構(gòu)成穩(wěn)定的轉(zhuǎn)導(dǎo)子.2) 假設(shè)轉(zhuǎn)導(dǎo)DNA不能進(jìn)展重組和復(fù)制，其上的基因僅經(jīng)過轉(zhuǎn)錄而得到表達(dá)，就成為流產(chǎn)轉(zhuǎn)導(dǎo)abortive transduction，其特點(diǎn)是在選擇培育基平板上構(gòu)成微小菌落。DNA不能復(fù)制，因此群體中僅一個(gè)細(xì)胞含有DNA，而其它細(xì)胞只

48、能得到其基因產(chǎn)物，構(gòu)成微小菌落。3) 3被降解, 轉(zhuǎn)導(dǎo)失敗，在選擇平板上無菌落構(gòu)成。2.局限性轉(zhuǎn)導(dǎo)(specialized transduction)溫暖噬菌體感染受體菌后，其染色領(lǐng)會(huì)整合到細(xì)菌染色體的特定位點(diǎn)上，從而使宿主細(xì)胞發(fā)生溶源化，例如噬菌體，其插入位點(diǎn)的二側(cè)分別是gal和bio基因；假設(shè)該溶源菌因誘導(dǎo)而發(fā)生裂解時(shí)，在前噬菌體二側(cè)的少數(shù)宿主基因，對(duì)噬菌體分別是gal和bio基因，會(huì)因偶爾發(fā)生的不正常切割而連在噬菌體DNA上，由此產(chǎn)生了一類特殊的噬菌體缺陷噬菌體，缺陷噬菌體除含大部分本身的DNA外，缺失的基因被幾個(gè)位于前噬菌體整合位點(diǎn)附近的宿主基因取代，這樣構(gòu)成的雜合DNA分子在宿主細(xì)胞

49、內(nèi)可以象正常的DNA分子一樣進(jìn)展復(fù)制、包裝，提供所需求的裂解功能，構(gòu)成轉(zhuǎn)導(dǎo)顆粒。但該缺陷噬菌體沒有正常噬菌體的溶源性和增殖才干，感染受體細(xì)胞后，經(jīng)過DNA整合進(jìn)宿主染色體而構(gòu)成穩(wěn)定的轉(zhuǎn)導(dǎo)子。局限性轉(zhuǎn)導(dǎo)與普遍性轉(zhuǎn)導(dǎo)的主要區(qū)別：1被轉(zhuǎn)導(dǎo)的基因共價(jià)地與噬菌體DNA銜接，與噬菌體DNA一同進(jìn)展復(fù)制、包裝以及被導(dǎo)入受體細(xì)胞中。而完全轉(zhuǎn)導(dǎo)包裝的能夠全部是宿主菌的基因；2局限性轉(zhuǎn)導(dǎo)顆粒攜帶特定的染色體片段并將固定的個(gè)別基因?qū)胧荏w，故稱為局限性轉(zhuǎn)導(dǎo)。溶源轉(zhuǎn)變與轉(zhuǎn)導(dǎo)的不同：1溫暖噬菌體不攜帶任何供體菌的基因，當(dāng)宿主喪失這一噬菌體時(shí)，經(jīng)過溶源轉(zhuǎn)變而獲得的外形也同時(shí)消逝2這種噬菌體是完好的，而不是缺陷的；枯草芽孢

50、桿菌的自然轉(zhuǎn)化模型：a細(xì)菌生長(zhǎng)在一定的培育條件下生長(zhǎng)到一定階段，以枯草芽孢桿菌為例是在葡萄糖根本培育基中培育到對(duì)數(shù)生長(zhǎng)末期到穩(wěn)定期，細(xì)胞向胞外分泌一種小分子的蛋白質(zhì)，稱為感受態(tài)因子，其分子量為5000到10000道爾頓。b當(dāng)培育液中的感受態(tài)因子積累到一定濃度后，與細(xì)胞外表受體相互作用，經(jīng)過一系列信號(hào)傳送系統(tǒng)誘導(dǎo)一些感受態(tài)一特異蛋白質(zhì)(competence specific protein)表達(dá)，其中一種是自溶素(autolysin)，它的表達(dá)使細(xì)胞外表的DNA結(jié)合蛋白及核酸酶裸顯露來，使其具有與DNA結(jié)合的活性。 cDNA以雙鏈方式在細(xì)胞外表的幾個(gè)位點(diǎn)上結(jié)合并遭到核酸酶的切割，核酸內(nèi)切酶首先切

51、斷DNA雙鏈中的一條鏈，被切斷的鏈遭到核酸酶降解，成為寡核苷酸釋放到培育基中，另一條鏈與感受態(tài)一特異蛋白質(zhì)結(jié)合，并被引導(dǎo)進(jìn)入細(xì)胞，d進(jìn)入細(xì)胞的外源DNA經(jīng)過同源重組以置換的方式整合進(jìn)受體染色體DNA，經(jīng)復(fù)制和細(xì)胞分裂后構(gòu)成重組體?？莶菅挎邨U菌的自然轉(zhuǎn)化的特點(diǎn)：1枯草芽孢桿菌等革蘭氏陽性菌細(xì)胞對(duì)雙鏈DNA的吸附和攝取是沒有特異性的，轉(zhuǎn)化能否勝利及轉(zhuǎn)化效率的高低主要取決于轉(zhuǎn)化給體菌株和轉(zhuǎn)化受體菌株之間的親源關(guān)系，關(guān)系越近，那么DNA之間的同源性也越高，就越容易在DNA之間發(fā)生重組，產(chǎn)生轉(zhuǎn)化子。2自然感受態(tài)除了對(duì)線型染色體DNA分子的攝取外，也能攝取質(zhì)粒DNA，但在通常情況下質(zhì)粒的自然轉(zhuǎn)化效率要低得

52、多，這是由于質(zhì)粒作為細(xì)菌染色體外獨(dú)立存在的遺傳物質(zhì)和染色體DNA同源性很差否那么會(huì)由于和染色體DNA之間的重組而不穩(wěn)定，這樣被切割成單鏈后進(jìn)入細(xì)胞的質(zhì)粒DNA將很難經(jīng)過重組重新恢復(fù)成有活性的形狀雙鏈閉合環(huán)狀，或經(jīng)過整合進(jìn)染色體而使相關(guān)性狀得到表達(dá)；如要提高質(zhì)粒的自然轉(zhuǎn)化效率，可以用二種方法：i使質(zhì)粒構(gòu)成多聚體，這樣進(jìn)入細(xì)胞后重新組合成有活性的質(zhì)粒的幾率大大提高；ii在質(zhì)粒上插入受體菌染色體的部分片段，或?qū)①|(zhì)粒轉(zhuǎn)化進(jìn)含有與該質(zhì)粒具有同源區(qū)段的質(zhì)粒的受體菌重組獲救。3噬菌體DNA也可被感受態(tài)細(xì)胞攝取并產(chǎn)生有活性的病毒顆粒，這個(gè)過程被稱為轉(zhuǎn)染(transfection)，其特點(diǎn)是提純的噬菌體DNA以

53、轉(zhuǎn)化的而非病毒感染途徑進(jìn)入細(xì)胞并表達(dá)后產(chǎn)生完好的病毒顆粒。如今把DNA轉(zhuǎn)移至動(dòng)物細(xì)胞的過程也稱轉(zhuǎn)染。主要有如下幾個(gè)要素會(huì)對(duì)微生物菌種的穩(wěn)定性呵斥影響：1 變異：即經(jīng)過變異而失去重要的遺傳特性，例如發(fā)酵消費(fèi)才干下降，或研討中所需求的營(yíng)養(yǎng)缺陷型由于回復(fù)突變等而改動(dòng)2 污染：由于微生物在自然界中種類多，分布廣，空氣、桌面、皮膚外表都有大量的各種微生物存在，因此在進(jìn)展微生物菌種操作包括接種、培育等時(shí)非常容易污染，從而呵斥菌種的喪失。3 死亡：微生物容易在實(shí)驗(yàn)室里用人工配制的各種培育基培育，但假設(shè)超越時(shí)間不轉(zhuǎn)接菌種，由于忽略培育條件發(fā)生改動(dòng)，及其它各種以外情況如冰箱停電都容易呵斥菌種的死亡。而且這種損失

54、有時(shí)是不可挽回的。菌種保藏：在一定時(shí)間內(nèi)使菌種不死、不變、不亂 第九章目前常用的三種體外DNA銜接方法為： 用T4或E.coli DNA銜接酶可銜接具有互補(bǔ)粘性末端的DNA片段； 用T4 DNA銜接酶銜接具有平末端的DNA片段； 先在DNA片段末端加上人工接頭，使其構(gòu)成粘性末端，然后再行銜接。 將粘性末端補(bǔ)平或修平用單鏈酶，如綠豆芽核酸酶銜接柯斯質(zhì)粒用于克隆大片段的DNA分子特別有效，而這種特性對(duì)于研討高等生物的基因組非常重要。其特點(diǎn)：1具有噬菌體的特性：在克隆了外源片段后可在體外被包裝成噬菌體顆粒，高效地感染對(duì)噬菌體敏感的大腸桿菌細(xì)胞。進(jìn)入寄主的柯斯質(zhì)粒DNA分子，按照噬菌體DNA的方式環(huán)化

55、， 但無法按噬菌體的方式生活，更無法構(gòu)成子代噬菌體顆粒。2具有質(zhì)粒載體的特性：在寄主細(xì)胞內(nèi)如質(zhì)粒一樣進(jìn)展復(fù)制，攜帶有抗性基因和克隆位點(diǎn)，并具氯霉素?cái)U(kuò)增效應(yīng)。3具有高容量的克隆才干：柯斯質(zhì)粒本身普通只需57kb左右，而它克隆外源DNA片段的極限值竟高達(dá)45kb，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超越質(zhì)粒載體及噬菌體載體的克隆才干。同時(shí)，由于包裝限制，柯斯質(zhì) 粒載體的克隆才干還存在一個(gè)最低極限值。例如， 5 kb大小的 柯斯質(zhì)粒載體，插入的外源片段至少不能小于30 kb。 M13是大腸桿菌絲狀噬菌體，其基因組為環(huán)狀ssDNA，大小為6407bp。其生活史為：1經(jīng)過性毛感染雄性F+或Hfr大腸桿菌，或經(jīng)過轉(zhuǎn)染進(jìn)入雌性大腸桿菌細(xì)胞

56、；2進(jìn)入細(xì)胞后，轉(zhuǎn)變成復(fù)制型 (RF) dsDNA，然后以滾環(huán)方式制出ssDNA。每當(dāng)復(fù)制出單位長(zhǎng)度正鏈，即被切出和環(huán)化，并被立刻組裝成子代噬菌體和以出芽方式即宿主細(xì)胞不被裂解被釋放至胞外。M13克隆載體是對(duì)野生型M13進(jìn)展改造后建成，其特點(diǎn)是雖然克隆外源DNA的才干較小，普通只適于克隆300400bp的外源DNA片段，但特別適宜用于制備克隆基因的單鏈DNA。主要被用于制備測(cè)序用單鏈DNA模板、特異的單鏈DNA探針，進(jìn)展定位誘變等，也可用于噬菌體展現(xiàn)phage display第十章 微生物的生態(tài)有關(guān)根本概念：生態(tài)系統(tǒng)：在一定的空間內(nèi)生物的成分和非生物的成分經(jīng)過物質(zhì)循環(huán)和能量流動(dòng)相互作用、相互依

57、存而構(gòu)成的一個(gè)生態(tài)學(xué)功能單位。生態(tài)學(xué)：研討生物與其周圍生物和非生物環(huán)境之間相互關(guān)系微生物生態(tài)學(xué)：研討微生物與其周圍生物和非生物環(huán)境之間相互關(guān)系第一節(jié) 自然界中的微生物一、空氣中的微生物分布特點(diǎn)：1無原生的微生物區(qū)系2來源于土壤、水體及人類的消費(fèi)、生活活動(dòng)，3種類主要為真菌和細(xì)菌，普通與其所在環(huán)境的微生物種類有關(guān)4數(shù)量取決于塵埃數(shù)量5.在空氣中的停留時(shí)間和塵埃大小、空氣流速、濕度、光照等要素有關(guān)6 與人類生活關(guān)系親密二、 水體中的微生物一江河水特點(diǎn)：1) 數(shù)量和種類與接觸的土壤有親密關(guān)系；2分布上更多的是吸附在懸浮在水中的有機(jī)物上及水底；3) 淡水中的微生物是可以運(yùn)動(dòng)的，而且某些淡水中的細(xì)菌例如

58、柄細(xì)菌具有很異常的形狀，這些異常形狀使得菌體的外表積與體積之比添加，從而使這些微生物能有效地吸收有限的營(yíng)養(yǎng)物；4接近城市或城市下游水中的微生物多，并且有很多對(duì)安康不利的細(xì)菌，因此不宜作為飲用水源；5水體本身存在自我凈化作用：二海水1嗜鹽，真正的海洋細(xì)菌在短少氯化鈉的情況下是不能生長(zhǎng)的。2低溫生長(zhǎng)，除了在熱帶海水外表外，在其它海水中發(fā)現(xiàn)的細(xì)菌多為嗜冷菌。3 耐高壓特別是生活在深海的細(xì)菌，少數(shù)微生物甚至可在600個(gè)大氣壓下生長(zhǎng)，4 大多數(shù)海洋細(xì)菌為G細(xì)菌，并具有運(yùn)動(dòng)才干；三水體的富營(yíng)養(yǎng)化作用和“水花、“赤潮當(dāng)水體接受了大量的有機(jī)物或無機(jī)物，特別是磷酸鹽和無機(jī)氮化合物，引起水的富營(yíng)養(yǎng)化。由于水中含有

59、過多的含氮、磷等的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，引起藻類過量生長(zhǎng)，產(chǎn)生大量的有機(jī)物藻類異養(yǎng)微生物氧化這些有機(jī)物，耗盡水中的氧，使厭氧菌開場(chǎng)大量生長(zhǎng)和代謝，并分解含硫化合物，產(chǎn)生H2S，從而導(dǎo)致水有難聞的氣味，并由于缺氧引起魚和好氧微生物的死亡，最終引起水出現(xiàn)大量沉淀物和水體顏色異常。上述過程又稱富營(yíng)養(yǎng)化作用，它是水體遭到污染并使水體本身的正常生態(tài)失去平衡的結(jié)果。在水體的富營(yíng)養(yǎng)化作用中，藻類、藍(lán)細(xì)菌等的大量繁衍使水體出現(xiàn)顏色，并變得渾濁，許多藻類團(tuán)塊漂浮在水面上，從而構(gòu)成所謂的“水花或“水華water bloom在海洋中，某些甲藻類大量繁衍也可也可以構(gòu)成水花，從而使海水出現(xiàn)紅色或褐色，即所謂的赤潮或紅潮red ti

60、des。三、土壤中的微生物1土壤微生物的數(shù)量和分布主要遭到營(yíng)養(yǎng)物、含水量、氧、溫度、pH等因子的影響，并隨土壤類型的不同而有很大變化。2土壤微生物的數(shù)量和分布受季節(jié)影響；3微生物的數(shù)量也與于土層的深度有關(guān)，普通土壤表層微生物最多，隨著土層的加深，微生物的數(shù)量逐漸減少。四、工農(nóng)業(yè)產(chǎn)品上的微生物1微生物引起的工業(yè)產(chǎn)品的霉腐2食品、農(nóng)副產(chǎn)品上的微生物五、極端環(huán)境下的微生物極端環(huán)境下微生物的研討有三個(gè)方面的重要意義：(1)開發(fā)利用新的微生物資源，包括特異性的基因資源；(2)為微生物生理、遺傳和分類乃至生命科學(xué)及相關(guān)學(xué)科許多領(lǐng)域，如：功能基因組學(xué)、生物電子器材等的研討提供新的課題和資料；(3)為生物進(jìn)化