微生物学ppt【高教课堂】

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1、第一篇微生物学张星春1详细课资绪绪论论一、一、什么是微生物什么是微生物二、人类对微生物的认识史二、人类对微生物的认识史三、微生物学的发展促进了人类的进步三、微生物学的发展促进了人类的进步四、微生物的五大共性四、微生物的五大共性五、微生物学及其分科五、微生物学及其分科2详细课资一、什么是微生物一、什么是微生物1定义：定义：微生物微生物（microorganism,microbe）是一切肉眼看不见或）是一切肉眼看不见或看看不清楚的微小生物的总称。它们都是一些个体微小（一般不清楚的微小生物的总称。它们都是一些个体微小（一般0.1mm）、）、构造简单的低等生物。构造简单的低等生物。2种类种类：包括属于

2、原核类的细菌（真细菌和古生菌）、放线菌、蓝细菌：包括属于原核类的细菌（真细菌和古生菌）、放线菌、蓝细菌（旧称（旧称“蓝绿藻蓝绿藻”或或“蓝藻蓝藻”）、支原体、立克次氏体和衣原体；属于）、支原体、立克次氏体和衣原体；属于真核类的真菌（酵母菌、霉菌和蕈菌）、原生动物和显微藻类；以及属真核类的真菌（酵母菌、霉菌和蕈菌）、原生动物和显微藻类；以及属于非细胞类的病毒和亚病毒（类病毒、拟病毒和朊病毒）。于非细胞类的病毒和亚病毒（类病毒、拟病毒和朊病毒）。3详细课资4详细课资3特点：特点：小（个体微小）小（个体微小）m（微米）级：光学显微镜下可见（细胞）（微米）级：光学显微镜下可见（细胞）nm（纳米）级：电

3、子显微镜下可见（细胞器，病毒）（纳米）级：电子显微镜下可见（细胞器，病毒）简（构造简单）简（构造简单）单细胞单细胞简单多细胞简单多细胞非细胞（即非细胞（即“分子生物分子生物”）低（进化地位低）低（进化地位低）原核类：细菌（真细菌，古生菌），放线菌，蓝细菌，原核类：细菌（真细菌，古生菌），放线菌，蓝细菌，支原体，立克次氏体，衣原体等支原体，立克次氏体，衣原体等真核类：真菌（酵母菌，霉菌，蕈菌），原生动物，真核类：真菌（酵母菌，霉菌，蕈菌），原生动物，显微藻类显微藻类非细胞类：病毒，亚病毒（类病毒，拟病毒，朊病毒）非细胞类：病毒，亚病毒（类病毒，拟病毒，朊病毒）5详细课资4微生物并非生物分类学上的

4、名词，而是所有形体微小、结构简单微生物并非生物分类学上的名词，而是所有形体微小、结构简单的低等的低等生物的总称。生物的总称。生物的分类概貌：（两界系统、三界系统、四界系统、五界系统、六界系生物的分类概貌：（两界系统、三界系统、四界系统、五界系统、六界系统、三总界五界系统、三域学说）统、三总界五界系统、三域学说）非细胞生物非细胞生物亚病毒亚病毒病毒病毒生物生物原核生物原核生物细菌细菌放线菌放线菌原核生物界原核生物界微生物微生物蓝细菌蓝细菌细胞生物细胞生物古生菌古生菌真核生物真核生物真菌真菌酵母菌酵母菌霉菌霉菌真菌界真菌界蕈菌蕈菌单细胞藻类单细胞藻类真核原生生物界真核原生生物界原生动物原生动物植物

5、植物植物界植物界动物动物动物界动物界6详细课资5 5、微生物的分类单位、微生物的分类单位主要主要分类单位：分类单位：界（界（Kingdom）门门（Phylum）纲（）纲（Class）目（）目（Order）科）科（Family）属（）属（Genus）种（）种（Species）微生物分类：把各种微生物按照其亲微生物分类：把各种微生物按照其亲缘关系分群归类，编排成系统缘关系分群归类，编排成系统次要次要分类单位：亚门、亚纲、亚目、分类单位：亚门、亚纲、亚目、亚亚 科、亚属科、亚属7详细课资2微生物的命名：微生物的命名：双名法双名法（1）每一种微生物的学名由两个拉丁字、希腊字或拉）每一种微生物的学名由两

6、个拉丁字、希腊字或拉丁化的其它文字组成丁化的其它文字组成（2）第一个字是属名，用名词，字首字母大写；第二）第一个字是属名，用名词，字首字母大写；第二个字是种名，用形容词，字首字母不大写个字是种名，用形容词，字首字母不大写（3）属名规定了微生物的主要特征，如形态特征、生）属名规定了微生物的主要特征，如形态特征、生理特征；种名补充说明微生物的次要特征，如颜色、形理特征；种名补充说明微生物的次要特征，如颜色、形状、用途等状、用途等（4）附加部分：）附加部分：a.命名者的姓，位于种名之后命名者的姓，位于种名之后b.亚种亚种(变种变种)，以，以subsp(var).开始后加变种名开始后加变种名8详细课资

7、二、人类对微生物世界的认识二、人类对微生物世界的认识（一）一个难以认识的微生物世界（一）一个难以认识的微生物世界原因：个体微小，外貌不显，杂居混生，因果难联（形态与其作用的后果之间）原因：个体微小，外貌不显，杂居混生，因果难联（形态与其作用的后果之间）例：例：艾滋病（艾滋病（AIDS），由人类免疫缺陷病毒（），由人类免疫缺陷病毒（HIV）引起）引起,从感染病毒至发从感染病毒至发病一般要经过病一般要经过12-13年的潜伏期。年的潜伏期。在发霉的花生、玉米等胚的附近，常易生长在发霉的花生、玉米等胚的附近，常易生长Aspergillus flavus(黄曲霉黄曲霉)，它会产生剧毒真菌毒素，它会产生剧

8、毒真菌毒素黄曲霉毒素（黄曲霉毒素（aflatoxin），若经常食用这类霉），若经常食用这类霉变食物，就会诱发肝癌等疾病。变食物，就会诱发肝癌等疾病。由于上述认识微生物的由于上述认识微生物的4个障碍迟迟未能解决，因此人类在其长期的历史发展中，个障碍迟迟未能解决，因此人类在其长期的历史发展中，尽管也有自发地利用酵母菌等若干有益微生物的活动，但更多的还是被各种病原微生尽管也有自发地利用酵母菌等若干有益微生物的活动，但更多的还是被各种病原微生物所害，例如物所害，例如鼠疫鼠疫（“黑死病黑死病”，历史上，历史上3次大流行曾杀死近次大流行曾杀死近2亿人口，死亡最惨重的亿人口，死亡最惨重的二二战战1.1亿）、

9、亿）、天花天花、疟疾疟疾、麻风麻风、梅毒梅毒、肺结核肺结核（“白疫白疫”）和和流感流感的大流行等。直到的大流行等。直到今今天，在全球范围内，不但传染病仍是死亡的首因（天，在全球范围内，不但传染病仍是死亡的首因（1997年全球达年全球达5220万人），而且还万人），而且还面临着旧病卷土重来、新病不断出现（近面临着旧病卷土重来、新病不断出现（近20年来又出现年来又出现30余种）的严峻形势。余种）的严峻形势。“视而不见，嗅而不闻，触而不觉，食而不察，得其益而不感其好，受其害而不知其视而不见，嗅而不闻，触而不觉，食而不察，得其益而不感其好，受其害而不知其恶恶”9详细课资（二）微生物学发展史（二）微生物

10、学发展史整个微生物学发展史是一部逐步克服上述认识微生物的整个微生物学发展史是一部逐步克服上述认识微生物的4个障碍（如显微镜的发个障碍（如显微镜的发明，灭菌技术的应用，纯种分离和培养技术的建立等），不断探究它们的生命活明，灭菌技术的应用，纯种分离和培养技术的建立等），不断探究它们的生命活动规律，并开发利用有益微生物和控制、消灭有害微生物的历史。现扼要地将它动规律，并开发利用有益微生物和控制、消灭有害微生物的历史。现扼要地将它分为分为5个时期。（史前期、初创期、奠基期、发展期、成熟期）个时期。（史前期、初创期、奠基期、发展期、成熟期）1史前期史前期时间：约时间：约8000年前年前-1676实质：朦

11、胧阶段实质：朦胧阶段开创者：各国劳动人民。其中尤以我国的制曲、酿酒技术著称开创者：各国劳动人民。其中尤以我国的制曲、酿酒技术著称特点：特点：未见细菌等微生物的个体未见细菌等微生物的个体;凭实践经验利用微生物的有益活动（进行酿酒、发面、制酱、酿凭实践经验利用微生物的有益活动（进行酿酒、发面、制酱、酿醋、沤肥、轮作、治病等）醋、沤肥、轮作、治病等）10详细课资2初创期初创期时间：时间：1676-1861实质：形态描述阶段实质：形态描述阶段开创者：开创者：列文虎克列文虎克微生物学的先驱者微生物学的先驱者特点：特点：自制单式显微镜，观察到细菌等微生物自制单式显微镜，观察到细菌等微生物的个体（标志）；的

12、个体（标志）；出于个人爱好对一些出于个人爱好对一些微生物进行形态描述。微生物进行形态描述。标志标志：1676年列文虎克用自制的单式望远镜观察到细菌的个体年列文虎克用自制的单式望远镜观察到细菌的个体3奠基期奠基期时间：时间：1861-1897实质：生理水平研究阶段实质：生理水平研究阶段开创者：开创者：巴斯德巴斯德微生物学奠基人；科赫微生物学奠基人；科赫细菌学奠基人细菌学奠基人11详细课资特点：特点：微生物学开始建立；微生物学开始建立；创立了一整套独特的微生物学基本研究方法创立了一整套独特的微生物学基本研究方法（科（科赫）；赫）；开始运用开始运用“实践实践-理论理论-实践实践”的思想方法开展研究；

13、的思想方法开展研究；建建立了许立了许多应用性分支学科（细菌学、消毒外科术、免疫学、土壤微生物多应用性分支学科（细菌学、消毒外科术、免疫学、土壤微生物学、病毒学、植物病理学和真菌学）；学、病毒学、植物病理学和真菌学）；进入寻找人类和动物病原菌的进入寻找人类和动物病原菌的黄金时期。黄金时期。标志标志：1861年巴斯德根据年巴斯德根据曲颈瓶试验曲颈瓶试验彻底推翻生命的自然发生说并建立胚彻底推翻生命的自然发生说并建立胚种学说（种学说（germtheory）。）。科赫学派的重要业绩：科赫学派的重要业绩：科赫法则科赫法则:病原微生物总是在患传染病的动物中发现而不存在于健康个体中；这一病原微生物总是在患传染

14、病的动物中发现而不存在于健康个体中；这一微生物可以离开动物体，并被培养成纯种培养物；这种纯培养物接种到敏感动物体微生物可以离开动物体，并被培养成纯种培养物；这种纯培养物接种到敏感动物体后，应当出现特有的病症；该微生物可以从患病的实验动物中重新分离出来，并可后，应当出现特有的病症；该微生物可以从患病的实验动物中重新分离出来，并可在实验室中再次培养，此后它仍然应该与原始病原微生物相同。在实验室中再次培养，此后它仍然应该与原始病原微生物相同。微生物研究方法（琼脂平板培养技术、显微镜技术、染色方法、悬滴培微生物研究方法（琼脂平板培养技术、显微镜技术、染色方法、悬滴培养法以及显微摄影技术）养法以及显微摄

15、影技术）平板分离方法（寻找并分离多种传染病的病原菌）平板分离方法（寻找并分离多种传染病的病原菌）12详细课资巴斯德学派的主要贡献：巴斯德学派的主要贡献：胚种学说：胚种学说：曲颈瓶试验：曲颈瓶试验：1862年，巴斯德终于设计年，巴斯德终于设计出一个巧妙的曲颈瓶试验。他给烧瓶安出一个巧妙的曲颈瓶试验。他给烧瓶安装了一像横着眼放的装了一像横着眼放的S形状的长颈，当形状的长颈，当把烧瓶中的肉汤煮沸时，不仅瓶中的微把烧瓶中的肉汤煮沸时，不仅瓶中的微生物被杀死了，水蒸汽把瓶颈中的微生生物被杀死了，水蒸汽把瓶颈中的微生物也杀死了。等到汤放凉时，新鲜的空物也杀死了。等到汤放凉时，新鲜的空气就可以通过瓶颈自由进

16、到瓶子中，而气就可以通过瓶颈自由进到瓶子中，而带菌的灰尘由于比空气重，在长颈向下带菌的灰尘由于比空气重，在长颈向下弯曲处就被拦截住了。经过这样处理的培养液放许多天也不会变质。而如果把弯曲处就被拦截住了。经过这样处理的培养液放许多天也不会变质。而如果把培养液倾斜，让它通过长颈的弯曲部，或者把长颈打断，培养液中很快就会充培养液倾斜，让它通过长颈的弯曲部，或者把长颈打断，培养液中很快就会充满了微生物。这样就令人信服地证明了，是空气中的微生物使汤腐败的，而不满了微生物。这样就令人信服地证明了，是空气中的微生物使汤腐败的，而不是汤腐败产生微生物。是汤腐败产生微生物。巴斯德消毒法巴斯德消毒法:低温维持法，

17、低温维持法，63、30min;高温瞬时法，高温瞬时法，72、15s。13详细课资4发展期发展期时间：时间：1897-1953实质：生化水平研究阶段实质：生化水平研究阶段开创者：开创者：E.Bchner生物化学奠基人生物化学奠基人特点：特点：对无细胞酵母菌对无细胞酵母菌“酒化酶酒化酶”进行生化研究（标志）；进行生化研究（标志）；发现微生物发现微生物的的代谢统一性；代谢统一性；普通微生物学开始形成（代表人物是美国加里福尼亚普通微生物学开始形成（代表人物是美国加里福尼亚大学伯克利分校的大学伯克利分校的M.Doudoroff）；）；开展广泛寻找微生物的有益代开展广泛寻找微生物的有益代谢产物；谢产物；青

18、霉素的发现推动了微生物工业化培养技术的猛进。青霉素的发现推动了微生物工业化培养技术的猛进。标志：标志：1897年德国人年德国人E.Bchner用无细胞酵母菌压榨汁中的用无细胞酵母菌压榨汁中的“酒化酶酒化酶”（Zymase）对葡萄酒进行酒精发酵成功。）对葡萄酒进行酒精发酵成功。5成熟期成熟期时间：时间：1953-至今至今实质：分子生物学水平研究阶段实质：分子生物学水平研究阶段开创者：开创者：J.Watson和和F.Crick分子生物学奠基人分子生物学奠基人特点：广泛运用分子生物学理论和现代研究方法，深刻揭示微生物的各种生特点：广泛运用分子生物学理论和现代研究方法，深刻揭示微生物的各种生命活动规律

19、；以基因工程为主导，把传统的工业发酵提高到发酵工程新命活动规律；以基因工程为主导，把传统的工业发酵提高到发酵工程新水平；大量理论性、交叉性、应用性和实验性分支学科飞速发展；微生水平；大量理论性、交叉性、应用性和实验性分支学科飞速发展；微生物学的基础理论和独特实验技术推动了生命科学各领域飞速发展；微生物学的基础理论和独特实验技术推动了生命科学各领域飞速发展；微生物基因组的研究促进了生物信息学时代的到来。物基因组的研究促进了生物信息学时代的到来。标志：标志：1953年年4月月25日，日，J.Watson和和F.Crick在英国的在英国的自然自然杂志上发表杂志上发表关于关于DNA结构的双螺旋模型。结

20、构的双螺旋模型。14详细课资微生物学史微生物学史简表表分分 期期史前期史前期初初创期期奠基期奠基期发展期展期成熟期成熟期时间/ /年年约8000年前年前-16761676-18611861-18971897-19531953-至今至今实质朦朦胧阶段段形形态描述描述阶段段生理水平研究生理水平研究阶段段生化水平研究生化水平研究阶段段分子生物学水平研究分子生物学水平研究阶段段开开创者者各国各国劳动人民。人民。其中尤以我国的其中尤以我国的制曲、制曲、酿酒技酒技术著称著称列文虎克列文虎克微生物学的微生物学的先先驱者者巴斯德巴斯德微生物学奠微生物学奠基人；科赫基人；科赫细菌学菌学奠基人奠基人E.Bchne

21、r生物化生物化学奠基人学奠基人J.Watson和和F.Crick分子分子生物学奠基人生物学奠基人特点特点未未见细菌等微菌等微生物的个体生物的个体;凭凭实践践经验利用微利用微生物的有益活生物的有益活动（进行行酿酒、酒、发面、制面、制酱、酿醋、醋、沤肥、肥、轮作、治作、治病等病等自制自制单式式显微微镜，观察到察到细菌等菌等微生物的个微生物的个体；体；出于出于个人个人爱好好对一些微生物一些微生物进行形行形态描描述。述。微生物学开始建立；微生物学开始建立；创立了一整套独特立了一整套独特的微生物学基本研究的微生物学基本研究方法（科赫）；方法（科赫）；开开始运用始运用“实践践-理理论-实践践”的思想方法开

22、展研的思想方法开展研究；究；建立了建立了许多多应用性分支学科（用性分支学科（细菌菌学、消毒外科学、消毒外科术、免、免疫学、土壤微生物学、疫学、土壤微生物学、病毒学、植物病理学病毒学、植物病理学和真菌学）；和真菌学）；进入入寻找人找人类和和动物病原物病原菌的黄金菌的黄金时期。期。对无无细胞酵母菌胞酵母菌“酒化酒化酶酶”进行生化研行生化研究；究；发现微生物微生物的代的代谢统一性；一性；普通微生物学开始普通微生物学开始形成（代表人物是形成（代表人物是美国加里福尼美国加里福尼亚大大学伯克利分校的学伯克利分校的M.Doudoroff）；）；开开展广泛展广泛寻找微生物找微生物的有益代的有益代谢产物；物；青

23、霉素的青霉素的发现推推动了微生物工了微生物工业化化培养技培养技术的猛的猛进。广泛运用分子生物学理广泛运用分子生物学理论和和现代研究方法，深刻代研究方法，深刻揭示微生物的各种生命活揭示微生物的各种生命活动规律；律；以基因工程以基因工程为主主导，把，把传统的工的工业发酵酵提高到提高到发酵工程新水平；酵工程新水平；大量理大量理论性、交叉性、性、交叉性、应用性和用性和实验性分支学科性分支学科飞速速发展；展；微生物学的微生物学的基基础理理论和独特和独特实验技技术推推动了生命科学各了生命科学各领域域飞速速发展；展；微生物基因微生物基因组的研究促的研究促进了生物信息学了生物信息学时代的到来。代的到来。标志志

24、1676年列文年列文虎克用自制虎克用自制的的单式望式望远镜观察到察到细菌的个体菌的个体1861年巴斯德根据曲年巴斯德根据曲颈瓶瓶试验彻底推翻生底推翻生命的自然命的自然发生生说并建并建立胚种学立胚种学说（germtheory）。）。1897年德国人年德国人E.Bchner用无用无细胞酵胞酵母菌母菌压榨汁中的榨汁中的“酒酒化化酶酶”（Zymase）对葡萄酒葡萄酒进行酒精行酒精发酵成功。酵成功。1953年年4月月25日，日，J.Watson和和F.Crick在英国的在英国的 自然自然 杂志上志上发表关于表关于DNADNA结构的构的双螺旋模型。双螺旋模型。15详细课资三、微生物学的发展促进了人类的进步

25、三、微生物学的发展促进了人类的进步（一）医疗保健战线上的六大（一）医疗保健战线上的六大“战役战役”1外科消毒术的建立：外科消毒术的建立：1864年时英国一般的医院外科手术的死亡率高达年时英国一般的医院外科手术的死亡率高达80%，其中最好的爱丁堡医院为，其中最好的爱丁堡医院为45%，因此，当时的外科医生常被称为，因此，当时的外科医生常被称为“刽刽子手子手”。当。当J.Lister发明外科消毒术（石炭酸消毒）后，发明外科消毒术（石炭酸消毒）后，1868年，爱丁堡医年，爱丁堡医院的外科手术死亡率已降低到院的外科手术死亡率已降低到15%左右左右2寻找人畜病原菌：在寻找人畜病原菌：在19世纪末至世纪末至

26、20世纪初的世纪初的30年间，炭疽芽孢杆菌、麻年间，炭疽芽孢杆菌、麻风分支杆菌、肺炎链球菌、伤寒沙门氏菌、结核分枝杆菌、逗号弧菌、破风分支杆菌、肺炎链球菌、伤寒沙门氏菌、结核分枝杆菌、逗号弧菌、破伤风梭菌、鼠疫巴斯德氏菌（目前已改称鼠疫耶尔森氏菌）、痢疾志贺氏伤风梭菌、鼠疫巴斯德氏菌（目前已改称鼠疫耶尔森氏菌）、痢疾志贺氏菌菌3免疫防治法免疫防治法的发明和广泛应用：疫苗（种痘最早起源于我国宋朝真宗的发明和广泛应用：疫苗（种痘最早起源于我国宋朝真宗（9981022）年代的人痘。）年代的人痘。1796年英国医生年英国医生E.Jenner首次为一男孩接种首次为一男孩接种牛痘苗并取得很大的成功，从此，

27、种牛痘就成为预防天花最有效的措施牛痘苗并取得很大的成功，从此，种牛痘就成为预防天花最有效的措施了）、菌苗、类毒素及抗血清、了）、菌苗、类毒素及抗血清、卡介苗卡介苗等。等。16详细课资4化学治疗剂的发明和普及：化学治疗剂的发明和普及：化学治疗剂：为了抑制或杀死潜伏于人或动物体内部的病原菌，就必须寻找化学治疗剂：为了抑制或杀死潜伏于人或动物体内部的病原菌，就必须寻找一类对病原菌有强大毒力而对其宿主基本无毒的药物，这就是化学治疗剂。一类对病原菌有强大毒力而对其宿主基本无毒的药物，这就是化学治疗剂。砷凡纳明砷凡纳明梅毒；百浪多息（有效成分是磺胺）梅毒；百浪多息（有效成分是磺胺）-链球菌感染；磺胺药链球

28、菌感染；磺胺药治治疗各种感染（产褥热），对许多病原菌有很高的疗效。疗各种感染（产褥热），对许多病原菌有很高的疗效。5抗生素的大规模生产和推广：青霉素（抗生素的大规模生产和推广：青霉素（1929，英国细菌学家，英国细菌学家A.Fleming）；）；链霉素、土霉素、红霉素、新霉素、万古霉素、卡那霉素、庆大霉素链霉素、土霉素、红霉素、新霉素、万古霉素、卡那霉素、庆大霉素岁。岁。图中央是青霉菌，周围是图中央是青霉菌，周围是致病细菌。距青霉素最远致病细菌。距青霉素最远的细菌个大、色浓，活力的细菌个大、色浓，活力十足；距青霉菌较近的细十足；距青霉菌较近的细菌个较小、色较浅，活力菌个较小、色较浅，活力较差；

29、而最接近青霉菌的较差；而最接近青霉菌的细菌个最小、色发白，显细菌个最小、色发白，显然已经死亡然已经死亡17详细课资6利用工程菌生产多肽类生化药物利用工程菌生产多肽类生化药物主要特点是利用微生物作为各种不同生物有关目的基因的受体，由微生物主要特点是利用微生物作为各种不同生物有关目的基因的受体，由微生物来生产各种生化药物，其中出抗微生物药物外，还包括治疗各类其他疾病来生产各种生化药物，其中出抗微生物药物外，还包括治疗各类其他疾病的药物，例如疫苗（病毒衣壳蛋白、细胞组分疫苗等）、抗体、干扰素、的药物，例如疫苗（病毒衣壳蛋白、细胞组分疫苗等）、抗体、干扰素、胰岛素、激素以及其他各种多肽类药物等。胰岛素

30、、激素以及其他各种多肽类药物等。“战果战果”：原先猖獗的细菌性传染病得到了较好的控制（从人类死亡率的：原先猖獗的细菌性传染病得到了较好的控制（从人类死亡率的首位退居到四五位之后），天花等烈性传染病已彻底绝迹（首位退居到四五位之后），天花等烈性传染病已彻底绝迹（1979年年10月月26日由日由WHO世界卫生组织宣布在地球上绝迹），人类平均寿命约提高世界卫生组织宣布在地球上绝迹），人类平均寿命约提高了了25岁。岁。18详细课资（二）微生物在工业发展过程中的六个里程碑（二）微生物在工业发展过程中的六个里程碑1自然发酵与食品、饮料的酿造：酒、酱、醋、泡菜、豆豉、酸牛奶、自然发酵与食品、饮料的酿造：酒、

31、酱、醋、泡菜、豆豉、酸牛奶、干酪、面包等干酪、面包等2罐头保藏：罐头保藏：1804年，法国厨师年，法国厨师N.Appert经经10年试验后发明年试验后发明3厌氧纯种发酵技术：本世纪初，在工业发酵的早期，人们首先发展了厌氧纯种发酵技术：本世纪初，在工业发酵的早期，人们首先发展了不需通气搅拌等复杂装置的厌氧纯种发酵技术，利用它来进行乙醇、不需通气搅拌等复杂装置的厌氧纯种发酵技术，利用它来进行乙醇、丙酮、丁醇、乳酸或甘油生产。丙酮、丁醇、乳酸或甘油生产。4深层液体通气搅拌培养：抗生素、有机酸和酶制剂等发酵工业深层液体通气搅拌培养：抗生素、有机酸和酶制剂等发酵工业5代谢调控理论在发酵工业上的利用：从代

32、谢调控理论在发酵工业上的利用：从50年代中期起，由于对微生物年代中期起，由于对微生物代谢途径和调控研究的逐步深入，在发酵工业上找到了能突破微生物代谢途径和调控研究的逐步深入，在发酵工业上找到了能突破微生物代谢调控以累积有用代谢产物的手段，并很快用于大规模工业生产代谢调控以累积有用代谢产物的手段，并很快用于大规模工业生产上，例如谷氨酸（上，例如谷氨酸（1956）和核苷酸类物质）和核苷酸类物质肌苷酸（肌苷酸（1966）的发酵生）的发酵生产等。产等。19详细课资6生物工程的兴起生物工程的兴起生物工程学（生物工程学（biotechnology,又译生物技术）。包括五大工程，即遗传又译生物技术）。包括五

33、大工程，即遗传工程、细胞工程、微生物工程（发酵工程）、酶工程（生化工程）和生工程、细胞工程、微生物工程（发酵工程）、酶工程（生化工程）和生物反应器工程。物反应器工程。生物工程学所包括的主要领域及其作用简括如下：生物工程学所包括的主要领域及其作用简括如下：改造物种改造物种常规菌（或常规细胞株）常规菌（或常规细胞株）生物工程（学）生物工程（学）遗传工程遗传工程细胞工程细胞工程“工程菌工程菌”（或（或“工程细胞株工程细胞株”）商品生产商品生产微生物工程微生物工程酶工程酶工程生物反应器工程生物反应器工程大量产品大量产品经济效益经济效益社会效益社会效益生态效益生态效益20详细课资（三）微生物在当代农业生

34、产中具有十分显著的作用（三）微生物在当代农业生产中具有十分显著的作用以菌治害虫、以菌治植病、以菌治草的生物防治技术；以菌增肥效和以以菌治害虫、以菌治植病、以菌治草的生物防治技术；以菌增肥效和以菌促生长（如赤霉菌产生赤霉素等）的微生物增产技术；以菌作饲菌促生长（如赤霉菌产生赤霉素等）的微生物增产技术；以菌作饲（饵）料、以菌当药物（药用真菌）和以菌当蔬菜（各种食用菌）的单（饵）料、以菌当药物（药用真菌）和以菌当蔬菜（各种食用菌）的单细胞蛋白和食用菌生产技术；以及以菌产沼气等生物能源技术；等等。细胞蛋白和食用菌生产技术；以及以菌产沼气等生物能源技术；等等。（四）微生物与环境保护的关系（四）微生物与环

35、境保护的关系微生物是占地球面积微生物是占地球面积70%以上的海洋和其他水体中光合生产力的基础；以上的海洋和其他水体中光合生产力的基础；是一切食物链的重要环节；是污水处理的关键角色；是生态农业中最重是一切食物链的重要环节；是污水处理的关键角色；是生态农业中最重要的一环（可惜不被认识！）；是自然界重要元素循环的首要推动者；要的一环（可惜不被认识！）；是自然界重要元素循环的首要推动者；以及是环境污染和监测的重要指示生物；等等。以及是环境污染和监测的重要指示生物；等等。21详细课资（五）微生物学对生命科学基础理论研究的重大贡献（五）微生物学对生命科学基础理论研究的重大贡献微生物的微生物的“五大共性五大

36、共性”加上培养条件简便加上培养条件简便1以微生物作为研究对象解决了生物学上的许多重大问题（基因工程的开以微生物作为研究对象解决了生物学上的许多重大问题（基因工程的开创、创、PCR技术的建立等）。技术的建立等）。获诺贝尔生理学或医学奖的近一半工作都与微生物有关获诺贝尔生理学或医学奖的近一半工作都与微生物有关2是分子生物学的三大来源和三大支柱之一：生物化学、微生物学和遗传学是分子生物学的三大来源和三大支柱之一：生物化学、微生物学和遗传学3遗传学研究对象的微生物化促使经典遗传学发展为分子遗传学遗传学研究对象的微生物化促使经典遗传学发展为分子遗传学4微生物与基因工程微生物与基因工程基因工程即遗传工程，

37、在其操作中有基因供体、基因载体、工具酶和基因基因工程即遗传工程，在其操作中有基因供体、基因载体、工具酶和基因受体等四个主要方面受体等四个主要方面5高等生物研究和利用中的微生物化趋向方兴未艾高等生物研究和利用中的微生物化趋向方兴未艾植物、动物的单细胞培养植物、动物的单细胞培养微生物学中的一套独特实验技术迅速扩散到生命科学的各研究领域（消毒微生物学中的一套独特实验技术迅速扩散到生命科学的各研究领域（消毒灭菌、无菌操作、纯种分离、培养技术等）灭菌、无菌操作、纯种分离、培养技术等）在在20世纪生命科学发展的四大里程碑（世纪生命科学发展的四大里程碑（DNA功能的阐明，中心法则的提出，遗功能的阐明，中心法

38、则的提出，遗传工程的成功和人类基因组计划的实施）中，微生物发挥了无可争辩的关键作用。传工程的成功和人类基因组计划的实施）中，微生物发挥了无可争辩的关键作用。22详细课资四、微生物的五大共性四、微生物的五大共性（一）体积小，面积大（一）体积小，面积大（二）吸收多，转化快（二）吸收多，转化快（三）生长旺，繁殖快（三）生长旺，繁殖快（四）适应强，易变异（四）适应强，易变异（五）分布广，种类多（五）分布广，种类多23详细课资（一）体积小，面积大（一）体积小，面积大E.coli（大肠杆菌）平均长度（大肠杆菌）平均长度2m，宽，宽0.5m1500个个E.coli 头尾相连，相当于一粒头尾相连，相当于一粒3

39、mm长的芝麻。长的芝麻。120个个E.coli肩并肩，等于一根头发宽（肩并肩，等于一根头发宽（60m）细胞单重为细胞单重为10-12g，1mg:10亿个细菌重。亿个细菌重。比面值：某一物体单位体积所占有的表面积。比面值：某一物体单位体积所占有的表面积。任何物体，其体积越小，单位体积所占有面积（面积任何物体，其体积越小，单位体积所占有面积（面积/体积）即比面值越大。体积）即比面值越大。立方体：立方体：1m3,比面值为比面值为6，分割成，分割成1cm的立方体。的立方体。为为0.01m26/0.01m3=600E.coli：比面值为：比面值为30万万这样一个极端突出的小体积，大面积体制，具有一个巨大

40、的营养物吸收面，这样一个极端突出的小体积，大面积体制，具有一个巨大的营养物吸收面，代谢废物排泄面和环境信息的接受面，有利于外界交流。代谢废物排泄面和环境信息的接受面，有利于外界交流。体积小、面积大是体积小、面积大是微生物五大共性的基础，由它可发展出一系列其它共性。微生物五大共性的基础，由它可发展出一系列其它共性。24详细课资（二）吸收多，转化快（二）吸收多，转化快地鼠地鼠体重体重30g，每天吃掉粮食，每天吃掉粮食3040g，1个人每年消耗粮食相当于个人每年消耗粮食相当于4倍体重的糖。倍体重的糖。E.coli 每小时消耗其细胞重量每小时消耗其细胞重量2000倍的糖。倍的糖。资料表明，发酵乳糖的细

41、菌在资料表明，发酵乳糖的细菌在1小时内可分解其自重小时内可分解其自重1000-10000倍的乳倍的乳糖；糖；Candida utilis（产朊假丝酵母）合成蛋白质的能力比大豆强（产朊假丝酵母）合成蛋白质的能力比大豆强100倍，比食用公牛强倍，比食用公牛强10万倍。万倍。好处：为微生物的迅速生长繁殖和为人们生产大量发酵产品提供了充分好处：为微生物的迅速生长繁殖和为人们生产大量发酵产品提供了充分的物质基础。的物质基础。这个特性为微生物的高速生长繁殖和合成大量代谢产物提供了充分的物这个特性为微生物的高速生长繁殖和合成大量代谢产物提供了充分的物质基础，从而使微生物能在自然界和人类实践中更好的发挥其超小

42、型质基础，从而使微生物能在自然界和人类实践中更好的发挥其超小型“活的化工厂活的化工厂”的作用。的作用。25详细课资（三）生长旺，繁殖快三）生长旺，繁殖快微生物具有极高的生长和繁殖速度。例：大肠杆菌微生物具有极高的生长和繁殖速度。例：大肠杆菌Escherichia coli在在37的牛奶中的牛奶中13分钟可分裂分钟可分裂1代代。以。以20分钟分钟1代计，则细菌代计，则细菌24小时分裂小时分裂72次，其后代数为次，其后代数为4.722 1021个，重个，重4772吨；吨；48小时后达小时后达2.2 1043个，重个，重2.2 1025吨，相当于吨，相当于4000个地球重。事实上，由于种种客观条件个

43、地球重。事实上，由于种种客观条件的限制，细菌的指数分裂速度只能维持数小时，因而在液体发酵时细菌细的限制，细菌的指数分裂速度只能维持数小时，因而在液体发酵时细菌细胞的浓度一般仅能达到胞的浓度一般仅能达到108109个个/ml左右。左右。实践意义：实践意义：（1）发酵工业上：具有生产效率高、发酵周期短的优点。有人统计，一）发酵工业上：具有生产效率高、发酵周期短的优点。有人统计，一头头500kg重的食用公牛，每昼夜只能从食物中重的食用公牛，每昼夜只能从食物中“浓缩浓缩”0.5kg蛋白质；同等蛋白质；同等重重的大豆，在合适的栽培条件下，的大豆，在合适的栽培条件下，24h可生产可生产50kg蛋白质；而同

44、样重的酵母蛋白质；而同样重的酵母菌，只要以糖蜜（糖厂下脚料）和氨水做主要养料，在菌，只要以糖蜜（糖厂下脚料）和氨水做主要养料，在24h内却可真正合内却可真正合成成50000kg的优良蛋白质。的优良蛋白质。（2）基础理论研究：它使科研周期大为缩短、经费减少、效率提高。）基础理论研究：它使科研周期大为缩短、经费减少、效率提高。（3）有害微生物：但对于病原菌，霉腐微生物来说这个特性会给人类带来）有害微生物：但对于病原菌，霉腐微生物来说这个特性会给人类带来极大的麻烦甚至祸害，因此应加以控制。极大的麻烦甚至祸害，因此应加以控制。26详细课资（四）适应强，易变异（四）适应强，易变异1适应性：适应性：微生物

45、具有极其灵活的适应性或代谢调节机制。（诱导酶，微生物具有极其灵活的适应性或代谢调节机制。（诱导酶，20万万-30万个蛋白质分子，万个蛋白质分子，2000-3000种执行不同生理功能的蛋种执行不同生理功能的蛋白质）白质）微生物对极端环境的惊人适应力堪称世界之最。如抗热、抗微生物对极端环境的惊人适应力堪称世界之最。如抗热、抗寒、抗干燥、抗酸、抗碱、抗高盐、抗缺寒、抗干燥、抗酸、抗碱、抗高盐、抗缺O2、抗高压、抗辐、抗高压、抗辐射、抗有毒物质毒害等均有极强能力。射、抗有毒物质毒害等均有极强能力。2变异性：微生物的个体一般都是单细胞、简单多细胞甚至是非细胞的，变异性：微生物的个体一般都是单细胞、简单多

46、细胞甚至是非细胞的，它们通常都是单倍体，加之具有繁殖快、数量多以及与外界环境它们通常都是单倍体，加之具有繁殖快、数量多以及与外界环境直接接触等特点，因此即使其变异频率十分低（一般为直接接触等特点，因此即使其变异频率十分低（一般为10-5-10-10），也可在短时间内产生出大量变异的后代。），也可在短时间内产生出大量变异的后代。27详细课资（1）有益变异：）有益变异：1943年时，每毫升青霉素（年时，每毫升青霉素（青霉素产生菌产黄青霉）青霉素产生菌产黄青霉）发酵发酵液中该菌只分泌约液中该菌只分泌约20单位的青霉素，而病人每天却要注射几十万单位。因单位的青霉素，而病人每天却要注射几十万单位。因此诺

47、贝尔奖获得者之一此诺贝尔奖获得者之一H.W.Florey在回忆当时这种菌种以原始的表面培在回忆当时这种菌种以原始的表面培养法进行生产时说：养法进行生产时说：“那时一茶匙黄色粉末，其提炼价值除研究工作精力那时一茶匙黄色粉末，其提炼价值除研究工作精力与时间不计外，约需数千英镑。与时间不计外，约需数千英镑。”40余年来，通过世界各国微生物遗传育余年来，通过世界各国微生物遗传育种工作者的不懈努力，是该菌产量变异逐渐累积，加上其他条件的改进，种工作者的不懈努力，是该菌产量变异逐渐累积，加上其他条件的改进，目前国际上先进的国家，其发酵水平每毫升已超过目前国际上先进的国家，其发酵水平每毫升已超过5万单位，甚

48、至接近万单位，甚至接近10万单位。利用变异和育种使产量获得如此大幅度的提高，这在动植物育种万单位。利用变异和育种使产量获得如此大幅度的提高，这在动植物育种工作中简直是不可思议的。这也就是为什么几乎所有微生物发酵工厂都特工作中简直是不可思议的。这也就是为什么几乎所有微生物发酵工厂都特别重视菌种选育工作的一个主要原因。别重视菌种选育工作的一个主要原因。（2）有害变异：抗药性变异。青霉素）有害变异：抗药性变异。青霉素1943年刚问世时，对金黄色葡萄球年刚问世时，对金黄色葡萄球菌的最低制菌浓度为菌的最低制菌浓度为0.02g/ml，过了几年，制菌浓度不断提高，有的菌，过了几年，制菌浓度不断提高，有的菌株

49、耐药性竟比原始菌株提高株耐药性竟比原始菌株提高1万倍。反映在医疗实践上，是万倍。反映在医疗实践上，是40年代初刚使年代初刚使用青霉素治疗时，即使是严重感染的病人，也只要每天分数次共注射用青霉素治疗时，即使是严重感染的病人，也只要每天分数次共注射10万万单位即可，而现在，成人每天要注射单位即可，而现在，成人每天要注射100万单位左右，新生儿也不少于万单位左右，新生儿也不少于40万单位。万单位。28详细课资（五）分布广，种类多（五）分布广，种类多1分布广：微生物因其体积小、重量轻和数量多等原因，可以到处传播以至分布广：微生物因其体积小、重量轻和数量多等原因，可以到处传播以至达到达到“无孔不入无孔不

50、入”的地步，只要条件合适，它们就可的地步，只要条件合适，它们就可“随遇而安随遇而安”。地球上。地球上除除火山中心区域外，在土壤圈、水圈、大气圈以至岩石圈到处都有微生物的火山中心区域外，在土壤圈、水圈、大气圈以至岩石圈到处都有微生物的踪迹。踪迹。（1）人体肠道中的正常菌群：在人体肠道中，经常聚集着）人体肠道中的正常菌群：在人体肠道中，经常聚集着100400种不同种不同种类的微生物，估计它们的个体总数大于种类的微生物，估计它们的个体总数大于100万亿，重量约等于粪便干重的万亿，重量约等于粪便干重的1/3。其中数量最多的是一类厌氧菌，主要是。其中数量最多的是一类厌氧菌，主要是Bacteroids f

51、ragilis（脆弱拟（脆弱拟杆菌），数量达到杆菌），数量达到1010-1011个个/g。（双岐杆菌）。（双岐杆菌）（2）万米深海底部的耐热硫细菌：）万米深海底部的耐热硫细菌：1974年年4月和月和1977年年2月，科学家发现月，科学家发现在东太平洋加拉帕戈斯群岛东部，深度在东太平洋加拉帕戈斯群岛东部，深度1万米的海底温泉中，硫细菌的含量万米的海底温泉中，硫细菌的含量达每达每ml含含100万万-100亿个，它们既耐高温（亿个，它们既耐高温（100）又耐高压（）又耐高压（1140大气大气压）压）（3）几万米高空中的微生物：在）几万米高空中的微生物：在85km的高处，通过地球物理火箭采集到的高处，

52、通过地球物理火箭采集到了微生物。了微生物。（4）地层下的微生物：有人在南极洲的罗斯岛和泰罗尔盆地）地层下的微生物：有人在南极洲的罗斯岛和泰罗尔盆地128m和和427m的沉积岩心中。找到了活细菌。的沉积岩心中。找到了活细菌。29详细课资2种类多：种类多：（1）物种的多样性：迄今为止，人类已描述过的生物总数约）物种的多样性：迄今为止，人类已描述过的生物总数约200万种。据估万种。据估计，微生物的总数约在计，微生物的总数约在50至至600万种之间，其中已记载过的仅约万种之间，其中已记载过的仅约20万种。万种。（2）生理代谢类型的多样性：）生理代谢类型的多样性：分解地球上贮量最丰富的初级有机物分解地球

53、上贮量最丰富的初级有机物天天然气、石油、纤维素、木质素的能力为微生物所垄断；然气、石油、纤维素、木质素的能力为微生物所垄断；微生物有着最多样微生物有着最多样的产能方式，诸如细菌的光合作用，嗜盐菌的紫膜光合作用，自养细菌的化的产能方式，诸如细菌的光合作用，嗜盐菌的紫膜光合作用，自养细菌的化能合成作用，以及各种厌氧产能途径等；能合成作用，以及各种厌氧产能途径等；生物固氮作用；生物固氮作用；合成合成次生代谢次生代谢产物产物等各种复杂有机物的能力；等各种复杂有机物的能力；对复杂有机分子基团的生物转化能力；对复杂有机分子基团的生物转化能力；分解氰、酚、多氯联苯等有毒和剧毒物质的能力；分解氰、酚、多氯联苯

54、等有毒和剧毒物质的能力；抵抗极端环境的能力；抵抗极端环境的能力；等等。微生物的分解复杂有机物的能力，产能方式，生物固氮作用，合成各等等。微生物的分解复杂有机物的能力，产能方式，生物固氮作用，合成各种复杂有机物，分解有毒物质的能力，抵抗极端环境的能力，繁殖方式等多种复杂有机物，分解有毒物质的能力，抵抗极端环境的能力，繁殖方式等多种多样。种多样。次生代谢产物是指那些对细胞自身生命不是必需的、分子结构比较复杂的化合物。例次生代谢产物是指那些对细胞自身生命不是必需的、分子结构比较复杂的化合物。例如抗生素等。如抗生素等。伴随细胞最基本的代谢过程而产生的化合物称为初生代谢（也称主流代谢）产物。初伴随细胞最

55、基本的代谢过程而产生的化合物称为初生代谢（也称主流代谢）产物。初生代谢产物大都是结构比较简单、分子量较小的化合物。例如乙酸等。生代谢产物大都是结构比较简单、分子量较小的化合物。例如乙酸等。30详细课资（3）代谢产物的多样性：）代谢产物的多样性：1992年，有人报道仅微生物产生的次生代谢年，有人报道仅微生物产生的次生代谢产物就有产物就有16500种，且每年还以种，且每年还以500种新化合物的数目增长着。仅种新化合物的数目增长着。仅E.coli一种细菌即产生一种细菌即产生2000-3000种不同的蛋白质；种不同的蛋白质；“工具酶工具酶”中的中的型限制性内切酶，在各种微生物中就已发现了型限制性内切酶

56、，在各种微生物中就已发现了1143种（种（1990年初）年初）（4）遗传基因的多样性：微生物基因组测序工作。截止）遗传基因的多样性：微生物基因组测序工作。截止2000年年5月，已月，已发表的微生物基因组有发表的微生物基因组有31个，即将发表的个，即将发表的15个，正在进行的个，正在进行的106个。个。（5）生态类型的多样性：广泛分布；微生物与微生物或与其他生物间还）生态类型的多样性：广泛分布；微生物与微生物或与其他生物间还存在着众多的相互依存关系。存在着众多的相互依存关系。31详细课资五、微生物学及其分科五、微生物学及其分科微生物学（微生物学（Microbiology）是一门在细胞、分子或群体

57、水平上研究微生物）是一门在细胞、分子或群体水平上研究微生物的形态构造、生理代谢、遗传变异、生态分布和分类进化等生命活动基本的形态构造、生理代谢、遗传变异、生态分布和分类进化等生命活动基本规律，并将其应用于工业发酵、医药卫生、生物工程和环境保护等实践领规律，并将其应用于工业发酵、医药卫生、生物工程和环境保护等实践领域的科学，其根本任务是发掘、利用、改善和保护有益微生物，控制、消域的科学，其根本任务是发掘、利用、改善和保护有益微生物，控制、消灭或改造有害微生物，为人类社会的进步服务。灭或改造有害微生物，为人类社会的进步服务。据不完全统计（据不完全统计（1990年），微生物学分支学科已达年），微生物

58、学分支学科已达181门之多。门之多。1按研究微生物的基本生命活动规律为目的来分按研究微生物的基本生命活动规律为目的来分总学科称普通微生物学总学科称普通微生物学（GeneralMicrobiology）,分科如微生物分类学，微生物生理学，微分科如微生物分类学，微生物生理学，微生物遗传学，微生物生态学和分子微生物学等。生物遗传学，微生物生态学和分子微生物学等。32详细课资2按微生物应用领域来分按微生物应用领域来分总学科称应用微生物学（总学科称应用微生物学（AppliedMicrobiology）,分科如工业微生物学，农业微生物学，医学微生物学，分科如工业微生物学，农业微生物学，医学微生物学，药用微

59、生物学，诊断微生物学，抗生素学，食品微生物学等。药用微生物学，诊断微生物学，抗生素学，食品微生物学等。3按研究的微生物对象分按研究的微生物对象分如细菌学，真菌学（菌物学），病毒学，原核生物如细菌学，真菌学（菌物学），病毒学，原核生物学，自养菌生物学和厌氧菌生物学等。学，自养菌生物学和厌氧菌生物学等。4按微生物所处的生态环境分按微生物所处的生态环境分如土壤微生物学，微生态学，海洋微生物学，如土壤微生物学，微生态学，海洋微生物学，环境微生物学，水微生物学和宇宙微生物学等。环境微生物学，水微生物学和宇宙微生物学等。5按学科间的交叉、融合分按学科间的交叉、融合分如化学微生物学，分析微生物学，微生物生物

60、工如化学微生物学，分析微生物学，微生物生物工程学，微生物化学分类学，微生物数值分类学，微生物地球化学和微生物程学，微生物化学分类学，微生物数值分类学，微生物地球化学和微生物信息学等。信息学等。6按实验方法、技术分按实验方法、技术分如实验微生物学，微生物研究方法等。如实验微生物学，微生物研究方法等。33详细课资本章重点内容：本章重点内容：什么是微生物？它包括那些类群？什么是微生物？它包括那些类群？微生物有哪五大共性？其中最基本的是哪一微生物有哪五大共性？其中最基本的是哪一个？为什么？个？为什么？请说出微生物的先驱者，微生物学奠基人，请说出微生物的先驱者，微生物学奠基人，细菌学奠基人分别是哪位科学

61、家？细菌学奠基人分别是哪位科学家？34详细课资胚种学说：胚种学说：意大利的科学家斯巴兰扎尼意大利的科学家斯巴兰扎尼1765年设计了一个试验。他准备了两组瓶子，分别年设计了一个试验。他准备了两组瓶子，分别装入肉汤，一组开着口，让空气进出；另一组先煮沸装入肉汤，一组开着口，让空气进出；另一组先煮沸45分钟，把里边的微生物分钟，把里边的微生物都杀死，然后立刻把瓶口封好，不让空气中可能有的微生物进去。头一组瓶子都杀死，然后立刻把瓶口封好，不让空气中可能有的微生物进去。头一组瓶子里的肉汤很快就腐败、变臭，长满了微生物，而煮过并封口的瓶子中的肉汤始里的肉汤很快就腐败、变臭，长满了微生物，而煮过并封口的瓶子

62、中的肉汤始终没有细菌。斯巴兰扎尼由此得出结论，就连微生物也不可能自然产生。终没有细菌。斯巴兰扎尼由此得出结论，就连微生物也不可能自然产生。但是，那些自然发生论者对斯巴兰扎尼的实验并不服气，他们说经过像斯巴兰但是，那些自然发生论者对斯巴兰扎尼的实验并不服气，他们说经过像斯巴兰扎尼那样严酷的处理，空气中的扎尼那样严酷的处理，空气中的生命力生命力都被煮死了。他们认为生命的自然发都被煮死了。他们认为生命的自然发生需要一定的条件。特别是不久后化学家发现了氧气，而氧是发酵和生命所必生需要一定的条件。特别是不久后化学家发现了氧气，而氧是发酵和生命所必须的，须的，消毒并封口后的器皿中缺少氧气，生命自然发生的条

63、件被破坏了。消毒并封口后的器皿中缺少氧气，生命自然发生的条件被破坏了。如何才能既让空气自由进出，又不让其中的微生物进到烧瓶中呢？在朋友的启如何才能既让空气自由进出，又不让其中的微生物进到烧瓶中呢？在朋友的启发下，发下，1862年，巴斯德终于设计出一个巧妙的曲颈瓶试验。他给烧瓶安装了一年，巴斯德终于设计出一个巧妙的曲颈瓶试验。他给烧瓶安装了一像横着眼放的像横着眼放的S形状的长颈，当把烧瓶中的肉汤煮沸时，不仅瓶中的微生物被形状的长颈，当把烧瓶中的肉汤煮沸时，不仅瓶中的微生物被杀死了，水蒸汽把瓶颈中的微生物也杀死了。等到汤放凉时，新鲜的空气就可杀死了，水蒸汽把瓶颈中的微生物也杀死了。等到汤放凉时，新

64、鲜的空气就可以通过瓶颈自由进到瓶子中，而带菌的灰尘由于比空气重，在长颈向下弯曲处以通过瓶颈自由进到瓶子中，而带菌的灰尘由于比空气重，在长颈向下弯曲处就被拦截住了。经过这样处理的培养液放许多天也不会变质。而如果把培养液就被拦截住了。经过这样处理的培养液放许多天也不会变质。而如果把培养液倾斜，让它通过长颈的弯曲部，或者把长颈打断，培养液中很快就会充满了微倾斜，让它通过长颈的弯曲部，或者把长颈打断，培养液中很快就会充满了微生物。这样就令人信服地证明了，是空气中的微生物使汤腐败的，而不是汤腐生物。这样就令人信服地证明了，是空气中的微生物使汤腐败的，而不是汤腐败产生微生物。败产生微生物。35详细课资第一

65、章第一章原核生物的形态、构造和功能原核生物的形态、构造和功能第一节第一节细菌细菌一、细胞的形态构造及其功能一、细胞的形态构造及其功能二、细菌的群体形态二、细菌的群体形态第二节第二节放线菌放线菌一、放线菌的形态构造一、放线菌的形态构造二、放线菌的繁殖二、放线菌的繁殖三、放线菌的群体特征三、放线菌的群体特征第三节第三节蓝细菌蓝细菌第四节第四节支原体、立克次氏体和衣原体支原体、立克次氏体和衣原体一、支原体一、支原体二、立克次氏体二、立克次氏体三、衣原体三、衣原体36详细课资原核生物：原核生物：即即广义的细菌广义的细菌，指一大类细胞核无核膜包裹，只存在称作核区，指一大类细胞核无核膜包裹，只存在称作核区

66、(nuclearregion)的裸露的裸露DNA的原始单细胞生物。的原始单细胞生物。根据外表特征：根据外表特征：细菌（狭义的）细菌（狭义的）、放线菌、蓝细菌、支原体、立克次氏体和衣原体、放线菌、蓝细菌、支原体、立克次氏体和衣原体狭义的细菌包括真细菌（狭义的细菌包括真细菌（eubacteria）和古生菌（）和古生菌（archaea）两大类群。其中除少）两大类群。其中除少数属古生菌外，多数的原核生物都是真细菌。数属古生菌外，多数的原核生物都是真细菌。第一节第一节细细菌菌细菌细菌（bacteria）是一类细胞细而短，结构简单，细胞壁坚韧，以二等分裂方式繁）是一类细胞细而短，结构简单，细胞壁坚韧，以二

67、等分裂方式繁殖，水生性较强的原核微生物。殖，水生性较强的原核微生物。一一细胞的形态构造及其功能细胞的形态构造及其功能（一）形态和染色：（一）形态和染色：1形态：在自然界所存在的细菌中，形态：在自然界所存在的细菌中，以杆菌为最常见，球菌次之，而螺以杆菌为最常见，球菌次之，而螺旋状的则最少。旋状的则最少。37详细课资（1）球球菌菌（coccus）：球球状状的的细细菌菌。单单球球菌菌、双双球球菌菌、四四联联球球菌菌、八八叠球菌、链球菌和葡萄球菌等。叠球菌、链球菌和葡萄球菌等。38详细课资（2）杆菌（）杆菌（bacillus）：杆状的细菌。）：杆状的细菌。细胞外形：短杆（球杆）状、棒杆细胞外形：短杆（

68、球杆）状、棒杆状、梭状、梭杆状、分枝状、螺杆状、状、梭状、梭杆状、分枝状、螺杆状、竹节状（两端平截）和弯月状等。竹节状（两端平截）和弯月状等。细胞的排列方式：链状、栅状、细胞的排列方式：链状、栅状、“八八”字状以及由鞘衣包裹在一起的丝状等。字状以及由鞘衣包裹在一起的丝状等。大肠杆菌大肠杆菌梭梭状状芽芽孢孢杆杆菌菌噬噬盐盐杆杆菌菌39详细课资（3）螺旋菌（）螺旋菌（spirilla）：螺旋状的细菌。）：螺旋状的细菌。弧菌（弧菌（vibrio）：螺旋不足一环者；）：螺旋不足一环者；螺菌（螺菌（spirillum）：满）：满2-6环的小型、环的小型、坚硬坚硬的螺旋状细菌；的螺旋状细菌；螺旋体（螺旋体

69、（spirochaeta）：旋转周数多（通常超过）：旋转周数多（通常超过6环）、体长而环）、体长而柔软柔软的螺旋的螺旋状细菌。状细菌。40详细课资（4）其它形状：如丝状、三角形、方形和圆盘形等）其它形状：如丝状、三角形、方形和圆盘形等柄杆菌（柄杆菌（prosthecatebacteria）：细胞上有柄（）：细胞上有柄（stalk）、菌丝）、菌丝（hyphae）、附器（）、附器（appendages）等细胞质伸出物，）等细胞质伸出物，细胞呈杆状或梭细胞呈杆状或梭状，并有特征性的细柄。状，并有特征性的细柄。一般生活在淡水中固形物的表面，其异常形态使一般生活在淡水中固形物的表面，其异常形态使得菌体的

70、表面积与体积之比增加，能有效地吸收有限的营养物。得菌体的表面积与体积之比增加，能有效地吸收有限的营养物。星形细菌（星形细菌（star-shapedbacteria）方形细菌（方形细菌（square-shapedbacteria）异常形态：异常形态：环境条件的变化如物理、化学因子的刺激等会阻碍细胞正环境条件的变化如物理、化学因子的刺激等会阻碍细胞正常发育；培养时间过长会造成营养缺乏、细胞衰老、自身代谢产物积累过常发育；培养时间过长会造成营养缺乏、细胞衰老、自身代谢产物积累过多等等而使菌体成为异常形态。当环境条件恢复正常时，则菌体也会恢复多等等而使菌体成为异常形态。当环境条件恢复正常时，则菌体也会

71、恢复正常形态。正常形态。2大小：大小：量度细菌大小的单位是量度细菌大小的单位是m。球菌以直径大小表示，一般约球菌以直径大小表示，一般约0.51m；杆菌以长与宽表示，一般长；杆菌以长与宽表示，一般长15m，宽，宽0.51m；螺旋菌则测量其弯曲形长度，其直径为；螺旋菌则测量其弯曲形长度，其直径为0.51m，长长150m。细菌的重量更是微乎其微，如一个大肠杆菌细胞的重量仅为细菌的重量更是微乎其微，如一个大肠杆菌细胞的重量仅为10-12g，即大，即大约约109个大肠杆菌细胞才达到个大肠杆菌细胞才达到1mg重。重。41详细课资3染色：染色：由于细菌细胞既微小又透明，故一般先要经过染色才能做显微镜观察。由

72、于细菌细胞既微小又透明，故一般先要经过染色才能做显微镜观察。死菌死菌正染色正染色简单染色法简单染色法鉴别染色法鉴别染色法革兰氏染色法革兰氏染色法细菌染色法细菌染色法抗酸性染色法抗酸性染色法芽孢染色法芽孢染色法姬姆萨（姬姆萨（Giemsa）染色法等）染色法等负染色：荚膜染色法等负染色：荚膜染色法等活菌：用美蓝或活菌：用美蓝或TTC（氯化三苯基四氮唑）等作活菌染色（氯化三苯基四氮唑）等作活菌染色在上述各种染色法中，尤以革兰氏染色法（在上述各种染色法中，尤以革兰氏染色法（Gramstain）最为重要。）最为重要。美蓝染色活细胞无色；死细胞或代谢作用微弱的衰老细胞则呈蓝色或淡蓝美蓝染色活细胞无色；死细

73、胞或代谢作用微弱的衰老细胞则呈蓝色或淡蓝色。抗酸性染色法，色。抗酸性染色法，检查抗酸细菌检查抗酸细菌( (如结核杆菌、麻风杆菌等如结核杆菌、麻风杆菌等) )的一种特殊染色法。的一种特殊染色法。 42详细课资革兰氏染色与革兰氏染色与G+、G-细菌：细菌：1884年，年，由丹麦医生由丹麦医生C.Gram创立创立步骤：步骤：甲菌：甲菌：乙菌：乙菌：各种细菌经革兰氏染色法染色后，能区分成两大类，一类最终染成紫色，各种细菌经革兰氏染色法染色后，能区分成两大类，一类最终染成紫色，称革兰氏阳性细菌（称革兰氏阳性细菌（Grampositivebacteria,G+）,另一类被染成红色，另一类被染成红色，称革兰

74、氏阴性细菌（称革兰氏阴性细菌（Gramnegativebacteria,G-）。）。43详细课资（二）构造（二）构造一般构造：一般细菌都具有的构造，包括细胞壁、细胞膜、细胞质和核区一般构造：一般细菌都具有的构造，包括细胞壁、细胞膜、细胞质和核区特殊构造：仅在部分细菌中才有的或在特殊环境条件下才形成的构造，主要特殊构造：仅在部分细菌中才有的或在特殊环境条件下才形成的构造，主要是鞭毛、菌毛、性菌毛、糖被（包括荚膜和粘液层）和芽孢等。是鞭毛、菌毛、性菌毛、糖被（包括荚膜和粘液层）和芽孢等。44详细课资1细菌细胞的一般构造细菌细胞的一般构造（1）细胞壁（）细胞壁（cellwall）细胞壁细胞壁是位于细

75、胞最外的一层厚实、坚韧的外被，主要成分为肽聚糖，具有是位于细胞最外的一层厚实、坚韧的外被，主要成分为肽聚糖，具有固定细胞外形和保护细胞不受损伤等多种生理功能。固定细胞外形和保护细胞不受损伤等多种生理功能。细胞壁的主要功能有：细胞壁的主要功能有：固定细胞外形和提高机械强度，使其免受渗透压等外力的损伤；固定细胞外形和提高机械强度，使其免受渗透压等外力的损伤；为细胞的生长、分裂和鞭毛运动所必需；为细胞的生长、分裂和鞭毛运动所必需；阻拦大分子有害物质（某些抗生素和水解酶）进入细胞；阻拦大分子有害物质（某些抗生素和水解酶）进入细胞；赋予细菌特定的抗原性以及对抗生素和噬菌体的敏感性。赋予细菌特定的抗原性以

76、及对抗生素和噬菌体的敏感性。细菌细胞壁成分的多样性细菌细胞壁成分的多样性：G+、G-细菌和古生菌中有自己的特点细菌和古生菌中有自己的特点45详细课资46详细课资G+细菌与菌与G-细菌菌细胞壁构造与成分的比胞壁构造与成分的比较G+G-构构造造厚、一厚、一层薄、两薄、两层成成分分（占（占细胞壁干胞壁干重重%）肽聚糖聚糖磷壁酸磷壁酸类脂脂蛋白蛋白质含量很高（含量很高（3095）含量含量较高（高（50）一般无（一般无（2 2）0含量很低（含量很低（52020）0 0含量含量较高（高（约2020）含量含量较高高47详细课资1）G+细菌的细胞壁细菌的细胞壁特点：厚度大（特点：厚度大（20-80nm），化学

77、组分简单、一般含），化学组分简单、一般含90%肽聚糖和肽聚糖和10%磷磷壁酸。壁酸。40层网状分子。层网状分子。肽聚糖肽聚糖（peptidoglycan）,是真细菌细胞壁中的特有成分。是真细菌细胞壁中的特有成分。以以Staphylococcus aureus(金黄色葡萄球菌金黄色葡萄球菌)为例。为例。48详细课资每一肽聚糖单体由每一肽聚糖单体由3部分组成：部分组成：双糖单位：双糖单位：由一个由一个N-乙酰葡萄糖胺通过乙酰葡萄糖胺通过-1，4-糖苷键与另一个糖苷键与另一个N-乙酰胞壁酸相连。乙酰胞壁酸相连。四肽尾四肽尾（tetrapeptidesidechain）：）：是由是由4个氨基酸分子按个

78、氨基酸分子按L型与型与D型交替方式连接而成。在型交替方式连接而成。在S.aureus中，接在中，接在N-乙酰胞壁乙酰胞壁酸上的四肽尾为酸上的四肽尾为L-Ala、D-Glu、L-Lys、D-Ala。肽桥肽桥（peptideinterbridge）：）：在在S.aureus中，肽桥为甘氨酸五肽，它起着连接前后中，肽桥为甘氨酸五肽，它起着连接前后2个四肽尾分子的个四肽尾分子的“桥梁桥梁”作用。作用。49详细课资肽桥的变化甚多，由此形成了肽桥的变化甚多，由此形成了“肽聚糖的多样性肽聚糖的多样性”（目前已超过（目前已超过100种）种）肽聚糖分子中的肽聚糖分子中的4种主要肽桥类型种主要肽桥类型类型类型甲肽

79、尾上连接点甲肽尾上连接点肽肽桥桥乙肽尾上连接点乙肽尾上连接点实实例例第四氨基酸第四氨基酸第四氨基酸第四氨基酸第四氨基酸第四氨基酸第四氨基酸第四氨基酸-CONH-(Gly)5-(肽尾肽尾)1-2-D-Lys-第三氨基酸第三氨基酸第三氨基酸第三氨基酸第三氨基酸第三氨基酸第二氨基酸第二氨基酸E.coli(G-)S.aureus(G+)M.luteus(G+)*C.poinsettiae(G+）* Micrococcus luteus(藤黄微球菌藤黄微球菌)* Corynebacterium poinsettiae（星星木棒杆菌）（星星木棒杆菌）50详细课资磷壁酸磷壁酸（teichoicacid）是结

80、合在）是结合在G+细菌细胞壁上的一种酸性多糖，主要成分细菌细胞壁上的一种酸性多糖，主要成分为甘油磷酸或核糖醇磷酸。为甘油磷酸或核糖醇磷酸。可分两类：可分两类：壁磷壁酸，与肽聚糖分子进行共价结合的，其含量会随培养基成分而改变；壁磷壁酸，与肽聚糖分子进行共价结合的，其含量会随培养基成分而改变；膜磷壁酸或脂磷壁酸，跨越肽聚糖层并与细胞膜相交联的。膜磷壁酸或脂磷壁酸，跨越肽聚糖层并与细胞膜相交联的。51详细课资主要生理功能：主要生理功能：通过分子上的大量负电荷浓缩细胞周围的通过分子上的大量负电荷浓缩细胞周围的Mg2+，以提高细胞膜上一些，以提高细胞膜上一些合成酶的活力；合成酶的活力；贮藏元素；贮藏元素

81、；调节细胞内自溶素（调节细胞内自溶素（autolysin）的活力，借以防止细胞因自溶而死亡；）的活力，借以防止细胞因自溶而死亡；作为噬菌体的特异性吸附受体；作为噬菌体的特异性吸附受体；赋予赋予G+细菌特异的表面抗原，因而可用于菌种鉴定；细菌特异的表面抗原，因而可用于菌种鉴定；增强某些致病菌（如增强某些致病菌（如A族链球菌）对宿主细胞的粘连，避免被白细胞吞族链球菌）对宿主细胞的粘连，避免被白细胞吞噬，并有抗补体的作用。噬，并有抗补体的作用。磷壁酸有磷壁酸有5种类型，主要为甘油磷壁酸和核糖醇磷壁酸两类。种类型，主要为甘油磷壁酸和核糖醇磷壁酸两类。52详细课资2）G-细菌的细胞壁：细菌的细胞壁：特点

82、是厚度薄，层次较多，成份较复杂，肽聚糖层很薄（仅特点是厚度薄，层次较多，成份较复杂，肽聚糖层很薄（仅2-3nm），故），故机械强度较机械强度较G+细菌弱。细菌弱。1-2层网状分子构成。层网状分子构成。肽聚糖肽聚糖，以，以E.coli为典型代表。其肽聚糖层埋藏在外膜脂多糖（为典型代表。其肽聚糖层埋藏在外膜脂多糖（LPS）层）层之内。之内。差别：差别：四肽尾的第三个氨基酸分子不是四肽尾的第三个氨基酸分子不是L-Lys，而是被一种只存在于原核生物，而是被一种只存在于原核生物细胞壁上的特殊氨基酸细胞壁上的特殊氨基酸内消旋二氨基庚二酸（内消旋二氨基庚二酸（m-DAP）所替代；）所替代；没有特殊的肽桥，故

83、前后两单体间的连接仅通过甲四肽尾的第四个氨没有特殊的肽桥，故前后两单体间的连接仅通过甲四肽尾的第四个氨基酸（基酸（D-Ala）的羧基与乙四肽尾的第三个氨基酸（）的羧基与乙四肽尾的第三个氨基酸（m-DAP ）的氨基直）的氨基直接相连，因而只形成较稀疏、机械强度较差的肽聚糖网套。接相连，因而只形成较稀疏、机械强度较差的肽聚糖网套。53详细课资革兰氏阴性细菌只有革兰氏阴性细菌只有30%的肽聚糖亚单位彼此交织联结，比较疏松的肽聚糖亚单位彼此交织联结，比较疏松54详细课资外膜外膜（outermembrane,又称又称“外壁外壁”）是）是G-细菌细胞壁所特有的结构，细菌细胞壁所特有的结构，它位于壁的最外层

84、，化学成分为脂多糖、磷脂和若干种外膜蛋白。它位于壁的最外层，化学成分为脂多糖、磷脂和若干种外膜蛋白。外膜具有控制细胞的透性、提高外膜具有控制细胞的透性、提高Mg2+浓度、决定细胞壁抗原多样性等作用，因而浓度、决定细胞壁抗原多样性等作用，因而可用于传染病的诊断和病原的地理定位。可用于传染病的诊断和病原的地理定位。脂多糖脂多糖（lipopolysaccharide,LPS）,是位于是位于G-细菌细胞壁最外层的细菌细胞壁最外层的一层较厚（一层较厚（8-10nm）的类脂多糖类物质，由类脂）的类脂多糖类物质，由类脂A、核心多糖、核心多糖（corepolysaccharide）和）和O-特异侧链（特异侧链

85、（O-specificsidechain）3部分组成。类脂部分组成。类脂A是是G-病原菌致病物质内毒素的物质基础。病原菌致病物质内毒素的物质基础。55详细课资56详细课资外膜蛋白外膜蛋白（outermembraneproteins）,指嵌合在指嵌合在LPS和磷脂层外和磷脂层外膜上的膜上的20余种蛋白，多数功能还不清楚。余种蛋白，多数功能还不清楚。孔蛋白（孔蛋白（porins）：是由三个相同分子量（）：是由三个相同分子量（36000）蛋白亚基组）蛋白亚基组成的一种三聚体跨膜蛋白，中间有一直径约成的一种三聚体跨膜蛋白，中间有一直径约1nm的孔道，通过孔的的孔道，通过孔的开、闭，可对进入外膜层的物质

86、进行选择。开、闭，可对进入外膜层的物质进行选择。非特异性孔蛋白：可通过分子量小于非特异性孔蛋白：可通过分子量小于800900的任何亲水性分子的任何亲水性分子特异性孔蛋白：只容许一种或少数几种相关物质通过，如维生素特异性孔蛋白：只容许一种或少数几种相关物质通过，如维生素B12和核苷酸等。和核苷酸等。脂蛋白脂蛋白(lipoprotein)：是一种通过共价键使外膜层牢固地连接在：是一种通过共价键使外膜层牢固地连接在肽聚糖内壁层上的蛋白，分子量约为肽聚糖内壁层上的蛋白，分子量约为7200。周质空间周质空间(periplasmicspace,periplasm)：在：在G-细菌中，其外膜与细胞细菌中，其

87、外膜与细胞膜间的狭窄胶质空间（约膜间的狭窄胶质空间（约12-15nm）称周质空间）称周质空间,其中存在着多种周质蛋其中存在着多种周质蛋白，包括水解酶类、合成酶类和运输蛋白等。白，包括水解酶类、合成酶类和运输蛋白等。周质空间是进出细胞的物质的重要中转站和反应场所。周质空间是进出细胞的物质的重要中转站和反应场所。表表1-3G+细菌与细菌与G-细菌一系列生物学特性的比较（细菌一系列生物学特性的比较（P16）57详细课资3）古生菌古生菌（Archaea）的细胞壁：）的细胞壁：是一个在进化途径上很早就与真细菌和真核生物相互独立的生物类群，是一个在进化途径上很早就与真细菌和真核生物相互独立的生物类群，主要

88、包括一些独特生态类型的原核生物，如产甲烷菌及大多数嗜极菌主要包括一些独特生态类型的原核生物，如产甲烷菌及大多数嗜极菌（extremophile）,包括极端嗜盐菌、极端嗜热菌和包括极端嗜盐菌、极端嗜热菌和Thermoplasma(热原热原体属体属)等等在古生菌中，除在古生菌中，除Thermoplasma没有细胞壁外，其余都具有与真细菌没有细胞壁外，其余都具有与真细菌功能相似的细胞壁。但古细菌的细胞壁不含真正的肽聚糖，而含假肽聚糖、功能相似的细胞壁。但古细菌的细胞壁不含真正的肽聚糖，而含假肽聚糖、糖蛋白或蛋白质。糖蛋白或蛋白质。假肽聚糖假肽聚糖的结构虽与肽聚糖相似，但其多糖骨架则是由的结构虽与肽聚

89、糖相似，但其多糖骨架则是由N-乙酰葡糖胺乙酰葡糖胺和和N-乙酰塔罗糖醛酸以乙酰塔罗糖醛酸以-1，3-糖苷键（不被溶菌酶水解）交替连接而成，糖苷键（不被溶菌酶水解）交替连接而成，连在后一氨基糖上的肽尾由连在后一氨基糖上的肽尾由L-Glu、L-Ala、L-Lys和和L-Glu3个个L型氨基酸组型氨基酸组成，肽桥则由成，肽桥则由L-Glu1个氨基酸组成。（个氨基酸组成。（P17）58详细课资4）缺壁细菌）缺壁细菌L型细菌（型细菌（L-formofbacteria）：指细菌在某些环境条件下（实验室）：指细菌在某些环境条件下（实验室或或宿主体内）通过自发突变而形成的遗传性稳定的细胞壁缺陷变异型。因宿主体

90、内）通过自发突变而形成的遗传性稳定的细胞壁缺陷变异型。因英国李斯德（英国李斯德（Lister）预防研究所首先发现而得名（）预防研究所首先发现而得名（1935年，念珠状链杆年，念珠状链杆菌菌Streptobacillus moniliformis）；在大肠杆菌、变形杆菌、葡萄球）；在大肠杆菌、变形杆菌、葡萄球菌、链球菌、分枝杆菌和霍乱弧菌等菌、链球菌、分枝杆菌和霍乱弧菌等20多种细菌中均有发现，被认为可多种细菌中均有发现，被认为可能与针对细胞壁的抗菌治疗有关。能与针对细胞壁的抗菌治疗有关。特点：没有完整而坚韧的细胞壁，细胞呈多形态；特点：没有完整而坚韧的细胞壁，细胞呈多形态；有些能通过细菌滤器，

91、有些能通过细菌滤器，故又称故又称“滤过型细菌滤过型细菌”；对渗透敏感，在固体培养基上形成；对渗透敏感，在固体培养基上形成“油煎蛋油煎蛋”似似的小菌落（直径在的小菌落（直径在0.1mm左右）。（支原体）左右）。（支原体）59详细课资原生质体（原生质体（protoplast）：指在人为条件下，用溶菌酶处理或在含青）：指在人为条件下，用溶菌酶处理或在含青霉素的培养基中培养而抑制新生细胞壁合成而形成的仅由一层细胞膜包裹霉素的培养基中培养而抑制新生细胞壁合成而形成的仅由一层细胞膜包裹的，圆球形、渗透压变化敏感的细胞，一般的，圆球形、渗透压变化敏感的细胞，一般由革兰氏阳性细菌由革兰氏阳性细菌形成。形成。特

92、点：对环境条件变化敏感，特点：对环境条件变化敏感，低渗透压低渗透压、振荡、离心甚至通气等都易引起、振荡、离心甚至通气等都易引起其破裂；其破裂；有的原生质体具有鞭毛，但不能运动，也不被相应噬菌体所感染；有的原生质体具有鞭毛，但不能运动，也不被相应噬菌体所感染；在适宜条件（如在适宜条件（如高渗培养基高渗培养基）可生长繁殖、形成菌落，形成芽孢，及恢复）可生长繁殖、形成菌落，形成芽孢，及恢复成有细胞壁的正常结构。成有细胞壁的正常结构。比正常有细胞壁的细菌更易导入外源遗传物质，比正常有细胞壁的细菌更易导入外源遗传物质，是研究遗传规律和进行原生质体育种的良好实验材料。是研究遗传规律和进行原生质体育种的良好

93、实验材料。球状体球状体(sphaeroplast)：又称原生质球：采用上述同样方法，针对：又称原生质球：采用上述同样方法，针对革革兰氏阴性细菌兰氏阴性细菌处理后而获得的残留部分细胞壁（外壁层）的球形体。与原处理后而获得的残留部分细胞壁（外壁层）的球形体。与原生质体相比，它对外界环境具有一定的抗性，可在生质体相比，它对外界环境具有一定的抗性，可在普通培养基普通培养基上生长。上生长。支原体支原体(Mycoplasma)：在长期进化过程中形成的、适应自然生活条：在长期进化过程中形成的、适应自然生活条件的无细胞壁的原核生物。因它的细胞膜中含有一般原核生物所没有的甾件的无细胞壁的原核生物。因它的细胞膜中

94、含有一般原核生物所没有的甾醇，所以即使缺乏细胞壁，其细胞膜仍有较高的机械强度。醇，所以即使缺乏细胞壁，其细胞膜仍有较高的机械强度。60详细课资5）革兰氏染色的机制：革兰氏染色的机制：G+细菌与细菌与G-细菌主要是由于其细胞壁化学成分的差异而引起了物理特性细菌主要是由于其细胞壁化学成分的差异而引起了物理特性（脱色能力）的不同，正由于这一物理特性的不同才决定了最终染色反应（脱色能力）的不同，正由于这一物理特性的不同才决定了最终染色反应的不同：通过结晶紫初染和碘液媒染后，在细菌的细胞膜内可形成不溶于的不同：通过结晶紫初染和碘液媒染后，在细菌的细胞膜内可形成不溶于水的结晶紫与碘的复合物。水的结晶紫与碘

95、的复合物。G+细菌由于其细胞壁较厚、肽聚糖网层次多细菌由于其细胞壁较厚、肽聚糖网层次多和交联致密，故遇脱色剂乙醇（或丙酮）处理时，因失水而使网孔缩小，和交联致密，故遇脱色剂乙醇（或丙酮）处理时，因失水而使网孔缩小，再加上它不含类脂，故乙醇的处理不会溶出缝隙，因而能把结晶紫与碘的再加上它不含类脂，故乙醇的处理不会溶出缝隙，因而能把结晶紫与碘的复合物牢牢留在壁内，使其保持紫色。反之，复合物牢牢留在壁内，使其保持紫色。反之，G-细菌因其细胞壁薄、外膜细菌因其细胞壁薄、外膜层类脂含量高、肽聚糖层薄和交联度差，遇脱色剂乙醇后，以类脂为主的层类脂含量高、肽聚糖层薄和交联度差，遇脱色剂乙醇后，以类脂为主的外

96、膜迅速溶解，这时薄而松散的肽聚糖网不能阻挡结晶紫与碘复合物的溶外膜迅速溶解，这时薄而松散的肽聚糖网不能阻挡结晶紫与碘复合物的溶出，因此细胞褪成无色。这时再经沙黄等红色染料复染，就使出，因此细胞褪成无色。这时再经沙黄等红色染料复染，就使G-细菌呈现细菌呈现红色，而红色，而G+细菌则仍保留最初的紫色（实为紫加红色）了。细菌则仍保留最初的紫色（实为紫加红色）了。肽聚糖层薄厚；肽聚糖层薄厚；交联紧密程度；交联紧密程度；是否含类脂是否含类脂61详细课资（2）细胞膜（）细胞膜（cellmembrane）1)又称细胞质膜又称细胞质膜(cytoplasmic)、质膜、质膜(plasmamembrane)。是紧

97、贴在细胞壁。是紧贴在细胞壁内侧的一层由磷脂和蛋白质组成的柔软、富有弹性的半透性薄膜。厚约内侧的一层由磷脂和蛋白质组成的柔软、富有弹性的半透性薄膜。厚约78nm，由磷脂（占，由磷脂（占20%30%）和蛋白质（占）和蛋白质（占50%70%）组成。）组成。2)功能：功能：是细胞生命的最后一道屏障，具保护作用。是细胞生命的最后一道屏障，具保护作用。控制的细胞内外物质的运送和交换。控制的细胞内外物质的运送和交换。合成细胞壁各种组分（合成细胞壁各种组分（LPS、肽聚糖、磷壁酸）和荚膜等大分子的场所。、肽聚糖、磷壁酸）和荚膜等大分子的场所。进行氧化磷酸化或光合磷酸化的产能基地。进行氧化磷酸化或光合磷酸化的产

98、能基地。许多酶和电子传递链组分的所在部位。许多酶和电子传递链组分的所在部位。鞭毛着生点和运动能量的供给部。鞭毛着生点和运动能量的供给部。62详细课资3)细胞膜的化学组成与结构模型：细胞膜的化学组成与结构模型：A磷脂：亲水的极性端和疏水的非极性端磷脂：亲水的极性端和疏水的非极性端(磷脂层外端亲水，内部疏水磷脂层外端亲水，内部疏水)。在极性头的甘油在极性头的甘油3C上，上，不同种微生物具有不同的不同种微生物具有不同的R基，如磷脂酸、磷脂酰基，如磷脂酸、磷脂酰甘油、磷脂酰乙醇胺、磷脂酰胆碱、磷脂酰丝氨酸或磷脂酰肌醇等甘油、磷脂酰乙醇胺、磷脂酰胆碱、磷脂酰丝氨酸或磷脂酰肌醇等；非极；非极性尾则由长链脂

99、肪酸通过酯键连接在甘油的性尾则由长链脂肪酸通过酯键连接在甘油的C1和和C2位上组成，其链长和饱位上组成，其链长和饱和度因细菌种类和生长温度而异。和度因细菌种类和生长温度而异。在生理温度下，脂肪酸末端排列成固定的晶格；不饱和脂肪酸的双键可导在生理温度下，脂肪酸末端排列成固定的晶格；不饱和脂肪酸的双键可导致膜结构的变形。当磷脂分子中二者同时存在时，在一定条件下就阻碍了致膜结构的变形。当磷脂分子中二者同时存在时，在一定条件下就阻碍了形成晶格结构所需要的有秩序排列。形成晶格结构所需要的有秩序排列。膜的流动性很大程度上取决于不饱和脂肪酸的结构和相对含量。细胞膜上膜的流动性很大程度上取决于不饱和脂肪酸的结

100、构和相对含量。细胞膜上长链脂肪酸的链长和饱和度因细菌种类和生长温度而异，通常生长温度要长链脂肪酸的链长和饱和度因细菌种类和生长温度而异，通常生长温度要求越高的种，其饱和度也越高，反之则低。求越高的种，其饱和度也越高，反之则低。B膜蛋白：具运输功能的整合蛋白（膜蛋白：具运输功能的整合蛋白（integralprotein）或内嵌蛋白）或内嵌蛋白（intrinsicprotein）具有酶促作用的周边蛋白（）具有酶促作用的周边蛋白（peripheralprotein）或）或膜外蛋白膜外蛋白(extrinsicprotein)膜蛋白约占细菌细胞膜的膜蛋白约占细菌细胞膜的50%70%，比任，比任何一种生物

101、膜都高，而且种类也多。何一种生物膜都高，而且种类也多。-细胞膜是一个重要的代谢活动细胞膜是一个重要的代谢活动中心。中心。63详细课资C甾醇类物质：由磷脂分子形成的双分子膜中加入甾醇类物质可以提高甾醇类物质：由磷脂分子形成的双分子膜中加入甾醇类物质可以提高膜的稳定性，膜的稳定性，真核生物细胞膜中一般含有胆固醇等甾醇，含量为真核生物细胞膜中一般含有胆固醇等甾醇，含量为5%-25%；原核生物与；原核生物与真核生物的最大区别就是其细胞膜中一般不含胆固醇等甾醇（支原体例外）真核生物的最大区别就是其细胞膜中一般不含胆固醇等甾醇（支原体例外），而是含有，而是含有hopanoid类甾醇。类甾醇。hopanoi

102、dhopanoid类甾醇，其作用被认为也是稳定细胞膜的结构；类甾醇，其作用被认为也是稳定细胞膜的结构；90%90%的化石燃料的前体的化石燃料的前体物质是物质是kerogenkerogen（油原，或称油母岩质），（油原，或称油母岩质），KerogenKerogen中细菌特有的中细菌特有的hopanoidhopanoid类甾醇类甾醇占有很高的比例占有很高的比例 ，KerogenKerogen是由于细菌的活动而形成；在地下沉积物中细菌特有是由于细菌的活动而形成；在地下沉积物中细菌特有的的hopanoidhopanoid类甾醇的含量高达类甾醇的含量高达101011-1211-12 吨，与目前地球上存在

103、的活的生物（吨，与目前地球上存在的活的生物（living living organismsorganisms）体内含有的有机碳的含量总和相当。）体内含有的有机碳的含量总和相当。 hopanoidhopanoid被认为是地球上含量被认为是地球上含量最丰富的生物分子。最丰富的生物分子。D液态镶嵌模型液态镶嵌模型(fluidmosaicmodel)1972年，辛格（年，辛格（J.S.Singer）和尼科尔森（）和尼科尔森（G.L.Nicolson）提出：）提出：膜的主体是脂质双分子层；膜的主体是脂质双分子层；脂质双分子层具有流动性；脂质双分子层具有流动性；整合蛋白整合蛋白因其表面呈疏水性，故可因其表

104、面呈疏水性，故可“溶溶”于脂质双分子层的疏水性内层中；于脂质双分子层的疏水性内层中；周边周边蛋白表面含有亲水基团，故可通过静电引力与脂质双分子层表面的极性头蛋白表面含有亲水基团，故可通过静电引力与脂质双分子层表面的极性头相连；相连；脂质分子间或脂质与蛋白质分子间无共价结合；脂质分子间或脂质与蛋白质分子间无共价结合；脂质双分子脂质双分子层犹如一层犹如一“海洋海洋”，周边蛋白可在其上作，周边蛋白可在其上作“漂浮漂浮”运动，而整合蛋白则似运动，而整合蛋白则似“冰山冰山”状沉浸在其中作横向移动。状沉浸在其中作横向移动。64详细课资65详细课资66详细课资4）间体）间体mesosome是一种由细胞膜内褶

105、而形成的囊状构造，其内充满着层状或管状的泡是一种由细胞膜内褶而形成的囊状构造，其内充满着层状或管状的泡囊。一般位于细胞分裂部位或其邻近。其主要功能是促进细胞间隔的形成囊。一般位于细胞分裂部位或其邻近。其主要功能是促进细胞间隔的形成与遗传物质的复制及其相互分离有关。多见于与遗传物质的复制及其相互分离有关。多见于G+细菌。细菌。67详细课资（3）细胞质和内含物）细胞质和内含物细胞质（细胞质（cytoplasm）是指被细胞膜包围的除核区以外的一切半透明、胶）是指被细胞膜包围的除核区以外的一切半透明、胶体状、颗粒状物质的总称。主要成分有核糖体、内含物、羧化体、各种酶体状、颗粒状物质的总称。主要成分有核

106、糖体、内含物、羧化体、各种酶类、中间代谢物、无机盐、载色体和质粒等。类、中间代谢物、无机盐、载色体和质粒等。与真核生物明显不同的是，原核生物的细胞质是不流动的与真核生物明显不同的是，原核生物的细胞质是不流动的。1）核糖体：由）核糖体：由65%核糖核酸和核糖核酸和35%蛋白质组成的颗粒体。由蛋白质组成的颗粒体。由50S大亚基和大亚基和30S小亚基组成。小亚基组成。2）细胞内含物（）细胞内含物（inclusionbody，贮藏物）指细胞质内一些形状较大的，贮藏物）指细胞质内一些形状较大的颗粒状构造。颗粒状构造。贮藏物（贮藏物（reservematerials）：一类由不同化学成分累积而成的不溶性）

107、：一类由不同化学成分累积而成的不溶性颗粒，主要功能是贮存营养物。颗粒，主要功能是贮存营养物。68详细课资69详细课资聚聚-羟丁酸羟丁酸(poly-hydroxybutyrate,PHB)：巨大芽孢杆菌：巨大芽孢杆菌（Bacillusmegaterium）在含乙酸或丁酸的培养基中生长时，细胞内贮）在含乙酸或丁酸的培养基中生长时，细胞内贮藏的藏的PHB可达其干重的可达其干重的60%。PHB于于1925年被发现，至今已发现年被发现，至今已发现60属以上属以上的细菌能合成并贮藏。的细菌能合成并贮藏。PHB：是一种存在于许多细菌细胞质内属于类脂性质的碳源类贮藏物，不是一种存在于许多细菌细胞质内属于类脂性

108、质的碳源类贮藏物，不溶于水，而溶于氯仿，可用尼罗蓝或苏丹黑染色，具有贮藏能量、碳源和溶于水，而溶于氯仿，可用尼罗蓝或苏丹黑染色，具有贮藏能量、碳源和降低细胞内渗透压等作用。降低细胞内渗透压等作用。化学结构式（化学结构式（P21）近年来，在一些近年来，在一些G+和和G-细菌以及某些光合厌氧菌中，已发现有多种与细菌以及某些光合厌氧菌中，已发现有多种与PHB相类似的化合物，统称为聚羟链烷酸（相类似的化合物，统称为聚羟链烷酸（polyhydroxyalkanoate,PHA），），它们与它们与PHB的差异仅在甲基上，若甲基用的差异仅在甲基上，若甲基用“R”（radical的简称，指某基的简称，指某基团

109、）取代，就成了团）取代，就成了PHA。由于由于PHB和和PHA是由生物合成的高聚物，具有无毒、可塑和易降解等特点，是由生物合成的高聚物，具有无毒、可塑和易降解等特点，因此正在大力开发用于制造医用塑料和快餐盒等的优质原料，并试图以此因此正在大力开发用于制造医用塑料和快餐盒等的优质原料，并试图以此来克服当前危害严重的来克服当前危害严重的“白色污染白色污染”。70详细课资多糖类贮藏物：包括糖原和淀粉类。在真细菌中以糖原为多，糖原粒较多糖类贮藏物：包括糖原和淀粉类。在真细菌中以糖原为多，糖原粒较小，不染色需用电镜观察，用碘液染成褐色，可在光学显微镜下看到。有的小，不染色需用电镜观察，用碘液染成褐色，可

110、在光学显微镜下看到。有的细菌积累淀粉粒，用碘液染成深兰色。细菌积累淀粉粒，用碘液染成深兰色。异染粒异染粒(metachromaticgranules)：又称迂回体或捩转菌素，颗粒大小又称迂回体或捩转菌素，颗粒大小为为0.51.0m，是无机偏磷酸的聚合物是无机偏磷酸的聚合物，分子呈线状，一般在含磷丰富的，分子呈线状，一般在含磷丰富的环境下形成。功能是贮藏磷元素和能量，并可降低细胞的渗透压。环境下形成。功能是贮藏磷元素和能量，并可降低细胞的渗透压。因最初在迂回螺菌中被发现，并可用美蓝或甲苯胺蓝染成红紫色。故名。因最初在迂回螺菌中被发现，并可用美蓝或甲苯胺蓝染成红紫色。故名。在白喉棒杆菌和结核分枝杆

111、菌中极易见到，可用于这类细菌的鉴定。在白喉棒杆菌和结核分枝杆菌中极易见到，可用于这类细菌的鉴定。化学结构式（化学结构式（P21）藻青素（藻青素（cyanophycin）：一种内源性氮源贮藏物，同时还兼有贮存能）：一种内源性氮源贮藏物，同时还兼有贮存能源的作用。通常存在于蓝细菌中。一般呈颗粒状，源的作用。通常存在于蓝细菌中。一般呈颗粒状，由含精氨酸和天冬氨酸残由含精氨酸和天冬氨酸残基（基（1:1）的分枝多肽所构成）的分枝多肽所构成，分子量，分子量在在25000125000范围内。范围内。硫粒（硫粒（sulfurglobules）：很多真细菌在进行产能代谢或生物合成时，）：很多真细菌在进行产能代谢

112、或生物合成时，常涉及对还原性的硫化物如常涉及对还原性的硫化物如H2S，硫代硫酸盐等的氧化。在环境中还原性硫，硫代硫酸盐等的氧化。在环境中还原性硫素丰富时，常在细胞内以折光性很强的硫粒的形式积累硫元素。环境中还原素丰富时，常在细胞内以折光性很强的硫粒的形式积累硫元素。环境中还原性硫缺乏时，可被细菌重新利用。性硫缺乏时，可被细菌重新利用。71详细课资微生物储藏物的特点及生理功能：微生物储藏物的特点及生理功能：不同微生物其储藏性内含物不同；（例如厌气性梭状芽孢杆菌只含不同微生物其储藏性内含物不同；（例如厌气性梭状芽孢杆菌只含PHB，大肠杆菌只储藏糖原，但有些光合细菌二者兼有），大肠杆菌只储藏糖原，但

113、有些光合细菌二者兼有）微生物合理利用营养物质的一种调节方式；当环境中缺乏能源而碳源微生物合理利用营养物质的一种调节方式；当环境中缺乏能源而碳源丰富时，细胞内就储藏较多的碳源类内含物，甚至达到细胞干重的丰富时，细胞内就储藏较多的碳源类内含物，甚至达到细胞干重的50%，如果把这样的细胞移入有氮的培养基时，这些储藏物将被作为碳源和，如果把这样的细胞移入有氮的培养基时，这些储藏物将被作为碳源和能源而用于合成反应。能源而用于合成反应。储藏物以多聚体的形式存在，有利于维持细胞内环境的平衡，避免不储藏物以多聚体的形式存在，有利于维持细胞内环境的平衡，避免不适合的适合的pH，渗透压等的危害；（例如羟基丁酸分子

114、呈酸性，而当其聚合，渗透压等的危害；（例如羟基丁酸分子呈酸性，而当其聚合成聚成聚羟丁酸（羟丁酸（PHB）就成为中性脂肪酸了，这样便能维持细胞内中性）就成为中性脂肪酸了，这样便能维持细胞内中性环境，避免菌体内酸性增高）。环境，避免菌体内酸性增高）。储藏物在细菌细胞中大量积累，还可以被人们利用。储藏物在细菌细胞中大量积累，还可以被人们利用。72详细课资3）磁小体（）磁小体（magnetosome）：趋磁细菌细胞中含有的大小均匀、数目不）：趋磁细菌细胞中含有的大小均匀、数目不等的等的Fe3O4颗粒，外有一层磷脂、蛋白或糖蛋白膜包裹。无毒。颗粒，外有一层磷脂、蛋白或糖蛋白膜包裹。无毒。功能是导向作用功

115、能是导向作用，即借鞭毛游向对该菌最有利的泥、水界面微氧环境处生活。，即借鞭毛游向对该菌最有利的泥、水界面微氧环境处生活。实用前景：包括生产磁性定向药物或抗体，以及制造生物传感器等。实用前景：包括生产磁性定向药物或抗体，以及制造生物传感器等。4）羧酶体（）羧酶体（carboxysome）：又称羧化体，是存在于一些自养细菌细胞内）：又称羧化体，是存在于一些自养细菌细胞内的多角形或六角形内含物，大小与噬菌体相仿（约的多角形或六角形内含物，大小与噬菌体相仿（约10nm），内含），内含1，5-二磷二磷酸核酮糖羧化酶，酸核酮糖羧化酶，在自养细菌的在自养细菌的CO2固定中起着关键作用固定中起着关键作用。存在

116、于化能自养。存在于化能自养的硫杆菌属、贝日阿托氏菌属和一些光能自养的蓝细菌中。采用免疫电镜技的硫杆菌属、贝日阿托氏菌属和一些光能自养的蓝细菌中。采用免疫电镜技术可观察到蓝细菌术可观察到蓝细菌cyanobacteriumChlorogloeopsisfritischii中的羧酶中的羧酶体。体。5）载色体（）载色体（Chromatophore）：光合细菌进行光合作用的部位，相当于绿）：光合细菌进行光合作用的部位，相当于绿色植物的叶绿体。色植物的叶绿体。73详细课资6）气泡（）气泡（gasvacuoles）：许多光合营养型、无鞭毛运动的水生细菌中存）：许多光合营养型、无鞭毛运动的水生细菌中存在的充满

117、气体的泡囊状内含物，大小为在的充满气体的泡囊状内含物，大小为0.21.0m75nm，内由数排柱形，内由数排柱形小空泡组成，外有小空泡组成，外有2nm厚的蛋白质膜包裹。厚的蛋白质膜包裹。气泡的膜只含蛋白质而无磷脂。二种蛋白质相互交连，形成一个坚硬的结气泡的膜只含蛋白质而无磷脂。二种蛋白质相互交连，形成一个坚硬的结构，可耐受一定的压力；膜的外表面亲水，而内侧绝对疏水，故气泡只能构，可耐受一定的压力；膜的外表面亲水，而内侧绝对疏水，故气泡只能透气而不能透过水和溶质。透气而不能透过水和溶质。功能功能：调节细胞比重以使细胞漂浮在最适水层中获取光能、：调节细胞比重以使细胞漂浮在最适水层中获取光能、O2和营

118、养物质。和营养物质。专性好氧的盐杆菌属（专性好氧的盐杆菌属（Halobacterium）的细菌，却生活在含氧极少的饱）的细菌，却生活在含氧极少的饱和盐水中，它们细胞中气泡显著，其作用被认为是使菌体浮于盐水表面，和盐水中，它们细胞中气泡显著，其作用被认为是使菌体浮于盐水表面，以保证细胞更接近空气；有些厌氧性光和细菌利用气泡集中在水下以保证细胞更接近空气；有些厌氧性光和细菌利用气泡集中在水下10-30米米深处，这样既能吸收适宜的光线和营养进行光和作用，又可以避免直接与深处，这样既能吸收适宜的光线和营养进行光和作用，又可以避免直接与氧接触；蓝细菌生长时依靠细胞内的气泡而漂浮于湖水表面，并随风聚集氧接

119、触；蓝细菌生长时依靠细胞内的气泡而漂浮于湖水表面，并随风聚集成块，常使湖内出现成块，常使湖内出现“水花水花”。74详细课资（4）核区）核区指原核生物所特有的无核膜包裹、无固定形态的原始细胞核。用富尔根染色指原核生物所特有的无核膜包裹、无固定形态的原始细胞核。用富尔根染色法可见到呈紫色、形态不定的核区。法可见到呈紫色、形态不定的核区。核区的化学成分是一个核区的化学成分是一个大型的环状双链大型的环状双链DNA分子，一般不含蛋白质，分子，一般不含蛋白质，长度约长度约0.25-3nm。每个细胞所含的核区数目与该细菌的生长速度密切相关，一般为每个细胞所含的核区数目与该细菌的生长速度密切相关，一般为1-4

120、个。个。核区除在染色体复制的短时间内呈双倍体外，一般均为单倍体。核区除在染色体复制的短时间内呈双倍体外，一般均为单倍体。质粒质粒plasmidplasmid游离于原核生物染色体外具有独立复制能力的小型共价闭合环状游离于原核生物染色体外具有独立复制能力的小型共价闭合环状DNADNA分子，分子，又称又称cccDNA cccDNA circular covalentycircular covalentyclosed DNAclosed DNA质粒上携带着某些染色体上所没有的基因，赋予细菌某些对其生存并非不可质粒上携带着某些染色体上所没有的基因，赋予细菌某些对其生存并非不可少的特殊功能。少的特殊功能。

121、75详细课资2细菌细胞的特殊构造细菌细胞的特殊构造（1）糖被糖被（glycocalyx）1）定义：包被于某些细菌细胞壁外的一层厚度不定的透明胶状物质。）定义：包被于某些细菌细胞壁外的一层厚度不定的透明胶状物质。2）种类：）种类：包裹在单个细胞上包裹在单个细胞上在壁上有固定层次在壁上有固定层次层次厚：（大）荚膜层次厚：（大）荚膜糖被糖被层次薄：微荚膜层次薄：微荚膜松散，未固定在壁上：粘液层松散，未固定在壁上：粘液层包裹在细胞群上：菌胶团（动胶菌属包裹在细胞群上：菌胶团（动胶菌属Zoogloea含有）含有）荚膜：碳黑墨水负染色荚膜：碳黑墨水负染色3）成分：）成分：糖被的成分一般是多糖，少数是蛋白质

122、或多肽，也有多糖与多肽复合型糖被的成分一般是多糖，少数是蛋白质或多肽，也有多糖与多肽复合型的。的。76详细课资4）糖被的功能：）糖被的功能：保护作用，保护作用，其上大量极性基团可保护菌体免受干旱损伤；可防止噬菌体其上大量极性基团可保护菌体免受干旱损伤；可防止噬菌体的吸附和裂解；一些动物致病菌的荚膜还可保护它们免受宿主白细胞的吞的吸附和裂解；一些动物致病菌的荚膜还可保护它们免受宿主白细胞的吞噬，例如，有荚膜的噬，例如，有荚膜的Streptococcus pneumoniaeStreptococcus pneumoniae（肺炎链球菌）就更易引（肺炎链球菌）就更易引起人的肺炎；起人的肺炎；贮藏养料

123、，以备营养缺乏时重新利用；贮藏养料，以备营养缺乏时重新利用；作为透性屏障和离子交换系统，以保护细菌免受重金属离子的毒害；作为透性屏障和离子交换系统，以保护细菌免受重金属离子的毒害；表面附着作用，表面附着作用，例如可引起龋齿的例如可引起龋齿的Streptococcus salivariusStreptococcus salivarius（唾液链（唾液链球菌）就会分泌一种己糖基转移酶，使蔗糖转变成果聚糖，由它把细菌牢球菌）就会分泌一种己糖基转移酶，使蔗糖转变成果聚糖，由它把细菌牢牢粘附于齿表，这时细菌发酵糖类所产生的乳酸在局部发生累积，严重腐牢粘附于齿表，这时细菌发酵糖类所产生的乳酸在局部发生累积

124、，严重腐蚀齿表珐琅质层，引起龋齿；蚀齿表珐琅质层，引起龋齿；细菌间的信息识别作用；细菌间的信息识别作用；堆积代谢废物。堆积代谢废物。5）应用：）应用：用于菌种鉴定；用于菌种鉴定；用作药物和生化试剂；用作药物和生化试剂；用作工业原料；用作工业原料；用于污水的生物处理，例如形成菌胶团的细菌，有助于污水用于污水的生物处理，例如形成菌胶团的细菌，有助于污水中有害物质的吸附和沉降。中有害物质的吸附和沉降。77详细课资（2）鞭毛鞭毛（flagellum,复数复数flagella）1）生长在某些细菌表面的长丝状、波曲的）生长在某些细菌表面的长丝状、波曲的蛋白质蛋白质附属物，称为鞭毛附属物，称为鞭毛其数目为一

125、至数十条，具有运动功能。长其数目为一至数十条，具有运动功能。长1020m，0.010.02m2）构造：原核生物（包括古生菌）的鞭毛都有共同的构造，它由）构造：原核生物（包括古生菌）的鞭毛都有共同的构造，它由基体、钩形基体、钩形鞘和鞭毛丝鞘和鞭毛丝3部分组成，部分组成，G+细菌与细菌与G-细菌的鞭毛构造稍有差别。细菌的鞭毛构造稍有差别。G-（E.coli）基体基体L环：连接在细胞壁的外膜上环：连接在细胞壁的外膜上P环：连在细胞壁内壁层肽聚糖上环：连在细胞壁内壁层肽聚糖上S环环S-M环（内环）：嵌埋在细胞质膜上。环（内环）：嵌埋在细胞质膜上。M环环基体实为一个精致、巧妙的超微型马达。基体实为一个精

126、致、巧妙的超微型马达。S-M环被一对环被一对Mot蛋白蛋白包围，由包围，由它驱动它驱动S-M环的快速旋转。在环的快速旋转。在S-M环的基部还存在着一个环的基部还存在着一个Fli蛋蛋白白，起着按，起着按钮的作用，它可根据细胞提供的信号令鞭毛进行正转和逆转钮的作用，它可根据细胞提供的信号令鞭毛进行正转和逆转钩形鞘（鞭毛钩）：把鞭毛基体与鞭毛丝联在一起的构造，直径约钩形鞘（鞭毛钩）：把鞭毛基体与鞭毛丝联在一起的构造，直径约17nm鞭毛丝：长约鞭毛丝：长约15-20m，是由许多直径为，是由许多直径为4.5nm的鞭毛蛋白亚基沿着中央孔的鞭毛蛋白亚基沿着中央孔道（直径为道（直径为20nm）作螺旋状缠绕而成

127、，每周有）作螺旋状缠绕而成，每周有8-10个亚基。鞭毛蛋个亚基。鞭毛蛋白是一种呈球状或卵圆状的蛋白质，它在蛋白质内合成后，由鞭毛基白是一种呈球状或卵圆状的蛋白质，它在蛋白质内合成后，由鞭毛基部通过中央孔道不断输送至鞭毛的游离端进行自装配。因此，部通过中央孔道不断输送至鞭毛的游离端进行自装配。因此，鞭毛的鞭毛的生长是靠其顶部延伸而非基部延伸生长是靠其顶部延伸而非基部延伸。G+（Bacillus subtilis）：基体仅有）：基体仅有S和和M两环两环78详细课资荚膜荚膜79详细课资80详细课资3）鞭毛的）鞭毛的生理功能是运动生理功能是运动，这是原核生物实现其趋性的最有效方式。，这是原核生物实现其

128、趋性的最有效方式。鞭毛推动细菌运动的特点：鞭毛推动细菌运动的特点： 速度：一般速度在每秒速度：一般速度在每秒2080m范围，最高可达每秒范围，最高可达每秒100m（每分钟（每分钟达到达到3000倍体长），超过了陆上跑得最快的动物倍体长），超过了陆上跑得最快的动物猎豹的速度（每分钟猎豹的速度（每分钟1500倍体长或每小时倍体长或每小时110公里）。公里）。方式：细菌以推进方式做直线运动，或以翻腾形式做短促转向运动。方式：细菌以推进方式做直线运动，或以翻腾形式做短促转向运动。 细菌的趋避运动：鞭毛的功能是运动，这是原核生物实现其趋性细菌的趋避运动：鞭毛的功能是运动，这是原核生物实现其趋性（taxi

129、s）即趋向性的最有效方式。）即趋向性的最有效方式。生物体对其环境中的不同物理、化学或生物因子作有方向性的应答运动生物体对其环境中的不同物理、化学或生物因子作有方向性的应答运动称为趋性。化学趋避运动或趋化作用（称为趋性。化学趋避运动或趋化作用（chemotaxischemotaxis）：细菌对某化学物质）：细菌对某化学物质敏感，通过运动聚集于该物质的高浓度区域或低浓度区域。敏感，通过运动聚集于该物质的高浓度区域或低浓度区域。 光趋避运动或光趋避运动或趋光性（趋光性（phototaxisphototaxis）：有的细菌能区别不同波长的光而集中在一定波长）：有的细菌能区别不同波长的光而集中在一定波长

130、光区内。趋磁运动或趋磁性（光区内。趋磁运动或趋磁性（magnetotaxismagnetotaxis），趋磁细菌根据磁场方向进），趋磁细菌根据磁场方向进行分布。行分布。4）鞭毛运动的机制：）鞭毛运动的机制：“旋转论旋转论”19741974年，美国学者年，美国学者M. SilvermanM. Silverman和和M. SimonM. Simon曾通过曾通过“逆向思维逆向思维”的方式创造性的设的方式创造性的设计了一个巧妙的计了一个巧妙的“拴菌拴菌”试验试验，即设法把，即设法把单毛菌鞭毛单毛菌鞭毛的游离端用相应抗体牢固的的游离端用相应抗体牢固的“拴拴”在载玻片上，然后在光镜下观察该细胞的行为，结果

131、发现，该菌只能在载玻片在载玻片上，然后在光镜下观察该细胞的行为，结果发现，该菌只能在载玻片不断打转而未作伸缩不断打转而未作伸缩“挥动挥动”，因而肯定了，因而肯定了“旋转轮旋转轮”的正确性。的正确性。81详细课资5）鞭毛的生长类型）鞭毛的生长类型在各类细菌中，弧菌、螺菌类普遍着生鞭毛；在杆菌中，假单胞菌都长有在各类细菌中，弧菌、螺菌类普遍着生鞭毛；在杆菌中，假单胞菌都长有端生鞭毛，其余的有周生鞭毛或不长鞭毛的；球菌一般无鞭毛，仅个别属端生鞭毛，其余的有周生鞭毛或不长鞭毛的；球菌一般无鞭毛，仅个别属如如Planococcus（动球菌属）才长有鞭毛。（动球菌属）才长有鞭毛。鞭毛的有无和着生方式在细菌

132、的分类和鉴定工作中，是一项有用的形态学指鞭毛的有无和着生方式在细菌的分类和鉴定工作中，是一项有用的形态学指标。标。6）观察和判断细菌鞭毛的方法：）观察和判断细菌鞭毛的方法： 电子显微镜直接观察鞭毛长度：电子显微镜直接观察鞭毛长度：1520m；直径：；直径：0.010.02m光学显微镜下观察：鞭毛染色和暗视野显微镜光学显微镜下观察：鞭毛染色和暗视野显微镜 根据培养特征判断：半固体穿刺、菌落（菌苔）形态根据培养特征判断：半固体穿刺、菌落（菌苔）形态82详细课资（3）菌毛（菌毛（fimbria,复数复数fimbriae）是一种长在细菌体表的纤细、中空、）是一种长在细菌体表的纤细、中空、短直且数量较多

133、的蛋白质类附属物，具有使菌体附着于物体表面上的功短直且数量较多的蛋白质类附属物，具有使菌体附着于物体表面上的功能。能。比鞭毛简单，无基体等构造，直接着生于细胞质膜上。直径一般为比鞭毛简单，无基体等构造，直接着生于细胞质膜上。直径一般为3-10nm，每菌一般有，每菌一般有250-300条。条。多数存在于多数存在于G-致病菌中。致病菌中。（4）性毛（）性毛（pilus,复数复数pili）又称性菌毛，构造与成分与菌毛相同，但比菌）又称性菌毛，构造与成分与菌毛相同，但比菌毛长，且每个细胞仅一至少数几根。一般见于毛长，且每个细胞仅一至少数几根。一般见于G-细菌的雄性菌株（供体细菌的雄性菌株（供体菌）中，

134、具有向雌性菌株（受体菌）传递遗传物质的作用，有的还是菌）中，具有向雌性菌株（受体菌）传递遗传物质的作用，有的还是RNA噬菌体的特异性吸附受体。噬菌体的特异性吸附受体。83详细课资（5）芽孢芽孢和其他休眠构造和其他休眠构造1）某些细菌在其生长发育后期，在细胞内形成的一个圆形或椭圆形、厚壁、）某些细菌在其生长发育后期，在细胞内形成的一个圆形或椭圆形、厚壁、含水量低、抗逆性强的休眠构造，称为芽孢。含水量低、抗逆性强的休眠构造，称为芽孢。由于每一营养细胞内仅形成一个芽孢，固芽孢并无繁殖功能。由于每一营养细胞内仅形成一个芽孢，固芽孢并无繁殖功能。功能：功能：芽孢是生命世界中芽孢是生命世界中抗逆性抗逆性最

135、强的一种构造，在抗热、抗化学药物和抗辐最强的一种构造，在抗热、抗化学药物和抗辐射等方面，十分突出。射等方面，十分突出。例：例：C. thermosaccharolyticumC. thermosaccharolyticum（热解糖梭菌）的营养细胞在（热解糖梭菌）的营养细胞在5050下经短时下经短时间即被杀死，可是它的一群芽孢在间即被杀死，可是它的一群芽孢在132132下经下经4.44.4分钟才能杀死其中的分钟才能杀死其中的90%90%。休眠休眠能力也是十分惊人的，可休眠能力也是十分惊人的，可休眠数百至数千年数百至数千年。芽孢是细菌的休眠体，在适宜的条件下可以重新转变成为营养态细胞；产芽孢是细菌

136、的休眠体，在适宜的条件下可以重新转变成为营养态细胞；产芽孢细菌的保藏多用其芽孢。芽孢细菌的保藏多用其芽孢。例：最极端的例子是在美国的一块有例：最极端的例子是在美国的一块有25002500万万-4000-4000万年历史的，至今从其中万年历史的，至今从其中蜜蜂肠道中还可分离到有生命力的芽孢。蜜蜂肠道中还可分离到有生命力的芽孢。84详细课资3）能产芽孢的细菌种类很少，主要是属于）能产芽孢的细菌种类很少，主要是属于G+细菌的两个属细菌的两个属好氧性的好氧性的Bacillus(芽孢杆菌属芽孢杆菌属)和厌氧性的和厌氧性的Clostridium（梭菌属）（梭菌属）。产芽孢的主要类型产芽孢的主要类型：芽孢的

137、有无、形态、大小和着生位置是细菌分类和鉴定中的重要指标。芽孢的有无、形态、大小和着生位置是细菌分类和鉴定中的重要指标。85详细课资4）芽孢的结构：）芽孢的结构：86详细课资芽孢与营养细胞相比化学组成存在较大差异，容易在光学显微镜下观察。（相差显芽孢与营养细胞相比化学组成存在较大差异，容易在光学显微镜下观察。（相差显微镜直接观察；芽孢染色）微镜直接观察；芽孢染色）87详细课资5）芽孢的耐热机制：）芽孢的耐热机制：渗透调节皮层膨胀学说渗透调节皮层膨胀学说：芽孢的耐热性在于芽孢衣对多价阳离子和水分：芽孢的耐热性在于芽孢衣对多价阳离子和水分的透性很差以及皮层的离子强度很高，这就使皮层产生了极高的渗透压

138、去的透性很差以及皮层的离子强度很高，这就使皮层产生了极高的渗透压去夺取芽孢核心中的水分，其结果造成皮层的充分膨胀和核心的高度失水，夺取芽孢核心中的水分，其结果造成皮层的充分膨胀和核心的高度失水，正是这种失水的核心才赋予了芽孢极强的耐热性。正是这种失水的核心才赋予了芽孢极强的耐热性。DPA-Ca，能稳定芽孢中的生物大分子，从而增强了芽孢的耐热性。，能稳定芽孢中的生物大分子，从而增强了芽孢的耐热性。6）芽孢的形成与芽孢的萌发过程（参见教材）芽孢的形成与芽孢的萌发过程（参见教材） 核物质浓缩延续成轴丝；核物质浓缩延续成轴丝； 开始形成横膈膜；开始形成横膈膜； 横膈膜将具有核物质的前芽孢与营横膈膜将具

139、有核物质的前芽孢与营 养细胞隔离开；养细胞隔离开； 前芽孢周围形成皮层；前芽孢周围形成皮层； 芽孢衣形成；芽孢衣形成； 芽孢成熟；芽孢成熟； 芽孢囊裂解，芽孢游离。芽孢囊裂解，芽孢游离。88详细课资7）实践意义）实践意义芽孢的有无作为分类依据芽孢的有无作为分类依据确定灭菌程度的依据确定灭菌程度的依据有利于菌种筛选、保藏有利于菌种筛选、保藏8）其它休眠形式：）其它休眠形式：孢囊孢囊（cyst）:是是Azotobacter vinelandii(棕色固氮菌棕色固氮菌)等一些固氮菌在外等一些固氮菌在外界缺乏营养的条件下，由整个营养细胞外壁加厚、细胞失水而形成的一种界缺乏营养的条件下，由整个营养细胞外

140、壁加厚、细胞失水而形成的一种抗干旱但不抗热抗干旱但不抗热的圆形的圆形休眠体休眠体。因为一个营养细胞仅形成一个孢囊，不具繁殖功能。在适宜条件下，可发因为一个营养细胞仅形成一个孢囊，不具繁殖功能。在适宜条件下，可发芽并重新进行营养生长。芽并重新进行营养生长。89详细课资（6）伴孢晶体（）伴孢晶体（parasporalcrystal）1）少数芽孢杆菌，例如）少数芽孢杆菌，例如Bacillus thuringiensis(苏云金芽孢杆菌，简称苏云金芽孢杆菌，简称“BT”)在形成芽孢的同时，会在芽孢旁形成一颗菱形、方形或不规则形在形成芽孢的同时，会在芽孢旁形成一颗菱形、方形或不规则形的碱溶性的碱溶性蛋白

141、质蛋白质晶体，称为晶体，称为伴孢晶体伴孢晶体（即内毒素）。（即内毒素）。2）特点：不溶于水，对蛋白酶类不敏感；）特点：不溶于水，对蛋白酶类不敏感；容易溶于碱性溶剂容易溶于碱性溶剂。伴孢晶体。伴孢晶体对对200多种昆虫尤其是鳞翅目的幼虫有毒杀作用，因而可将这类产伴孢晶多种昆虫尤其是鳞翅目的幼虫有毒杀作用，因而可将这类产伴孢晶体的细菌制成有利于环境保护的生物农药体的细菌制成有利于环境保护的生物农药细菌杀虫剂。细菌杀虫剂。生物农药：生物农药：“BT”细菌杀菌剂，鳞翅目幼虫细菌杀菌剂，鳞翅目幼虫伴孢晶体伴孢晶体鳞翅目幼虫口服鳞翅目幼虫口服伴孢晶体在肠道迅速溶解（中肠伴孢晶体在肠道迅速溶解（中肠pH为为

142、9.0-10.5）吸附于上皮细胞，引起渗透性丧失，肠道穿孔吸附于上皮细胞，引起渗透性丧失，肠道穿孔肠道中的肠道中的碱性溶液进入血液，后者碱性溶液进入血液，后者pH升高，昆虫全身麻痹而死亡。升高，昆虫全身麻痹而死亡。90详细课资（三）细菌的繁殖（三）细菌的繁殖细菌的繁殖方式主要为裂殖，只有少数种类进行芽殖。细菌的繁殖方式主要为裂殖，只有少数种类进行芽殖。1裂殖：指一个细胞通过分裂而形成两个子细胞的过程。裂殖：指一个细胞通过分裂而形成两个子细胞的过程。横分裂横分裂；纵分裂。；纵分裂。（1）二分裂）二分裂对称的二分裂方式：绝大多数细菌（对称的二分裂方式：绝大多数细菌（P28）不等二分裂：柄细菌属不等

143、二分裂：柄细菌属（2）三分裂）三分裂有一属进行厌氧光合作用的绿色硫细菌称为有一属进行厌氧光合作用的绿色硫细菌称为Pelodictyon(暗网暗网菌属菌属)，它能形成松散、不规则、三维构造并由细胞链组成的网状体。其，它能形成松散、不规则、三维构造并由细胞链组成的网状体。其原因是除大部分细胞进行成对地原因是除大部分细胞进行成对地“一分为三一分为三”方式的三分裂，形成一对方式的三分裂，形成一对“Y”型细胞，随后仍进行二分裂，其结果就形成了特殊的网眼状菌丝体。型细胞，随后仍进行二分裂，其结果就形成了特殊的网眼状菌丝体。（P28）（3）复分裂）复分裂这是一种寄生于细菌细胞中具有端生单鞭毛称作蛭弧菌这是一

144、种寄生于细菌细胞中具有端生单鞭毛称作蛭弧菌（Bdellovibrio）的小型弧状细菌所具有的繁殖方式。当它在宿主细菌）的小型弧状细菌所具有的繁殖方式。当它在宿主细菌体内生长时，会形成不规则的盘曲的长细胞，然后细胞多处同时发生均体内生长时，会形成不规则的盘曲的长细胞，然后细胞多处同时发生均等长度的分裂，形成多个弧形子细胞。等长度的分裂，形成多个弧形子细胞。2芽殖芽殖芽殖是指在母细胞表面（尤其在其一端）先形成一个小突起，待其长大到与芽殖是指在母细胞表面（尤其在其一端）先形成一个小突起，待其长大到与母细胞相仿后再相互分离并独立生活的一种繁殖方式。凡以这种方式繁殖的母细胞相仿后再相互分离并独立生活的一

145、种繁殖方式。凡以这种方式繁殖的细菌，统称芽生细菌。细菌，统称芽生细菌。91详细课资二、细菌的群体形态二、细菌的群体形态（一）在固体培养基上（内）的群体形态（一）在固体培养基上（内）的群体形态1菌落：菌落就是在固体培养基上（内）以母细胞为中心的一堆肉眼可见菌落：菌落就是在固体培养基上（内）以母细胞为中心的一堆肉眼可见的，有一定形态、构造等特征的子细胞集团。的，有一定形态、构造等特征的子细胞集团。菌苔：如果把大量分散的纯种细胞密集的接种在固体培养基的较大表面菌苔：如果把大量分散的纯种细胞密集的接种在固体培养基的较大表面上，结果长出的大量上，结果长出的大量“菌种菌种”以相互连成一片，这就是以相互连成

146、一片，这就是“菌苔菌苔”。菌落特征：菌落特征：一般呈现湿润、较光滑、较透明、较粘稠、易挑取、质地均匀一般呈现湿润、较光滑、较透明、较粘稠、易挑取、质地均匀以及菌落正反面或边缘与中央部位的颜色一致等以及菌落正反面或边缘与中央部位的颜色一致等原因：原因：细菌属单细胞生物，一个菌落内无数细胞并没有形态、功能上的分细菌属单细胞生物，一个菌落内无数细胞并没有形态、功能上的分化，细胞间充满着毛细管状态的水。化，细胞间充满着毛细管状态的水。不同形态、生理类型的细菌，在其菌落形态、构造等特征上也有明显的反不同形态、生理类型的细菌，在其菌落形态、构造等特征上也有明显的反映：无鞭毛，较小、较厚，边缘圆整；有鞭毛，

147、大而平坦、边缘多缺刻；映：无鞭毛，较小、较厚，边缘圆整；有鞭毛，大而平坦、边缘多缺刻；有糖被，大型、透明、蛋清状；有芽孢，外观粗糙、干燥、不透明、且表有糖被，大型、透明、蛋清状；有芽孢，外观粗糙、干燥、不透明、且表面多褶。面多褶。菌落对微生物学工作有很大作用，例如，可用于微生物的分离、纯化、鉴菌落对微生物学工作有很大作用，例如，可用于微生物的分离、纯化、鉴定、计数和选种、育种等一系列工作中。定、计数和选种、育种等一系列工作中。92详细课资93详细课资94详细课资95详细课资（二）在半固体培养基上（内）的群体形态（二）在半固体培养基上（内）的群体形态半固体培养法通常把培养基灌注在试管中，形成高层

148、直立柱，然后用穿刺半固体培养法通常把培养基灌注在试管中，形成高层直立柱，然后用穿刺接种法接入试验菌种。接种法接入试验菌种。纯种细菌在半固体培养基上生长时，会出现许多特有的培养性状，因此对纯种细菌在半固体培养基上生长时，会出现许多特有的培养性状，因此对菌种鉴定十分重要。菌种鉴定十分重要。96详细课资（三）在液体培养基上（内）的群体形态（三）在液体培养基上（内）的群体形态细菌在液体培养基中生长时，会因其细胞特征、比重、运动能力和对氧气细菌在液体培养基中生长时，会因其细胞特征、比重、运动能力和对氧气等关系的不同，而形成几种不同的群体形态：等关系的不同，而形成几种不同的群体形态：多数表现为混浊，部分表

149、现为沉淀，一些好氧性细菌则在液面上大量生多数表现为混浊，部分表现为沉淀，一些好氧性细菌则在液面上大量生长，形成有特征性的、厚薄有差异的菌醭、菌膜或环状、小片状不连续的长，形成有特征性的、厚薄有差异的菌醭、菌膜或环状、小片状不连续的菌膜等。有的有气泡，有颜色等不同特征。菌膜等。有的有气泡，有颜色等不同特征。97详细课资古细菌古细菌一、古细菌与真细菌的区别：一、古细菌与真细菌的区别：1 1、 细胞壁成分独特而多样：不含胞壁酸、细胞壁成分独特而多样：不含胞壁酸、D D型氨基酸和乙酰。型氨基酸和乙酰。2 2、 细胞膜类脂特殊：所含类脂不可皂化，以醚键连接类异戊二烯。细胞膜类脂特殊：所含类脂不可皂化，以

150、醚键连接类异戊二烯。3 3、 核糖体核糖体16SrRNA16SrRNA上的核苷酸顺序独特。上的核苷酸顺序独特。4 4、 蛋白质合成起始密码为甲硫氨酸，与真核生物相同。蛋白质合成起始密码为甲硫氨酸，与真核生物相同。5 5、 对抗生素的敏感性与真核生物类似。对抗生素的敏感性与真核生物类似。6 6、 生态条件独特：严格厌氧等极端环境。生态条件独特：严格厌氧等极端环境。7 7、 tRNAtRNA不含胸腺嘧啶。不含胸腺嘧啶。98详细课资二、古细菌的代表属二、古细菌的代表属1 1、产甲烷菌：代表属有甲烷杆菌属、产甲烷菌：代表属有甲烷杆菌属( (MethanobacteriumMethanobacteriu

151、m) )。严格厌氧，在水。严格厌氧，在水底、瘤胃中生长。底、瘤胃中生长。G+G+或或G-G-。能利用。能利用H2H2还原还原CO2CO2生成甲烷，利用简单的生成甲烷，利用简单的C1C1化合化合物和乙酸盐。含特殊的辅酶物和乙酸盐。含特殊的辅酶F420F420，在荧光显微镜下镜检有荧光。，在荧光显微镜下镜检有荧光。2 2、极端嗜盐菌：代表属有盐杆菌属、极端嗜盐菌：代表属有盐杆菌属( (HalobacteriumHalobacterium) )在在9%NaCl9%NaCl上才生长，上才生长，121225%25%时最适。细菌呈杆状和球状，膜上存在细菌视紫素，具有利用光能时最适。细菌呈杆状和球状，膜上存

152、在细菌视紫素，具有利用光能驱动质子泵的作用，故极端嗜盐菌可利用质子梯度所产生的能量合成驱动质子泵的作用，故极端嗜盐菌可利用质子梯度所产生的能量合成ATPATP。3 3、极端嗜热菌：这类古细菌的突出特性是偏喜高温，能够在水的沸点以上、极端嗜热菌：这类古细菌的突出特性是偏喜高温，能够在水的沸点以上的温度中生活，最适温度在的温度中生活，最适温度在8080以上，有的种类为以上，有的种类为105105，耐热真细菌和真，耐热真细菌和真核生物不能生存。如热网菌属核生物不能生存。如热网菌属( (PyrodictiumPyrodictium) )、古生球菌属、古生球菌属( (ArchaeoglobusArcha

153、eoglobus) )、甲烷嗜热菌属、甲烷嗜热菌属( (MethanopyrusMethanopyrus) )等。等。耐热机制：膜上脂肪酸成分中饱和脂肪酸较多，具有耐高温的酶类耐热机制：膜上脂肪酸成分中饱和脂肪酸较多，具有耐高温的酶类F420F420，生物大分子有较高的热稳定性（生物大分子有较高的热稳定性（G GC%C%比例高）。比例高）。4 4、无细胞壁的古细菌：这类细菌是没有细胞壁的细菌，细胞膜中的脂质为、无细胞壁的古细菌：这类细菌是没有细胞壁的细菌，细胞膜中的脂质为植烷基二甘油四醚，专性嗜酸嗜热，只在极低的植烷基二甘油四醚，专性嗜酸嗜热，只在极低的PHPH下才能生长，当下才能生长，当PH

154、PH接近接近中性时细胞自溶。代表属有热原体属中性时细胞自溶。代表属有热原体属( (ThermoplasmaThermoplasma) )。 99详细课资本节重点内容：本节重点内容：1、细菌概念及其基本形状。、细菌概念及其基本形状。2、G+与与G-细胞壁构造与成分的比较。细胞壁构造与成分的比较。3、G+与与G-肽聚糖结构的差别。肽聚糖结构的差别。4、革兰氏染色的机制。、革兰氏染色的机制。5、细菌在固体培养基上的菌落特征。、细菌在固体培养基上的菌落特征。6、概念：磷壁酸，、概念：磷壁酸，LPS，假肽聚糖，假肽聚糖，PHB，伴胞晶体，菌落，糖被，伴胞晶体，菌落，糖被，鞭毛，芽孢鞭毛，芽孢,，羧酶体，

155、孢囊，磁小体等，羧酶体，孢囊，磁小体等7、细菌细胞有哪些特殊构造？、细菌细胞有哪些特殊构造？8、糖被的种类。、糖被的种类。9、鞭毛的构造？何谓、鞭毛的构造？何谓“拴菌试验拴菌试验”，它何以证明鞭毛的运动机制？，它何以证明鞭毛的运动机制？10、芽孢的功能；渗透调节皮层膨胀学说。、芽孢的功能；渗透调节皮层膨胀学说。100详细课资第二节第二节放线菌放线菌放线菌放线菌(actinomycetes)：是一类主要呈菌丝状生长和以孢子繁殖的陆生：是一类主要呈菌丝状生长和以孢子繁殖的陆生性较强的原核生物。性较强的原核生物。（G+）在形态上具有分枝状菌丝、菌落形态与霉菌相似，以孢子进行繁殖。在形态上具有分枝状菌

156、丝、菌落形态与霉菌相似，以孢子进行繁殖。“介介于细菌与丝状真菌之间又接近细菌的一类丝状原核生物于细菌与丝状真菌之间又接近细菌的一类丝状原核生物”； 近代生物学近代生物学技术则认为技术则认为“放线菌实际上是属于细菌范畴内的原核微生物放线菌实际上是属于细菌范畴内的原核微生物，只不过其细，只不过其细胞形态为分枝状菌丝。胞形态为分枝状菌丝。”属于细菌中特殊类群证据：属于细菌中特殊类群证据：1）原核；）原核；2）菌丝直径和细菌相仿；）菌丝直径和细菌相仿；3）细胞壁主要成分肽聚糖；）细胞壁主要成分肽聚糖；4）有的产生鞭毛孢子，鞭毛类型与细菌相同；）有的产生鞭毛孢子，鞭毛类型与细菌相同；5）噬菌体形状与细菌

157、相似；）噬菌体形状与细菌相似；6）目前发现）目前发现80多个属，全部是多个属，全部是G+菌；菌；7）最适合生长）最适合生长pH与细菌相似；与细菌相似；8）DNA重组方式与细菌相同；重组方式与细菌相同；9）核糖体）核糖体70S相同（与真菌区别）；相同（与真菌区别）；10）溶菌酶敏感（与真菌区别）；）溶菌酶敏感（与真菌区别）；11）对抗生素敏感相同（与真菌区别）对抗生素敏感相同（与真菌区别）101详细课资放线菌以孢子或菌丝状态极其广泛地存在于自然界，土壤中最多，其代谢放线菌以孢子或菌丝状态极其广泛地存在于自然界，土壤中最多，其代谢产物使土壤具有特殊的产物使土壤具有特殊的泥腥味泥腥味（107个孢子个

158、孢子/g土壤）。一般分布在土壤，堆肥，土壤）。一般分布在土壤，堆肥，厩肥等微碱性环境中。厩肥等微碱性环境中。放线菌与人类关系：放线菌与人类关系：是抗生素的主要产生菌（是抗生素的主要产生菌（70%）：链霉素，抗生素（其中）：链霉素，抗生素（其中90%由链霉菌由链霉菌产生）。产生）。是人和动植物的致病菌：少数寄生型放线菌可引起人、动物（如皮肤、是人和动植物的致病菌：少数寄生型放线菌可引起人、动物（如皮肤、脑、肺和脚部感染）、植物（如马铃薯和甜菜的疮痂病）的疾病。脑、肺和脚部感染）、植物（如马铃薯和甜菜的疮痂病）的疾病。固氮：弗兰克氏放线菌属（固氮：弗兰克氏放线菌属（Frankia）。（非豆科植物）

159、。（非豆科植物）参与堆肥腐解，有机质矿化。参与堆肥腐解，有机质矿化。有的放线菌可用于生产维生素、酶制制；有的放线菌可用于生产维生素、酶制制；此外，在甾体转化、石油脱蜡、烃类发酵、污水处理等方面也有应用。此外，在甾体转化、石油脱蜡、烃类发酵、污水处理等方面也有应用。102详细课资一、放线菌的形态构造一、放线菌的形态构造（一）（一）典型放线菌典型放线菌-链霉菌的形态构造链霉菌的形态构造链霉菌属链霉菌属Streptomyces链霉菌细胞呈丝状分枝，菌丝直径很细（链霉菌细胞呈丝状分枝，菌丝直径很细（C+能源能源N源源P、SK、Mg生长因子生长因子含量：含量：10-110-210-310-410-510

160、-6279详细课资（2）碳氮比碳氮比：碳源与氮源含量之比即称碳氮比（：碳源与氮源含量之比即称碳氮比（C/N比），严格比），严格讲来，讲来，C/N比应是指在微生物培养基中所含的碳源中的碳原子摩比应是指在微生物培养基中所含的碳源中的碳原子摩尔数与氮源中氮原子摩尔数之比。尔数与氮源中氮原子摩尔数之比。一般的讲，真菌需一般的讲，真菌需C/N比较高的培养基（似动物的比较高的培养基（似动物的“素食素食”），），细菌尤其是动物病原菌需细菌尤其是动物病原菌需C/N比较低的培养基（似动物的比较低的培养基（似动物的“荤食荤食”）培养基中各营养物质之间的浓度配比也直接影响微生物的生长培养基中各营养物质之间的浓度配比

161、也直接影响微生物的生长繁殖和繁殖和(或或)代谢产物的形成和积累，其中碳氮比代谢产物的形成和积累，其中碳氮比(C/N)的影响较大。的影响较大。如发酵生产谷氨酸：碳氮比为如发酵生产谷氨酸：碳氮比为4/14/1时，菌体大量繁殖，谷氨酸积时，菌体大量繁殖，谷氨酸积累少；碳氮比为累少；碳氮比为3/13/1时，菌体繁殖受到抑制，谷氨酸产量则大量时，菌体繁殖受到抑制，谷氨酸产量则大量增加。增加。280详细课资3理化适宜理化适宜:指培养基的指培养基的pH值、渗透压、水活度和氧化还原势值、渗透压、水活度和氧化还原势等物理化学条件较为适宜等物理化学条件较为适宜。（1）pH：从整体上来看，各大类微生物都有其生长适宜

162、的：从整体上来看，各大类微生物都有其生长适宜的pH范围，如范围，如细菌为细菌为7.0-8.0，放线菌为，放线菌为7.5-8.5，酵母菌为，酵母菌为3.8-6.0，霉菌为霉菌为4.0-5.8，藻类为，藻类为6.0-7.0，原生动物为，原生动物为6.0-8.0。由于在微生物（尤其是一些产酸菌）的生长、代谢中会产生由于在微生物（尤其是一些产酸菌）的生长、代谢中会产生引起培养基引起培养基pH改变的代谢产物，如不及时调节，就会抑制甚至改变的代谢产物，如不及时调节，就会抑制甚至杀死自身，因而在设计此类培养基时，就要考虑培养基成分对杀死自身，因而在设计此类培养基时，就要考虑培养基成分对pH的调节能力，这种通

163、过培养基内在成分所起的调节作用，可的调节能力，这种通过培养基内在成分所起的调节作用，可称作称作pH的的内源调节内源调节。方式主要有两种：。方式主要有两种：281详细课资借磷酸缓冲也进行调节：借磷酸缓冲也进行调节：调节调节K2HPO4和和KH2PO4两者浓度比即可获得两者浓度比即可获得pH6.0-7.6间的一间的一系列稳定的系列稳定的pH，当两者为等摩尔浓度比时，溶液的，当两者为等摩尔浓度比时，溶液的pH可稳定可稳定在在6.8。以以CaCO3作作“备用碱备用碱”进行调节：进行调节：CaCO3在水溶液中溶解度极低、故将它加入至液体或固体培养在水溶液中溶解度极低、故将它加入至液体或固体培养基中时，并

164、不会提高培养基的基中时，并不会提高培养基的pH。但当微生物生长过程中不断。但当微生物生长过程中不断产酸时，却可溶解产酸时，却可溶解CaCO3，从而发挥其调节培养基，从而发挥其调节培养基pH的作用。的作用。与内源调节相对应的是与内源调节相对应的是外源调节外源调节，这时一类按实际需要不断从，这时一类按实际需要不断从外界流加酸或碱液，以调整培养液外界流加酸或碱液，以调整培养液pH值的方法。值的方法。282详细课资（2）渗透压和水活度）渗透压和水活度1）渗透压渗透压:是水溶液中一个可用压力来量度的物化指标，它表示是水溶液中一个可用压力来量度的物化指标，它表示两不同浓度的溶液间若被一个半透性薄膜隔开时，

165、稀溶液中的水两不同浓度的溶液间若被一个半透性薄膜隔开时，稀溶液中的水分子会因水势的推动而透过隔膜流向浓溶液，直至浓溶液所产生分子会因水势的推动而透过隔膜流向浓溶液，直至浓溶液所产生的压力足以使两边水分子的进出达到平衡为止，这时由浓溶液中的压力足以使两边水分子的进出达到平衡为止，这时由浓溶液中的溶质所产生的机械压力，即为它的渗透压值。的溶质所产生的机械压力，即为它的渗透压值。据测定，据测定，G G+ +细菌的渗透压可达细菌的渗透压可达2020个大气压，个大气压，G G- -细菌的则可达细菌的则可达5-105-10个大气压。个大气压。283详细课资渗透压的大小是由溶液中所含有的分子或离子的质点数所

166、决定渗透压的大小是由溶液中所含有的分子或离子的质点数所决定的，等重的物质，其分子或离子越小，则质点数越多，因而产生的，等重的物质，其分子或离子越小，则质点数越多，因而产生的渗透压就越大。的渗透压就越大。与微生物细胞渗透压相等的等渗溶液最适宜微生物的生长与微生物细胞渗透压相等的等渗溶液最适宜微生物的生长，高，高渗溶液则会使细胞发生质壁分离，而低渗溶液则会使细胞吸水膨渗溶液则会使细胞发生质壁分离，而低渗溶液则会使细胞吸水膨胀，形成很高的膨压。胀，形成很高的膨压。微生物在其长期的进化过程中，已进化出一套高度适应渗透压微生物在其长期的进化过程中，已进化出一套高度适应渗透压的特性，例如可通过体内糖原、的

167、特性，例如可通过体内糖原、PHB等大分子贮藏物的合成或分等大分子贮藏物的合成或分解来调节细胞内的渗透压。解来调节细胞内的渗透压。284详细课资2）水活度水活度:即即w，是一个比渗透压更有生理意义的物理化学指，是一个比渗透压更有生理意义的物理化学指标，它表示在天然或人为环境中，微生物可实际利用的自由水标，它表示在天然或人为环境中，微生物可实际利用的自由水或游离水的含量。或游离水的含量。其定量涵义为：在同温同压下，某溶液的蒸汽压（其定量涵义为：在同温同压下，某溶液的蒸汽压（P）与纯水蒸）与纯水蒸汽压（汽压（P0）之比。因此，）之比。因此，w也等于该溶液的百分相对湿度值也等于该溶液的百分相对湿度值（

168、ERH）,即：即：w=P/P0=ERH/100各种微生物生长繁殖的各种微生物生长繁殖的w值在值在0.998-0.60之间：之间：285详细课资（3）氧化还原势）氧化还原势氧化还原势：氧化还原势：又称氧化还原电位，是度量某氧化还原系统中还又称氧化还原电位，是度量某氧化还原系统中还原剂释放电子或氧化剂接受电子趋势的一种指标。原剂释放电子或氧化剂接受电子趋势的一种指标。（一般以（一般以E Eh h表表示，单位是示，单位是V V或或mVmV）就象微生物与就象微生物与pH的关系那样，各种微生物对其培养基的氧化的关系那样，各种微生物对其培养基的氧化还原势也有不同的要求。一般好氧菌生长的还原势也有不同的要求

169、。一般好氧菌生长的Eh值为值为+0.3+0.4，兼性厌氧菌在兼性厌氧菌在+0.1V以上时进行好氧呼吸产能，在以上时进行好氧呼吸产能，在+0.1V以下时以下时则进行发酵产能，而厌氧菌只能生长在则进行发酵产能，而厌氧菌只能生长在+0.1V以下的环境中。以下的环境中。286详细课资在实验室中，为了培养严格厌氧菌，除应驱走空气中的氧外，在实验室中，为了培养严格厌氧菌，除应驱走空气中的氧外，还应在培养基中加入适量的还原剂，包括巯基乙酸、抗坏血酸还应在培养基中加入适量的还原剂，包括巯基乙酸、抗坏血酸（Vc）、硫化钠、半胱氨酸、铁屑、谷胱甘肽或疱肉（瘦牛肉粒）、硫化钠、半胱氨酸、铁屑、谷胱甘肽或疱肉（瘦牛肉

170、粒）等，以降低它的氧化还原势。例如加入有铁屑的培养基，其）等，以降低它的氧化还原势。例如加入有铁屑的培养基，其Eh值可降至值可降至-0.40V的低水平。的低水平。测定氧化还原势值除用电位计外，还可使用化学指示剂，例如测定氧化还原势值除用电位计外，还可使用化学指示剂，例如刃天青刃天青等。刃天青在无氧条件下呈无色（等。刃天青在无氧条件下呈无色（Eh相当于相当于-40mV）；在）；在有氧条件下，其颜色与溶液的有氧条件下，其颜色与溶液的pH值相关，一般在中性时呈紫色，值相关，一般在中性时呈紫色，碱性时呈蓝色，酸性时为红色；在微含氧溶液中，则呈现粉红色。碱性时呈蓝色，酸性时为红色；在微含氧溶液中，则呈现

171、粉红色。287详细课资4经济节约：经济节约：配制培养基时应尽量利用廉价且易于获得的原料作为培养基成份配制培养基时应尽量利用廉价且易于获得的原料作为培养基成份,特别是在发酵工业中特别是在发酵工业中,以降低生产成本。以降低生产成本。（1）以粗代精：）以粗代精：糖蜜取代蔗糖。对微生物来说，各种粗原料营糖蜜取代蔗糖。对微生物来说，各种粗原料营养更加完全，效果更好，而且在经济上也节约。养更加完全，效果更好，而且在经济上也节约。（2）以野代家：）以野代家：以野生植物原料代替栽培植物原料，如木薯、以野生植物原料代替栽培植物原料，如木薯、橡子、薯芋等都是富含淀粉质的野生植物，可以部分取代粮食用橡子、薯芋等都是

172、富含淀粉质的野生植物，可以部分取代粮食用于工业发酵的碳源。于工业发酵的碳源。288详细课资（3）以废代好：）以废代好：以工农业生产中易污染环境的废弃物作为培养以工农业生产中易污染环境的废弃物作为培养微生物的原料。微生物的原料。例如，糖蜜例如，糖蜜( (制糖工业中含有蔗糖的废液制糖工业中含有蔗糖的废液) )、乳清、乳清( (乳制品工业中乳制品工业中含有乳糖的废液含有乳糖的废液) )、豆制品工业废液及黑废液、豆制品工业废液及黑废液( (造纸工业中含有造纸工业中含有戊糖和己糖的亚硫酸纸浆戊糖和己糖的亚硫酸纸浆) )等都可作为培养基的原料。工业上的等都可作为培养基的原料。工业上的甲烷发酵主要利用废水、

173、废渣作原料甲烷发酵主要利用废水、废渣作原料, , 在我国农村，已推广利在我国农村，已推广利用粪便及禾草为原料发酵生产甲烷作为燃料。另外用粪便及禾草为原料发酵生产甲烷作为燃料。另外, ,大量的农副大量的农副产品或制品，如麸皮、米糠、玉米浆、酵母浸膏、酒糟、豆饼、产品或制品，如麸皮、米糠、玉米浆、酵母浸膏、酒糟、豆饼、花生饼、蛋白胨等都是常用的发酵工业原料。花生饼、蛋白胨等都是常用的发酵工业原料。289详细课资（4）以简代繁：）以简代繁：“减法减法”；某制药厂改进链霉素发酵液中的原；某制药厂改进链霉素发酵液中的原有配方，设法减去有配方，设法减去30-50%30-50%的黄豆饼粉、的黄豆饼粉、25%

174、25%的葡萄糖和的葡萄糖和20%20%硫酸铵，硫酸铵，结果反而提高了产量。结果反而提高了产量。（5）以氮代朊：）以氮代朊：氨基酸自养微生物；以大气氮、铵盐、硝酸盐氨基酸自养微生物；以大气氮、铵盐、硝酸盐或尿素等一类非蛋白质或非氨基酸廉价原料用作发酵培养基的原或尿素等一类非蛋白质或非氨基酸廉价原料用作发酵培养基的原料，让微生物转化成菌体蛋白质或含氮的发酵产物供人们利用。料，让微生物转化成菌体蛋白质或含氮的发酵产物供人们利用。（6）以纤代糖：）以纤代糖：以纤维素代替淀粉或糖类原料。开发利用纤维以纤维素代替淀粉或糖类原料。开发利用纤维素这种世界上含量最丰富的可再生资源。将大量的素这种世界上含量最丰富

175、的可再生资源。将大量的 纤维素农副纤维素农副产品转变为优质饲料、工业发酵原料、燃料及人类的产品转变为优质饲料、工业发酵原料、燃料及人类的 食品及饮食品及饮料。料。290详细课资（7）以烃代粮：）以烃代粮：“石油微生物石油微生物”（2828属细菌、属细菌、1212属酵母菌、属酵母菌、3030属丝状真菌）利用属丝状真菌）利用石油或天然气生产一些不易用粮食原料生产的特殊化工原料（高石油或天然气生产一些不易用粮食原料生产的特殊化工原料（高级醇、脂肪酸和环烷酸等）以及副产品级醇、脂肪酸和环烷酸等）以及副产品SCPSCP；以石油或天然气；以石油或天然气副产品代替糖质原料来培养微生物。生产石油蛋白将石油产品

176、转副产品代替糖质原料来培养微生物。生产石油蛋白将石油产品转化成一些产值更高的高级醇、脂肪酸、环烷酸等化工产品和若干化成一些产值更高的高级醇、脂肪酸、环烷酸等化工产品和若干合成物；对石油产品的品质进行改良，如脱硫、脱蜡等。合成物；对石油产品的品质进行改良，如脱硫、脱蜡等。（8）以）以“国国”代代“进进”：用廉价的棉子饼或花生饼粉代替玉米用廉价的棉子饼或花生饼粉代替玉米浆，以白玉米粉代替乳糖等富有中国特色的培养基配方，推动了浆，以白玉米粉代替乳糖等富有中国特色的培养基配方，推动了青霉素发酵工业的快速发展。青霉素发酵工业的快速发展。291详细课资（二）（二）4种方法种方法1生态模拟：肉汤、鱼汁（细）

177、；果汁（酵）；润湿的麸皮、米生态模拟：肉汤、鱼汁（细）；果汁（酵）；润湿的麸皮、米糠（霉）；肥沃土壤（放）；玉米芯（脉胞菌）；米饭、面包糠（霉）；肥沃土壤（放）；玉米芯（脉胞菌）；米饭、面包（根）（根）2参阅文献参阅文献3精心设计：借助于优选法或正交试验设计等行之有效的数学工精心设计：借助于优选法或正交试验设计等行之有效的数学工具具4试验比较：在上述试验比较：在上述3项工作基础上。试验的规模一般都遵循由项工作基础上。试验的规模一般都遵循由定性到定量，由小到大，由实验室到工厂等逐步扩大的原则。定性到定量，由小到大，由实验室到工厂等逐步扩大的原则。例如，可先在培养皿琼脂平板上（生长谱试验）测试某微

178、生物例如，可先在培养皿琼脂平板上（生长谱试验）测试某微生物的营养要求，然后做摇瓶培养或台式发酵罐培养试验，最后才的营养要求，然后做摇瓶培养或台式发酵罐培养试验，最后才扩大到试验型并进一步放大到生产型发酵罐中进行实验。扩大到试验型并进一步放大到生产型发酵罐中进行实验。292详细课资二二培养基的种类培养基的种类（一）按对培养基成分的了解作分类（一）按对培养基成分的了解作分类1天然培养基天然培养基指一类利用动植物或微生物体包括用其提取物制成的培养基，这指一类利用动植物或微生物体包括用其提取物制成的培养基，这是一类营养成分复杂又丰富，难以说出其确切化学组成的培养基。是一类营养成分复杂又丰富，难以说出其

179、确切化学组成的培养基。例如培养多种细菌所用的牛肉膏蛋白胨培养基，培养酵母菌的麦例如培养多种细菌所用的牛肉膏蛋白胨培养基，培养酵母菌的麦芽汁培养基等。芽汁培养基等。293详细课资2组合培养基组合培养基又称合成培养基或综合培养基，是一类按微生物的营养要求精确又称合成培养基或综合培养基，是一类按微生物的营养要求精确设计后用多种高纯化学试剂配制成的培养基。设计后用多种高纯化学试剂配制成的培养基。培养培养E. coli等细菌用的葡萄糖铵盐培养基，培养等细菌用的葡萄糖铵盐培养基，培养Streptomyces spp（一些链霉菌）的淀粉硝酸盐培养基（常称（一些链霉菌）的淀粉硝酸盐培养基（常称“高氏一号培养高

180、氏一号培养基基”），培养真菌的蔗糖硝酸盐培养基（即察氏培养基）等。），培养真菌的蔗糖硝酸盐培养基（即察氏培养基）等。294详细课资3半组合培养基半组合培养基又称半合成培养基，指一类主要以化学试剂配制，同时还加有某又称半合成培养基，指一类主要以化学试剂配制，同时还加有某种或某些天然成分的培养基，例如培养真菌的马铃薯蔗糖培养基种或某些天然成分的培养基，例如培养真菌的马铃薯蔗糖培养基等。等。含有未经特殊处理的琼脂，半组合培养基含有未经特殊处理的琼脂，半组合培养基（二）按培养基外观的物理状态作分类（二）按培养基外观的物理状态作分类1液体培养基：尤其适用于大规模的培养微生物。用于大规模工液体培养基：尤其

181、适用于大规模的培养微生物。用于大规模工业生产及摇瓶发酵。业生产及摇瓶发酵。2固体培养基：添加固体培养基：添加1.52%琼脂，用于分离、鉴定、计数、保琼脂，用于分离、鉴定、计数、保藏；天然固体。藏；天然固体。295详细课资（1）固化培养基固化培养基：常称：常称“固体培养基固体培养基”，由液体培养基中加入，由液体培养基中加入适量的凝固剂而成，例如加有适量的凝固剂而成，例如加有1%-2%琼脂或琼脂或5%-12%明胶的液体明胶的液体培养基，就可制成遇热可融化、冷却后则呈凝固态的用途最广的培养基，就可制成遇热可融化、冷却后则呈凝固态的用途最广的固化培养基。（琼脂是最优良的凝固剂）固化培养基。（琼脂是最优

182、良的凝固剂）（2）非可逆性固化培养基：指一类一旦凝固后不能再重新融化）非可逆性固化培养基：指一类一旦凝固后不能再重新融化的固化培养基，如血清培养基或无机硅胶培养基等，后者专门用的固化培养基，如血清培养基或无机硅胶培养基等，后者专门用于化能自养细菌的分离和纯化等方面。于化能自养细菌的分离和纯化等方面。（3）天然固态培养基：由天然固态基质直接配制成的培养基，）天然固态培养基：由天然固态基质直接配制成的培养基，例如培养真菌用的由麸皮、米糠、木屑纤维或稻草粉配制成的培例如培养真菌用的由麸皮、米糠、木屑纤维或稻草粉配制成的培养基；由马铃薯片、胡萝卜条、大米、麦粒、大豆、面包或动植养基；由马铃薯片、胡萝卜

183、条、大米、麦粒、大豆、面包或动植物组织直接制备的培养基等。物组织直接制备的培养基等。（4）滤膜：是一种坚韧且带有无数微孔的醋酸纤维薄膜。）滤膜：是一种坚韧且带有无数微孔的醋酸纤维薄膜。固体培养基在科学研究和生产实践上用途很广。固体培养基在科学研究和生产实践上用途很广。296详细课资3半固体培养基：半固体培养基：指在液体培养基中加入少量的凝固剂而配制成的半固体状态培养指在液体培养基中加入少量的凝固剂而配制成的半固体状态培养基，例如稀琼脂，它们在小型容器倒置时不会流出，但在剧烈振基，例如稀琼脂，它们在小型容器倒置时不会流出，但在剧烈振荡后则呈破散状态。（荡后则呈破散状态。（0.5%左右的琼脂）左右

184、的琼脂）半固体培养基可加入试管中形成半固体培养基可加入试管中形成“直立柱直立柱”，观察运动性；，观察运动性；双层平板，噬菌体效价测定等工作。双层平板，噬菌体效价测定等工作。4脱水培养基：又称脱水商品培养基或预制干燥培养基，指含有脱水培养基：又称脱水商品培养基或预制干燥培养基，指含有除水以外的一切成分的商品培养基。使用时只要加入适量水分并除水以外的一切成分的商品培养基。使用时只要加入适量水分并加以灭菌即可，是一类既有成分精确，又有使用方便等优点的现加以灭菌即可，是一类既有成分精确，又有使用方便等优点的现代化培养基。代化培养基。297详细课资（三）按培养基对微生物的功能作分类（三）按培养基对微生物

185、的功能作分类1）选择性培养基选择性培养基：一类根据某微生物的特殊营养要求或其对某：一类根据某微生物的特殊营养要求或其对某化学、物理因素的抗性而设计的培养基，具有使混合菌样中的化学、物理因素的抗性而设计的培养基，具有使混合菌样中的劣势菌变成优势菌的功能，广泛用于菌种筛选等领域。劣势菌变成优势菌的功能，广泛用于菌种筛选等领域。2）鉴别性培养基鉴别性培养基：一类在成分中加有能与目的菌的无色代谢产：一类在成分中加有能与目的菌的无色代谢产物发生显色反应的指示剂，从而达到只需用肉眼辨别就能方便物发生显色反应的指示剂，从而达到只需用肉眼辨别就能方便的从近似菌落中找出目的菌菌落的培养基。的从近似菌落中找出目的

186、菌菌落的培养基。选择与鉴别是人为划分的，实际应用时，两种功能常常有机的选择与鉴别是人为划分的，实际应用时，两种功能常常有机的结合在一起结合在一起298详细课资3）选择性培养基：原始混合试样中数量很少的微生物，如按常）选择性培养基：原始混合试样中数量很少的微生物，如按常规直接用平板划线获稀释法进行分离，必难奏效。规直接用平板划线获稀释法进行分离，必难奏效。（1）加富性选择培养基：加富性选择培养基：“投其所好投其所好”，利用该分离对象对某，利用该分离对象对某种营养物有一特殊种营养物有一特殊“嗜好嗜好”的原理。的原理。用作加富的营养物主要是一些特殊的碳源或氮源：用作加富的营养物主要是一些特殊的碳源或

187、氮源：纤维素、石蜡纤维素、石蜡油油。（2）抑制性选择培养基：抑制性选择培养基：“取其所抗取其所抗”，该分离对象对某种制，该分离对象对某种制菌物质所特有的抗性。菌物质所特有的抗性。抑制剂：染料（结晶紫等）、抗生素和脱氧胆酸钠抑制剂：染料（结晶紫等）、抗生素和脱氧胆酸钠理化因素：温度、氧、理化因素：温度、氧、pH、渗透压、渗透压299详细课资4）鉴别性培养基鉴别性培养基最常见的鉴别性培养基是伊红美蓝乳糖培养基（即最常见的鉴别性培养基是伊红美蓝乳糖培养基（即EMB培养培养基），它在饮用水、牛奶的大肠菌群数等细菌学检查和在基），它在饮用水、牛奶的大肠菌群数等细菌学检查和在E. coli的遗传学研究工作

188、中有着重要的用途。的遗传学研究工作中有着重要的用途。EMB培养基中的伊红和美蓝两种苯胺染料可抑制培养基中的伊红和美蓝两种苯胺染料可抑制G+细菌和一细菌和一些难培养的些难培养的G-细菌。在低酸度下，这两种染料会结合并形成沉细菌。在低酸度下，这两种染料会结合并形成沉淀，起着产酸指示剂的作用，淀，起着产酸指示剂的作用，E. coli菌落染上深紫色，且从菌菌落染上深紫色，且从菌落表面的反射光中还可看到绿色金属闪光（似金龟子色）（见落表面的反射光中还可看到绿色金属闪光（似金龟子色）（见P99表解）表解）微生物的寄生培养：微生物的寄生培养：接种在动植物体内，动植物组织或细胞里培养。接种在动植物体内，动植物

189、组织或细胞里培养。动物：小白鼠、家兔、豚鼠、鸡胚动物：小白鼠、家兔、豚鼠、鸡胚300详细课资第六章 微生物的生长微生物的生长及其控制及其控制301详细课资第一节第一节微生物纯培养的获得微生物纯培养的获得平板划线分离法平板划线分离法稀释倒平板法稀释倒平板法单孢子或单细胞分离法单孢子或单细胞分离法利用选择性培养基分离法利用选择性培养基分离法302详细课资1.平板划线分离法平板划线分离法用接种环以菌操作沾取少许待分离的材料，在无用接种环以菌操作沾取少许待分离的材料，在无菌平板表面进行平行划线、扇形划线或其他形式的连菌平板表面进行平行划线、扇形划线或其他形式的连续划线续划线，如果划线适宜的话，微生物能

190、一一分散，经，如果划线适宜的话，微生物能一一分散，经培养后，可在平板表面得到单菌落。培养后，可在平板表面得到单菌落。303详细课资2.稀释倒平板法稀释倒平板法304详细课资3.单孢子或单细胞分离法单孢子或单细胞分离法采取显微分离法从混杂群体中直接分离单个细胞或单采取显微分离法从混杂群体中直接分离单个细胞或单个个体进行培养以获得纯培养个个体进行培养以获得纯培养。在显微镜下使用单孢子分离器进行机械操作，挑取单在显微镜下使用单孢子分离器进行机械操作，挑取单孢子或单细胞进行培养。也可以采用特制的毛细管在孢子或单细胞进行培养。也可以采用特制的毛细管在载玻片的琼脂涂层上选取单孢子并切割下来，然后移载玻片的

191、琼脂涂层上选取单孢子并切割下来，然后移到合适的培养基进行培养。到合适的培养基进行培养。305详细课资4.选择性培养基分离法选择性培养基分离法各种微生物对不同的化学试剂、染料、抗生素等具有不同的抵各种微生物对不同的化学试剂、染料、抗生素等具有不同的抵抗能力，利用这些特性可配制合适某种微生物而限制其它微生抗能力，利用这些特性可配制合适某种微生物而限制其它微生物生长的选择培养基，用它来培养微生物以获得纯培养。物生长的选择培养基，用它来培养微生物以获得纯培养。微生物纯培养分离方法的比较微生物纯培养分离方法的比较分离方法分离方法应用范围应用范围平皿划线法平皿划线法方法简便，多用于分离细菌方法简便，多用于

192、分离细菌稀释倒平皿法稀释倒平皿法即可定性，又可定量，用途广泛即可定性，又可定量，用途广泛单细胞挑取法单细胞挑取法局限于高度专业化的科学研究局限于高度专业化的科学研究利用选择培养基法利用选择培养基法适适用用于于分分离离某某些些生生理理类类型型较较特特殊殊的的306详细课资第二节第二节微生物生长繁殖测定方法微生物生长繁殖测定方法评价不同的抗菌物质对微生物产评价不同的抗菌物质对微生物产生抑制生抑制(或杀死或杀死)作用的效果作用的效果客观地反映微生物生长的规律客观地反映微生物生长的规律评价培养条件、营养物质评价培养条件、营养物质等对微生物生长的影响等对微生物生长的影响微微生生物物生生长长繁繁殖殖307

193、详细课资生物个体由小到大的增长，即表现生物个体由小到大的增长，即表现为细胞组分与结构在量方面的增加为细胞组分与结构在量方面的增加,即原生质的总量的增加即原生质的总量的增加生长生长指微生物个体数目的增加指微生物个体数目的增加繁殖繁殖在单细胞微生物中，生长繁殖的速度很快，而在单细胞微生物中，生长繁殖的速度很快，而且两者始终交替进行，个体生长与繁殖的界限难且两者始终交替进行，个体生长与繁殖的界限难以划清，因此实际上常群体生长作为衡量微生物以划清，因此实际上常群体生长作为衡量微生物生长的指标。生长的指标。群体生长的实质是包含着个体细胞生长与繁殖群体生长的实质是包含着个体细胞生长与繁殖交替进行的过程交替

194、进行的过程群体生长：个体生长个体繁殖群体生长：个体生长个体繁殖308详细课资微微生生物物生生长长量量测测量量方方法法干重法干重法比浊法比浊法生理指标法生理指标法309详细课资干重法：干重法：干重干重=湿重湿重（10-20%）每个每个E.coli细胞干重为细胞干重为2.810-13g细胞浓度通常为细胞浓度通常为2.0109个个/ml每升培养物的细胞干重为多少？每升培养物的细胞干重为多少？比浊法：分光光度计测定比浊法：分光光度计测定原位测定原位测定HCDC174 g/L生理指标法：含生理指标法：含N量、含量、含C量、量、P、DNA、RNA、几、几丁质、丁质、N-乙酰胞壁酸、产酸、产气、乙酰胞壁酸、

195、产酸、产气、耗耗O、粘度、热、粘度、热含含N量：干重的量：干重的12.5%粗蛋白量：粗蛋白量：6.25含含N量量310详细课资样品中微生物数量多或生长旺盛，这些指标愈明显，样品中微生物数量多或生长旺盛，这些指标愈明显，因此可以借助特定的仪器如瓦勃氏呼吸仪、微量量因此可以借助特定的仪器如瓦勃氏呼吸仪、微量量热计等设备来测定相应的指标。热计等设备来测定相应的指标。常用于对微生物的快速鉴定与检测常用于对微生物的快速鉴定与检测微生物的生理指标，如呼吸强度，耗氧量、酶活性、微生物的生理指标，如呼吸强度，耗氧量、酶活性、产气、粘度、生物热等与其群体的规模成正相关。产气、粘度、生物热等与其群体的规模成正相关

196、。311详细课资二、计数（适用单细胞）二、计数（适用单细胞）a.直接法直接法利用血利用血球计数球计数板，在板，在显微镜显微镜下计算下计算一定容一定容积里样积里样品中微品中微生物的生物的数量。数量。缺点：缺点：不能区分死菌与活菌；不能区分死菌与活菌；不适于对运动细菌的计数；不适于对运动细菌的计数；需要相对高的细菌浓度；需要相对高的细菌浓度；个体小的细菌在显微镜下难以观察；个体小的细菌在显微镜下难以观察；改进：改进：染料染色染料染色可区分死菌与活菌可区分死菌与活菌312详细课资b.简接法简接法原理是每个活细菌在适宜的培养基和良好的生长条件下可原理是每个活细菌在适宜的培养基和良好的生长条件下可以通过

197、生长形成菌落。以通过生长形成菌落。活菌计数法：活菌使液体培养基变混或在固体培养基上形成菌落活菌计数法：活菌使液体培养基变混或在固体培养基上形成菌落313详细课资第三节第三节微生物的生长规律微生物的生长规律一、细菌的生长一、细菌的生长分裂为二等分裂。大肠杆菌在培养过程中，细胞延长至大约为分裂为二等分裂。大肠杆菌在培养过程中，细胞延长至大约为细胞最小长度的细胞最小长度的2倍时，处于细胞中间部位的细胞膜和细胞壁倍时，处于细胞中间部位的细胞膜和细胞壁从两个相反的方向向内延伸，逐渐形成一个隔膜，直至从两个相反的方向向内延伸，逐渐形成一个隔膜，直至2个子个子细胞被分割开，最终分裂形成细胞被分割开，最终分裂

198、形成2个子细胞。细菌完成一个完整个子细胞。细菌完成一个完整生长周期所需的时间随种的不同而变化很大。这种变化除了主生长周期所需的时间随种的不同而变化很大。这种变化除了主要由遗传特性决定外，还受诸多因子的影响，包括营养和环境要由遗传特性决定外，还受诸多因子的影响，包括营养和环境条件等。在适宜的条件下，大肠杆菌完成一个周期仅需大约条件等。在适宜的条件下，大肠杆菌完成一个周期仅需大约20分钟。在生长周期中所有细胞组分数量增加，以至每个子细胞分钟。在生长周期中所有细胞组分数量增加，以至每个子细胞都能获得都能获得1份完整的染色体和作为一个独立细胞存在所需的其份完整的染色体和作为一个独立细胞存在所需的其它所

199、有大分子、单体和无机离子的拷贝。由于它所有大分子、单体和无机离子的拷贝。由于DNA在细胞生在细胞生命活动中的中心地位，因此，在细胞生长与繁殖中，遗传物质命活动中的中心地位，因此，在细胞生长与繁殖中，遗传物质DNA的复制与分离是倍受关注的重要事件。的复制与分离是倍受关注的重要事件。314详细课资细菌拟核细菌拟核DNA的复制与分离的复制与分离细菌的拟核是一个环形的双链细菌的拟核是一个环形的双链DNA分子，大肠杆菌在细胞生分子，大肠杆菌在细胞生长过程中，其双链环形长过程中，其双链环形DNA分子的复制在一个特定的位置上分子的复制在一个特定的位置上起始，该位置称为复制起点。复制原点是一约由起始，该位置称

200、为复制起点。复制原点是一约由300个碱基组个碱基组成的特异序列，它能被特异的起始蛋白所识别；成的特异序列，它能被特异的起始蛋白所识别；DNA复制从复制从原点开始，向两个相反的方向延伸，最终形成两个子染色体原点开始，向两个相反的方向延伸，最终形成两个子染色体DNA分子。分子。随后，细胞分裂形成的两个子代细胞中，分别含随后，细胞分裂形成的两个子代细胞中，分别含有一个遗传信息完整的拟核。有一个遗传信息完整的拟核。根据研究结根据研究结果推测，复制原点附果推测，复制原点附着在细胞质膜的特定部位，在细胞生长中，随着细胞膜的增长着在细胞质膜的特定部位，在细胞生长中，随着细胞膜的增长延伸，将两个子延伸，将两个

201、子DNA分子拉向细胞两极，最终完成细胞分裂。分子拉向细胞两极，最终完成细胞分裂。大肠杆菌在适宜的生长环境中进行快速生长时，在大肠杆菌在适宜的生长环境中进行快速生长时，在DNA分子分子上往往出现前一次的复制还未完成，而子上往往出现前一次的复制还未完成，而子DNA链上的复制原链上的复制原点又开始了新的复制，因而在点又开始了新的复制，因而在DNA分子上可出现多个复制叉分子上可出现多个复制叉现象，导致一个细胞中常常含有多个现象，导致一个细胞中常常含有多个DNA分子，以适应细胞分子，以适应细胞快速生长与繁殖的需要。一般在生长终止的细胞中含有一个拟快速生长与繁殖的需要。一般在生长终止的细胞中含有一个拟核核

202、DNA分子。分子。315详细课资316详细课资二、细菌群体生长规律二、细菌群体生长规律生长曲线：定量描述液体培养基中微生物群生长曲线：定量描述液体培养基中微生物群体生长规律的实验曲线体生长规律的实验曲线生长速率常数：即每小时分裂次数（生长速率常数：即每小时分裂次数（R）,根据根据生长速率常数，可把典型生长曲线（细菌及酵生长速率常数，可把典型生长曲线（细菌及酵母菌）分为延滞期、指数期、稳定期、衰亡期母菌）分为延滞期、指数期、稳定期、衰亡期这四个时期。这四个时期。生长曲线以培养时间为横坐标、以细胞数目的生长曲线以培养时间为横坐标、以细胞数目的对数指为纵坐标对数指为纵坐标317详细课资典型生长曲线可

203、分：典型生长曲线可分：延滞期延滞期对数期对数期衰亡期衰亡期稳定期稳定期318详细课资1.延滞期延滞期(lagphase)将少量菌种接入新鲜培养基后，在开始一段时间内菌将少量菌种接入新鲜培养基后，在开始一段时间内菌数不立即增加，或增加很少，生长速度接近于零。也数不立即增加，或增加很少，生长速度接近于零。也称称延迟期延迟期、适应期、停滞期、调整期适应期、停滞期、调整期。延滞期的特点延滞期的特点：生长速率常数为生长速率常数为0；细胞变大或增长；细胞变大或增长；RNA含量增高，原生质呈嗜碱性；含量增高，原生质呈嗜碱性；分裂迟缓、合成代谢活跃；分裂迟缓、合成代谢活跃；对外界不良条件敏感对外界不良条件敏感

204、出现原因出现原因：缺乏分解或催化底物的酶或辅酶缺乏分解或催化底物的酶或辅酶缺乏充足的中间代谢物缺乏充足的中间代谢物319详细课资影响因子影响因子：接种龄接种龄对数期接种则延滞期短对数期接种则延滞期短接种量接种量接种量大则延滞期短接种量大则延滞期短培养基成分培养基成分营养丰富的天然培养基、营养丰富的天然培养基、接种前后接种前后培养基成分相差小则延滞期短培养基成分相差小则延滞期短通过遗传学方法改变种的遗传特性使迟缓期缩短；通过遗传学方法改变种的遗传特性使迟缓期缩短；利用对数生长期的细胞作为利用对数生长期的细胞作为“种子种子”；尽量使接种前后所使用的培养基组成不要相差太大；尽量使接种前后所使用的培养

205、基组成不要相差太大；适当适当扩大接种量扩大接种量等方式缩短迟缓期，克服不良的影响。等方式缩短迟缓期，克服不良的影响。在工业发酵和科研中通常采取一定的措施缩短延滞期：在工业发酵和科研中通常采取一定的措施缩短延滞期：320详细课资2.对数期（指数期对数期（指数期,exponentialphase）对数生长期的细菌个体形态、化学组成和生理特性等对数生长期的细菌个体形态、化学组成和生理特性等均较一致，代谢旺盛、生长迅速、代时稳定，所以是均较一致，代谢旺盛、生长迅速、代时稳定，所以是研究微生物基本代谢的良好材料。它也常在生产上用研究微生物基本代谢的良好材料。它也常在生产上用作种子，使微生物发酵的迟缓期缩

206、短，提高经济效益作种子，使微生物发酵的迟缓期缩短，提高经济效益以最大的速率生长，细胞数量呈几何级数数增加以最大的速率生长，细胞数量呈几何级数数增加特点：生长速率常数最大；细胞进行平衡生长；特点：生长速率常数最大；细胞进行平衡生长；酶系活跃，代谢旺盛酶系活跃，代谢旺盛321详细课资。322详细课资。323详细课资代时影响因子：代时影响因子：菌种菌种:E.coli：12.5-17；结核分枝杆菌：；结核分枝杆菌：792-932.营营养养成成分分：营营养养丰丰富富则则短短。37,E.coli在在牛牛奶奶中中代代时为时为12.5min,，肉汤培养基中为，肉汤培养基中为17min.营养物浓度营养物浓度：浓

207、度极低：浓度极低影响生长速率和菌体产量影响生长速率和菌体产量升高浓度升高浓度仅影响菌体产量仅影响菌体产量升升高高到到一一定定程程度度对对生生长长速速率率和和菌菌体体产产量量无无影影响响培养温度的影响培养温度的影响：教材：教材155生长限制因子生长限制因子：在微生物培养中，凡处于较低浓度范围：在微生物培养中，凡处于较低浓度范围内可影响生长速率和菌体产量的某营养物内可影响生长速率和菌体产量的某营养物324详细课资3.稳定期稳定期(Stationaryphase)由于营养物质消耗及比例失调，代谢产物积累由于营养物质消耗及比例失调，代谢产物积累和和pH等环境变化，逐步不适宜于细菌生长，导等环境变化，逐

208、步不适宜于细菌生长，导致生长速率降低直至零致生长速率降低直至零(即细菌分裂增加的数量即细菌分裂增加的数量等于细菌死亡数量等于细菌死亡数量)，结束对数生长期，进入稳，结束对数生长期，进入稳定生长期，变菌体生长期为代谢产物合成期。定生长期，变菌体生长期为代谢产物合成期。原因：原因：特点：特点：微生物的微生物的生长处于动态平衡，培养物生长处于动态平衡，培养物中的细胞数目达到最高值。中的细胞数目达到最高值。开始积累内含物，产芽孢的细菌开始产芽孢。开始积累内含物，产芽孢的细菌开始产芽孢。此时期的微生物开始此时期的微生物开始合成次生代谢产物合成次生代谢产物。对于。对于发酵生产来说，一般在稳定期的后期产物积

209、累达发酵生产来说，一般在稳定期的后期产物积累达到高峰，是最佳的收获时期。到高峰，是最佳的收获时期。325详细课资：326详细课资4.衰亡期衰亡期细菌衰老并出现细菌衰老并出现自溶自溶，产生或释放出一些产物，产生或释放出一些产物，如氨基如氨基酸、转化酶、外肽酶或抗生素等。酸、转化酶、外肽酶或抗生素等。细胞呈现多种形态，细胞呈现多种形态，有时产生畸形，细胞大小悬殊。有时产生畸形，细胞大小悬殊。死亡死亡出生，分解代谢出生，分解代谢合成代谢合成代谢现象：现象：特点：特点：327详细课资二、同步培养二、同步培养1.概念概念同步培养同步培养(synchronousculture)：是一种培养方法，：是一种培

210、养方法，它能使群体中不同步的细胞转变成能同时进行生长或它能使群体中不同步的细胞转变成能同时进行生长或分裂的群体细胞。分裂的群体细胞。同步生长：以同步培养方法使群体细胞能处于同一生同步生长：以同步培养方法使群体细胞能处于同一生长阶段，并同时进行分裂的生长方式长阶段，并同时进行分裂的生长方式同步培养物常被用来研究在单个细胞上难以研究的同步培养物常被用来研究在单个细胞上难以研究的生理与遗传特性和作为工业发酵的种子，它是一种生理与遗传特性和作为工业发酵的种子，它是一种理想的材料。理想的材料。328详细课资同步培养方法同步培养方法机械方法环境条件控制技术离心方法离心方法过滤分离法过滤分离法硝酸纤维素滤膜

211、法硝酸纤维素滤膜法温度温度培养基成份控制培养基成份控制光照和黑暗交替培养光照和黑暗交替培养329详细课资硝硝酸酸纤纤维维素素滤滤膜膜法法离离心心法法330详细课资三、连续培养三、连续培养连续培养连续培养(continousculture是在微生物的整个培养期间，是在微生物的整个培养期间，通过一定的方式使微生物能以恒定的生长速率生长并能持通过一定的方式使微生物能以恒定的生长速率生长并能持续生长下去的一种培养方法。续生长下去的一种培养方法。连续培养的基本原则：连续培养的基本原则：研究典型生长曲线的基础上研究典型生长曲线的基础上，微生，微生物培养过程中不断的补充营养物质和以同样的速率移出培物培养过程

212、中不断的补充营养物质和以同样的速率移出培养物养物加入培养基、空气，搅拌，流出培养物加入培养基、空气，搅拌，流出培养物连续培养类型连续培养类型恒浊连续培养恒浊连续培养恒化连续培养恒化连续培养331详细课资(一一)恒化连续培养恒化连续培养在整个培养过程中通过控制培养基中某种营养物质在整个培养过程中通过控制培养基中某种营养物质的浓度基本恒定的方式，保持细菌的比生长速率恒的浓度基本恒定的方式，保持细菌的比生长速率恒定（低于最高生长速率），使生长定（低于最高生长速率），使生长“不断不断”进行。进行。生长速率的控制因子：一般是氨基酸、氨和铵盐等生长速率的控制因子：一般是氨基酸、氨和铵盐等氮源，或是葡萄糖、

213、麦芽糖等碳源或者是无机盐，氮源，或是葡萄糖、麦芽糖等碳源或者是无机盐，生长因子等物质生长因子等物质恒化器连续培养通常用于微生物学的研究，筛选不恒化器连续培养通常用于微生物学的研究，筛选不同的变种。同的变种。332详细课资333详细课资(二二)恒浊连续培养恒浊连续培养通过连通过连续培养续培养装置中装置中的光电的光电系统控系统控制培养制培养液中菌液中菌体浓度体浓度恒定、恒定、使细菌使细菌生长连生长连续进行续进行的一种的一种培养方培养方式。式。用于菌体以及与菌体生长平行的代谢产物生产的发酵工业334详细课资335详细课资(三三)连续发酵与单批发酵相比连续发酵与单批发酵相比单级连续培养器：代谢产物产生

214、速率单级连续培养器：代谢产物产生速率=菌体生长速率菌体生长速率多级连续培养器：代谢产物产生速率与菌体生长速率不平行多级连续培养器：代谢产物产生速率与菌体生长速率不平行丙酮、丁醇发酵：丙酮、丁醇发酵：前期前期37,菌体生长；后期菌体生长；后期33，合成产物，据，合成产物，据此，两级连续发酵此，两级连续发酵336详细课资高密度培养高密度培养(HCDC)：一般指微生物在液体培养中细胞：一般指微生物在液体培养中细胞群体密度超过常规培养群体密度超过常规培养10倍以上的生长状态或培养技术。倍以上的生长状态或培养技术。极大提高了比生产率，在生产多肽类药物应用较多。极大提高了比生产率，在生产多肽类药物应用较多

215、。高密度高密度具体可多高？具体可多高？E.coli:200g/L?400g/L?连续发酵优点：连续发酵优点：缩短发酵周期，提高设备利用率；缩短发酵周期，提高设备利用率；便于自动控制；降低动力消耗及体力劳动强度；便于自动控制；降低动力消耗及体力劳动强度；产品质量较稳定；产品质量较稳定；缺点：缺点：杂菌污染和菌种退化杂菌污染和菌种退化HCDC对条件要求较高：培养基成分、补料加入、对条件要求较高：培养基成分、补料加入、提高溶解氧、防止（去除）有害代谢物提高溶解氧、防止（去除）有害代谢物337详细课资第四节第四节环境因素对微生物的影响环境因素对微生物的影响影响因素：影响因素：氧温度PH值338详细课资

216、(一一)温温度度根据微生物生长的最适温度不同，可以将微生物分根据微生物生长的最适温度不同，可以将微生物分为为嗜冷、兼性嗜冷、嗜温、嗜热和超嗜热嗜冷、兼性嗜冷、嗜温、嗜热和超嗜热等五种不等五种不同的类型。它们都有各自的最低、最适和最高生长同的类型。它们都有各自的最低、最适和最高生长温度范围。温度范围。微生物类型微生物类型生长温度生长温度最低最低最适最适最高最高嗜冷微生物嗜冷微生物0以下以下1520兼性嗜冷微生物兼性嗜冷微生物020-3035；嗜温微生物嗜温微生物15-2020-4545以上以上嗜热微生物嗜热微生物4555-6580超嗜热或嗜高温微生物超嗜热或嗜高温微生物6580-90100以上以

217、上最适生长温度：某菌分裂代时最短或生长速率最高时的培养温度最适生长温度：某菌分裂代时最短或生长速率最高时的培养温度339详细课资(二二)PH微生物微生物最低最低PH最适最适PH最高最高PH细菌细菌3-56.5-7.58-10酵母菌酵母菌2-34.5-5.57-8霉菌霉菌1-34.5-5.57-8微生物生长过程中机体内发生的绝大多数的反应微生物生长过程中机体内发生的绝大多数的反应是酶促反应，而酶促反应都有一个最适是酶促反应，而酶促反应都有一个最适pH范围，在范围，在此范围内只要条件适合，酶促反应速率最高，微生物此范围内只要条件适合，酶促反应速率最高，微生物生长速率最大，因此微生物生长也有一个最适

218、生长的生长速率最大，因此微生物生长也有一个最适生长的pH范围。范围。340详细课资(三三)氧氧根据氧与微生物生长的关系可将微生物分为根据氧与微生物生长的关系可将微生物分为好氧好氧微好氧微好氧耐氧型耐氧型兼性厌氧兼性厌氧专性厌氧专性厌氧微生物类型微生物类型最适生长的最适生长的O2体积分数体积分数好氧好氧微好氧微好氧氧的忍耐型氧的忍耐型兼性厌氧兼性厌氧专性厌氧专性厌氧等于或大于等于或大于202一一lO2以下以下有氧或无氧有氧或无氧不需要氧、有氧时死亡不需要氧、有氧时死亡341详细课资342详细课资自由基是一种强氧化剂，它与生物大分子互相作自由基是一种强氧化剂，它与生物大分子互相作用，可导致产生生物

219、分子自由基，从而对机体产用，可导致产生生物分子自由基，从而对机体产生损伤或突变作用，直至死亡。氧之所以对专性生损伤或突变作用，直至死亡。氧之所以对专性厌氧微生物以外的其他四种类型微生物不产生致厌氧微生物以外的其他四种类型微生物不产生致死作用，是因为它们具有超氧物歧化酶，可催化死作用，是因为它们具有超氧物歧化酶，可催化起氧化基化合物分解，最终分解成水。起氧化基化合物分解，最终分解成水。氧对于好氧微生物生长虽然可以通过好氧呼吸产氧对于好氧微生物生长虽然可以通过好氧呼吸产生更多的能量，满足机体的生长需要，但另一方生更多的能量，满足机体的生长需要，但另一方面，氧对一切生物都会使其产生有毒害作用的代面，

220、氧对一切生物都会使其产生有毒害作用的代谢产物，如超氧基化合物与谢产物，如超氧基化合物与H2O2，这两种代谢产，这两种代谢产物互相作用还会产生毒性很强的自由基物互相作用还会产生毒性很强的自由基OH.。343详细课资第五节第五节微生物生长繁殖的控制微生物生长繁殖的控制一、基本概念一、基本概念防腐防腐(antisepsis)：在某些化学物质或物理因子作用下，能防止：在某些化学物质或物理因子作用下，能防止或抑制微生物生长的一种措施或抑制微生物生长的一种措施消毒消毒(disinfection)：利用某种方法杀死或灭活物质或物体中所：利用某种方法杀死或灭活物质或物体中所有病原微生物的一种措施有病原微生物的

221、一种措施灭菌灭菌(sterilization)：指利用某种方法杀死物体中包括芽孢在内：指利用某种方法杀死物体中包括芽孢在内的所有微生物的一种措施的所有微生物的一种措施化疗化疗(chemotherapy)：利用具有选择毒性的化学物质如磺胺、：利用具有选择毒性的化学物质如磺胺、抗生素等对生物体内部被微生物感染的组织成病受细胞进行治抗生素等对生物体内部被微生物感染的组织成病受细胞进行治疗，以杀死组织内的病原微生物或病变细胞，但对机体本身无疗，以杀死组织内的病原微生物或病变细胞，但对机体本身无毒害作用的治疗措施。毒害作用的治疗措施。344详细课资二、控制微生物的化学物质二、控制微生物的化学物质1抗微生

222、物剂抗微生物剂抗微生物剂抗微生物剂(antimicrobialagcnt)是一类能够杀死是一类能够杀死微生物或抑制微生物生长的化学物质微生物或抑制微生物生长的化学物质根据它们抗微生物的特性可分为：根据它们抗微生物的特性可分为：抑菌剂抑菌剂杀菌剂杀菌剂溶菌剂溶菌剂用机理是这类物质结合到核糖体上抑用机理是这类物质结合到核糖体上抑制蛋白质合成，导致生长停止，由于制蛋白质合成，导致生长停止，由于它们同核糖体结合不紧，它们在浓度它们同核糖体结合不紧，它们在浓度降低时又会游离出来，核糖体合成蛋降低时又会游离出来，核糖体合成蛋白质的能力恢复，使生长恢复白质的能力恢复，使生长恢复它们是紧紧地结合到细胞的作用靶

223、上，它们是紧紧地结合到细胞的作用靶上，即使在浓度降低时也不能游离出来，即使在浓度降低时也不能游离出来，因此生长不能恢复因此生长不能恢复能抑制细胞壁合成或损伤细胞质膜能抑制细胞壁合成或损伤细胞质膜345详细课资抗微生物剂通常又将它们分为抗微生物剂通常又将它们分为消毒剂：消毒剂：可杀死微生物，通常用于非生物材料的灭菌或消毒。可杀死微生物，通常用于非生物材料的灭菌或消毒。防腐剂：防腐剂：能杀死微生物或抑制其生长，但对人及动物的体表组能杀死微生物或抑制其生长，但对人及动物的体表组织无毒性或毒性低，可作为外用抗微生物药物。织无毒性或毒性低，可作为外用抗微生物药物。HgCl2、CuSO4、碘液、氯气、乙烯

224、氧化物、甲醛剂、臭氧、碘液、氯气、乙烯氧化物、甲醛剂、臭氧有机汞、有机汞、0.1%-1硝酸银、碘液、硝酸银、碘液、70%乙醇、乙醇、3过氧化氢过氧化氢346详细课资各种抗微生物化学制剂杀菌能力的比较标准：各种抗微生物化学制剂杀菌能力的比较标准：石炭酸系数：石炭酸系数：指在一定时间内被试药剂能杀死全部供试菌指在一定时间内被试药剂能杀死全部供试菌的最高稀释度和达到同效的石炭酸的最高稀释度的的最高稀释度和达到同效的石炭酸的最高稀释度的比率。一般规定处理时间为比率。一般规定处理时间为10分钟，而供试菌定为分钟，而供试菌定为Salmonella typhi（伤寒沙门氏菌）。（伤寒沙门氏菌）。在临床上最早

225、使用的消毒剂在临床上最早使用的消毒剂-石炭酸石炭酸347详细课资2抗代谢物抗代谢物(Antimetabolite)有些化合物在结构上与生物体所必需的代谢物很相似，有些化合物在结构上与生物体所必需的代谢物很相似，以至可以和特定的酶结合，从而阻碍了酶的功能，干扰以至可以和特定的酶结合，从而阻碍了酶的功能，干扰了代谢的正常进行，这些物质称为抗代谢物。了代谢的正常进行，这些物质称为抗代谢物。叶酸对抗物（叶酸对抗物（磺胺磺胺）、）、嘌呤对抗物（嘌呤对抗物（6-巯基嘌呤巯基嘌呤）、）、苯丙氨酸对抗物（苯丙氨酸对抗物（对氟苯丙氨酸对氟苯丙氨酸）、）、尿嘧啶对抗物（尿嘧啶对抗物（5-氟尿嘧啶氟尿嘧啶）胸腺嘧啶

226、对抗物（胸腺嘧啶对抗物（5-溴胸腺嘧啶溴胸腺嘧啶）348详细课资磺胺药物是最早发现，也是最常见的化学疗剂，抗菌谱广，能磺胺药物是最早发现，也是最常见的化学疗剂，抗菌谱广，能治疗多种传染性疾病。治疗多种传染性疾病。大多数革兰氏阳性细菌大多数革兰氏阳性细菌（如肺炎球菌、溶血性链球菌等）（如肺炎球菌、溶血性链球菌等）某些革兰氏阴性细菌某些革兰氏阴性细菌（如痢疾杆菌、脑膜炎球菌、流感杆菌等）（如痢疾杆菌、脑膜炎球菌、流感杆菌等）对对放线菌放线菌也有一定的作用。也有一定的作用。作用机理：作用机理：磺胺是叶酸组成部分磺胺是叶酸组成部分对氨基苯甲酸对氨基苯甲酸的结构类似物的结构类似物磺胺的抑菌作用是因为很多

227、细菌需要自己合成叶酸而生长。磺胺的抑菌作用是因为很多细菌需要自己合成叶酸而生长。磺胺对人体细胞无毒性，因为人缺乏从对氨基苯甲酸合成叶酸的磺胺对人体细胞无毒性，因为人缺乏从对氨基苯甲酸合成叶酸的相关酶相关酶-二氢叶酸合成酶，不能用外界提供的对氨基苯甲酸自行二氢叶酸合成酶，不能用外界提供的对氨基苯甲酸自行合成叶酸，合成叶酸，而必须直接利用叶酸为生长因子进行生长。而必须直接利用叶酸为生长因子进行生长。349详细课资3抗生素抗生素抗生素抗生素(Antibiotic)是由某些生物合成或半合成的一类是由某些生物合成或半合成的一类次级代谢产物或衍生物，它们在很低浓度时就能抑制次级代谢产物或衍生物，它们在很低

228、浓度时就能抑制或影响它种生物的生命活动，如杀死微生物或抑制其或影响它种生物的生命活动，如杀死微生物或抑制其生长。生长。(1)概念概念自本世纪自本世纪40年代以来，已找到上万种新抗生素，合成年代以来，已找到上万种新抗生素，合成了近了近10万种半合成抗生素，但其中在临床上常用的仅万种半合成抗生素，但其中在临床上常用的仅几十种。几十种。350详细课资(2)作用机制作用机制抑制细菌细胞壁合成抑制细菌细胞壁合成破坏细胞质膜破坏细胞质膜作用于呼吸链以干扰氧化磷酸化作用于呼吸链以干扰氧化磷酸化抑制蛋白质和核酸合成抑制蛋白质和核酸合成351详细课资352详细课资(3)细菌抗药性的产生细菌抗药性的产生抗性菌株特

229、点：抗性菌株特点：细胞质膜透性改变细胞质膜透性改变，使抗生素不进入细胞或进入细胞，使抗生素不进入细胞或进入细胞后被细胞主动排出；后被细胞主动排出；药物作用靶改变药物作用靶改变；合成了修饰抗生素的酶合成了修饰抗生素的酶；抗性菌株发生遗传变异抗性菌株发生遗传变异，导致合成新的多聚体，以取，导致合成新的多聚体，以取代或部分取原来的多聚体；代或部分取原来的多聚体；353详细课资(4)应用抗生素注意应用抗生素注意(1)第一次使用的药物剂量要足；第一次使用的药物剂量要足；(2)避免在一个时期或长期多次使用同种抗生素；避免在一个时期或长期多次使用同种抗生素；(3)不同的抗生素不同的抗生素(或与其他药物或与其

230、他药物)混合使用；混合使用；(4)对现有抗生素进行改造；对现有抗生素进行改造；(5)筛选新的更有效的抗生素；筛选新的更有效的抗生素；354详细课资三、控制微生物的物理因素三、控制微生物的物理因素温度温度辐射作用辐射作用过滤过滤渗透压渗透压干燥干燥超声波超声波355详细课资1.高温灭菌高温灭菌高压蒸汽灭菌法高压蒸汽灭菌法高压蒸汽灭菌的温度越高，微生物死亡越快。高压蒸汽灭菌的温度越高，微生物死亡越快。通常情通常情况下温度为况下温度为121.3。衡量灭菌效果的指标衡量灭菌效果的指标十倍致死时间十倍致死时间(decimalreductiontime)：即在一定的：即在一定的温度条件下，微生物数量十倍减

231、少所需要的时间。温度条件下，微生物数量十倍减少所需要的时间。热致死时间热致死时间(thennaldeathtime)：即在一定温度下杀死：即在一定温度下杀死所有某一浓度微生物所需要的时间所有某一浓度微生物所需要的时间356详细课资干热灭菌干热灭菌烘箱内热空气灭菌烘箱内热空气灭菌火焰灼烧火焰灼烧干热灭菌干热灭菌温度温度：150-170；时间时间：1-2h对象对象：金属器械、玻璃器皿金属器械、玻璃器皿等等357详细课资将待消毒物品如注射器、金属用具、解剖用具等将待消毒物品如注射器、金属用具、解剖用具等在水中煮沸在水中煮沸15min或更长时间，以杀死细菌或其或更长时间，以杀死细菌或其他微生物的营养体

232、和少部分的芽孢或孢子。他微生物的营养体和少部分的芽孢或孢子。煮沸消毒煮沸消毒如果在水中适当加如果在水中适当加1碳酸钠或碳酸钠或2一一5的石炭酸的石炭酸则杀菌效果更好则杀菌效果更好358详细课资对对于于某某些些培培养养基基，由由于于高高压压蒸蒸汽汽灭灭菌菌会会破破坏坏某某些些营营养养成成分分，可可用用间间隙隙灭灭菌菌法法灭灭菌菌，即即流流通通蒸蒸汽汽(或蒸煮或蒸煮)反复灭菌几次，反复灭菌几次，间隙灭菌法间隙灭菌法例如第一次蒸煮后杀死微生物营养体，冷却，培养例如第一次蒸煮后杀死微生物营养体，冷却，培养过夜，孢子萌发，又第二次蒸煮，杀死营养体。这样过夜，孢子萌发，又第二次蒸煮，杀死营养体。这样反复反

233、复23次就可以完全杀死营养体和芽孢，也可保持次就可以完全杀死营养体和芽孢，也可保持某些营养物质不被破坏。某些营养物质不被破坏。359详细课资高高温温对对牛牛奶奶及及其其热热敏敏感感物物质质不不适适宜宜，因因为为高高热热破坏了食品的营养与风味。破坏了食品的营养与风味。巴氏消毒法巴氏消毒法具具体体方方法法低温维持法：只要在低温维持法：只要在63下维持下维持30min高温瞬时法：只要在高温瞬时法：只要在72下维持下维持15s超高温法：只要在超高温法：只要在135-150下维持下维持2-6s360详细课资2辐射作用辐射作用(radiationSterilization)辐射灭菌是利用电磁辐射产生的电磁

234、波杀死大多数辐射灭菌是利用电磁辐射产生的电磁波杀死大多数物质上的微生物的一种有效力法。物质上的微生物的一种有效力法。电磁波电磁波:微波微波:通过热产生杀死微生物的作用；通过热产生杀死微生物的作用；紫外线紫外线(UV):使使DNA分子中相邻的嘧啶形成嘧啶二聚分子中相邻的嘧啶形成嘧啶二聚体，抑制体，抑制DNA复制与转录等功能，杀死微生物；复制与转录等功能，杀死微生物；X射线和射线和y射线射线:使其他物质氧化或产生自由基使其他物质氧化或产生自由基(OH、H)破坏和改变生物大分子的结构，以抑制或杀死微破坏和改变生物大分子的结构，以抑制或杀死微生物。生物。361详细课资第 六 章微微 生生 物物 生生

235、态态362详细课资 本章主要介绍微生物与环境之间的关系，本章主要介绍微生物与环境之间的关系，了解它们在自然界的分布，可为人们开发微了解它们在自然界的分布，可为人们开发微生物资源提供理论依据，以使人们利用微生生物资源提供理论依据，以使人们利用微生物在自然界中的作用来改造自然，保护自然。物在自然界中的作用来改造自然，保护自然。 微生物之微生物之间，微生物与其他微生物，微生物与其他微生物之之间，也存在着相互依存，相互制也存在着相互依存，相互制约的关系，研究的关系，研究它它们之之间的关系，使人的关系，使人类更好地利用微生物，更好地利用微生物，为防治人和防治人和动植物疾病，植物疾病，为工工农业生生产服服

236、务。 363详细课资生态学：生态学：研究生命系统与其研究生命系统与其环境系统环境系统之间相之间相互作用规律的科学。互作用规律的科学。微生物生态学：微生物生态学：研究微生物群体与其周围生研究微生物群体与其周围生物和非生物环境之间相互作用规律的关系。物和非生物环境之间相互作用规律的关系。t微生物的种类、分布微生物的种类、分布t微生物和环境间的关系微生物和环境间的关系t微生物与物质循环微生物与物质循环t微生物与环境保护微生物与环境保护364详细课资第一节第一节 微生物的分布微生物的分布微生物：微生物：个体微小，代谢营养类型多样，适应能力强个体微小，代谢营养类型多样，适应能力强微生物在自然界中分布广泛

237、微生物在自然界中分布广泛一、微生物在自然一、微生物在自然界中的分布界中的分布（一）土壤中的微（一）土壤中的微生物生物365详细课资1 1）土壤微生物种类多、数量多、代谢潜力）土壤微生物种类多、数量多、代谢潜力 巨大，是主要的微生物源。巨大，是主要的微生物源。3 3）微生物的数量也与于土层的深度有关，）微生物的数量也与于土层的深度有关，一般土壤表层微生物最多，随着土层的加深，一般土壤表层微生物最多，随着土层的加深，微生物的数量逐步减少。微生物的数量逐步减少。4 4）土壤中的微生物以细菌最多，其次放线）土壤中的微生物以细菌最多，其次放线菌和霉菌。菌和霉菌。土壤中的微生物分布特点土壤中的微生物分布特

238、点366详细课资（二）水体中的微生物（二）水体中的微生物1 1）数量和种类与水中物质含量有关）数量和种类与水中物质含量有关有机质含量低有机质含量低清水型水生微生物（化能自养、光能自清水型水生微生物（化能自养、光能自养）；外来高有机质养）；外来高有机质腐败型水生微生物腐败型水生微生物2 2）光线、溶氧、温度差异）光线、溶氧、温度差异浅水区、深水区、湖底区浅水区、深水区、湖底区3 3）靠近城市或城市下游水中的微生物多，并且有很多对）靠近城市或城市下游水中的微生物多，并且有很多对健康不利的细菌，因此不宜作为健康不利的细菌，因此不宜作为饮用水源饮用水源4 4）水体自身存在自净作用）水体自身存在自净作用

239、1 1、江河水、江河水367详细课资饮用水标准饮用水标准1 1）大肠菌群大肠菌群：指能发酵乳糖、产酸产气、兼性厌氧的革：指能发酵乳糖、产酸产气、兼性厌氧的革兰氏阴性无芽胞杆菌。兰氏阴性无芽胞杆菌。大肠菌群动物肠道中较多大肠菌群动物肠道中较多推断肠道传染病推断肠道传染病2 2）饮用水：细菌）饮用水：细菌1007070耐热菌耐热菌超嗜热菌超嗜热菌-113-113嗜热菌的类型：嗜热菌的类型：嗜极菌嗜极菌(极端微生物极端微生物)：依赖极端环境才能正常生长繁殖的微生物：依赖极端环境才能正常生长繁殖的微生物373详细课资水生嗜热杆菌水生嗜热杆菌( (Thermus aquaticusThermus aqu

240、aticus) 80) 80 用于用于PCRPCR 烟孔火热菌烟孔火热菌( (Pyrolobous fumariiPyrolobous fumarii) ) 最高最高113 113 最适最适105105激烈火球菌（激烈火球菌（Pyrococcus furiosusPyrococcus furiosus）最适）最适100 100 374详细课资微生物的温度上限微生物的温度上限：原核生物高于真核生物；古生菌高于真细菌；非光能原核生物高于真核生物；古生菌高于真细菌；非光能营养菌高于光能营养菌；单细胞高于多细胞；构造简单营养菌高于光能营养菌；单细胞高于多细胞；构造简单的低等生物高于构造复杂的高等生物的

241、低等生物高于构造复杂的高等生物嗜热菌嗜热菌嗜热机制嗜热机制：细胞膜中不饱和脂肪酸含量高：细胞膜中不饱和脂肪酸含量高DNA中中G+C含量高含量高DNA中氢键多中氢键多375详细课资2、嗜冷微生物、嗜冷微生物嗜冷菌：最适生长温度低于嗜冷菌：最适生长温度低于15耐冷微生物：最适生长温度为耐冷微生物：最适生长温度为20-40主要分布于极地、深海、高山、冰窖和冷藏库。主要分布于极地、深海、高山、冰窖和冷藏库。酶在低温下有活性酶在低温下有活性洗涤剂洗涤剂3、嗜酸微生物、嗜酸微生物只能生活在低只能生活在低pH（4）的条件下，中性）的条件下，中性pH即死亡即死亡耐酸微生物：可生活在低耐酸微生物：可生活在低pH

242、，也可在中性环境中生长，也可在中性环境中生长4、嗜碱微生物、嗜碱微生物专性生活在专性生活在pH10-11的碱性条件下的碱性条件下,存在于碱性盐湖、土壤存在于碱性盐湖、土壤5、嗜盐微生物、嗜盐微生物在高盐浓度下才能生长，古生菌较多。极端：在高盐浓度下才能生长，古生菌较多。极端：12-30%NaCl6、嗜压微生物、嗜压微生物必须在高静水压环境中生长必须在高静水压环境中生长7、抗辐射微生物、抗辐射微生物耐辐射异常球菌耐辐射异常球菌(Deinococcus radiodurans)376详细课资(六）生物体内外的正常菌群六）生物体内外的正常菌群1、人体的正常菌群、人体的正常菌群正常菌群正常菌群:生活在

243、健康动物各部位、数量大、种类较稳生活在健康动物各部位、数量大、种类较稳定、一般可发挥有益作用微生物种群定、一般可发挥有益作用微生物种群人体五大微生态系统：消化道、呼吸道、泌尿生殖道人体五大微生态系统：消化道、呼吸道、泌尿生殖道口腔、皮肤口腔、皮肤微生态平衡：指正常菌群与宿主保持着和谐的平衡状微生态平衡：指正常菌群与宿主保持着和谐的平衡状态，同时菌群内部各微生物间也相互制约，维持稳定、态，同时菌群内部各微生物间也相互制约，维持稳定、有序的相互关系有序的相互关系377详细课资正常菌群的生理作用正常菌群的生理作用（1 1）生物拮抗作用）生物拮抗作用 （2 2）刺激免疫应答）刺激免疫应答（3 3）合成

244、维生素、酶类）合成维生素、酶类 （4 4）分解有毒物）分解有毒物微生态平衡破坏，如宿主防御功能减弱，长期服用抗微生态平衡破坏，如宿主防御功能减弱，长期服用抗生素等，引起生素等，引起正常菌群失调正常菌群失调，条件致病菌条件致病菌大量繁殖，大量繁殖，引发引发内源感染内源感染微生态制剂微生态制剂：依据微生态学理论制成的含有有益菌的：依据微生态学理论制成的含有有益菌的活菌制剂，维持宿主的微生态平衡，调整微生态失调。活菌制剂，维持宿主的微生态平衡，调整微生态失调。益生菌剂益生菌剂菌种：主要为厌氧菌，也有兼性厌氧菌。菌种：主要为厌氧菌，也有兼性厌氧菌。治疗由于正常菌群失调而导致的腹泻：含蜡状芽孢杆菌（治疗

245、由于正常菌群失调而导致的腹泻：含蜡状芽孢杆菌（B B cereuscereus）的）的“促菌生促菌生”，含地衣芽孢杆菌的，含地衣芽孢杆菌的“整肠生整肠生”378详细课资2、无菌动物和悉生生物、无菌动物和悉生生物无菌动物：无菌动物：体内外不存在任何正常菌群的动物体内外不存在任何正常菌群的动物悉生生物悉生生物：人为接种上某种或某些已知纯种微生物的无菌动物：人为接种上某种或某些已知纯种微生物的无菌动物或植物或植物根际微生物：生活在根系临近土壤，依赖根系的分泌物根际微生物：生活在根系临近土壤，依赖根系的分泌物外渗物和脱落细胞而生长，一般对植物发挥有益作用的外渗物和脱落细胞而生长，一般对植物发挥有益作用

246、的正常菌群正常菌群附生微生物：生活在植物地上部分表面，主要借植物附生微生物：生活在植物地上部分表面，主要借植物外渗物质或分泌物质为营养的微生物外渗物质或分泌物质为营养的微生物379详细课资1、现已开发的微生物资源不到、现已开发的微生物资源不到5%2、开发步骤、开发步骤采集菌样采集菌样富集培养富集培养纯种分离纯种分离性能测定性能测定二、菌种资源开发二、菌种资源开发380详细课资第二节第二节微生物与生物环境之间的关系微生物与生物环境之间的关系 微生物微生物群聚群聚相互作用相互作用复杂关系复杂关系一、互生（代谢共栖）一、互生（代谢共栖）定义：两种生物可以独立生活，也可以形成相互的联合，对一定义：两种

247、生物可以独立生活，也可以形成相互的联合，对一方或双方有利。方或双方有利。（一）微生物间的互生关系（一）微生物间的互生关系固氮菌利用有机酸（碳源、氮源）生长繁殖固氮菌利用有机酸（碳源、氮源）生长繁殖固氮固氮纤维素分解菌纤维素分解菌生长生长分解纤维素分解纤维素有机酸有机酸381详细课资（二）微生物与人及动物间的互生关系（二）微生物与人及动物间的互生关系 人及动物与其正常菌群即是互生关系。人及动物与其正常菌群即是互生关系。（三）混菌发酵（三）混菌发酵混菌发酵生产混菌发酵生产VcVc：利用氧化葡糖酸杆菌：利用氧化葡糖酸杆菌( (Gluconobacter oxydansGluconobacter ox

248、ydans) )、条纹假单孢菌、条纹假单孢菌( (Pseudomonas striataPseudomonas striata) )使使L-L-山梨糖生成山梨糖生成2-2-酮酮-L-L古龙酸，再生成古龙酸，再生成L-L-抗坏血酸抗坏血酸382详细课资其它例子其它例子：Arthrobacter simplex（简单节杆菌）和（简单节杆菌）和Streptomyces roseochromogenes（玫瑰产色链霉菌）混合培养进行甾体转化（玫瑰产色链霉菌）混合培养进行甾体转化Propionibacterium shermanii（谢氏丙酸杆菌）和（谢氏丙酸杆菌）和Bacillus mesenteri

249、cus（马铃薯芽孢杆菌）或（马铃薯芽孢杆菌）或E. coli的混合培养可生产颉氨的混合培养可生产颉氨酸酸Corynebacterium glutamicum（谷氨酸棒杆菌）和（谷氨酸棒杆菌）和E. coli的混合的混合培养可生产组氨酸培养可生产组氨酸Cellulomonas flavigena（产黄纤维单胞菌）和（产黄纤维单胞菌）和Pseudomonas putida（恶臭假单胞菌）的混合培养可分解（恶臭假单胞菌）的混合培养可分解9798%的预处理稻草的预处理稻草粉，以生产单细胞蛋白粉，以生产单细胞蛋白Trichoderma viride（绿色木霉）（绿色木霉）408.2和和Aspergill

250、us oryzae（米曲（米曲霉）霉）3.042混合曲可以提高酱油产率混合曲可以提高酱油产率将将Aspergillus niger（黑曲霉）和（黑曲霉）和Zymomonas mobilis（运动发酵（运动发酵单胞菌）包埋在海藻酸钠小球中，可以直接将淀粉浆转化为乙醇单胞菌）包埋在海藻酸钠小球中，可以直接将淀粉浆转化为乙醇混菌发酵分为同时合作进行与序列发酵两种，是根据时间混菌发酵分为同时合作进行与序列发酵两种，是根据时间上的先后与否划分的。上的先后与否划分的。383详细课资二、共生二、共生定义：两种生物共居在一起，相互分工合作、相依为命，乃至合定义：两种生物共居在一起，相互分工合作、相依为命，乃至

251、合二为一的极其紧密的相互关系二为一的极其紧密的相互关系（一）微生物间的共生（一）微生物间的共生地衣：组成地衣：组成真菌真菌( (子囊菌，担子菌子囊菌，担子菌) )、单细胞藻类、单细胞藻类( (绿藻，蓝细菌绿藻，蓝细菌) )代谢：真菌营异养生活代谢：真菌营异养生活有机酸有机酸分解岩石分解岩石矿质元素矿质元素藻类藻类光和作用光和作用制造养料制造养料384详细课资（二）微生物与植物间的共生体（二）微生物与植物间的共生体1 1、根瘤根瘤：豆科植物与固氮菌共生、非豆科植物与放线：豆科植物与固氮菌共生、非豆科植物与放线 菌共生菌共生2 2、菌根菌和植物、菌根菌和植物菌根作用菌根作用：吸收水分和养料吸收水分

252、和养料调节植物代谢调节植物代谢增强增强植物抗病力植物抗病力（1 1）外生菌根）外生菌根：主要分布于木本的乔、灌木，菌主：主要分布于木本的乔、灌木，菌主要为担子菌和子囊菌，可形成要为担子菌和子囊菌，可形成菌套、哈蒂氏网菌套、哈蒂氏网（2 2）内生菌根：）内生菌根：丛枝状菌根丛枝状菌根( (泡囊泡囊- -丛枝状菌根丛枝状菌根) )菌为内囊霉科。内菌为内囊霉科。内生菌丝可进入根皮层细胞间或细胞内，在皮层细胞内生菌丝可进入根皮层细胞间或细胞内，在皮层细胞内发生分支，形成丛枝状结构。若菌丝末端膨大，可形发生分支，形成丛枝状结构。若菌丝末端膨大，可形成泡囊。具内生菌根的植物，一般都保留着根毛。成泡囊。具内

253、生菌根的植物，一般都保留着根毛。385详细课资（三）微生物与动物共生（三）微生物与动物共生1、微生物与昆虫的共生：、微生物与昆虫的共生：外共生：微生物生活在宿主细胞外外共生：微生物生活在宿主细胞外例如白蚁与其肠道内的微生物之间的共生例如白蚁与其肠道内的微生物之间的共生食木质的白蚁自身并不能分解纤维素，必须依赖肠道内食木质的白蚁自身并不能分解纤维素，必须依赖肠道内共生的原生动物和细菌通过厌氧发酵过程来分解纤维素。共生的原生动物和细菌通过厌氧发酵过程来分解纤维素。内共生：昆虫与其细胞内的共生性细菌内共生：昆虫与其细胞内的共生性细菌这些细胞内的共生性细菌能为宿主提供这些细胞内的共生性细菌能为宿主提供

254、B族维生素，使族维生素，使昆虫能以缺乏维生素的植物为生。昆虫能以缺乏维生素的植物为生。386详细课资2、瘤胃微生物瘤胃微生物 反刍动物，草是主要饲料，但它们本身没有分反刍动物，草是主要饲料，但它们本身没有分解纤维素的能力，而是靠瘤胃微生物帮助分解，使解纤维素的能力，而是靠瘤胃微生物帮助分解，使纤维素变成能被牛羊吸收的糖类。纤维素变成能被牛羊吸收的糖类。瘤胃和网胃：瘤胃和网胃：p p5.85.86.86.8之间，适宜微生物生长，之间，适宜微生物生长，有大量的纤维素、淀粉、脂肪分解菌。纤维素菌将有大量的纤维素、淀粉、脂肪分解菌。纤维素菌将纤维素分解为纤维二糖、葡萄糖被其他微生物吸收纤维素分解为纤维

255、二糖、葡萄糖被其他微生物吸收利用转化，产生乳酸，丁酸、脂肪酸等有机酸和利用转化，产生乳酸，丁酸、脂肪酸等有机酸和；等气体，前两个胃没有消化完的草料进等气体，前两个胃没有消化完的草料进入后两胃，由其分泌蛋白酶消化分解产生氨基酸、入后两胃，由其分泌蛋白酶消化分解产生氨基酸、维生素等。维生素等。387详细课资三、寄生三、寄生定义：定义：一种生物侵入另一种生物体内吸取自己所需要的一种生物侵入另一种生物体内吸取自己所需要的营养物质进行生长繁殖，在一定的条件下对后者造成损营养物质进行生长繁殖，在一定的条件下对后者造成损害或死亡的现象害或死亡的现象类型：类型：专性寄生（寄生物离开寄主不能生活）专性寄生（寄生

256、物离开寄主不能生活）兼性寄生（寄生物可离开寄主营腐生生活）兼性寄生（寄生物可离开寄主营腐生生活）或细胞内寄生、细胞外寄生或细胞内寄生、细胞外寄生 388详细课资（一）微生物间的寄生关系（一）微生物间的寄生关系1 1、噬菌细菌：、噬菌细菌：一种细菌可以寄生在另一种细菌体内，如食菌蛭弧一种细菌可以寄生在另一种细菌体内，如食菌蛭弧菌能寄生在大肠杆菌等许多菌能寄生在大肠杆菌等许多- -菌体内；菌体内；快速旋转、水解酶快速旋转、水解酶进入宿主进入宿主消化酶消化酶吸收营养吸收营养生长繁殖生长繁殖破壁破壁噬菌斑不断扩大，呈现颜色。噬菌斑不断扩大，呈现颜色。389详细课资（二）微生物对植物的寄生（二）微生物对

257、植物的寄生微生物对植物的寄生很普遍，是植物发生病害的重要微生物对植物的寄生很普遍，是植物发生病害的重要原因，能引起植物病害的微生物称为原因，能引起植物病害的微生物称为植物病原微生物植物病原微生物。植物或染病微生物发病后，出现变色，组织坏死，萎植物或染病微生物发病后，出现变色，组织坏死，萎蔫和畸形等症状，能引起植物病害的有蔫和畸形等症状，能引起植物病害的有真菌真菌、细菌、细菌、病毒病毒等。等。专性寄生物：必须从活的细胞或组织中获取营养专性寄生物：必须从活的细胞或组织中获取营养兼性寄生物：可生活在死的植物上或人工培养基中兼性寄生物：可生活在死的植物上或人工培养基中390详细课资（三）微生物对人与动

258、物的寄生（三）微生物对人与动物的寄生微生物在人体和动物体内寄生引起人与动物的微生物在人体和动物体内寄生引起人与动物的传染病，这些微生物称为传染病，这些微生物称为动物病原微生物动物病原微生物。常见的畜禽传染病有炭疽病，口蹄疫，猪瘟，常见的畜禽传染病有炭疽病，口蹄疫，猪瘟，鸡瘟病等鸡瘟病等。寄生有害在动物体内，可加以利用寄生有害在动物体内，可加以利用微生物杀微生物杀虫剂、生物农药虫剂、生物农药。如微生物寄生在有害昆虫体。如微生物寄生在有害昆虫体内，引起害虫致病死亡。白僵菌、昆虫病毒等。内，引起害虫致病死亡。白僵菌、昆虫病毒等。 冬虫夏草冬虫夏草391详细课资四、拮抗四、拮抗定义：某微生物产生的特定

259、代谢产物可抑制其它微生物的定义：某微生物产生的特定代谢产物可抑制其它微生物的生长发育或杀死其它微生物。生长发育或杀死其它微生物。1 1、非特异拮抗关系、非特异拮抗关系如乳酸菌能产生乳酸，能抑制腐败菌的生长，酸菜泡菜不如乳酸菌能产生乳酸，能抑制腐败菌的生长，酸菜泡菜不易烂就因如此。这种抑制作用没有特定专一性，对不耐酸易烂就因如此。这种抑制作用没有特定专一性，对不耐酸的菌都有抑制作用。的菌都有抑制作用。2 2、特异拮抗关系、特异拮抗关系一种微生物在生命活动中，能产生某种或某类特殊代谢产一种微生物在生命活动中，能产生某种或某类特殊代谢产物，具有选择性地抑制或杀死其它种微生物物，具有选择性地抑制或杀死

260、其它种微生物前种菌称为抗生菌，后者称为敏感菌，拮抗性物质称抗生前种菌称为抗生菌，后者称为敏感菌，拮抗性物质称抗生素。如青霉素产生与病原菌之间关系。素。如青霉素产生与病原菌之间关系。392详细课资五、捕食五、捕食定义：一种大型的生物直接捕捉、吞食其他小型生物定义：一种大型的生物直接捕捉、吞食其他小型生物来满足其营养需要的现象来满足其营养需要的现象类型：类型：1 1、原生动物：捕食水体和土壤中的细菌，放线菌，、原生动物：捕食水体和土壤中的细菌，放线菌，真菌的孢子及单细胞藻类为食真菌的孢子及单细胞藻类为食2、捕食性真菌：捕食线虫、捕食性真菌：捕食线虫393详细课资394详细课资第三节第三节 微生物与

261、自然界物质循环微生物与自然界物质循环自然界的物质处于由无机物转化成有机物，再由有机物自然界的物质处于由无机物转化成有机物，再由有机物转化成无机物的往复循环之中。转化成无机物的往复循环之中。无机物无机物有机物有机物光合作用光合作用分解作用分解作用生产者：生产者：从无机物合成有机物，如植物、微生物从无机物合成有机物，如植物、微生物消费者：消费者：利用有机物进行生活，如动物利用有机物进行生活，如动物分解者：分解者：分解有机物成无机物，如微生物分解有机物成无机物，如微生物395详细课资微生物在生态系统中的地位微生物在生态系统中的地位1、微生物是有机物的主要分解者、微生物是有机物的主要分解者微生物最大的

262、价值也在于其分解功能。它们分解生物圈内存在微生物最大的价值也在于其分解功能。它们分解生物圈内存在的动物和植物残体等复杂有机物质，并最后将其转化成最简单的动物和植物残体等复杂有机物质，并最后将其转化成最简单的无机物，再供初级生产者使用。的无机物，再供初级生产者使用。2 2、微生物是物质循环中的重要成员；、微生物是物质循环中的重要成员；微生物参与所有的物质循环，大部分元素及其化合物都受到微微生物参与所有的物质循环，大部分元素及其化合物都受到微生物的作用。在一些物质的循环中，微生物是主要的成员，起生物的作用。在一些物质的循环中，微生物是主要的成员，起主要作用；而一些过程只有微生物才能进行，起独特作用

263、；而主要作用；而一些过程只有微生物才能进行，起独特作用；而有的是循环中的关键过程，起关键作用。有的是循环中的关键过程，起关键作用。396详细课资4 4、微生物是物质和能量的贮存者、微生物是物质和能量的贮存者微生物和动物、植物一样也是由物质组成和由能量维持的生命微生物和动物、植物一样也是由物质组成和由能量维持的生命有机体。在土壤、水体中有大量的微生物生物量，贮存着大量有机体。在土壤、水体中有大量的微生物生物量，贮存着大量的物质和能量。的物质和能量。5 5、微生物在地球生物演化中的作用、微生物在地球生物演化中的作用微生物是最早出现的生物体，并进化成后来的动、植物。藻类微生物是最早出现的生物体，并进

264、化成后来的动、植物。藻类的产氧作用，改变大气圈中的化学组成，为后来动、植物出现的产氧作用，改变大气圈中的化学组成，为后来动、植物出现打下基础。打下基础。3、微生物是生态系统中的初级生产者微生物是生态系统中的初级生产者光能营养和化能营养微生物是生态系统的初级生产者，它们具光能营养和化能营养微生物是生态系统的初级生产者，它们具有初级生产者所具有的二个明显特征，即可直接利用太阳能、有初级生产者所具有的二个明显特征，即可直接利用太阳能、无机物的化学能作为能量来源，另一方面其积累下来的能量又无机物的化学能作为能量来源，另一方面其积累下来的能量又可以在食物链、食物网中流动。可以在食物链、食物网中流动。39

265、7详细课资微生物在自然界物质循环中的作用微生物在自然界物质循环中的作用一、碳素循环一、碳素循环二、氮素循环二、氮素循环三、三、硫素循环硫素循环四、四、磷素循环磷素循环398详细课资一、碳素循环大气中的大气中的CO2（0.032%）周转利用最快。大气中的）周转利用最快。大气中的CO2只够绿色植物约只够绿色植物约20年使用年使用地球上约地球上约90%的的CO2是由微生物分解形成的是由微生物分解形成的微生物的分解作用：光合作用固定的微生物的分解作用：光合作用固定的CO2中大部分中大部分以聚糖形式积累于木本和草本植物躯干中，木材占以聚糖形式积累于木本和草本植物躯干中，木材占60%，其中，其中75%是纤

266、维素、约是纤维素、约20%是木质素和木聚是木质素和木聚糖、蛋白质仅占糖、蛋白质仅占1%左右。左右。399详细课资碳素循环有机碳化物腐烂腐殖质燃烧腐烂腐烂CO2呼吸作用呼吸作用动物植物和微生物微生物在碳素循环中的作用光合作用、分解作用400详细课资特殊光和作用类型特殊光和作用类型嗜盐菌紫膜的光介导嗜盐菌紫膜的光介导ATP合成合成嗜盐菌紫膜的光介导嗜盐菌紫膜的光介导ATP合成合成：嗜盐菌在无氧条件：嗜盐菌在无氧条件下，利用光能所造成的紫膜蛋白上视黄醛辅基下，利用光能所造成的紫膜蛋白上视黄醛辅基构象构象的变化，可使质子不断驱至膜外，从而在膜两侧产的变化，可使质子不断驱至膜外，从而在膜两侧产生质子动力

267、势，以此来推动生质子动力势，以此来推动ATP合成。合成。特点特点：紫膜在细胞膜上呈斑快分布，由细菌视紫红：紫膜在细胞膜上呈斑快分布，由细菌视紫红质质(细菌紫膜质细菌紫膜质)和类脂组成。和类脂组成。视紫红质功能与叶绿素类似，可吸收光能，在光量视紫红质功能与叶绿素类似，可吸收光能，在光量子驱动下起着质子泵的作用。子驱动下起着质子泵的作用。无叶绿素、菌绿素参与，只在嗜盐菌中进行无叶绿素、菌绿素参与，只在嗜盐菌中进行产能方式简单有效产能方式简单有效401详细课资二、氮素循环微生物是整个氮素循环的中心微生物是整个氮素循环的中心。氮元素的自然形态：氮元素的自然形态：（1）铵盐、亚硝酸盐、硝酸铵盐、亚硝酸盐

268、、硝酸盐、（盐、（2）有机含氮物、（）有机含氮物、（3）气态氮）气态氮（一）生物固氮（一）生物固氮（一）生物固氮（一）生物固氮大气中分子氮通过微生物固氮酶的催化而还原为氨大气中分子氮通过微生物固氮酶的催化而还原为氨的过程的过程为生物提供还原态氮化物的源泉。固氮微生物属原为生物提供还原态氮化物的源泉。固氮微生物属原核生物和古生菌类，隶属于固氮菌科、根瘤菌科、核生物和古生菌类，隶属于固氮菌科、根瘤菌科、红螺菌目、甲基球菌科、蓝细菌及芽孢杆菌属和梭红螺菌目、甲基球菌科、蓝细菌及芽孢杆菌属和梭菌属中的部分菌种。菌属中的部分菌种。402详细课资固氮反应固氮反应N2+8H+1824ATP2NH3+H2+1

269、824ADP+1824Pi反应需要反应需要反应需要反应需要ATPATP、还原力及传递载体、固氮酶（固二氮、还原力及传递载体、固氮酶（固二氮、还原力及传递载体、固氮酶（固二氮、还原力及传递载体、固氮酶（固二氮酶、固二氮酶还原酶）、酶、固二氮酶还原酶）、酶、固二氮酶还原酶）、酶、固二氮酶还原酶）、N2、镁离子、厌氧微环境、镁离子、厌氧微环境固氮酶对分子氧很敏感，遇氧即失活。固氮酶对分子氧很敏感，遇氧即失活。固氮酶对分子氧很敏感，遇氧即失活。固氮酶对分子氧很敏感，遇氧即失活。固氮微生物为好氧微生物固氮微生物为好氧微生物保护机制：呼吸保护、构象保护等保护机制：呼吸保护、构象保护等403详细课资（二）硝

270、化作用（二）硝化作用定义：氨态氮经硝化细菌氧化成为硝酸态氮的过程。过程：两阶段（1）由亚硝化细菌参与，铵亚硝酸；（2）由硝化细菌参与，亚硝酸硝酸。对农业无益（三）硝酸盐同化作用（三）硝酸盐同化作用定义：硝酸盐被还原成定义：硝酸盐被还原成NH4+后再被合成各种含氮后再被合成各种含氮有机物过程有机物过程404详细课资（四）氨化作用（四）氨化作用定义：含氮有机物经微生物分解产生氨的作用。含氮有机物的种类：蛋白质、尿素、几丁质等分解蛋白质的微生物种类：Pseudomonas fluorescens（荧光假单胞菌），Proteus vulgaris（普通变形杆菌），Bacillus megaterium

271、（巨大芽孢杆菌）等。意义：含氮有机物必须经过微生物降解才能被植物利用。405详细课资（五）铵盐同化作用（五）铵盐同化作用所有绿色植物和微生物进行的以铵盐作为营养，合成氨基酸、蛋白质、核酸等含氮有机物的作用。（六）异化性硝酸盐还原作用（六）异化性硝酸盐还原作用定义：硝酸离子作为呼吸链的末端电子受体被还原为亚硝酸的反应。菌种：兼性厌氧菌406详细课资定义：由硝酸盐还原成气态氮的过程定义：由硝酸盐还原成气态氮的过程条件：厌氧（淹水的土壤或死水塘中）条件：厌氧（淹水的土壤或死水塘中）菌种：少数异养和化能自养菌。意义：土壤中氮元素菌种：少数异养和化能自养菌。意义：土壤中氮元素流失的重要原因之一。水稻田中

272、施用化学氮肥，有效流失的重要原因之一。水稻田中施用化学氮肥，有效利用率只有利用率只有25%左右。左右。七、反硝化作用七、反硝化作用（八）亚硝酸氨化作用（八）亚硝酸氨化作用l定义：亚硝酸通过异化性还原可以经羟胺而转变成氨定义：亚硝酸通过异化性还原可以经羟胺而转变成氨l菌种：如菌种：如Aeromonas（气单胞菌属）、（气单胞菌属）、Bacillus（芽孢（芽孢杆菌属）、杆菌属）、Enterobacter（肠杆菌属）等。（肠杆菌属）等。407详细课资408详细课资三、硫素循环与细菌的金属滤沥三、硫素循环与细菌的金属滤沥409详细课资细菌滤沥（细菌冶金）细菌滤沥（细菌冶金）1化能自养细菌对矿物中的硫

273、或硫化物化能自养细菌对矿物中的硫或硫化物进行氧化产生再生酸性浸矿剂进行氧化产生再生酸性浸矿剂2酸性浸矿剂与矿石中的金属元素生成酸性浸矿剂与矿石中的金属元素生成硫酸盐硫酸盐3进一步反应。如置换反应进一步反应。如置换反应410详细课资四、磷的循环能溶解土壤中的磷酸钙或能溶解土壤中的磷酸钙或磷灰石的微生物较多。靠磷灰石的微生物较多。靠产酸作用促进磷酸钙溶解。产酸作用促进磷酸钙溶解。如硝化细菌和硫化细菌。如硝化细菌和硫化细菌。有机磷：植素、核酸和磷有机磷：植素、核酸和磷脂等，能分解这些物质的脂等，能分解这些物质的微生物更多蜡状、蕈状、微生物更多蜡状、蕈状、多粘芽孢杆菌、巨大芽孢多粘芽孢杆菌、巨大芽孢杆

274、菌等。杆菌等。水体中的可溶性磷酸盐浓水体中的可溶性磷酸盐浓度过大造成水体富营养化，度过大造成水体富营养化，进而严重污染水源。进而严重污染水源。生物体有机磷磷酸或可溶性磷酸盐不溶性磷酸盐产酸微生物的作用或磷肥生产与土壤中的盐基结合植被与微生物的吸收同化微生物的分解作用411详细课资第四节第四节 微生物与环境保护微生物与环境保护1 1 环境污染环境污染: :生态系统的结构、功能受外来有害因素的生态系统的结构、功能受外来有害因素的破坏而失衡，物质流、能量流无法正常运转。破坏而失衡，物质流、能量流无法正常运转。臭氧层空洞、物种灭绝、引用水缺乏等臭氧层空洞、物种灭绝、引用水缺乏等 2 2 先发展先发展后

275、治理后治理 苏州工业园区苏州工业园区3 3 利用微生物进行治理利用微生物进行治理412详细课资一、水体的污染一、水体的污染水资源污染日益严重水资源污染日益严重413详细课资富营养化：富营养化：水体水体中氮、磷等元素中氮、磷等元素含量过高而引起含量过高而引起水体表层的蓝细水体表层的蓝细菌和藻类过度生菌和藻类过度生长繁殖长繁殖414详细课资水华：淡水水体中的富营养化一些藻类产毒素水华：淡水水体中的富营养化一些藻类产毒素启东癌区启东癌区415详细课资赤潮：咸水水体中的富营养化赤潮：咸水水体中的富营养化416详细课资二、微生物处理污水二、微生物处理污水BOD(biochemical oxygen de

276、mand):BOD(biochemical oxygen demand):生化需生化需( (耗耗) )氧量，生物需氧氧量，生物需氧量。微生物氧化、分解一升水样中所含有机物时，所消耗的水量。微生物氧化、分解一升水样中所含有机物时，所消耗的水中溶解氧毫克数。中溶解氧毫克数。BODBOD5 5表示测定条件为在表示测定条件为在2020下下5 5昼夜。昼夜。COD(chemical oxygen demand)COD(chemical oxygen demand)化学需氧量，用强氧化剂氧化一化学需氧量，用强氧化剂氧化一升污水中中所含的有机物所消耗的氧的毫克数升污水中中所含的有机物所消耗的氧的毫克数TOD

277、(total oxygen demand):TOD(total oxygen demand):总需氧量，污水中能被氧化的物质总需氧量，污水中能被氧化的物质燃烧变成稳定氧化物所需的氧量燃烧变成稳定氧化物所需的氧量DO(dissolved oxygen):DO(dissolved oxygen):溶解氧量，溶解于水中的分子氧。溶解氧量，溶解于水中的分子氧。417详细课资曝曝气池气池完全混合曝完全混合曝气气法法活性污泥：由活细菌、原生动物及其它微生物组成的可吸附分解有机物或毒物的凝絮团加入活性污泥搅拌降解毒物沉淀418详细课资419详细课资生物转盘法生物转盘法主要利用生物膜原理生物膜：潮湿通气固体表

278、面生长的多种微生物而形成的菌膜，可氧化分解有机物或有毒物质。塑料板横轴生物转盘缓慢转动生物膜生长清除污染垃圾处理垃圾处理主要掩埋，或堆堆垃圾好氧生物反应器菌种(一些芽孢杆菌为主)木屑加入垃圾搅拌分解垃圾产气、残渣420详细课资三、沼气发酵三、沼气发酵秸秆利用：焚烧秸秆利用：焚烧联合收割机埋入地下联合收割机埋入地下秸秆秸秆饲料饲料-粪肥，堆肥，微生物反应粪肥，堆肥，微生物反应还田还田沼气沼气(加入秸秆或动物粪便等加入秸秆或动物粪便等)东北生态农业：种植东北生态农业：种植养殖养殖沼气发酵沼气发酵甲烷形成：产甲烷菌在厌氧条件下，利用氢气还原二氧化碳等碳甲烷形成：产甲烷菌在厌氧条件下，利用氢气还原二氧

279、化碳等碳源营养物，生成甲烷源营养物，生成甲烷1.水解：纤维素、淀粉水解：纤维素、淀粉单糖单糖丙酮酸；蛋白质丙酮酸；蛋白质氨基酸氨基酸2.产酸：有机酸分解产酸：有机酸分解乙酸、氢气等，产氢产乙酸细菌群乙酸、氢气等，产氢产乙酸细菌群3.产气：产甲烷，产甲烷菌群产气：产甲烷，产甲烷菌群421详细课资三、环境监测三、环境监测艾姆氏试验艾姆氏试验(Amestest)：利用细菌营养缺陷型的回复突变来检测：利用细菌营养缺陷型的回复突变来检测环境或食品中是否存在化学致癌剂环境或食品中是否存在化学致癌剂鼠伤寒杀门氏菌的组氨酸营养缺陷型菌株在基本培养基上不可生鼠伤寒杀门氏菌的组氨酸营养缺陷型菌株在基本培养基上不可

280、生长，发生回复突变可生长。长，发生回复突变可生长。在海洋中存在的发光细菌经过训化后，发光菌可以作为毒性的判在海洋中存在的发光细菌经过训化后，发光菌可以作为毒性的判断指标断指标,并逐步确定了酚、六价铬、氟、硫化物、并逐步确定了酚、六价铬、氟、硫化物、NH3、SO2等等不同毒物之间对发光细菌发光反应的抑制速率的差异；污染水质不同毒物之间对发光细菌发光反应的抑制速率的差异；污染水质对发光细菌的影响程度与标准毒物对发光细菌的影响程度与标准毒物HgCl2相对应的毒性等级，通相对应的毒性等级，通过测定发光细菌发光度的变化，量度被测水环境样品中由微生物、过测定发光细菌发光度的变化，量度被测水环境样品中由微生

281、物、重金属和有机污染物所造成的急性生物毒性。重金属和有机污染物所造成的急性生物毒性。本方法已被定为国家检测标准本方法已被定为国家检测标准422详细课资第十章第十章 传染传染与免疫与免疫研究内容：病原微生物与其宿主之间的相互关系。理论与实践意义：人类和动物传染病的防治，是微生物学发展的主要动力；免疫学是当前生命科学领域中发展最快、影响最大的学科之一，衍生出大量新的分支学科、边缘学科和应用学科；免疫学方法对生命科学的各个重要理论研究领域有极其重要的作用；免疫学方法和技术对各种疾病的临床诊断、法医检验、生化测定、医疗保健、生物制品的生产、肿瘤防治、定向药物的研制以及反细菌战等各项实际应用领域都有极其

282、重要的作用。423详细课资第一节 传染一、传染与传染病传染（infection）是指寄生物和宿主间发生相互关系的过程。具体内容：外源或内源的少量寄生物突破其宿主的“三道防线”后，在宿主的一定部位生长繁殖，并引起一系列病理生理过程，寄生物如果长期保持潜伏状态或亚临床的感染状态，传染病就不至于发生；如果环境条件有利于寄生物的大量繁殖，并随之产生大量的酶和毒素来损害其宿主，则宿主就患了传染病。二、决定传染结局的三个因素三、传染的三种可能结局隐性传染、带菌状态、显性传染（急性和慢性，局部和全身）424详细课资二、决定传染结局的三个因素病原菌：能否引起宿主疾病取决于它的毒力、侵入数量和侵入路径。毒力由侵

283、袭力和毒素组成。侵袭力包括吸附和侵入、繁殖和扩散、对宿主防御机能的抵抗力；毒素分为内毒素（endotoxin）和外毒素(exotoxin)。宿主的免疫力（immunity）：免疫是机体识别和排除抗原性异物的一种保护性功能。免疫功能包括：免疫防御(immunologic)、免疫稳定、免疫监视。宿主的免疫力包括：非特异性免疫和特异性免疫；特异性免疫又分为细胞免疫和体液免疫两种。环境因素：分为宿主环境（包括遗传、年龄，营养、精神、内分药物、针灸、锻炼等）和外界环境（气候、季节、温湿度、地理环境以及社会环境等）425详细课资第二节 非特异性免疫非特异性免疫的概念凡在生物进化过程中形成的天生即有、相对稳

284、定、无特殊针对性的对病原微生物的天然抵抗力，称为非特异性免疫或先天免疫。在人和高等动物中，主要由宿主的：屏障结构、吞噬细胞的吞噬功能、正常组织和体液中的抗菌物质、炎症反应等组成。正常体液中的抗菌物质有：补体和干扰素，以及溶菌酶、乙型溶素吞噬细胞杀菌素、组蛋白、白细胞素、血小板素、正铁血红素、精素、精胺碱和乳素等。426详细课资补体与干扰素补体：存在于正常人体或动物血清中的一组（11种）非特异性血清蛋白非特异性血清蛋白，主要是及球蛋白，是一类酶原，能被任何抗原抗体复合物激活被任何抗原抗体复合物激活，具有溶解细胞溶解细胞膜、杀灭病毒、促进吞噬细胞的吞噬膜、杀灭病毒、促进吞噬细胞的吞噬和和释放组胺释

285、放组胺等多种功能。不稳定，室温下数天或5630分钟即可灭活。干扰素：一类在同种细胞上具有抗病毒活性抗病毒活性的蛋白质，其活性的发挥又受细胞基因组的调节和控制，涉及RNA和蛋白质的合成。是脊椎动物细胞所产生的防御外来物质尤其是“有害核酸”入侵的物质。干扰素的抗病毒活性是广谱的。干扰素的抗病毒活性是广谱的。干扰素诱生剂有各种活的或灭活的病毒、人工合成的双链RNA、在细胞内繁殖的各种微生物、微生物产物、多聚物、低分子物质、细胞有丝分裂素和特异性免疫诱导等。427详细课资第三节 特异性免疫特异性免疫是生物个体在其后天活动中接触了相应的抗原后获得的，故又称获得性免疫（aquiredspecificimm

286、unity）.特点：获得性、特异性、体液免疫和细胞免疫及细胞介导免疫系统、个体差异获得方式：自动获得（感染、接种，终生或短期）被动获得（输血、输入淋巴细胞、注射血清组分等，新生儿从胎盘和初乳中获得）免疫应答：抗原有选择地识别其特异性淋巴细胞，继而触发一系列变化和产生免疫效应的生理过程。免疫刺激抗原识别抗原特异性淋巴细胞发生活化、增殖和分化表现出体液免疫或细胞免疫效应过程428详细课资辅助细胞（成熟的TH）活化的辅助细胞（效应性TH）免疫应答的类型和过程示意图抗原TD辅佐抗原细胞TI抗原呈递抗原成熟的TC、TD成熟的B细胞效应性TC、TD淋巴因子记忆性T细胞记忆性B细胞浆细胞执行细胞免疫功能抗体

287、（执行体液（Ig）免疫功能）感应阶段增殖和分化阶段效应阶段活化阶段+429详细课资本节内容一、免疫器官（略）二、免疫细胞及其在细胞免疫中的作用三、免疫分子及其在体液免疫中的作用430详细课资二、免疫细胞及其在细胞免疫中的作用免疫细胞：immunocyte，包括各类淋巴细胞、单核细胞、巨噬细胞和粒细胞等一切与免疫有关的细胞。免疫活性细胞：immunologicallycompetentcell，特指能特异地识别抗原，即能接受抗原的刺激，能特异地识别抗原，即能接受抗原的刺激，并随后进行分化、增殖和产生抗体或淋巴因子，并随后进行分化、增殖和产生抗体或淋巴因子，以发挥特异性免疫应答的一类细胞群。以发挥

288、特异性免疫应答的一类细胞群。种类：T淋巴细胞、B淋巴细胞、K细胞、NK细胞、N细胞、D细胞和单核吞噬细胞431详细课资三、免疫分子及其在体液免疫中的作用432详细课资第四节免疫学方法及应用讲述抗体反应的一般规律和介绍主要的抗原抗体反应，简介现代免疫标记技术。433详细课资一、一、抗原抗体反应的一般规抗原抗体反应的一般规律律434详细课资二、二、主要的抗原抗体反应主要的抗原抗体反应435详细课资三、三、现代免疫标记技术现代免疫标记技术436详细课资第五节生物制品及其应用（简介）一、一、人工自动免疫生物制品人工自动免疫生物制品人工被动免疫生物制品人工被动免疫生物制品437详细课资干扰素的作用机制宿

289、主细胞(A)病毒或干扰素诱生剂干扰素mRNA干扰素转译宿主细胞（A等）AVPmRNA休止的AVP病毒的dsRNA激活的AVP任何病毒感染后的宿主细胞（A等）病毒的mRNA钝化的mRNA病毒蛋白无法合成转译转译与膜上受体结合438详细课资微生物的分类和鉴定微生物的分类和鉴定定义：按微生物的亲缘把它们安排成条理清楚的各种分类单元或分类群的科学。任务：分类、鉴定、命名439详细课资第一节 通用分类单元种以上的系统分类单元界Kingdom门Phylum（或Division）亚门纲Class亚纲超目目Order亚目科Family亚科族亚族属Genus种Species440详细课资种的概念种的概念定义：种

290、是一个基本分类单位，是一大群表型特征高度相似、亲缘关系极其接近、与同属内其他种有明显差异的菌株的总称。在微生物中，一个种只能用该种内的一个典型菌株作为具体标本，它就是该种的模式种。新种：sp.nov.或nov.sp.，新被鉴定的种发表时应在其学名后标上sp.nov.的符号，新种发表前应将其模式菌株的培养物存放在一个永久性的保藏机构，并应允许人们从中取得。441详细课资微生物的学名微生物的学名命名：菌种的科学名称。菌种的学名是按照国际细菌命名法规命名的国际学术界公认，并通用的名称。命名原则：学名=属名+种的加词+（首次定名人）+现名定名人和鲜明定名年份规定与常识：属名应大写首字母、单数、可以组合

291、外而成。种的加词代表一个种的次要特征，首字小写442详细课资亚种以下的分类单元亚种以下的分类单元亚种（subspeciers）：种的进一步细分，一般指其某一民而稳定的特征与模式中不同的种常在种名、署名的加词后写上subsp.然后再写具体亚种的加词；变种（variety）：容易引起混乱；型form：使用中用型作为后缀；表示细菌菌株，现已作废；类群（group）：没有分类地位非正式地指定一组具有某些共同性状的生物；菌株（strain）：表示任何由一个独立分离的单细胞繁殖而成的纯种群体极其一切后代；实际上是一个微生物达到遗传性纯的标志。小种（race）：涵义较乱，在不同分支学科中由不同涵义；相（ph

292、ase）：自然界存在的微生物交互变异的一定阶段；态（state）：通常指微生物的菌落变异状态。443详细课资第二节 微生物在自然界的地位生物的界级分类学说：是在认识发展过程中存在的对生物分类的不同阶段的不同观点。如：二界系统、三界系统、四界系统、五界系统、六界系统和三原界系统三原界系统是1978年由R.H.Whittaker和L.Margulis提出的。所有生物存在一个共同祖先，由它分三条进化路线，就形成了三个原界：古细菌原界（Archaebacter）、真细菌原界、真核生物原界提出了内共生学说，主要是Margulis的贡献444详细课资三原界系统示意图三原界系统示意图445详细课资第三节 各

293、大类微生物的分类系统纲要原核生物分类系统纲要伯杰氏系统细菌学手册真菌界分类系统很多，各国采用不同的系统，比较混乱。近年来为较多人接受的是Ainsworth的纲要。446详细课资第四节 微生物的鉴定主要步骤：纯化、测定一系列必要的指标、查找权威性鉴定手册鉴定技术的不同水平：细胞的形态和习性：形态特征、运动、酶反应、营养要求及生长条件等细胞组分水平：细胞壁成分、氨基酸库、脂类、醌类、光合色素等的分析蛋白质水平：氨基酸序列分析、凝胶电泳和血清学反应等基因或DNA水平：核酸分子杂交、（G+C）mol%、转化和转导、16SrRNA寡核苷酸族分分析、DNA或RNA核苷酸序列分析等447详细课资数值分类法数

294、值分类法即统计分类法，在200年前M.Adanson（17271806，法国植物学家）发表的分类原理基础上结合现代计算机技术发展而来的。主要观点：在一个分类群中，其所含信息量越大，即分类所依据的性状越多，其分类效果也越好；顺序建立自然分类单元时，每个性状都是等权的；任何两分类实体间的整体相似性，都是由每一对的相似性计算而来的；能够由类群间相似性的差异识别不同的分类实体；如果给予有关进化途径和机制的某些假定，可以从组群的分类学结构或从性状相关上作出种系发生的推论；分类学应作为一门经验科学来看待和实践；数值分类学是以表象相似性为基础的。448详细课资数值分类的基本步骤数值分类的基本步骤计算两菌株间

295、的相似系数Ssm=SJ=列出相似度矩阵将矩阵图转换成树状图a+da+b+c+daa+b+c449详细课资6大类原核生物的主要特性大类原核生物的主要特性细菌细菌放线菌放线菌蓝细菌蓝细菌支原体支原体立克次氏立克次氏体体衣原体衣原体革兰氏染革兰氏染色色G+或或G-G+G-G-G-G-主要繁殖主要繁殖方式方式二分裂二分裂分生孢子分生孢子链丝段链丝段二分裂二分裂二分裂二分裂二分裂二分裂叶绿素叶绿素a不含不含不含不含含含不含不含不含不含不含不含细胞壁细胞壁肽聚糖肽聚糖肽聚糖肽聚糖肽聚糖肽聚糖无细胞壁无细胞壁肽聚糖肽聚糖肽聚糖肽聚糖滤过性滤过性无无无无无无有有无无有有培养方法培养方法人工培养人工培养基基人工培养基人工培养基人工培养人工培养基基人工培养基人工培养基宿主细胞宿主细胞宿主细胞宿主细胞产生产生ATP系统系统有有有有有有有有有有无无450详细课资