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1、第十三章第十三章微生物的应用微生物的应用1微生物接种剂微生物接种剂2微生物农药微生物农药3微生物与农村有机废物处理微生物与农村有机废物处理4微生物与城市污水处理微生物与城市污水处理5污染物的生物治理污染物的生物治理6血清学技术的原理血清学技术的原理供肥能力强，效率高，有竞争力。供肥能力强，效率高，有竞争力。v经经过过严严格格检检验验，证证明明对对植植物物有有益益而而无无害害，更更不能是人畜的条件致病菌。不能是人畜的条件致病菌。v菌菌剂剂的的应应用用效效果果要要有有田田间间试试验验报报告告；有有效效菌菌数要达标。数要达标。v用后即有利于增产，又不污染环境。用后即有利于增产，又不污染环境。一、微生
2、物接种剂一、微生物接种剂v生物肥料生物肥料(biofertilizers)（细菌肥料（细菌肥料(bacterialfertilizers)或菌剂）：或菌剂）：利用有益微生物为植物提供有效养料和促进生长的利用有益微生物为植物提供有效养料和促进生长的微生物接种剂（微生物接种剂（microbialinoculants）。）。与化肥的区别：不是直接作为养料或药物，而与化肥的区别：不是直接作为养料或药物，而是通过大量繁殖和旺盛的代谢作用，才能起到供肥是通过大量繁殖和旺盛的代谢作用，才能起到供肥作用。作用。所用吸附剂的种类所用吸附剂的种类（1）草炭和土壤；）草炭和土壤；（2）植物材料，包括谷壳粉、蔗渣、玉
3、米穗轴）植物材料，包括谷壳粉、蔗渣、玉米穗轴粉、腐熟堆肥等；粉、腐熟堆肥等；（3）惰性无机和有机材料，如蛭石、珍珠石、）惰性无机和有机材料，如蛭石、珍珠石、粉末磷灰石、硫酸钙、聚丙酰胺胶粒。粉末磷灰石、硫酸钙、聚丙酰胺胶粒。接种剂的种类及应用接种剂的种类及应用1.根瘤菌剂根瘤菌剂（1）种子拌菌）种子拌菌（2）土壤混菌）土壤混菌（3）种子包衣技术）种子包衣技术2.固氮细菌制剂固氮细菌制剂3.促生细菌（促生细菌（PGPR）4.菌根菌剂菌根菌剂根瘤菌剂应用时间根瘤菌剂应用时间v播种前播种前v播种时播种时v播种后播种后 二、微生物农药二、微生物农药概念：经研究、筛选出的概念：经研究、筛选出的控制病虫害
4、能力控制病虫害能力强、效率高、对人畜无害的优良微生物菌强、效率高、对人畜无害的优良微生物菌种种所做成的所做成的制剂制剂。种类：种类：细菌杀虫剂、真菌杀虫剂、病毒杀细菌杀虫剂、真菌杀虫剂、病毒杀虫剂、杀虫抗生素虫剂、杀虫抗生素 特点：特点：专化性强专化性强；对人、畜、；对人、畜、天天敌无毒害；敌无毒害；不污染环境。不污染环境。细菌杀虫剂细菌杀虫剂-特点特点a)从从口器侵入口器侵入：可通过喷射接种到叶面；：可通过喷射接种到叶面；b)中毒后，幼虫停止取食、麻痹；中毒后，幼虫停止取食、麻痹；c)组织液化、全身瘫痪，虫体软化、腐烂、组织液化、全身瘫痪，虫体软化、腐烂、变黑；变黑；d)有有粘液粘液分泌；分
5、泌；e)有臭味有臭味。细菌杀虫剂细菌杀虫剂-杀虫机理杀虫机理晶体毒素（晶体毒素（-内毒素）：是一种蛋白质晶体，完整的伴内毒素）：是一种蛋白质晶体，完整的伴孢晶体无毒性，当被敏感的昆虫幼虫吞食后，产生毒性：孢晶体无毒性，当被敏感的昆虫幼虫吞食后，产生毒性：伴孢晶体伴孢晶体昆虫碱性肠液昆虫碱性肠液-内毒素内毒素毒性肽毒性肽碱溶液水解碱溶液水解苏云金杆菌苏云金杆菌-外毒素：分泌于孢外的一种腺嘌呤核苷酸的衍生物。外毒素：分泌于孢外的一种腺嘌呤核苷酸的衍生物。（苏云金素或蝇毒素）（苏云金素或蝇毒素）水溶性、热稳定性、杀虫谱广。水溶性、热稳定性、杀虫谱广。（121，15分钟）分钟）产生卵磷脂酶产生卵磷脂酶
6、C、几丁质酶、叶蜂毒素等有效成分。、几丁质酶、叶蜂毒素等有效成分。芽孢v具有广谱的杀螨杀虫活性具有广谱的杀螨杀虫活性v击倒速度快，持效期长击倒速度快，持效期长v消灭抗药性害虫效果明显消灭抗药性害虫效果明显v对人畜安全，不污染环境对人畜安全，不污染环境v使用成本低。使用成本低。阿维菌素的优点阿维菌素的优点真菌杀虫剂真菌杀虫剂-特点特点从从表皮侵入表皮侵入；感染后虫体感染后虫体呆滞呆滞，口土黄水；，口土黄水；虫虫体表面长霉体表面长霉；虫体虫体僵硬僵硬；有各种有各种颜色颜色。白浆菌和绿浆菌的应用较多，已成为白浆菌和绿浆菌的应用较多，已成为商品销售：白浆菌防松毛虫；玉米螟等。商品销售：白浆菌防松毛虫；
7、玉米螟等。昆虫病毒昆虫病毒病毒病的特征：病毒病的特征：A.感染后，虫体行动迟缓，食欲减退；感染后，虫体行动迟缓，食欲减退；B.虫体体节肿胀，病体不臭；虫体体节肿胀，病体不臭；C.将死时爬上植物高处，以腹足悬挂，呈倒将死时爬上植物高处，以腹足悬挂，呈倒“V”形形或以尾足倒挂。或以尾足倒挂。D.专化性强：如小菜蛾病毒只对一个种起作用。专化性强：如小菜蛾病毒只对一个种起作用。E.病毒杀虫剂的类型：病毒杀虫剂的类型：核型多角体病毒、质型多角体病毒、颗粒体病毒、核型多角体病毒、质型多角体病毒、颗粒体病毒、无包含体病毒无包含体病毒病毒杀虫剂未能在生产上应用的原因病毒杀虫剂未能在生产上应用的原因v需通过寄主
8、昆虫才能繁殖，培养困难需通过寄主昆虫才能繁殖，培养困难v专性强，杀虫谱太窄专性强，杀虫谱太窄v使昆虫致死的时间太长使昆虫致死的时间太长抗生素和抗菌谱抗生素和抗菌谱抗生素抗生素：微生物在生命活动的过程中产生，：微生物在生命活动的过程中产生，并能在并能在较低浓度较低浓度下有下有选择性选择性地抑制或杀灭它地抑制或杀灭它种微生物的种微生物的次生代谢产物次生代谢产物。抗菌谱抗菌谱：对一种抗生素敏感的病原菌的种类：对一种抗生素敏感的病原菌的种类称为该抗生素的抗菌谱。如：称为该抗生素的抗菌谱。如：G+菌对青霉菌对青霉素敏感；链霉素对素敏感；链霉素对G+、G-和结核杆菌有特效。和结核杆菌有特效。抗生素在农业上
9、的应用抗生素在农业上的应用防治植物病害：如防治植物病害：如灭瘟素灭瘟素和和春日霉素春日霉素对防治对防治稻瘟病稻瘟病很有效；很有效；井冈霉素井冈霉素防治防治稻纹枯病稻纹枯病有效。有效。杀虫杀螨：杀虫杀螨：杀蚜素杀蚜素可可杀蚜虫杀蚜虫；杀螨素杀螨素可可杀螨虫杀螨虫；除草：除草：茴香霉素茴香霉素可用于除可用于除稗草稗草。堆肥材料按性质分：堆肥材料按性质分：v不易分解的物质，如秸杆、杂草等。不易分解的物质，如秸杆、杂草等。v促进分解的物质，如人畜粪尿、石灰、草木灰促进分解的物质，如人畜粪尿、石灰、草木灰等。等。v吸收性强的物质，主要是加入一些粉碎性的黏吸收性强的物质，主要是加入一些粉碎性的黏土、草炭、
10、秸杆或锯末，以吸收腐解过程中释土、草炭、秸杆或锯末，以吸收腐解过程中释放出来的溶液，以避免养分的流失。放出来的溶液，以避免养分的流失。三、微生物与农村有机废物处理三、微生物与农村有机废物处理v原料处理原料处理:植物秸杆类的原料，应先切碎并压裂。植物秸杆类的原料，应先切碎并压裂。有利行吸收水分有利行吸收水分切碎的目的切碎的目的控制适宜的通气状况控制适宜的通气状况微生物利用的养料容易微生物利用的养料容易渗出渗出,使微生物使微生物迅速发展迅速发展.v水分、通气与保温水分、通气与保温v堆制和泥封堆制和泥封v翻堆翻堆堆肥的制作步骤堆肥的制作步骤有机肥料积制的微生物学过程有机肥料积制的微生物学过程 v发热
11、发热阶段阶段v高温高温阶段阶段v降温降温阶段阶段v腐熟保肥腐熟保肥阶段阶段发热阶段发热阶段v好气条件下，好气条件下，易分解的有机物易分解的有机物（如糖、淀粉（如糖、淀粉和蛋白质）迅速分解，和蛋白质）迅速分解，产生大量热能产生大量热能。v中温、好气性微生物为主中温、好气性微生物为主。最常见的是一些。最常见的是一些无芽孢细菌、芽孢细菌和霉菌。无芽孢细菌、芽孢细菌和霉菌。v几天之内，达几天之内，达50以上。以上。高温阶段高温阶段1v复杂的有机物质复杂的有机物质（如纤维素、半纤维素（如纤维素、半纤维素和果胶质）被分解，形成腐殖质。和果胶质）被分解，形成腐殖质。v好热性微生物占优势好热性微生物占优势（包
12、括细菌、放线（包括细菌、放线菌和真菌）菌和真菌）高温阶段高温阶段2v60，几乎全部，几乎全部好热性真菌好热性真菌停止活动，停止活动，好热好热性放线菌、好热性芽孢杆菌和梭菌性放线菌、好热性芽孢杆菌和梭菌的活动占的活动占优势。优势。v许多好热性微生物（包括细菌、放线菌和真许多好热性微生物（包括细菌、放线菌和真菌）是分解菌）是分解纤维素纤维素和和果胶类物质果胶类物质能力很强的能力很强的种类，因此在高温阶段，纤维素和果胶类物种类，因此在高温阶段，纤维素和果胶类物质旺盛分解。质旺盛分解。高温阶段高温阶段3v70大多数大多数好热性微生物大量死亡或转入休眠状好热性微生物大量死亡或转入休眠状态态，分解作用减弱
13、，产生的热能减少，当产生的热，分解作用减弱，产生的热能减少，当产生的热量小于堆肥散发的热量时，堆温开始下降。量小于堆肥散发的热量时，堆温开始下降。v低于低于70时，进入下一个温度升降的循环。堆温处时，进入下一个温度升降的循环。堆温处于一个自然调节的延续较久的高温期（于一个自然调节的延续较久的高温期（维持在维持在50以上以上），堆肥材料能在几个星期或），堆肥材料能在几个星期或2-3个月达到适于个月达到适于施用的腐熟状态。施用的腐熟状态。降温阶段降温阶段v微生物的生命活动减弱，产热量减少，温度微生物的生命活动减弱，产热量减少，温度逐渐下降。逐渐下降。v当温度下降到当温度下降到40以下以下时，中温性
14、微生物代时，中温性微生物代替了好热性微生物成为优势种类。替了好热性微生物成为优势种类。注意：如果降温阶段来得太早，表明堆制条件不够理想，注意：如果降温阶段来得太早，表明堆制条件不够理想，植物性材料还没有充分分解，可以翻堆，将堆积材料拌匀，植物性材料还没有充分分解，可以翻堆，将堆积材料拌匀，再次封堆。这样可以产生第二次发热升温，有利于植物性再次封堆。这样可以产生第二次发热升温，有利于植物性材料的充分分解。材料的充分分解。腐熟保肥阶段腐熟保肥阶段v主要任务：保存已形成的主要任务：保存已形成的腐殖质腐殖质和和植物植物养料养料（尤其是（尤其是氮素养料氮素养料）。）。v方法：方法：压紧堆肥，造成厌气状态
15、压紧堆肥，造成厌气状态。v堆肥物质进一步缓慢腐解，成为与土壤堆肥物质进一步缓慢腐解，成为与土壤腐殖质十分相近的物质。腐殖质十分相近的物质。v处理有机废弃物和制造肥料处理有机废弃物和制造肥料v通过高温阶段杀灭各种病原菌。通过高温阶段杀灭各种病原菌。v堆肥是制造微生物有机肥的简便而有效堆肥是制造微生物有机肥的简便而有效的方法，有益于生态农业的发展。的方法，有益于生态农业的发展。v堆肥是微生物的一个重要资源库。堆肥是微生物的一个重要资源库。堆肥的农业及生态学意义：堆肥的农业及生态学意义：沼气发酵的几个阶段沼气发酵的几个阶段） 发酵的第一阶段：发酵的第一阶段： 多聚物多聚物（多糖、蛋白质、核酸和脂类）
16、（多糖、蛋白质、核酸和脂类） 初级发酵菌初级发酵菌 寡聚物和单体寡聚物和单体（糖、氨基酸、嘌呤、嘧（糖、氨基酸、嘌呤、嘧啶、脂肪酸和甘油）啶、脂肪酸和甘油） 水解酶水解酶 发酵为脂肪酸、琥珀酸、乳酸、醇类等发酵为脂肪酸、琥珀酸、乳酸、醇类等） 第二阶段：第二阶段： 两碳原子及以上的脂肪酸、醇类、两碳原子及以上的脂肪酸、醇类、支链脂肪酸和芳香脂肪酸支链脂肪酸和芳香脂肪酸 次级发酵菌次级发酵菌 乙酸、二氧化碳、氢和甲酸乙酸、二氧化碳、氢和甲酸） 第三阶段：第三阶段： 一碳化合物、氢和乙酸一碳化合物、氢和乙酸 甲烷产生菌甲烷产生菌 甲烷甲烷 直接直接 第一阶段形成的乙酸、第一阶段形成的乙酸、H H2
17、 2和和 COCO2 2 甲烷甲烷v初级发酵菌初级发酵菌v氧化氢的甲烷产生菌氧化氢的甲烷产生菌v裂解乙酸的甲烷产生菌裂解乙酸的甲烷产生菌v次级发酵菌次级发酵菌v同型乙酸产生菌同型乙酸产生菌沼气发酵过程中的微生物菌群：沼气发酵过程中的微生物菌群：四、微生物与城市污水处理四、微生物与城市污水处理 v一级处理一级处理（PrimaryTreatment）去除去除固体物、油脂和泥沙固体物、油脂和泥沙，并对工厂排出的污水进，并对工厂排出的污水进行中和和调节。行中和和调节。v二级处理二级处理（SecondaryTreatment）用微生物代谢活动去除污水中用微生物代谢活动去除污水中可溶性的有机物可溶性的有机
18、物。v三级处理三级处理（TertiaryTreatment）去除那些微生物去除那些微生物无法降解的污染物和无机营养物无法降解的污染物和无机营养物，如含氮和含磷的无机盐以及生物量。如含氮和含磷的无机盐以及生物量。生物法生物法v生物法净化污水就是利用微生物的生物法净化污水就是利用微生物的活动去掉污水中的有毒物质。活动去掉污水中的有毒物质。污水生物处理方法污水生物处理方法v需氧型需氧型曝气池和活性污泥法曝气池和活性污泥法生物膜法生物膜法氧化塘法氧化塘法v厌氧型厌氧型厌氧消化法厌氧消化法土地处理法土地处理法需氧处理需氧处理v是利用好氧性微生物的活动，将污水中是利用好氧性微生物的活动，将污水中的有机物氧
19、化，最后生成的有机物氧化，最后生成CO2、水、硝、水、硝酸盐、硫酸盐等简单的无机物，使污水酸盐、硫酸盐等简单的无机物，使污水得到净化。得到净化。活性污泥设施的内部构造活性污泥设施的内部构造活性污泥：活性污泥：就是以需氧性细菌为主体的微生物与水就是以需氧性细菌为主体的微生物与水中的悬浮物质、胶体物质聚集在一起形成的中的悬浮物质、胶体物质聚集在一起形成的肉眼可见的絮状颗粒，也称絮凝体（肉眼可见的絮状颗粒，也称絮凝体（floc）活性污泥的特点活性污泥的特点v吸附力强吸附力强v分解力强分解力强v良好沉降性：静置时能立即凝聚成较大的绒粒而沉降良好沉降性：静置时能立即凝聚成较大的绒粒而沉降vpH缓冲力强，
20、适应性强。缓冲力强，适应性强。菌群菌群v细菌细菌v腐生的原生动物腐生的原生动物v捕食性原生动物，如纤毛虫捕食性原生动物，如纤毛虫厌氧处理法厌氧处理法v是在水中没有空气、缺乏溶解氧的情况是在水中没有空气、缺乏溶解氧的情况下，利用厌氧微生物分解污水中的有机下，利用厌氧微生物分解污水中的有机物，分解后的最终产物是甲烷、物，分解后的最终产物是甲烷、CO2、N2、H2S和和NH3等。等。v其分解过程是：有机物（芽孢杆菌）其分解过程是：有机物（芽孢杆菌）小有机物（甲烷细菌）小有机物（甲烷细菌）甲烷、甲烷、CO2等气体等气体vBOD(生物需氧量生物需氧量BiologicalOxygenDemand)是指是指
21、水中的污染物在好气性微生物的作用下，进行氧化分水中的污染物在好气性微生物的作用下，进行氧化分解时所消耗的氧量。解时所消耗的氧量。vCOD(化学需氧量化学需氧量ChemicalOxygenDemand)是指用是指用强氧化剂强氧化剂(K2Cr2O7或或KmnO4)使被测水样中的有机物进使被测水样中的有机物进行化学氧化时所消耗的氧量。行化学氧化时所消耗的氧量。vTOD(总需氧量总需氧量TotaloxygenDemand)：全部有机物：全部有机物被彻底氧化所消耗氧量的计算值。被彻底氧化所消耗氧量的计算值。水污染程度与进化指标水污染程度与进化指标城市污水处理厂中的活性污泥设施城市污水处理厂中的活性污泥设
22、施曝气池（曝气池（ Aeration tank ）曝气池（曝气池（ Aeration tank ）沉淀池沉淀池（ setting tank ）水质净化后排出水质净化后排出饮用水的进一步净化饮用水的进一步净化河流污染河流污染剧毒农药污染剧毒农药污染7水井水井浏阳永安浏阳永安3000村民饮村民饮水成问题水成问题五、污染物的生物治理五、污染物的生物治理Aqua卫星卫星11月月17日下午拍摄的卫日下午拍摄的卫星照片显示，灰色浓密烟雾笼罩中星照片显示，灰色浓密烟雾笼罩中国东部黄河滨海平原地区，部分已国东部黄河滨海平原地区，部分已扩散至临近的黄海上空扩散至临近的黄海上空四川内江遭受严重污染四川内江遭受严重
23、污染6万人饮万人饮“毒水毒水”污染物的生物治理污染物的生物治理生物治理（生物治理（bioremediation):利用生物利用生物（主要是（主要是微生物微生物）去除土壤和水域中的）去除土壤和水域中的污染物污染物和和有毒物质有毒物质。一般而言，一般而言，环境中的微生物环境中的微生物是进行生物修复是进行生物修复的主力军；的主力军；1974年，第一株用于降解渗漏石年，第一株用于降解渗漏石油的油的假单胞杆菌假单胞杆菌被申请了专利，随后就不断被申请了专利，随后就不断有降解特殊化合物的微生物被发现和应用。有降解特殊化合物的微生物被发现和应用。生物治理用于石油产品的生物降解生物治理用于石油产品的生物降解v石
24、油泄漏石油泄漏v汽油的溢出或泄漏汽油的溢出或泄漏v其他燃料（如军用燃料）的溢出或泄漏其他燃料（如军用燃料）的溢出或泄漏有毒化学物品倾倒入水体有毒化学物品倾倒入水体 白腐真菌侧胞霉（白腐真菌侧胞霉（phanerochaete）能降解能降解农药农药（DDT）、火药（）、火药（TNT）、多核芳香族化合物（苯）、多核芳香族化合物（苯并荜）及塑料（聚乙烯）并荜）及塑料（聚乙烯）等。等。生物治理需要什么样的微生物？生物治理需要什么样的微生物？v可降解碳氢化合物可降解碳氢化合物v生长快生长快和和保藏易保藏易v能在不利条件下生长和发挥作用能在不利条件下生长和发挥作用v能协助进行生物乳化作用（能协助进行生物乳化
25、作用（bioemulsification) v不会产生二次污染不会产生二次污染生物治理面临的困境生物治理面临的困境v目标微生物在实验室目标微生物在实验室难培养难培养v环境中其他环境中其他有毒物质的毒害有毒物质的毒害v营养缺乏营养缺乏v氧气不足氧气不足生物治理的方法生物治理的方法v改善土壤的改善土壤的通气通气状况状况v添加氮素和磷素添加氮素和磷素养分养分v添加可降解目标物质的特殊添加可降解目标物质的特殊微生物制剂微生物制剂六、血清学技术原理六、血清学技术原理 v抗体（抗体（Antibody，Ab）：是脊椎：是脊椎动物的动物的免疫淋巴细胞免疫淋巴细胞在在抗原物抗原物的的大量侵入下产生的大量侵入下产
26、生的专性免疫球蛋专性免疫球蛋白白，能和入侵的抗原物发生，能和入侵的抗原物发生专性专性结合结合反应。存在与反应。存在与血清血清中。中。抗原抗原是一类能刺激人和动物机体产是一类能刺激人和动物机体产生生抗体抗体或或致敏淋巴细胞致敏淋巴细胞，并能与这，并能与这些产物在体内或体外发生些产物在体内或体外发生特异性反特异性反应应的物质。的物质。两种特性：两种特性：（1）免疫原性或抗原性；）免疫原性或抗原性；（2）反应原性。）反应原性。抗原的性质抗原的性质v异物性（外源高分子化合物）异物性（外源高分子化合物）v分子量大于分子量大于10000v具有免疫原性具有免疫原性v具有反应原性：能与免疫产物特异性具有反应原
27、性：能与免疫产物特异性结合结合v完整性完整性抗原的种类抗原的种类v完全抗原完全抗原：即具有免疫原性又具有反应原性的抗：即具有免疫原性又具有反应原性的抗原。如细菌、病毒、毒素、血清、酪蛋白、卵蛋白、原。如细菌、病毒、毒素、血清、酪蛋白、卵蛋白、花粉蛋白等花粉蛋白等v不完全抗原（半抗原）不完全抗原（半抗原）：是指不能单独刺激机：是指不能单独刺激机体产生抗体，若与蛋白质结合即可成为完全抗原的体产生抗体，若与蛋白质结合即可成为完全抗原的物质。如低分子药物、脂类和多糖（细菌荚膜多糖物质。如低分子药物、脂类和多糖（细菌荚膜多糖体）。这种抗原具有反应原性，缺乏免疫原性。体）。这种抗原具有反应原性，缺乏免疫原
28、性。vO-抗原抗原存在于细胞壁表面，由蛋白质、多糖和类脂组成；存在于细胞壁表面，由蛋白质、多糖和类脂组成；v体体抗抗原原(somaticantigen),是是细细胞胞内内外外全全部部抗抗原原成成分分的的总总称称，它它们反映细菌种类和菌株的特定差异性；们反映细菌种类和菌株的特定差异性；vK-抗原，即荚膜抗原，为多糖或多肽，免疫原性较差；抗原，即荚膜抗原，为多糖或多肽，免疫原性较差；vH-抗抗原原，即即鞭鞭毛毛抗抗原原，为为蛋蛋白白质质，易易受受热热（100，30min）或被乙醇破坏，能保存在或被乙醇破坏，能保存在0.1%-0.2%甲醛生理盐水中；甲醛生理盐水中；v毒毒素素抗抗原原，分分为为外外毒
29、毒素素和和内内毒毒素素两两大大类类，前前者者抗抗原原性性很很强强，后后者较弱。者较弱。细菌抗原细菌抗原抗体抗体v抗体抗体(antibody,Ab)(antibody,Ab)：是由于抗原刺激人是由于抗原刺激人或动物所产生的，具有特异性的免疫球蛋或动物所产生的，具有特异性的免疫球蛋白白(immunoglobulin,ig)(immunoglobulin,ig)，抗体在体外可，抗体在体外可与相应的抗原特异性的结合而发生肉眼可与相应的抗原特异性的结合而发生肉眼可见反应，在体内与病原微生物相结合，就见反应，在体内与病原微生物相结合，就起抗感染作用。起抗感染作用。四肽链四肽链重链重链轻链轻链氨基端氨基端羧
30、基端羧基端可变区可变区恒定区恒定区H链和链和L链的一部分是恒定的，另一部分是变化的，后者决定抗原、抗体反应的专一性。链的一部分是恒定的，另一部分是变化的，后者决定抗原、抗体反应的专一性。人体内的五种抗体人体内的五种抗体抗传染免疫抗传染免疫非特异性免疫非特异性免疫v生理屏障生理屏障v吞噬作用吞噬作用v正常体液因素：溶菌酶、干扰素和补体系统正常体液因素：溶菌酶、干扰素和补体系统特异性免疫特异性免疫v体液免疫体液免疫v细胞免疫细胞免疫抗体的产生抗体的产生 v首先是在骨髓中产生首先是在骨髓中产生淋巴细胞的前体细胞淋巴细胞的前体细胞，前体细胞分化为许多群，其中有一群称为前体细胞分化为许多群，其中有一群称
31、为B淋淋巴细胞巴细胞。在特定抗原的刺激下，。在特定抗原的刺激下，B淋巴细胞分淋巴细胞分化产生化产生浆细胞浆细胞。v浆细胞产生大量的浆细胞产生大量的抗体球蛋白抗体球蛋白，分泌到血液，分泌到血液和其它体液中去，称为和其它体液中去，称为体液抗体体液抗体。v从血液制备血清，含有大量抗体的血清称为从血液制备血清，含有大量抗体的血清称为抗血清抗血清。浆细胞浆细胞抗体抗体产生产生抗原刺激抗原刺激B淋巴细胞淋巴细胞免疫效应免疫效应抗原的专一性抗原的专一性 v抗原物可能含有一种或多种抗原因子，进入抗原物可能含有一种或多种抗原因子，进入动物体内，诱发能与抗原物所含抗原因子起动物体内，诱发能与抗原物所含抗原因子起专
32、性反应专性反应的抗体的大量产生的抗体的大量产生.这种专性反应是这种专性反应是稳定稳定的，具有的，具有极高的识别力极高的识别力。v例如：伤寒杆菌刺激产生的抗体，只能与伤例如：伤寒杆菌刺激产生的抗体，只能与伤寒杆菌发生专性结合，不能与痢疾杆菌结合。寒杆菌发生专性结合，不能与痢疾杆菌结合。抗原抗体反应的一般特点抗原抗体反应的一般特点v特异性特异性v抗原与抗体是分子表面的结合抗原与抗体是分子表面的结合v抗原与抗体是按一定的分子比例结合的抗原与抗体是按一定的分子比例结合的v抗原抗体反应分两个阶段，但期间无明抗原抗体反应分两个阶段，但期间无明显界限显界限v影响抗原抗体反应的因素：电解质、温影响抗原抗体反应
33、的因素：电解质、温度、酸碱度度、酸碱度抗原物及血清学鉴定抗原物及血清学鉴定 v具有抗原性的物质都是具有抗原性的物质都是生物大分子生物大分子，主要是，主要是蛋白质的蛋白质的复合物复合物。v有有些小分子化合物些小分子化合物不能刺激抗体的产生，但不能刺激抗体的产生，但对特定的抗体能产生抗原、抗体结合反应，对特定的抗体能产生抗原、抗体结合反应，它们是抗原物的它们是抗原物的决定官能团决定官能团或其或其类似物类似物，称，称为为半抗原半抗原。血清学技术血清学技术v凝集反应凝集反应 v沉淀反应沉淀反应v免疫电泳免疫电泳v荧光抗体荧光抗体v金属结合抗体金属结合抗体v酶联免疫电泳（酶联免疫电泳（ELISA)v放射
34、免疫测定放射免疫测定v单克隆抗体技术单克隆抗体技术凝集反应凝集反应 v定义：细菌、红细胞等定义：细菌、红细胞等颗粒性抗原颗粒性抗原与其特异与其特异性抗体结合后，在有性抗体结合后，在有电解质存在电解质存在时，互相凝时，互相凝聚成肉眼可见的聚成肉眼可见的凝集小块凝集小块，称为凝集反应，称为凝集反应沉淀反应沉淀反应v定义：定义：可溶性抗原可溶性抗原，如细菌的外毒素、内毒，如细菌的外毒素、内毒素、病毒等可溶性抗原与相应抗体结合，在素、病毒等可溶性抗原与相应抗体结合，在适量电解质适量电解质参与下，聚合成肉眼可见的参与下，聚合成肉眼可见的沉淀沉淀物物。v多价的抗原物和抗体蛋白的结合是多比例的多价的抗原物和
35、抗体蛋白的结合是多比例的，一个抗原物粒子可以只和一个抗体分子结合，一个抗原物粒子可以只和一个抗体分子结合，也可以和几十个抗体分子结合。也可以和几十个抗体分子结合。荧光抗体荧光抗体v酶联免疫电泳（酶联免疫电泳（ELISA)单单克克隆隆抗抗体体（monoclonalantibody）:由由单单个个免免疫疫浆浆细细胞胞分分裂裂而而来来的的纯纯细细胞胞系系产产生生的的抗抗体体。在在应应用用上上单单克克隆隆抗抗体体的的特特异异性性很高。很高。多多克克隆隆抗抗血血清清(polyclonalantiserum)：按常规方法制备的含混合抗体的血清。：按常规方法制备的含混合抗体的血清。 多克隆多克隆单克隆单克隆含含识识别别抗抗原原上上许许多多定定子的抗体子的抗体含多类抗体含多类抗体制制备备时时需需要要高高度度纯纯净净抗原抗原重现性和稳定性差重现性和稳定性差仅仅含含识识别别一一种种抗抗原原定定子的抗体子的抗体仅含一类抗体仅含一类抗体制制备备时时可可用用非非纯纯净净抗抗原原重现性好重现性好
