微生物学复习提纲

1、微生物学复习提纲一、绪论1、微生物学创立的年代（ 19 世纪 50年代），主要奠基人（巴斯德、科赫）2、什么是微生物？微生物是指需借显微镜才能观察到的一群微小生物的总称，它是一大群种类各异独立生活的生物体。3、微生物的主要类群有哪些？无细胞结构不能独立生活的病毒、亚病毒，原核细胞结构的真细菌、古生菌和有真核细胞结构的真菌。4、微生物在生命世界中的位置？5、五界系统和三域学说 细菌域，古生菌域，真核生物域二、微生物的形态与结构 （一）原核微生物1、 原核微生物：是指一大类不具有细胞核膜、只有核区的裸露DNA勺原始单细 胞生物，核区内一般只有闭合环状的 DNA。2、三菌三体：细菌、放线菌、蓝细菌；

2、支原体、衣原体、立克次氏体 支原体：没有细胞壁；衣原体：能量寄生（不含产能系统）3、细菌的大小：直径约 0.5-2 叩,长度约0.5-10卩m4、细菌的细胞壁：细胞壁是细菌外表面的一种坚韧而具有弹性的结构层。结构与功能 功能是保护细胞免受机械性或渗透压的破坏； 维持细胞特定外 形；协助鞭毛运动，为鞭毛运动提供可靠的支点；作为细胞内外物质交换的 第一屏障，阻止胞内外大分子或颗粒状物质通过； 为正常的细胞分裂所必需； 决定细菌的抗原性、致病性和对噬菌体的特异敏感性；与细菌的革兰氏染色 反应密切相关。革兰氏阳性细菌与阴性细菌的区别： 革兰氏阳性菌的细胞壁较厚，为20-80nm,主要成分肽聚糖有15-

3、50层，占细胞壁干重的 40%-95%还含有磷壁酸。革兰氏阴性菌的细胞壁较薄，为10-15nm,分为内壁层和外壁层，其化学组成和结构比革兰氏阳性菌更复杂。5、肽聚糖的结构 1. 聚糖部分 2 四肽尾或四肽侧链 3肽桥或肽间桥6、革兰氏染色： 步骤及原理 书上：革兰氏染色反应与细菌细胞壁的化学组成 和结构有着密切的关系。经过初染和媒染后，在细菌的细胞膜或细胞质上染 上了结晶紫 -碘的复合物。革兰氏阳性菌由于细胞壁较厚、肽聚糖网层次多、 交联度高、结构较紧密，故用 95%乙醇脱色时，肽聚糖网孔会因脱水而明显 收缩，加上革兰氏阳性菌的细胞壁基本上不含脂类，乙醇处理时不能在壁上 溶出缝隙。 因此，结晶

4、紫-碘的复合物仍被牢牢阻留在细胞壁以内， 使菌体呈 现紫色。反之，革兰氏阴性细菌的细胞壁较薄、肽聚糖层薄、交联度低、结 构疏松，用乙醇处理时肽聚糖网孔不易收缩。同时由于革兰氏阴性细菌的外 壁层脂类含量较高，当乙醇将脂类溶解后，细胞壁上就会出现较大缝隙而使 其透性增大， 所以结晶紫 -碘的复合物就会被溶出细胞壁。 这时再用番红等红 色染液进行复染，就可使革兰氏阴性细菌的细胞壁呈现复染的红色，而革兰 氏阳性细菌则仍呈紫色。 （过程：初染媒染脱色复染）课件上：G+菌：细胞壁厚，肽聚糖网状分子形成一种透性障，当乙醇脱色时， 肽聚糖脱水而孔障缩小，故保留结晶紫-碘复合物在细胞膜上。呈紫色。G菌:肽聚糖层

5、薄，交联松散，乙醇脱色不能使其结构收缩，其脂含量高，乙醇将脂溶解，缝隙加大，结晶紫-碘复合物溶出细胞壁，沙黄复染后呈红色。7、 溶菌酶和青霉素为何能抑制细菌的生长？溶菌酶对细胞壁的作用：可切断NAM和NAG之间的 一1, 4糖苷键，引起细菌裂解；青霉素对细胞壁的作用： Peni cillium 与转肽酶结合，而使该酶失活，抑制了侧链末端的丙氨酸与五 肽桥的连接，破坏了细菌细胞壁的完整性（即抑制肽聚糖的合成），因此，Peni cillium 仅对正在生长着的细菌，且主要是对 G+菌有效。8、 糖被 是指某些细菌在一定的条件下，在菌体细胞壁表面形成的一层厚度不 定的松散的粘液物质。9、芽抱 某些细

6、菌在一定的生长阶段，可在细胞内形成一个圆形、椭圆形或圆 柱形，高度折光，厚壁，含水量低，抗逆性强的休眠构造，称为芽抱或内生 抱子。10、荚膜 当黏液物质具有固定层次附着于细胞壁外时，称为荚膜。（二）真核微生物1、真核微生物 具有核膜包被的真正细胞核、能进行有丝分裂、细胞质中有线 粒体或同时存在叶绿体等多种细胞器的微小生物，被称为真核微生物。也包 含某些亲缘关系相近的较大型个体生物，如蕈菌等2、真核微生物的主要类群：真菌、藻类、原生动物3、真菌主要包含：酵母、霉菌、蕈菌4、真核细胞的起源：内共生假说5、酵母菌的特点：1个体一般以单细胞状态存在；2多数出芽繁殖，也有的裂殖； 3能发酵糖类产能；4细

7、胞壁常含有甘露聚糖；5喜在含糖量较高，酸度较大 的环境中生长。6酵母菌的大小：直径一般为 25卩m长度为530卩m是细菌的10倍7、酵母细胞壁的主要成分：甘露聚糖、葡聚糖8、 芽痕、蒂痕酵母出芽繁殖时，子细胞与母细胞分离，在子、母细胞壁上都 会留下痕迹。在母细胞的细胞壁上出芽并与子细胞分开的位点称芽痕，子细 胞细胞壁上的位点称蒂痕。9、假菌丝：某些酵母经出芽繁殖后，子细胞结成长链，并有分支，称为假菌 丝。10、酵母的有性生殖方式：接合11、霉菌 是丝状真菌的一个俗称，通常指那些菌丝体较为发达又不产生大型肉 质子实体结构的真菌。12、菌丝体：营养菌丝、气生菌丝（真菌的典型营养体是丝状体，叫菌丝。

8、组成 真菌菌体的一团菌丝，叫菌丝体）13、假根 是Rhizopus（根霉属）等低等真菌的匍匐菌丝与固体基质接触处分化出 来的根状结构，具有固着和吸取养料等功能。与其相向生长的是抱囊梗14、子实体在里面或上面可产生无性或有性抱子，有一定形状和构造的任何菌 丝体组织15蕈菌的形态特征：形成形状大小和颜色各一的肉眼可见的大型肉质子实体（三）病毒1、病毒的特点 1 个体极其微小， 一般都能通过细菌滤器， 故必须在电镜下才 能观察 2 无细胞结构， 病毒仅由核酸和蛋白质外壳组成， 故又称“分子生物” 3每一种病毒只含一种核酸，即 DNA或 RNA4专性活细胞寄生，病毒只携带少 数几种酶，没有产能酶系，因

9、而不能独立生活，也不能在无生命的人工培养 基上生长，必须依赖于寄细胞提供酶、营养和能量才能生活。另外病毒也无 完整的蛋白质等“元件”的装配实现其大量繁殖，有些病毒的核酸还能整合 到宿主基因组中，并诱发潜伏性感染 5 对一般抗生素不敏感，但对干扰素敏 感。2、 病毒的基本结构：核酸和蛋白质两种对称 螺旋对称、二十四面体对称 复合对称（仅少数病毒壳体为复合对称结构）3、衣壳蛋白 是构成病毒衣壳结构的蛋白质， 由一条或多条多肽链折叠形成的蛋 白质亚基是构成衣壳蛋白的最小单位。4、 噬菌体 是感染细菌、放线菌和蓝细菌等原核微生物的病毒5、 溶源性温和噬菌体与细菌共存的特性6、前噬菌体 被整合到细菌细胞

10、染色体上的病毒7、 温和噬菌体这类噬菌体侵染细菌后，将自身基因组整合到细菌细胞染色 体上，随寄主细胞分裂而同步复制，不引起细菌裂解释放噬菌体。三、微生物的营养与生长1、微生物的六大营养要素：碳源、氮源、能源、生长因子、无机盐、水。2、微生物的营养类型：光能自养型、光能异养型、化能自养型、化能异养型。3、微生物对营养物质的吸收：单纯扩散、促进扩散、主动运输、基团转位。4、培养基 的类型 1 根据培养基成分来源不同分为： 天然培 养基、 组合培 养基、 半组合培养基； 按培养基外观的物理状态分类： 固体培养基、 半固体培养基、 液体培养基、脱水培 养基； 按培 养基 的功能分类：选择性培 养基、

11、鉴别性培 养基5、 选择培养基、鉴别培养基与富集培养基选择培养基：在进行菌种筛选是， 可以在培养基中加入特定的物质，抑制不需要的菌生长，而允许需要的菌生 长，这种培养基就称为选择培养基。 鉴别培养基： 培养基中加有能与某种 菌的代谢产物发生显色反应的指示剂，通过肉眼观察出该菌菌落与外形相似 的其他菌落相区分的培养基。 富集培养基： 向培养基中加入某种适合某一 类微生物生长的物质的培养基。6完全培养基、基本培养基和补充培养基 基本培养基MMf号【-】：其成分为 由基本营养元素如 S、 N、 P 等所组成的矿物盐，在需要时添加某种有机物作 为碳源和能源，但在培养光合细菌时则不需要添加有机物。 基本

12、培养基是 限制性培养基，需要生长因子的营养缺陷型菌株在基本培养基中就不能生长。 完全培养基CM符号【+】：是指能够满足所有营养缺陷型菌株需要的天然或 半合成培养基。 补充培养基SM符号【A或B:是指仅能满足某种营养缺陷 型菌株生长需要的合成或半合成培养基。一般是通过向培养基中加入特定的 营养缺陷型菌株所不能合成的相应的生长因子配制而成。7、纯培养微生物分离的基本方法：平板划线法、稀释涂布法（具体步骤）将待分离的材料进行 10 倍系列稀释取一定稀释度的样品涂布平板预 先制备好的琼脂平板，用无菌涂棒将样品涂布均匀细菌菌落通常仅在平 板表面生长8、 菌种保藏的几种方法低温冷藏法：斜面接种培养后置4

13、C冰箱保藏；低温 冷冻保藏法：-196 C液氮保藏-70 C低温冰箱-2030 C的普通冰箱；干燥 保藏法：冷冻干燥超低温保藏法、沙土管干燥低温保藏法9、直接计数法和间接计数法10、绘制单细胞无分支微生物的生长曲线11、连续培养的类型：恒浊器、恒化器12、灭菌、消毒、防腐、化疗13、巴氏消毒法：63C , 30min 或 72C , 15min14、高压蒸汽灭菌：121C, 20min。15、抗生素的作用机理16、抗生素抗药性四、微生物的代谢1 、分解代谢与合成代谢 分解代谢是指细胞将大分子物质降解成小分子物 质,并在这个过程中产生能量。一般可将分解代谢分为三个阶段：第一阶段 是将蛋白质、多糖

14、及脂质等大分子营养物质降解成氨基酸、单糖及脂肪酸等 小物质分子,在此阶段释放少量能量；第二阶段是将第一阶段产物进一步降 解成更为简单的乙酰辅酶 A、丙酮酸以及能进入三羧酸循环的某些中间产物， 这个阶段可以在无氧条件下进行，会产生一些 ATP NADHffi FADH;第三阶 段是通过三羧酸循环将第二阶段产物完全降解生成CO,并产生ATP NADH和FADH。第二和第三阶段产生的ATP NADH FADH通过电子传递链被氧化， 可产生大量 ATP。合成代谢是指细胞利用简单的小分子物质合成复杂大分子的过程，在这个过程中要消耗能量。2 呼吸作用与发酵作用的区别： 有无呼吸电子传递链 呼吸作用有呼吸电

15、子 传递链3 有氧呼吸和无氧呼吸的区别： 电子和氢的受体是否为氧气无氧呼吸的最终电子受体不是氧分子4 巴斯德效应：乙醇发酵需在厌氧条件下进行，如果变成好氧条件，乙醇形成 就停止，葡萄糖分解的速度减慢。5、 乙醇发酵的两种类型：酵母型一糖酵解；细菌型一PK途径6、同型乳酸发酵和异型乳酸发酵 P 947、两用代谢途径 凡在分解代谢和合成代谢中均具有功能的代谢途径 (例 EMP、 HMP TCA循环)8、 乙醛酸循环 又称乙醛酸支路(glyoxylate shunt),是TCA循环的一条回补 途径，可使TCA循环不仅具有高效产能功能，而且还兼有可为许多重要生物 合成反应提供有关中间代谢物的功能，Eg

16、.草酰乙酸可合成天冬氨酸，a- 酮戊二酸可合成谷氨酸，琥珀酸可合成叶卟啉等。9、 生物固氮的原理固氮酶活性需要 Mg2+ 固氮酶对氧极为敏感，固氮作用必须在严格厌氧条件下进行。固氮作用需要消耗 ATP固氮作用需要消耗 NAD(P)H+H+10、固氮酶避氧害的机制 1 、快速清除所产生的氧 2 、在空间上进行氧 阻遏 3 、在时间上进行氧阻遏 4 、固氮酶构象保护作用11、肽聚糖的合成机制（详细） 第一阶段：合成肽聚糖的前体物质“park”核苷酸。此反应在细胞质中进行。a、由6-磷酸葡萄糖合成N-乙 酰葡萄糖胺和N-乙酰胞壁酸b、由N-乙酰胞壁酸合成“ park ”核苷酸 第 二阶段：由“ pa

17、rk ”核苷酸合成肽聚糖单体第三阶段：合成完整的新的肽聚糖 P10912、葡萄糖效应（乳糖操纵子） 细胞内同时存在两种碳源 （或两种氮源） 时，利用快的那种碳源（或氮源）会阻遏利用慢的那种碳源（或氮源）的有 关酶合成的现象。五、微生物的遗传1、 证明遗传物质是核酸的三个经典实验1 、细菌转化实验：表明在加热杀死的S型菌中存在某种因子，能使活的 R型菌转变成S型菌。2、噬菌体 侵染实验：说明决定T2噬菌体蛋白质外壳的遗传信息的携带者是 DNA 3、 病毒重建实验：遗传性状完全由 RNA决定，RNA是 TWV的遗传物质。以上三个实验直接证明了遗传物质是 DNA或RNA）2、 证明基因突变的自发性的

18、三个经典实验变量实验 、涂布实验、 影印平板培 养实验 P1473、质粒 指细菌染色体之外的遗传因子， 通常指共价、闭合、环状双链 DNA。4、 质粒作为基因工程载体的优点 1、体积小，便于DNA勺分离与操作2、 呈环状，使其在化学分离过程中能保持性能稳定。 3 、有不受核基因组控制 的独立复制起始点。4、拷贝数多，是外源DNA可很快扩增。5、存在抗 药性基因等选择性标记。5、 基因突变染色体上基因本身的变化又称基因突变， 是DNA特定部位的核苷 酸序列发生了变化，致使所编码的蛋白质结构发生变化，导致了个体表型的 不同。6、 诱变是指人为地用物理、 化学、生物的方法处理微生物， 使其遗传物质发

19、 生变异，从而达到改变其表型的目的。7、基因突变的特点 1 、突变的不对应性 2 、突变的自发性 3 、突变的稀有 性 4、突变的可诱变性 5、突变的独立性 6、突变的稳定性 7、突变的 可逆性8、紫外线引起DNA损伤的机制9、 DNA损伤的修复机制光复活修复其机制是可见光（波长 400nm左右）激活 的光复活酶分解了紫外线照射而形成的嘧啶二聚体。暗修复的机制分为去除修复和重组修复。去除修复由核酸内切酶、核酸外切酶、DNA聚合酶和DNA连接酶经过一系列的作用将紫外线照射所造成的嘧啶二聚体从DNA上除去，并修补DNA链残缺从而变成完整的DNA勺过程。重组修复是受损伤的 DNA在 复制后通过重组作

20、用进行的修复，一般由射线和化学物质引起的DNA损伤，其修复与暗修复有关。10、艾姆氏实验 P151 必考11、基因重组：转化、转导、接合、原生质体融合12、转化携带基因的外源DNA分子通过与膜结合进入受体细胞，并在其中稳定维持和表达的过程成为转化。13、转导 通过噬菌体（病毒）颗粒感染，把噬菌体携带的外源DNA片段导 入被感染的受体细胞的过程，称为转导。感受态细胞是指处于能摄取外界DNA分子的生理状态的细胞。六、食品制造与微生物的应用1、细菌应用于食品制造：醋、干酪、酸乳、味精2、酵母应用于食品制造：面包、啤酒、葡萄酒、白酒3、真菌应用于食品制造：糖化淀粉、酱油、腐乳、柠檬酸七、食品变质与微生

21、物1、食品变质概念：食品受到各种内外因素的影响，造成其原有化学性质或物理 性质发生变化，降低或失去其营养价值和商品价值的过程。2、食品变质的基本条件 食品本身的性质：食品的营养成分、食品的氢离子浓度、食品的水分、食品的渗 透压、食品的存在状态污染微生物的种类和数量： 分解蛋白质类食品的微生物、 分解碳水化合物类食品 的微生物、分解脂肪类食品的微生物 食品所处的环境：温度、气体、湿度3、罐藏食品的分类：低酸性罐头（pH5.3）、中酸性罐头（5.34.5 ）、酸性罐头 （4.53.7 ）、高酸性罐头（ 3.7）4、胖听、平盖酸败5、杀灭微生物的方法：热处理、辐射灭菌6、巴氏消毒法7、高压蒸汽灭菌法

22、8、天然防腐剂八、微生物与食品安全性1、食品污染的种类： 土壤污染、空气污染、水污染、人和动植物的污染、食品加工设备 与包装材料的污染、食品原料的污染2、食品的细菌污染指标：菌落总数、大肠菌群、致病菌3、微生物污染食品的途径：通过水而污染、通过空气而污染、通过人和动物而 污染、通过用具及杂物而污染、由土壤引起的污染4、食物中毒的概念：食用了被有毒有害物质污染的食品或者食用了含有毒有害 物质的食品后出现的急性、亚急性疾病。复习题：一、简答题（ 5 分/ 题）1、真核微生物与原核微生物的区别是什么？ P13图细胞膜系统的分化与演变、遗传信息量与遗传装配的扩增与复杂化2、 绘制单细胞无分支微生物的生

23、长曲线，并说明各个时期的特点。P66图延滞期：生长的速率常数为零；细胞的体积增大，DN跆量增多为分裂做准备；细胞内的RNA含量增加，特别是rRNA含量高；合成代谢旺盛，核糖体、酶类的 合成加快，易产生诱导酶；对不良环境敏感，例如对 pH、 NaCl 溶液浓度、温度 和抗生素等化学物质敏感对数期（指数期）：菌体细胞生长的速率常数（R）最大，分裂快，细胞每分裂繁 殖一次的增代时间（即代时）短，细胞进行平衡生长，菌体内酶系活跃，代谢旺 盛，菌体数目以几何级数增加， 群体的形态与生理特征最一致， 抗不良环境的能 力强稳定期（最高生长期、恒定期） ：新繁殖的细胞数与衰亡细胞数几乎相等，即是 正生长与负生长达动态平衡，此时生长速度逐渐趋向于零衰亡期： 微生物死亡率逐渐增加， 以致死亡数大大超过新生数， 群体中活菌数目 急剧下降，出现了“负生长” （R为负值）3、青霉素抑制Gh细菌的机理是什么？4、固氮酶避氧害的机制有哪些？1085、遗传物质的化学本质是什么？列举证明遗传物质化学本质的三个经典实验。DNA（或 RNA细菌转化实验、噬菌体侵染