微生物学总复习(上)课件

1、微生物学总复习绪论一、什么是微生物微生物通常是指那些微小、简单、肉眼难以观察的生物。英文“微生物”一词“microorganism”，就是在“生物（organism）”词之前加上前缀“非常小（micro）”所构成。微生物并不是一个分类学上的术语，它们主要是根据生物体的大小而被人为地划归在一起的。微生物主要类群真核微生物真菌、微型藻类、原生动物、 某些寄生蠕虫原核微生物细菌（含放线菌与蓝细菌）、 古生菌非细胞生物病毒、亚病毒 二、微生物在生命世界的位置原核生物界植物界真菌界原生生物界动物界1、明视野显微镜（Bright-Field Microscope）2、暗视野显微镜（Dark-Field M

2、icroscope）4、微分干涉相差显微镜 (Differential Interference Contrast Microscope)3、相差显微镜（Phase-Contrast Microscope）5、荧光显微镜(Fluorescence Microscope)6、激光共聚焦显微镜 (Laser Scanning Confocal Microscopy)三、微生物的观察方法（一）光学显微镜光学显微镜:光束；可见光范围内，蓝光波长最短(450-500nm)； 最大分辨率只有大约0.2mm；有效放大倍数约1000倍。电子显微镜电子束；波长大约0.005 nm, 比可见光要短约10 万倍；实

3、际分辨率比光学显微镜高约1000倍，分辨率可达0.5nm；有效放大倍数超过100，000倍。（二）电子显微镜科赫定律证实炭疽病因 炭疽杆菌发现结核病原菌结核杆菌德国微生物学家柯赫（Robert Koch， 1843-1910） 微生物实验技术贡献无菌操作技术微生物纯培养分离技术培养基特别是固体培 养基制备方法 第一章 原核微生物 是指一大类细胞核无核膜包裹，只有被称作核区的裸露DNA的单细胞生物, 亦即广义的细菌。 有害影响: 动植物致病菌,引起食物和物品腐烂变质等。 有益作用: 细菌发酵产品生产,农业杀虫菌剂、细菌肥料生产，细菌浸矿，微生态制剂，污水处理等。 什么是原核微生物?原核微生物对人

4、类社会生活的影响：三菌三体：三菌：细菌、放线菌、蓝细菌三体：支原体、衣原体、立克次氏体 多数细菌细胞直径约0.5-2mm,长度约0.5-10 mm。 例如：大肠杆菌：1.1-1.5mm(直径)2.2-6mm (长) 例外： 颤蓝细菌属细胞直径约7mm； 最大球菌纳米比亚嗜硫珠菌，直径100-750m。 最小能独立繁殖的支原体，直径约0.3 mm。 已报道最小的纳米细菌(0.05 -0.2mm) 08年研究报道认为纳米细菌并不存在，是矿物质与蛋白质复合物 。 2.细菌大小细菌细胞的模式构造二、细菌细胞的结构与功能细胞壁类型:革兰氏阳性细菌细胞壁、革兰氏阴性细菌细胞壁（1）革兰氏阳性细菌的细胞壁结

5、构特点：细胞壁厚度大，2080 nm；化学组分简单， 一般含90%肽聚糖和10%磷壁酸。（2）革兰氏阴性细菌细胞壁结构 特点：肽聚糖层很薄，在肽聚糖层外还有一个外膜，主要成分为脂多糖（LPS），整个壁厚度较G+菌薄，机械强度较G+菌弱。肽聚糖(peptidoglycan)肽聚糖是由多糖链经短肽相交联而形成的网络状分子 ，是真细菌细胞壁特有的成分，构成细菌细胞壁坚硬的骨架部分。 短肽交联 多糖链每一个肽聚糖单体含有三个组成部分：双糖单位，即由一个N乙酰葡萄糖胺(NAG)和N乙酰胞壁酸(NAM)通过、糖苷键连接而成的。短肽“尾”，即由四个氨基酸连接起来的短肽，它们连接在NAM上。这四个氨基酸是按L

6、型与D型交替排列的方式连接而成的，即L-Ala、D-Glu、L-Lys、D-Ala；肽“桥”，指把前一肽聚糖单体肽“尾”中的第4个氨基酸L-Ala与后一个肽聚糖单体肽“尾”中的第3个氨基酸L-Lys通过肽键连接起来短肽。n（M）（G）革兰氏阳性细菌细胞壁肽聚糖的单体图解左：简化的单体分子间的连接；右：单体的分子构造。箭头示溶菌酶的水解位点 NAG 与 NAM 残基以-1,4糖苷键交替连接，形成聚糖的骨架（主链）；一组相同的短肽侧链接于NAM上；相连主链上的短肽侧链通过一条肽桥、或直接相连，从而形成网状分子结构。肽聚糖单体网状结构G+菌肽聚糖单体G菌肽聚糖单体脂多糖(lipopolysaccha

7、ride，LPS) 沙门氏菌属脂多糖中的类脂A结构 革兰氏阳性（G+） 革兰氏阴性（ G- ）3) 革兰氏染色（Gram stain）A、1884年 丹麦的科学家 Gram 发明了一套染色方法。C 革兰氏染色原理 结晶紫与碘液形成晶体，留在细胞壁内乙醇将G-细胞壁部分溶解，染料溶出紫+红=紫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。第一步：结晶紫使菌体着上紫色第二步：碘和结晶紫形

8、成脂溶性大分子复合物，分子大，能被细胞壁阻留在细胞内。第三步：酒精脱色，细胞壁成分和构造不同，出现不同的反应。第四步：沙黄复染，增加脱色菌与背景的反差并区别于未脱色菌。革兰氏染色的机制（4）溶菌酶对细胞壁的作用可切断NAM和NAG之间的1，4糖苷键，引起细菌裂解。 溶菌酶处理后的菌细胞应保存在弱高渗（0.1 0.2M）蔗糖液中。溶菌酶作用位点（5）青霉素对细菌细胞壁的作用 Penicillium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， Penicillium仅对正在生长着的细菌，且主要是对G+菌有效。 紧贴在细胞壁

9、内侧、包围着细胞质的一层柔软、脆弱、富有弹性的半透性薄膜，厚约78nm，由磷脂（占20%30%）和蛋白质（占50%70%）组成。 2.细胞质膜（cytoplasmic membrane）细胞膜构造的液态镶嵌模型液态镶嵌模型 细菌细胞膜一般不含甾醇(支原体除外);3.细胞质和内含物 细胞质（cytoplasm）:是细胞质膜包围的除核区外的一切半透明、胶 体状、颗粒状物质的总称。特点：细胞质不流动细胞质组成:水分： 约80各种化合物：如基质成分、中间代谢物、营养物和大分子等核糖体(ribosome)：70S, 由50S大亚基和30S小亚基组成细胞内含物（inclusion body）：细胞质内形状

10、较大的颗粒状 构造称为内含物，包括各种储藏颗粒、羧酶体、 气泡等 4.核区（nuclear region） 核区又称原核（prokaryon）或拟核（nucleoid），指原核生物所特有的无核膜结构、无固定形态的原始细胞核。 5.糖被（glycocalyx） 某些细菌在一定营养条件下向胞外分泌出厚度不定的胶粘状物质包被于细胞壁的外表，该结构称为糖被。糖被类型：包裹在单个细胞壁上 有固定层的糖被 荚膜（capsule） 微荚膜（microcapsule） 呈松散状态、无固定层的糖被 粘液层（slime layer）包裹几个细胞或一群细胞 菌胶团 （zoogloca）6.鞭毛(flagellum,

11、 复flagella) 生长在某些细菌体表的长丝状、波状弯曲的蛋白质附属物称为鞭毛，鞭毛长约1520 mm，直径约0.010.02mm，数目为1至数10条。功能: 与细菌运动有关，是原核生物实现其趋向性(taxis)的有效方式。 特征：A、长度：为菌体的若干倍，最长可达70m直径为1020nm。只有染色后才能在光镜下观察到B、成分：主要是蛋白质，另有少量的多糖或脂类。鞭毛蛋白占细胞蛋白的2%，为15000 40000DaG-细菌鞭毛的一般结构鞭毛的一般结构鞭毛运动的机制-“旋转论(rotation theory)” 7.菌毛(fimbria) 和性毛(pili)(1)菌毛(fimbria)长在

12、细菌体表的纤细、中空、短直、数量较多的蛋白质类附属物，具有使菌体附着于物体表面的功能。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3-10nm，每菌有250 300条。多存于G-致病菌中，参与菌体吸附于宿主粘膜上皮细胞上。大肠杆菌菌毛（fimbria）大肠杆菌性毛（pili）电镜照片(2)性毛又称性菌毛 (pilus) 长度比菌毛长，数量少，每个细胞仅一至少数几根，其构造和成分与菌毛相同。 功能：参与细菌结合作用，传递遗传物质。8.特殊的休眠构造芽孢 某些细菌在其生长发育后期，在细胞内形成一个圆形或椭圆形、厚壁、含水量极低、抗逆性极强的休眠构造，称为芽孢或内生孢子(spore，En

13、dospore)。主要种类：芽孢杆菌属和羧菌属 1. 细菌的繁殖细菌一般为无性繁殖。 多数繁殖方式：二分裂繁殖 少数其它方式： 三分裂：如绿色硫细菌 复分裂：如小型弧状细菌 芽殖： 如芽生杆菌属 三、细菌的繁殖与培养特征第二节 放线菌70%抗生素由放线菌产生 链霉素、庆大霉素、土霉素、博莱霉素、丝裂霉素、制霉菌素、卡那霉素、井冈霉素、利福霉素、间型霉素、瑞斯托菌素新的生化药物：抗癌、酶抑制剂、杀虫剂甾体转化石油脱蜡污水处理分解纤维素、角蛋白、琼脂、橡胶放线菌与人类的关系 1.什么是放线菌（actinomyces）？ 放线菌是一类有分枝状的菌丝体 (mycelium) 和以孢子进行繁殖的丝状细菌

14、。 2.为什么属于原核生物？ 放线菌的菌丝体为单细胞，菌丝直径比真菌细，与细菌接近； 无核膜、核仁和线粒体等，核糖体为70S，属原核生物； 细胞壁含肽聚糖、胞壁酸、二氨基庚二酸，不含几丁质，纤维素，革兰氏染色阳性； 对环境pH值的要求是近中性或微偏碱，这与细菌相近而不同于真菌 (一般偏酸性)； 凡能抑制细菌的抗生素也能抑制放线菌，而抑制真菌的抗生素对放线菌无抑制作用； 对溶菌酶敏感。一、放线菌的定义三.放线菌的繁殖 1、分生孢子(conidium) 放线菌长到一定阶段，一部分气生菌丝形成孢子丝，孢子丝 成熟便分化形成许多孢子，称为分生孢子。孢子的产生通过 两种横隔分裂方式。a细胞质膜内陷；b细

15、胞壁与细胞质膜同时内陷 有的放线菌由菌丝盘卷形成孢囊，其间产生横隔，产生孢子。孢囊成熟后，释放出孢囊子。孢囊可以在气生菌丝上，也可在基内菌丝上形成。 链孢霉孢子囊形成过程(a)孢子囊形成初期； (b)孢子囊继续生长，囊内形成横隔； (c)成熟孢子囊，孢囊孢子不规则排列2、孢囊孢子(sporangiospore) 3、基内菌丝断裂 诺卡氏菌属当营养菌丝成熟后，会以横割分裂方式突然产生形状、大小较一致的杆菌状、球状或分枝状的分生孢子。 4、 任何菌丝片段 放线菌也可借菌丝断裂的片段，形成新菌丝体，这种现象常见于液体培养。工业发酵生产抗生素时，放线菌就以此方式大量繁殖。如果静置培养，培养物表面往往形

16、成菌膜，膜上也可生出孢子。第三节 蓝细菌蓝细菌的定义蓝细菌因与光合作用植物的相似之处：都含叶绿素a（chlorophyll a）和光合系统具有放氧性光合作用 长期被看作是植物, 曾一直被称作蓝藻或蓝绿藻。蓝细菌与真核生物藻类的本质的区别：无叶绿体，无真核，有70S核糖体细胞壁中含肽聚糖，对青霉素和溶菌酶敏感蓝细菌与红螺菌目（rhodospirillales）光合细菌的差别：光合细菌：循环光合磷酸化反应；反应过程中不放氧；厌氧生物。 是一类进化历史悠久、革兰氏染色阴性、无鞭毛、含叶绿素（但不形成叶绿体）、能进行产氧性光合作用的大型原核生物。异形胞和静息孢子(1)异形胞 (heterocyst)固

17、氮功能(2)静息孢子(akinete)休眠功能异形胞(H)和静息孢子(A)其他原核微生物支原体立克次氏体衣原体螺旋体介于细菌与立克次氏体之间的原核微生物，因不含有细胞壁，在液体培养基中培养时，往往呈分枝的丝状体。胸膜肺炎支原体、类支原体（植物病原）落基山斑疹伤寒的病原体，专性寄生，产生内毒素人类斑疹伤寒、恙虫热和Q热等严重传染病的病原体在真核细胞内营专性寄生的小型革兰氏阴性原核生物，没有产能系统。鹦鹉热衣原体、沙眼衣原体、肺炎衣原体。 梅毒病苍白密螺旋体引起一群具有独特的基因结构或系统发育生物大分子序列的单细胞原核生物，生活在极端环境中。形态结构特点： 有细胞壁，无核膜，无细胞器，70S核糖体

18、。 但化学组成、生理生化特征、基因组、16SRNA序列与细菌明显不同。细胞壁：假肽聚糖、不含胞壁酸、蛋白质壁细胞膜：甘油与烷烃形成醚键生物学意义1、进化、生命起源；2、极端环境微生物的应用古生菌第二章 真核微生物什么叫真核微生物？ 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。第一节 真核微生物概述一、真核与原核生物的比较二、真核微生物的主要类群三、真核微生物细胞构造Prokaryotes:是指一大类细胞核无核膜包裹,只存在称作核区的裸露DNA的原始单细胞生物.包括真细菌和古

19、生菌.Eukaryotes:是一大类细胞核具有核膜,能进行有丝分裂,细胞质中存在线粒体或同时存在叶绿体等多种细胞器的生物.一、真核与原核生物的比较真核微生物类群二、真核微生物的主要类群真核微生物真菌丝状真菌霉菌单细胞真菌酵母菌大型子实体真菌-蕈菌原生动物（Protoza）粘菌（Myxomycetes ）藻类（Algae）假菌（Oomycete）（Fungi）（Eukaryotes）菌物界植物界动物界真菌（fungi）真菌（复数为fungi；单数为fungus）真核、有细胞壁且含几丁质或其它不含氮非纤维素多糖、产孢子、吸收营养物质、无叶绿体并以有性和无性方式繁殖的一类有机体。 主要有酵母、霉菌、

20、蕈菌三类YEAST MOULD MUSHROOM 真核细胞是由原核生物通过细胞内共生（symbiosis）过程进化而来。 细胞器起源于被捕获到胞内的共生原核细胞，如线粒体和叶绿体。 最初的真核细胞结构易于变化，在进化过程中很快分布到各种可利用的生境，发展出极大多样性的生物类型。 真核细胞的起源三、真核微生物细胞构造1、细胞壁(Cell wall)2、鞭毛（Flagellum）3、细胞质膜(Cytoplasm)4、细胞核(Cell nucleus)5、细胞质和细胞器（Organelles）第二节 酵 母 菌一、酵母的特点二、形态和构造三、繁殖和生活史四、酵母菌的菌落五、酵母菌的代表属酵母菌（ye

21、ast）是一个通俗名称，没有确切定义。一般认为酵母菌具有以下五个特点：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。一、酵母的特点二、形态和构造1、酵母菌形态： 酵母菌是一群单细胞的真核微生物,其形态因种而异。通常为圆形、卵圆形或椭圆形。酿酒酵母裂殖酵母白假丝酵母2、酵母菌大小：酵母菌比细菌粗约10倍，其直径一般为25m，长度为530m，最长可达100m。例如：酿酒酵母（S. cerevisiae） 宽度：2.510m 长度：4.521m 酵母的大小、形态与菌龄、环境有关。一般成熟的 细胞大于幼龄的细

22、胞，液体培养的细胞大于固体培养的 细胞。有些种的细胞大小、形态极不均匀，而有些种的 酵母则较为均匀。酵母菌的细胞结构一般具有:细胞壁、细胞膜、细胞核、液泡、线粒体、内质网、微体、微丝、及内含物等，有的菌体还有芽痕、蒂痕。酿酒酵母细胞结构3、酵母的细胞结构 酵母细胞壁厚度25nm，重量占细胞干重的25%。化学组成：葡聚糖、甘露聚糖、蛋白质、脂类、几丁质。细胞壁结构：酵母细胞壁呈“三明治”结构： 酵母细胞壁结构外层：主要为甘露聚糖中间层：主要是蛋白质内层：主要为葡聚糖细胞壁（1）细胞壁 节孢子：地霉属（Geotricum）产生产无性孢子 掷孢子：掷孢酵母属（Sporobolomyces）产生 厚垣

23、孢子：Candidaalbicans产生 三、繁殖方式和生活史 芽殖：各属酵母菌都存在 无性 裂殖：在裂殖酵母属（Schizosaccharomyces）中存在 假酵母：只有无性繁殖过程。 真酵母：既有无性繁殖，又有有性繁殖过程。有性（产子囊孢子）：如酵母属（Saccharomyces）、接合 酵母属（Zygosaccharomyces）等（1）芽殖（budding）是酵母菌无性繁殖的主要方式。一个酵母能形成的芽数是有限的。（平均24个）出芽方式：多边出芽、两端出芽、三边出芽、单边出芽。环境适宜时，可出现假菌丝。（一）繁殖方式1. 无性繁殖芽痕和蒂痕： 酵母出芽繁殖时，子细胞与母细胞分离，在子

24、、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。由于多重出芽，致使酵母细胞表面有多个小突起。 根据酵母细胞表面留下芽痕的数目，就可确定某细胞产生过的芽体数，因而可估计该细胞的菌龄。（2） 裂殖（fission）少数酵母菌可以象细菌一样借细胞横割分裂而繁殖，其过程是细胞延长，核分裂为二，细胞中央出现隔膜，将细胞横分为两个具有单核的子细胞。裂殖酵母属（Schizosaccharomyces）（3） 产生无性孢子少数酵母菌可在卵圆形营养细胞上长出小梗，其上产生肾形的掷孢子（ballistospore）。孢子成熟后通过一种特有的喷射机制将孢子射出

25、。厚垣孢子(Chlamydospore)：有的酵母如Candida albicans等能在假菌丝的顶端产生。2、有性繁殖酵母菌是以形成子囊和子囊孢子的方式进行有性繁殖的细胞原生质体接触质配核配减数分裂4到8个子核子囊孢子原生质形成子囊第三节 丝状真菌霉菌一、分布及与人类的关系二、细胞的形态和结构三、真菌的孢子四、霉菌的菌落 霉菌（mould）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。菌丝体及其各种分化形式由许多菌丝相互交织而成的一个菌丝集团称菌丝体 营养菌丝体密布在固体营养基质内部，主要 执行吸收营养的功能 气生菌丝体伸展到空间的菌丝体 这两类菌丝体在长期

26、的进化中，因其自身的生理功能和对不同环境的高度适应，已明显地发展出各种特化的构造。2）匍匐菌丝：毛霉目的真菌（如根霉属、毛霉属）在固体基质上常形成与表面平行、具有延伸功能的菌丝，又称匍匐枝。（1） 营养菌丝体的特化形态1）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。与其相向生长的是孢囊梗产生匍匐菌丝和假根的特征在根霉中比较典型：这类真菌不会形成常见霉菌那样的有固定形态和大小的菌落（2） 气生菌丝体的特化形态 气生菌丝体主要特化成各种形态的子实体。子实体在里面或上面可产生无性或有性孢子，有一定形状和构造的任何菌丝体组织。1）

27、结构简单的子实体产无性孢子分生孢子头：Aspergillus、 Penicillium孢子囊：Rhizopus、Mucor产有性孢子：担子菌的担子1、蕈菌的定义、与人类的关系2、形态特征3、蕈菌菌丝的分化4、 食用菌产生担孢子的有性过程5、 蕈菌的生活周期第四节 大型真菌蕈菌蕈菌（mushroom）又称伞菌，通常是指那些能形成 大型肉质子实体的真菌，包括大多数担子菌类和极少数的子囊菌类（如羊肚菌）。 与人类的关系密切，其中可供食用的种类有2000种，目前已利用的食用菌（edible mushroom）约有400种,其中约50种能人工栽培，常见可供食用的有蘑菇、香菇、草菇、平菇、茶树菇、金针菇、

28、木耳、银耳、竹荪、鬼笔等，可供药用的有灵芝、云芝、马勃和猴头菌等。 少数有毒和引起木材腐朽。1、蕈菌的定义、与人类的关系蕈菌的最大特征是形成形状、大小和颜色各异的大型肉质子实体。2、形态特征第三章 病毒和亚病毒 什么叫病毒？ 病毒是形体微小，结构简单，仅含有一种核酸DNA或RNA，具有超级寄生性，且必须在电子显微镜下才能观察到的一类非细胞形态的微生物。非细胞生物的种类真病毒：至少含有核酸和蛋白质两种组分亚病毒类病毒：只含具有独立侵染性的RNA组分拟病毒：只含不具有独立侵染性的RNA组分朊病毒：只含具有独立侵染性的蛋白质组分 非细胞生物1.形态极其微小，一般能通过细菌滤器，必须在电镜下才能观察；

29、2.没有细胞构造，主要成分仅为核酸和蛋白质；3.每一种病毒只含一种核酸，DNA或RNA；4.依靠自身的核酸进行复制，以病毒核酸和蛋白质等“元件”的装配实现其大量繁殖；5.严格细胞内寄生，缺乏完整的酶和产能系统，只能利用宿主活细胞的现成代谢系统合成病毒自身的核酸和蛋白质；6.在离体条件下，能以无生命力的大分子状态存在，并可长期保持其侵染活力；7.对一般抗生素不敏感，但对干扰素敏感；8.有些病毒核酸可整合到宿主基因组中，以原病毒形式存在。 病毒的特点一、 病毒的形态结构与化学组成二、 病毒的主要类群与繁殖方式 三、 病毒研究的基本方法第一节 病毒一、 病毒的形态结构与化学组成1、病毒的形态与大小

30、多数在100nm左右(20200nm)。 最小圆环病毒直径约17nm，比核糖体稍大; 最大痘病毒直径达200nm以上，与最小细菌相仿。2、病毒的基本结构(b)无包膜病毒模式结构(c) 有包膜病毒模式结构核衣壳衣壳核酸芯髓刺突核衣壳核酸芯髓衣壳包膜螺旋对称结构二十面体对称结构复合对称结构 （前两种对称结合）无囊膜杆状：烟草花叶病毒等丝状：大肠杆菌M13噬菌体等卷曲状：流感病毒等弹状：狂犬病毒等有囊膜无囊膜有囊膜：疱疹病毒小型：脊髓灰质炎病毒大型：腺病毒有囊膜：痘病毒（砖块状）无囊膜：大肠杆菌T偶数噬菌体（蝌蚪状） 病毒结构类型3、病毒形态与结构类型 （1）正链和负链： 正链（+）：与mRNA碱基

31、序列相同的单链。 负链（-）：与mRNA碱基序列互补的单链。 正负链（）：互补的双链。 +RNA：可作为mRNA模板翻译成蛋白质。 -RNA：与+RNA互补，不能直接用作mRNA模板翻译成蛋白质。 +DNA：与-DNA互补，不能作为模板直接合成mRNA。 -DNA：mRNA模板链，可作为模板直接合成mRNA。 （2）分节段和不分节段： 个别RNA病毒核酸为不连续、间断的链，称为分节段。有两个节段、三个节段、多个节段的，分别称为双分子、三分子、多分子，不分节段的称为单分子。如流感病毒RNA分子是节段性的，由八条RNA分子构成。 RNA部分节段为负链，部分节段为正链，称之为双义链。4、病毒的化学组

32、成 1）病毒的核酸 2）病毒的蛋白质 (1)结构蛋白 指构成一个形态成熟的有感染性的病毒颗粒所必需的蛋白质，包括衣壳蛋白、包膜蛋白和存在于病毒颗粒中的酶等。约占病毒总量的70%，少数低至3040%。 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。一些简单的病毒的衣壳蛋白仅由一种或少数几种蛋白质构成，而一些复杂病毒则可由多达20余种蛋白质组成。 衣壳蛋白的功能：构成病毒的衣壳，保护病毒的核酸；无囊膜病毒的衣壳蛋白参与病毒的吸附、侵入、决定病毒的宿主嗜性；病毒的表面抗原。 包膜蛋白或刺突蛋白：是由包膜糖蛋白和基质蛋白两类病毒蛋白质构成，位于包

33、膜表面。 包膜糖蛋白：是病毒的主要表面抗原，多为病毒吸附蛋白。与细胞受体相互作用启动病毒感染发生，有的介导病毒的进入，有的具有凝集脊椎动物红细胞、细胞融合以及酶等活性。 基质蛋白：构成膜脂双层与核衣壳之间的亚膜结构，具有支撑包膜、维持病毒结构的作用；介导核衣壳与包膜糖蛋白之间的识别，在病毒芽出成熟过程中发挥重要作用。 毒粒酶：是存在于病毒衣壳粒内的酶，根据其功能大致可分为两类： 一类是参与病毒进入、释放等过程的酶，如T4噬菌体的溶菌酶、流感病毒的神经氨酸酶等； 一类是参与病毒的大分子合成的酶，如RNA病毒的病毒颗粒中存在的逆转录酶等。一些复杂的病毒，如在细胞质内复制的痘病毒还具有许多参与RNA

34、转录物加工和DNA复制的酶等。 非结构蛋白指由病毒基因组编码，在病毒复制过程中产生并具有一定功能，但不结合于病毒颗粒中的蛋白质。 病毒的非结构蛋白数量和功能依据病毒的种类、病毒基因组的复杂程度和病毒复制时期的不同而不同。 有的具有酶活性，参与和调控病毒的复制与转录。 有的具有抗凋亡、抗细胞因子活性及干扰抗原递呈的功能，如口蹄疫病毒的3ABC蛋白已经用来区分野毒感染和弱毒苗免疫。 （2）非结构蛋白二、 病毒的主要类群与繁殖方式 噬菌体是感染细菌、放线菌和蓝细菌等原核微生物的病毒，分布广泛。 研究意义： 噬菌体的发生在工业生产上会造成发酵液污染，影响发酵产量和质量，甚至引起倒罐，造成重大损失。 噬

35、菌体在分子生物学研究中有着广泛的应用，如大肠杆菌的噬菌体作为基因工程的载体；大肠杆菌M13噬菌体展示技术用于多肽或蛋白质的表达并展示于噬菌体表面，研究蛋白质相互作用。（二）细菌噬菌体 1.烈性噬菌体及其繁殖方式 这类噬菌体侵入细菌细胞后，通过裂解作用摧毁细胞使病毒粒子释放。这类能在宿主细菌细胞内增殖，产生大量子噬菌体，并通过裂解细菌细胞而释放出噬菌体，因而被称为烈性噬菌体（virulent phage）。T4噬菌体是一个典型的烈性噬菌体。 烈性噬菌体的繁殖过程（裂解性周期）： 温和噬菌体(temperate phage): 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

36、裂而同步复制，不引起细菌裂解释放噬菌体。 溶原性(lysogeny):温和噬菌体与细菌共存的特性。 溶原菌(lysogen)：被温和噬菌体侵染的细菌。 前噬菌体(prophage)：被整合到细菌细胞染色体上的病毒。 2.温和噬菌体与溶原性（lysogeny） 溶原性转变（lysogenic conversion）：前噬菌体存在可导致宿主细胞的表型改变。如白喉棒状杆菌（Corynebecterium diphtheriae）和肉毒梭状芽孢杆菌（Clostridium botulinum）含有了编码毒素基因的前噬菌体后，就从不产生毒素的菌株转变为产毒素的菌株。 免疫作用：前噬菌体基因导致溶原性细菌

37、对同类型噬菌体的侵染具有免疫作用，阻止携带与溶原性菌体所含的前噬菌体DNA相同的噬菌体的吸附和生物合成，但这种免疫作用不能阻止溶原菌体被别种类型的温和噬菌体或烈性噬菌体所侵染。 溶原性是可逆的：前噬菌体可以自发地或在外界刺激诱导下被激活，裂解寄主细胞，进入裂解途径。前噬菌体离开细菌基因组进入裂解途径的几率很低（约1/10000-1/100000）。溶原性特点：第二节 亚病毒一、类病毒二、拟病毒三、朊病毒亚病毒 亚病毒（subvirus）是一类不具备完整的复杂机构的类似病毒的感染性生物因子，是一类比病毒更小的致病因子，包括类病毒（viroid）、卫星因子(satellite) 和朊病毒（prio

38、n）。 一、类病毒 1.什么叫类病毒？ 类病毒是指存在于某些生物中并能引起特殊病害的，其相对分子量较低的一种小RNA分子，其核酸外无外壳蛋白，将其引入到同种的健康个体内时，能自主复制并引起特殊症状。 类病毒主要使植物致病，引起马铃薯、柑橘、椰子、啤酒花等多种重要的经济植物的严重损害，但类病毒与人类疾病的关系尚未见报道。二、拟病毒 拟病毒（Virusoid）又称卫星因子（satellites）是一类由核酸分子组成的亚病毒，缺乏复制所需基因，其增殖依赖于宿主细胞内一种共感染的辅助病毒，因而不能独自在寄主细胞中增殖，单独没有侵染性，是一种缺陷病毒，因其增殖“依赖于辅助病毒”而被称作卫星因子。 卫星因

39、子有两类： 卫星病毒（satellite virus） 卫星核酸（satellite nucleic acids；又称拟病毒, virusoids）。 1.什么叫朊病毒? 朊病毒是一类感染人与其他哺乳类动物，仅具有传染性蛋白质，而无核酸的病原体，如疯牛病、人的克雅氏症等。 朊病毒对人类最大的威胁是可以导致人类和家畜患中枢神经系统退化性病变，最终不治而亡。三、朊病毒第三节 病毒与实践一、噬菌体与发酵工业二、昆虫病毒用于生物防治三、病毒在基因工程中的应用 发酵工业如抗生素、味精、丙酮、丁醇等有机溶剂工业和食品工业、酿酒工业等经常会遭受噬菌体污染。一、噬菌体与发酵工业1. 噬菌体的污染现象 碳源和氮

40、源的消耗减慢，发酵周期延长，pH值异常变化，泡沫骤增，发酵液色泽和稠度改变，出现异常臭味，菌体裂解和减少，引起光密度降低和产物锐减等。污染严重时，无法继续发酵，应将整罐发酵液报废（即倒罐）。2. 噬菌体污染的原因1）发酵用菌种本身是溶源性的； 2）好氧发酵的空气过滤系统失效或发酵生产环境中存在大量的噬菌体等；二、昆虫病毒用于生物防治病毒用于生物防治的优点： 资源丰富、致病力强、专一性强 杆状病毒对人、家畜、家禽和农作物等都安全无害。因此，1973年，联合国世界卫生组织和粮农组织曾推荐以杆状病毒作为现阶段大田应用的生物杀虫剂。 核型多角体病毒用于杀灭棉铃虫、油桐尺蠖、桑毛虫、茶毛虫、舞毒蛾等害虫

41、，效果显著。 三、病毒在基因工程中的应用载体在基因工程中，把外源基因导入受体细胞并使之在受体内表达的中介体。除原核生物的质粒外，经改造后的病毒是其最好的载体.1）噬菌体作为原核生物基因工程的载体如科斯质粒噬菌体经改造后的广泛使用的载体2） 动物DNA病毒作为动物基因工程的载体如猴病毒SV40已被成功改造成动物载体3）植物RNA病毒作为植物基因工程的载体如花椰菜花叶病毒CaMV被改造后已广泛而成功地得到应用4）昆虫DNA病毒作为真核生物基因工程的载体第四章 微生物的营养与培养基营养(nutrition)：微生物体从外部环境中摄取对其生命活动必须的能量和物质，以满足正常生长和繁殖需要的一种最基本的生理功能。微生物细胞是由蛋白质、核酸、脂类和碳水化合物组成的复杂的有机体。 营养物质（nutrient）：能够满足微生物生长、提供构建细胞成份的原料或提供能量的物质. 六大营养要素： 碳源、氮源、能源、生长因子、无机盐、水。一、微生物的六类营养要素根据微生物对碳源和能源的利用不同，分为四种类型。 二、微生物营养类型三、微生物对营养物质的吸收 1、单