微生物学期末复习课件

微生物学2011-06-23微生物学2011-06-23授课内容第一章绪论第二章纯培养与显微技术第三章微生物细胞的结构与功能第四章微生物的营养第五章微生物的代谢第六章微生物的生长繁殖及其控制第七章病毒第八章微生物遗传第九章原核基因表达的调控第十章微生物与基因工程第十一章微生物的生态第十二章微生物的进化、系统发育和分类鉴定第十三章感染与免疫授课内容第一章绪论2第一章绪论一、微生物和我们微生物无处不在，我们无时不生活在“微生物的海洋”中。二、微生物学微生物：小、多、快、强、广三、微生物的发现和微生物学的发展四、20世纪的微生物学及21世纪微生物学发展的趋势第一章绪论一、微生物和我们3“在近代科学中，对人类福利最大的一门科学，要算是微生物学了。”微生物是一把十分锋利的双刃剑，它们在给人类带来巨大利益的同时也带来“残忍”的破坏。微生物既是人类的敌人，更是人类的朋友！“在近代科学中，对人类福利最大的一门科学，要算是微生物学了。4史前时期——人类对微生物的认识与利用微生物学初创时期——微生物形态认识时期微生物学奠基时期——微生物生理学发展时期微生物学发展时期——微生物生物化学发展时期微生物学成熟时期——微生物分子生物学发展时期三、微生物的发现及微生物学的发展史前时期——人类对微生物的认识与利用三、微生物的发现及微生物5微生物学在“生物学世纪”中的发展趋势向纵深方向和分子生物学水平发展；一批新的学科在形成；与其他学科的交叉形成新的边缘学科；新技术新方法在微生物学应用；向着复合生态系统和宏观范围拓宽；尽管如此，我们对微生物的了解开发远远不够，利用的微生物不超过1%等。微生物学在“生物学世纪”中的发展趋势向纵深方向和分子生物学水6第二章微生物的纯培养和显微技术纯培养显微技术第二章微生物的纯培养和显微技术纯培养7微生物的基本特点：小在绝大多数情况下都是利用微生物的群体来研究其属性；

微生物的物种（菌株）一般也是以群体的形式进行繁衍、保存；培养技术在微生物学中具有重要意义！微生物的基本特点：小在绝大多数情况下都是利用微生物的群体8在研究中所使用的微生物培养群体：培养物：在一定的条件下培养、繁殖得到的微生物群体混合培养物:含有多种微生物的培养物；纯培养物:只有一种微生物的培养物；通常情况下只有纯培养物才能提供可以重复的结果纯培养技术是进行微生物学研究的基础！在研究中所使用的微生物培养群体：培养物：在一定的条件下培养、9纯种微生物的分离方法稀释倒平板法涂布平板法平板划线分离法稀释摇管法用固体培养基分离纯培养纯种微生物的分离方法稀释倒平板法用固体培养基分离纯培养10稀释倒平板法稀释：先将待分离的材料用无菌水作一系列的稀释（如1:10、1:100、1:1,000、1:10,000......）；倒平板：然后分别取不同稀释液少许，与已熔化并冷却至50℃左右的琼脂培养基混匀后，倾入灭过菌的培养皿中，待琼脂凝固后，制成可能含菌的琼脂平板；培养：保温培养一定时间即可出现菌落。随后挑取该单个菌落，或重复以上操作数次，便可得到纯培养。操作较麻烦，对好氧菌、热敏感菌效果不好。用固体培养基分离纯培养稀释倒平板法稀释：先将待分离的材料用无菌水作一系列的稀释（如11用固体培养基分离纯培养用固体培养基分离纯培养122.涂布平板法用固体培养基分离纯培养稀释倒平板法因为细菌与50℃培养基混合导致某些热敏感菌死亡，及好氧菌埋在培养基中缺乏氧气影响生长，所以更常用涂布平板法。先将已熔化的培养基倒入无菌平皿，制成无菌平板；将一定量的某一稀释度的样品悬液滴加在平板表面，再用无菌玻璃涂棒将菌液均匀分散至整个平板表面；经培养后挑取单个菌落；使用较多的常规方法，但有时涂布不均匀。2.涂布平板法用固体培养基分离纯培养稀释倒平板法因为细菌与13用固体培养基分离纯培养用固体培养基分离纯培养143.平板划线法用固体培养基分离纯培养接种环沾取少许微生物，在无菌平板扇形、平行等划线，随划线次数增加而分散开，得到单菌落。平板划线分离3.平板划线法用固体培养基分离纯培养接种环沾取少许微生物，154.稀释摇管法

(dilutionshakeculturemethod）

用固体培养基分离纯培养厌氧微生物可用此法进行纯培养分离。操作：盛培养基试管加热融化，冷却至50℃，

待分离材料用这些试管梯度稀释

，摇匀，冷凝，石蜡封口4.稀释摇管法

(dilutionshakecultu16二元培养物纯培养物：只含有一种微生物的培养物叫做纯培养物。混合培养物：含有两种以上微生物的培养物叫做混合培养物。二元培养物:培养物只含两种微生物，并有意识保持两者之间的特定关系的培养物为二元培养物。例如寄生于细菌细胞内的病毒与细菌一起培养。对于病毒来说，二元培养物是在实验室控制条件下可能达到的最接近于纯培养的培养方法。二元培养物纯培养物：只含有一种微生物的培养物叫做纯培养物。17

微生物个体微小的特点也决定了显微技术是进行微生物研究的另一项重要技术，因为绝大多数微生物的个体形态及其内部结构只能通过显微镜才能进行观察和研究。微生物的基本特点：小微生物个体微小的特点也决定了显微技术是进行微生物研究18显微镜类型基本原理及特点应用光学显微镜明视野显微镜光线透射照明,物像处于这背景中.为光学显微镜的最基本配置,价格便宜、容易使用各种情况下染色样品或活细胞个体形态的观察暗视野显微镜通过特殊的聚光器和斜射照明，亮物像形成于暗背景中明视野显微镜下不易看清的活细胞的观察；不易被染色或易被染色过程破坏的细胞的观察（例如对梅毒密螺旋体的检测）观察活细胞的运动性相差显微镜通过特殊的聚光器和物镜提高样品不同部位间的反差（明暗差异）活细胞及其内部结构的观察荧光显微镜经荧光染料染色或荧光抗体处理的样品在紫外线照射下发出各种波长的可见光，在黑暗的背景中形成明亮的彩色物像环境微生物的直接观察；病灶或医学样品中特定病原微生物的直接检测（使用特定的荧光抗体）显微镜类型基本原理及特点19显微镜类型基本原理及特点应用电子显微镜透射电子显微镜用电子束作为“光源”聚焦成像，分辨率较光学显微镜大大提高。仪器庞大、昂贵、对工作环境和操作技术有较高要求对病毒颗粒或超薄切片处理后对细胞的内部结构进行观察扫描电子显微镜电子束在样品表面扫描，收集形成的二次电子形成物像。分辨率远高于光学显微镜。仪器庞大、昂贵、对工作环境和操作技术有较高要求适于对细菌表面结构及附件的观察。探针扫描显微镜扫描隧道显微镜用细小的探针在样品表面进行扫描，通过检测针尖和样品间隧道效应电流的变化形成物像与电子显微镜相比，这类显微镜能提供更高的分辨率，可在生理状态下对生物大分子或细胞结构进行观察。同时仪器体积较小，价格也相对便宜。原子力显微镜利用细小的探针对样品表面进行恒定高度的扫描，同时通过一个激光装置来监测探针随样品表面的升降变化来获取样品表面形貌的信息显微镜类型基本原理及特点应用电子显微镜透射电子显微镜用20微生物（病毒）古生菌(Archaea)细菌(Bacteria)真菌(酵母、霉菌、蕈菌等)、

单细胞藻类、原生动物等非细胞型细胞型原核微生物真核微生物(Eukarya)又称真细菌(Eubacteria),包括:普通细菌、放线菌、蓝细菌、支原体、立克次氏体和衣原体等古生菌在进化谱系上与真细菌及真核生物相互并列，且与后者关系更近，而其细胞构造却与真细菌较为接近，同属于原核生物。微生物（病毒）古生菌(Archaea)真菌(酵母、霉菌、蕈菌21第三章微生物细胞的结构与功能第一节原核微生物：细菌、古细菌细胞的结构一、细胞壁二、细胞壁以内的构造----原生质体1.细胞质膜;2.细胞质和内含物

；3.核区;4.特殊的休眠构造---芽孢三、细胞壁以外的构造1.糖被;

2.鞭毛;3.菌毛和性毛第二节真核微生物第三章微生物细胞的结构与功能第一节原核微生物：细菌、22细胞的结构一般构造：一般细菌都有的构造特殊构造：部分细菌具有的或一般细菌在特殊环境下才有的构造细胞的结构一般构造：一般细菌都有的构造特殊构造：部分23MMMMGGGGMMMMGGGGMMMMGGGGMMMMGGGG革兰氏阳性菌的肽聚糖结构MN-乙酰胞壁酸GN-乙酰葡糖胺四肽侧链五肽桥ß-1,4-糖苷键溶菌酶作用点青霉素作用点MMMMGGGGMMMMGGGGMMMMGGGGMMMMGG24革兰氏染色法初染：先用结晶紫染液染色；媒染：再加媒染剂--碘液处理，使菌体着色；脱色：然后用乙醇脱色；复染：最后用复染液(沙黄或番红)复染。显微镜下菌体呈红色者为革兰氏染色阴性细菌(常以G-表示)，呈深紫色者为革兰氏染色阳性反应细菌(常以G+表示)。革兰氏染色法初染：先用结晶紫染液染色；25细菌通过结晶紫初染和碘液媒染之后，在细胞膜内形成了不溶于水的结晶紫与碘的复合物（CVI）。革兰氏阳性菌由于细胞壁厚，肽聚糖的含量高，网状结构层次多和交联致密，网孔小。故用乙醇（或丙酮）作脱色处理时，乙醇使细胞壁脱水，肽聚糖的网孔变得更小，透性降低。不含类脂，用乙醇处理也不会溶出缝隙，因此，乙醇不能透过细胞壁而把结晶紫—碘复合染料抽提出来；因此，乙醇不能进入细胞去脱色，故用番红复染时仍为紫色。（实际是紫色加红色）G－细胞壁，由于肽聚糖含量小，网孔大，又由于被乙醇脱水（脂）后，网孔进一步增大，所以在脱色时，结晶紫和碘的复合物被有机溶剂所提取，故只能显示后来的沙黄番红的颜色。革兰氏染色机理细菌通过结晶紫初染和碘液媒染之后，在细胞膜内形成了不溶于水的26实验室或宿主体内形成在自然界长期进化中形成——支原体缺壁突变---L型细菌人工去壁基本去尽---原生质体（G+）部分去除---球状体（G-）缺壁细菌缺壁细菌

实验室或宿在自然界长期进化中形成——支原体缺壁突变---L型27真核微生物（Eukaryotes）酵母菌（单细胞真菌）霉菌（丝状真菌）蕈菌（大型真菌）真菌显微藻类原生动物真核微生物真核微生物（Eukaryotes）酵母菌（单细胞真菌）真28酵母菌细胞壁结构酵母菌细胞壁的厚度为25～70nm，重量约占细胞干重的25%，主要成分为甘露聚糖、蛋白质、葡聚糖和少量几丁质、少量脂质。它们在细胞壁上自外至内的分布次序是甘露聚糖、蛋白质、葡聚糖。

葡糖酸酶甘露聚糖酶蔗糖酶碱性磷酸酶酯酶赋予其机械强度的主要成分酵母菌细胞壁结构酵母菌细胞壁的厚度为25～70nm，重量约占29鞭毛与纤毛1、鞭毛与纤毛：有些真核微生物细胞表面长有或长（长者叫鞭毛）或短（短的叫纤毛）的毛发状细胞器，具有运动功能。2、鞭毛与纤毛的构造：由鞭杆、基体和过渡区组成。鞭杆“9＋2”型，2为中央微管，9为微管二联体，外包CM。微管二联体：AB两条中空亚纤维组成，A是完全微管，13个微管蛋白亚基组成，B是10个，与A共用3个亚基。A上伸出两条动力蛋白臂，可为Ca2+、Mg2+激活的ATP水解酶水解ATP供运动。基体是“9＋0”，9个三联体，中间没有微管和鞘。鞭毛与纤毛1、鞭毛与纤毛：有些真核微生物细胞表面长有或长（长30微生物的特点：食谱广、胃口大营养物质:那些能够满足微生物机体生长、繁殖和完成各种生理活动所需的物质。营养：微生物获得和利用营养物质的过程营养物质是微生物生存的物质基础,而营养是微生物维持和延续其生命形式的一种生理过程。微生物的特点：食谱广、胃口大营养物质:那些能够满足微生物机体31第一节微生物的营养要求微生物们需要吃什么？第三节营养物质进入细胞微生物们是怎样吃东西的?第二节培养基如何给微生物们做饭?第四章微生物的营养第一节微生物的营养要求微生物们需要吃什么？第三节营养32

微生物生长所需要的营养物质主要是以有机物和无机物的形式提供的，小部分由气体物质供给。微生物的营养物质按其在机体中的生理作用可区分为：碳源、氮源、无机盐、生长因子和水

5大类。

营养物质及其生理功能第一节微生物的营养要求微生物生长所需要的营养物质主要是以有机物和无机物的形式提供33表4-8微生物的营养类型(Ⅰ)划分依据营养类型特点碳源自养型(autotrophs)以CO2为唯一或主要碳源异养型(heterotrophs)以有机物为碳源能源光能营养型(phototrophs)以光为能源化能营养型(chemotrophs)以有机物氧化释放的化学能为能源电子供体无机营养型(lithotrophs)以还原性无机物为电子供体有机营养型(organotrophs)以有机物为电子供体第一节微生物的营养要求表4-8微生物的营养类型(Ⅰ)划分营养类型特点碳源自养型34表4-9微生物的营养类型(Ⅱ)营养类型电子供体碳源能源代表类群光能无机营养型H2、H2S、S、或H2OCO2光能着色细菌、蓝细菌、藻类光能有机营养型有机物有机物光能红螺细菌化能无机营养型H2、H2S、Fe2+、NH3、或NO-2CO2化学能(无机物氧化)氢细菌、硫杆菌、亚硝化单胞菌属(Nitrosomonas)、硝化杆菌属(Nitrobacter)、甲烷杆菌属(Methanobacterium)、醋酸杆菌属(Acetobacter)化能有机营养型有机物有机物化学能(有机物氧化)假单胞菌属、芽孢杆菌属、乳酸菌属、真菌、原生动物第一节微生物的营养要求表4-9微生物的营养类型(Ⅱ)营养类型电子供体碳源能源代35按物理状态不同划分固体培养基液体培养基半固体培养基在液体培养基中加入一定量凝固剂，使其成为固体状态，琼脂含量一般为1.5%-2.0%固体培养基常用来进行微生物的分离、鉴定、活菌计数及菌种保藏

琼脂含量一般为0.2%-0.7%观察微生物的运动特征、分类鉴定及噬菌体效价滴定

不加任何凝固剂大规模工业生产及在实验室进行微生物的基础理论和应用方面的研究按物理状态不同划分固体培养基液体培养基半固体培养基在液体培养36按用途不同划分基础培养基鉴别培养基含有一般微生物生长繁殖所需的基本营养物质的培养基用来将某种或某类微生物从混杂的微生物群体中分离出来的培养基用于鉴别不同类型微生物的培养基选择培养基在基础培养基中加入某些特殊营养物质制成的一类营养丰富的培养基，增加所要分离的微生物量，成为优势菌。微生物产生某种代谢产物，与培养基中的特殊化学物质发生特定的化学反应，产生明显的特征变化牛肉膏蛋白胨培养基是最常用的基础培养基加富培养基特殊营养物质包括血液、血清、酵母浸膏、动植物组织液等在培养基中加入相应的特殊营养物质或化学物质，抑制不需要的微生物的生长，有利于所需微生物的生长EMB培养基按用途不同划分基础培养基鉴别培养基含有一般微生物生长繁殖所需37营养物质进入细胞一、扩散(diffusion)二、促进扩散(facilitateddiffusion)三、主动运输(activetransport)－－基团转位四、膜泡运输(memberanevesicletransport）营养物质进入细胞一、扩散(diffusion)38第五章微生物的代谢第一节微生物产能代谢第二节耗能代谢第三节微生物代谢的调节第四节微生物次级代谢与次级代谢产物第五章微生物的代谢第一节微生物产能代谢39糖酵解糖酵解：生物体内葡萄糖被降解成丙酮酸的过程。主要分为四种途径：EMP途径、HM途径、ED途径、磷酸解酮酶途径。

糖酵解糖酵解：生物体内葡萄糖被降解成丙酮酸的过程。40丙酮酸代谢的多样性在无氧条件下，不同的微生物分解丙酮酸后会积累不同的代谢产物。酵母的三型发酵:乙醇、甘油、甘油+乙醇+乙酸细菌的乙醇发酵、乳酸发酵细菌的混合酸发酵：乙酸、乳酸、丙酸丙酮酸代谢的多样性酵母的三型发酵:乙醇、甘油、甘油+乙醇+乙41呼吸作用：微生物在降解底物的过程中，将释放出的电子交给NAD(P)+、FAD或FMN等电子载体，再经电子传递系统传给外源电子受体，从而生成水或其他还原型产物并释放出能量的过程。有氧呼吸是以分子氧作为最终电子受体。无氧呼吸是以氧化型化合物作为最终电子受体。呼吸作用和发酵作用的区别：电子载体不是将电子直接传递给底物降解的中间产物，而是交给电子传递系统，逐步释放出能量再交给最终电子受体。呼吸作用呼吸作用：微生物在降解底物的过程中，将释放出的电子交给NAD42能量转换底物水平磷酸化氧化磷酸化光合磷酸化能量转换底物水平磷酸化43第六章

微生物的生长繁殖及其控制第一节细菌的个体生长第二节细菌的群体生长繁殖第三节真菌的生长与繁殖第四节环境对生长的影响及生长的测定第五节微生物生长繁殖的控制第六章

微生物的生长繁殖及其控制第一节细菌的个体生长44微生物学期末复习课件45细菌的群体生长繁殖个体生长中，细菌分裂繁殖一代所需时间称代时，以G表示；群体生长里，细菌数量增加一倍所需时间称倍增时间。∵G=t-t0Nt=2N0lnNt-lnN0＝μ（t1–t0)

生长的数学模型细菌的群体生长繁殖个体生长中，细菌分裂繁殖一代所需时间称代时46细菌的群体生长繁殖也可以先求出细菌繁殖的世代数n，然后再求代时G；

生长的数学模型细菌的群体生长繁殖也可以先求出细菌繁殖的世代数n，然后再求代47第四节环境对生长的影响及生长的测定微生物生长的测定1.计数法（1）直接计数法（2）间接计数法（3）其他计数法2.重量法3.生理指标法第四节环境对生长的影响及生长的测定微生物生长的测定48第五节微生物生长繁殖的控制一、控制微生物的化学物质抗微生物剂抗代谢剂抗生素（耐药性及其对策）二、控制微生物的物理因素高温灭菌：十倍减少时间辐射作用过滤除菌高渗作用干燥超声波第五节微生物生长繁殖的控制一、控制微生物的化学物质49各种抗微生物化学制剂杀菌能力的比较标准：石炭酸系数：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比率。一般规定处理时间为10分钟，而供试菌定为Salmonellatyphi（伤寒沙门氏菌）。在临床上最早使用的消毒剂----石炭酸各种抗微生物化学制剂杀菌能力的比较标准：石炭酸系数：在临床上50第七章病毒第一节概述第二节病毒学研究的基本方法第三节毒粒的性质第四节病毒的复制第五节病毒的非增殖性感染第六节病毒与宿主的相互作用第七节亚病毒因子第八节病毒举例第七章病毒第一节概述51毒粒的形态结构毒粒的壳体结构壳体或衣壳（capsid）：包围着病毒核酸的蛋白质外壳，由蛋白质亚基按对称的形式、有规律地排列而成，是病毒毒粒的基本结构。壳体结构类型螺旋对称壳体二十面体对称壳体双对称结构（复合结构）毒粒的形态结构毒粒的壳体结构壳体结构类型螺旋对称壳体52毒粒的化学组成

毒粒（化学组成）核酸蛋白质脂类糖类基本化学组成病毒颗粒在化学上表现为核蛋白毒粒的化学组成

毒粒核酸基本化学组成病毒颗粒在化学上表现为53病毒的复制病毒的特点：严格细胞内寄生物，只能在活细胞内繁殖。毒粒宿主细胞有繁殖性的病毒基因组具有感染性的毒粒消失病毒基因组复制、表达病毒核酸和蛋白质装配形成具有感染性的毒粒释放至细胞外原料；能量；生物合成场所；病毒的复制病毒的特点：严格细胞内寄生物，只能在活细胞内繁殖。54取培养物直接测定病毒数量将培养物过滤去细胞后测定病毒数量将细胞裂解后测定病毒的数量。前期可将培养物先离心去上清以消除未吸附病毒的影响。裂解量:每个受染细胞所产生的子代病毒颗粒的平均数目。其值等于潜伏期受染细胞的数目除以稳定期受染细胞所释放的全部子代病毒数目，即等于稳定期病毒效价与潜伏期病毒效价之比。潜伏期、裂解期、平稳期取培养物直接将培养物过滤将细胞裂解后测定病毒的数量。前期可将55复制周期（replicativecircle）或称复制循环自病毒吸附于细胞开始，到子代病毒从感染细胞释放到细胞外的病毒复制过程。①吸附；②侵入；③脱壳；④病毒大分子的合成，包括病毒基因组的表达与复制；⑤装配与释放；病毒的复制周期病毒感染的起始复制周期（replicativecircle）或称复制循环56第八章微生物遗传第一节遗传的物质基础第二节微生物的基因组结构第三节质粒和转座因子第四节基因突变及修复第五节细菌基因转移和重组第六节真核微生物的遗传学特性第七节微生物育种第八章微生物遗传第一节遗传的物质基础57第一节遗传的物质基础证明核酸是遗传物质基础的三个经典实验

一、DNA作为遗传物质（2个）（一）经典转化实验（transformation）：F.Griffith，（二）噬菌体感染实验二、RNA作为遗传物质(1个)（三）植物病毒的重建实验三、朊病毒的发现与思考

第一节遗传的物质基础证明核酸是遗传物质基础的三个经典实验58第二节微生物的基因组结构一、概念基因组（genome）:一个物种的单倍体的所有染色体及其所包含的遗传信息的总称。原核生物(如细菌)，多为单倍体(在一般情况下只有一条染色体)真核微生物，多条染色体，例如啤酒酵母有16条染色体。有时为双倍体。第二节微生物的基因组结构一、概念基因组（genome）:59二、微生物与人类基因组计划人类基因组计划(HumanGenomeProject)1985年提出；1990年正式开始实施；2003年完成基因组测序；后基因组时代（PostgenomeEra）第二节微生物的基因组结构二、微生物与人类基因组计划人类基因组计划1985年提出；后601）染色体为双链环状的DNA分子（单倍体）；2）基因组上遗传信息具有连续性；基因数基本接近由它的基因组大小所估计的基因数一般不含内含子，遗传信息是连续的而不是中断的。3）功能相关的结构基因组成操纵子结构；4）结构基因的单拷贝及rRNA基因的多拷贝；5）基因组的重复序列少而短；个别细菌(鼠伤寒沙门氏菌和犬螺杆菌)和古生菌的rRNA和tRNA中也发现有内含子或间插序列第二节微生物的基因组结构三、微生物基因组结构的特点1、原核生物(细菌、古生菌)的基因组操纵子(operon):功能相关的几个基因前后相连,再加上一个共同的调节基因和一组共同的控制位点（启动子、操作子等）在基因转录时协同动作。优点：短时间内大量合成核糖体。1）染色体为双链环状的DNA分子（单倍体）；第二节微生61三、微生物基因组结构的特点2、真核微生物（啤酒酵母）的基因组1）典型的真核染色体结构；1997年完成测序，大小为13.5×106bp，分布在16条染色体中。2）没有明显的操纵子结构；3）有间隔区（即非编码区）和内含子序列；4）重复序列多；第二节微生物的基因组结构三、微生物基因组结构的特点2、真核微生物（啤酒酵母）的基因组62第三节质粒和转座因子质粒（plasmid）：一种独立于染色体外，能进行自主复制的细胞质遗传因子，主要存在于各种微生物细胞中。转座因子（transposableelement）：位于染色体或质粒上的一段能改变自身位置的DNA序列，广泛分布于原核和真核细胞中。质粒和转座因子是细胞中除染色体以外的另外二类遗传因子第三节质粒和转座因子质粒（plasmid）：63第四节基因突变及修复一个基因内部遗传结构或DNA序列的任何改变。基因突变:基因突变狭义：点突变广义：点突变和染色体畸变第四节基因突变及修复一个基因内部遗传结构或DNA序列64第五节细菌基因转移和重组微生物进行的水平方向的基因转移，并通过重组以适应环境。一、细菌的接合作用二、细菌的转导三、细菌的遗传转化四、基因定位和基因测序第五节细菌基因转移和重组微生物进行的水平方向的基因转移，65证实接合过程需要细胞间的直接接触的“U”型管实验

(BernardDavis,1950)参见p225证实接合过程需要细胞间的直接接触的“U”型管实验参见p2266机制(大肠杆菌的接合机制)接合作用是由一种被称为F因子的质粒介导F因子的分子量通常为5×107，上面有编码细菌产生性菌毛（sexpili）及控制接合过程进行的20多个基因。含有F因子的细胞：“雄性”菌株（F+），其细胞表面有性菌毛不含F因子的细胞：“雌性”菌株（F-），细胞表面没有性菌毛机制(大肠杆菌的接合机制)接合作用是由一种被称为F因子的质粒67F因子的四种细胞形式a）F-菌株：不含F因子，没有性菌毛，但可以通过接合作用接收F因子而变成雄性菌株（F+）；b）F+菌株：F因子独立存在，细胞表面有性菌毛。c）Hfr菌株：F因子插入到染色体DNA上，细胞表面有性菌毛。d）F′菌株：Hfr菌株内的F因子因不正常切割而脱离染色体时，形成游离的但携带一小段染色体基因的F因子，特称为F′因子。细胞表面同样有性菌毛。F因子的四种细胞形式a）F-菌株：不含F因子，没有性菌毛，68二、细菌的转导（transduction）由病毒介导的细菌细胞间进行遗传交换的一种方式：一个细胞的DNA或RNA通过病毒载体的感染转移到另一个细胞中。通过交换和整合，使后者获得前者部分遗传性状。能将一个细菌宿主的部分染色体或质粒DNA带到另一个细菌的噬菌体称为转导噬菌体。细菌转导的二种类型：普遍性转导局限性转导二、细菌的转导（transduction）由病毒介导的细菌细69三、细菌的遗传转化（genetictransformation）定义：同源或异源的游离DNA分子(质粒和染色体DNA)被自然或人工感受态细胞摄取，并得到表达的水平方向的基因转移过程。自然遗传转化（naturalgenetictransformation）人工转化（artificialtransformation）感受态细胞：具有摄取外源DNA能力的细胞（competentcell）三、细菌的遗传转化（genetictransformati70接合(conjugation)：细胞与细胞的直接接触（由F因子介导）转导(transduction)：由噬菌体介导自然遗传转化(naturalgenetictransformation)：游离DNA分子+感受态细胞接合(conjugation)：细胞与细胞的直接接触（由F71

原核生物三种基因重组方式的比较接合过程转导转化原核生物三种基因重组方式的比较72请设计一个实验来决定在一种特定的细菌中发生的遗传转移过程是转化、转导还是接合?说明每一种的预期结果。设想有下列条件和材料可以利用：(1)合适的突变株和选择培养基；(2)DNase（一种降解裸露DNA分子的酶）；(3)二种滤板：一种能够持留细菌和细菌病毒，但不能持留游离的DNA分子；另一种滤板只能持留细菌；(4)一种可以插入滤板使其分隔成二个空间的玻璃容器。思考请设计一个实验来决定在一种特定的细菌中发生的遗传转移过程是转73第九章原核基因表达的调控基因表达是遗传信息表现为生物性状的过程，这一过程是通过基因产物的生物学功能来完成的。微生物新陈代谢过程中，酶是必不可少的，是主要的基因产物；微生物在长期的进化中，已经形成了两种主要的代谢调节方式，即酶活性的调节和酶量的调节。第九章原核基因表达的调控基因表达是遗传信息表现为生物性74基因表达调控基因表达调控在两个水平上体现：转录水平上的调控(transcriptionalregulation);转录后水平上的调控(post-transcriptionalregulation);基因表达调控基因表达调控在两个水平上体现：75原核生物乳糖操纵子的结构－－诱导型操纵子P–RNA聚合酶结合的DNA序列-10区TATAAT和-35区TTGACA,强启动子O--结合阻遏物,是RNA酶能否通过的开关原核生物乳糖操纵子的结构－－诱导型操纵子76微生物学期末复习课件77操纵子的转录调控实例（一）乳糖操纵子-----负控诱导系统乳糖操纵子的功能实际上是在正、负两个相互独立的调控体系作用下实现的

（二）色氨酸操纵子----负控阻遏系统操纵子的转录调控实例（一）乳糖操纵子-----负控诱导系统78第十章微生物与基因工程三项重要技术为基因工程奠定了基础:1967-1970年R.Yuan和H.O.Smith等发现的限制性核酸内切酶为基因工程提供了有力的工具；1972年Berg等将SV-40病毒DNA与噬菌体P22DNA在体外重组成功；1973年Cohen和Boyer第一次将重组体DNA转化大肠杆菌，实现了DNA的分子克隆;1977年Boyer等首先将人工合成的生长激素释放抑制因子14肽的基因重组入质粒，成功地在大肠杆菌中合成得到这14肽；1975-1977年Sanger、Maxam和Gilbert先后发明了三种DNA序列的快速测定法；90年代全自动核酸序列测定仪的问世；第十章微生物与基因工程三项重要技术为基因工程奠定了基础:79基因工程的基本过程切接转增检表基因工程的基本过程切接转增检表80第二节基因工程的基本条件用于基因克隆的载体用于核酸操作的工具酶用于基因转移的受体菌或细胞第二节基因工程的基本条件用于基因克隆的载体81限制性核酸内切酶一把特殊的剪刀

－－限制性内切酶的发现

阿尔伯(Arber)、史密斯(Smith)和内森斯(Nathans)，获1978年诺贝尔生理学和医学奖限制性核酸内切酶一把特殊的剪刀

－－限制性内切酶的发现

阿尔82主要特性I型II型III型限制和修饰活性双功能的酶核酸内切酶和甲基化酶分开双功能的酶酶蛋白分子组成3种不同的亚基单一亚基2种不同的亚基所需的辅助因子ATP、Mg2+Mg2+ATP、Mg2+特异性识别序列非对称序列回文对称序列非对称序列切割位点距识别位点至少1000bp处随机的切割位于识别位点上距识别序列下游24-26bp处序列特异的切割不是是是在基因工程中的应用无用广泛应用用处不大限制性核酸内切酶的类型主要特性I型II型III型限制和修饰活性双功能的酶核酸83第一个字母取自产生该酶的细菌属名，用大写；第二、第三个字母是该细菌的种名，用小写；第四个字母代表株；用罗马数字表示发现的先后次序。命名Hin

dⅢ

属

系

株序Haemophilusinfluenzae

d株流感嗜血杆菌d株的第三种酶限制性核酸内切酶第一个字母取自产生该酶的细菌属名，用大写；命名HindⅢ84第十一章微生物的生态生态学：研究生物与其周围生物和非生物环境之间相互关系的一门科学。微生物生态学：研究微生物与其周围生物和非生物环境之间相互关系。各种环境中的微生物的种类、分布；微生物和其它生物的关系；微生物与物质循环；第十一章微生物的生态生态学：研究生物与其周围生物和非生物85第一节微生物在生态系统中的作用一、微生物在生态系统中的作用生态系统(ecosystem)：在一定的空间内生物的成分和非生物的成分通过物质循环、能量流动和信息流动互相作用、互相依存而构成的一个生态学功能单位。一个池塘，一片森林等。第一节微生物在生态系统中的作用一、微生物在生态系统中的作86第二节环境中的微生物微生物的特点：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微生物的分布生境的特征微生物的分布是生境各种物理、化学、生物因素对微生物的限制、选择的结果。在某些生境中，高度专一性的微生物存在并仅限于这种生境中，并成为特定生境的标志。种群间的相互作用第二节环境中的微生物微生物的特点：个体微小、代谢营养类型87第三节人体微生物及病原微生物的传播二、病原微生物的传播通过水体传播（直接饮用、接触、吸入）通过食物传播；通过土壤传播；通过空气传播；第三节人体微生物及病原微生物的传播二、病原微生物的传播88第四节微生物与环境保护一、微生物对污染物的降解与转化二、重金属的转化三、污染介质的微生物处理四、污染环境的生物修复五、环境污染的微生物监测第四节微生物与环境保护一、微生物对污染物的降解与转化89二、重金属的转化汞：精神状态改变是汞中毒的一大症状。脉搏加快，肌肉颤动，口腔和消化系统病变。汞的微生物转化主要包括3个方面无机汞(Hg2＋)的甲基化无机汞(Hg2＋)还原成Hg0

甲基汞和其他有机汞化合物裂解并还原成Hg0

铅：神经系统(神经衰弱、手足麻木)、消化系统(消化不良、腹部绞痛)、血液中毒和其他的病变。二、重金属的转化汞：精神状态改变是汞中毒的一大症状。脉搏加快90第十二章微生物的进化、系统发育和分类鉴定第十二章微生物的进化、系统发育和分类鉴定91进化(evolution)：生物与其生存环境相互作用过程中，其遗传系统随时间发生一系列不可逆的改变，在大多数情况下，导致生物表型改变和对生存环境的相对适应。今天仍生存在地球上的生物种类，彼此之间都有或远或近的历史渊源。最原始的生命漫长的进化历程千姿百态的生物种类进化(evolution)：生物与其生存环境相互作用过程中，92生物分类的二种基本原则：a）根据表型(phenetic)特征的相似程度分群归类，这种表型分类重在应用，不涉及生物进化或不以反映生物亲缘关系为目标；b）按照生物系统发育相关性水平来分群归类，其目标是探寻各种生物之间的进化关系，建立反映生物系统发育的分类系统。从进化论诞生以来，已经成生物学家普遍接受的分类原则生物系统学(systematics)生物分类的二种基本原则：a）根据表型(phenetic)特征93分子计时器(molecularchronometers)进化钟(evolutionaryclock)第一节进化的测量指征20世纪70年代以后研究为生物的系统发育，主要是分析和比较生物大分子的结构特征，特别是蛋白质、RNA和DNA这些反映生物基因组特征的分子序列，作为判断各类微生物乃至所有生物进化关系的主要指征。分子计时器(molecularchronometers)进94微生物学期末复习课件95rRNA的顺序和进化rRNA序列测定和分析方法分两类：寡核苷酸编目法和全序列分析法。1.

寡核苷酸编目分析法20世纪80年代以前的研究，主要是采用寡核苷酸编目分析法。如果相似性系数（SAB）等于1，说明所比较的两菌株rRNA序列相同，若SAB值小于0.1，则表明两菌株亲缘关系很远。

伍斯用寡核苷酸序列编目分析法对微生物的16S

rRNA序列进行比较后，提出将生物分成三界（域）：古细菌、真细菌和真核生物。rRNA的顺序和进化rRNA序列测定和分析方法分两类：寡核苷96rRNA的顺序和进化2.

全序列分析法寡核苷酸编目分析法，只获得了16SrRNA分子的大约30%的序列资料，加上采用的是一种简单相似性的计算方法，所以其结果有可能出现误差，应用上受到一定限制。随着核算序列分析技术的发展，20世纪80年代末又陆续发展了一些rRNA全序列分析方法，其中最常用的是直接序列分析法。这种方法用反转录酶和双脱氧序列分析，可以对未经纯化的rRNA抽提物进行直接的序列测定。rRNA的顺序和进化2.

全序列分析法97分类是认识客观事物的一种基本方法。我们要认识、研究和利用各种微生物资源也必须对它们进行分类。分类学涉及三个相互依存又有区别的组成部分：鉴定分类、命名、第二节细菌分类分类是认识客观事物的一种基本方法。我们要认识、研究和利用各种98分类单元及其等级

界Kingdom门Phylum——亚门纲Class——亚纲目Order——亚目科Family——亚科属Genus种Species第二节细菌分类分类单元及其等级第二节细菌分类99微生物学期末复习课件100《伯杰氏系统细菌学手册》(Bergey’sManualofSystematicBacteriology)伯杰氏手册是目前进行细菌分类、鉴定的最重要依据，其特点是描述非常详细，包括对细菌各个属种的特征及进行鉴定所需做的实验的具体方法。《伯杰氏系统细菌学手册》第Ⅰ版分4卷出版，它将原核生物分成33组。（20世纪80年代末期）伯杰氏手册《伯杰氏系统细菌学手册》伯杰氏手册是目前进行细菌分类、鉴定的101第三节微生物分类鉴定的特征和技术鉴于微生物体形微小、结构较简单等特点，微生物分类和鉴定除了像高等生物那样，采用传统的形态学、生理学和生态学特征之外，还必须寻找新的特征作为分类鉴定的依据。在这方面微生物分类学家比动植物分类学家表现了更高的热情，他们从不同层次（细胞的、分子的）、用不同学科（化学、物理学、遗传学、免疫学、分子生物学等）的技术方法来研究和比较不同微生物的细胞、细胞组分或代谢产物，从中发现反映微生物类群特征的资料作为微生物分类鉴定的依据。第三节微生物分类鉴定的特征和技术鉴于微生物体形微小、结构102每一种生物都有一定的碱基组成亲缘关系近的生物，它们应该具有相似的G+C含量，若不同的生物之间G+C含量差别大表明它们关系远。现有数据表明：高等植物的G+C含量范围大约35%～50%之间；原核生物中G+C含量变化幅度宽达22%～80%；这也足以表明原核生物是一个极其多样性的类群。脊椎动物中G+C含量约35%～45%之间。DNA的碱基组成[(G+C)mol%]每一种生物都有一定的碱基组成亲缘关系近的生物，它们应该具有相103微生物学期末复习课件104外单位送来一个细菌培养物要求鉴定，你如何将其鉴定到种?①检查是否是纯培养，若不纯则需纯化；②测定一些最基本的形态和生理生化特征，确定菌株属于哪一大类；③查阅有关类群的分类检索表或相关资料，根据资料提示的鉴别特征进行特征测定；④根据特征测定结果，逐步缩小菌株归属范围，确定其所属的科属；⑤根据有关属的分种检索表或相关资料进一步进行特征测定，初步确定其所归属的种。外单位送来一个细菌培养物要求鉴定，你如何将其鉴定到种?①检105第十三章感染与免疫特异性免疫、非特异性免疫抗原－抗体，基本特性补体免疫细胞－淋巴细胞免疫应答（T、B细胞如何协作？）超敏反应自身免疫病移植免疫免疫缺陷肿瘤免疫第十三章感染与免疫特异性免疫、非特异性免疫106？？微生物与人类的关系？如何从环境中得到放线菌（酵母菌）的纯培养？如何设计实验，判断原核微生物的遗传物质转移方式？？？微生物与人类的关系？107微生物学2011-06-23微生物学2011-06-23授课内容第一章绪论第二章纯培养与显微技术第三章微生物细胞的结构与功能第四章微生物的营养第五章微生物的代谢第六章微生物的生长繁殖及其控制第七章病毒第八章微生物遗传第九章原核基因表达的调控第十章微生物与基因工程第十一章微生物的生态第十二章微生物的进化、系统发育和分类鉴定第十三章感染与免疫授课内容第一章绪论109第一章绪论一、微生物和我们微生物无处不在，我们无时不生活在“微生物的海洋”中。二、微生物学微生物：小、多、快、强、广三、微生物的发现和微生物学的发展四、20世纪的微生物学及21世纪微生物学发展的趋势第一章绪论一、微生物和我们110“在近代科学中，对人类福利最大的一门科学，要算是微生物学了。”微生物是一把十分锋利的双刃剑，它们在给人类带来巨大利益的同时也带来“残忍”的破坏。微生物既是人类的敌人，更是人类的朋友！“在近代科学中，对人类福利最大的一门科学，要算是微生物学了。111史前时期——人类对微生物的认识与利用微生物学初创时期——微生物形态认识时期微生物学奠基时期——微生物生理学发展时期微生物学发展时期——微生物生物化学发展时期微生物学成熟时期——微生物分子生物学发展时期三、微生物的发现及微生物学的发展史前时期——人类对微生物的认识与利用三、微生物的发现及微生物112微生物学在“生物学世纪”中的发展趋势向纵深方向和分子生物学水平发展；一批新的学科在形成；与其他学科的交叉形成新的边缘学科；新技术新方法在微生物学应用；向着复合生态系统和宏观范围拓宽；尽管如此，我们对微生物的了解开发远远不够，利用的微生物不超过1%等。微生物学在“生物学世纪”中的发展趋势向纵深方向和分子生物学水113第二章微生物的纯培养和显微技术纯培养显微技术第二章微生物的纯培养和显微技术纯培养114微生物的基本特点：小在绝大多数情况下都是利用微生物的群体来研究其属性；

微生物的物种（菌株）一般也是以群体的形式进行繁衍、保存；培养技术在微生物学中具有重要意义！微生物的基本特点：小在绝大多数情况下都是利用微生物的群体115在研究中所使用的微生物培养群体：培养物：在一定的条件下培养、繁殖得到的微生物群体混合培养物:含有多种微生物的培养物；纯培养物:只有一种微生物的培养物；通常情况下只有纯培养物才能提供可以重复的结果纯培养技术是进行微生物学研究的基础！在研究中所使用的微生物培养群体：培养物：在一定的条件下培养、116纯种微生物的分离方法稀释倒平板法涂布平板法平板划线分离法稀释摇管法用固体培养基分离纯培养纯种微生物的分离方法稀释倒平板法用固体培养基分离纯培养117稀释倒平板法稀释：先将待分离的材料用无菌水作一系列的稀释（如1:10、1:100、1:1,000、1:10,000......）；倒平板：然后分别取不同稀释液少许，与已熔化并冷却至50℃左右的琼脂培养基混匀后，倾入灭过菌的培养皿中，待琼脂凝固后，制成可能含菌的琼脂平板；培养：保温培养一定时间即可出现菌落。随后挑取该单个菌落，或重复以上操作数次，便可得到纯培养。操作较麻烦，对好氧菌、热敏感菌效果不好。用固体培养基分离纯培养稀释倒平板法稀释：先将待分离的材料用无菌水作一系列的稀释（如118用固体培养基分离纯培养用固体培养基分离纯培养1192.涂布平板法用固体培养基分离纯培养稀释倒平板法因为细菌与50℃培养基混合导致某些热敏感菌死亡，及好氧菌埋在培养基中缺乏氧气影响生长，所以更常用涂布平板法。先将已熔化的培养基倒入无菌平皿，制成无菌平板；将一定量的某一稀释度的样品悬液滴加在平板表面，再用无菌玻璃涂棒将菌液均匀分散至整个平板表面；经培养后挑取单个菌落；使用较多的常规方法，但有时涂布不均匀。2.涂布平板法用固体培养基分离纯培养稀释倒平板法因为细菌与120用固体培养基分离纯培养用固体培养基分离纯培养1213.平板划线法用固体培养基分离纯培养接种环沾取少许微生物，在无菌平板扇形、平行等划线，随划线次数增加而分散开，得到单菌落。平板划线分离3.平板划线法用固体培养基分离纯培养接种环沾取少许微生物，1224.稀释摇管法

(dilutionshakeculturemethod）

用固体培养基分离纯培养厌氧微生物可用此法进行纯培养分离。操作：盛培养基试管加热融化，冷却至50℃，

待分离材料用这些试管梯度稀释

，摇匀，冷凝，石蜡封口4.稀释摇管法

(dilutionshakecultu123二元培养物纯培养物：只含有一种微生物的培养物叫做纯培养物。混合培养物：含有两种以上微生物的培养物叫做混合培养物。二元培养物:培养物只含两种微生物，并有意识保持两者之间的特定关系的培养物为二元培养物。例如寄生于细菌细胞内的病毒与细菌一起培养。对于病毒来说，二元培养物是在实验室控制条件下可能达到的最接近于纯培养的培养方法。二元培养物纯培养物：只含有一种微生物的培养物叫做纯培养物。124

微生物个体微小的特点也决定了显微技术是进行微生物研究的另一项重要技术，因为绝大多数微生物的个体形态及其内部结构只能通过显微镜才能进行观察和研究。微生物的基本特点：小微生物个体微小的特点也决定了显微技术是进行微生物研究125显微镜类型基本原理及特点应用光学显微镜明视野显微镜光线透射照明,物像处于这背景中.为光学显微镜的最基本配置,价格便宜、容易使用各种情况下染色样品或活细胞个体形态的观察暗视野显微镜通过特殊的聚光器和斜射照明，亮物像形成于暗背景中明视野显微镜下不易看清的活细胞的观察；不易被染色或易被染色过程破坏的细胞的观察（例如对梅毒密螺旋体的检测）观察活细胞的运动性相差显微镜通过特殊的聚光器和物镜提高样品不同部位间的反差（明暗差异）活细胞及其内部结构的观察荧光显微镜经荧光染料染色或荧光抗体处理的样品在紫外线照射下发出各种波长的可见光，在黑暗的背景中形成明亮的彩色物像环境微生物的直接观察；病灶或医学样品中特定病原微生物的直接检测（使用特定的荧光抗体）显微镜类型基本原理及特点126显微镜类型基本原理及特点应用电子显微镜透射电子显微镜用电子束作为“光源”聚焦成像，分辨率较光学显微镜大大提高。仪器庞大、昂贵、对工作环境和操作技术有较高要求对病毒颗粒或超薄切片处理后对细胞的内部结构进行观察扫描电子显微镜电子束在样品表面扫描，收集形成的二次电子形成物像。分辨率远高于光学显微镜。仪器庞大、昂贵、对工作环境和操作技术有较高要求适于对细菌表面结构及附件的观察。探针扫描显微镜扫描隧道显微镜用细小的探针在样品表面进行扫描，通过检测针尖和样品间隧道效应电流的变化形成物像与电子显微镜相比，这类显微镜能提供更高的分辨率，可在生理状态下对生物大分子或细胞结构进行观察。同时仪器体积较小，价格也相对便宜。原子力显微镜利用细小的探针对样品表面进行恒定高度的扫描，同时通过一个激光装置来监测探针随样品表面的升降变化来获取样品表面形貌的信息显微镜类型基本原理及特点应用电子显微镜透射电子显微镜用127微生物（病毒）古生菌(Archaea)细菌(Bacteria)真菌(酵母、霉菌、蕈菌等)、

单细胞藻类、原生动物等非细胞型细胞型原核微生物真核微生物(Eukarya)又称真细菌(Eubacteria),包括:普通细菌、放线菌、蓝细菌、支原体、立克次氏体和衣原体等古生菌在进化谱系上与真细菌及真核生物相互并列，且与后者关系更近，而其细胞构造却与真细菌较为接近，同属于原核生物。微生物（病毒）古生菌(Archaea)真菌(酵母、霉菌、蕈菌128第三章微生物细胞的结构与功能第一节原核微生物：细菌、古细菌细胞的结构一、细胞壁二、细胞壁以内的构造----原生质体1.细胞质膜;2.细胞质和内含物

；3.核区;4.特殊的休眠构造---芽孢三、细胞壁以外的构造1.糖被;

2.鞭毛;3.菌毛和性毛第二节真核微生物第三章微生物细胞的结构与功能第一节原核微生物：细菌、129细胞的结构一般构造：一般细菌都有的构造特殊构造：部分细菌具有的或一般细菌在特殊环境下才有的构造细胞的结构一般构造：一般细菌都有的构造特殊构造：部分130MMMMGGGGMMMMGGGGMMMMGGGGMMMMGGGG革兰氏阳性菌的肽聚糖结构MN-乙酰胞壁酸GN-乙酰葡糖胺四肽侧链五肽桥ß-1,4-糖苷键溶菌酶作用点青霉素作用点MMMMGGGGMMMMGGGGMMMMGGGGMMMMGG131革兰氏染色法初染：先用结晶紫染液染色；媒染：再加媒染剂--碘液处理，使菌体着色；脱色：然后用乙醇脱色；复染：最后用复染液(沙黄或番红)复染。显微镜下菌体呈红色者为革兰氏染色阴性细菌(常以G-表示)，呈深紫色者为革兰氏染色阳性反应细菌(常以G+表示)。革兰氏染色法初染：先用结晶紫染液染色；132细菌通过结晶紫初染和碘液媒染之后，在细胞膜内形成了不溶于水的结晶紫与碘的复合物（CVI）。革兰氏阳性菌由于细胞壁厚，肽聚糖的含量高，网状结构层次多和交联致密，网孔小。故用乙醇（或丙酮）作脱色处理时，乙醇使细胞壁脱水，肽聚糖的网孔变得更小，透性降低。不含类脂，用乙醇处理也不会溶出缝隙，因此，乙醇不能透过细胞壁而把结晶紫—碘复合染料抽提出来；因此，乙醇不能进入细胞去脱色，故用番红复染时仍为紫色。（实际是紫色加红色）G－细胞壁，由于肽聚糖含量小，网孔大，又由于被乙醇脱水（脂）后，网孔进一步增大，所以在脱色时，结晶紫和碘的复合物被有机溶剂所提取，故只能显示后来的沙黄番红的颜色。革兰氏染色机理细菌通过结晶紫初染和碘液媒染之后，在细胞膜内形成了不溶于水的133实验室或宿主体内形成在自然界长期进化中形成——支原体缺壁突变---L型细菌人工去壁基本去尽---原生质体（G+）部分去除---球状体（G-）缺壁细菌缺壁细菌

实验室或宿在自然界长期进化中形成——支原体缺壁突变---L型134真核微生物（Eukaryotes）酵母菌（单细胞真菌）霉菌（丝状真菌）蕈菌（大型真菌）真菌显微藻类原生动物真核微生物真核微生物（Eukaryotes）酵母菌（单细胞真菌）真135酵母菌细胞壁结构酵母菌细胞壁的厚度为25～70nm，重量约占细胞干重的25%，主要成分为甘露聚糖、蛋白质、葡聚糖和少量几丁质、少量脂质。它们在细胞壁上自外至内的分布次序是甘露聚糖、蛋白质、葡聚糖。

葡糖酸酶甘露聚糖酶蔗糖酶碱性磷酸酶酯酶赋予其机械强度的主要成分酵母菌细胞壁结构酵母菌细胞壁的厚度为25～70nm，重量约占136鞭毛与纤毛1、鞭毛与纤毛：有些真核微生物细胞表面长有或长（长者叫鞭毛）或短（短的叫纤毛）的毛发状细胞器，具有运动功能。2、鞭毛与纤毛的构造：由鞭杆、基体和过渡区组成。鞭杆“9＋2”型，2为中央微管，9为微管二联体，外包CM。微管二联体：AB两条中空亚纤维组成，A是完全微管，13个微管蛋白亚基组成，B是10个，与A共用3个亚基。A上伸出两条动力蛋白臂，可为Ca2+、Mg2+激活的ATP水解酶水解ATP供运动。基体是“9＋0”，9个三联体，中间没有微管和鞘。鞭毛与纤毛1、鞭毛与纤毛：有些真核微生物细胞表面长有或长（长137微生物的特点：食谱广、胃口大营养物质:那些能够满足微生物机体生长、繁殖和完成各种生理活动所需的物质。营养：微生物获得和利用营养物质的过程营养物质是微生物生存的物质基础,而营养是微生物维持和延续其生命形式的一种生理过程。微生物的特点：食谱广、胃口大营养物质:那些能够满足微生物机体138第一节微生物的营养要求微生物们需要吃什么？第三节营养物质进入细胞微生物们是怎样吃东西的?第二节培养基如何给微生物们做饭?第四章微生物的营养第一节微生物的营养要求微生物们需要吃什么？第三节营养139

微生物生长所需要的营养物质主要是以有机物和无机物的形式提供的，小部分由气体物质供给。微生物的营养物质按其在机体中的生理作用可区分为：碳源、氮源、无机盐、生长因子和水

5大类。

营养物质及其生理功能第一节微生物的营养要求微生物生长所需要的营养物质主要是以有机物和无机物的形式提供140表4-8微生物的营养类型(Ⅰ)划分依据营养类型特点碳源自养型(autotrophs)以CO2为唯一或主要碳源异养型(heterotrophs)以有机物为碳源能源光能营养型(phototrophs)以光为能源化能营养型(chemotrophs)以有机物氧化释放的化学能为能源电子供体无机营养型(lithotrophs)以还原性无机物为电子供体有机营养型(organotrophs)以有机物为电子供体第一节微生物的营养要求表4-8微生物的营养类型(Ⅰ)划分营养类型特点碳源自养型141表4-9微生物的营养类型(Ⅱ)营养类型电子供体碳源能源代表类群光能无机营养型H2、H2S、S、或H2OCO2光能着色细菌、蓝细菌、藻类光能有机营养型有机物有机物光能红螺细菌化能无机营养型H2、H2S、Fe2+、NH3、或NO-2CO2化学能(无机物氧化)氢细菌、硫杆菌、亚硝化单胞菌属(Nitrosomonas)、硝化杆菌属(Nitrobacter)、甲烷杆菌属(Methanobacterium)、醋酸杆菌属(Acetobacter)化能有机营养型有机物有机物化学能(有机物氧化)假单胞菌属、芽孢杆菌属、乳酸菌属、真菌、原生动物第一节微生物的营养要求表4-9微生物的营养类型(Ⅱ)营养类型电子供体碳源能源代142按物理状态不同划分固体培养基液体培养基半固体培养基在液体培养基中加入一定量凝固剂，使其成为固体状态，琼脂含量一般为1.5%-2.0%固体培养基常用来进行微生物的分离、鉴定、活菌计数及菌种保藏

琼脂含量一般为0.2%-0.7%观察微生物的运动特征、分类鉴定及噬菌体效价滴定

不加任何凝固剂大规模工业生产及在实验室进行微生物的基础理论和应用方面的研究按物理状态不同划分固体培养基液体培养基半固体培养基在液体培养143按用途不同划分基础培养基鉴别培养基含有一般微生物生长繁殖所需的基本营养物质的培养基用来将某种或某类微生物从混杂的微生物群体中分离出来的培养基用于鉴别不同类型微生物的培养基选择培养基在基础培养基中加入某些特殊营养物质制成的一类营养丰富的培养基，增加所要分离的微生物量，成为优势菌。微生物产生某种代谢产物，与培养基中的特殊化学物质发生特定的化学反应，产生明显的特征变化牛肉膏蛋白胨培养基是最常用的基础培养基加富培养基特殊营养物质包括血液、血清、酵母浸膏、动植物组织液等在培养基中加入相应的特殊营养物质或化学物质，抑制不需要的微生物的生长，有利于所需微生物的生长EMB培养基按用途不同划分基础培养基鉴别培养基含有一般微生物生长繁殖所需144营养物质进入细胞一、扩散(diffusion)二、促进扩散(facilitateddiffusion)三、主动运输(activetransport)－－基团转位四、膜泡运输(memberanevesicletransport）营养物质进入细胞一、扩散(diffusion)145第五章微生物的代谢第一节微生物产能代谢第二节耗能代谢第三节微生物代谢的调节第四节微生物次级代谢与次级代谢产物第五章微生物的代谢第一节微生物产能代谢146糖酵解糖酵解：生物体内葡萄糖被降解成丙酮酸的过程。主要分为四种途径：EMP途径、HM途径、ED途径、磷酸解酮酶途径。

糖酵解糖酵解：生物体内葡萄糖被降解成丙酮酸的过程。147丙酮酸代谢的多样性在无氧条件下，不同的微生物分解丙酮酸后会积累不同的代谢产物。酵母的三型发酵:乙醇、甘油、甘油+乙醇+乙酸细菌的乙醇发酵、乳酸发酵细菌的混合酸发酵：乙酸、乳酸、丙酸丙酮酸代谢的多样性酵母的三型发酵:乙醇、甘油、甘油+乙醇+乙148呼吸作用：微生物在降解底物的过程中，将释放出的电子交给NAD(P)+、FAD或FMN等电子载体，再经电子传递系统传给外源电子受体，从而生成水或其他还原型产物并释放出能量的过程。有氧呼吸是以分子氧作为最终电子受体。无氧呼吸是以氧化型化合物作为最终电子受体。呼吸作用和发酵作用的区别：电子载体不是将电子直接传递给底物降解的中间产物，而是交给电子传递系统，逐步释放出能量再交给最终电子受体。呼吸作用呼吸作用：微生物在降解底物的过程中，将释放出的电子交给NAD149能量转换底物水平磷酸化氧化磷酸化光合磷酸化能量转换底物水平磷酸化150第六章

微生物的生长繁殖及其控制第一节细菌的个体生长第二节细菌的群体生长繁殖第三节真菌的生长与繁殖第四节环境对生长的影响及生长的测定第五节微生物生长繁殖的控制第六章

微生物的生长繁殖及其控制第一节细菌的个体生长151微生物学期末复习课件152细菌的群体生长繁殖个体生长中，细菌分裂繁殖一代所需时间称代时，以G表示；群体生长里，细菌数量增加一倍所需时间称倍增时间。∵G=t-t0Nt=2N0lnNt-lnN0＝μ（t1–t0)

生长的数学模型细菌的群体生长繁殖个体生长中，细菌分裂繁殖一代所需时间称代时153细菌的群体生长繁殖也可以先求出细菌繁殖的世代数n，然后再求代时G；

生长的数学模型细菌的群体生长繁殖也可以先求出细菌繁殖的世代数n，然后再求代154第四节环境对生长的影响及生长的测定微生物生长的测定1.计数法（1）直接计数法（2）间接计数法（3）其他计数法2.重量法3.生理指标法第四节环境对生长的影响及生长的测定微生物生长的测定155第五节微生物生长繁殖的控制一、控制微生物的化学物质抗微生物剂抗代谢剂抗生素（耐药性及其对策）二、控制微生物的物理因素高温灭菌：十倍减少时间辐射作用过滤除菌高渗作用干燥超声波第五节微生物生长繁殖的控制一、控制微生物的化学物质156各种抗微生物化学制剂杀菌能力的比较标准：石炭酸系数：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比率。一般规定处理时间为10分钟，而供试菌定为Salmonellatyphi（伤寒沙门氏菌）。在临床上最早使用的消毒剂----石炭酸各种抗微生物化学制剂杀菌能力的比较标准：石炭酸系数：在临床上157第七章病毒第一节概述第二节病毒学研究的基本方法第三节毒粒的性质第四节病毒的复制第五节病毒的非增殖性感染第六节病毒与宿主的相互作用第七节亚病毒因子第八节病毒举例第七章病毒第一节概述158毒粒的形态结构毒粒的壳体结构壳体或衣壳（capsid）：包围着病毒核酸的蛋白质外壳，由蛋白质亚基按对称的形式、有规律地排列而成，是病毒毒粒的基本结构。壳体结构类型螺旋对称壳体二十面体对称壳体双对称结构（复合结构）毒粒的形态结构毒粒的壳体结构壳体结构类型螺旋对称壳体159毒粒的化学组成

毒粒（化学组成）核酸蛋白质脂类糖类基本化学组成病毒颗粒在化学上表现为核蛋白毒粒的化学组成

毒粒核酸基本化学组成病毒颗粒在化学上表现为160病毒的复制病毒的特点：严格细胞内寄生物，只能在活细胞内繁殖。毒粒宿主细胞有繁殖性的病毒基因组具有感染性的毒粒消失病毒基因组复制、表达病毒核酸和蛋白质装配形成具有感染性的毒粒释放至细胞外原料；能量；生物合成场所；病毒的复制病毒的特点：严格细胞内寄生物，只能在活细胞内繁殖。161取培养物直接测定病毒数量将