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1、【精品文档】如有侵权，请联系网站删除，仅供学习与交流微生物学重点资料0.精品文档.微 生 物 學枯草芽孢杆菌（Bacillus subtilis） 大肠杆菌（Escherichia coli） 黑曲霉(Aspergillus niger) 青霉Penicillium glaucum 金黄色葡萄球菌（Staphylococcus aureus） 酿酒酵母（Saccharomyces cerevisiae）绪论巴斯德和科赫的贡献巴斯德：曲颈瓶实验；否认“自然发生学说”；建立“种胚学说”。科赫的贡献：建立了研究微生物的一系列重要方法，如菌种分离、培养、接种、各种染色方法等；利用平板分离方法首先分离培
2、养出多种传染病的病原菌，例如炭疽杆菌（1877）、结核杆菌（1882）、链球菌（1882）和霍乱弧菌（1883）等；科赫于1884年提出了科赫法则（kochs postulates）；划线分离法。科赫法则（定则）：重现问题；分离问题；再感染问题；存在问题。微生物的五大共性体积小，面积大（核心）；2、吸收多，转化快 ；3、生长旺，繁殖快 ；4、适应强，易变异； 5、分布广，种类多。第一章一、概念荚膜：有明显的外缘和一定的形状，厚约200nm，较紧密地结合与细胞壁外，又称大荚膜或“真”荚膜，通过液体震荡培养或离心便可得到荚膜物质。鞭毛 （flagellum）某些细菌细胞表面着生的一至数十条长丝状、
3、螺旋形的附属物，具有推动细菌运动功能，为细菌的“运动器官”具有趋向性。芽孢（spore）是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。因为细菌芽孢的形成都在细胞内，又称内生孢子（endospore）。（只是休眠体，不是繁殖，n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；产芽孢细菌的保藏多用其芽孢。芽孢的耐热机制：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，正是这种失水的核心才赋予了芽
4、孢极强的耐热性。伴孢晶体（parasporal crystal）少数芽孢杆菌，例如苏云金芽孢杆菌(Bacillus thuringiensis)在其形成芽孢的同时，会在芽孢旁形成一颗菱形或双锥形的碱溶性蛋白晶体内毒素，称为伴孢晶体。支原体（Mycoplasma）是一类无细胞壁、介于独立生活和细胞内寄生生活间的最小型原核生物。许多种类是人和动物的致病菌，有些腐生种类生活在污水、土壤或堆肥中，少数种类可污染实验室的组织培养物。 （ 支原体菌落特征 “油煎鸡蛋）衣原体：介于立克次氏体与病毒之间，能通过细菌滤器，专性活细胞内寄生的一类原核微生物。 （能引起沙眼，有始体和原体之分）羧酶体：又称多角体，是
5、存在于一些自养细菌细胞内的多角形或六角形内含物。知识点相关放线菌 是一类呈菌丝状生长、主要以孢子繁殖和陆生性强的原核生物，革兰氏染色阳性。菌丝体分成三类：（1）基内菌丝（营养菌丝，吸收营养）（2）气生菌丝（为产生繁殖体做准备） （3）孢子丝青霉素的作用位点肽聚糖的结构特点：1、N-乙酰葡萄胺和N-乙酰胞壁酸通过-1,4糖苷键形成双糖单位2、氨基酸侧链（短肽）n3、肽桥n 功能：形成细胞壁的骨架结构 三明治结构甾醇：原核生物所特的细胞壁组成成分，使细胞壁更坚韧。第二章一、概念锁状联合:形成喙状突起而连合两个细胞的方式不断使双核细胞分裂，从而使菌丝尖端不断向前延伸。二、知识点相关1、酵母菌的细胞壁
6、结构：三明治状-外层为甘露醇，内层为葡萄糖，中间夹着一层蛋白质2、酵母菌的生活史 生活史（life cycle）指上代个体经一系列生长、发育阶段而产生下一代个体的全部过程（生命周期）。有3种类型（根据营养体的存在形式）：1、营养体以单倍体/双倍体两种形式存在 2营养体只以单倍体形式存在 3、营养体只以双倍体形式存在第三章 病毒和亚病毒5、噬菌斑：噬菌体侵染敏感细胞后，释放出一群子代噬菌体，它们通过琼脂层的扩散又侵染周围的宿主细胞，并引起它们裂解，如此经过多次重复而出现的由无数噬菌体粒子构成的群体。7、噬菌体效价：指1mL样品中所含具有侵染活性的噬菌体（烈性噬菌体）数量噬菌斑形成单位。8、一步生
7、长曲线：定量描述烈性噬菌体生长规律的实验曲线。它可反映每种噬菌体的三个最重要的特性参数潜伏期、裂解期和裂解量。11、温和性噬菌体（溶源噬菌体）：侵入宿主细胞后，其核酸附着并整合在宿主染色体上，和其一起同步复制，宿主细胞不裂解而继续生长。已游离态、整合态和营养态三种形式存在。12、溶源菌：指在核染色体组上整合有前噬菌体并能正常生长繁殖而不被裂解的细菌（或其他微生物）。具有自发裂解、诱导、免疫性、复愈、溶源转变等特点。14、类病毒：没有蛋白质外壳，仅为一裸露的RNA分子拟病毒：仅由裸露的RNA或DNA组成。 朊病毒：是一类不含核酸的传染性蛋白质分子。第四章 微生物的营养和培养基1. 微生物的6类营
8、养要素：碳源、氮源、能源、生长因子、无机盐、水（1）、碳源（carbon source） 一切能满足微生物生长繁殖所需碳元素的营养物。功能：生物合成的碳架、能量（2）、氮源 凡能提供微生物生长繁殖所需氮元素的营养源，称为氮源，一般不作能源。 （3）、能源 能为微生物的生命活动提供最初能量来源的营养物或辐射能。（4）、生长因子是一类调节微生物正常代谢所必需的，但不能用简单的碳源、氮源自行全合成的有机物（不能自行合成、调节）。（5）、无机盐 主要可为微生物提供碳源、氮源以外的各种重要元素；（6）、水生理功能：细胞组成成分生化反应溶剂化学、生理反应介质物质运输媒体 调节细胞温度维持细胞的渗透压 碳氮
9、比（C/N）：微生物培养基中所含的碳源中的碳原子与氮源中氮原子的摩尔数之比。水活度（water activity，aw）反映了水的可利用性: 在天然环境中，微生物可实际利用的自由水或游离水含量。定量含义指在一定的温度和压力条件下，溶液中的蒸汽压力与同样条件下纯水的蒸汽压力之比（相对湿度）。第五章 微生物的新陈代谢1. 生物氧化的形式（3种）包括某物质与氧结合、脱氢或失去电子3种生物氧化的功能（3种）产能（ATP）、产还原力H和产小分子中间代谢物。生物氧化的类型（3种）呼吸、无氧呼吸和发酵。（一）底物脱氢的四条主要途径1EMP途径（Embdem-Meyerhof-ParnasPathway）EM
10、P途径又称糖酵解途径（glycolysis）或己糖二磷酸途（hexosediphosphatepathway）。10步反应，产生2分子丙酮酸、2分子NADH+H+和2分子ATPC6H12O6+2NAD+2ADP+Pi2CH3COCOOH+2NADH+2H+2ATP+2H2O关键性酶：1，6-二磷酸果糖醛缩酶生理功能供应ATP形式的能量和NADH2形式的还原力；是连接其他几个重要代谢途径的桥梁，包括三羧酸循环（TCA）、HMP途径和ED途径等；为生物合成提供多种中间代谢物；通过逆向反应可进行多糖合成（糖的异生作用）。2HMP途径（hexosemonophosphatepathway）已糖一磷酸途
11、径、戊糖磷酸途径、Warburg-Dickens途径、磷酸葡萄糖酸途径 不经EMP途径和TCA途径而得到彻底氧化，并能产生大量NADPHH+*形式的还原力和多种重要中间代谢物的代谢途径。 6葡萄糖-6-磷酸+12NADP+6H2O5葡萄糖-6-磷酸+12NADPH+12H+6CO2+Pi特征性酶：转酮醇酶、转醛醇酶生理功能供应合成原料，为核酸、核苷酸、NAD(P)+、FAD（FMN）和CoA等的生物合成提供戊糖-磷酸，赤藓糖-4-磷酸是合成芳香族、杂环族氨基酸（苯丙氨酸、酪氨酸、色氨酸和组氨酸）的原料；产还原力，产生大量NADPH2形式的还原力，不仅可供脂肪酸、固醇等生物合成之需，还可供通过呼
12、吸链产生大量能量之需；作为固定CO2的中介，是光能自养微生物和化能自养微生物固定CO2的重要中介；扩大碳源利用范围，为微生物利用C3C7多种碳源提供必要的代谢途径；连接途径，通过与EMP途径的连接（在果糖-1，6-二磷酸和甘油醛-3-磷酸处），可为生物合成提供更我多的戊糖。3ED途径（Entner-Doudoroffpathway）2-酮-3-脱氧-6-磷酸葡糖酸（KDPG）裂解途径 ED途径是少数缺乏完整EMP途径的微生物所具有的一种替代途径，微生物特有。 特点：葡萄糖只经过4步反应即可快速获得由EMP途径须经10步才能获得的丙酮酸 。可以独立存在C6H12O6+ADP+Pi+NADP+NA
13、D+2CH3COCOOH+ATP+NADPH+H+NADH+H+特征性酶：2-酮-3-脱氧-6-磷酸葡萄糖醛缩酶生理功能是少数EMP途径不完整的细菌所特有的利用葡萄糖的替代途径；可以与EMP、HMP、TCA等代谢途径相联，相互协调，满足微生物对能量、还原力和不同中间代谢产物的需要；可进行细菌酒精发酵。细菌酒精发酵优点：代谢速率高（代谢中三碳转为丙酮酸的步骤较少），产物转化率高，菌体生成少，代谢副产物少，发酵温度较高，不需要定期供氧等。缺点：pH高（5.0，酵母菌为3.0）易染菌，对酒精耐受力低（7%，酵母菌为8-10%）。4三羧酸循环（Tricarboxylic acid cycle）TCA循
14、环、Krebs循环、柠檬酸循环。1937年，德国学者H.A.Krebs（1953获诺贝尔奖）提出。是指由丙酮酸经过一系列循环反应而彻底氧化、脱羧，形成CO2、H2O和NADH2的过程。广泛存在于生物体中。必须在有氧的情况下才能工作相关酶的产生或活性的保持；NAD+和FAD的再生。生理功能为细胞提供生理活动的能量；为细胞生物合成提供多种碳骨架如乙酰CoA是脂肪酸合成的原料，琥珀酸CoA的合成卟啉、类咕啉、细胞色素、叶绿素的原料前体；三羧酸循环是糖、蛋白质和脂肪酸代谢的枢纽。递氢和受氢5. 发酵（fermentation）指在无氧和外源氢受体的条件下，底物脱氢后所产生的还原力H未经呼吸链传递而直接
15、交于某一内源性中间代谢物，以现底物水平磷酸化产能的一类生物氧化反应特点：1）通过底物水平磷酸化产ATP；2）葡萄糖氧化不彻底，大部分能量存在于发酵产物中；3）产能率低； 4）产多种发酵产物。6. 氨基酸发酵产能Stickland反应以一种氨基酸作氢供体和以另一种氨基酸作氢受体而产能的独特发酵类型，称为Stickland反应。Stickland反应的产能效率很低，每分子氨基酸仅产1个ATP。Stickland反应速度非常快用速度来弥补产能效率低。自养微生物代谢：7.循环光合磷酸化8、非循环光合磷酸化9紫膜光和磷酸化一、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，称为两用代谢途径。T
16、CA循环不仅包含着丙酮酸和乙酰-CoA的氧化，而且还包含了琥珀酰-CoA、草酰乙酸和-酮戊二酸等的产生，它们是合成氨基酸和卟啉等化合物的重要中间代谢物；葡萄糖通过EMP途径可以分解为2个丙酮酸，反之，两个丙酮酸也可通过EMP途径的逆转而合成1个葡萄糖，这就是葡糖异生作用。不是简单的逆转。 第三节 微生物独特合成代谢一、自养微生物的CO2 固定把无机碳转化为有机碳，从而构成细胞物质。（一）卡尔文（Calvin）循环（二）厌氧乙酰CoA途径 三逆向三羧酸循环四）羟基丙酸途径五）还原性单羧酸循环（一）卡尔文（Calvin）循环关键酶：核酮糖二磷酸羧化酶、磷酸核酮糖激酶羧化反应3个核酮糖-1，5-二磷
17、酸（Ru-1,5-P）通过核酮糖二磷酸羧化酶将3分子CO2固定，并形成6个3-磷酸甘油酸分子。还原反应紧接在羧化反应后，立即发生3-磷酸甘油酸上的羧基还原成醛基的反应（通过逆EMP途径进行）。CO2受体的再生指核酮糖-5-磷酸在磷酸核酮糖激酶的催化转变为核酮糖-1，5-二磷酸的生化反应。二、生物固氮生物固氮 是指大气中的分子氮通过微生物固氮酶的催化而还原成氨的过程，是某些原核生物的一种特性。 生物固氮固氮酶的参与下进行，常温常压，厌氧条件下。生物固氮的优点：经济（无需投入）；无污染（水体的富营养化、致癌、温室效应、臭氧层的破坏）1、自生固氮菌指一类不依赖与它种生物共生而独立进行固氮的微生物。2
18、、共生固氮菌指必须与它种生物共生在一起时才能进行固氮的微生物。3、联合固氮菌指必须生活在植物根际、叶面或动物肠道等处才能进行固氮的微生物。（二）固氮的生化机制生物固氮反应的6要素：1、ATP2、还原力H及其传递载体3、固氮酶4、还原底物氮气5、镁离子6、严格的厌氧环境（三）生物固氮总反应：N2+8H+1824ATPNH3+H2+1824ADP+1824Pi三、微生物结构大分子肽聚糖的合成1、在细胞质中的合成 2、在细胞膜中的合成3、在细胞膜外的合成1、在细胞质中的合成由葡萄糖合成N-乙酰葡萄糖胺和N-乙酰胞壁酸由N-乙酰胞壁酸合成“Park”核苷酸所需氨基酸按顺序加到UDP-NAM上形成五肽链
19、；末端两个D-丙氨酸以二肽形式掺入； ATP的能量用来产生肽键，但没有tRNA和核糖体参与反应。N-乙酰葡萄糖胺和N-乙酰胞壁酸的合成6-磷酸葡萄糖胺是从6-磷酸葡萄糖经6-磷酸果糖再胺化而成，谷氨酰胺是胺化反应中的氨基供体；UDP-N-乙酰葡糖胺和PEP结合，生成UDP-N-乙酰胞壁酸；二者都是原核生物合成细胞壁肽聚糖的前体物质 N-乙酰葡萄糖胺和N-乙酰胞壁酸的合成2、在细胞膜中的合成利用 “Park”核苷酸合成肽聚糖单体（双糖单位）是在细胞膜上进行的；因细胞膜属疏水性，故要把在细胞质中合成的亲水性分子“Park”核苷酸掺入细胞膜，并进一步接上N-乙酰葡萄糖胺（形成双糖单位）和甘氨酸五肽“
20、桥”（如果需要，可以通过专门的甘氨酰tRNA加入，但没有核糖体参与）；最后把肽聚糖单体（双糖肽亚单位）插入细胞膜外的细胞壁生长点处，必须通过一种称作细菌萜醇的类脂载体的运送。细菌萜醇焦磷酸作用于细胞壁（肽聚糖）合成抗生素作用机理抑制肽聚糖生物合成的抗生素，主要有：磷霉素衣霉素D-环丝氨酸和邻氨甲酰-D-丝氨酸杆菌肽万古霉素和瑞斯托菌素青霉素和头孢霉素（-内酰胺类）3、在细胞膜外的合成引物原有的肽聚糖（自溶素的酶解）与引物分子间发生转糖基作用延伸双糖单位；细菌萜醇载体回到膜的内侧，在这个过程中，释放一个磷酸，产生细菌萜醇磷酸，准备接受另一个NAM-五肽。通过转肽酶的转肽作用形成五肽桥交联第六章
21、微生物的生长及其控制同步生长：就是指在培养物中所有微生物细胞都处于同一生长阶段，并都能同时分裂的生长方式。生长曲线（growth curve）定量描述液体培养基中微生物群体生长规律的实验曲线.条件：单细胞、恒容积、液体培养基、适宜条件延滞期又称停滞期、调整期或适应期。指少量微生物接种到新培养液中后，在开始培养的一段时间内细胞数目不增加的时期。特点：生长速率常数等于零。细胞形态变大或增长：许多杆菌可长成长丝状，例如，Bacillus megaterium（巨大芽孢杆菌）在接种的当时，细胞长为3.4m；培养至3.5小时，其长为9.1m；至5.5小时时，竟可达到19.8m。细胞内RNA尤其是rRNA
22、含量增高，原生质呈嗜碱性。合成代谢活跃，核糖体、酶类和ATP的合成加快，易产生诱导酶。对外界不良条件例如NaCl溶液浓度、温度和抗生素等化学药物的反应敏感。指数期又称对数期（logarithmic phase），是指在生长曲线中，紧接着延滞期的一个细胞以几何级数速度分裂的一段时期。处于对数期的细菌，得到丰富的营养，代谢活力最强，细菌旺盛生长。此时的细菌比较整齐（群体内比较一致）健壮。对不良环境条件的抗性也比较强。指数期的特点：生长速率常数R最大，因而细胞每分裂一次所需的时间代时（G，又称世代时间或增代时间）或原生质增加一倍所需的倍增时间最短；细胞进行平衡生长（balanced growth），
23、故菌体内各种成分最为均匀； 酶系活跃，代谢旺盛。繁殖代数（n）x2=x12n x1和x2为时间t1和t2时的细胞数 n为繁殖代数 以对数表示：lgx2=lgx1+nlg2 即n=( lgx2- lgx1 )/ lg2（2）生长速率常数（R）：R=n/ (t2- t1 )（3）代时（G）:G = 1/R（三）稳定期（stationary phase） 又称恒定期或最高生长期。在对数期末细菌的生长速率逐渐下降，死亡率渐增，世代时间延长，以至出现新增的细胞数与死亡的细胞数趋于平衡，这段时期称为稳定期。稳定期的特点生长速率常数R等于0，即处于新繁殖的细胞数与衰亡的细胞数相等，或正生长与负生长相等的动态
24、平衡之中活细胞数量的动态平衡。开始合成抗生素等次生代谢产物； 细胞开始贮存糖原、异染颗粒和脂肪等贮藏物； 多数芽孢杆菌在稳定期开始形成芽孢。(四) 衰亡期若菌体达到稳定期后仍继续培养下去，发现细菌死亡率逐渐增加，以至死亡数大大超过新生数，总活菌数明显下降，这一阶段称衰亡期。衰亡期的特点个体死亡的速度超过新生的速度，整个群体呈现负生长；细胞形态多样，常可见畸形和衰退型的细胞； 有些微生物因蛋白水解酶活力的增强而发生菌体自溶； 有些微生物在衰亡期产生或释放对人类有用的次生代谢产物，如氨基酸、转化酶、外肽酶、抗生素等。产芽孢杆菌在此期释放芽孢。生物体针对氧毒害的防治措施超氧化物歧化酶（SOD）是其中
25、之一。好氧、耐氧微生物的超氧化物歧化酶将超氧阴离子转化为毒性稍低的过氧化氢，过氧化氢酶再将过氧化氢转化为无毒的水。厌氧微生物因为没有超氧化物歧化酶，超氧阴离子自由基可造成其损害。灭菌: 凡是能够杀死或消除材料或物体上全部微生物的方法杀菌、溶菌。消毒: 能够杀死、消除或降低材料或物体上的病原微生物，使之不致引起疾病的方法防腐: 能够防止或抑制微生物生长，但不能杀死微生物群体的方法低温、缺氧、干燥、高渗、高酸度、高醇度、加防腐剂。化疗：利用具有高度选择毒力即对病原菌具高度毒力而对其宿主基本无毒的化学物质来抑制宿主体内病原微生物的生长繁殖，借以达到治疗该宿主传染病的一种措施磺胺类、抗生素、生物药剂等
26、。干热灭菌法 ：150170下处理1-2小时。湿热灭菌法 ：121.3 下处理15-30min。表面消毒剂是指对一切活细胞都有毒性，不能用作活细胞或机体内治疗用的化学药剂。抗代谢药物的代表磺胺类药物是一类在化学结构上与细胞内必要代谢物的结构相似，并可干扰正常代谢活动的化学物质，具有选择毒力。最常用的是磺胺类药物。磺胺与叶酸合成前体对氨基苯甲酸（PABA）的结构类似。叶酸是辅酶，在氨基酸、维生素、核酸和蛋白质合成中起重要作用，很多细菌需要自己合成叶酸才能生长。磺胺药具有选择毒力：因为人体由于缺乏相应的合成酶，不能自身合成四氢叶酸，由外界提供，所以对磺胺不敏感。抗生素是一类由微生物或其他生物生命活
27、动过程中合成的次生代谢或其人工合成衍生物（半合成），在很低浓度时就能抑制或干扰它种生物的生命活动。抗生素的作用机制 ：抑制细胞壁的合成；引起细胞壁降解；干扰细胞膜；抑制蛋白质的合成抑制DNA合成；抑制DNA复制；抑制RNA转录；抑制RNA合成。例：青霉素的作用机制- -抑制肽尾与肽桥间的转肽作用，阻止糖肽链之间的交联第七章 微生物的遗传变异和育种基本概念证明核酸是遗传物质的3个经典实验：经典转化实验、噬菌体感染实验、植物病毒的重建实验。原核生物的质粒凡游离于原核生物核基因组外，具有独立复制能力的小型共价闭合环状的dsDNA分子，即cccDNA，就是典型的质粒。严紧型质粒：复制行为与核染色体同步
28、，数量12个受控制松驰型质粒：复制行为与核染色体不同步，数量较多不受控制整合：质粒等小型非染色体DNA插入核基因组等大型DNA分子中的现象。附加体：某些质粒具有与核染色体发生整合与脱离的功能，如F因子，这类质粒又称附加体。营养缺陷型：某一野生型菌株因发生突变而丧失合成一种或几种生长因子、碱基或氨基酸的能力，因而无法再在基本培养基上正常生长繁殖的变异类型基因突变的特点：1、自发性自发产生；2、不对应性无直接对应关系（只起选择作用）；3、稀有性几率低（10-610-9）；4、独立性独立发生；5、可诱变性诱变剂可提高几率（10105倍）；6、稳定性性状子代稳定可遗传；7、可逆性可以回复突变。基因突变
29、的自发性和不对应性的实验证明的三个经典实验：Luria等的变量实验、Newcombe的涂布实验、Lederberg等的影印平板试验。诱发突变是通过人为的方法，利用物理、化学或生物因素显著提高基因自发突变频率的手段。碱基置换是染色体的微小损伤，只涉及一对碱基被另一对碱基所置换。分转换和颠换。移码突变指诱变剂会使DNA序列中的一个或少数几个核苷酸发生增添或缺失，从而使该处后面的全部遗传密码的阅读框架发生改变，并进一步引起转录和转译错误的一类突变。染色体畸变主要是指DNA分子的大损伤。既包括染色体结构上的添加、缺失、重复、倒位和易位，又包括染色体数目的变化。转座：DNA序列通过非同源重组的方式，从染
30、色体某一部位转移到同一染色体上另一部位或其他染色体上某一部位的现象（也包括质粒）。转座因子：又称可移动基因，或跳跃基因，指具有转座作用的一段DNA序列。紫外线对DNA的损伤机制主要是：使相邻嘧啶形成嘧啶二聚体和水合物。光复活作用把经UV照射后的微生物立即暴露于可见光下时，就可出现明显降低其死亡率的现象，即光复活作用。机制：经UV照射后带有嘧啶二聚体的DNA分子，在黑暗下会被一种光激活酶光激酶结合，这种复合物在可见光下，会获得光能而激活，并使二聚体重新分解成单体。实际指导意义：在利用UV进行诱变育种时，要在红光下照射进行后续操作，并放置在黑暗条件下培养。2、切除修复又称暗修复，是一种用于对被DN
31、A等诱变剂损伤后的修复方式，其特点是不依赖可见光，只通过酶切作用去除嘧啶二聚体随后重新合成一段正常DNA链的核酸修复方式（4个酶的作用结果）。艾姆氏试验（Ames试验）是一种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的简便有效方法。原理：鼠伤寒沙门氏菌的组氨酸营养缺陷型（his-）菌株在基本培养基的平板上不能生长，发生回复突变变成原养型（his+）后才能生长。优点：快速、准确、费用省。回复突变：突变体失去的野生型性状，可以通过第二次突变得到恢复，这种第二次突变称为回复突变。营养缺陷型突变株的筛选与筛选营养缺陷型突变株有关的三类培养基： 基本培养基：仅能满足某微生物的野生型
32、菌株生长所需要的最低成分的组合培养基。完全培养基：凡可满足一切营养缺陷型菌株营养需要的天然或半组合培养基。补充培养基：凡只能满足相应的营养缺陷突变株生长需要的组合或半组合培养基。与营养缺陷突变有关的三类遗传型个体：野生型：指从自然界分离到的任何微生物在其发生人为营养缺陷突变前的原始菌株。遗传型表示法是A+B +。营养缺陷型：野生型菌株经诱变处理后，由于发生了丧失某酶合成能力的突变，因而只能在加有该酶合成产物的培养基中才能生长。A营养缺陷型用A-B +表示，B营养缺陷型用A+B -表示原养型：一般指营养缺陷型突变经回复突变或重组后产生的菌株，其营养要求在表型上与野生型相同。营养缺陷型的筛选方法
33、筛选营养缺陷型突变株一般要经过诱变、淘汰野生型、检出和鉴定营养缺陷型四个环节或步骤。 营养缺陷型筛选的四个环节第一步：诱变剂处理第二步：淘汰野生型，浓缩缺陷型抗生素法：青霉素适用于细菌；制霉菌素适用于真菌菌丝过滤法：适用于丝状生长的真菌和放线菌第三步：检出缺陷型第四步：鉴定缺陷型（生长图谱法）生长谱法：在混有供试菌的平板表面点加微量营养物，视某营养物的周围有否长菌来确定该供试菌的营养要求的一种快速、直观的方法。在原核微生物中，基因重组的方式主要有转化、转导、接合和原生质体融合几种形式。转化：受体菌直接吸收了供体菌的DNA片段而获得后者部分遗传性状的现象，称为转化作用。感受态：指受体细胞最易接收
34、外源DNA片段并能实现转化的一种生理状态。通常只在生活史中的一个固定时期出现，如指数期后期。转导：通过缺陷噬菌体的媒介，把供体细胞的小片段DNA携带到受体细胞中，通过交换与整合，使后者获得前者部分遗传性状的现象。转导分类普遍性转导 ：（1）完全普遍转导（2）流产普遍转导局限性转导：（1）低频转导（2）高频转导溶源转变原生质体融合：通过人为的方法，使遗传性状不同的两个细胞的原生质体进行融合，借以获得兼有双亲遗传性状的稳定重组子的过程。准性杂交：类似于有性生殖，但比之更为原始的两性生殖方式，是一种在同种而不同菌株的体细胞间发生的融合，它可不借减数分裂而导致低频率基因重组并产生重组子。第八章 微生物
35、生态生物圈：地球上的一切生物，其中包括人类，都生活在地球的表面层。因为只有这个表面层内有空气、水、土壤等维持生物的生命所必需的物质，人们将这个生物有机体生存的地球表面层，称为生物圈。饮用水标准：细菌100个/ml（37 ，24h），1000 ml水中E.coli3个/L（37 ，48h），致病菌不得检出水质检测的微生物学指标之一 大肠菌群数微生物与生物环境间的关系：互生、共生、寄生、拮抗（最特殊的）、捕食自然界中的氮素循环：生物固氮、硝化作用、同化性硝酸盐还原作用、氨化作用、铵盐同化作用、异化性硝酸盐还原作用、反硝化作用、亚硝酸氨化作用自然界中的氮循环示意图（P266）考试重点，大题细菌沥滤：
36、是指利用化能自养细菌对矿物中的硫或者硫化物进行氧化，使它不断生产和再生酸性浸矿剂，并让低品位矿石中的铜等金属以硫酸铜等形式不断溶解出来，然后再采用电动序较低的铁等金属粉末进行置换，以获取铜等有色金属或稀有金属的过程。细菌沥滤主要的三个环节：溶矿、置换、再生浸矿剂（填空题）细菌冶金的优缺点：优点：投资少、成本低、操作简便、规模可大可小缺点：周期长、矿种有限、不适宜高寒地带使用。富营养化：是指水体中因氮、氧等元素含量过高而引起水体表层的蓝细菌和藻类过度生长繁殖的现象。“水华”“赤潮”生化耗氧量BOD 是指在特定时间和温度下，微生物好氧过程中氧化一升污水中的有机物所需氧的毫克数（单位为 mg/L）。
37、化学需氧量COD 是表示水体中有机物含量的一个简便的间接指标，指1L污水中所含有的有机物在强氧化剂将它氧化后,所消耗氧的毫克数（单位为 mg/L）污水处理方法：完全混合曝气法、生物转盘法（填空题）活性污泥： 指一种由活细菌、原生动物和其他微生物群聚集在一起组成的凝絮团，在污水处理中个有很强的吸附、分解有机物或毒物的能力。沼气发酵的三个阶段：水解阶段、产酸阶段、产气阶段（填空题）第九章 传染与免疫免疫（immunity）：生物体能够辩认自我与非自我，对非我做出反应以保持自身稳定的功能。传染：又称感染，机体与病原体在一定条件下相互作用而引起的病理过程。（讲义上的）传染：是指外源或内源性病原体突破其
38、宿主的三道免疫“防线”（指机械防御、非特异性免疫和特异性免疫）后，在宿主的特定部位定植、生长繁殖或（和）产生酶及毒素，从而引起一系列病理生理过程。（课本上的）决定传染结局的三大因素：病原体、宿主的免疫力、环境因素毒力：又称致病力，表示病原体致病力的强弱，是侵袭力和产毒素能力等系列能力的总和。外毒素：指在病原细菌生长过程中不断向外界环境分泌的一类毒性蛋白质，有的属于酶，有的属于酶原，有的属于毒蛋白。内毒素：是G-细菌细胞壁外层的组分之一，其化学成分是脂多糖（LPS），在活细胞中不分泌到体外，在细菌死亡后自溶或人工裂解时才释放。类毒素：用0.3%0.4%甲醛溶液对外毒素进行脱毒处理，可获得失去毒性
39、但仍保留其原有免疫原性（抗原性）的生物制品。抗毒素：将类毒素注射机体后，可是机体产生对相应外毒素具有免疫性的抗体，即为抗毒素。非特异免疫：是机体的一般生理防卫功能，是在种系发育过程中形成的，由先天遗传而来，防卫任何外界异物对机体的侵入而不需要特殊的刺激或诱导。主要包括生理屏障、细胞因素和体液因素。非特异免疫主要包括四个层次：一、表皮和屏障结构；二、吞噬细胞及其吞噬作用；三、炎症反应；四、正常体液或组织中的抗菌物质巨噬细胞的的起源：骨髓干细胞 单核母细胞 原单核细胞 单核细胞 巨噬细胞巨噬细胞的功能（功能多样化）:1、吞噬和杀菌作用；2、抗原递呈作用；3、免疫调节作用；4、抗癌作用干扰素：宿主淋
40、巴细胞在病毒等多种诱生剂刺激下产生的一类低分子量特异性糖蛋白，具有广谱抗病毒的功能。特异性免疫：机体在生命过程中接受抗原性异物刺激后（如微生物感染或接种疫苗）产生的免疫应答反应，又称获得性免疫。特点：获得性、高度特异性、记忆性、个体差异性免疫应答的3个阶段和两大类型示意图（P297）免疫应答的三个阶段：感应阶段、增殖和分化阶段、效应阶段TD抗原：即胸腺依赖性抗原，包括血细胞、血清成分和细菌细胞等在内的多数抗原，它需要抗原递呈细胞（APC）递呈抗原，促使成熟的TH（辅助性T细胞）转化成活化的TH后才能刺激Tc(细胞毒T细胞)和TD（迟发型超敏T细胞）产生淋巴因子（执行细胞免疫功能），以及刺激成熟
41、的B细胞转变成浆细胞后产生抗体（执行体液免疫功能）。TI抗原：即非胸腺依赖性抗原，指它在刺激机体产生抗体时，不需要T细胞辅助的抗原或是对T细胞的依赖程度很低的抗原，包括一些多糖类、脂类和核酸类抗原，它们一般仅能引起机体产生体液免疫中的初次应答，而不引起再次应答。免疫器官包括：中枢免疫器官：骨髓、胸腺和法氏囊（鸟类特有）；外周免疫器官：脾脏和淋巴结。绵羊红细胞受体（E受体）：能与绵羊红细胞相结合的受体，可使周围的绵羊红细胞结合在其周围形成一玫瑰花状物。E玫瑰花环试验：可检测外周血中T细胞的数目及其比例。T细胞表面抗原：指T细胞表面的抗原受体，是执行复杂和精确的识别抗原性异物的物质基础之一，只能识
42、别经APC加工后的递呈抗原。B细胞和T细胞的比较（P303）抗原：是一类能诱导机体发生免疫应答并能与相应抗体或T细胞受体发生特异性免疫反应的大分子物质。抗原的两个特性：免疫原性和反应原性完全抗原：同时具有免疫原性和反应原性的抗原。半抗原：凡缺乏免疫原性而有反应原性的物质。 免疫原性的物质基础：（1）相对分子质量大；（2）结构复杂；（3）异物性抗体：是高等动物体在抗原刺激下，由浆细胞产生的一类能与相应抗原在体内外发生特异结合的免疫球蛋白，总计有5类IgG、IgA、IgM、IgD、IgE。机体产抗体的两次应答规律：初次应答：首次用适量抗原注射动物后，须经一段较长的潜伏期即待免疫活性细胞进行增殖、分
43、化后，才能在血流中检出抗体，这种抗体多为IgM，滴度低，维持时间短，会很快下降。再次应答：在初次应答的抗体下降期再次注射同种抗原进行免疫时会出现一个潜伏期明显缩短、抗体以IgG为主、滴度高、维持时间长的阶段。回忆应答：当初次注射后所产生的抗体在体内完全消失时，如再接触抗原时，该抗体突然上升，称为回忆应答。即：第二次或二次后接触抗原引起的比第一次较大的和较快的应答。抗体形成的机制（学说）：克隆选择学说、体细胞突变学说单克隆抗体：是指由一纯系B淋巴细胞克隆经增殖分化的浆细胞所产生的单一成分、单一特异性的免疫球蛋白分子。淋巴细胞杂交瘤的制备方法：1、选择亲本细胞株；2、混合双亲细胞；3、促进细胞融合
44、；4、淘汰未融合的亲本；5、杂交瘤的扩大培养；6、单克隆抗体的改造传统的免疫学方法仅局限于用体液免疫产生的抗体与各种抗原在体外进行反应，因所用抗体均采自免疫后的血清，故称作血清学反应抗原、抗体反应的一般规律：（1）特异性（2）可逆性（3）定比性（4）阶段性（5）条件依赖性抗原、抗体间的主要反应：（一）凝集反应（二）沉淀反应（三）补体结合试验（四）中和试验补体结合试验的优点：既可测未知抗体，也可测未知抗原；既适合作沉淀反应、也适合作凝集反应；尤其适宜检出微量抗原与抗体间出现的肉眼看不见的反应，进一步提高血清学反应。缺点：操作复杂、影响因素较多。补体结合实验：可以检测出抗体，也可以检测出抗原酶联免
45、疫吸附法（酶标法）：双抗体夹心法、间接免疫吸附测定法、斑点酶免疫吸附法人工免疫的两大类：人工自动免疫、人工被动免疫第十章 微生物的分类和鉴定1.双名法：一个物种的学名有前面一个属名（generic name）和后面一个种名加词(specific epithet)两部分组成。学名=属名+种名加词排斜体字+（首次定名人）+现名定名人+现名定名年份排正体字（一般可省）2.三名法：当某种微生物是一种亚种（subspecies，简称“subsp”）或变种（variety，简称“var”，是亚种的同义词）时，学名就应该按三名法拼写，即：学名=属名+种名加词排斜体字+符号subsp或var排正体字（可省略）+亚种或变种的加词排斜体字（不可省略）3.三域学说：细菌域、古生菌域、真核生物域。4.伯杰氏手册：分类指导书：伯杰氏手册原核生物系统手册原核生物安贝氏菌物词典真核生物