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1、微生物复习资料整理微生物复习资料整理第一章 绪论1.Carl Woese的三域理论：细菌、古生菌和真核生物2.第一个描述微生物形态的人是列文虎克列文虎克3.微生物学的奠基人：巴斯德、柯赫（1）巴斯德巴斯德：发现并证实了发酵是由微生物引起的；利用曲颈瓶实验彻底否定了自生说；免疫学预防接种：首次制成狂犬疫苗；巴氏消毒法：6065作短时间加热处理，杀死有害微生物。（2）柯赫柯赫：细菌纯培养方法的建立；具体证实了炭疽杆菌是炭疽病的病原菌；发现了肺结核病的病原菌结核杆菌，并因此获得了1905 年的诺贝尔奖；柯赫原则。4.弗莱明弗莱明最先发现青霉素青霉素，与 Chain、Florey 共同获得 1945
2、年诺贝尔奖。青霉素由青霉菌产生，它能破坏细菌的细胞壁细胞壁。5.1942 年，Waksman发现了抑制肺结核的链霉素链霉素，1952 年获得诺贝尔生理医学奖。6.微生物的特点：体积小体积小（最基本的特点），比表面积大；吸收多，转化快；生长旺，繁殖速；适应性强，易变异；分布广，种类多。7.我国微生物学发展：伍连德鼠疫斗士（针对鼠疫和霍乱的贡献）；汤飞凡汤飞凡1955 年成功分离出沙眼衣原体沙眼衣原体。第二章 微生物的纯培养1.纯培养物：只有一种微生物的培养物。二元培养物二元培养物：培养物中只含有两种微生物只含有两种微生物，而且是有意识的保持二者之间的特定关系的培养物。【名词解释名词解释】菌落：分
3、散的微生物在适宜的固体培养基表面或内部生长、繁殖到一定程度可以形成肉眼可见的、有一定形态结构的子细胞生长群体。2.最常用灭菌方法：高压蒸汽灭菌3.1878 年，ListerLister 分离乳酸链球菌乳酸链球菌。此外，他还于 1867 年创立了消毒消毒外科外科，并首次成功地进行了石炭酸消毒石炭酸消毒实验。4.菌种的保藏：基本要求：在一定时间内使菌种不死、不变、不乱基本方法：针对生活态生活态培养基传代培养（斜面、平板）和寄主传代培养；针对休眠态休眠态冷冻（液氮、低温冰箱；甘油做保护剂）和干燥（沙土管、冷冻真空干燥；脱脂牛奶作保护剂和干燥剂）第三章 微生物类群与形态结构【重点是原核生物原核生物】第
4、一部分 原核微生物1.1982 年，Warren和 Marshall 成功分离出 Hp 菌株，获得 2005 年诺贝尔生理或医学奖。2.三菌三体：细菌、放线菌和蓝细菌；支原体支原体、衣原体和立克次氏体。【它们的细胞壁中含有独特的肽聚糖（无细胞壁的支原体除外）】3.原核生物细胞构造分为一般构造和特殊构造：（P39）一般构造一般构造（一般原核生物都具有）：细胞壁、细胞质膜、内含物、核区、间体和细胞质。特殊构造特殊构造（部分种类才有或一般种类在特定环境下形成的）：鞭毛、菌毛、性毛、芽孢、微荚膜、荚膜和粘液层（后三者属于糖被）。4.细胞壁主要由肽聚糖肽聚糖构成功能功能：（1）固定细胞外形和提高机械强度
5、；（2）为细胞的生长、分裂和鞭毛运动所必需；（3）渗透屏障，阻拦酶蛋白和某些抗生素等大分子物质（分子量大于 800）进入细胞，保护细胞免受溶菌酶、消化酶和青霉素等有害物质的损伤；（4）细菌特定的抗原性、致病性以及对抗生素和噬菌体的敏感性的物质基础。【掌握】【掌握】原生质体原生质体：在人为条件下，用溶菌酶溶菌酶除尽原有细胞壁或用青霉素抑制新生细胞壁合成后，所得到的仅有一层细胞膜包裹着的圆球状渗透敏感细胞。【名词解释名词解释】5.革兰氏染色（属于鉴别染色法鉴别染色法）与细胞壁：革兰氏染色步骤革兰氏染色步骤：初染、媒染、脱色和复染【其中，脱色是关键步脱色是关键步骤骤】革兰氏阳性菌（代表：金黄色葡萄球
6、菌金黄色葡萄球菌）呈紫色；革兰氏阴性菌（代表：大肠杆菌大肠杆菌）呈红色6.革兰氏阳性菌的细胞壁：肽聚糖和磷壁酸a.肽聚糖肽聚糖：真细菌类细胞壁中的特有成分，由 2540 层左右的网格状分子交织成的网套覆盖在整个细胞上。肽聚糖分子是由肽和聚糖两部分组成，其中的肽有四肽尾和肽桥两种，聚糖则由N-乙酰葡糖胺和 N-乙酰胞壁酸（原核生物所特有的己糖）相互间隔连接而成，呈长链骨架状。【溶菌酶作用位点是-1,4-糖苷键】b.磷壁酸磷壁酸阳性菌所特有的阳性菌所特有的功能：（1）其分子上的负电荷可以吸引金属离子，提高细胞周围 Mg离子的浓度，提高酶活；（2）贮藏磷元素；（3）增强病原菌对宿主细胞的粘连；（4）
7、作为噬菌体的特异性吸附受体；（5）调节细胞内自溶素的活力。7.革兰氏阴性菌的细胞壁：a.肽聚糖b.外膜革兰氏阴性菌细胞壁外层，由脂多糖、磷脂和脂蛋白等若干蛋白质组成。脂多糖（脂多糖（LPSLPS）：位于革兰氏阴性菌细胞壁最外层，由类脂A、核心多糖和 O-特异侧链组成。主要功能：（1）类脂类脂 A A 是革兰氏阴性菌致病物质内毒素的物质基础；（2）许多噬菌体在细胞表面的吸附受体。c.外膜蛋白d.周质空间，又称周质或壁膜间隙，存在很多周质蛋白（酶），俗称“酶口袋”。e.外膜与内膜间的黏合位点8.特殊细胞的细菌（1）抗酸细菌：【典型代表：结核分枝杆菌和麻风分枝杆菌】（2）古生菌：细胞壁没有真正的肽聚
8、糖【热原体属没有细胞壁】（3）缺壁细菌缺壁细菌：a.L L 型细菌型细菌：专指那些实验室或宿主体内通过自发突变而形成的遗传性稳定的细胞壁缺陷菌株。【Lister】b.原生质体原生质体c.球状体球状体：又称原生质球，一般由革兰氏阴性菌形成【注：原生质体和球状体无繁殖能力，L 型细菌有正常的繁殖能力】d.支原体支原体：细胞膜中有甾醇，所以仍有较高的机械强度【其他原核微生物不含甾醇】9.细胞膜【非重点】联系嗜冷、嗜热微生物学习联系嗜冷、嗜热微生物学习1972 年由辛格和尼克尔森提出液态镶嵌模型液态镶嵌模型10.细胞质和内含物：贮藏物、磁小体、羧酶体、气泡和载色体贮藏物贮藏物不溶性沉淀颗粒：a.聚聚-
9、羟丁酸（羟丁酸（PHBPHB）类脂性质的碳源类贮藏物碳源类贮藏物。由于它无毒、可塑、易降解，所以是生产医用塑料、生物降解塑料生物降解塑料的良好原料。b.异染粒（迂回体）异染粒（迂回体）贮藏磷元素磷元素和能量，并可降低细胞的渗降低细胞的渗透压透压【应该不考名词解释应该不考名词解释】c.藻青素内源性氮源贮藏物氮源贮藏物11.特殊的休眠构造芽孢芽孢（1）概念：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、抗逆性极强的休眠体休眠体。一个菌体只产生一个芽孢，所以芽孢没有繁殖功能一个菌体只产生一个芽孢，所以芽孢没有繁殖功能（2）产芽孢细菌的种类：芽孢杆菌属、厌氧性的梭菌属和芽孢
10、八叠球菌属等（3）芽孢的耐热机制：芽孢衣对多价阳离子和水分的透性很差和皮层的离子强度很高，从而使皮层产生极高的渗透压去夺取芽孢核心中的水分，造成皮层的充分膨胀，而核心部分的细胞质变得高度失水，最终导致核心具有极强的耐热性。【渗透调节皮层膨胀学说渗透调节皮层膨胀学说】（4）研究芽孢的意义：分类鉴定；衡量各种消毒灭菌手段的最重要指标；保存菌种；分离菌种；生物杀虫。（5）伴孢晶体伴孢晶体 少数芽孢杆菌，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蛋白晶体内毒素内毒素。例如：苏云金芽孢杆菌苏云金芽孢杆菌(Bacillus thuringiensis)补充：苏云金芽孢杆菌杀虫剂的杀
11、虫原理（P458）12.细胞壁以外的构造：（1）糖被包被于某些细菌细胞壁外的一层厚度不定的胶状物质。主要成分是多糖、多肽或蛋白质，尤以多糖居多。功能：保护作用、贮藏养料、透性屏障和离子交换系统、表面附着作用、细菌间的信号识别作用和堆积代谢废物。（2）鞭毛鞭毛某些细菌细胞表面着生的一至数十条长丝状、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”。运动机制：1974 年，西佛曼和西蒙设计了“拴菌实验拴菌实验”，肯定了“旋转论”。（3）菌毛主要着生于革兰氏阴性菌（4）性毛主要功能：供体菌向受体菌传递遗传物质13.放线菌具有菌丝、以孢子进行繁殖、革兰氏染色阳性的一类原核微生物，属于真细菌范
12、畴。（1）细胞的结构与细菌基本相同，按形态和功能可分为：营养菌丝、气生菌丝和孢子丝【孢子丝的形状和排列方式因种而异，常被作为对放线菌分类的依据】注意：细菌的芽孢是休眠体，而放线菌的孢子是繁殖体细菌的芽孢是休眠体，而放线菌的孢子是繁殖体（2）分布特点及与人类的关系：能产生大量且种类繁多的抗生素抗生素（其中 90%由链霉菌链霉菌产生）；少数寄生型放线菌可引起人、动物（如皮肤、脑、肺和脚部感 染）、植物（如马铃薯和甜菜的疮痂病）的疾病。14.蓝细菌是一类含有叶绿素 a、能以水作为供氢体和电子供体、通过光合作用将光能转变成化学 能、同化 CO2 为有机物质的光合细菌。【先锋生物】微囊藻毒素微囊藻毒素【
13、标准：每升 1g】蓝藻产生的一类天然毒素有的蓝细菌是污染湖泊中发生“水华水华”的元凶【水华（water bloom）：淡水水体中的富营养现象】赤潮发生在河口，港湾及浅海咸水区的水体富营养化的现象。15.黏细菌/粘细菌能形成子实体子实体（这是粘细菌区别于其它原核微生物的最主要标志）16.三体：均属于革兰氏阴性菌，代谢能力差，主要营细胞内寄生的小型原核生物（1）支原体最小的细菌，没有细胞壁，呈典型的“油煎荷包蛋”形状（2）立克次氏体：特性：专性活细胞寄生专性活细胞寄生；从一种宿主传至另一宿主的特殊生活方式（3）衣原体：专性活细胞寄生专性活细胞寄生第二部分 真核微生物1.霉菌（1）孢子，分为有性孢子
14、和无性孢子。其中，有性孢子有性孢子包括：卵孢子、接合孢子和子囊孢子；无性孢子无性孢子包括：厚垣孢子、节孢子、孢囊孢子、分生孢子和游动孢子。（2）霉菌代表属：毛霉、根霉、红曲霉、曲霉属（黄曲霉素）、青霉2.酵母菌一群单细胞的真核微生物（1）啤酒酵母啤酒酵母（Saccharomy cescerevisae）第一个完成全基因组序列测定的真核生物（1997）（2）单细胞蛋白（SCP）：又叫微生物蛋白，是利用工农业 废料、石油废料经过人工培养的微生物菌体。（3）酵母菌的主要繁殖方式：芽殖（4）代表：酿酒酵母（啤酒酵母）、产蛋白假丝酵母3.担子菌：担子菌亚门真菌的共同特征是有性生殖产生担孢和担孢子担孢子。
15、4.藻类分类：蓝藻门蓝藻门（原核生物原核生物）、金藻门（硅藻）、甲藻门、褐藻门、绿藻门和红藻门。盐藻盐藻死海中绽放的生命奇迹：杜氏盐藻【绿藻门】5.原生动物【简单了解简单了解】注意区分黏菌和黏细菌第四章 微生物的营养1.营养物质：碳源、氮源、能源、无机盐、生长因子和水。注：碳源通常也是能源物质，而氮源一般不作为能源碳源通常也是能源物质，而氮源一般不作为能源同一微生物对不同碳源的利用差别速效碳源速效碳源和迟效碳源迟效碳源：葡萄糖和半乳糖同时存在于培养基中时，E.coli 先利用葡萄糖（速效碳源），再利用半乳糖（迟效碳源）；单糖优于双糖；己糖优于戊糖；淀粉优于纤维素；纯多糖优于杂多糖。【当培养基中
16、同时含有这两类碳源（或氮源）时，微生物在生长过程中会形成二次生长二次生长现象】异养微生物的碳源又兼作能源；自养微生物的唯一碳源唯一碳源是无机碳源，不可作为能源。2.微生物的四种营养类型：光能无机自养型、光能有机异养型、化能无机自养型和化能有机异养型。3.培养基：任何培养基一旦配成，必须立即进行灭菌处理任何培养基一旦配成，必须立即进行灭菌处理伊红美蓝培养基伊红美蓝培养基（EMB 培养基）主要碳源是乳糖：鉴别水中大肠菌群4.营养物质进入细胞的方式营养物质进入细胞的方式：扩散、促进扩散、主动运输和膜泡运输（1）扩散扩散：又叫单纯扩散。依靠胞内外溶液浓度差，顺浓度梯度运输；不消耗代谢能，无特异性。（2
17、）促进扩散促进扩散：需要借助载体，但不消耗细胞的能量（3）主动运输主动运输：在物质运输过程中需要消耗能量，可以进行逆浓度运输基团转位：物质在运输过程中发生化学变化（结构变化结构变化）第五章 微生物的代谢第一节 微生物产能代谢【考试不作为重点考试不作为重点】1.酵母菌的酒精发酵：一型发酵、二型发酵和三型发酵一型发酵pH3.54.5（弱酸性）,产生乙醇二型发酵亚适量 NaHSO3，产生大量甘油、少量乙醇三型发酵pH7.6 左右（微碱性），产生大量甘油，少量乙醇、乙酸和二氧化碳【三型发酵不产生能量三型发酵不产生能量】巴斯的效应巴斯的效应：如果乙醇发酵变成好氧条件，乙醇形成就停止，葡萄糖分解的速度减慢
18、。2.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外源电子受体电子受体，从而生成水或其它还原型产物并释放出能量的过程。有氧呼吸以分子氧分子氧作为最终电子受体，无氧呼吸以氧化型化合物氧化型化合物作为最终电子受体。硝酸盐呼吸（硝酸盐的异化作用、反硝化作用反硝化作用）：硝酸盐还原细菌（碱性厌氧菌）3.自养微生物的生物氧化【简单了解简单了解】光合磷酸化的分类：环式、非环式和嗜盐菌紫膜的光合作用第二节 微生物的耗能代谢【不考不考】第三节 微生物次级代谢与次级代谢产物（P129）1.初级代谢微生物从外界吸收各种营养物质，通过分解
19、代谢和合成代谢，生成维持生命活动所必需所必需的物质和能量的过程。次级代谢指微生物在一定的生长时期，以初级代谢为前体，合成一些对微生物的生命活动无明确功能的物质的过程。2.次级代谢产物的类型次级代谢产物的类型：抗生素、激素、生物碱、毒素及维生素等。第六章 微生物的生长繁殖及其控制第二节 细菌的群体生长繁殖1.生长曲线生长曲线（以时间为横坐标，以菌数为纵坐标）,一般包括四个时期：（1）迟缓期迟缓期：又称适应期。特点：分裂迟缓、代谢活跃在生产实践中缩短迟缓期的常用手段：a.通过遗传学方法改变种的遗传特性使迟缓期缩短；b.利用对数生长期的细胞作为种子；c.尽量使接种前后所使用的培养基组成不要相差太大；
20、d.适当扩大接种量。（2）对数期对数期：又称指数期。特点：对数生长期的细菌个体形态、化学组成和生理特性等均较一致，代谢旺盛、生长迅速、代时稳定。（3）稳定期稳定期：又称恒定期或最高生长期，时培养液中活细菌数最高并维持稳定。特点：细菌分裂增加的数量等于细菌死亡数。细胞重要的分化调节阶段；储存糖原等细胞质内含物，芽孢杆菌在此阶段形成芽孢或建立自然感受态等。也是发酵过程积累代谢产物的重要阶段，某些放线菌抗生素的大量形成也在此时期。生产上常通过补充营养物质（补料）或取走代谢产物、调节 pH、调节温度、对好氧菌增加通气、搅拌或振荡等措施延长稳定生长期，以获得更多的菌体物质或积累更多的代谢产物。（4）衰亡
21、期衰亡期：特点：营养物质耗尽和有毒代谢产物的大量积累，细菌死亡速率超过新生速率，整个群体呈现出负增长；细菌代谢活性降低，细菌衰老并出现自溶。2.分批培养、同步培养、连续培养【简单了解即可简单了解即可】第四节 微生物生长繁殖的控制1.消毒较温和的理化因素，杀死或灭活病原微生物；灭菌较强烈的理化因素，杀死包括芽孢在内的所有微生物。医用消毒酒精 70%-75%2.在临床上最早使用的消毒剂石炭酸石炭酸【Lister】3.抗代谢物在结构上与生物体所必需的代谢物很相似，以至可以和特定的酶结合，从而阻碍了酶的功能，干扰了代谢的正常进行的某些化合物。代表：磺胺类药物磺胺类药物生长因子类似物，是第一个发现的生长
22、因子类似物药物；也是人类第一个成功地用于特异性抑制某种微生物的生长来治疗疾病的化学治疗剂。【1934 Nobel 奖获得者 G.Domagk 发明（百浪多息）】4.抗生素抗生素：是由某些生物合成或半合成的一类次级代谢产物或衍生物。（1）作用机制：抑制细菌细胞壁合成、破坏细胞质膜、作用于呼吸链以干扰氧化磷酸化、抑制蛋白质和核酸合成等。（2）微生物的抗药性：主要通过遗传途径遗传途径产生抗药性产生的原因抗药性产生的原因：产生一种能使药物失去活性的酶；把药物作用的靶位加以修饰；形成“救护途径”；使药物不能透过细胞膜；通过主动外排系统把进入细胞内的药物泵出细胞外。【重点掌握重点掌握】避免出现细菌的耐药性
23、的措施避免出现细菌的耐药性的措施：第一次使用的药物剂量要足；避免在一个时期或长期多次使用同种抗生素；不同的抗生素(或与其他药物)混合使用；对现有抗生素进行改造；筛选新的更有效的抗生素。【重点掌握重点掌握】第七章 病毒第一节 概述1.1935 年，美国，StanleyStanley 首次提纯并结晶了烟草花叶病毒首次提纯并结晶了烟草花叶病毒。2.病毒的特点病毒的特点：1）不具有细胞结构，具有一般化学大分子的特征。2）一种病毒的毒粒内只含有一种核酸，DNA 或者 RNA。3）大部分病毒没有酶或酶系极不完全，不含催化能量代谢的酶，不能进行独立的代谢作用。4）严格的活细胞内寄生，没有自身的核糖体，没有个
24、体生长，也不进行二均分裂，必须依赖宿主细胞进行自身的核酸复制，形成子代。5）个体微小，在电子显微镜下才能看见。6）对大多数抗生素不敏感，对干扰素敏感。3.病毒的宿主范围：病毒几乎可以感染所有的细胞生物，并具有宿主特异性。根据病毒的宿主范围分类：（1）微生物病毒（噬菌体）微生物病毒（噬菌体）：对宿主的专一性特别强；噬菌体侵染原核生物后，通常引起宿主细胞裂解噬菌体与发酵工业、遗传工程和疾病治疗都有关（2）植物病毒：大部分属于 ssRNA 病毒，专一性并不强。例：郁金香热（3）昆虫病毒：昆虫病毒感染力强且专一，抗逆性强，对人畜无 害，成虫可经卵传递。（4）脊椎动物病毒：据估计，人类 80%的传染病是
25、由病毒引起的；15%的恶性肿瘤是由病毒感染诱发的。4.病毒的培养二元培养物法二元培养物法第二节 毒粒的性质1.毒粒的化学组成：核酸核酸、蛋白质、脂类和碳水化合物，其中核酸和蛋白质是基本化学组成。2.病毒的蛋白质：非结构蛋白和结构蛋白非结构蛋白：病毒基因组编码的，在病毒复制过程中产生并具有一定功能，但并不结合于毒粒中的蛋白质。结构蛋白结构蛋白：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：壳体蛋白、包膜蛋白和毒粒酶。壳体蛋白：仅由一种或者少数几种蛋白质构成。包膜蛋白：包括包膜糖蛋白和基质蛋白。例：流感病毒毒粒酶：（1）参与病毒对宿主细胞的入侵；（2）参与病毒复制过程中所需要病毒大分子
26、的合成。第三节 病毒复制1.病毒的复制周期（1）一步生长曲线一步生长曲线【重点重点】病毒复制的三个时期：吸附期吸附期、潜伏期潜伏期和裂解期裂解期（2）隐蔽期：自病毒在受染细胞内消失到细胞内出现新的感染性病毒的时间。【隐蔽期病毒在细胞内存在的动力学曲线呈线性函数，而非指数关系】（3）复制周期复制周期/复制循环复制循环：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。包括包括：吸附；侵入；脱壳；病毒大分子的合成，包括病毒基因组的表达与复制；装配与释放。第四节 病毒的非增殖性感染【不考不考】第五节 亚病毒因子【亚病毒：在蛋白质和核酸之间，只含有其中一种物质的病毒】1.类病毒类病
27、毒：只含只含 RNARNA 成分成分（单链环状），专性活细胞寄生的分子病原体，仅在植物中发现（植物分子型杀手）（RNA 分子型生物）目前已知最小的可传染的致病因子目前已知最小的可传染的致病因子2.卫星病毒：基因缺损，需依赖辅助病毒需依赖辅助病毒基因才能复制和表达；不单独存在【辅助病毒即被卫生病毒寄生的真病毒】与辅助病毒基因无同源性;所致疾病与辅助病毒无关3.卫星 RNA：指必需依赖于辅助病毒必需依赖于辅助病毒的协助进行复制的小分子单链RNA 片段，没有单独的壳体包被，而是包装在辅助病毒的壳体中。与辅助病毒的基因组也无明显同源性。4.朊病毒：只含蛋白质只含蛋白质针对朊病毒的两个诺贝尔奖获得者：P
28、rusiner 和 Gajdusek5.流感病毒表面物：神经氨酸酶（NA）和血凝素（HA）（1）HA 的功能：与细胞表面的 N-乙酰神经氨酸(即唾液酸）糖蛋白受体结合（可凝集红细胞；与病毒吸附有关）；与病毒穿入有关;是主要表面抗原，诱导机体产生中和抗体;容易发生变异，导致抗原性改变。（2）NA 的功能：水解细胞膜上各种多糖受体末端的唾液酸，促使病毒的释放;具有抗原性，机体产生的相应抗体可抑制病毒在体内的扩散;可发生变异。第八章 微生物遗传【重点重点】第一节 遗传的物质基础1.三个经典实验三个经典实验：经典转化实验、噬菌体感染实验和植物病毒的重建实验（1）经典转化实验：1928 年，Griffi
29、th，肺炎链球菌；1944，Avery以更精密的实验设计重复了以上实验。结论：DNA 是一种遗传物质（2）噬菌体感染实验：1952 年，Hershey 和 Chase。结论：只有 DNA 是遗传物质，携带有包括合成噬菌体蛋白质外壳在内的全部遗传信息。（3）植物病毒重建实验RNA 作为遗传物质第二节 微生物的基因组结构1.基因组基因组：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。2.詹氏甲烷球菌詹氏甲烷球菌是第一个被测序的古生菌。3.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：染色体为双链环状的 DNA分子（单倍体）；基因组上遗传信息具有连续性；功能相关的结构基因
30、组成操纵子结构；结构基因的单拷贝及rRNA 基因的多拷贝；基因组的重复序列少而短。（2）真核生物（啤酒酵母）的基因组：典型的真核染色体结构；没有明显的操纵子结构；有间隔区（即非编码区）和内含子序列；重复序列多。第三节 核外遗传质粒和转座因子【质粒是重点】1.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。2.质粒的主要类型（P212-214）：致育因子（致育因子（F F 因子）因子）、抗性因子（、抗性因子（R R 因子）因子）、产细菌素的质粒、毒性、产细菌素的质粒、毒性质粒质粒、代谢质粒和隐秘质粒第四节 基因突变及修复【修复部分不考修复部
31、分不考】1.基因突变：一个基因内部遗传结构或 DNA 序列的任何改变而导致的遗传变化。2.基因突变的类型：（1）碱基变化与遗传信息的改变：同义突变、错义突变、无义突变和移码突变（2）表型变化：营养缺陷型、抗药性突变型、条件致死突变型、形态突变型及其它突变型营养缺陷型：一种缺乏合成其生存所必须的营养物（包括氨基酸、维生素、碱基等）的突变型。（相应的野生型菌株称为原养型）3.基因突变的特点：非对应性、稀有性、规律性、独立性、遗传和回复性及可诱变性实验证据三个经典实验：变量实验、涂布实验和影印实验4.诱变剂与致癌物质Ames 实验：检测鼠伤寒沙门氏菌鼠伤寒沙门氏菌组氨酸营养缺陷型菌株(his-)的回
32、复突变率。第五节 细菌基因转移和重组【重点重点】主要方式：接合、转化、转导、转染和原生质体融合1.接合接合（conjugation）:通过细胞与细胞的直接接触，由 F 因子介导而产生的遗传信息的转移和重组过程。实验证据：1946 年，Joshua Lederberg 和 Edward L.Taturm 细菌的多重营养缺陷型杂交实验。F F 因子在细胞中的四种形式以及四者之间的关系因子在细胞中的四种形式以及四者之间的关系2.转导转导（transduction）由噬菌体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 通过病毒载体的感染转移到另一个细胞中。【名词解释】3.转化转化（tra
33、nsformation）：同源或异源的游离游离 DNADNA 分子分子(质粒和染色体DNA)被自然或人工感受态细胞感受态细胞摄取，并得到表达的水平方向的基因转移过程。【名词解释】4.转染（transfection）：噬菌体 DNA 被感受态细胞摄取并产生有活性的病毒颗粒。5.原生质体融合：通过人为的办法使遗传性状不同的两个细胞的原生质体进行融合，而获得兼有双亲遗传性状的稳定重组子的过程。6.菌种保藏【同第二章】第十章 微生物与基因工程【非重点非重点】1.基因工程的基本过程：基因分离体外重组重组载体的传递与筛选在特定的宿主中表达，得到基因工程产品2.微生物与基因工程工具酶、载体等：（1）限制性核
34、酸内切酶：能识别双链DNA 分子的特定序列，并在识别位点或其附近切割 DNA 的一类内切酶，简称为限制性酶。（2）DNA 连接酶：在体外将目的基因和载体共价连接构成重组DNA分子。其它酶：DNA 聚合酶、碱性磷酸酯酶、核酸外切酶、单链核酸内切酶常用的基因工程宿主：大肠杆菌、枯草芽孢杆菌和酿酒酵母第十一章 微生物的生态第一节 微生物在生态系统中的作用1.碳循环、氮循环的应用及关键反应过程注：氮循环结合第五章学习第二节 环境中的微生物1.空气中的微生物2.土壤中的微生物土壤中的微生物：土壤微生物种类全、数量多、代谢潜力巨大，是主要的微生物源，是微生物的大本营。活的非可培养状态（VBNC）：细菌处于
35、不良环境条件下时产生的一种特殊的生存方式或休眠状态。3.水体中的微生物饮用水的标准：细菌总数100 个/ml（37 度培养 24 小时）；大肠菌群大肠菌群数0 个/L（37 度培养 48 小时）。【用 EMB 培养基鉴别水中的大肠菌群】4.工农业产品上的微生物5.极端环境下的微生物：嗜冷、嗜热、嗜酸、嗜碱、嗜盐和嗜压微生物（P304-306）第三节 微生物与生物环境间的相互关系【重点重点】微生物生态的研究特点：以微生物群体，即种群作为主要研究单位。1.互生互生（“可分可合，合比分好”）：二种可以单独生活的生物，当它们生活在一起时，通过各自的代谢活动而有利于对方，或偏利于一方的一种生活方式。例：
36、纤维素分解菌和固氮菌、金黄色葡萄球菌和嗜血流感菌条件致病菌：人体的正常微生物菌群一旦进入非正常聚居部位，或生态结构发生改变而引起人类疾病的微生物。2.共生共生：（1）互惠共生：二者均得利例：地衣藻类和真菌的共生体地衣藻类和真菌的共生体、根瘤菌与豆科植物间的共生根瘤菌与豆科植物间的共生形成根瘤共生体形成根瘤共生体、海洋鱼类和发光细菌的共生（2）偏利共生：一方得利，但另一方并不受害3.寄生：例：虫草虫草4.拮抗拮抗：某种生物所产生的代谢产物可以抑制甚至杀死他种生物的一种相互关系。5.竞争：其结果对两种种群都是不利的6.捕食第四节 微生物与环境保护1.BODBOD生化需氧量生化需氧量：在 1 升污水
37、或待测水样中含有的一部分易氧化的有机物，当微生物对其进行氧化分解时，所消耗的水中溶解氧的毫克数。单位 mg/L.是水中有机物含量的一个间接指标。测定时，在20 度下进行 5 昼夜，以 BOD5 表示2.CODCOD化学需氧量化学需氧量：在 1 升污水或待测水样中含有的有机物，当用强氧化剂对其进行氧化时，所消耗氧的毫克数。单位 mg/L.是水中有机物含量的一个间接指标。常用的氧化剂有：K2Cr2O7 和 KMnO4，前者的氧化力更强，以 CODcr 表示。3.厌氧微生物处理的三个阶段（P320-321）：首先在发酵细菌作用下，有机物被解聚，转化成脂肪酸、乙醇、二氧化碳、氢和 氨；而后产氢产乙酸的
38、细菌把乙醇和脂肪酸转化成乙酸、氢气和二氧化碳；最后乙酸的甲基被直接还原产生甲烷，二氧化碳还原也产生甲烷。第十二章 微生物的进化、系统发育和分类鉴定第一节 进化的测量指征1.16S rRNA16S rRNA 被普遍公认为是一把好的谱系分析的“分子尺”被普遍公认为是一把好的谱系分析的“分子尺”原因：原因：（1）rRNA 具有重要且恒定的生理功能；（2）在 16S rRNA 分子中，既含有高度保守的序列区域，又有中度保守和高度变化的序列区域，因而它适用于进化距离不同的各类生物亲缘关系的研究；（3）16SrRNA 分子量大小适中，便于序列分析；（4）rRNA 在细胞中含量大(约占细胞中 RNA 的 9
39、0%)，也易于提取；（5）16S rRNA 普遍存在于真核生物和原核生物中(真核生物中其同源分子是 18S rRNA)。Carl Woese 利用 16S rRNA 建立了分子进化树：分枝的末端和分枝的连结点称为结结，代表生物类群生物类群，分枝末端的结代表仍生存的种类。系统树可能有时间比例，或者用两个结之间的分枝长度变化来表示分子分子序列的差异数值序列的差异数值。第二节 细菌分类1.分类单元及其等级（P334）：界（Kingdom）、门（Division/Phylum）、纲（Class）、目（Order）、科（Family）、属（Genus）、种（Species）种（species）：物种，生物分类中基本的分类单元和分类等级2.微生物的命名：双名法双名法（一般用斜体），属名在前（字首字母大写），种名在后（全部小写）有亚种时，由三名法构成3.原核生物的多相分类法：传统、数值、化学和分子分类方法分子分类方法：（1）G+CG+C 含量的比较主要用于分类鉴定中的否定含量的比较主要用于分类鉴定中的否定：若不同生物之间 G+C 含量差别大表明它们关系远；但具有相似 G+C含量的生物并不一定不一定表明它们之间具有近的亲缘关系。（2）核酸分子杂交：不同生物 DNA 碱基排列顺序的异同直接反映生物之间亲缘关系的远近，碱基排列顺序差异越小，它们之间的亲缘关系就越近，反之亦然。4.伯杰氏手册