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1、考研笔记资料精品微 生 物 学第一章绪论一、什么是微生物()定义：传统定义：微 生 物(microorganism,microbe)是一切肉眼看不见或看不清的微小生物的总称。它们是一些个体微小(一般小于0.1mm)、构造简单的低等生物。现代定义：一般是指绝大多数凭肉眼看不见或看不清，必须借助显微镜才能看见或看清，以及少数能直接通过肉眼看见的单细胞、多细胞和无细胞结构的微小生物的总称。（-）类群：1.原核类：细 菌（真细菌，古生菌），放线菌，蓝细菌，支原体，立克次氏体，衣原体等。2.真核类：真 菌（酵母菌，霉菌，蕈菌），原生动物，显微藻类3.非细胞类：病毒，亚 病毒（类病毒，拟病毒，肮病毒）（三
2、）特点：r 小（个体微小）（微米）级：光学显微镜下可见（细胞）nm（纳米）级：电子显微镜下可见（细胞器，病毒）简（构造简单）C 单细胞微生物J,简单多细胞非 细 胞（即“分子生物”）低（进化地位低）原核类：细 菌（真细菌，古生菌），放线菌，蓝细菌，支原体，立克次氏体，、I 衣原体等.“真核类：真 菌（酵母菌，霉菌，蕈菌），原生动物，显微藻类。、非细胞类：病毒，亚病毒（类病毒，拟病毒，肮病毒）lmm=10 口 m=106 nm=107 A分辨率：肉眼:0.1mm；显微镜:0.2 m；电子显微镜:10人二、为什么要学习微生物1.微生物无处不在2.微生物对人类有利也有害。因此，发掘、利用、改造和保护
3、有益微生物；控制、消灭和改造有害微生物3.最终目的:为人类社会的进步服务细菌数亿/g 土壤，土壤中的细菌总重量估计为：10034 x 1012吨每张纸币带细菌：900万个人体体表及体内存在大量的微生物：皮肤表面：均 10万个细菌/平方厘米口腔：细菌种类超过500种肠道：微生物总量达100万亿粪便干重的1/3是细菌，每克粪便的细菌总数为：1000 亿个每个喷嚏的飞沫含4500-150000个细菌福：1、微生物在许多重要产品中所起的不可替代的作用，例如：面包、奶酪、啤酒、抗生素、疫苗、维生素、酶等重要产品的生产.2、体内的正常菌群是人及动物健康的基本保证；帮助消化、提供必需的营养物质、组成生理屏障
4、3、是人类生存环境中必不可少的成员，有了它们才使得地球上的物质进行循环.4、以基因工程为代表的现代生物技术的发展及其美妙的前景也是微生物对人类作出的又一重大贡献。祸：鼠疫艾滋病（AIDS）癌 症 肺 结 核 虐 疾 霍 乱 埃 博 拉 病 毒 疯 牛 病 SARS禽流感三、微生物学与人类进步的关系（一）微生物与医疗保健（在医疗保健战线上的六大“战役”）1.外科消毒术的建立2.寻 找 人畜病原菌3.免疫防治法的应用4.化学治疗剂的发明5.抗生素治疗的兴起6.用遗传工程和生物工程技术使微生物生产生化药物（二）微生物与工业发展（微生物在工业发展过程中的六个里程碑）1.自然发酵与食品、饮 料 的 酿
5、造 2.罐 头 保 藏 3.厌氧纯种发酵技术4.深层液体通气搅拌培养5.代谢调控理论在发酵工业上的应用6.生物工程的兴起（三）微生物学促进了农业进步（四）微生物与能源、生态和环境保护（五）微生物学对生物学基础理论研究的贡献1.以微生物作为研究对象解决了生物学上的许多重大争论问题2.是分子生物学的三大来源和三大支柱之一3.遗传学研究对象的微生物化促使经典遗传学发展为分子遗传学4.微生物与基因工程5.高等生物研究和利用中的微生物化趋向方兴末艾6.微生物学中的一套独特实验技术迅速扩散到生命科学的各研究领域四、微生物的共性（五大共性）1.体积小，结构简单，表面积/体积比值大杆菌的平均长度：2 微米；1
6、500个杆菌首尾相连=一粒芝麻的长度；10-100亿个细菌加起来重量=1 毫克大的比表面积特别有利于它们和周围环境进行物质、能量、信息的交换.微生物的其它很多属性都和这一特点密切相关。2.代谢活力强，吸收多，转化快吸收营养物质和排出废物，有最大的代谢速率。从单位重量来看，微生物的代谢强度比高等生物大几千倍到几万倍.消耗自身重量2000倍食物的时间：大肠杆菌：1小时人：500年（按 400斤/年计算）（发酵乳糖的细菌1 小时内可以分解其自身重1000-10000倍的乳糖）产阮假丝酵母（Candida utilis）合成蛋白质的能力比大豆强100倍，比食用公牛强10万倍。3.生长旺，繁殖快大肠杆菌
7、一个细胞重约10-1 2 克，平 均 2 0 分钟繁殖一代，2 4 小时后，就有了 7 2 代，其子代数量可达4722366500万亿个,重量达到4722吨；48小时后：2.2 x 1043个后代，重量达到2.2 x 10 25吨，相当于4000个地球重量实际上，由于各种原因，细菌的指数分裂速度只能维持几个小时，液体培养基中，细菌细胞的数量一般仅能达到108-109个/ml生产效率高，发酵周期短4.分布广，种 类 多（多样性）在各种自然环境界中（土壤、水体、空气，动植物体内和体表，万米高空，万米海底，强酸、强碱、高热的极端环境，常年封冻的冰川等）都生存有大量的微生物微生物的种类多主要体现在下列
8、5 个方面：物种的多样性；微生物的生理代谢类型的多样性；代谢产物的多样性；遗传基因的多样性；生态类型的多样性5.适应性强，易变异微生物对极端恶劣的环境的适应能力，堪称“世界之最”。个体小，数量多，单细胞（大多数），繁殖快，分布广泛，与外界环境直接接触，即使自发变异的频率很低（10-5-10-10）,也可以在短时间内产生大量变异后代。福：抗生素效价提高，酶活性提高，代谢产物产量提高等祸：耐药性的产生五、微生物学及其研究内容与分科微生物学（Microbiology）定义：是一门在细胞、分子或群体水平上研究微生物的形态构造、生理代谢、遗传变异、生态分布和分类进化等生命活动基本规律，并将其应用于工业发
9、酵、医药卫生、生物工程和环境保护等实践领域的科学。根本任务：1.发掘、利用、改造和保护有益微生物2.控制、消灭和改造有害微生物最终目的：为人类社会的进步服务六、微生物学发展简史影响认识微生物的四大障碍：1.个体过于微小 2.群体外貌不显 3.种间杂居混生 4.形态与其作用的后果很难被认识(-)可分为五个时期1.史前期：约 8000年前-1676实质：朦胧阶段8000年前我国就开始出现了曲募酿酒；4000年前埃及人已学会烘制面包和酿制果酒；2500年前我国发明酿酱、醋，用曲治消化道疾病；公元六世纪(北魏时期)贾思勰的巨著“齐民要术”详细地记载了制曲、酿酒、制酱和酿醋等；公元九世纪到十世纪我国已发
10、明用鼻苗法种痘；16世纪，古罗巴医生GFracastoro:疾病是由肉眼看不见的生物(living creatures)引起的；1641年，我国明末医生吴又可也提出“戾气”学说，认为传染病的病因是一种看不见的“戾气”，其传播途径以口、鼻为主。2.初创期：1676-1861实质：形态描述阶段开创者:列文虎克(Robert Hooke)1664年，英国人虎克(Robert H ooke)曾用原始的显微镜对生长在皮革表面及蔷薇枯叶上的霉菌进行观察。3.奠基期：1861-1897实质：生理水平研究阶段 开创者：巴斯德，德国人柯赫特点：建立了一系列研究微生物所必要的独特方法和技术，从而解决了认识微生物的
11、第二、三、四个障碍;借助于良好的研究方法，开创了寻找病原微生物的“黄金时期”；把微生物学的研究从形态描述推进到生理学研究的新水平；开始客观上以辩证唯物主义的“实践一理论一实践”的思想方法指导科学实验；微生物学以独立的学科形式开始形成，但当时主要还是以其各应用性分支学科的形式存在微生物学奠基人：法国化学家巴斯德(1)彻底否定了“自然发生”学说：著名的曲颈瓶试验无可辩驳地证实，空气内确实含有微生物，是它们引起有机质的腐败。(2)免疫学预防接种：首次制成狂犬疫苗(3)发现并证实发酵是由微生物引起的：化学家出生的巴斯德涉足微生物学是为了治疗酒病”和“蚕病”(4)其他贡献巴斯德消毒法：60 6 5 c
12、作短时间加热处理，杀死有害微生物细菌学奠基人：德国人柯赫(1)微生物学基本操作技术方面的贡献a)细菌纯培养方法的建立土豆切面一营 养 明 胶 一营养琼脂(平皿)b)设计了各种培养基，实现了在实验室内对各种微生物的培养c)流动蒸汽灭菌d)染色观察和显微摄影(2)对病原细菌的研究作出了突出的贡献：a)具体证实了炭疽杆菌是炭疽病的病原菌b)发现了肺结核病的病原菌；(1905年获诺贝尔奖)c)证明某种微生物是否为某种疾病病原体的基本原则著名的柯赫原则1、在每一相同病例中都出现这种微生物；2、要从寄主分离出这样的微生物并在培养基中培养出来；3、用这种微生物的纯培养接种健康而敏感的寄主，同样的疾病会重复发
13、生；4、从试验发病的寄主中能再度分离培养出这种微生物来。4.发展期：1897-1953实质：生化水平研究阶段开创者：E.Biichner,生物化学奠基人特点：（1）进入了微生物生化水平的研究.并发现代谢途径的同一性.对无细胞酵母菌“酒化酶”进行研究。以研究微生物对维生素需要、酶的特性、寻找和研究抗生素以及逐步深入到以研究它们的遗传变异和基因为主的新 阶 段.因 此，微生物学家就从“微生物猎人”而发展为“维生素猎人”、“酶猎人”、“抗生素猎人”和“基因猎人”了。（2）应用微生物的分支学科更为扩大，出现了抗生素等新学科.（3）开始出现微生物学史上的第二个“淘金热”一一寻找各种有益微生物代谢产物的热
14、潮.（4）一门以研究微生物基本生物学规律的综合学科-普通微生物学开始形成，代表人物是美国加里福尼亚大学伯克利分校的M.bdrofTO,（5）各相关学科和技术方法相互渗透，相互促进，加速了微生物学的发展.5.成熟期：1953-实质：分子生物学水平研究阶段开创者：J.Watson,F.Crick。分子生物学奠基人特点：（1）微生物学从一门在生命科学中较为孤立的以应用为主的学科，迅速成长为一门十分热门的前沿基础学。（2）在基础理论的研究方面，逐步进入到分子水平的研究，微生物迅速成为分子生物学研究中的最主要的对象.（3）在应用研究方面，向着更自觉、更有效和可人为控制的方向发展，至70年代初，有关发酵工
15、程的研究已与遗传工程、细胞工程和酶工程等紧密结合，微生物已成为新兴的生物工程中的主角.七、我国微生物的发展：汤飞凡：沙眼病原体的分离和确证抗生素的总产量已耀居世界首位两步法生产维生素C的技术居世界先进水平八、主要参考书周 德 庆 著：微生物学教程（第一、二版）武汉大学、复旦大学编：微生物学.（第二版）沈 萍 著：微生物学.九、复习题1.简述微生物的定义和类群2.试述微生物学与人类进步的关系3.试述微生物的共性，讨论其对人类的利弊4.简述微生物的发展简史上5个时期的特点和代表人物5.试述微生物学的多样性第二章原核微生物的形态、构造与功能一、研究意义1.形态是入门的向导，构 造 是 研 究 的 基
16、 础.2.提高定向筛选的效率。3.掌握发酵进程.4.及时检测杂菌。5.分类鉴定中应用.微生物分为三大类群（根据进化地位、性状上明显差别）1.原核微生物（prokaryotes）2.真核微生物（eukaryotic microorganisms）3.非细胞微生物（acellular microorganisms）原核微生物与真核微生物属于细胞型微生物二、原核生物的定义及种类1.原核生物：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。包括两大类群真细 菌（eubacteria）（包括普通细菌、放线菌、蓝细菌、枝原体、立克次氏体和衣原体等）和古生菌（archaea）2.古生菌
17、（Archaea）:一类生活在条件十分恶劣的极端环境（如高温、高盐、高酸等）下的古老的微生物。“伯杰氏手册”将古生菌分为5 个主要类群：产甲烷菌、极端嗜盐菌、还原硫酸盐细菌、极 端 嗜 热 代 谢 菌、无细胞壁古生菌。它们的细胞结构（如细胞壁结构和化学、膜脂类结构、分子生物学及代谢）既不完全相同于原核生物，也不同于真核生物，但其结构与真细菌更为接近.3.原核生物6 种类群C r细菌化 能 营 养 一“三菌”1 I放线菌光能营养：蓝细菌人工培养：支原体“三体”J 立克次氏体专行细胞寄生一、I衣原体第 一 节 细 菌（bacteria,bacterium 单数）细菌：细胞细短（直径约0.5um,长
18、 0.55um）;结构简单；胞壁坚韧；二分裂繁殖；水生性强；单细胞原核生物生活特性：喜温暖、潮湿、富含有机物；微碱环境（大多数）；腐生或寄生，好氧或厌氧，自养或异养本节内容一、细胞的形态、构造及功能（一）个体形态和排列基本形状：球状、杆状、螺旋状1、球状（球菌 coccus,cocci）细胞个体呈球形或椭圆形，不同种的球菌在细胞分裂时会形成不同的空间排列方式，常被作为分类依据。2、杆 状（杆菌 bacillus,bacilli）细胞呈杆状或圆柱形，一般其粗细（直径）比较稳定，而长度则常因培养时间、培养条件不同而有较大变化。杆状细菌的排列方式常因生长阶段和培养条件而发生变化，一般不作为分类依据.
19、3、螺 旋 状（螺旋菌 spirilla,spirilla）弧菌：菌体只有一个弯曲，其程度不足一圈，形 似“C”字或逗号，鞭毛偏端生。螺旋菌：菌体回转如螺旋，螺旋满26 环，螺旋数目和螺距大小因种而异。鞭毛二端生.细胞壁坚韧，菌体较硬。螺旋体：菌旋转周数在6 环以上，菌体柔软，用于运动的类似鞭毛的轴丝位于细胞外鞘内。4、其它形状1）柄 杆 菌（prosthecatebacteria）细胞上有柄（stalk）、菌 丝（hyphae）、附 器（appendages）等细胞质伸出物，细胞呈杆状或梭状，并有特征性的细柄。一般生活在淡水中固形物的表面，其异常形态使得菌体的表面积与体积之比增加，能有效地吸
20、收有限的营养物；2）星形细菌（star-shaped bacteria）3）方形细菌（square-ahapcd bacteria）4）异常形态（畸形，衰颓型）环境条件的变化:物理、化 学 因 子 的 刺 激=阻碍细胞正常发育培养时间过长=细胞衰老营养缺乏自身代谢产物积累过多常用的染色方法正常形态环境条件恢复正常 7异常形态死菌细菌染色法1简单染色法正 染 色 endospore）.2）芽 抱 的 特 点 P25A.抗逆性强（热、干燥、辐射等）.整个生物界中抗逆性最强的生命体，是否能消灭芽袍是衡量各种消毒灭菌手段的最重要的指标.B.芽袍是休眠体，不是繁殖体。在适宜的条件下可以重新转变成为营养态
21、细胞（每个细胞只形成一个芽抱，一个芽抱萌发也只形成一个营养体细胞，所以，芽布仅仅是芽孜细菌生活史中一部分）.产芽施细菌的保藏多用其芽袍。C.折光性强，不易着色（芽袍染色法）。3）形成条件A.由菌种的遗传特性决定B.所需条件因种而异必需的养料（碳源和/或氮源）耗尽而停止生长时（既进入稳定期时）形成；富含有机氮的培养基（苏云金芽葩杆菌）；培养基中加入Ml?卡温度改变各种细菌有其形成芽袍的最适条件，包 括 pH、供氧情况、温度、营养、培养基中的离子浓度和种类等。4）形成芽施的菌种产芽抱的细菌多为G+杆菌，也有一些球菌杆 菌 f（好气性）芽地杆菌属（Bacillus）主要产芽抱菌（厌气性）梭菌属（Cl
22、ostridium）球菌：芽抱八叠球菌属5）构 造 与 耐 热 机 制 P34芽抱与母细胞相比不论化学组成（皮层含叱呢二度酸钙DPA-Ca,芽抱肽聚糖）、细微结构、生理功能等方面都完全不同：（参 见 P33图 2-2 7）芽袍衣结构致密对多价阳离子和水分的透性很差皮层的离子强度很高，产生极高的渗透压夺取芽抱核心的水分，结果造成皮层的充分膨胀。核心部分的细胞质却变得高度失水，因此，具极强的耐热性.渗透调节皮层膨胀学说芽施抗热性的可能原因芽抱衣的不通透性；原生质体的高度脱水状态；含高浓度的毗嗅二较酸钙DPA-Ca（形成耐热凝胶样的物质）；存在酸溶性结合蛋白对DNA的稳定作用；含 DNA修复酶，可对
23、核心复活后的出芽和生长过程中的DNA进行修复。与所含的一些酶有关.这些酶本身并不抗热，只是在芽袍中与一些物质结合之后才有抗热性。（如蜡状芽抱杆菌中的丙氨酸消旋酶附着在芽抱衣上时抗热，与芽施衣分离后不抗热。）6）芽袍形成与萌发萌发：3 个阶段活化：加热、化学物质（M n2+,表面活性剂，氨基酸，糖）出芽生长7）研究芽袍的意义消毒灭菌的最重要的指标肉类罐头：肉毒梭状芽施杆菌外科器械：破伤风梭菌、产气荚膜梭菌工业发酵：嗜热脂肪芽施杆菌121c,15 min 或 115c,30 min 以上筛选菌种（土样+肉汤培养基（8 0 C,1 0-1 5 m i n）分类依据（芽施的形态、大小和着生位置是细菌分
24、类和鉴定中的重要指标。）有些产芽抱细菌可伴随产生有用的产物，如抗生素（短杆菌肽、杆菌肽等）.8）伴施晶体（parasporal crystal）少数芽抱杆菌，例如苏云金芽抱杆菌（Bacillus thuringiensis,简称“Bt”）在其形成芽抱的同时，会在芽袍旁形成一颗菱形或双锥形的碱溶性蛋白晶体6内毒素，称为伴袍晶体。特点：不溶于水，对蛋白酶类不敏感；容易溶于碱性溶剂。用途：伴孜晶体对2 00多种昆虫尤其是鳞翅目的幼虫有毒杀作用，因而可将这类产伴施晶体的细菌制成有利于环境保护的生物农药细菌杀虫剂。伴抱晶体f 鳞翅目幼虫口服f 伴施晶体在肠道迅速溶解（中 肠 pH为 9.0-1 0.5
25、）一吸附于上皮细胞，引起渗透性丧失，肠道穿孔一肠道中的碱性溶液进入血液，后 者 p H 升高，昆虫全身麻痹而死亡9）细菌的其他休眠构造（参见周德庆P 2 6）抱囊（cy s t）:营养细胞外壁加厚、细胞失水形成抗干旱、紫外线和电离辐射，但不抗热的圆形休眠体。棕色固氮菌（A z o t o bact er v i n el an di i）6、糖 被（gl y co cal y x）1）概念P 2 8包被于某些细菌细胞壁外的一层厚度不定的胶状物质。糖被按其有无固定层次、层 次 厚 薄 又 可 细 分 为 荚 膜（cap s u l e或 m acr o cap s u l e,大 荚 膜）、微荚
26、膜（m i cr o cap s u l e）、粘液层（s l i m el ay er）和菌胶团（z o o gl o ea）o包 裹 在 单 个 细 胞 上（在壁上有固定层 层次厚：（大）荚膜层次薄：微荚膜 松散，未固定在细胞壁上：粘液层包裹在群体细胞上：菌 胶 团（分泌的粘液将许多菌体粘合在一起，形成分支状的大型粘胶物，细菌群体的、共同糖被）2）成分组分依种而异，多糖、多肽或蛋白质（多糖居多）3）形成条件菌种的遗传特性决定；也与环境条件有关糖被并非细胞生活的必要结构，但它对细菌在环境中的生存有利。4）特性（1）对染料亲和力低.经特殊的荚膜染色，特别是负染色（又称背景染色）后可在光学显微镜
27、清楚地观察到它的存在.（2）在固体培养基上形成表面湿润、粘液状的光滑型菌落，即S型菌落。在液体培养基中使培养掖的粘度增加;不产糖被的细菌形成表面干燥、粗糙的粗糙型菌落，即R型菌落。5）功能（1）保 护 作 用（保护菌体免受干旱损伤；防止噬菌体的吸附和裂解；保护致病菌免受宿主白细胞吞噬。）（2）储 藏 养 料（营养缺乏时重新使用）（3）致 病 作 用（是某些病原菌的毒力因子，如S型肺炎链球菌；也是某些病原菌的粘附因子，如唾液链球菌和变异链球菌附着牙齿表面髓 齿）（4）堆积代谢废物（5）透 性 屏 障（保护细菌免受重金属离子毒害）（6）细菌间的信息识别6）应用利（1）菌种鉴定：利用糖被物质的血清学
28、反应（2）制备代血浆和生化试剂（肠膜状明串珠菌的葡聚糖糖被）（3）制备黄原胶：石油开采、Ep染、食品等工业（4）污水处理：形成菌胶团的细菌（如生枝动胶菌）是活性污泥中的主要微生物。弊（1）食品发粘变质（2）污染发酵液，阻碍发酵的正常进行（3）增强致病力（4）发生踽齿7、鞭毛（flagellum,复 flagella）1）概 念P29某些细菌细胞表面着生的一至数十条长丝状、螺旋形附属物，具有推动细菌运动功能，为细菌的“运动器官”。所有弧菌、螺菌和假单胞菌，约半数杆菌和少数球菌有鞭毛。鞭毛的有无和着生方式具有十分重要的分类学意义。2）观察和判断细菌鞭毛的方法电子显微镜直接观察鞭毛长度：15-2 0
29、 g m;直径：0.01 0.02um光学显微镜下观察：鞭毛染色和暗视野显微镜根据培养特征判断：半固体穿刺接种：菌体沿穿刺线扩散生长平板培养基上的菌落形状：大、薄、不规则，边缘不整齐3）结构及运动机制C基体三部分 钩 形 鞘（鞭毛钩）鞭毛丝（参见P31图 2-25）革兰氏阴性菌的鞭毛构造鞭毛的生长方式是在其顶部延伸鞭毛的合成是的自装配的一个极好例子.其过程“是一个比我们任何人以前所想象的都要更复杂的过”.鞭毛丝组装所需要的信息就存在于鞭毛蛋白亚基结构中.鞭毛推动细菌运动的特点速度：一般速度在每秒20 80u m 范围，最高可达每秒100Hm（每分钟达到3000倍体长），超过了陆上跑得最快的动物
30、猎豹的速度（每分钟1500倍体长或每小时110公里）。拴菌实验（techered-cell experiment）:研究鞭毛运动机制将细菌放在固定有鞭毛丝或鞭毛钩蛋白抗体的载玻片上时，鞭毛被其抗体固定，细胞却围绕鞭毛迅速旋转。同样，如果鞭毛吸附在聚苯乙烯颗粒上，这些颗粒固定了鞭毛而使细菌围绕鞭毛轴自旋。方式：细菌以推进方式做直线运动，鞭毛主要通过旋转来推动细菌运动，犹如轮船的螺旋浆以翻腾形式做短促转向运动。细菌的趋避运动：鞭毛的功能是运动，这是原核生物实现其趋性（taxis）即趋向性的最有效方式。趋化作用（chemotaxis）:细菌对某化学物质敏感，通过运动聚集于该物质的高浓度或低浓度区域。
31、趋 光 性（phototaxis）:有的细菌能区别不同波长的光而集中在一定波长光区内趋 磁 性（magnetotaxis）:趋磁细菌根据磁场方向进行分布。8、菌毛（fim bria,复数 fimbriae）（参见 P32）长在细菌体表的纤细、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。每个细菌约有250 300条菌毛。有菌毛的细菌一般以革兰氏阴性致病菌居多，借助菌毛可把它们牢固地粘附于宿主的呼吸道、消化道、泌尿生殖道等的粘膜上，进一步定植和致病。9、性毛（pili,单数 pilus）构造和成分与菌毛相同，但比菌毛长，数量仅一至少数几根。一般见于革兰氏阴性细菌的雄性菌株
32、（即供体菌）功 能 向雌性菌株（即受体菌）传递遗传物质；RNA噬菌体的特异性吸附受体。比较:鞭毛粗长，柔，少运动G+,G-都有菌毛细短，硬直，多附着G 较多性菌毛比菌毛长，卜数根传递遗传物质G 雄性菌株相同点：菌体表面的中空、丝状蛋白质类附属物二、细菌的繁殖1、方式：裂殖为主（绝大多数为二等分裂）2、分裂过程（1）核的分裂和隔膜的形成（2）横隔壁的形成（3）子细胞的分离三、细菌的群体形态（一）固体培养基上（内）的群体形态1.、菌落的定义（p36）:将微生物的单个细胞或少量同种细胞接种到固体培养基表面（内部），在适宜的条件下培养一定时间后,在培养基表面（或内部）形成的有一定形态和构造、肉眼可见的
33、细胞集团。（划线分离、涂布分离、倾注分离）菌苔：众多菌落连成一片（斜面接种物）菌落特征描述：p36大小、形状、隆起程度、边缘情况、表面状态、光泽、质地、颜色、透明度2、细菌菌落的特点：湿、粘、半透明、易挑起、质地均匀、内外正反颜色一致不同形态结构细菌的菌落的特点：球菌菌落：小、圆、隆起、边缘整齐杆菌菌落：较大、较圆鞭毛菌菌落：大、扁平、形态不规则或边缘多缺刻芽抱菌菌落：不透明、粗糙、多褶皱、边缘不规则荚膜菌菌落：光滑、粘稠、湿润(透明蛋清状)3、菌落的用途(1)分离纯化(2)分类鉴定：细菌菌落也受环境的影响而产生变化，故在菌种鉴定时要注意检测条件一致。(3)细胞计数(4)选种与育种(二)半固体
34、培养基上(内)群体形态穿刺接种：运动能力明胶液化情况(三)液体培养基中的群体形态浑浊，沉淀，菌膜、菌膜四、食品发酵工业、医药上常用的细菌1、枯草芽袍杆菌(Bacillus subtilis)-专性好氧菌个体形态：G+杆状，周生鞭毛，有芽施(椭圆到柱状，中生到近端生，芽袍囊不膨大)菌落形态：粗糙，不透明，扩张，污白色用途：淀粉酶、蛋白酶；杆 菌 肽(bacitracin);抗菌谱与青霉素G 相似，对 G 卡 有抑制作用2、醋酸杆菌个体形态：G,短杆，单生、成对或链状。培养时间长易形成丝状、弯曲、棒状等多种畸形。最适生长温度：30 C最适 pH:5.46.3用途：醋酸发酵；恶臭醋杆菌(A S.1.
35、41);巴氏醋酸菌(沪酿1.01)3、保加利亚乳杆菌(Lactobacillus bulgaricus)(改名为德氏乳杆菌保加利亚亚种)形态：G+,杆状(常为长杆)，成单或成锥，最适生长T:4073 C用途：酸奶发酵剂4、嗜热链球菌(Streptococcus thermophilus)形态：G+,球状，成对或成链最适生长T:40-41 用途：酸奶发酵剂5、北京棒杆菌(Corynebacterium pekinese)形态：G+,短杆或小棒状，单个或八字排列，无芽袍最适生长温度：30-32 C用途：谷氨酸发酵6、大肠埃希氏菌(Escherichia coli)形态：G,短杆最适生长温度：37
36、r用途：食品卫生重要指示菌，作为粪便污染指标来评价食品的卫生质量7、肠膜明串珠菌(Leuconostoc mesenteroides)G+球菌，常成对或链形排列；兼性厌氧用途：生产右旋糖肝(代血浆)和葡聚糖(sephadex)8、双歧杆菌(Bifidobacterium)G+、弯曲和常分叉的杆菌，专性厌氧分离自哺乳婴儿粪便，能在肠道定植的益生菌最适生长温度：37c用途：微生态调节剂9、苏云金芽施杆菌(Bacillus thuringiensis)用途：细菌杀虫剂本节重点一、细菌的形态与大小二、细菌的细胞结构与功能1、细胞壁的结构图示G+和 G-菌细胞壁的主要构造，并简要说明其异同.2.、肽聚糖
37、的构造单体组成；G+和 G-菌肽聚糖结构的异同；溶菌酶与青霉素抑菌作用的机制和特点3、LPS三个组成部分；与抗原性有关的部分和毒性的物质基础4、革兰氏染色机理5、四类缺壁细菌形成、特点和实际应用；原生质体的制备方法6、细胞膜：化学组成；结构模型；7、内含物8、芽袍(是休眠体，细胞分化体，不是繁殖体)耐热机制；产芽抱的微生物种类；与抱囊的不同点；9、糖被、鞭毛、菌毛10、古生菌：种类；在结构组分上与真细菌的不同(肽聚糖、细胞膜、16SrRNA)三、细菌的繁殖方式四、菌落定义；细菌菌落的一般特征；细胞形态与菌落形态间的相关性；五、食品发酵工业常用微生物(菌名，用途)名词：菌落，芽施，伴抱晶体，肽聚
38、糖，磷壁酸，L P S,原生质体，间体，古生菌，S、R 型菌落,L 型细菌第二节 放 线 菌(Actinomycetes)放线菌是一类多数呈.丝状生长，以 无 性 袍 子 繁 殖、陆生性强，高 G+C 含量的革氏阳性原核生物(60%70%)mol%放线菌菌落中的菌丝常从中心向四周辐射状生长，并因此得名。放线菌是一类“介于细菌与丝状真菌之间又接近细菌的一类丝状单细胞原核生物”：一方面，在形态上具有分枝状菌丝、菌落形态与霉菌相似，以施子进行繁殖，这些特征与霉菌相似；另一方面，细胞结构和细胞壁化学组成与细菌相似，同属原核生物.放线菌实际上是属于其细菌范畴内的原核微生物，只不过其细胞形态为分枝状菌丝。
39、放线菌属真细菌范畴放线菌与细菌的相同点：属于原核生物，为单细胞；菌丝直径与细菌相仿；细胞壁主要成分是肽聚糖；有的放线菌产生有鞭毛的孜子，其鞭毛类型与细菌相同；放线菌的噬菌体形态与细菌的相似；最适生长p H 与多数细菌相似；D N A 重组方式相同；核糖体同为70 S;对溶菌酶敏感；凡对细菌敏感的抗生素，对放线菌亦敏感；放线菌与细菌的不同点：细胞为分枝状菌丝；菌落形态与霉菌相似；抱子繁殖；分布特点及与人类的关系：以袍子或菌丝状态极其广泛地存在于自然界，土壤中最多，其代谢产物使土壤具有特殊的泥腥味。能产生大量的、种类繁多的抗生素（在已报道过的近万种抗生素中，约 70%由放线菌产生；而其中9 0%由
40、链霉菌属产生）.有的放线菌可生产维生素（B 1 2）、酶制制（葡萄糖异构酶，蛋白酶）；此外，在图体转化、石油脱蜡、烧类发酵、污水处理等方面也有应用.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。一、形态构造放线菌的形态极为多样.共同特征是：单细胞，大多由分枝发达的无隔膜菌丝组成；菌丝直径与杆菌类似，约 1 mm；细胞壁组成与细菌类似，革兰氏染色阳性（少数阴性）；细胞的结构与细菌基本相同，根据肽聚糖的组分和结构，即肽链第3 位氨基酸、肽桥有无甘氨酸、糖的成分，放线菌细胞壁分4大类.细胞壁类型DA P肽桥上的甘氨酸特征糖代表属IL,L+N A
41、类诺卡氏菌属，链霉菌属I I内消旋+N A小单胞菌属，发仙菌属，游动放线菌属i n内消旋-N A杜马拉放线菌属，弗兰克氏菌属I V内消旋-N A糖单胞菌属，塔卡氏菌属N A:表示不适用或无特征性糖以典型的丝状放线菌一链霉菌，说明放线菌的一般形态结构。一株完整的链霉菌（S t r e pt my c e s）由三部分组成（按发生顺序）1、营养菌丝（基内菌丝）匍匐生长于培养基内，吸收营养。一般无隔膜，直径0.2-0.8刖，长度差别很大，有的可产生色素.2、气生菌丝营养菌丝发育到一定阶段，伸向空间形成气生菌丝，叠生于营养菌丝上，可覆盖整个菌落表面。在光学显微镜下观察，颜色较深，直径较粗（1-1.4
42、mm）,有的产色素.3、抱子丝气生菌丝发育到一定阶段，其上可分化出形成孤子的菌丝，即孜子丝，又称产施丝或繁殖菌丝.其形状和排列方式因种而异，常被作为对放线菌进行分类的依据。锌霉菌的各种抱子丝形态（参见P 3 8,图 2-3 0）抱子丝的形态及分生施子的表面结构是链霉菌重要的分类鉴定指标.二、生长与繁殖大多数放线菌以分生施子繁殖营养菌丝一气生菌丝一繁殖菌丝（孜子丝）一孜子丝释放分生袍子一分生效子在适宜的条件下萌发，长 出 1-3个芽管。无性袍子分生抱子：大多数放线菌施囊担子：游动放线菌属繁殖方式 链袍囊菌属菌丝断裂：常见于液体培养中，工业发酵生产抗生素时都以此法大量繁殖放线菌.、诺卡氏菌属通过基
43、内菌丝断裂成杆状细胞的方式繁殖。细菌的芽抱是休眠体，而放线菌的袍子是繁殖体。放线菌的袍子一般不耐热。但 普 通 高 温 放 线 菌 却 产 生 耐 热 的 抱 子(含 有 唯 啥 二 拨 酸)。三、菌落形态能产 生 大 量 分枝和气生菌丝的菌种(如链霉菌属)：菌落干燥，不透明，菌落质地致密，小而不蔓延，上覆不同颜 色 的 干 粉(袍 子)，正 反 颜 色 常 不 一 致.与 培 养 基 结 合 紧 密，不易挑起或挑起后不易破碎。不能 产 生 大 量 菌 丝 体 的 菌 种(如 诺 卡 氏 菌 属)：菌落外形与细菌接近，粘着力差，粉 质，针挑起易粉碎四、生长要求培养基：高氏一号培养基培养条件：中
44、 性 偏 碱(pH 7.5 8.5);需氧；23 C 37 ;5-7 d五、有重要应用价值的放线菌1、链 霉 菌 属(Streptomyces)氨基糖昔类抗生素：灰 色 链 霉 菌(Str.griseus):锌 霉 素(streptomycin)卡 那 霉 素 链 霉 菌(Str.kanamyceticus):卡 那 霉 素(kanamycin)弗 氏 链 霉 菌(Str.fradiae):新 霉 素(neomycin)四环类抗生素：金 色 链 霉 菌(Str.aureofaciens):四环素(tetracycline);金霉素(氯四环素)龟 裂 链 霉 菌(Str.rimosus):土霉素
45、(氧四环素)大环内酯类抗生素：红 霉 素 链 霉 菌(Str.erythreus):红 霉 素(erythromycin)产 二 素 链 霉 菌(Str.ambofaciens):螺 旋 霉 素(spirmycin)其他抗细菌抗生素：委 内 瑞 拉 链 霉 菌(Str.venezuelae):氯 霉 素(chloramphenicol)多烯类抗生素：节 状 链 霉 菌(Str.erythreus):两 性 霉 素(amphtericin,抗真菌)诺 尔 斯 链 霉 菌(Str.noursei):制 霉 菌 素(nystatin,抗真菌)抗肿瘤药物：波 塞 链 霉 菌 青 灰 变 种IMRU 3
46、920:阿 霉 素(adriamycin)加利链霉菌：阿克拉霉素(spirmycin)轮枝链霉菌：博 来 霉 素(bleomycin)头 状 链 霉 菌NRRL 256 4:丝 裂 霉 素(mitomycin)免疫抑制剂：橄榄网状锥霉菌：乌 苯 美 司(bestatin),对多种肿瘤有免疫治疗作用2、诺 卡 氏 菌 属(Nocardia)地 中 海 诺 卡 氏 菌(N.mediterranei):利 福 霉 素(rifamycin)(对结核分支杆菌和麻风杆菌有特效)地中海诺卡氏菌康乐变种：康 乐 霉 素C(kanglemycin C(免疫抑制剂)石油脱蜡、烧类发酵、含氧废水的处理等。3、弗 兰
47、 克 氏 菌 属(Frankineae)能 与 非 豆 科 木 本 植 物 共 生 固 氮(根 瘤)4、小 单 施 菌 属(Micromonospora)氨基糖甘类抗生素：棘孜小孜菌（M.ec h in os por s）:庆大霉素（g eb t a m ic in）、紫苏霉素、福提霉素、达地米星本节重点1、什么叫放线菌？2、放线菌的形态构造（链霉菌属）.3、放线菌的繁殖方式.4、菌落特点.5、有代表性放线菌的学名与重要用途。第三节 蓝细菌（C ya n ob a c t er ia）1、概 念 P 39旧名蓝藻或蓝绿藻（b l u e-g r een a l g a e）.一类进化历史悠久、
48、G-、无鞭毛、含叶绿素a （但不形成叶绿体）、能进行产氧型光合作用的大型原核生物。以前曾归于藻类，因为它和高等植物一样具有光合色素-叶绿素a,能进行产氧型光合作用.2、特性1）分布极广；从热带到两极，从海洋到高山，到处都有它们的踪迹.土壤、岩石、以至在树皮或其它物体上均能成片生长.甚至各种恶劣环境（温泉、盐湖）2）形态差异极大，有球状、杆状和丝状等形态；3）细胞中含有叶绿素a,进行产氧型光合作用（光合器一类囊体，片层状膜系统）蓝细菌被认为是地球上生命进化过程中第一个产氧的光合生物，对地球上从无氧到有氧的转变、真核生物的进化起着里程碑式的作用。4）具有原核生物的典型细胞结构：5）营养极为简单，不
49、需要维生素，以硝酸盐或氨作为氮源，多数能固氮，其异形细胞（h et er oc ys t）是进行固氮的场所。许多蓝细菌生长在池塘和湖泊中，在夏、秋两季大量繁殖，并形成胶质团浮于水面，形成“水花”，使水体变色.6）分泌粘液层、荚膜或形成鞘衣，因此具有强的抗干旱能力。7）无鞭毛，但能在固体表面滑行，进行光趋避运动。8）许多种类细胞质中有气泡，使菌体漂浮，保持在光线最充足的地方，以利光合作用.光合细菌3 个类群：紫细菌，绿细菌，蓝细菌蓝细菌紫、绿细菌光合色素叶绿素a藻 胆 素（辅助光合色素）细菌叶绿素光合作用产氧型不产氧型电子供体水H2S,s,H2异形胞：p 4 0位于丝状生长蓝细菌细胞链的中间或末
50、端，由营养细胞特化而来的形大、壁厚、专司固氮功能（N 2-N H 3）的 细 胞.一些有异形胞的菌种形成静息抱子：一种特化细胞，壁厚、色深、与异形胞相似，着生在菌丝的中间或末端，可抵抗抗干旱或冷冻的休眠细胞。3、经济效益和理论价值特点：既可进行光合作用，又可固氮；可抗污染环境；应用：保健产品（“螺旋藻”）、优质饲料；提取有用成分：EPA和 DHA等多不饱和脂肪酸；藻蓝素等天然色素；第 四 节 支 原 体、立克次氏体和衣原体支原体（Mycoplasma）,立克次氏体（Rickettsia）,衣原体（Chlamydia）:G,其大小和特性均介于通常的细菌与病毒之间的原核生物。一、立克次氏体（Ric