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1、绪论微生物与人类0 1复习笔记02课后习题详解03名校考研真题详解第一章原核生物的形态、构造和功能L1 复习笔记L2课后习题详解L3名校考研真题详解第二章真核微生物的形态、构造和功能2.1 复习笔记2.2 课后习题详解2.3 名校考研真题详解第三章 病毒和亚病毒因子3.1 复习笔记3.2 课后习题详解3.3 名校考研真题详解第四章微生物的营养和培养基4. 1复习笔记4.2 课后习题详解4.3 名校考研真题详解第五章微生物的新陈代谢5.1 复习笔记5.2 课后习题详解5.3 名校考研真题详解第六章微生物的生长及其控制6.1 复习笔记6.2 课后习题详解6.3 名校考研真题详解第七章微生物的遗传变
2、异和育种1.1 复习笔记1.2 课后习题详解1.3 名校考研真题详解第八章微生物的生态8. 1复习笔记8.1 课后习题详解8.2 名校考研真题详解第九章传染与免疫9. 1复习笔记9.1 课后习题详解9.2 名校考研真题详解第十章微生物的分类和鉴定10.1 复习笔记10.2 课后习题详解10.3 名校考研真题详解绪论微生物与人类0.1复习笔记、微生物与人类1微生物(1)定义微生物(microorganism, microbe)是类个体微小,结构简单,大多数为单细胞, 少数为多细胞、甚至是没有细胞构造生物的总称。所有微生物都必须借助显微镜(光学显 微镜甚至电子显微镜)才能看清其结构形态。(2)分类
3、原核类:细菌(真细菌和古生菌)、放线菌、蓝细菌(旧称“蓝绿藻”或“蓝 藻”)、支原体、立克次氏体和衣原体。真核类:真菌(酵母菌、霉菌和蕈菌)、原生动物和显微藻类。非细胞类:病毒和亚病毒(类病毒、拟病毒和肮病毒)。(3)特点个体微小。构造简单。进化地位低。2人类对微生物世界的认识史(1)微生物难以认识的原因个体微小。外貌不显。杂居混生。因果难联。(2)微生物学发展史理辞5?的加然Z 峙S印,載价73溜師聞!TS齒縛1SS5愉鲍醱部Z塞令微蝴隰艷陸撤住碎雌弟(X年律千里壊粕解4球四舜陵知联禅学嵌弄瞬州腕触测学 童尊陸班鞋灌駐 .cftX侬4粧 崎時越q,6脸也口标E!史魄歯:虾為招龍 里I触版慚陵
4、W版 涮發生做呈編出鯛、 副电球 霆陪白刹津而跪 裏,冢喊 總展馬摘史 薄編G巴納港阐 朝9, 曲液的寵自 花月,嫡瞬生海 学程点的 酬稔篠油那麻 気務鼬辨儘絶 游第宏漑# .“窺原癇加雌由 貝密5次靈亶一星琳谢隆 明徵生海犧醉!f酒也總由恸立;的嫡曾锦识 争毋算魏帮帮何的 幾源际卷E。虞 we窟es!流就強遑 苏超能Q準磔.處締瓏:恵帰期潮尊噺祝 由鋼融極協無塚平宗問 耐静経潮慄楞永,気砲、.附胞涕 够触小息飙生,学錚争启卷毙&题3微生物学的发展促进了人类的进步微生物学的发展促进了医疗保健、业生产、农业生产、环境保护以及生命科学基础 研究等的发展。4微生物的五大共性(1)体积小,面积大;(2
5、)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。二、微生物学及其分科1按研究微生物的基本生命活动规律为目的来分总学科称普通微生物学,分科如微生物分类学,微生物生理学,微生物遗传学,微生 物生态学和分子微生物学等。2按微生物应用领域来分总学科称应用微生物学,分科如工业微生物学,农业微生物学,医学微生物学,药用 微生物学,诊断微生物学,抗生素学和食品微生物学等。3按研究的微生物对象分细菌学,真菌学(菌物学),病毒学,原核生物学,自生菌生物学和厌氧菌生物学等。4按微生物所处的生态环境分土壤微生物学,微生态学,海洋微生物学,环境微生物学,水微生物学和宇宙微生物 学等
6、。5按学科间交叉、融合分化学微生物学,分析微生物学,微生物生物工程学,微生物化学分类学,微生物地球 化学和微生物信息学等。0. 2课后习题详解1什么是微生物?习惯上它包括哪几大类群?答:(1)定义微生物是类个体微小,结构简单,多数需借助显微镜观察的,大多数为单细胞,少 数为多细胞、甚至是没有细胞构造生物的总称。(2)微生物包括的类群原核类:(真细菌和古生菌)、放线菌、蓝细菌(旧称“蓝绿藻”或“蓝藻”)、 支原体、立克次氏体和衣原体:真核类:(酵母菌、霉菌和蕈菌)、原生动物和显微藻类;非细胞类:病毒和亚病毒(类病毒、拟病毒和月元病毒)。注:微生物不都需要借助显微镜观察。些真菌如蘑菇和银耳等食、药
7、用菌可用厘米 表示大小,不需借助显微镜就可以观察,称为大型真菌。2人类迟至19世纪中叶真正认识微生物世界,其中的障碍有哪些?它们是如何被克 服的?各举例说明之。答:人类认识微生物世界中遇到的障碍以及被克服的相关例子如下:(1)个体微小。列文虎克利用其自制的显微镜,克服了肉眼的局限性,首次观察到多 种微生物的个体形态。(2)外貌不显。主要由科赫学派克服的,他们创立了许多显微镜技术,染色技术、悬 滴培养技术和显微摄影技术,使人们对细菌等的外貌能清楚地观察到。(3)杂居混生。科赫等人发明明胶和琼脂平板分离微生物纯种的方法,克服了微生物 在自然界中的杂居混生状态,从而进入了研究微生物纯培养阶段。(4)
8、因果难联。巴斯德提出了活的微生物是传染病、发酵和腐败的真正原因;科赫提 出了证明某病的病原菌的“科赫法则”等。3为什么说“因果难联”的解决是微生物学发展过程中取得重大创新的不竭动?试 举一例加以说明。答;(1)原因:微生物学的发展,一直伴随着从诸多表面现象中判断其原始动因是 否由微生物所引起的研究。微生物的活动与未报道的新现象之间的“因果难联”令无数学 者煞费苦心。为解决这些重大问题,一代代科研工作者不断发挥执着的科学精神、创造性 的思维方法和杰出的实践能力,才能不竭地取得重大创新。(2)举例:在微生物学发展史上,因因果问题的解决而做出重大创新进而获得诺贝尔 奖的例子很多。例如,澳大利亚学者B
9、. Marshall和R. Warren因探索胃炎、胃溃疡等胃病 的原因而发现了幽门螺旋杆菌。4举例说明在人类历史上因对致病微生物的无知而遭传染病大流行之事。答:人类历史上因对致病微生物的无知而遭传染病大流行之事相关例子如下:(1) 6世纪、14世纪和20世纪的鼠疫流行共殃及近2亿人口。(2)发生于19181919年的“西班牙流感”曾导致5000万以上人口的死亡。(3)被称为“黄色妖魔”的艾滋病,自1981年在美国发生后,迅速向全世界各处蔓延, 至今已导致约4000万人的死亡(2008年)。5微生物学发展史如何分期?各时期的时间、实质、创始人和特点是什么?我国人民 在微生物学发展史上占有什么地
10、位?有什么值得反思?答:(1)微生物学发展史的分期以及各时期的时间、实质、创始人和特点如表0-2所ZjS 弟超員尊劭加縄- 應舉麻得心?a华:saai,蚓?耶图师7S色耶ia重耶齢馥來隘襯极13雜宏協絆8s粽蜘的絆阳喙席然唸発鼬息希蜀稔:闻思般:加I,爆曲tu.駆:S,姉曲:韩宫却通南崎 朧生陶朗 兩频磁懸 讓程海爲礒生. 液的倉雖瓏 羅綻照秣破 両,.氟薪 踏,温映.凝 彝、 .徐噺自亂専兩鐺 黑霑喰第義国.恢虹里r ,嚏進繳襯M 生蜡教钟唸 次對船書組 扇,曲理埶 我督幅趣? 読尹栽松徳 齒型r褥痂西稀 怖爲游海卷 遼及空獄葬師 続陋風瑯眞 總朦的0I琏E图至映 阖禍縊翁堆命 生鎰?溶:鑑
11、瓢 禮空憑的韓油t 歯腕第經 潮钠麹総瓏微 :衲急世,司噬快 生耀(的議通 fl倣喝統 既锦;丁越 禰愛他捧梆皴 爲睬绕劭翎阖嘘守9 .劉範組!嫩窮 魁海洒品性解 的毒龍堆舒綜的做 生侬闺曲曲 至艶,轴断我理 加 龄.函笔曜触 治.敏,嗡脂陇 非绫攧停銀袤摩科W 激霜物 例施i艇編的燃, 歩附傩紇性赤櫛 學君徳議礪簷務 雌灌圜褛蚯秘统 盛凌r生廟目涼淨階 陶尚躁表0-2微生物学发展史的分期(2)我国人民在微生物学发展史上占有的地位与反思我国人民主要在微生物学的史前期中占有很大作用,先人很早就懂得利用微生物来进 行生产,从酿酒到制酱,技术不断成熟。但西方开始进行微观研究,更深层次往微生物具 体实
12、质考察时,我国的微生物研究还停留在基础水平,没有透过现象继续探究本质。6微生物学的发展为何始终紧紧围绕着医、药、保健这个主题?其中经历过的“六大 战役”指什么?答:(1)原因人体健康是一切幸福的要素,微生物学发展紧紧围绕医疗保健具有重大意义;微生物学与人类和动物传染病的防治有巨大关系,微生物药物尤其是抗生素的发现 与推广,使人类平均寿命有了大幅度提高;微生物制药技术作为项新兴的技术,在世界各国卫生医疗、环境保护等领域已经 取得了卓越的成绩;现代社会以追求绿色高科技,可持续发展为目标,随着能源日益稀缺传统医药发展 瓶颈日趋严重,微生物制药将在医疗领域发挥重大作用。(2)微生物学发展中经历过的“六
13、大战役”外科消毒术的建立;寻找人畜传染病的病原菌;免疫防治法的发明与应用;化学治疗剂的发明与普及;抗生素的筛选、大规模生产与应用;用遗传工程和生物工程技术生产多肽类药物。7简述微生物与工业生产关系的几个主要发展轨迹。答:主要发展轨迹如下;(1)通过食品罐藏防腐、酿酒技术的改造、纯种厌氧发酵的建立、液体深层通气搅拌 大规模培养技术的创建以及代谢调控发酵技术的发明,使得古老的酿酒工艺焕发新的生命 活力,还催生了大规模工业发酵的新技术。(2)在遗传工程等高新技术的推动下,原有工业微生物学发展成为发酵工程学,并与 遗传工程、细胞工程、酶工程和生物反应器工程一起,共同组成当代的一个高技术学科; 生物工程
14、学。(3)大量新的生物基化学品、生物能源、生物催化、生物转化、生物质炼制、石油开 采和细菌冶金等工业技术分支产生。8简述微生物在现代农业发展中的作用。答:微生物在当代农业生产中具有十分显著的作用。以菌治害虫和以菌治植病的生物 防治技术,以菌增肥效和以菌促生长的微生物增产技术,以菌作饲料和以菌当蔬菜的单细 胞蛋白和食用菌生产技术,以及菌产沼气等生物能源技术等在现代农业发展中有重要的作 用。(1)微生物肥料、微生物农药、微生物生长促进剂、抗干旱和抗冻害制剂和土壤改良 剂等将普遍使用,并具有更强的针对性,微生物饲料和其他兽用微生物制剂将成为畜牧业 的必需品。(2)利用现代生物技术可以培育出优质、高产
15、、抗病虫、抗逆的农作物,以及畜禽、 林木、鱼类等新品种,可以扩大食物饲料等来源。(3)微生物在生物质等能源方面也将会有较广泛的应用,可以进行再生能源的利用, 解决能源短缺问题。如微生物产生的纤维素酶、半纤维素酶可以把木质纤维素降解成葡萄 糖,葡萄糖经酵母等微生物发酵可生成乙醇燃料。可以利用产甲烷菌将自然界储藏量最丰 富的可再生资源转化成甲烷等。9简述微生物在当代环境保护中的作用。答:微生物在当代环境保护中的作用如下:(1)微生物是地球上重要元素循环中的主要推动者。微生物在生态系统中的主要角色 是分解者。分解生物圈内存在的动物、植物和微生物残体等复杂有机物质,并最后将其转 化成简单的无机物,供生
16、产者利用。微生物参与物质循环,大部分元素的循环都依靠微生 物的分解作用。(2)微生物是占地球面积70%以上的海洋和其他水体中光合生产力的基础。些自养 微生物,如蓝藻,还有一些浮游微生物,是食物链的起始端。(3)微生物是一切食物链的重要环节,是污/废水和有机废物处理中的关键角色。可 以利用活性污泥法、生物膜法等进行废水处理。此外还可以利用微生物来处理城市垃圾。(4)微生物可以净化废气,治理大气污染。利用微生物在新陈代谢过程中需要营养进 行生化反应的作用,使废气中的污染物得到分解,将有害物质转化为少害或无害物质。(5)微生物是生态农业中重要的环,是环境污染和监测的重要指示生物。生物监测 主要是利用
17、生物对环境污染所反馈的的各种信息来评价环境污染状况。包括细菌发光检测、 抑制代谢检测,遗传毒性试验等。微生物监测是生物监测的重要组成部分,具有独特的功 能。10举例说明微生物在推动生命科学基础理论研究中的历史贡献,并分析其中原因。 答:(1)微生物在推动生命科学基础理论研究中的历史贡献微生物是生命科学基础研究中的模式生物,利用它提出了很多的学说和理论,揭示 了很多的机制,如自然发生说的否定,糖酵解机制的认识,基因与酶关系的发现,突变本 质的阐明等等。微生物代表了当代生物学最高峰的分子生物学三大来源之一,促使经典遗传学迅速 发展成为分子遗传学。微生物在基因工程有重要作用。微生物可以提供丰富的外源
18、基因,是外源基因的优 良载体,也是基因工程中各种“工具酶”的提供者。促进了高等动、植物的组织培养和细胞培养技术的发展,这趋势还使原来局限于 微生物学实验室使用的一整套独特的研究方法、技术,急剧向生命科学和生物工程各领域 发生横向扩散,从而对整个生命科学的发展,作出了方法学上的贡献。(2)微生物能发挥这些作用的原因:微生物培养条件简便,且具有如下五大共性:体积小,面积大;吸收多,转化快;生长旺,繁殖快;适应强,易变异;分布广,种类多。11为什么说微生物“体积小、面积大”是决定其他4个共性的关键?答:微生物“体积小、面积大”是决定其他4个共性的关键的原因如下:微生物大小以口m计,但比表面积(表面积
19、/体积)大。由于个小体积大面积系统必 然有一个巨大的营养物质吸收面、代谢废物的排泄面和环境信息的交换面,从而产生其余 4个共性。12试讨论微生物的多样性。答:微生物的多样性包括以下5个方面:(1)物种的多样性迄今为止,人类已描述过的生物总数约200万种。据估计,微生物的总数约在50万至6 万之间,其中已记载过的仅约20万种(1995年)包括原核生物3500种,病毒4000种,真 菌9万种,原生动物和藻类10万种,且这些数字还在急剧增长。(2)生理代谢类型的多样性微生物有着许多独特的代谢方式,如自养细菌的化能合成作用,厌氧生活,不释放氧 的光合作用,生物固氮作用,对复杂有机物的生物转化能力,分解
20、鼠、酚、多氯联苯等有 毒物质的能力,抵抗热、冷、酸、碱、高渗、高压、高辐射剂量等极端环境的能力,以及 病毒的以非细胞形态生存的能力等。(3)代谢产物的多样性目前已知微生物产生的次生代谢产物5万种。(4)遗传基因的多样性与高等生物相比,微生物的遗传多样性表现的更为突出,不同种群间的遗传物质和基 因表达具有很大的差异。全球性的微生物基因组计划已经展开。(5)生态类型的多样性微生物广泛分布于地球表层的生物圈,对于那些嗜极菌而言,更易生活在即热、极冷、 极酸、极碱、极盐、极压和极旱的极端环境中。此外,微生物与微生物或育其他生物间还 存在着众多的相互依存关系,如互生、共生、寄生、抗生和猎食等,众多的生态
21、系统类型 产生各种相应生态型的微生物。13为什么可以认为“微生物学是生命科学中第一个有一系列自己独特方法和技术的学 科”?答:这是因为微生物学在现代生命科学研究中一直处于前沿地位。具体原因如下:(1)生命活动的基本规律,大多数是在研究微生物的过程中首先被阐明的。例如,利 用酵母菌的无细胞制剂进行酒精发酵的研究,阐明了生物体内糖酵解的途径。(2)微生物学为分子遗传学和分子生物学的创立、发展提供了基础和依据,而且是它 们进步发展的必要工具。例如,DNA双螺旋结构的确定,遗传密码的揭露,中心法则的 建立,RNA逆转录前的发现,以及基因工程的诞生,都是用微生物做实验材料的,其实验 方法和指导思想也都与
22、微生物学密切相关。如今,微生物学已成为分子生物学的三大支柱 (微生物学、生物化学、遗传学)之。(3)微生物学在基因工程和生物工程中发挥载着重要角色。基因工程实质上是体外切 割和重组DNA片段的过程,而其中所需的供体、受体、载体及工具酶,大都要由微生物来 承担和完成。生物工程包括基因工程、发酵工程等四大工程,要使生物工程转化为生产, 发挥出巨大的经济效益和社会效益,微生物是主角。这主要是因为微生物不仅可以在厂 化的条件下进行大规模生产,极大地提高了生产效率,而且还具有节约能源和资源、减少 环境污染等优越性。(4)微生物的多样性为人类了解生命起源和生物进化提供了依据。微生物的多样性, 归根到底是基
23、因的多样性,其为研究生命科学提供了丰富的基因库。通过比较研究真核生 物和原核生物的线粒体DNA,人们意外发现它们的遗传密码不同,从而对生物进化的共生 学说提出了挑战。通过对16s rRNA的研究,人们发现了古细菌,并提出了生命起源的三原 界系统,即古细菌原界、真细菌原界和真核生物原界。这说明微生物在生物的界级分类研 究中占有特殊地位。(5)微生物学是整个生物学科中第一门具有自己独特实验技术的学科,如无菌操作技 术、消毒灭菌技术、纯种分离和克隆化技术、原生质体制备和融合技术及深层液体培养技 术等。这些技术已逐步扩散到生命科学各个领域的研究中,成为研究生命科学的必要手段, 从而为整个生命科学的发展
24、,做出了方法学上的贡献。14微生物学的任务是什么?现有的大量微生物学分支学科如何对它进行科学分类?答:(1)微生物学的任务研究微生物的形态及生命活动规律。利用有益微生物。防治有害微生物。(2)现有的大量微生物学分支学科对微生物学进行的科学分类如下:按研究微生物的基本生命活动规律为目的来分,总学科称普通微生物学,分科如微 生物分类学,微生物生理学,微生物遗传学,微生物生态学和分子微生物学等。按微生物应用领域来分,总学科称应用微生物学,分科如工业微生物学,农业微生 物学,医学微生物学,药用微生物学,诊断微生物学,抗生素学和食品微生物学等。按研究的微生物对象分,如细菌学,真菌学(菌物学),病毒学,原
25、核生物学,自 生菌生物学和厌氧菌生物学等。按微生物所处的生态环境分,如土壤微生物学,微生态学,海洋微生物学,环境微 生物学,水微生物学和宇宙微生物学等。按学科间交叉、融合分,如化学微生物学,分析微生物学,微生物生物工程学,微 生物化学分类学,微生物地球化学和微生物信息学等。15为什么可把列文虎克称为“微生物先驱者”,巴斯德称为“微生物奠基人”,科赫 称为“细菌奠基人”?答:原因如下:(1)列文虎克利用自制放大倍数约为200倍的单式显微镜,观察到细菌等微生物的个 体,并且对些微生物进行形态描述,首次克服了人类认识微生物世界的第一个难关 个体微小,使人类初步踏进了微生物世界的大门,因此称为“微生物
26、学先驱者”。(2)巴斯德的曲颈瓶试验彻底否定了 “自生说”,一门新的学科微生物学建立; 而后创立了巴氏灭菌法,推动了罐头和食品工业的发展。因此巴斯德是“微生物学奠基 人”。(3)科赫首次证实了炭疽病菌是炭疽病的病原菌,发现了肺结核病的病原菌,提出了 科赫原则某种微生物是否是某种特定疾病的病原体。此外还发明了用固体培养基分离 纯化细菌的的技术。他在对“杂居混生”微生物进行纯种分离方面作出了突出的贡献。用 琼脂配制对分离细菌十分有效的固体培养基,以划线方式进行样品稀释,从而可轻易在琼 脂平板上获得某微生物的纯种菌落。由此解决了阻碍研究微生物的杂居混生难题,开创 了一个发现大批病原细菌的“黄金时期”
27、。因此,科赫被称为“细菌学奠基人”。16试举两例,说明自己在接触微生物学知识前,确曾是个“身在菌中不知菌”者。答:举例如下:(1)肠道微生物菌群是个庞大复杂的生态系统,占全身微生态菌总数80%左右。包 含有100万亿种微生物,涉及1000类菌种,其数量是人体细胞的10倍。人体大部分的生理 功能是人与微生物群共同进化过种中形成的共生生活的结果,肠道微生物菌群在人体发挥 着各种生理作用。肠道菌群80%以上对人体有益。特别是双歧杆菌。新生儿出生后数小时, 双歧杆菌便可在肠道中定植。它可以防治便秘、腹泻和胃肠障碍等,维护肠道正常菌群的 平衡,抑制病原微生物的生长,对维护机体的健康具有重要意义。但是,肠
28、道菌群也有少 数是有害的。(2)发酵食物发酵食品是人类巧妙地利用有益微生物加工制造的类食品,具有独特 的风味,丰富了我们的饮食生活,如酸奶、干酪、酒酿、泡菜等,甚至还可包括臭豆腐和 臭冬瓜。常见的发酵食品主要有谷物发酵制品、豆类发酵制品和乳类发酵制品。0.3名校考研真题详解、填空题微生物的两个奠基人,法国的 和德国的,成就分别是鹅颈瓶实验和炭疽病病原菌。南开大学2014研【答案】巴斯德;科赫二、简答题1为什么说巴斯德和科赫是微生物学的奠基人?请设计实验证明某种动物疾病确实是 由某种微生物引起的。在此基础上,应如何揭示其传染途径,并建立对该病进行快速诊断、 预防和治疗的技术。武汉大学2011、2
29、016研答:(1)之所以说巴斯德和科赫是微生物学的奠基人,是因为巴斯德和科赫都为微 生物的建立和发展做出了卓越的贡献,推动了微生物学的发展。巴斯德为微生物学做出的贡献有:a.彻底否定了 “自生说”。巴斯德的曲颈瓶实验彻底否定了 “自生说”,并从此建 立了病原学说,推动了微生物学的发展。b,免疫学预防接种。巴斯德发现将病原菌减毒可诱发免疫性,以预防霍乱病。并首 次制成狂犬疫苗,证实其免疫学说,为人类防病、治病做出了重大贡献。c.证实发酵是由微生物引起的。此外,巴斯德还发现乳酸发酵、醋酸发酵和丁酸发 酵都是由不同细菌所引起的。为进步研究微生物的生理生化奠定了基础。d.巴斯德消毒法(6065c作短时
30、间加热处理,杀死有害微生物的一种消毒法)和 家蚕软化病问题的解决。推动了微生物病原学说的发展,并深刻影响医学的发展。科赫是著名的细菌学家。对病原细菌的研究方面做出的贡献:a.证实了炭疽病菌是炭疽病的病原菌;b.发现了肺结核病的病原菌,这是当时死亡率极高的传染性疾病,因此科赫获得了 诺贝尔奖;c.提出了证明某种微生物是否为某种疾病病原体的基本原则科赫原则。对微生物基本操作技术方面做出的贡献;a.用固体培养基分离纯化微生物的技术;b.配制培养基。所以说巴斯德和科赫是微生物学的奠基人。(2)证明某种动物疾病确实由某种微生物引起的方法在每一病例中都出现这种微生物;要从寄主分离出这样的微生物并在培养基中
31、培养出来;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生;从试验发病的寄主中能再度分离培养出这种微生物来。(3)揭示其传染途径的方法及预防措施揭示传染途径的方法微生物传染一般都有传染源、传播途径和易感人群这三个基本环节。传染病流行的时 候,切断三个基本环节中的任何个环节,传染病的流行即可终止。我们预防传染病的各 种措施,都是分别针对三个基本环节中的某个环节的。a.传染源一般指传染病患者或者携带患者。b.传播途径包括饮水、食物、唾液、皮肤、接触、空气、生物传播等。c,易感人群是指免疫低下,容易被感染而患病的健康人。主要包括儿童、老人以 及其他身体素质低下的人群。预防措施预防传染病
32、的各种措施,都是分别针对上述三个基本环节中的某个环节的。因此,针 对传染病流行的三个基本环节,预防传染病的一般措施可分为:控制传染源、切断传播途 径、保护易感人群。a.控制传染源:将重症传染病患者送到医院,并住进隔离病房。b.切断传播途径:医生或探视者身穿隔离服或带上口罩,切断传播途径。c.保护易感人群:给同班同学等易感人群注射“预防针”,提高易感人群的抵抗力。2为什么微生物学直到十九世纪得到发展?作为学科奠基人巴斯德和科赫的做出哪 些贡献?华南理工大学2010研答:(1)微生物学直到十九世纪得到发展的原因如下:微生物有个体微小、群体外貌不显、种间杂居混生和形态与其作用后果之间很难被 认识等特
33、点,人类对数量庞大、分布广泛并始终包围在人体内外的微生物长期缺乏认识;从1676年列文虎克用自制的单式显微镜观察到细菌的个体起,直至1861年近200年 的时间里,微生物的研究基本上停留在形态描述和分门别类的阶段;直到19世纪中期,以法国的巴斯德和德国的科赫为代表的科学家,将微生物的研究 从形态描述推进到生理学研究阶段,揭露了微生物是造成腐败发酵和人畜疾病的原因,并 建立了分离、培养、接种和灭菌等系列独特的微生物技术,从而奠定了微生物学的基础, 开辟了医学和工业微生物等分支学科。(2)作为学科奠基人巴斯德和科赫做出的贡献如下:巴斯德的主要贡献a.彻底否定了 “自生说”;b.免疫学预防接种:c.
34、证实发酵是由微生物引的;d.巴斯德消毒法。科赫的主要贡献a.具体证实了炭疽病菌是炭疽病的病原菌;b.发现了肺结核病的病原菌;c.提出了证明某种微生物是否为某种疾病病原体的基本原则科赫原则;d.发明了用固体培养基分离纯化微生物的技术。第一章原核生物的形态、构造和功能1.1 复习笔记、原核生物概述原核生物是指一大类无核膜、核仁、染色体,只有裸露的DNA链形成的核区域,无膜 性细胞器的原始单细胞生物。可以分为6种类型(三菌三体):细菌、放线菌、蓝细菌, 支原体、立克次氏体和衣原体。二、细菌细菌(bacteria)是指类细胞细短(直径约0.5 um,长度约0. 55um)、结构简 单、胞壁坚韧、多以二
35、分裂方式繁殖和水生性较强的原核生物。广义的细菌是指所有原核 生物。1细菌细胞的形态构造及其功能(1)形态和染色形态百*聘歯察海堂就悌精杼親牠窗连做解海回 段陽鳳.異耋器就 喲谟報時繁蠣始綸解.潴攔網、. 師海親隼舸納,. 密詡緬纲勤父利后!解雌(斗A 出骼建而陸載龍嘴髄(辛%国他百球 梯岡理編表1-1细菌细胞的形态大小细菌度量以Nm为单位,其亚细胞构造度量以nm为单位。染色简单染色法死菌正染色鉴别染色法细菌染色法革兰氏染色法抗酸性染色法 芽砲染色法姬姆茅(Giemsa)染色法等负染色:英膜染色法等活菌:用美蓝或TTC(氯化三笨基四氮畔)等作活菌染色革兰氏染色法(Gram stain)a.革兰氏
36、阳性细菌(Gram positive bacteria, G+):紫色。b.革兰氏阴性细菌(Gram negative bacteria, G一):红色。(一般构造:细胞壁、细胞质膜、内含物、间体、核区、细胞质、内含物细菌细胞的构造,特殊构造:鞭毛、菌毛、性毛、芽抱、糖被(包括微荚腹、英(2)构造细菌细胞的一般构造:所有的细菌都有。a.细胞壁(cell wall)第一,定义细胞壁是位于细胞表面,内侧紧贴细胞膜的层较为坚韧,略具弹性的结构,占细菌 细胞干重的10%25%。第二,功能i ,固定细胞外形:使细菌免受机械外力损伤或环境渗透压破坏。ii.为细胞的生长、分裂和鞭毛运动所必需。iii,屏障作
37、用:阻拦大分子有害物质(某些抗生素和水解酶)进入细胞。iv.抗原性:赋予细菌特定的抗原性以及对抗生素和噬菌体的敏感性。第三,G+细菌的细胞壁i .肽聚糖(90%)。每肽聚糖单体由双糖单位、四肽尾及五肽交联桥3部分组成。ii .磷壁酸(10%)。包括甘油磷壁酸和核糖醇磷壁酸。第四,G细菌的细胞壁i .外膜:G细菌所特有,位于壁的最外层,主要由脂多糖(LPS,由类脂A、核心多 糖及一特异侧链3部分组成)、磷脂及外膜蛋白3种成分组成。ii .周质空间:外膜与细胞膜间的狭窄胶质空间,内含周质蛋白。周质蛋白.水解前突,蛋白的、核酸酶等 合成酔类,肽聚糖合成前 结合蛋白受体蛋白iii .肽聚糖:G菌的肽聚
38、糖由聚糖骨架与四肽侧链2部分组成。 第五,G+细菌和(?细菌细胞壁比较i .构造G+细菌和细菌细胞壁的构造如图1T所示。图1-1 G,和G细菌细胞壁构造的比较ii.成分与生物学特性的比较表1-2 G+和细菌系列生物学特性的比较愉tn縹乩*义星届我害感晟,遍史.硯铜耦親辦降.無図却翩蛹線厚”爵扁播睥梶織福修诿舁通更审我窗嫡瞬热娥證冶场财傕慌號5急鮒隣覇好正徵整据密潜上有!邹封瑜將編:布叫.修祢.好価佃潮辭崎細缭三爲:窗野帕粗隹翔為無 荘碗財婢雌客锢梔潟俎翁宏格 微鞋-蹄.微銖褐斩碇马礫就交彘录版锚奴歔rsss眺羯痍!總黑雌燃窶运院.碎蜘肖湿*節闌黜院婀裝話械盍協網懒徜函蜘再唸图版那鯛的用視項宏佳
39、产卅注:溶菌酶作用于肽聚糖双糖单位中的B T, 4糖昔键,脂多糖可阻挡溶菌酶。碱性染料,其发色基团大多数为有机碱类,与无机酸结成盐(氯化物)少数为其他盐 类。染料在水溶液中离解时,因色素基团带阳电荷,因而属阳离子染料。碱性染料的阳离 子基团能与细胞蛋白质氨基酸上的陵基或核酸上的磷酸基结合阻断正常的细胞代谢过程。第六,抗酸细菌的细胞壁i .特殊成分:大量分枝菌酸等蜡质;H.抗酸染色阳性:被酸性复红染色后,不能被盐酸乙醇脱色;iii尽管为G+细菌,但类脂含量高,肽聚糖含量低。第七,古生菌的细胞壁i .古生菌的细胞壁功能与真菌相似,特例:Thermoplasma没有细胞壁;ii .古生菌细胞壁中含假
40、肽聚糖,多糖,糖蛋白或蛋白质,没有肽聚糖。第,缺壁细菌的细胞壁缺壁细菌是指类细胞壁缺少或不完整的细菌,主要包括4类:L型细菌、原生质体、 球状体和支原体。自发缺壁突变:L型细菌实验室中形成彻底除尽:原生质体I人工方法去壁缺壁细菌I部分去除:球状体 自然界长期进化中形成:支原体第九,革兰氏染色的机制G+和G细菌主要由于其细胞壁化学成分的差异而引起了物理特性(脱色能力)的不同, 决定了最终染色反应的不同。i . G+细菌染色革兰氏阳性细菌的细胞壁主要是由肽聚糖形成的网状结构组成的。脱色剂处理时,由 于脱水而引起网状结构中的孔径变小,通透性降低,使结晶紫碘复合物被保留在细胞壁 内而不易脱色,红色染料
41、复染后,G+细菌仍主要呈蓝紫色。ii . G-细菌染色革兰氏阴性细菌的细胞壁中肽聚糖含量低,而脂类物质含量高,当用乙醇处理时,脂 类物质溶解,细胞壁的通透性增加,使结晶紫碘复合物易被乙醇抽出而脱色,然后又被 染上了复染液(番红)的颜色,因此呈现红色。b.细胞膜(cell membrane)第一,定义细胞膜又称细胞质膜、质膜或内膜,是指细胞壁内侧,包围在细胞质外的半透性脂质 双分子生物膜,厚约78nm,主要成分为磷脂(70%80%)和蛋白质(2%30%)。不含 胆固醇。第二,模式构造液态镶嵌模型细胞膜的模式构造如图1-2所示。图1-2细胞膜的模式构造图i .膜的主体是脂质双分子层;iii .脂质
42、双分子层具有流动性;iv i.整合蛋白因表面疏水而溶于脂质双分子层的疏水性内层中;v v.周边蛋白因表面含有极性亲水基团而与脂质双分子层表面的极性头相连;vi .脂质分子间或脂质与蛋白质分子间无共价结合;vii 脂质分子可以运动,周边蛋白在脂质双分子层上“漂浮”,整合蛋白沉浸在脂质 双分子层中横向移动。第三,生理功能i .选择透过性;ii .维持细胞内的正常渗透压;iii,是合成细胞壁和糖被有关成分(如肽聚糖、磷壁酸、LPS和荚膜多糖等)的重要 场所;iv.有与氧化磷酸化或光合磷酸化等能量代谢有关的酶系,故是细胞的产能基地;V.是鞭毛基体的着生部位,并可提供鞭毛旋转运动所需的能量;vi.质膜上
43、若干特定的受体分子可探测环境中的化学物质,做出相应的反应。第四,间体i .间体是种内部充满着层状或管状泡囊的,由细胞膜内褶而形成的囊状结构。G+ 细菌多见。ii. “间体”可能仅是电镜制片时因脱水操作而引起的种贋像。c.细胞质和包含体第一,细胞质细胞质又称胞浆,是指在细胞膜内除核区以外的无色、半透明、黏稠状的胶体物质。 含水约80%,主要成分有核糖体、贮藏物、酶类、中间代谢物、质粒、各种营养物质和大 分子单体以及无机盐等。注:原核生物细胞质不流动。第二,细胞内含物细胞内含物是指细菌细胞质中含有的各种颗粒状内含物,它们大多数为细胞贮藏物, 颗粒状内含物的多少因细菌的种类、菌龄及培养条件不同而改变
44、。主要有:贮藏物、磁小 体、痰能体、气泡、核糖体、质粒等。喊:大肠杆菌、克雷伯氏菌、芽狗杆菌和蔵细曲等 碳源及能源类1豪。-胫酸(PHB):固氮菌.产前和肠杆菌等破粒:紫硫细菌、丝縊细歯、贝氏碗杆菌等贮蔵物背索:董细菌 英百堂自:戴细菌礴源.(舁染粒):迂回黑甫.臼喉棒杆菌.结核分枝杆菌d.核区核区,又称核质体、原核、拟核或核基因组,由大型环状双链DNA纤丝不规则地折叠 或缠绕而构成的无核膜、核仁的区域。细菌细胞的特殊构造:只有一些细菌有,或细菌的特殊时期有。a.糖被(glycocalyx)第一,定义糖被是指包被于某些细菌细胞壁外的层厚度不定的透明胶状物质,成分一般是多糖, 有一些为蛋白质或者
45、多肽,少数是多糖与多肽复合形成。含水量很高。包裹在单个细胞上固定在细胞壁上200nm:荚膜(大英膜)200mm微荚膜未固定在细胞壁上:粘液层包裏在细胞群上:菌胶团第二,分类第三,功能保护作用(抗旱,抗噬菌体,抗宿主白细胞):贮藏养料;作为透性屏障和离子交换 系统;表面附着作用;细菌间的信息识别作用;堆积代谢废物。注意;荚膜的形成虽然是微生物些种属的遗传特性,但并非其必需结构。荚膜的出 现往往对细菌生存有利。细菌没有荚膜也可以正常存活。第四,应用菌种鉴定;药物和生化试剂原料;工业原料;污水的生物处理等等。b,鞭毛第一,定义鞭毛是细胞表面鞭状细长的原生质突起,呈毛状鞭或毛刷状的结构,个菌体可以有 1条或多条。鞭毛是细菌、藻类、些低等真菌和原生动物的运动器官。第二,鉴定方法i ,电子显微镜直接观察;ii .特殊染色法光镜下观察;硝酸银法等,主要通过染料反复堆积加粗鞭毛;iii .暗视野显微镜:观察细菌悬滴标本或水浸片中细菌的运动;iv .菌落特征:琼脂平板培养基上的菌落形