微生物学复习资料第一部分.docx

第一章1微生物是所有形体微小、单细胞或结构较为简单的多细胞生物、甚至没有细胞结构的生物的通称。2 微生物学的发展:1664年，胡克（Robert Hooke）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。法国人巴斯德（微生物学之父）德国人柯赫（细胞学之父）3 微生物学（Micobiology）： 研究微生物生命活动规律的科学)第二章一、细菌（Bacteria）1.细菌细胞形态a球菌(Coccus) b杆菌(Bacillus) c螺旋菌(Spirlla) d其他形状的细菌2.观察细菌的方法1活体观察 压滴法 悬滴法 菌丝埋片法2染色观察(细菌染色法)死菌: 正染色: 1)简单染色法 2)鉴别染色法:革兰氏染色法 抗酸性染色法 芽孢染色法 姬姆萨染色法 负染色：荚膜染色法等活菌: 用美蓝或TTC（氯化三苯基四唑）等作活菌染色3.细菌细胞的结构1 细胞壁（cell wall）通过革兰氏染色法可将所有的细菌分为革兰氏阳性（G+）和革兰氏阴性（G-）。a.细胞壁的功能A.固定细胞外形 B.协助鞭毛运动C.保护细胞免受外力的损伤D.为正常细胞分裂所必需 E.阻拦有害物质进入细胞F.与细菌的抗原性、致病性和对噬菌体的敏感性密切相关b.细胞壁化学组成 1)高等植物 纤维素 2)霉菌 几丁质 3)酵母 甘露聚糖，葡聚糖 4)细菌:肽聚糖(N乙酰葡萄糖胺, N乙酰胞壁酸, 短肽);磷壁酸;脂多糖 注意: G G细胞壁成分的区别 占细胞壁干重的% 成 分 G G 肽聚糖 含量很高（30-95） 含量很低（5-20）磷壁酸 含量较高（50） 0类脂质 一般无（ 死亡数l 代时短，即细胞每分裂一次所需的代时G（增代时间，generation time）或原生质增加一倍所需的时间（doubling time）最短.l 成分均匀l 酶活力高，酶系活跃，代谢旺盛在生产上广泛用作“种子”和科研上理想的实验材料3) 稳定生长期(Stationary phase)： 细胞数目不增加(R=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平衡之中。菌体产量达到了最高点，而且菌体产量与营养物质的消耗间呈现出一定的比例关系细胞长、大代谢旺盛(RNA含量增加)诱导酶迅速合成对不良条件敏感，抵抗力降低4) 衰亡期(Decline或Death phase)： 个体死亡的速度超过新生的速度(繁殖数死亡数)，整个群体就呈现出负生长（R0）；细胞形态多样，例如会产生很多膨大、不规则的退化形态；有的微生物因蛋白水解酶活力的增强就发生自溶；有的微生物在这时产生或释放对人类有用的抗生素等次生代谢产物；在芽抱杆菌中，芽抱释放往往也发生在这一时期。注意：当培养基中同时含有速效碳源（或氮源）和迟效碳源（或氮源）时，微生物在生长过程中会形成二次生长现象。二 环境对生长的的影响及生长的测定 1 环境对微生物生长的影响影响微生物生长的主要因素有营养物质、水的活性、温度、pH和氧1、温度生长温度的三基点：最低温度 最适温度 最高温度最适温度：某菌分裂代时最短、生长速率最高的温度。2、 氧气3、 pH值细 菌：7.08.0放线菌：7.58.5 酵母菌：3.86.0霉 菌：4.05.82 微生物生长的测定 1、 计数法采用细菌计数板或血球计数板，在显微镜下对微生物数量进行直接计数（计算一定容积里样品中微生物的数量）。(1)显微镜直接计数法 (2)间接计数法-培养平板计数法 2、重量法 以干重、湿重直接衡量微生物群体的生物量；通过样品中蛋白质、核酸含量的测定间接推算微生物群体的生物量； 3、 生理指标法 微生物的生理指标，如呼吸强度，耗氧量、酶活性、生物热等与其群体的规模成正相关。样品中微生物数量多或生长旺盛，这些指标愈明显，因此可以借助特定的仪器如瓦勃氏呼吸仪、微量量热计等设备来测定相应的指标。第七章一 病毒的特点和定义 1、 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有一种核苷酸（DNA/RNA），有的甚至没有核苷酸，如阮病毒 3）大部分病毒没有酶或没有完整的酶系统，不含催化代谢的酶，不能进行独立的代谢活动 4）严格的活细胞内寄生，没有自身的核糖体，没有个体生长，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 2、定义 ：病毒是一类既具有化学大分子属性，又具有生物体基本特征的感染性颗粒形式二 毒粒的性质 毒粒（病毒颗粒）：病毒的细胞外颗粒形式，也是病毒的感染性形式。一团能够自主复制的遗传物质+蛋白质外壳+包膜（不是都有）-保护遗传物质免遭环境破坏，并作为将遗传物质从一个宿主细胞传递给另一个宿主细胞的载体 1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（烟草花叶病毒） 二十面体对称壳体（SV40病毒） 双对称结构（复合对称-偶数噬菌体） 2毒粒的化学组成：核酸；蛋白质；脂类；碳水化合物；三 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。 病毒的复制：病毒感染敏感宿主细胞后，病毒核酸进入细胞，通过其复制与表达产生子代病毒基因组和新的蛋白质，然后由这些新合成的病毒组分,装配（assembly）成子代毒粒，并以一定方式释放到细胞外。病毒的这种特殊繁殖方式称做复制（replication） 吸附-侵入-脱壳-病毒大分子的生成-装配和释放四 病毒的非增殖性感染增殖性感染（productive infection）：感染发生在病毒能在其内完成复制循环的允许细胞内，并以有感染性病毒子代产生为特征；非增殖性感染（nonproductive infection）：感染由于病毒或是细胞的原因，致使病毒的复制在病毒进入敏感细胞后的某一阶段受阻，结果导致病毒感染的不完全循环。在此过程中，由于病毒与细胞的相互作用，虽然亦可能导致细胞发生某些变化，甚至产生细胞病变，但在受染细胞内，不产生有感染性的病毒子代。l 温和噬菌体的溶源性反应烈性噬菌体（virulent phage）：感染宿主细胞后能在细胞内正常复制并最终杀死细胞，形成裂解循环（lytic cycle）。温和噬菌体或称溶源性噬菌体（lysogenic phage）：感染宿主细胞后不能完成复制循环，噬菌体基因组长期存在于宿主细胞内，没有成熟噬菌体产生。这一现象称做溶源性（lysogeny）现象五 亚 病 毒1类病毒是裸露的，仅含一个单链环状低相对分子质量RNA分子的病原体2一类被包裹在植物病毒粒体内部的类病毒，被称为拟病毒。这种类似类病毒的RNA称之拟病毒（Virusoid）。3朊病毒又称蛋白质侵染因子。朊病毒是一类能侵染动物并在宿主细胞内复制的小分子无免疫性疏水蛋白质。第八章一 细菌基因转移和重组 1接合(conjugation)：通过细胞与细胞的直接接触而产生的遗传信息的转移和重组过程 接合作用是由一种被称为F因子的质粒介导。 a）F-菌株(“雌性”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F+菌株；b）F+菌株(“雄性”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。1） F+F-杂交：F+菌株的F因子向F-细胞转移，但含F因子的宿主细胞的染色体DNA一般不被转移。2）Hfr F-杂交：Hfr菌株的F因子插入到染色体DNA上，因此只要发生接合转移转移过程，就可以把部分甚至全部细菌染色体传递给F-细胞并发生重组，由此而得名为高频重组菌株3）FF-杂交：a）与染色体发生重组；b）继续存在于F因子上，形成一种部分二倍体；2细菌的转导（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注意：溶源转变是一个与转导相似又不同的现象温和噬菌体感染细胞后使之发生溶源化，因噬菌体的基因整合到宿主染色体上，而使后者获得了新性状的现象。3转化 DNA片段供体菌-受体菌 感受态细胞：具有摄取外源DNA能力的细胞转化过程的特点：a）对核酸酶敏感；b）不需要活的DNA供体细胞；c）转化是否成功及转化效率的高低主要取决于转化供体菌株和转化受体菌株之间的亲源关系； d）通常情况下质粒的自然转化效率低 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 转染的特点：提纯的噬菌体DNA以转化的（而非感染）途径进入细胞并表达后产生完整的病毒颗粒。第十一章一 微生物在生态系统中的角色 微生物是有机物的主要分解者；微生物是物质循环中的重要成员；微生物是生态系统中的初级生产者；微生物是物质和能量的贮存者；微生物是地球生物演化中的先行者 1碳循环：降解作用 呼吸作用 发酵作用 甲烷形成 光合作用 2氮循环：固氮 氨化作用 硝化作用 硝酸盐还原和反硝化作用 3硫循环：硫的氧化 硫酸盐还原 有机硫化物的矿化（硫化氢释放）二 生态环境中的微生物 1微生物群落 种群的相互作用类型 ：中立生活、偏利作用、偏害作用 A互生：两种生物可以独立生活。也可以形成松散的联合，对一方有利，或双方都有利。如：固氮菌和纤维素分解菌 B共生：两种微生物紧密生活在一起，彼此依赖，相互为对方创造有利条件，有的达到了难以分离的程度。生理上相互分工，组织上形成了新的结构，彼此分离各自就不能很好地生活。如 根瘤，地衣 C 竟争：一种微生物生命活动中，通过产生某些代谢产物或改变环境条件，能抑制其它微生物的生长繁殖，或毒害杀死其它微生物的现象。 D寄生 ：一种生物能侵入另一种生物体内吸取自己所需要的营养物质进行生长繁殖，在一定的条件下对后者造成损害或死亡的现象叫寄生。 E猎食：原生动物以水体和土壤中的细菌，放线菌，真菌的孢子及单细胞藻类为食，这种关系即为猎食关系。2陆生生境的微生物土壤是微生物良好的生活场所 土壤中的微生物 ：细菌 放线菌 真菌 藻类 原生动物三 工农业产品上的微生物及生物性酶腐的控制防止粮食污染霉变的办法是：所贮粮食含水量低于；造成低温缺氧环境（密闭）；使用防霉化学药剂第十二章一 基本概念进化（evolution）是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。 生命三域：Bacteria（细菌）、Archaea(古生菌)和Eukarya（真核生物），第十四章一 基本概念 1 感染:又称传染,是机体和病原体在一定条件下相互作用而引起的病理过程. 2 免疫: 生物体能够辨认自我和非我,对非我做出反应以保持自身稳定的功能 3 病原微生物:寄生于生物(包括人)机体并引起疾病的微生物 4 外源性感染: 来源于宿主体外的感染，主要来自患者，健康带菌者,带菌动物 5 内源性感染：当滥用抗生素导致菌群失调或某些因素致使机体免疫功能下降时,宿主内的正常菌群可引起的感染二 微生物的致病性 1 病原菌致病力的强弱称为毒力 2 病原菌突破宿主防线,并能于宿主体内定居，繁殖,扩散的能力,称为侵袭力 3 毒素: A 外毒素:细菌在生长过程中合成并分泌到胞外的毒素 B内毒素 即革兰式阴性菌细胞壁脂多糖,于菌体裂解时释放,有多方面复杂作用,但毒性较弱 C 类毒素:外毒素经处理丧失毒性,保持抗原性 D 抗毒素: 可用类毒素注射动物,以制备外毒素的抗体 三 宿主的非特异性免疫:是机体的一般生理防御功能,又成为天然免疫,是在种系发育过程中形成的，由先天遗传而来,可防御任何外界异物对机体的侵入而不需要特殊刺激或诱导,包括 生理屏障, 细胞因素和体液因素 四 宿主的特异性免疫:机体在生命过程中接受抗原性异物刺激,针对性排除或摧毁、灭活相关抗原的防御能力,有称为获得性免疫,具有获得性,高度特异性,和记忆性 记住: B细胞介导的体液免疫 和T细胞介导的细胞免疫l 抗原: 是能够诱导机体产生体液抗体和细胞免疫应答,并能与抗体和致敏淋巴细胞在体内外发生特异结合反应的物质l 抗体: 高等动物机体在抗原物质刺激下所形成的一类能与抗原物质特异结合的血清活性成分 免疫应答: 1 感应阶段 2 反应阶段 3 效应阶段 五 免疫病理 超敏反映:当由于各种原因引起免疫应答反应过强或反应异常,造成机体损伤或功能障碍时,称为超敏反应十五 微生物菌种的保藏 一菌种的衰退和复壮 1 菌种衰退（degeneration）是指由于自发突变的结果，而使某物种原有的一系列生物学性状发生量变或质变的现象 二 菌种的保藏 1 菌种保藏的目的: 菌种保藏的重要意义就在于尽可能保持其原有性状和活力的稳定，确保菌种不死亡、不变异、不被污染，以达到便于研究、交换和使用等诸方面的需要。 三 菌种保藏方法（一） 斜面低温保藏法常用保藏法: 此法的主要保藏措施是低温。（二）. 石蜡油封藏法: 此法的主要保藏措施是低温、阻氧。 .（三）. 砂土管保藏法: 砂土管法兼具低温、干燥、隔氧和无营养物等诸条件 （四） 麸皮保藏法: 此法的主要保藏措施是干燥、阻氧、低温。（五） 甘油悬液保藏法: 此法的主要保藏措施是低温、阻氧（六） 冷冻真空干燥保藏法: 此法的主要保藏措施是低温、干燥、缺氧、有保护剂（七） 液氮超低温保藏法: 此法的主要保藏措施是超低温、有保护剂（八） 宿主保藏法