微生物 第三版 周德庆复习资料

绪论

一.微生物发展史重要人物+贡献：

（1）列文虎克-观察到细菌——微生物学先驱者

（2）巴斯徳 —— 微生物学的奠基人 曲颈瓶试验推翻生命自然发生说，建立胚种学说。巴氏消毒法。

（3）约瑟夫·李斯特 发明用石炭酸消毒手术器械、衣物和手术环境，可大大降低感染的机会 （4）R. Koch 柯赫——细菌学的奠基人 1 配置固体培养基 2 分离到许多病原菌

3 科赫法则 提出证明了某种微生物是否为某种疾病病原体的基本原则、 4 创立许多显微镜技术

（5）布赫纳——生物化学奠基人 （6）弗莱明——青霉素之父

（7）Watson、Crick——分子生物学奠基人 发现的DNA结构的双螺旋模型 二.微生物的五大共性：（1）体积小，面积大；（2）吸收多，转换快；（3）生长旺，繁殖快；（4）适

应强，易变异；（5）分布广，种类多

三．三个总界五界系统 1非细胞总界

2 原核总界： 细菌界 蓝细菌界 3 真核总界: 植物界 真菌界 动物界

四．伍斯（Woes，1990）: 三原界学说或三域学说

① 古生菌域Archaea：产甲烷菌, 极端嗜盐，热和酸菌； ② 细菌域Bacteria：原核生物；

③ 真核生物域Eukarya：真菌，原生动物，植物和动物。 第一章

第一节 细菌

1.原核生物三菌三体：细菌（狭义的）、放线菌、蓝细菌、支原体、立克次氏体和衣原体 2.细菌 概念：细菌是一类细胞细短（直径约0.5μm，长度约0.5-5μm）、结构简单、胞壁坚韧、多以二分裂方式繁殖和水生性较强的原核生物。

3.细菌形态：简单，基本上只有球状、杆状和螺旋状三大类，仅少数为其他形状如丝状、三角形、方形和圆盘形。

（1）革兰氏染色原理

具体步骤

（2）阴性菌阳性菌的特点

G+细菌的细胞壁：厚度大化学组分简单，一般含90%肽聚糖10%磷壁酸（磷壁酸：阳性菌特有） G-细菌的细胞壁：厚度较G+细菌薄，层次较多，成分较复杂，肽聚糖层很薄（仅2-3nm），故机械强度较G+细菌弱

（3）四种缺壁细胞：L型细胞：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损菌株

原生质体：指在人为条件下，用溶菌酶除尽原有细胞壁或用青霉素抑制新生细胞

壁后合成，所得到的仅有一层细胞膜包裹的圆球状渗透敏感细胞

球状体：又称原生质球，指还残留了部分细胞壁（尤其是G-细菌外膜层）的原生

质体

支原体：是长期进化过程中形成的、适应自然生活条件的无细胞壁的原核生物

9.原核、真核鞭毛区别 原核：有基体、钩形鞘和鞭毛丝三部分组成

真核：“9+2”型：中间1对微管，外围9个微管二联体 10.芽孢 概念：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、

抗逆性强的休眠结构，称为芽孢

抗性：芽孢是生命世界中抗逆性最强的一种构造。 11.伴孢晶体 概念：少数芽孢杆菌，（例如苏云金芽孢杆菌）在形成芽孢的同时，会在芽孢旁形成一

颗菱形、方形或不规则形的碱溶性蛋白质晶体，称为伴孢晶体。

第二节 放线菌

是一类主要程菌丝状生长和以孢子繁殖的陆生性较强的原核生物 属革兰氏阳性细菌 第三节 蓝细菌

1 是一类进化历史悠久 革兰氏阴性 无鞭毛 含叶绿素a 能进行产氧性光合作用的大型原核生物。 2.与光合作用植物有一些相似之处如：它们都含叶绿素a（chlorophyll a）和光合系统Ⅱ，具有放

氧性光合作用。

第四节 支原体、立克次氏体和衣原体

1.支原体 概念：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

特点：?细胞很小；?细胞膜含甾醇，比其他原核生物的膜更坚韧；?无细胞核；?菌落

小，在固体培养基表面呈特有的“油煎蛋”状?以二分裂和出芽等方式繁殖；?能在含血清、酵母膏和甾醇等营养丰富的培养基上生长；?多是能一糖类作能源，能在有氧或无氧条件先惊醒氧化型或发酵型产能代谢；?基因组很小；?对能抑制带报纸生物合成的抗生素（四环素、红霉素等）和破坏含甾体的细胞结构的抗生素（两性霉素、制霉菌素等）都很敏感。

2.立克次氏体 概念：是一类专性寄生于真核细胞内的G-原核生物 与支原体区别：有细胞壁；不能

独立生活与衣原体区别：细胞较大，；无滤过性；存在产能代谢系统

特点：?细胞较大；?细胞性太多样；?有细胞壁；?除少数外，均在真核细胞内营细胞内专性寄生；?以二分裂方式繁殖；?存在不完整的产能代谢途径；?对四环素和青霉素等抗生素敏感；?对热敏感，一般在56℃以上经30min即被杀死；?一般可培养在鸡胚、敏感动物或HeLa细胞株（子宫颈癌细胞）的组织培养物上；?基因组很小。

3.衣原体 概念：是一类真核细胞内营专性能量寄生的小型G-原核生物

特点：?有细胞构造；?细胞内同时含有RNA和DNA两种核酸；?有细胞壁（但缺肽聚糖），G-；?有核糖体；?缺乏产生能量的酶系，须严格细胞内寄生；?以二分裂方式繁殖；?对抑制细菌的抗生素和药物敏感；?只能用鸡胚卵黄囊膜、小白鼠模腔或HeLa细胞组织培养物等活体进行培养。

第二章

第一节 真和微生物

1.真核生物与原核生物比较

特性 核 核膜 核仁 DNA 核糖体 原核微生物 拟核 - - 真核微生物 完整的核 + + 只有一条，不与RNA和蛋白质结合 一至数条，与RNA和蛋白质结合 70s，在细胞质中 80S，在细胞质中 70S，在某些细胞器中 细胞分裂 有性生殖 中体 细胞器 细胞膜中甾醇 呼吸链位置 与氧的关系 细胞壁组成 二分裂 通常没有或有 + - -（除极个别外） 细胞膜 好氧、兼性厌氧、厌氧 肽聚糖或脂多糖 有丝分裂，减数分裂 + - 线粒体、高尔基体、叶绿体、内质网等 + 线粒体 好氧、少数兼性厌氧 几丁质、多聚糖或寡糖 较粗的鞭毛或纤毛 （9+2结构） 10-100μm 运动器官（鞭毛） 较细的鞭毛 （中空管状结构） 细胞大小 1-10μm 第二节 酵母菌 1.特点：?个体一般以单细胞状态存 ?多数营出芽生殖 ?能发酵糖类产能 ?细胞壁常含甘露聚糖 ?常生活在含糖量较高、酸度较大的水生环境中 2.形态结构（成分）

细胞壁：外层为甘露聚糖，内层为葡聚糖（为主）（赋予细胞壁以机械强度的主要成分），中间夹着

一层蛋白质（包括多种酶），周围还有少量几丁质成分

细胞膜(P48)：主要为蛋白质（约占干重50%）。类脂（约40%）和少量糖类 细胞核：遗传信息主要贮存库

鞭毛：“9+2”型：中间1对微管，外围9个微管二联体 其他构造：大液泡（成熟）；杆状或球状线粒体（有氧条件），无嵴没有氧化磷酸化功能的线粒体（缺氧条件） 3.繁殖方式

无性繁殖（1）芽殖最常见：母细胞出“芽”，每个“芽”成为一个新个体

（2）裂殖?菌丝体的断裂片段产生新个体?营养细胞分裂产生子细胞

（3）产生无性孢子：每个孢子可萌发为新个体

有性生殖：一般通过邻近的两个形态相近而性别不同的细胞各自伸出一根管状的原生质凸起相互接

触、局部融合并形成一条通道，再通过质配（两个细胞的原生质配合），核配（两个细胞里的核配合），减数分裂形成4或8个子核，然后塔门各自与周围的原生质结合在一起，再在其表面形成一层孢子膜，这样一个个子囊就成熟了。

4.菌落特点：（与细菌相仿）一般呈现较湿润、较透明、表面较光滑，容易挑起，菌落质地均匀，正

面与反面以及边缘与中央部位的颜色较一致

宏观较大、较厚、外观较稠和较不透明；颜色单调，多以乳白色或矿烛色为主，少数

红色，个别黑色；边缘整齐或粗糙，酒香味

第三节 霉菌

1.菌落：形态较大，质地疏松，外观干燥，不透明，呈现或松或紧的蛛网状、绒毛状、棉絮状或毡状；菌落与培养基间的连接紧密，不易挑取，菌落正面与反面的颜色、构造，一集边缘与中心的颜色、构造常不一致。 3.假根：是低等真菌匍匐菌丝与固体基质接触处分化出来的根状结构，具有固着和吸取养料等功能。

四大类微生物的细胞形态和菌落特征的比较

细菌 主要特征 菌落 含水状态 外观形态 细胞 相互关系 形态特征 参考特征 菌落透明度 菌落与培养基结合程度 菌落颜色 多样 单调，一般呈乳脂或矿烛色，少数红色或黑色 菌落正反面颜色的差异 菌落边缘 一般看不到细胞 可见球状，卵圆状或假丝状细胞 细胞生长速度 气味 一般很快 一般有臭味 较快 多带酒香味 有时可见细丝状细胞 慢 常有泥腥味 可见粗丝状细胞 一般较快 往往有霉味 相同 相同 一般不同 一般不同 十分多样 十分多样 小而突起或大而平坦 单个分散或有一定排列方式 小而均匀，个别有芽孢 透明或稍透明 不结合 稍透明 不结合 不透明 牢固结合 不透明 较牢固结合 大而分化 细而均匀 粗而分化 单个分散或假丝状 丝状交织 大而突起 很湿或较湿 单细胞微生物 酵母菌 较湿 菌丝状微生物 放线菌 干燥或较干燥 小而紧密 大而疏松或大而致密 丝状交织 霉菌 干燥

第三章

第一节 病毒

1.特性：?形体极其微小，一般都能通过细胞滤器，故必须在电镜下才能观察

?没有细胞构造，其主要成分仅为核酸和蛋白质两种，故又称“分子生物” ?每一种病毒只含一种核酸，不是DNA就是RNA

?既无产能酶系，也无蛋白质和核酸合成酶系，只能利用宿主活细胞内现成代谢系统合成自身的核酸和蛋白质组分?以核酸和但蛋白质等“元件”的装配实现其大量繁殖 ?在离体条件下，能以无生命的生物大分子状态存在，并课长期保持其侵染活力 ?对一般抗生素不敏感，但对干扰素敏感

?有些病毒的核酸还能整合到宿主的基因组中，并诱发潜伏性感染

2.构造 基本成分 核酸和蛋白质 核酸位于中心，成为核心或基因组，蛋白质包围在核心周围，形成衣壳 功能：是病毒粒的主要支架结构和抗原成分，保护核 衣壳由衣壳粒构成 核心和衣壳合成核衣壳

2.对称体制及代表：

螺旋对称，二十面体对称，复合对称

4.繁殖方式

吸附—侵入增殖—成熟（装配）—裂解（释放）

5.描述烈性噬菌体的生长曲线——一步曲线一步生长曲线：定量描述烈性噬菌体生长规律的

实验曲线。以培养时间为横坐标，效价为纵坐标，所绘成的曲线即为一步生长曲线。一步生长曲线分为潜伏期、裂解期和平稳期。

（1）潜伏期：指噬菌体的核酸侵入宿主细胞后至第一个成熟噬菌体粒 子装配前的一段时间。可分为：?隐晦期?胞内积累期

（2）裂解期：紧接在潜伏期厚的宿主细胞迅速裂解、溶液中噬菌体粒子急剧增多的一段时间 （3）平稳期：指感染后的宿主细胞已全部裂解，溶液中噬菌体效价达到最高点的时期

6.温和噬菌体：许多噬菌体对宿主细胞的影响比较缓慢和轻微，这类噬菌体通常叫温和噬菌体 溶源性：温和噬菌体感染细菌后基因不被表达，其基因组与寄主染色体同时复制，因此当细菌分

裂时，它可以复制加倍并随之传给子代细菌，称为溶源性或溶源现象。

第二节 亚病毒

1.类病毒 概念：至今所知的最小、最简的病毒 一类只含有RNA一种成分、专性寄生在活细胞内的

分子病原体

2.拟病毒 概念：是指一类包裹在真病毒粒中的有缺陷的类病毒

3.阮病毒 概念：是一类只含单一蛋白质 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

六种营养要素

碳源 一切能满足微生物生长繁殖所需碳元素的营养物。碳源是需要量最大的营养物，又称大量营养

异养微生物:有机碳源：蛋白质，核酸，淀粉，葡萄糖等 自养微生物:无机碳源： CO2 , Na2CO3 , CaCO3等 氮源 凡能够提供微生物生长繁殖所需N元素的营养元

氨基酸自养型生物 把尿素铵盐硝酸盐甚至氮气等简单氮源自行合成所需的一切氨基酸 氨基酸异养型生物 从外界吸收现成的氨基酸

能源 能为微生物的生命活动提供最初能量来源的化学物质或辐射能

生长因子 一类调节微生物正常代谢所必需 但不能用简单的碳氮源自行合成的有机物 狭义生长因子指维生素 培养基中生长因子来源：酵母膏、玉米浆、麦芽汁等 无机盐 所需浓度在10-3-10-4M 的元素为大量元素

所需浓度在10-6-10-8M 的元素为微量元素

水存在状态：游离态（溶剂）和结合态（结构组成）

生理作用： 细胞组成成分 生化反应溶剂 维持各种生物大分子的稳定性，参与某些重要的生化反应 物质运输媒体

微生物的营养类型

化能异养型微生物（根据它们利用有机物的特性 ）寄生型(parasitism) ——寄生于活的生物体 腐生型(saprophytism) ——寄生于死亡的生物有机体

营养物质进入细胞的方式

1. 单纯扩散：又称被动运输，指疏水性双分子层细胞膜（包括孔蛋白在内）在无载体蛋白参与下，

单纯依靠物理扩散方式让许多小分子、非电力分子尤其是亲水性分子被动通过的一种物质传送方式。 非细胞获取营养的主要方式 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；运输氧、二氧化碳、甘油、乙醇、某些氨基酸等小分子；

2. 促进扩散：指溶质在运送过程中，必须借助存在于细胞膜上的底物特异载体蛋白的协助，但不

消耗能量的一类扩散性运送方式 特点： 需要特异性的载体蛋白顺浓度梯度运输 不消耗能量 运输硫酸根、磷酸根、糖（真核）等 载体蛋白即透性酶（大多为诱导酶），有底物特异性，每种载体蛋白运输相应的物质。载体蛋白可加快运输速度，但不能逆浓度运输。

3. 主动运输：指一类须提供能量（包括ATP、质子动势或“离子泵”等）并通过细胞膜上特异性

载体蛋白构象的变化，而使膜外环境中低浓度的溶质运入膜内的一种运送方式

特点：微生物吸收营养的主要方式 可逆浓度梯度运输，耗能 需载体蛋白，有特异性 运输有机离子、无机离子、氨基酸、乳糖等糖类 特异性载体蛋白需要能量来改变载体蛋白的构象（亲和力改变→蛋白构象改变→耗能 ）

单纯扩散、促进扩散、主动运输 ：被运输的溶质分子不发生改变。

4. 基团移位：指一类既需特异性载体蛋白的参与，又耗能的一种物质运输方式，其特点是溶质在

运送前后还会发生分子结构的变化。特点： 属主动运输类型 溶质分子发生化学修饰 ?? 定向磷酸化 需复杂的运输酶系参与 运输葡萄糖、果糖、甘露糖、嘌呤、核苷、脂肪酸等 每输入一个葡萄糖分子，就要消耗一个ATP 的能量

四 培养基 是一种人工配制的、适合微生物生长繁殖或产生代谢产物用的混合养料 制作培养基

应尽快配置并立即灭菌

（一）选择和配制的四个原则

1、目的明确 2、营养协调 3、物理化学条件适宜 4、经济节约（原料来源的选择）

（二）培养基类型 按培养基成分分类

1天然培养基指一些利用动、植物或微生物体或其提取物制成的培养基，成分未知。如培养细菌所用的肉汤蛋白胨培养基，培养酵母菌的麦芽汁培养基等。优点： 取材方便、营养丰富、种类多样、配制方便

2 组合培养基一类按微生物的营养要求精确设计后用多种高纯化学试剂配制的、各成分（包含微量元素）的量都确切知道的培养基。如培养细菌所用的葡萄糖铵盐 培养基，培养放线菌的淀粉硝酸盐培养基（高氏一号）。优点：组份精确、重复性好

3半组合培养基一类主要以化学试剂配制，同时又加有某种或某些天然成分的培养基 按培养基外观的物理状态

1液体培养基 用途：大量培养微生物，研究生理代谢等。

2固体培养基 由液体培养基中加入适当凝固剂 如 琼脂最优良的凝固剂 明胶 由体培养基能提供表面，形成单菌落，因此可用于：菌种分离、鉴定、保藏等

3半固体培养基 指在液体培养基中加入少量的凝固剂而配制而成的半固态培养基 用途：观察细菌的运动，测定噬菌体效价等。

4脱水培养基 指含有水以外的一切成分的商品培养基

按培养基对微生物的功能分类 一、 选择性培养基 一类根据某微生物的特殊营养要求或其对某化学物理因素的抗性而设计的培养基，具有使混合菌样中的劣势菌变成优势菌的功能，广泛运用于菌种筛选等领域 用平板划线法 或稀释法进行分离混合试液中少量微生物，必难奏效

1. 加富性选择培养基：利用该分离对象对某种营养物有一特殊“嗜好”的原理专门在培养基中家

人该营养物

2. 抑制性选择培养基：利用分离对象对某种制菌物质所特有的抗性，在筛选的培养基中加入这种

抑菌物质，经培养后使原有试样中对此表现敏感的优势菌生长大受抑制，而原先处于劣势的分离对象却乘机大量增值，最终在数量上反而占优势。

二、鉴别性培养基 一类在成分中加有能与目的菌的无色代谢产物发生显色反应的指示剂，从而达到只须用肉眼辨别颜色就能方便地从近似菌落中找出目地菌菌落的培养基。最常见的鉴别性培养基是伊红美篮乳糖培养基

营养琼脂（牛肉膏蛋白胨）作用：一般好氧性细菌的分离培养 高压蒸气灭菌 121℃ ，15~30min 液体（普通）营养肉汤：不含琼脂

伊红美蓝（EMB）培养基 作用：分离肠道细菌

第五章 微生物的新陈代谢

生物氧化：发生在活细胞内的一系列产能性氧化反应的总称 底物脱氢途径：脱氢、递氢和受氢

功能：产能（ATP）产还原力H和产小分子 一、 底物脱氢的4条途径

根据递氢特点尤其是受氢体性质的不同，可把生物氧化区分为呼吸，无氧呼吸和发酵 试比较呼吸、无氧呼吸、发酵的异同点。 产能 环境条件 终电子受体来源 性质 能进行代谢产能方式的微生物 呼吸 有氧 环境，外源性 分子氧 专性好氧微生物、兼性好氧微生物、微嗜氧微生物 无氧呼吸 无氧 环境，外源性 化合物（通常为无机物） 专性厌氧微生物、兼性好氧微生物 发酵 无氧 胞内、内源性 代谢中间物 兼性好氧微生物、耐氧厌氧微生物、专性厌氧微生物

呼吸：呼吸是指底物按常规方式脱氢后，经完整的呼吸链递氢，最终由分子氧接受氢并产生水和释放能量(ATP)的生物氧化方式。呼吸必须在有氧条件下进行，因此又叫有氧呼吸。

无氧呼吸：无氧呼吸又称厌氧呼吸，是一类呼吸链末端的氢受体为外源无机氧化物（少数为有机氧化物）的生物氧化。

发酵：无氧条件下，底物脱氢后产生的还原力不经呼吸链而直接传递给某一中间代谢物的低效产能反应。

氧化磷酸化：又称电子传递磷酸化，是指呼吸链的递氢（或电子）和受氢过程与磷酸化反应相偶联并产生ATP的作用。

光合磷酸化：由光照引起的电子传递与磷酸化作用相偶联而生成ATP的过程成为光合磷酸化。 底物水平磷酸化：是指在生物氧化过程中产生一些含有高能磷酸键的化合物，并且这些高能磷酸化合物的高能磷酸键键能可以直接偶联ATP合成。

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实现生物氧化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。

微生物独特合成代谢途径举例 自养微生物的CO2固定4种途径

一、Calvin循环 二、厌氧乙酰-CoA途径 三、逆向TCA循环 四、羟基丙酸途径

生物固氮：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，生物界中只有原核生物才具有固氮能力。

一 固氮微生物 固氮菌分三类

1.自生固氮菌：指一类不依赖与它种生物共生而能独立进行固氮的微生物 2.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

固氮酶： 一种复合蛋白，由固二蛋酶和固二蛋酶还原酶；两种相互分离的蛋白构成。固二蛋酶是一种含铁和钼的蛋白，铁和钼组成一个称为“FeMoCo”的辅助因子。固二蛋酶还原酶则是一种只含铁的蛋白

细菌光合作用

1）循环光合磷酸化

光反应中心的叶绿素通过吸收光能而逐出电子使自己处于氧化状态。逐出的电子通过电子呼吸链，再返回叶绿素本身，从而使叶绿素分子回复到原来的状态。电子在传递过程中产生ATP。这种由光能引起叶绿素分子逐出电子，并通过电子传递产生ATP的方式称为光合磷酸化。 特点：

a、光驱使下，电子自菌绿素上逐出后，经过类似呼吸链的循环，又回到菌绿素； b、产ATP和还原力[H]分别进行，还原力来自H2S等无机物； c、不产氧（O2）。 2）非循环光合磷酸化 特点：

a、电子传递非循环式； b、在有氧的条件下进行； c、存在两个光合系统

d、ATP、还原力、O2同时产生

当光反应中心I的叶绿素吸收光能后释放的电子，通过电子传递体还原NAD+（NADP’）生成NADH（NADPH）+H’(还原力)。光合系统II吸收光能，使水光解产生电子，电子通过电子传递链还原反应中心I的叶绿素，并产生ATP（琥珀酸，硫化氢等物质氧化放出电子，该电子通过电子传递链还原氧化型的反应中心I的叶绿素，并产生ATP ）。

第六章 微生物的生长及其控制

测生长量

试述微生物生长繁殖的测定方法。

一、测生长量（一）直接法1、测体积2、测干重（二）间接法1、比浊法2、生理指标法 二、计繁殖数1、直接计数法（全数）——血球计数板法 2、间接计数法（活菌数）——稀释平板菌落计数法

单细胞微生物的典型生长曲线 典型生长曲线 ：将少量纯种单细胞微生物接种到恒容积的液体培养基中培养。在适宜条件下，其群体就会有规律地生长，定时取样测定细胞含量，以细胞数目的对数值作纵坐标，以培养时间作横坐标，就可以画出一条有规律的曲线，这就是微生物的典型生长曲线。

划分的依据：单细胞微生物。

(1)延滞期(停滞期、调整期) 特点：a.生长速率常数为零；b.细胞形态变大或增大；c.细胞内RNA尤其是rRNA含量增高，原生质呈嗜碱性。d.合成代谢活跃；e.对外界不良条件的反应敏感。 (2) 对数期 特点：此时菌体细胞生长的速率常数R最大，分裂快，代时短，细胞进行平衡生长，菌体内酶系活跃，代谢旺盛，菌体数目以几何级数增加，群体的形态与生理特征最一致，抗不良环境的能力强。

⑶稳定期 特点：a.生长速率常数为零；b.菌体产量达到最高；c.活菌数相对稳定；d.细胞开始贮存贮藏物；e.芽孢在这个时期形成；f.有些微生物在此时形成次生代谢产物。

⑷衰亡期 特点：a.细胞形态多样；b.出现细胞自溶现象；c.有次生代谢产物的形成；d.芽孢在此时释放。

微生物的连续培养 又称开放培养相对于绘制典型生长曲线时所采用的那种单批培养或密闭培养 连续培养技术——恒化连续培养 外控制 控制培养液流速及R

概念：以恒定流速使营养物质浓度恒定而保持细菌生长速率恒定的方法。

特点：维持营养成分的亚适量，控制微生物生长速率。菌体生长速率恒定，菌体均一、密度稳定，产量低于最高菌体产量。

应用范围：实验室科学研究。

连续培养技术——恒浊培养 内控制 控制菌体密度

概念：通过调节培养基流速，使培养液浊度保持恒定的连续培养方法。

特点：基质过量，微生物始终以最高速率进行生长，并可在允许范围内控制不同的菌体密度；但工艺复杂，烦琐。

使用范围：用于生产大量菌体、生产与菌体生长相平行的某些代谢产物，如乳酸、乙醇等。

影响微生物生长的主要因素 温度 pH 氧气

温度 生长三温度基点 一、最低生长温度 二、最适生长温度 三、最高生长温度 最适生长温度：某菌分裂代时最短或生长速率最高时的培养温度

专性好氧菌：超氧化物歧化酶（SOD）和 过氧化氢酶 兼性厌氧菌：细胞含SOD和过氧化氢酶 微好氧菌

耐氧菌 他们的生长不需要任何氧，但分子氧对他们也无害 耐氧的机制是细胞内存在SOD和过氧化物酶

厌氧菌 细胞内缺乏SOD和细胞色素氧化酶，大多数还缺乏过氧化氢酶

氧的危害

氧毒害厌氧菌的机制：超氧阴离子是活性氧的形式之一，带奇数电子，负电荷。它即有分子性质，也有离子性质，反应力极强，性质极不稳定。在体内可破坏各种重要生物高分子和膜，也可形成其他活性氧化物。在体内，超氧阴离子自由基可以自由酶促(如黄嘌呤氧化酶) 或非酶促方式形成。 生物体的针对措施：超氧化物歧化酶(superoxide dismutase-SOD)是其中之一。

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。

PH 除不同种类微生物有其最适生长pH外，即使同一种微生物在其不同的生长的阶段和不同的生理、生化过程，也有不同的最适pH要求、

微生物培养法概论

好氧菌的固体培养 ：试管斜面，培养皿琼脂平板

厌氧菌的固体培养：1）高层琼脂柱 2）厌氧培养皿 3）亨盖特滚管技术 推动了严格厌氧菌的分离和研究 4）厌氧罐 5）厌氧手套箱

有害微生物的控制

灭菌 ：采用强烈的理化因素是任何物体内外部的一切微生物永远丧失其生长繁殖的能力的措施

消毒 ：采用较温和的理化因素，仅杀死物体表面或内部一部分对人体或动植物有害的病菌原，而对被消毒对象基本无害的措施。例如 对啤酒牛奶等消毒处理的巴氏消毒法 防腐：1 低温 2 缺氧 3 干燥 4 高渗 5 高酸度 6 高醇度 7 加防腐剂 化疗 ：即化学治疗 具有高度选择毒力 化学治疗剂：磺胺类

高温灭菌的种类 ：

1 干热灭菌法： 最彻底的是灼烧

2湿热灭菌法（消毒）一百摄氏度以上加压蒸汽进行灭菌 常压法：

1） 巴斯消毒法 2）煮沸消毒法 3）间歇灭菌法

临床最早使用的消毒剂：石炭酸 抗代谢药物代表 ——磺胺类药物

抗生素

抗生素的活力称为效价

各种抗生素有不同的制菌范围 即抗菌谱

微生物的产生抗药性的原因：

1. 产生一种能使药物失去活性的酶 2. 把药物作用的靶位加以修饰和改变 3. 形成救护途径

4. 使药物不能透过细胞膜

5. 通过主动外排系统把进入细胞内的药物泵出细胞外

6. 药物受体的亲和性或数量下降, 如大肠杆菌耐药菌株的30S核糖体亚基发生改变, 不再与链霉素

结合, 从而使链霉素失活

7. 被药物阻断的代谢途径发生遗传改变，如有的抗磺酸药物的菌株,改变了二氢叶酸合成酶的性质,

合成了一种对磺酸药物不敏感的酶。

章7 微生物的遗传变异和育种 节1 遗传变异的物质基础

三个经典实验：经典转化实验、噬菌体感染实验、植物病毒的重建实验

质粒：凡游离于原核生物核基因组以外，具有独立复制能力的小型公价闭合环状的dsDNA分子，即cccDNA，就是典型的质粒。质粒具有麻花状的超螺旋结构，大小一般为1.5~300kb，相对分子质量为106~108，仅相当约1%核基因组大小。是一种独立存在于细胞内的复制子，如果其复制行为与核染色体的复制同步，称为严密型复制控制；复制与核染色体的复制不同步，称为松弛型复制控制。

节2 基因突变和诱变育种

基因突变：简称突变，是变异的一类，泛指细胞内（或病毒颗粒内）遗传物质的分子结构或数量突然发生的可遗传变化，可自发或诱导产生。狭义：基因突变；广义：基因突变，染色体畸变。分类：①营养缺陷型②抗性突变型③条件致死突变型④形态突变型⑤抗原突变型⑥产量突变型。特点：①自发性②不对应性③稀有性④独立性⑤可诱变性⑥稳定性⑦可逆性 证明基因突变自发性和不对应性的三个实验：Luria等的变量试验，Newcombe的涂布试验，Lederberg等的影印平板培养法

艾姆氏实验：是一种利用细菌营养缺陷型的回复突变来检测环境或食物中是否存在化学致癌剂的简便有效方法。

突变株的筛选方法

产量突变株的筛选：琼脂块培养法 抗药性突变株的筛选：梯度平板法

营养缺陷型突变株筛选过程：诱变、淘汰野生型（抗生素法、菌丝过滤法）、检出缺陷型（夹层培养法、限量补充培养法、逐个检出法、影印平板法）、鉴定缺陷型（生长谱法）

节3 基因重组和杂交育种 基因重组：两个独立基因组内的遗传基因，通过一定途径转移到一起，形成新的稳定基因组的过程。 原核生物的基因重组过程：转化、转导、接合、原生质体融合

转化：受菌体直接吸收供菌体的DNA片段而获得后者部分遗传性状的现象。

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，是后者获得前者部分遗传性状的现象。

接合：供体菌通过性菌毛与受体菌直接接触，把F质粒或其携带的不同长度的核基因组片段传递给后者，使后者获得若干新遗传性状的现象。

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，借此获得兼有双亲遗传性状的稳定重组子的过程。

真核生物的基因重组：有性杂交，准性杂交 节4 基因工程

流程：目的基因的取得；优良载体的选择；目的基因与载体DNA的体外重组；重组载体导入受体细胞；重组受体细胞的筛选和鉴定；“工程菌”或“工程细胞”的大规模培养 节5 菌种的衰退、复壮、保藏 保藏的常用方法：（见下图）

章8 微生物的生态

节1 微生物在自然界中的分布

土壤中：一般来说，在每克耕作层土壤中，各种微生物含量之比大体有一个10倍系列的递减规律：细菌（~108）>放线菌（~107）>霉菌（~106孢子）>酵母菌（~105）>藻类（~104）>原生动物（~103） 节2 微生物与生物环境的关系

互生：两种可单独生活的生物，当它们在一起时，通过各自的代谢活动而有利于对方，或偏利于一方的生活方式。是“可分可合，合比分好”的松散的相互关系。

共生：两种生物共居在一起，相互分工合作，相依为命，甚至达到难分难解，合二为一的极其紧密的一种相互关系。

寄生：一般指一种小型生物生活在另一种较大型生物的体内（包括细胞内）或体表，从中夺取营养并进行生长繁殖，同时使后者蒙受损害甚者被杀死的一种相互关系。

拮抗：又称抗生，指由某种生物所产生的特定代谢产物可抑制他种的生长发育甚至杀死它们的一种相互关系。

捕食：又称猎食，一般指一种大型的生物直接捕捉、吞食另一种小型生物以满足其营养需要和相互关系。

节3 微生物与自然界物质循环

节4 微生物与环境保护 富营养化：是指水中因N、P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：是指发生在淡水水体（池、河、江、湖）中的富营养化现象。特点：在温暖季节，当水体中的N、P比例达15~20比1时，水中的蓝细菌和浮游藻类突然快速繁殖，从而使水面形成一层蓝、绿色的藻体和泡沫。

赤潮：指发生在河口、港湾或浅海等咸水区水体的富营养化现象。

BOD：即生化氧化量，或生物需氧量，是水中有机物含量的一个间接指标。一般指在1L污水或待测水样中所含的一部分易氧化的有机物，当微生物对其氧化、分解时，所消耗的水中溶解氧毫克数。 COD：化学需氧量，时表示水体中有机物含量的一个简便的间接指标，指1L污水中所含的有机物在用强氧化剂将它氧化后，所消耗氧的毫克数。常用化学氧化剂：K2Cr2O7，KMnO4

TOD：总需氧量，指污水中能被氧化的物质（主要是有机物）在高温下燃烧变成稳定氧化物时所需的氧量。

DO：溶解氧量，指溶于水体中的分子态氧，是评价水质优劣的重要指标。 SS：悬浮物含量，指污水中不溶性固体态物质的含量。

TOC：总有机碳含量，指水体内所含有机物中的全部有机碳的含量。

沼气：又称生物气，是一种混合可燃气体，主要成分：甲烷、少量H2、N2、CO2 沼气发酵（甲烷形成）生化本质：产甲烷菌（产生菌）在厌氧条件下，利用H2还原CO2等氮源营养物以产生细胞物

质、能量和代谢废物CH4的过程。

章9 遗传与免疫 节1 传染

传染：又称感染或侵染，是指外源或内源性病原体突破其宿主的三道免疫“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的过程。

决定传染病结局的三大因素：病原体、宿主的免疫力、环境因素

病原体：病原体的数量、致病特性和侵入方式是决定传染结局中的最主要因素。 毒力（致病力）

病原菌 侵入数量 （例）

侵入门径

毒力（致病力）：表示病原体致病能力的强弱。有侵袭力、毒素两方面。

侵袭力：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，称侵袭力。有三种能力：①吸附和侵入能力；②繁殖与扩散能力；③对宿主防御机能的抵抗能力。

毒素：分为外毒素、内毒素。

外毒素：主要是一些革兰氏阳性菌，在生长过程中合成并分泌到胞外的毒；也有存于胞内当细菌溶解后才释放的。特点：通常为蛋白质，抗原性强，可选择作用于各自特定的组织器官，不同病原菌产生的外毒素不同，所引起的症状也不同。

其毒性作用强，但不稳定，对热和某些化学物质敏感。（外毒抗原）

类毒素：利用外毒素对热和某些化学物质敏感的特点，用0.3-0.4%甲醛处理，使其毒性完全丧失，但仍保持抗原性，这种经处理的外毒素为类毒素（无毒抗原）。用类毒素注射动物（如马）（免疫动物），以制备外毒素的抗体，称为抗毒素（抗毒抗体），作治疗用。

内毒素：革兰氏阴性菌的细胞壁物质，主要成分是脂多糖(LPS)，于菌体裂解时释放，细胞死后自溶或人工裂解时释放。（外毒素与内毒素比较见P287） 侵入途径：呼吸道（结核杆菌）、消化道、皮肤伤口（破伤风杆菌）、泌尿生殖道、其他途径。

免疫：是机体识别和排除抗原性异物的一种保护性功能，在正常条件下，它对机体有利；在异常条件下，也可损害机体。免疫功能包括：①免疫防御②免疫稳定③免疫监视 节二 非特异性免疫

非特异性免疫：凡在生物生长进化过程中形成，属于先天即有、相对稳定、无特殊针对性的对付病原体的天然抵抗力。分为四部分：表皮和屏障结构、吞噬细胞及其吞噬作用（细胞因素）、正常体液或组织中的抗菌物质（体液因素）、炎症反应。

皮肤与粘膜：第一道防线

表皮和屏障结构 屏障结构：血脑屏障、血胎屏障

血脑作用：可阻挡病原体及其有毒产物或某些药物从血流入脑组织或脑脊液的非专有解剖构造。 多形核白细胞：嗜中性粒细胞 吞噬细胞

巨噬细胞 主要功能：①吞噬和杀菌②抗原提呈③免疫调节④抗癌

炎症：既是一种病理过程，又是一种防御病原体入侵的积极免疫反应。原因：①可动员大量吞噬细胞聚集在炎症部位②血流的加速使血液中抗菌因子和抗体发生局部浓缩③死亡的宿主细胞堆积可释放一部分抗菌物质④炎症中心部位氧浓度的下降和乳酸浓度的提高，可抑制多种病原体的生长⑤炎症部位体温的升高可降低某些病原体的繁殖速度

正常体液或组织中的抗菌物质：补体、干扰素、溶菌酶

补体：协助和补充抗体作用的有酶活性蛋白。补体系统包括：补体固有成分、补体调控分子、补体受体。激活途径：经典途径、凝集素途径、替换途径。作用：趋化作用、免疫粘附作用、溶解或杀伤细胞、中和病毒。

干扰素：高等动物细胞在病毒或dsRNA等诱生剂的刺激下，所产生的一种具有高活性、广谱抗病毒等功能的特异性糖蛋白。用于病毒病、癌症治疗。 节3 特异性免疫

特异性免疫：主要功能是识别非自身和自身的抗原物质，并对它产生免疫应答，从而保证机体内环境的稳定状态。

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/9wq3.html