微生物细胞工厂

微生物学

微生物 (microorganism, microbe) 一词，是对所有形体微小、单细胞或个体结构较为简单的多细胞，甚至无细胞结构的低等生物的总称，或简单地说是对细小的、人们肉眼看不见的、只有借助于显微镜才能看见的生物的总称。但近年来发现有的细菌是肉眼可见的。

微生物特点：个体微小、结构简单、繁殖迅速、分布广泛、种类繁多、易变异 微生物的分离、纯化及培养技术

分离与纯化：从混杂的微生物群体中获得只含某一种或某一株微生物的过程。 为什么要进行纯培养：平板上的单一菌落并不一定保证是一种菌。

常用的分离、纯化方法： 单细胞挑取法 稀释涂布平板法 稀释混合平板法 平板划线法 稀释涂布平板法 ：

1、倒平板： 牛肉膏蛋白胨培养基，高氏I号培养基，查氏培养基冷却至55-60℃时，混匀后倒平板，牛肉膏蛋白胨培养基倒4皿，高氏I号培养基和查氏培养基各倒3皿。

2、制备污水稀释液：10g土样，加入90ml无菌水中，在三角瓶中振摇20min。取0.5ml 加入盛有4.5ml无菌水的试管中，以此类推，制成不同稀释度。 3、涂布：将上述每种培养基平板底面标记稀释度，然后用无菌吸管从最后三种稀释度，即10-4、10-5

微生物细胞工程的应用

1.7 微生物细胞工程的应用1.7.1 通过原核微生物生产商品 1.7.2 现代生物农药 1.7.3 现代微生物肥料 1.7.4 生物净化与生物废料再生 1.7.5 微生物细胞固定技术

微生物细胞工程的应用

1.7.1 通过原核微生物生产商品将原核微生物改造成生产有用代谢产物的反应 将原核微生物改造成生产有用代谢产物的反应 器，生产许多重要的生物产品 细胞工程技术+基因工程技术， 细胞工程技术 基因工程技术，克隆生物产品 基因工程技术 的编码基因，在宿主细胞中进行表达。 的编码基因，在宿主细胞中进行表达。 降低成本，提高药效、 降低成本，提高药效、产量

微生物细胞工程的应用

技术策略目的基因的获得：基因组 文库， 目的基因的获得：基因组DNA文库，cDNA 文库 文库， 扩增， 文库，PCR扩增，化学合成法 扩增DNA/RNA提取，酶解，转化 提取，酶解， 提取 目的DNA的筛选：制作探针，从基因组 的筛选： 目的 的筛选 制作探针，从基因组DNA文 文 库或cDNA文库中筛选出目的 文库中筛选出目的DNA 库或 文库中筛选出目的探针制备：根据同源序列 纯化目的蛋白 纯化目的蛋白， 探针制备：根据同源序列/纯化目的蛋白，测定其氨

微生物学假期综合教学实习

实习时间： 2013年 6 月 25 日 开始

实习班级： 应技1101-1102 人

生命科学技术学院微生物教研室

微生物教学实习基本实验流程

第 配制牛肉膏固体培养基、3倍和单倍乳糖发酵液， 一准备无菌水及各种器皿、器材 天

）

灭菌

采集样品

（

第按要求做10倍梯度稀释

二

天

）配制伊红美测样品的细菌总数： 乳糖培养基初发酵试验：

样品的稀释液涂布按实验要求将稀释液接入兰固体和E.C液 牛肉膏平板 3倍、单倍乳糖发酵培养液 体培养基

37OC培养 37OC培养 灭菌

数平板上菌落看乳酸发酵 倒伊红美兰平板 （数，计算样品的细结果，查MPN表 第菌总数 三 检验乳酸发酵管中产酸产气的样品天 ）

伊红美兰平板划线 接E.C管

37OC培养 44.5OC培养

（挑有金属光泽、看结果，鉴定是 第

无光泽的菌落 否有粪大肠杆菌 四

天接单倍乳糖发酵管 革兰氏染色 ）

37OC培养

看复发酵结果 （ 第 综合本实验的六项结果（细菌总数、乳糖管初发酵（MPN）、伊红美兰平板鉴定、 五E.C平板鉴定、革兰氏染色、乳糖复发酵），写出实验报告 天清洗器材，并做好室内清洁。 ） （

微生物学综合教学实习

学习目

第四章 病毒

1 病毒具有哪些特点？病毒壳体有哪几种对称类型？

答：①体积微小 ②无完整的细胞结构，主要成分是核酸跟蛋白质 ③严格活细胞内寄生 ④对干扰素敏感，对抗生素不敏感 ⑤繁殖方式是复制，且具有感染性；有螺旋对称型、二十面体对称型、复合对称型。

2 什么是病毒的一步生长曲线？包括几个期？各有何特点？

答：主要以烈性噬菌体为例，一步生长曲线是定量描述烈性噬菌体生长规律的曲线，反映了每种噬菌体的三个重要的特征参数：潜伏期、裂解期的长短及裂解量。包括潜伏期、裂解期和平稳期，潜伏期细胞正处于复制噬菌体核酸和合成蛋白质衣壳的阶段，裂解期宿主菌迅速裂解、溶液中噬菌体颗粒急速增加的阶段，平稳期宿主细胞已经全部裂解，溶液中噬菌体效价达到最高峰的时期。

3 以噬菌体为例，说明病毒的增殖过程。

答：①吸附和侵入：噬菌体感染细菌时，其尾部为吸附器官，能识别宿主菌表面的特殊受体，然后分泌酶类溶解细胞壁，使细胞壁出现小孔，讲头部的核酸注入宿主菌内，蛋白质外壳留在宿主菌细胞外；②生物合成：进入宿主菌内的噬菌体核酸，首先转录翻译产生早期蛋白，进行晚期转录并复制子代核酸，再转录产生噬菌体的结构蛋白，子代核酸和蛋白质按一定程序装配成完整的子代噬菌体颗粒；③当宿主菌细胞

第四章 病毒

1 病毒具有哪些特点？病毒壳体有哪几种对称类型？

答：①体积微小 ②无完整的细胞结构，主要成分是核酸跟蛋白质 ③严格活细胞内寄生 ④对干扰素敏感，对抗生素不敏感 ⑤繁殖方式是复制，且具有感染性；有螺旋对称型、二十面体对称型、复合对称型。

2 什么是病毒的一步生长曲线？包括几个期？各有何特点？

答：主要以烈性噬菌体为例，一步生长曲线是定量描述烈性噬菌体生长规律的曲线，反映了每种噬菌体的三个重要的特征参数：潜伏期、裂解期的长短及裂解量。包括潜伏期、裂解期和平稳期，潜伏期细胞正处于复制噬菌体核酸和合成蛋白质衣壳的阶段，裂解期宿主菌迅速裂解、溶液中噬菌体颗粒急速增加的阶段，平稳期宿主细胞已经全部裂解，溶液中噬菌体效价达到最高峰的时期。

3 以噬菌体为例，说明病毒的增殖过程。

答：①吸附和侵入：噬菌体感染细菌时，其尾部为吸附器官，能识别宿主菌表面的特殊受体，然后分泌酶类溶解细胞壁，使细胞壁出现小孔，讲头部的核酸注入宿主菌内，蛋白质外壳留在宿主菌细胞外；②生物合成：进入宿主菌内的噬菌体核酸，首先转录翻译产生早期蛋白，进行晚期转录并复制子代核酸，再转录产生噬菌体的结构蛋白，子代核酸和蛋白质按一定程序装配成完整的子代噬菌体颗粒；③当宿主菌细胞

天津科技大学微生物ppt课件

第五章 微生物的营养

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本章内容第一节，微生物的化学组成和营养要求

第二节，微生物的营养类型

第三节，营养物质进入细胞的方式第四节，培养基

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第一节 微生物细胞的化学组成和营养要求一、微生物细胞的化学组成水(70%-90%) 微生物细胞 干物质 有机物 蛋白质、多糖、 脂、核酸、维生 素、有机酸等及 其降解产物 微生物、动物、植物之间存在“营养上的统一性” 无机物(盐)

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细胞化学元素组成：

主要元素：碳、氢、氧、氮、磷、硫 、钾、镁、钙、铁； 微量元素：锌、锰、钠、氯、钼、硒、钴、铜、钨、镍、硼等。

这些化学元素都来自胞外环境。

微生物细胞利用这些化学元素物质制造其细胞物质和组 分，并进一步将它们组织成为细胞结构。

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营养：微生物在其生长过程中获取生命活动所需的能量和结构 物质的生理过程。

营养物质：外界环境可为细胞提供结构组分、能量、代谢调节物质 和良好生长环境的化学物质。

概念区分：营养物质是微生物生存的物质基础，而营养是生物维持 和延续其生命形式的一种生理过程。

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二、微生物的营养要素及其生理功能微生物

微生物细胞的结构与功能

第三章 微生物细胞的结构与功能

在有细胞构造的微生物中，按其细胞，尤其是细胞核的构造和进化水平上的差别，可把它们分为原核微生物和真核微生物两个大类。近年来正在越来越深入研究的古细菌

（archaebacteria）或古生菌（archaea），尽管其在进化谱系上与真细菌（eubacteria）和真核生物相互并列，但其在细胞构造上却与真细菌较为接近，同属于原核生物。因此，有关古生菌细胞构造和功能的内容，拟放在原核微生物一节中加以讨论。

第一节 原核微生物

原核微生物是指一大类细胞核无核膜包裹，只有称作核区(nuclear region)的裸露DNA的原始单细胞生物，包括真细菌和古生菌两大群。真细菌的细胞膜含由酯键连接的脂类，细胞壁中含特有的肽聚糖（无壁的枝原体除外），DNA中一般没有内含子（但近年来也有例外的发现）。细菌、放线菌、蓝细菌、枝原体、立克次氏体和衣原体等都属于真细菌。以下就以最常见的细菌作主要代表详细阐述原核生物细胞的各部分构造和功能。

细菌细胞的模式构造见图3-1。其中把一般细菌都有的构造称一般构造，而把部分细菌具有的或一般细菌在特殊环境下才有的构造称为特殊构造。

图3-1 细菌细胞构造模式图

一、细胞壁

细胞壁（cell w

微生物细胞的结构与功能

第三章 微生物细胞的结构与功能

在有细胞构造的微生物中，按其细胞，尤其是细胞核的构造和进化水平上的差别，可把它们分为原核微生物和真核微生物两个大类。近年来正在越来越深入研究的古细菌

（archaebacteria）或古生菌（archaea），尽管其在进化谱系上与真细菌（eubacteria）和真核生物相互并列，但其在细胞构造上却与真细菌较为接近，同属于原核生物。因此，有关古生菌细胞构造和功能的内容，拟放在原核微生物一节中加以讨论。

第一节 原核微生物

原核微生物是指一大类细胞核无核膜包裹，只有称作核区(nuclear region)的裸露DNA的原始单细胞生物，包括真细菌和古生菌两大群。真细菌的细胞膜含由酯键连接的脂类，细胞壁中含特有的肽聚糖（无壁的枝原体除外），DNA中一般没有内含子（但近年来也有例外的发现）。细菌、放线菌、蓝细菌、枝原体、立克次氏体和衣原体等都属于真细菌。以下就以最常见的细菌作主要代表详细阐述原核生物细胞的各部分构造和功能。

细菌细胞的模式构造见图3-1。其中把一般细菌都有的构造称一般构造，而把部分细菌具有的或一般细菌在特殊环境下才有的构造称为特殊构造。

图3-1 细菌细胞构造模式图

一、细胞壁

细胞壁（cell w

环境因素 对微生物生长的影响

班级：食品科学与工程102班

指导老师：郭玉宝 学号：3100401214 姓名：何月

实验目的：

1、了解抗生素对微生物生长的影响，学习抗菌谱实验的基本方法。

2、了解常用化学消毒剂对微生物生长的影响。 实验原理：

微生物的生长繁殖受外界因素的影响。物理，化学，生物及营养等不同环境因素影响微生物生长繁殖的机制不同，而，不同类型微生物对同一环境因素的适应能力也有差别。 1、生物因素

在自然界中普遍存在网速间的颉颃现象，许多微生物可以产生抗生素，能选择性的一致或杀死其他微生物。不同抗生素的抗菌谱是不同的。当滤纸条上的抗生素溶液在琼脂平板上向四周扩散后可形成抗生素浓度由高到低的梯度，将不同试验菌与滤纸条划线接种。培养后，根据抑菌带的长短可判断出该抗生素对不同试验菌生长的影响程度，初步确定其抗菌谱。 2、化学消毒剂

常用的化学消毒剂包括有机溶剂、重金属盐、卤族元素及其化合物。燃料和表面活性剂。 实验器材： 1、菌种

大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、枯草芽孢杆菌 2、培养基

牛肉膏蛋白胨琼脂培养基 3、溶液和试剂

青霉素溶液、无菌生理盐水、2.5%碘酒、5%石碳酸、1%来苏尔、75%乙醇、0.25%新洁尔灭 4、仪器和其他用品

一，芽孢具有强抵抗性的原因：

某些细菌在它的生活史中的某个阶段或某些细菌在它遇到不良环境时，在其细胞内形成一个内生苞子叫芽孢。 1， 含水量下降，蛋白质凝固点提高，受热不易变形。 2， 形成了厚而致密的芽孢壁，渗透性降低，代谢活力随之降低。使其进入休眠状态。 3， 芽孢含有耐热性较强的酶。 4， 合成了一种特有的耐热芽孢成分—2.6吡啶二羧酸（DPA）。 性质：不是一种繁殖方式，而是一种休眠体。

二，原核微生物和真核微生物各自特点及代表生物： 1， 原核微生物的核很原始，发育不全，只是DNA链高度折叠形成的一个核区，没有核膜，核质裸露，与细胞质没有明显界线，叫拟核或似核。原核微生物没有细胞器，只有由细胞质膜内陷形成的不规则泡沫结构体系，如间体和光合作用片层及其他内折，也不进行有丝分裂。原核微生物包括古菌，细菌，蓝细菌，放线菌，立克次氏体，支原体，衣原体和螺旋体。 2， 真核微生物有发育完好的细胞核，核内有核仁和染色质。其有核膜将细胞核和细胞质分开，使两者有明显的界线，其有高度分化的细胞器。如线粒体，中心体，高尔基体，内质网，溶酶体，和叶绿体等。其进行有丝分裂，真核微生物包括除蓝细菌以外的藻类，酵母菌，霉菌，伞菌，原生动物，微型后生动物等。