第十三章微生物物种多样性
微生物在营养类型、酶系统、营养物质的吸收利用、生态环境等方面呈现其独特性。
目前采用分子生物学实验技术以16S rRNA（原核生物）、18S rRNA（真核生物）、DNA和蛋白作为系统发育的指示物进行自然界中生物系统发育研究。
本章重点介绍原核微生物（真细菌、古生菌）和真核微生物（真菌、黏菌、单细胞藻类、原生动物）多样性。
第一节真细菌的多样性
一真细菌系统发育总观
自然界中所有微生物被分成细菌、古生菌、真核生物3个域domain，古生菌和真核生物具有共同祖先，细菌与古生菌亲缘关系不如前两者密切。细菌域比其他的域都更早出现。
在每一个特定系统发育类群中的大多数或者所有生物的rRNA中都有一段保守的寡核苷酸特征性序列oligonucleotide signature sequence。
通过16SrRNA序列分析揭示出不同细菌本身保守的16 S rRNA寡核苷酸序列是识别系统发育的标记。据此可将《伯杰氏系统细菌学手册》第一版中真细菌23个门归纳成细菌系统发育的12个独特类群。类群1 紫色光合细菌及其有关细菌
目前类群1称为变形细菌protebacterium （变形杆菌门）是细菌中包括的属最多且在生理特性上最具有多样性，由α、β、γ、δ和ε5个纲组成。其中能进行光合作用的紫色细菌包括在α、β、γ三个纲中，有机化能营养属（埃希氏菌属、假单胞菌属、醋单胞菌属）和无机化能营养属（硝化杆菌属、亚硝化单胞菌属、贝日阿托氏菌属）的一些菌也包含在这三个纲。δ和ε只包含菲光和作用的细菌。
所有的肠道细菌、大多数假单胞菌、自生和共生固氮细菌、大多数化能无机营养细菌在形态、生理和生态分布的表型上与紫色细菌明显不同，但在系统发育上却有关系。
由紫色细菌谱系可引伸出各种差异大的重要细菌。
16SrRNA序列分析表明 AAAUUGG序列可鉴别α纲的紫色细菌；
CYUUACACAUG 是β纲序列特征；
ACUAAAACUCAAAG 位于大多数δ纲紫色细菌的16 SrRNA中，尚未发现γ和ε纲的特征序列。
类群2 绿硫细菌（绿菌门）有独特的光合色素（菌绿素c或d）、绿色体、自养代谢，绿菌属的所有种均不运动，仅绿滑菌属滑行云运动，与其他细菌之间缺乏密切的系统发育关系，AUACAAUG是其特征标记。
类群 3 无硫绿细菌（绿曲菌门）包括两个非光合作用属，滑柱菌属、高温微菌属，是细菌中古老独特的谱系，CCUAAUG标记
类群4 蓝细菌（蓝细菌门）目前分类仍注重于形态指标，AAUUUUYGG
类群5 浮霉状菌属-小梨形菌属（浮霉状菌门）自然界自由生活时，多以柄或固着器附着在基物表面。与其他细菌十分不同，是细菌主要分支，CUUAUUGG
类群6 螺旋体（螺旋体菌门）包括自由生活无致病性螺旋体属、寄生并致病疏螺旋体属、密螺旋体。根据形态和运动方式归为一类，AAUCUUG，UCACACYACYG则是大多数螺旋体特征序列。
类群7 拟杆菌属-黄杆菌属（拟杆菌门）是G-菌主要的系统发育系。
类群8 衣原体Chlamydia（衣原体门）只包括专性胞内寄生的种，如引起性病和沙眼的pathogen。该类群与浮霉状菌属共同特点是：细胞壁均缺乏肽聚糖成分。
类群9 异常球菌属–栖热菌属仅包括G+、高度抗辐射异常球菌属、G-、化能有机营养、嗜热的栖热菌属。
两个属共性是有非典型细胞壁，cell well 中肽聚糖的二氨基庚二酸为鸟氨酸所取代。CUUAAG
类群10 G+杆状、球状的G+包括形成芽孢的细菌、乳酸菌、棒杆菌、放线菌、大多厌氧和好氧的球菌，还包括无细胞壁的支原体。支原体在系统发育上可看做是无细胞壁的梭菌。某些光合细菌也与该类群有关，G+ 根据rRNA序列分析可将G+分为两个主要类别：相对低（G+C）mol %和高（G+C）mol %的。后者的标记序列为CUAAAACUCAAAG，前者还没发现。
类群11 栖热袍菌属-栖热腔菌属，仅含有两个属都是嗜高温细菌，前者最适温度为80℃，二者都位于生物总系统发育树根部，为早期生物都是嗜热这一假说提供了有力证据。
类群12 产液菌属-氢杆菌属仅包括极端嗜热产液菌属（仅发现一个种嗜火产液菌）和氢杆菌属（仅俩种嗜酸氢杆菌、嗜热氢杆菌）。前者最适生长温度85℃最高90，后者79-75℃，最高80。氢杆菌专性化能无机营养、只能氧化氢，在细菌系统发育树中位于最根部，嗜热、能氧化氢、行无计划能营养的细菌发现，进一步支持了地球上最早的细菌是超嗜热的论点。
通过rRNA序列分析结果，可明显看出细菌系统发育中至少分为12个类群，其中最大的类群是紫色细菌（变形细菌），包括大部分G-菌，另一个重要的大群包括大部分G+菌。
二真细菌的主要类型
真细菌主要类型进一步划分，按照《伯杰氏系统细菌学手册》（1984-1989）
1 G-细菌（变形杆菌）这是原核生物中种类最多的一类细菌。细胞形态和排列接单，横向二分裂，
运动的种自由游动，化能有机营养，主要生长方式为异样，有些种在氢气环境中可自养。多为腐生菌，也有寄生菌。寄生菌中有的是条件致病菌，有的高度致病。
（1）螺旋体（螺旋体门）菌体细长、弯曲呈螺旋状，其细胞主体为细胞质和核区，细胞外周为细
胞质膜和细胞壁，形成原生质柱。螺旋状原生质柱外缠绕周质鞭毛，也称轴丝。轴丝与原生质柱由3层膜包围，称为外鞘outer sheath。根据形态、生理特性、致病性和生态环境螺旋体分为13个属。
（2）螺旋状或弧状的G-细菌这类细菌成螺旋状或弧状，具有典型细菌鞭毛、化能有机营养，大
多数不能利用糖类，有的种可在含有H
2、CO
2
、O
2
的混合气体中自养生长，偶的可在微氧条件下固氮。
有9个属，分布在δ和ε变形菌纲中。螺、水螺、弯曲杆、螺杆、海洋螺、固氮螺、草螺、蛭弧菌属，其中蛭弧菌属中有一类特别的蛭弧菌，可以寄生在另外一些菌体上，利用寄主的细胞质组分作为营养、生长发育，也可无寄主生存。
蛭弧菌生活史：蛭弧菌的生活史有两个阶段。既有自由生活的、能运动、不进行增殖的形式；又有在特定宿主细菌的周质空间内进行生长繁殖的形式。这两种形式交替进行。P 363
（3）G-的杆菌和球菌，都能利用氧作为最终电子受体进行严格呼吸产能代谢。
性。卫生细菌学长以“大肠杆菌群数”“细菌总数”作为饮水、牛奶、食品等卫生检定标准，我国指标是生活饮用水细菌总数不得超过100个/ml，1000ml不得超过3个。
（4）支原体、立克次氏体和衣原体
1）支原体又称类菌质体，介于一般细菌与立克次氏体之间的原核生物，因最早从患胸膜肺炎的牛
体分离，故称类胸膜肺炎微生物PPLO，突出特征是不含细胞壁，只有细胞膜，典型菌落像“油煎荷包蛋”，除肺炎支原体外，一般不使人致病，但能引起禽畜病害。采用活组织细胞培养病毒或体外组织细胞培养时，常被支原体污染，光学显微镜观察不到，现常用含有琼脂量少的培养基直接培养法、
DNA荧光染色法、探针杂交法和PCR检测法等监察。在组织培养细胞中事先加入新霉素或卡那霉素抑制支原体生长，可防其感染。
2）立克次氏体一类严格的活细胞内寄生的原核微生物。美国医生H.T.Ricketts 1909发现于斑疹
伤寒的病原体，并因此而牺牲，主要以节肢动物为媒介，寄生于其消化管表皮细胞中，通过节肢动物叮咬和排泄传播给人和其他动物。能引起流行性斑疹伤寒、恙虫热、Q热等严重疾病，且多为人兽共患病原体。
3）衣原体介于立克次氏体和病毒之间、能透过细菌过滤器、专性活细胞内寄生的一类原核微生物。
在宿主细胞内生长繁殖具有独特的生活周期，即存在原体和始体两种形态：
A具有感染性的原体通过胞饮作用进入宿主细胞，被宿主细胞膜包围形成空泡，原体逐渐增大称为始体；
B 始体无感染性，但能在空泡中以二分裂方式反复繁殖，形成大量新的原体，积累于细胞质内称为各种形状的包涵体inclusion body，宿主细胞破裂释放出的原体则感染新的细胞。
衣原体广泛寄生于人类、哺乳动物、鸟类，仅少数致病，如人类沙眼衣原体、鸟的鹦鹉热衣原体，有的是人畜共患病原体。1956年我国微生物学家汤飞凡等用鸡胚卵黄囊接种法，首次成功分离培养沙眼衣原体，现衣原体可用多种细胞培养。
2 G+菌是细菌中重要一大类，细胞形状多为球形、杆状、多数规则，排列呈单个、成对、成链或称分支菌丝。
（1）G+ 球菌球形、有机营养和不形成芽孢仅仅是其共同形态学和生理特征
（2）产芽孢的G+杆菌和球菌（芽孢杆菌纲）该类菌在细菌生活周期中产生芽孢，芽孢是细菌休眠器官，是细菌细胞物质功能上的分化现象，芽孢产生后从细胞中脱离出来，遇到合适环境会萌发成一个新细菌，细胞数量并未增加，故芽孢不是繁殖器官。
1）芽孢杆菌属细胞杆状，内生一个芽孢，好氧或兼性厌氧，化能有机营养类型。氧是
最终电子受体。
枯草芽孢杆菌是代表种，除作为细菌生理学研究外，也是重要的工业生产用菌种，可生产蛋白酶、淀粉酶；
属内地衣芽孢杆菌可用于生产碱性蛋白酶、甘露聚糖酶和柑菌肽，（畜用抗生素，可杀灭动物肠道中G+致病菌）；
炭疽芽胞杆菌是人和动物的致病菌，可引起皮肤炭疽、肺炭疽、肠炭疽等；
致病菌；
多粘芽孢杆菌可产生多粘菌素，用于杀灭家畜、家禽肠道中的G
-
蜡状芽孢杆菌是工业发酵中常见污染菌，也引起人的胃肠炎；
苏云金芽孢杆菌的伴孢晶体可杀死农业害虫；
幼虫芽孢杆菌、日本甲虫芽孢杆菌是昆虫致病菌；
球形芽孢杆菌可杀灭蚊子幼虫。
2）梭状芽孢杆菌属杆状形成椭圆形或球形芽孢，芽孢常使菌体膨大成鼓槌状、梭状。多为专性厌氧，化能有机营养类型。丙酮丁醇梭菌是工业上采用发酵法产生丙酮丁醇的菌种。
3）芽孢八叠球菌属八叠球状，严格好氧，化能有机营养，大多生长需要生长因子
（3）G+杆菌分为低G+C含量的G+菌和高G+C含量的G+菌
3 光合细菌 自然界中以光合作用产能的细菌根据其所含光合色素和电子供体的不同而分为产氧光
合细菌（蓝细菌和原绿菌）和不产氧光合细菌（紫色细菌和绿色细菌）。
（1）蓝细菌 有叶绿素a 、以水作为供氢体和电子供体、通过光合作用将光能转变成化学能、同化
CO 2为有机物的光合细菌，曾被称为蓝藻。
不含核膜、无有丝分裂器、细胞壁含有二氨基庚二酸的肽聚糖和脂多糖层构成； 革兰氏染色阴性，分泌黏液层、荚膜或形成鞘衣，细胞内含70S 核糖体；
虽有叶绿素的光合色素但没叶绿体，进行光合作用的是含有叶绿素a 、β-胡萝卜素、类胡萝卜素、藻胆素（包括藻蓝素和藻红素）的类囊体。 这些特征与原核生物相近，故为细菌家族。
藻蓝素占优势的色素使细胞呈现特殊的蓝色，故而得名为蓝细菌。按形态分为5大类群，29属。蓝细菌细胞最小的聚球蓝细菌属直径0.5-1微米，大颤蓝菌属可超过60微米。
蓝细菌营养极为简单，不需维生素，以硝酸盐或氨为N 源，多数能固氮，在水稻中培养蓝细菌可保持和提高土壤肥力。一些实验表明将蓝细菌作为食物对肝硬化、贫血、白内障、青光眼及胰腺炎、糖尿病、肝炎有一定辅助治疗效果。
蓝细菌可能是地球上第一个产氧的光合生物，对地球从无氧到有氧环境的转变、真核生物的进化起着里程碑式的作用。
（2）紫色细菌 含有菌绿素和类胡萝卜素、能光合作用、光合内膜多样、以硫化物或硫酸盐作为电
子供体、沉积硫的光能自养型细菌。因含有不同类型类胡罗卜素故细胞培养液呈紫色、红色、橙褐色或黄褐色，故称为紫色细菌。
红螺菌属、红假单胞菌属、红微菌属，均属于α-变形杆菌纲,曾被认为不能利用硫化物还原CO 2，称为非硫紫色细菌，后发现大多可利用低浓度硫化物，故又归为紫色硫细菌。
4 化能无机营养细菌 从氧化无机物中获取能量，以CO 2为唯一碳源，称之为化能无机营养细菌，
5 有附属物、无附属物芽殖和非芽殖细菌
有些细菌在细胞表面产生细胞质性突起物，如柄、菌丝等，内含细胞质外具细胞壁，称为附属物。这
主要内容大豆的结构与成分?传统豆制品的生产?豆乳制品?豆乳粉及豆浆晶的生产?大豆低聚糖的制取及应用?大豆中生物活性成分的提取及应用?大豆加工副产品的综合利用? 大豆的结构与成分第一节一、大豆子粒的形态结构及组成? 二、大豆的主要化学成分?碳水
化合物1.? 大豆中的可溶性碳水化合物?人 体内的的消化酶不能分解水苏糖、棉子糖，但它们是人体肠道内有益菌-双歧杆菌的增殖因子，对人体生理功能提高有很好的 作用。大豆中的不溶性碳水化合物?果胶质、纤维素纤维有延缓 食物消化吸收的功能，可以降低对糖、。保健功能中性脂肪和胆 固醇的吸收，对人体产生 2.蛋白质?分为清蛋白和球
蛋白，其中球蛋白占到90%左右，球蛋白中7S和11S 球蛋白之和占总蛋白含量的70%以上。3.脂肪?。18%大豆中脂肪含量约为 4.大豆中的酶及抗营养因子脂 肪氧化酶：对食品影响作用：一是改善面粉色泽，?强化面筋蛋白质的作用，二是产生不良风味。尿素酶：大豆中抗营养因子，含量较高，受热失去活?性；淀粉分解酶和蛋白分解酶：豆粕中；?；，活性丧失90%20min℃：胰蛋白酶抑制剂100处理?：受热失活。
细胞凝集素?． 5.大豆中的微量成分无机盐?十余种，通常是含有钙、磷、铁、钾等的无机盐类。维生素?水溶性维生素为主，脂溶性很少。皂苷?抗营又称皂甙或皂素，具有溶血性和毒性，通常视为，但研究表明其对人体并无生理上的障碍作用，养成分反而有抗炎症、抗溃疡和抗过敏的功效。． 6.大豆中的味成分（1）脂肪族羰基化合物（2）芳香族羰基化合物（3）挥发性脂肪酸（4）挥发性
胺（5）挥发性脂肪醇（6）酚酸7.有机酸、异黄酮异黄酮抗氧化。柠檬酸、醋酸、延胡索酸等。．三、大豆蛋白质的性质?溶解性1. 四、大豆蛋白质的变性?由于物理、化学条件的改变使大豆蛋白质分子的内部结构、物理性质、化学性质和功能性质随之改变的现象称为大豆蛋白质的变性。1.酸碱引起的大豆蛋白的变性处于极端的酸性和碱性条件下的蛋
微生物习题集 第一章绪论 一、术语或名词 1．微生物(microorganism) 因太小，一般用肉眼看不清楚的生物。这些微小生物包括：无细胞结构不能独立生活的病毒、亚病毒(类病毒、拟病毒、朊病毒)；具原核细胞结构的真细菌、古生菌以及具真核细胞结构的真菌(酵母、霉菌、蕈菌等)、单细胞藻类、原生动物等。但其中也有少数成员是肉眼可见的。 2．微生物学(microbiology) 研究肉眼难以看清的称之为微生物的生命活动的科学，分离和培养这些微小生物需要特殊技术。 3．分子微生物学(molecularmicrobiology) 在分子水平上研究微生物生命活动规律的科学。 4．细胞微生物学(cellularmicrobiology) 重点研究微生物与寄主细胞相互关系的科学。 5．微生物基因组学(microbic genomics) 研究微生物基因组的分子结构、信息含量及其编码的基因产物的科学。 6．自生说(spontaneousgeneration) 一个古老的学说，认为一切生命有机体能够从无生命的物质自然发生的。 7．安东·列文虎克(AntonyvanLeeuwenhoek，1632—1723) 荷兰商人，他是真正看见并描述微生物的第一人，他利用自制放大倍数为50～300倍的显微镜发现了微生物世界(当时被称之为微小动物)，首次揭示了一个崭新的生物世界——微生物界。 8．路易斯·巴斯德(LouisPasteur，1822—1895) 法国人，原为化学家，后来转向微生物学研究领域，为微生物学的建立和发展做出了卓越的贡献，成为微生物学的奠基人。主要贡献：用曲颈瓶实验彻底否定了“自生说”，从此建立了病原学说，推动了微生物学的发展；研究了鸡霍乱，发现将病原菌减毒可诱发免疫性，以预防鸡霍乱病；其后他又研究了牛、羊炭疽病和狂犬病，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；分离到了许多引起发酵的微生物，并证实酒精发酵是由酵母菌引起的，也发现乳酸发酵、醋酸发酵和丁酸发酵都是不同细菌所引起的，为进一步研究微生物的生理生化和工业微生物学奠定了基础。 9．罗伯特．柯赫(Robert Koch，1843—1910) 德国人，著名的细菌学家，曾经是一名医生，对病原细菌的研究做出了突出的贡献：A具体证实了炭疽病菌是炭疽病的病原菌；B分离、培养了肺结核病的病原菌，这是当时死亡率极高的传染性疾病，因此柯赫获得了诺贝尔奖；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——柯赫氏定律。他也是微生物学的奠基人。 10．伍连德(1879—1960) 我国广东香山人，著名公共卫生学家，我国海港检疫创始人。他用微生物学理论和技术对鼠疫和霍乱的病原进行研究和防治，在中国最早建立起卫生防疫机构，培养了第一支预防鼠疫的专业队伍，在他的领导和组织下，有效地战胜了1910—1911和1920—1921年间我国东北各地鼠疫的大流行，被国际上誉为著名的防疫专家，世界鼠疫会议1911年4月在我国沈阳举行时，他任大会主席和中国首席代表。著有“论肺型鼠疫”、“鼠疫概论”和“中国医史”等。 11．汤飞凡(1879—1958) 我国湖南醴陵人，著名的医学微生物学家，在医学细菌学、病毒学和免疫学等方面的某些领域做出·了显著的贡献，特别是首次应用鸡胚卵黄囊接种法从病人的眼结膜刮屑物中分离、培养沙眼衣原体的成功，确证了沙眼衣原体的存在，为世界上首创，成为医学微生物学方面的重大成果。 12．SARS Severe Acute Respiratory Syndrome的简称，严重急性呼吸道综合征，即我国称为的非典型肺炎，也简称为非典。 二、习题 填空题 1．微生物与人类关系的重要性，你怎么强调都不过分，微生物是一把十分锋利的双刃剑，它们在给人类带来的同时也带来。 2．1347年的一场由引起的瘟疫几乎摧毁了整个欧洲，有1／3的人(约2 500万人)死于这场灾难。 3．20XX年SARS在我国一些地区迅速蔓延，正常的生活和工作节奏严重地被打乱，这是因为SARS有很
微生物习题集 第一章绪论 选择题(4个答案选1) 1．当今，一种新的瘟疫正在全球蔓延，它是由病毒引起的( )。 A 鼠疫 B 天花 C 艾滋病(AIDS) D 霍乱 2．微生物在整个生物界的分类地位，无论是五界系统，还是三域(domain)系统，微生物都占据了( )的“席位”。 A 少数 B 非常少数 C 不太多 D 绝大多数 3．微生物学的不断发展，已形成了基础微生物学和应用微生物学，它又可分为( )的分支学科。 A 几个不同 B 少数有差别 C许多不同 D4个不同 4．公元9世纪到10世纪我国已发明( )。 A曲蘖酿酒 B用鼻苗法种痘 C烘制面包D酿制果酒 5．安东·列文虎克制造的显微镜放大倍数为( )倍，利用这种显微镜，他清楚地看见了细菌和原生动物。 A50—300 B10左右 C2—20 D500～1 000 6．据有关统计表明，20世纪诺贝尔奖的生理学或医学奖获得者中，从事微生物问题研究的就占了( ) 。 A1／10 B2／3 C1／20 D1／3 7．巴斯德为了否定“自生说”，他在前人工作的基础上，进行了许多试验，其中著名的( )无可辩驳地证实：空气中确实含有微生物，它们引起有机质的腐败。 A厌氧试验 B灭菌试验 C曲颈瓶试验 D菌种分离试验 8．柯赫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——( )。 A巴斯德原则 B柯赫原则 C 菌种原则 D 免疫原理 9．微生物基因组序列分析表明，在某些微生物中存在一些与人类某些遗传疾病相类似的基因，因此可以利用这些微生物作为( )来研究这些基因的功能，为认识庞大的人类基因组及其功能做出重要贡献。 A 模式生物 B 受体 C 供体 D 突变材料 10．我国学者汤飞凡教授的( )分离和确证的研究成果，是一项具有国际领先水平的开创性成果。 A 鼠疫杆菌 B 沙眼病原体 C 结核杆菌 D天花病毒 是非题 1．微生物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，否则地球上的所有生命将无法繁衍下去。
第十章传染与免疫 1简述宿主对病原菌的防御机制。 答：机体对侵入体内的病原微生物有固有免疫和适应性免疫两种应答方式。病原微生物感染与宿主的免疫状态密切相关，免疫力完全正常的宿主，固有性免疫应答足以将抵达病原微生物清除；而当感染趋向于慢性，或者宿主曾经被致敏，则适应性免疫应答迅速启动。 1.固有性免疫应答模式识别受体固有性免疫应答起始于免疫细胞表面模式识别受体对病原微生物的识别，通过分泌或膜结合受体对微生物进行识别是固有免疫系统的一个重要功能。识别微生物后，固有免疫系统释放杀微生物分子、细胞因子、趋化因子等。吞噬细胞通过膜表面多种受体与病原微生物结合来实现吞噬作用。宿主对真菌的免疫反应依赖于几类激发信号级联反应的跨膜受体。识别这些菌体可促进机体的保护性应答反应，包括对真菌的摄取及杀伤(通过呼吸爆发介导)，以及产生大量的细胞因子和趋化因子包括肿瘤坏死因子、白细胞介素1、白细胞介素6以及粒细胞一单核细胞集落刺激因子等。巨噬细胞许多研究表明，吞噬细胞的数量和功能的下降，是导致宿主对烟曲霉易感的主要因素。吞噬细胞在保护宿主免受烟曲霉感染方面起着重要作用。巨噬细胞作为吞噬细胞系统的一部分，构成了机体抵抗病原微生物侵袭的第一道防线。 2.在固有性免疫机能完好的情况下，T细胞抵抗病原微生物感染的作用是可以忽略的，只有在固有性免疫受损的宿主，适应性免疫应答的重要性才得以体现。目前，对两种类型细胞因子的调节研究较深入，Thl型细胞因子的产生伴随着细胞免疫为主的反应，Th2型细胞因子的产生则有助于以抗体为主的体液免疫。总的来说，抗真菌反应以细胞免疫为主，Thl型有利于对真菌感染的免疫防护。研究中发现，Th2型细胞因子，机体对病原微生物越不易感。对于Thl类细胞引起的保护性免疫反应的机制，目前有一个共识，即在识别病原微生物抗原之后，T细胞活化引起大量细胞因子的释放，增强巨噬细胞和中性粒细胞的杀伤功能。当病原微生物与T细胞、抗原呈递细胞、中性粒细胞共孵育时，对菌丝的杀伤要明显强于T细胞缺席时的效果。 2决定传染结局的三因素是什么？简述三者的相互关系。 答：1 传染源，传播途径，易感人群； 2 传染源是作为传播的起点，没有传染源，就不会有传染病发生； 3 传播途径是病原体传播的媒介，没有这个媒介病原体就不会在传染源和健康人群中传播，比如通过血液传播，消化道传播、呼吸道传播等等。 关系：病原体和宿主免疫力是决定传染结局的关键因素。当病原体致病性弱、宿主的免疫力强时往往导致隐性传染；当病原体致病性强、宿主的免疫力弱时，往往导致显性传染。环境因素在传染中起着间接作用，良好的环境因素有助于增强宿主的免疫力，也有利于限制或切断病原体的传播，因而可以防止传染病的发生；不利的环境因素则导致与其相反的结果。
微生物学考试复习重点 第一章绪论 1、微生物学的定义 微生物学一般定义为研究肉眼难以看清的称之为微生物的生命活动的科学。 2、微生物的种类 ①无细胞结构不能独立生活的病毒、亚病毒因子（卫星病毒、卫星RNA和朊病毒）； ②原核细胞结构的细菌、古生菌； ③真核细胞结构的真菌（酵母菌、霉菌、覃菌等）、单细胞藻类、原生动物等。 3、微生物生命现象的特性和共性 ①微生物具有其他生物不具备的生物学特性、代谢途径和功能； ②微生物具有其他生物共有的基本生物学特性； ③易操作性：微生物具有个体小、结构简单、生长周期短、易大量培养、易变异、重复性强等优势。 4、微生物的发现 荷兰商人安东?列文虎克利用自制的显微镜发现了微生物世界。 5、微生物学发展过程中的重大事件 ①1867：Lister创立了消毒外科； ②1890：Von Behring制备抗毒素治疗白喉和破伤风； ③1892：IV anowsky提供烟草花叶病是由病毒引起的证据； ④1928：Griffith发现细菌转化； ⑤1929：Fleming发现青霉素； ⑥1977：Woese提出古生菌是不同于细菌和真核生物的特殊类群； ⑦1995：第一个独立生活的细菌（流感嗜血杆菌）全基因组序列测定完成； ⑧1996：第一个独立生活的古生菌（詹氏甲烷球菌）基因组测序完成； ⑨1997：第一个真核生物（啤酒酵母）基因组测序完成。 6、微生物学发展的奠基者 ①巴斯德和科赫是微生物学发展的奠基者。 ②巴斯德的贡献 a彻底否定了“自生说”：巴斯德用著名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：巴斯德研究了鸡霍乱，发现将病原菌减毒可诱发免疫性，以预防鸡霍乱病，他为人类防病、治病作出了重大贡献； c证明发酵是由微生物引起的 d其他贡献—巴斯德消毒法和家蚕软化病问题。 ③科赫的贡献 a证明炭疽杆菌是炭疽病的病原菌； b发现肺结核的病原菌； 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用固体培养基分离纯化微生物的技术； e配制培养基。 ④科赫原则 a在每一相同的病例中都出现这种微生物； b要从寄主分离出这样的微生物并在培养基中培养出来； c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； d从实验发病的寄主中能再度分离培养出这种微生物。 第二章微生物的纯培养和显微技术 1、无菌技术的概念 在分离、转接及培养纯培养物时防止其被其他微生物所污染，其自身也不污染操作环境的技术被称为无菌技术。 2、最常用的灭菌方法 高压蒸汽灭菌 3、接种操作 ①接种环在火焰上灼烧灭菌； ②烧红的接种环在空气中冷却，同时打开装有培养物的试管； ③用接种环蘸取一环培养物转移到一装有无菌培养基的试管中，并将试管重新盖好；
微生物学研究生考试大纲 第一章绪论 1. 微生物与我们的生活（利弊） 2.微生物的发现与奠基人 荷兰列文虎克：用自制放大倍数约300倍显微镜观察到微生物的存在 巴斯德的工作 (1) 发现并证实发酵是由微生物引起的彻底否定了“自然发生”学说(3) 免疫学——预防接种(4) 其他贡献：巴斯德消毒法等 柯赫的工作 (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b）配制培养基 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）具体证实了炭疽病菌是炭疽病的病原菌。b）发现了肺结核病的病原菌c）证明某种微生物是否为某种疾病病原体的基本原则——柯赫原则 1 在每一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。 微生物的定义：人肉眼难以看清的微小生物总称。微生物的类群及特点：个体小、结构简、胃口大、食谱广、繁殖快、易培养、数量大、分布广、种类多、级界宽、变异易、抗性强、休眠长、起源早、发现晚、。 微生物的发展历程和发展趋势 发展历程：8000年前早起应用阶段，微生物发现，微生物生理生化阶段（微生物奠基人），现代微生物学（多学科交叉，人类肠道微生物） 发展趋势：多学科交叉、微生物学促进生命科学的发展、我国微生物学的发展、21世纪微生物学的发展趋势：1）微生物基因组；2）环境微生物；3）微生物生命现象的共性与特性；4）多学科交叉；5）人体微生物；6）现代微生物产业。第二章微生物的纯培养和显微技术 一、无菌技术：微生物不被污染且不污染周围环境的技术 二、微生物纯菌种的分离方法： 固体培养基分离微生物纯菌种的技术：涂布平板，平板划线、倒平板和稀释摇管法，最常用且可靠 液体培养基获得纯菌种的方法：稀释不同培养器皿中，95%不长菌，但长出的被认为是纯菌种，不太可靠且很少用。 单细胞分离：在特定显微镜和工具下取得单个细胞，要求细胞个体较大且有特殊工具。 三、微生物保藏技术：不死亡、不污染、不退化 传代培养保藏、冷冻保藏、干燥保藏 四、显微镜和显微技术
一、选择题 A型题 1.下列除哪项外，均为革兰染色的意义 A.细菌的分类 B.选择治疗药物 C.鉴定细菌的依据 D.观察细菌结构 E.与细菌致病性有关 2.不符合脑膜炎球菌送检标本要求的是 A.采集标本注意无菌操作 B.根据该病原菌主要存在部位取材 C.采集标本一般应在使用抗菌药物之前 D.采集的标本要立即送检 E.标本送检过程中要保持低温和干燥 3.不能用于细菌检测的方法是 A.蚀斑测定 B.噬菌体分型 C.细菌素分型 D.聚合酶链反应 E.气液相色谱法 4.从有正常菌群存在的部位所采取的标本应接种在哪种培养基中分离培养病原菌 A.增菌培养基 B.营养培养基 C.选择、鉴别培养基 D.特殊培养基 5.关于直接涂片镜检的叙述，下列哪项是正确的 A.适用与所有细菌感染疾病的初步诊断 B.方法简便易行 C.只适用与形态和染色性上具有特征的病原菌 D.其结果必须结合临床表现方有诊断价 值 E.以上都不是 6.利用细菌生化反应鉴定细菌是根据 A.细菌酶活性差异 B.细菌毒素活性差异 C.细菌酶含量的差异 D.细菌毒素种类的差异 E.细菌分解代谢产物的差异 7.用马血清制备的抗毒素的缺点是 A.制备较困难 B.纯度不高 C.产量低 D.可产生变态反应 E.不易保存 8.丙种球蛋白的优点是 A.来源广 B.易制备 C.易保存 D.含多种微生物的抗体 E.免疫效果好 9.向类毒素中加入佐剂氢氧化铝或磷酸铝便可制成 A.内毒素 B.精致类毒素 C.外毒素 D.神经毒素 E.细胞毒素 10.抗毒素主要用于外毒素所致疾病的治疗和应急预防，但使用异种抗毒素时应注意下列何种问题的发生 A.Ⅰ型超敏反应 B.Ⅱ型超敏反应 C.Ⅲ型超敏反应 D.Ⅳ型超敏反应 E.以上都包括 11.关于血清丙种球蛋白，下列说法正确的是 A.是从正常人血浆中提取的丙种球蛋白 B.是从健康产妇的胎盘血液中提制而成 C.含有种类较单一的抗微生物特异性抗体 D.经长期进行放、化疗的肿瘤不宜使用该制剂 E.以上都正确
第1章绪论 1.1复习笔记 一、微生物和你 微生物是一把十分锋利的双刃剑，它们在给人类带来巨大利益的同时也带来“残忍”的破坏。 1.有利方面 （1）微生物为人类提供很多有用产品，例如：啤酒、抗生素。 （2）微生物参与地球上的物质循环。 （3）微生物为以基因工程为代表的生物技术的发展起到了推动作用。 有害方面 微生物引起的瘟疫会给人类带来毁灭性的灾难。 二、微生物学 研究对象及分类地位 （1）定义 微生物学一般定义为研究肉眼难以看清的称之为微生物的生命活动的科学。 （2）微生物包括的种类 ① 无细胞结构不能独立生活的病毒、亚病毒因子（卫星病毒、卫星RNA和朊病毒）； ② 原核细胞结构的细菌、古生菌； ③ 真核细胞结构的真菌（酵母、霉菌、蕈菌等）、单细胞藻类、原生动物等。 研究内容及分科 微生物学已形成了基础微生物学和应用微生物学，其又可分为许多不同的分支学科，并且还在不断地形成新的学科和研究领域。其主要的分科见图1-1。 (a)基础微生物学
(b)应用微生物学 图1-1 微生物学的主要分支学科 三、微生物的发现和微生物学的发展 微生物的发现 荷兰商人安东·列文虎克利用自制的显微镜发现了微生物世界。 微生物学发展过程中的重大事件 由列文虎克揭示的多姿多彩的微生物世界吸引着各国学者去研究、探索，推动着微生物学的建立和发展，表l—1列出了发展过程中的重大事件。 表1-1 微生物学发展中的重大事件 微生物学发展的奠基者 巴斯德和柯赫是微生物学的奠基人。 （1）巴斯德的贡献 ① 彻底否定了“自生说” 著名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。 ② 免疫学―预防接种巴斯德研究了鸡霍乱，发现将病原菌减毒可诱发免疫性，以预防鸡霍乱病。他为人类防病、治病做出了重大贡献。 ③ 证实发酵是由微生物引起的。 ④ 其他贡献－巴斯德消毒法和家蚕软化病问题。 （2）柯赫的贡献 ① 证实了炭疽病菌是炭疽病的病原菌。 ② 发现了肺结核病的病原菌。
第十三章微生物物种多样性 微生物在营养类型、酶系统、营养物质的吸收利用、生态环境等方面呈现其独特性。 目前采用分子生物学实验技术以16S rRNA（原核生物）、18S rRNA（真核生物）、DNA和蛋白作为系统发育的指示物进行自然界中生物系统发育研究。 本章重点介绍原核微生物（真细菌、古生菌）和真核微生物（真菌、黏菌、单细胞藻类、原生动物）多样性。 第一节真细菌的多样性 一真细菌系统发育总观 自然界中所有微生物被分成细菌、古生菌、真核生物3个域domain，古生菌和真核生物具有共同祖先，细菌与古生菌亲缘关系不如前两者密切。细菌域比其他的域都更早出现。 在每一个特定系统发育类群中的大多数或者所有生物的rRNA中都有一段保守的寡核苷酸特征性序列oligonucleotide signature sequence。 通过16SrRNA序列分析揭示出不同细菌本身保守的16 S rRNA寡核苷酸序列是识别系统发育的标记。据此可将《伯杰氏系统细菌学手册》第一版中真细菌23个门归纳成细菌系统发育的12个独特类群。类群1 紫色光合细菌及其有关细菌 目前类群1称为变形细菌protebacterium （变形杆菌门）是细菌中包括的属最多且在生理特性上最具有多样性，由α、β、γ、δ和ε5个纲组成。其中能进行光合作用的紫色细菌包括在α、β、γ三个纲中，有机化能营养属（埃希氏菌属、假单胞菌属、醋单胞菌属）和无机化能营养属（硝化杆菌属、亚硝化单胞菌属、贝日阿托氏菌属）的一些菌也包含在这三个纲。δ和ε只包含菲光和作用的细菌。 所有的肠道细菌、大多数假单胞菌、自生和共生固氮细菌、大多数化能无机营养细菌在形态、生理和生态分布的表型上与紫色细菌明显不同，但在系统发育上却有关系。 由紫色细菌谱系可引伸出各种差异大的重要细菌。 16SrRNA序列分析表明 AAAUUGG序列可鉴别α纲的紫色细菌； CYUUACACAUG 是β纲序列特征； ACUAAAACUCAAAG 位于大多数δ纲紫色细菌的16 SrRNA中，尚未发现γ和ε纲的特征序列。 类群2 绿硫细菌（绿菌门）有独特的光合色素（菌绿素c或d）、绿色体、自养代谢，绿菌属的所有种均不运动，仅绿滑菌属滑行云运动，与其他细菌之间缺乏密切的系统发育关系，AUACAAUG是其特征标记。 类群 3 无硫绿细菌（绿曲菌门）包括两个非光合作用属，滑柱菌属、高温微菌属，是细菌中古老独特的谱系，CCUAAUG标记 类群4 蓝细菌（蓝细菌门）目前分类仍注重于形态指标，AAUUUUYGG 类群5 浮霉状菌属-小梨形菌属（浮霉状菌门）自然界自由生活时，多以柄或固着器附着在基物表面。与其他细菌十分不同，是细菌主要分支，CUUAUUGG 类群6 螺旋体（螺旋体菌门）包括自由生活无致病性螺旋体属、寄生并致病疏螺旋体属、密螺旋体。根据形态和运动方式归为一类，AAUCUUG，UCACACYACYG则是大多数螺旋体特征序列。 类群7 拟杆菌属-黄杆菌属（拟杆菌门）是G-菌主要的系统发育系。 类群8 衣原体Chlamydia（衣原体门）只包括专性胞内寄生的种，如引起性病和沙眼的pathogen。该类群与浮霉状菌属共同特点是：细胞壁均缺乏肽聚糖成分。 类群9 异常球菌属–栖热菌属仅包括G+、高度抗辐射异常球菌属、G-、化能有机营养、嗜热的栖热菌属。
第十一章微生物分类与鉴定 一、名词解释 种（species）新种（species nova，sp.nov或nov sp.）培养物(culture)型(form或type)菌株(strain)数值分类法 二．填空 1、1969年R.H.Whittaker 将生物界分成了五界，分别是、、、 和。 2、细菌的分类单元分为七个基本的分类等级，由上而下依次为、、、 、、、。 3、生物分类的传统指标为、和。 4、形态学特征始终被用作微生物分类和鉴定的重要依据之一，其主要原因为和。 5、分类学的内容包括、和三部分，目前进行细菌分类和鉴定的重要参考书目是。 6、微生物分类和鉴定的特征包括和，其中对鉴定微生物的系统发育有决定性作用，而可作为判断亲缘关系的参考而且对以实用为目的的分类鉴定仍有重要价值。 7、和是目前通过直接比较基因组进行生物分类最常用的两种方法。 8、1978年，Woese等提出新的生物分类概念，根据16SrRNA的碱基序列将生物清晰地划分为三原界，即、和。 9、对微生物命定学名的表示方法分与两种。 10、研究表明：当两个菌株DNA的非配对碱基超过时，DNA-DNA杂交往往不能形成双链。 三、判断题 1、具有相同G+C含量的生物表明它们之间一定具有相近的亲缘关系。（） 2、G+C含量的比较主要用于分类中否定。（）
3、碱基排列顺序差异越小，它们之间亲缘关系就越近，反之亦然。（） 4、菌株是微生物分类和研究工作中最基础的操作实体。（） 5、目前种是生物分类中最小的分类单元和分类等级。（） 四．简答题 1、16SrRNA被公认为是一把好的谱系分析“分子尺”，其主要依据是什么？ 2、为什么DNA的碱基组成G+C%可作为分类鉴定的主要依据？ 3、微生物分类学的研究任务包括哪些？ 4、为什么DNA-rRNA杂交能比较菌株之间的亲缘关系？ 5、用核酸探针来鉴定或检测细菌时，常用的是菌落原位杂交法，其大致的操作步骤是什么？ 6、微生物命名的法则是什么？ 7、微生物学名的书写规则是什么？ 8、阐述微生物的各个分类单元。 9、微生物分类鉴定的依据有哪些？ 10、原核微生物最权威的分类系统是什么？其如何对原核微生物分类的？ 11、真核微生物最常用的分类系统是什么？其如何对真菌进行分类的？ 12、微生物分类鉴定的技术和方法有哪些不同的层次
第九章微生物基因表达的调控 第一节转录水平的调控，是生物最经济的调控方式。 一操纵子的转录调控 operon 操纵子：原核生物细胞中,功能相关的基因组成操纵子结构，由操纵区和一个或几个结构基因联合起来形成一个在结构、功能上协同作用的整体，并受到同一调节基因和启动子的调控。 启动子promoter：是RNA聚合酶和CAP（catabolite activator protein，分解物激活蛋白）的结合位点，控制转录的起始。 1原核生物基因调控主要在转录水平上，最为经济的调控。调控意义不同可分为负转录调控negative transcription control和正转录调控positive transcription control。 2负转录调控中，调节基因产物是阻遏蛋白repressor，起着组织结构基因转录的作用，阻遏蛋白的作用部位为操纵区。根据阻遏蛋白作用性质又可分为负控诱导和负控阻遏： 负控诱导系统中，阻遏蛋白不和效应物（诱导物）结合时，阻止结构基因转录； 负控阻遏系统中，阻遏蛋白和效应物（有阻遏作用的代谢产物，辅阻遏物）结合时，阻止结构基因转录。 辅阻遏物corepressor：与一个基因的调控序列或操纵基因结合以阻止该基因转录的一类蛋白质。 3正转录调控系统中，调节基因的产物是激活蛋白activator protein，作用部位是离启动子很近的激活结合位点activator binding site，根据激活蛋白作用性质分为正控诱导系统和正控阻遏系统： 正控诱导系统中，效应物分子（诱导物）的存在使激活蛋白处于活动状态； 正控阻遏系统中，效应物分子（有阻遏作用的代谢产物，抑制物）的存在使激活蛋白处于不活动状态。（该系统目前缺乏典型例子） （1）负控诱导系统 大肠杆菌的lac I调节基因与乳糖操纵子lactose operon的作用是典型的负控诱导系统。 I基因是调节基因，其产物为repressor，repressor与操纵区lac O结合时，RNA聚合酶不能转录结构基因，故在环境中缺乏诱导物——乳糖或乳糖类似物IPTG时，lactose operon受阻。当环境中有乳糖时，进入细胞的乳糖在细胞内长存的极少量β-糖苷酶作用下发生分子重排，由乳糖变成异乳糖，异乳糖作为诱导物与repressor结合，使后者构型发生改变不能识别lac O，且不能与之结合，故RNA 聚合酶能顺利转录结构基因形成大分子的多顺反子mRNA polycistronic mRNA，翻译三种不同蛋白：β-半乳糖苷酶、透性酶和乙酰基转移酶。 （2）负阻遏系统 大肠杆菌色氨酸操纵子Trp operon 含有五个基因编码Trp生物合成途径中的各种酶。 Trp 启动子临近操纵区，转录通过操纵区和repressor控制，效应物为Trp，即Trp operon的终产物。当Trp 丰富时，Trp结合到游离的repressor上诱发变构转换，使repressor紧密结合在操纵区；当Trp 供应不足时，repressor失去了所结合的Trp，从操纵区上解离下来，Trp operon转录开始。Trp起着corepressor的功能。 attenuation 弱化作用：该调控通过操纵子的前导区类似于终止子的一段DNA序列实现即前导区编码一个14氨基酸的前导肽，被称为弱化子attenuator。弱化子其第10、11位含两个色氨酸密码子，当细胞内某种氨酰-tRNA缺乏时，该attenuator不表现终止子功能；当细胞内某种氨酰-tRNA充足时，表现终止子功能，从而控制基因表达。因这种终止作用不使正在转录的所有mRNA都中途停止，仅是部分中途停止，故称为弱化。 当Trp缺乏时，色氨酰-tRNA也缺乏，前导肽不被翻译，核糖体在两个相邻的Trp密码子处停止，阻止1：2配对，使2：3配对，因此不能形成3:4配对的茎环终止子结构。RNA聚合酶将放行越过先导区进入结构基因导致操纵子表达；若Trp过量，则可得到色氨酰-tRNA，前导肽被翻译使核糖体通过色氨酸密码子位置，前导肽被正常翻译，核糖体组织2:3配对，导致3:4配对终止信号出现，
本课程采用的教材：萍主编的《微生物学》，高等教 2000年7月第一版。 本课程的辅导时间：2006.12.4——2007.3.4，每周一，周三18：00--20：00 本课程的辅导安排：前八周课本按章节讲解课本基础、重难点知识，以后针对考试进行练习。第一周辅导容 第一章绪论 微生物科学 人们常说的微生物 (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生物的总称。指显微镜下的才可见的生物，它不是一个分类学上的名词。但其中也有少数成员是肉眼可见的，例如近年来发现有的细菌是肉眼可见的， 1993 年正式确定为细菌的Epulopiscium fishlsoni 以及1998 年报道的Thiomargarita namibiensis ，均为肉眼可见的细菌。所以上述微生物学的定义是指一般的概念，是历史的沿革，但仍为今天所适用。 巴斯德和柯赫对微生物学建立的贡献 巴斯德和柯赫为微生物学的建立和发展做出了卓越的贡献，使微生物学作为一门独立的学科开始形成，巴斯德和柯赫是微生物学的奠基人。 巴斯德彻底否定了“自然发生”学说；发现将病原菌减毒可诱发免疫性，首次制成狂犬疫苗，进行预防接种；证实发酵是由微生物引起的；创立巴斯德消毒法等；柯赫对病原细菌的研究做出了突出的成就：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，提出了证明某种微生物是否为某种疾病病原体的基本原则——柯赫原则，创建了分离、纯化微生物的技术等。 人类与微生物的关系 微生物与人类关系的重要性，可以从它们在给人类带来巨大利益的同时也可能带来极大的危害两方面进行分析。能够例举：面包、奶酪、啤酒、抗生素、疫苗、维生素及酶等重要产品的生产；微生物使得地球上的物质进行循环，是人类生存环境中必不可少的成员；（过去瘟疫的流行，现在一些病原体正在全球蔓延，许多已被征服的传染病也有“卷土重来”之势；食品的腐败等等具体事例说明。 第二周辅导容 第二章微生物的纯培养和显微技术 第三章微生物细胞的结构与功能 基本知识点：
五章：微生物代谢 1.概念 代谢：代谢是生命存在的基本特征，是生物体内所进行的全部生化反应的总称。 代谢分为分解代谢和合成代谢。 分解代谢：指细胞将大分子物质降解成小分子物质，并在这个过程中产生能量。 （异化作用） 合成代谢：指细胞利用简单的小分子合成复杂的大分子，在这个过程中消耗能量。 （同化作用） 2.微生物产能代谢 微生物的产能代谢是指物质在生物体内经过一系列连续的氧化还原反应，逐步分解并释放能量的过程，又称为生物氧化，过程产生的能量可被直接利用，也可产生ATP贮存还产生还原力的H，产生小分子的中间代谢产物，和一部分热。 A．异养微生物的生物氧化 微生物细胞内发生的生物氧化可分为发酵和呼吸，呼吸可分为有氧呼吸和无氧呼吸。 1. 发酵： 指微生物细胞将有机物氧化释放的电子直接交给底物本身未完全氧化的某种中间产物，同时释放能量并产生各种不同的代谢产物的过程。（底物水平的磷酸化，提供少量能量） 发酵过程只释放一部分的能量，发酵过程的氧化与有机物的还原相偶联，被还原的有机物来自于初始发酵的分解产物即不需要外界提供电子供体。 生物体内发酵主要是葡萄糖降解为丙酮酸（糖酵解）：分为EMP;HM;ED;磷酸解酮酶途径 发酵使微生物在氧气供应不足，环境中很少或没有电子受体的情况下，厌氧降解有机物，获得生长所需的能量，使氧化还原保持平衡，产生氢去除多余的电子。 EMP途径：分为2个阶段第一阶段可认为是不涉及氧化还原反应及能量释放的准备阶段，只生成2分子的主要中间代谢产物：甘油醛-3-磷酸。第二阶段发生氧化还原反应，合成ATP并形成2分子的丙酮酸。 一分子葡萄糖净生成2分子ATP。 HM途径：葡萄糖-6-磷酸开始降解，最后生成1分子甘油-3-磷酸，3分子CO2,6分子NADPH，不是产能途径但是提供大量的还原力（NADPH）和中间产物。产生的甘 油-3-磷酸可以进入EMP故又称为磷酸戊糖支路。 ED途径：葡萄糖-6-磷酸脱氢产生葡糖酸-6-磷酸，之后脱水生成1分子甘油酸-3-
第十一章微生物学的应用习题参考答案 一、选择题 1-5. CDAAAAC；6. B 二、是非题 1-5. FFTFF；6-7. FT 三、填空题 1. 糖类化合物 2. 同型；异型 3. 自然；纯种 4. 深层培养；固体基质 5. 促进植物生长发育；增强抗寒抗旱；抗倒伏的能力；提高农作物的品质和产量 6. 高等植物叶绿素；蛋白质的合成；光合作用；养分的吸收和利用 7. 对病原菌的抑制作用；影响宿主或其他菌株的代谢活性；刺激机体的免疫系统；减缓乳 糖不适症 8. 瘤胃内氨；蛋白质；蛋白质；非氨态氮；植物酶活性，提高单胃动物对；磷 9. 谷氨酸；赖氨酸；苏氨酸；异亮氨酸；缬氨酸；精氨酸 10. 谷氨酸钠为鲜味剂；色氨酸和甘氨酸为甜味剂；赖氨酸为营养增强剂 11. 保护细胞；影响细胞移动；增殖和分化；影响细胞的吞噬功能；屏蔽细胞膜上的机械感 受器；调节合成细胞的能力；肿瘤 12. 深层通气发酵；固体通风发酵 13. 纯菌种的分离（用选择性培养法和平板分离法纯化得到）；纯培养操作及其保障措施（高 温灭菌、空气除菌、无菌操作、认真贯彻执行生产操作规程等）；纯培养空间（经过无菌处理并在无菌条件保障下的玻璃培养器皿及其培养箱、摇瓶及摇瓶培养室、各种类型的大小发酵罐及其补料等设备） 14. 寄生；拮抗；竞争 四、解释题
1. 菌根是土壤中某些真菌侵染植物根部，与其形成的菌-根共生体。与农业关系密切的是VA 菌根真菌，它是土壤共生真菌中宿主和分布范围最广的一类真菌。研究表明，V A菌根不但侵染的植物种类多，范围广，而且V A菌根的菌丝具有协助植物吸收磷类营养的功能。 2. 有机肥是利用历史最悠久、用量最大、综合效益俱佳的“多功能”微生物肥料，它实际上是动物排泄物、动植物残体被微生物部分或全部降解的混合物。它不但给作物提供养料，还能改善土壤的耕作性能。 3. 原位发酵又称分批发酵或分批培养，即在一个发酵罐或生物反应器中，投入一定量的发酵培养基，灭菌消毒后接入一定量的种子液，控制合适的发酵条件，让微生物在发酵罐中生长繁殖，当菌丝体增长到一定量后发酵过程自动转入次级代谢阶段，产生大量的目标产物（即药物)最后当产物的量不再明显增加时所有的发酵液一次性放出，进入分离纯化车间。 4. 以一定速度向发酵罐内连续供给新鲜培养基的同时，将含有微生物和产场的培养液以相同速度从发酵罐内放出，发酵罐内液量维持恒定。经过一定时问培养后，培养物就近似于恒定状态的生长和代谢，这时所有物质（营养物、产物、微生物细胞等）的浓度、环境的物理状态（如pH、DO）以及比生长速率等始终维持不变，即稳定状态。 5. 定向进化技术指人为地创造特殊的进化条件，模拟自然进化机制，在体外对基因进行随机突变，从一个或多个已经存在的亲本酶（天然的或者人为获得的）出发，经过基因的突变和重组，构建一个人工突变酶库，通过一定的筛选或选择方法最终获得预先期望的具有某些特性的进化酶。 6. 易错PCR（error prone PCR）是指在扩增目的基因的同时引入碱基错配，导致目的基因随机突变。 五、简答题 1. 单细胞生产常用原料有：糖蜜、亚硫酸盐纸浆废液、谷氨酸发酵废液、稻草、稻壳、玉米芯、木榍等的水解液；天然气、乙醇、乙烷等；乳制品和啤酒生产的废弃物； 发酵方法：深层通气发酵和固体通风发酵； 主要用途：作为单细胞食品；提取核苷酸、辅酶A、乳糖酶等医药及生物试剂； 主要菌种：产元假丝酵母、解脂假丝酵母、嗜石油假丝酵母等。 2. 原料；豆饼、麸皮、大麦、小麦和大豆等； 菌种：黄曲霉、米曲霉； 工艺流程：大豆等→熏蒸→接种→制曲→加盐和水→发酵→压滤→酱油。
南京工业大学微生物学参考试题（B）卷（闭）2008--2009学年第1学期使用班级生工06、食品06 一、单项选择题（每题1 分，共20 分） （）1、影印平板培养法的实验证明了基因突变的 A. 独立性 B. 自发性 C. 不对应性 D. 可诱变性 （）2、下列微生物基因重组方式中供体菌无须与受体菌直接接触的是 A、转化 B、接合 C、原生质体的融合 D、有性杂交 （）3、原核生物呼吸酶附着的部位是 A 细胞壁 B 细胞膜 C 细胞质 D 拟核 （）4、在有氧和无氧条件下都能正常生长的微生物是 A 酵母 B 青霉 C 结核杆菌 D 甲烷杆菌 （）5、下列菌种中，属于真核微生物的是 A. Penicillium chrysogenum B. Escherichia coli C. Bacillus subtilis D. Streptomyces griseus （）6、革兰氏阴性细菌细胞壁中的特有成分是 A. 肽聚糖 B. 磷壁酸 C. 脂蛋白 D. 脂多糖 （）7、青霉素的抑菌作用与影响下列哪种物质的合成有关 A 细胞膜 B 核酸 C 蛋白质 D 细胞壁 （）8、细胞膜运送营养物质的方式中，需要消耗能量的为 A. 基团移位 B. 主动运送 C. 单纯扩散 D. 促进扩散 （）9、下列物质中不属于微生物细胞内含物的是 A PH B B 气泡 C 磁小体 D 糖被 （）10、柠檬酸，苹果酸，谷氨酸等有机酸的工业发酵与下列哪种途径紧密相关？ A. EMP B. HMP C. ED D. TCA （）11、为获得酵母的原生质体应采用的是 南京工业大学第1 页共 4 页
A. 溶菌酶 B. 纤维素酶 C. 蜗牛酶 D. 蛋白酶 （）12、通常链霉菌可通过以下方式进行繁殖 A. 出芽繁殖 B. 分生孢子 C. 孢囊孢子 D. 芽孢子（）13、瘤胃微生物与反刍动物间的关系是 A 共生 B 寄生 C 拮抗Ｄ捕食 （）14、下列不属于霉菌营养菌丝的特化形态的有 A. 假根 B. 吸器 C. 子实体 D. 菌环 （）15、如果将处于对数期的细菌移至相同组分的新鲜培养基，该批培养物将处于 A. 延迟期 B. 死亡期C．稳定期D．对数期 （）16、以下属于非选择性突变株的是 A. 营养缺陷型 B. 抗原突变型 C. 抗性突变型 D. 产量突变株（）17、下列关于病毒特性的说法错误的是 A 形体极其微小，一般能通过细菌滤器 B. 没有细胞构造，其主要成分仅为核酸和蛋白质 C.一般对抗生素敏感，但对干扰素不敏感 D. 在离体条件下，可长期保持其侵染活力 （）18、下列培养基中,属于鉴别性培养基的是 A、PDA 培养基 B、高氏培养基 C、察氏培养基 D、EMB 培养基（）19、致死温度是使微生物死亡的 A. 最高温度 B. 最低温度 C. 最高温度和最低温度 D. 最高温度或最低温度 （）20、关于噬菌体的防治，下列论述错误的是 A. 注意通气质量 B. 加强发酵罐等的灭菌 C. 生产菌种不能轮换 D. 不能随意排放菌液 二、判断题（每题1 分，共10 分） （）1、放线菌和霉菌都具有营养菌丝和气生菌丝。 （）2、支原体是没有细胞壁，不能通过细菌过滤器且能人工培养的最小细菌。（）3、营养缺陷型菌株不能在基本培养基上正常生长。 南京工业大学第2 页共 4 页
微生物学笔记(沈萍版) 第一章 1. 巴斯德的工作 (1) 发现并证实发酵是由微生物引起的 (2) 彻底否定了―自然发生‖学说 (3) 免疫学——预防接种(4) 其他贡献：巴斯德消毒法等 2. 柯赫的工作 (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b）配制培养基 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）具体证实了炭疽病菌是炭疽病的病原菌。b）发现了肺结核病的病原菌 c）证明某种微生物是否为某种疾病病原体的基本原则——柯赫原则 1 在每一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。 微生物的类群及特点：个体小、结构简、胃口大、食谱广、繁殖快、易培养、数量大、分布广、种类多、级界宽、变异易、抗性强、休眠长、起源早、发现晚、。 第三章 特殊细胞壁的细菌：某些分枝杆菌和诺卡氏菌的细胞壁主要由一类被称为霉菌酸 （Mycolic acid）的枝链羟基脂质组成，后者被认为与这些细菌感染能力有关。 由磷脂分子形成的双分子膜中加入甾醇类物质可以提高膜的稳定性： 真核生物细胞膜中一般含有胆固醇等甾醇，含量为5%-25%。 原核生物与真核生物的最大区别就是其细胞膜中一般不含胆固醇，而是含有hopanoid（藿烷类化合物）。硫粒：很多化能自养菌在进行产能代谢或生物合成时，常涉及对还原性的硫化物如H2S，硫代硫酸盐等的氧化。 在环境中还原性硫素丰富时，常在细胞内以折光性很强的硫粒的形式积累硫元素。当环境中环境中还原性硫缺乏时，可被细菌重新利用。 微生物储藏物的特点及生理功能： 1）不同微生物其储藏性内含物不同。例如厌气性梭状芽孢杆菌只含PHB，大肠杆菌只储藏糖原，但有些光合细菌二者兼有。 2）微生物合理利用营养物质的一种调节方式。当环境中缺乏能源而碳源丰富时，细胞内就储藏较多的碳源类内含物，甚至达到细胞干重的50%，如果把这样的细胞移入有氮的培养基时，这些储藏物将被作为碳源和能源而用于合成反应。 3）储藏物以多聚体的形式存在，有利于维持细胞内环境的平衡，避免不适合的pH，渗透压等的危害。例如羟基丁酸分子呈酸性，而当其聚合成聚-β-羟丁酸（PHB）就成为中性脂肪酸了，这样便能维持细胞内中性环境，避免菌体内酸性增高。 4）储藏物在细菌细胞中大量积累，是重要的自然资源。 气泡的膜只含蛋白质而无磷脂。二种蛋白质相互交连，形成一个坚硬的结构，可耐受一定的压力。膜的外表面亲水，而内侧绝对疏水，故气泡只能透气而不能透过水和溶质。 细菌芽孢的特点： 整个生物界中抗逆性最强的生命体，是否能消灭芽孢是衡量各种消毒灭菌手段的最重要的指标。 芽孢是细菌的休眠体，在适宜的条件下可以重新转变成为营养态细胞；产芽孢细菌的保藏多用其芽孢。 芽孢的有无、形态、大小和着生位置是细菌分类和鉴定中的重要指标。 芽孢与营养细胞相比化学组成存在较大差异，容易在光学显微镜下观察。（相差显微镜直接观察；芽孢染色）细菌糖被的特点 （1）主要成分是多糖、多肽或蛋白质，尤以多糖居多。经特殊的荚膜染色，特别是负染色（又称背景染色）后可在光学显微镜清楚地观察到它的存在。