微生物学
绪
微生物：切肉眼见清微生物总称
特点： （体微般01mm）微米级：光学显微镜见（细胞）
纳米级：电子显微镜见（抱起病毒）
简（构造简单） 单细胞
简单细胞
非细胞（分子生物）
低（进化位低） 原核类：三菌（放线菌蓝细菌支原体）三体（支原体
立克次氏体衣原体）
真核类：真菌（酵母菌霉菌）原生动物显微藻类
非细胞类：病毒亚病毒（类病毒拟病毒阮病毒）
微生物五性： 体积面积：微生物必然巨营养物质吸收面
代谢废物排泄面环境信息交换面
产生余4性
吸收转化快：特性微生物高速生长繁殖合成量代
谢产物提供充分物质基础微生物
然界类实践中更发挥型活化工
厂
生长旺繁殖快：发酵工业中重意义体现生产
效率高发酵周期短时基理研究
带极优越性科学研究周期缩短空
间减少费降低效率提高病菌危害着
类健康
适应强易变异：益变异类创造巨济社会效益
（产青霉素菌种变异产量提升）
害变异类公敌（禽流感病毒变
异怕）
分布广种类：体现物种样性生理代谢类型样
性代谢产物样性遗传基样性生
态类型样性
学目标：解微生物基特点解微生物学发展历程掌握微生物五性
功解代微生物学发展状况代微生物学应方解微生物
学学科联系交叉
思考：1微生物类带利弊？
2代微生物学憧憬？
3目前微生物感兴趣方面说说理？
4认什样微生物类危害？
第章 原核生物形态构造功
第节 细菌
原核生物：广义细菌指类细胞核核膜包囊存称作核区裸露DNA原
始单细胞生物包真细菌古生菌两类群根外表特征原核生物粗分：
三菌三体
细菌：类细胞细短（直径约05微米长度约055微米）结构简单胞壁坚韧二分裂方式繁殖水生性较强原核生物
杆菌：短杆（球杆）状棒杆状梭状梭杆状分支状螺杆状足
形态 节状弯月状
结构 球菌：单球菌双球菌四联球菌八叠球菌链球菌葡萄球菌
分： 螺旋菌：弧菌（螺旋足环）螺菌（螺旋满26环型坚硬
螺旋状细菌）螺旋体（螺旋周数体长柔软螺旋状细菌）
简单染色法 紫色：革兰氏阳性菌
死菌 正染色法 革兰氏染色法
鉴染色法 抗酸性染色法 红色：革兰氏阴性菌
芽孢染色法
细菌染色法： 姬姆萨染色法
负染色法：荚膜染色法
活菌：美兰TTC（氯化苯基四氮唑）等活菌染色
细菌构造：
般构造 ：般细菌构造（细胞壁细胞膜细胞质核区） 1细胞壁：位细胞外层厚实坚韧外成分肽聚糖
功： 1）固定细胞外型提高机械强度免受渗透压等外力 损伤
2）细胞生长分裂鞭毛运动必需
3）阻拦分子害物质（某抗生素水解酶）进入细胞
4）赋予细菌特定抗原性抗生素噬菌体敏感性
（1）G+细菌细胞壁：G细菌细胞壁特点厚度答（2080nm）化学组分简单 般寒90肽聚糖10磷壁酸
肽聚糖：称粘肽胞壁质粘质复合物
①真细菌细胞壁中特成分
②分子肽（四肽尾肽桥）聚糖（N乙酰葡糖胺N乙酰胞壁酸）两部分
组成
③四肽尾：4氨基酸分子L型D型交方式连接成连N乙酰
胞壁酸：LAla→DGlu→LLys→DAla
④肽桥：甘氨酸五肽变化甚形成肽聚糖 样性
磷壁酸：结合G+细菌细胞壁
种酸性糖成分甘油磷酸核糖醇
磷酸分两类：壁磷壁酸（肽聚糖含量会培养基成分改变）膜磷壁
酸（跨越肽聚糖细胞膜相交）
功：①通分子量负电荷浓缩细胞周围Mg2+提高细胞膜合成酶
活力
②贮藏元素
③调节细胞溶素（培养液中感受态子积累定浓度细胞表面受体相互
作通系列信号传递系统诱导感受态特异蛋白质(competence specific
protein）） 活力防止细胞溶死亡
④作噬菌体特异性吸附受体
⑤赋予G+细菌特异表面抗原菌种鉴定
⑥增强某致病菌宿细胞粘连避免白细胞吞噬抗补体作 （2）G¯细菌细胞壁：G—细菌细胞壁特点厚度较G+细菌薄层次较成分较复杂肽聚糖层薄（仅23nm）机械强度较G+细菌弱
肽聚糖：肽聚糖层埋藏外膜脂糖（LPS）层
①四肽尾：第三氨基酸分子LLys种存原核生物细胞壁特殊氨基酸——消旋二氨基庚二酸（mDAP）代
②没特殊肽桥前两单体间连接仅通甲四肽尾第四氨基酸（DAla）羧基乙四肽尾第三氨基酸（mDAP）氨基直接相怜形成较稀疏机械强度较差肽聚糖网套
外膜：细菌细胞壁特构造位壁外层化学成分：
脂糖：位细菌细胞壁外层层较厚（810nm）脂糖类物质类脂A（G—病原菌物质毒素物质基础）核心糖O特异侧链组成
功：控制细胞透性提高Mg2+浓度决定细胞壁抗原样性（
传染病诊断病原理定位）
外膜蛋白：指嵌合LPS磷脂层外膜20余种蛋白中脂蛋白外膜层膜肽聚糖层紧密连接功
孔蛋白：中间孔道控制某物质进入外膜三聚体跨膜蛋白特异性非特异性两种
周质空间：G¯细菌中外膜细胞膜间狭窄胶质空间中存种周质蛋白包括水解酶类合成酶类运输蛋白
注：G+G¯细菌细胞壁结构成分间显著差仅反映染色反应更反映系列形态构造化学组分生理生化致病性等差
（3）古生菌（古细菌古菌）细胞壁：古细菌包括独特生态类型原核生物产甲烷菌数嗜极菌（极端嗜盐菌极端嗜热菌Thermoplama（没细胞壁）（热源体属）等古菌细胞壁中含真正肽聚糖假肽聚糖（结构肽聚糖相似糖骨架N乙酰葡糖胺N乙酰塔罗糖胺糖醛酸β13糖苷键交连接成连氨基糖肽尾LGluLAlaLLys三L型氨基酸组成肽桥LGlu氨基酸组成）糖蛋白蛋白质
（4）缺壁细菌：①L型细菌严格说：L型细菌应专指实验室宿体通发突变形成遗传性稳定细胞壁缺损菌株
②原生质体指条件溶菌酶原细胞壁青霉素抑制新生细胞壁合成仅层细胞膜包囊圆球状渗透敏感细胞
③球状体称原生质球指残留部分细胞壁原生质体
④支原体长期进化程中形成适应然生活条件细胞壁原核生物细胞膜中含般生物没 甾醇缺乏细胞壁细胞膜较高机械强度
（5）革兰氏染色机制：通结晶紫液初染碘液媒染细菌细胞膜克形成溶水结晶紫碘复合物
①G+细菌：细胞壁较厚肽聚糖网层次交联致密遇脱色剂乙 醇（丙醇）处理时失水网孔缩加含类脂乙醇处理会溶出缝隙结晶紫碘复合物牢牢留壁保持紫色
②G¯细菌：细胞壁薄外层类脂含量高肽聚糖层薄交联度差遇脱色剂乙醇类脂外膜迅速溶解薄松散肽聚糖网阻挡结晶紫碘复合物溶出细胞退成色时沙黄等红色染料复染G¯细菌呈现红色G+细菌保留初紫色（实紫加红）
2细胞膜：称细胞质膜质膜膜层紧贴细胞壁侧包围着细胞质柔软脆弱富弹性半透性薄膜组成细胞膜组成分磷脂膜式两层磷脂分支整齐称排列成 常温磷脂双分子层呈液态中嵌埋着许具运输功时存运输通道整合蛋白嵌蛋白外层许具酶促作周边 蛋白膜外蛋白
液态镶嵌模型点：
（1）膜体式脂质双分子层
（2）脂质双分子层具流动性
（3）整合蛋白表面呈疏水性溶脂质双分子层疏水性层中
（4）周边蛋白表面含亲水基团通静电引力脂质双分子层表面极性头相连
（5）脂质分子间脂质蛋白质分子间价结合
（6）脂质双分子层犹海洋周边蛋白浮动
细胞膜具生理功：
（1）选择性控制细胞外营养物质代谢产物运送
（2）维持细胞正常渗透压结构屏障
（3）合成细胞壁糖关成分（肽聚糖磷壁酸LPS荚膜糖）重场
（4）膜含氧化磷酸化火光合磷酸化等量代谢关酶细胞产基
（5）鞭毛基体着生部位提供鞭毛旋转运动需量
间体：种细胞膜褶形成囊状构造充满着层状泡囊
古生菌细胞膜具某独特性特异性：
（1）磷脂亲水头甘油组成疏水尾长链烃组成般异戊二烯重复单位（四聚体植烷六聚体鲨稀等）
（2）亲水头疏水尾间通特殊醚键连接成甘油二醚甘油四醚原核生物真核生物中通酯键甘油脂肪酸连起
（3）古生菌细胞膜中存着独特单分子层单双分子层混合膜
（4）甘油分子C3位连接种真细菌种独特脂类（嗜盐菌中发现细菌红素视黄醛萘醌等）
3细胞质含物
细胞质：指细胞膜包围核区外切半透明胶体状颗粒状物质总称（含水量约80真核生物明显原核生物细胞质流动）
细胞含物：指细胞质形状较颗粒状构造：
（1）贮藏物：类化学成分累积成德溶性颗粒功贮存营养物种类
糖原：肠杆菌克雷伯氏菌芽孢杆菌蓝细菌等
碳源源类 聚β羟丁酸（PHB）：固氮菌产碱菌肠杆菌等
硫粒：紫硫细菌丝硫细菌贝氏硫杆菌等
氮源类：①藻青素：蓝细菌 ②藻青蛋白：蓝细菌
磷源（异染粒）：迂回螺菌白喉棒杆菌结核分枝杆菌
异染粒：称迂回体初迂回螺菌中发现美篮甲苯胺蓝染成紫色具
贮藏磷元素量降低细胞渗透压等作鉴定白喉棒杆菌
结核分枝杆菌
注：PHBPHA（聚烃链烷酸）生物合成高聚物具毒塑易降解等特点正力开发制造医塑料盒快餐盒等优质原料试图克服前危害严重白色污染
（2）磁体：存少数水生螺菌属等趋磁细菌中性状截八面体行六面体六棱柱等成分Fe3O4外层磷脂蛋白 质糖蛋白膜包囊毒具导功趋磁细菌定适作磁性定药物抗体制造生物传感器
（3）羧酶体：养细菌细胞角形六角形含物噬菌体相仿约10nm含15二磷酸核酮糖羧化酶养细菌CO2固定中起着关键作
（4）核区：指原核生物特核膜包囊固定形态原始细胞核环状双链DNA分子细胞含核区数目该细菌生长速度密切相关核区染色体复制短时间呈双倍体外般均单倍体
微生物贮藏物特点生理功：
（1）微生物储藏性含物
（2）微生物合理利营养物质种调节方式
（3）贮藏物聚体形式存利维持细胞环境衡避免适合pH渗透压等危害
（4）贮藏物细菌细胞中量积累利
特殊构造 ：仅部分细菌中特殊环境条件形成构造（鞭毛菌毛性菌毛糖（包括荚膜粘液层）芽孢）
1糖：包某细菌细胞壁外层厚度定透明胶状物质糖厚薄菌种遗传性相关外环境尤营养条件密切相关
荚膜(capsule)
结构层次固定 荚膜（macrocapsule）
单细胞表面 微荚膜(microcapsule)
糖 结构松散 粘液层(slime layer)
细胞群体表面 菌胶团(zoogloea)
糖功：
（1）保护作量极性基团保护菌体免受干旱损伤防止噬菌体止噬菌体吸附裂解
（2）贮藏养料备养缺乏时重新利
（3）作透性屏障离子交换系统保护细菌免受重离子毒害
（4）表面附着作例引起蔗糖转变成聚糖细菌牢牢黏附表时细菌发酵糖类产生乳酸局部发生累积严重腐蚀齿珐琅表引起龋齿
（5）细菌间信息识作
（6）堆积代谢废物
糖科学研究生产实践中较应：
（1）菌种鉴定
（2）作药物生化试剂（Leuconostc mesenteroides糖提取葡聚糖制备生化试剂盒代血浆）
（3）作工业原料（野油菜黄单胞菌糖提取种糖——黄原胶已石油开采中钻井液添加剂印染食品等工业中）
（4）污水生物处理（形成菌胶团细菌助污水中害物质吸附沉降）
2 鞭毛：某细菌细胞表面着生数十条长丝状螺旋形附属物具推动细菌运动功细菌运动器官（鞭毛长约1520µm直径001002µm通常电镜观察通特殊染色染料加粗鞭毛光学显微镜观察）原核生物鞭毛构造基体钩形鞘鞭毛丝3部分组成G+G¯细菌鞭毛构造稍区
（1）G+细菌：鞭毛结构较简单仅SM两环外G¯细菌样
（2）G¯细菌：基体4称作环盘状物组成外层L环第三周质空间S环M环合成SM环鞭毛基体鞭毛丝连起合称SM环嵌埋细胞膜鞭毛基体鞭毛丝连起构造钩形鞘鞭毛钩直径约17nm着生鞭毛丝（许直径45nm鞭毛蛋白亚基着中央孔道作螺旋状缠绕成周810亚基
鞭毛运动速度：般速度秒20～80μm范围高达秒100μm（分钟达3000
倍体长）超陆跑快动物——猎豹速度（分钟1500倍体长时110公里）
鞭毛运动方式：细菌推进方式做直线运动翻腾形式做短促转运动
细菌趋避运动：化学趋避运动趋化作（chemotaxis）：细菌某化学物质敏感通运动聚集该物质高浓度区域低浓度区域
①光趋避运动趋光性（phototaxis）：细菌区波长光集中定波长光区
②趋磁运动趋磁性（magnetotaxis）：趋磁细菌根磁场方进行分布
3菌毛：称纤毛伞毛线毛须毛种长细菌体表纤细中空短直数量较蛋白质类附属物具菌体附着物体表面功（细菌约250～300条菌毛菌毛细菌般革兰氏阴性致病菌居助菌毛牢固粘附宿呼吸道消化道泌尿生殖道等粘膜进步定植致病）
4性毛：称性菌毛(pili 单数pilus)构造成分菌毛相菌毛长数量仅少数根（性毛般见革兰氏阴性细菌雄性菌株（供体菌）中功雌性菌株（受体菌）传递遗传物质性毛RNA噬菌体特异性吸附受体）
5芽孢：某细菌生长发育期细胞形成圆形椭圆形厚壁含水量极低抗逆性极强休眠体
芽孢核特性：具量钙吡啶二羧酸处脱水状态含营养细胞水分1030PH营养细胞约低1单位含较高量酸溶芽孢蛋白（SASP）核新特异蛋白SASP核中DNA紧密结合保护免受紫外线剪接干热损害外SASP做芽孢形成性营养细胞碳源源
细菌芽孢特点：
1）整生物界中抗逆性强生命体否消灭芽孢衡量 种消毒灭菌手段重指标
2）芽孢细菌休眠体适宜条件重新转变成营养态细胞产芽孢细菌保藏芽孢
3）产芽孢细菌杆菌球菌芽孢形态着生位置细菌分类鉴定中重指标
4）芽孢营养细胞相化学组成存较差异容易光学显微镜观察（相差显微镜直接观察芽孢染色）
芽孢耐热机制：芽孢衣价阳离子水分透性差皮层离子强度高产生极高渗透压夺取芽孢核心水分结果造成皮层充分膨胀核心部分细胞质变高度失水具极强耐热性
5伴孢晶体（parasporal crystal）：少数芽孢杆菌例苏云金芽孢杆菌(Bacillus thuringiensis)形成芽孢时会芽孢旁形成颗菱形双锥形碱溶性蛋白晶体——δ毒素称伴孢晶体
特点：溶水蛋白酶类敏感容易溶碱性溶剂
注：伴孢晶体200种昆虫尤鳞翅目幼虫毒杀作类产伴孢晶体细菌制成利环境保护生物农药——细菌杀虫剂
细菌繁殖：细菌生活合适条件时通连续生物合成衡生长细胞体积重量断增终导致繁殖细菌中裂殖少数芽殖
1 繁殖（fission）：指细胞通分裂形成两子细胞程
1）二分裂(binary fission)：典型种称二分裂方式细胞称中心
形成隔膜进分裂成两形态构造完全相子细胞少数细菌中存等二分裂繁殖方式
2）三分裂（trinary fission）：细胞进行分三方式三分裂
3）复分裂（multiple fission）：种寄生细菌细胞中具端生单鞭毛称作蛭弧菌
型弧状细菌具繁殖方式宿体生长时会形成规盘曲长磁暴然细胞处时发生均等长度分裂形成弧形子细胞
2 芽殖（budding）：指母细胞表面先形成突起长母细胞相仿互相分
离独立生活种繁殖方式类方式繁殖细菌统称芽生细菌
细菌群体形态
1 固体培养基（）群体形态
菌落 (colony)：固体培养基表面（部）母细胞中心堆肉眼见
定形态构造特征子细胞集团
菌苔 (lawn)：量分散纯种细胞密集接种固体培养基较表面形成连
起菌落
菌落特征描述：干湿度颜色形态透明度厚度边缘
2 半固体培养基（）群体形态：菌种鉴定十分重
3 液体培养基（）群体形态：细菌形态会细胞特征重运动力
氧气等关系形成群体形态
菌落形态影响素：种微生物定条件形成菌落形态特征定稳定性专性作识鉴定菌种受某素影响观察时应加注1：①邻菌落②培养时间③培养基成分④培养条件
注2：般较菌落培养基结合紧密接种针容易挑起数表面较光滑湿润较粘稠易挑取质均匀色泽样
第二节 放线菌
放线菌：类呈菌丝状生长孢子繁殖陆生性较强原核生物原核细胞壁成分肽聚糖革兰氏染色阳性菌丝直径细菌相仿放线菌产生鞭毛孢子鞭毛类型细菌相放线菌噬菌体形状细菌相似适生长pH相般呈微碱性DNA重组方式细菌相核糖体70S溶菌酶敏感细菌敏感抗生素放线菌样敏感营养菌丝气生菌丝孢子丝组成
放线菌形态构造
1营养菌丝：匍匐生长培养基吸收营养排泄废物称基菌丝般隔膜色谈较细直径0208 mm长度差产生色素
2气生菌丝：营养菌丝发育定阶段伸空间形成气生菌丝叠生营养菌丝覆盖整菌落表面光学显微镜观察色深较粗直径较粗（114 mm）产色素
3孢子丝：气生菌丝发育定阶段分化出形成孢子菌丝孢子丝称产孢丝繁殖菌丝形状排列方式种异常作放线菌进行分类
放线菌繁殖方式：
1 性孢子：
1）分生孢子：气生菌丝顶端形成成串单孢子菌丝分裂形成
2）横隔孢子：基菌丝气生菌丝横隔分裂形成孢子常球杆状体积相似称节孢子粉孢子
3）孢囊孢子：气生菌丝顶端基菌丝顶端膨盘卷缠绕形成孢子囊孢子囊形成孢囊孢子
4）凝聚孢子厚壁孢子
2菌丝断裂：常见液体培养中工业发酵生产抗生素时法量繁殖放线菌
放线菌菌落形态：放线菌孢子菌丝片段固体培养基萌发形成菌丝紧密缠绕
起形成定形态菌丝体结构称放线菌菌落
1菌落特征：质致密干燥皱蔓延易挑起表面放射状沟纹
2菌落形态：
1）产生量分枝气生菌丝菌种（链霉菌）菌落质致密培养基结合紧密蔓延易挑起挑起易破碎
2)产生量菌丝体菌种（诺卡氏菌）粘着力差粉质针挑起易粉碎
注：液体培养：静止——表面常形成层膜搅拌——培养液清混菌丝团悬浮沉淀
第三节 蓝细菌
1蓝细菌（Cyanobacteria）称蓝藻蓝绿藻（bluegreen algae）类含叶绿素a水作供氢体电子供体通光合作光转变成化学化CO2机物质光合细菌分布广岩石恶劣环境中找先锋生物美称
2蓝细菌特性：1）分布极广2）形态差异极球状杆状丝状等形态3）细胞中含叶绿素a进行产氧型光合作蓝细菌认球生命进化程中第产氧光合生物球氧氧转变真核生物进化起着里程碑式作4）具原核生物典型细胞结构：细胞核核膜进行丝分裂细胞壁含胞壁酸二氨基庚二酸革兰氏染色阴性5）营养极简单需维生素硝酸盐氨作氮源数固氮异形细胞（heterocyst）进行固氮场6）分泌粘液层荚膜形成鞘衣具强抗干旱力7）鞭毛固体表面滑行进行光趋避运动8）许种类细胞质中气泡菌体漂浮保持光线充足方利光合作
3蓝细菌形态结构：
1）细胞基构造：G细菌相似细菌形态差异极单细胞丝状体两类形态原核细胞核核膜细胞壁肽聚糖等粘复合物组成含二氨基庚二酸分泌许胶粘物质群群细胞丝状结合起形成胶团胶鞘细胞质中汽泡细胞漂浮
2）细胞特化形式：
①异形胞(Heterocyst)：存丝状生长种类中形壁厚专司固氮功细胞数目少定位细胞链中间末端
②链丝段(Hormogonium)：称连锁体藻植段长细胞链断裂成短链段具繁殖功
③静息孢子(Akinete)：种生长细胞链中间末端形壁厚色深休眠细胞富含贮藏物抵御干旱等良环境
④孢子：细胞形成许球星三角形孢子成熟释放具繁殖作
3）蓝细菌繁殖：分裂生殖孢子藻段均属性生殖
第四节 支原体立克次氏体衣原体
支原体（Mycoplasma）立克次氏体（Rickettsia）衣原体（Chlamydia）属革兰氏阴性细菌特性均介通常细菌病毒间
1支原体：类细胞壁介独立生活细胞寄生生活间型原核生物
球状体：02025 mm达01 mm丝状体长达150 mm细胞柔软具扭曲
性致细胞通孔径身滤器
特性：
1）细胞壁细胞膜细胞形态变渗透压较敏感抗生素敏感
2）体通细菌滤器认独立生活细胞型生物
3）进行工培养营养求苛刻菌落微呈典型 油煎荷包蛋形状
4）支原体引起类牲畜家禽作物病害疾病
5）应活组织细胞培养病毒体外组织细胞培养时常支原体污染
6）细胞膜含甾醇原核生物膜更坚韧
7）二分裂出芽等方式繁殖
8）基组仅0611Mb左右
2立克次氏体：介通常细菌病毒间许方面类似细菌专性活细胞
寄生原核微生物
特性：
1）专性活细胞寄生物五日热（战壕热）立克次氏体（Rickettsia wolhynica）外均工培养基生长繁殖
2）体酶系完全必需养料需宿细胞获
3）细胞膜般细菌膜疏松透性膜容易宿细胞获分子物质决定旦离开宿细胞易死亡
4）介病毒般细菌间中伯氏立克次氏体（Rickettsia burneti）通细菌滤器般体：球状体：0205 mm杆状体：0305 x 032 mm
5）种宿传宿特殊生活方式
3衣原体：介立克次氏体病毒间通细菌滤器专性活细胞寄生类原
核微生物
特性：
1）细胞结构细菌类似（具类似细胞壁细胞壁含胞壁酸二氨基庚二酸70S核糖体30S50S二亚基组成）
2）细胞呈球形椭圆形直径0203 mm通细菌滤器
3）专性活细胞寄生
4）宿细胞生长繁殖具独特生活周期存原体始体两种形态
5）衣原体广泛寄生类哺乳动物鸟类少数致病
6）衣原体耐热60度10分钟灭活怕低温冷冻干燥保藏年红霉素氯霉素四环素敏感
注：沙眼衣原体类砂眼病原体甚引起结膜炎角膜炎角膜血翳等床症状成致盲重原
第二章 真核微生物形态构造功
第节 真核微生物概述
真核微生物：类具细胞核具核膜进行丝分裂细胞质中存线粒体时存叶绿体等细胞器特征微生物
（1）分类：植物界（显微藻类）动物界（原生动物）菌物界（粘菌假菌真菌（单细胞——酵母菌丝状真菌——霉菌型子实体真菌））
（2）真核微生物特征：
①细胞核具核膜
②进行丝分裂
③细胞质中存线粒体时存叶绿体等细胞器
()细胞壁：具CW真核微生物真菌藻类
真菌CW：糖少量蛋白脂类糖构成CW中微纤维定形基质
微纤维类似钢筋β－14键连接CW坚韧基质类似混凝土填充中
真菌CW糖低等纤维素酵母葡聚糖高等陆生真菌丁质
(二) 细胞膜：3层结构组成成分
（1）蛋白质：包括酶
（2）类脂：①甘油单双三酯②甘油磷脂（磷脂酰胆碱磷脂酰乙醇胺）③甾醇
（3）少量糖类：甘露聚糖
(三)细胞核
1核膜（nuclear envelope）：构造功原核 基相
（1）包CN外核膜核纤层组成核孔（nuclear pores）
（2）核膜两层7～8nm膜组成两膜间核周间隙
（3）核纤层：核膜层核纤层蛋白（lamin）组成
（4）核孔：CNCP物质交流通道
2染色质：
（1）分裂间期时DNA组蛋白非组蛋白少量RNA组成线形物质基单位核体（nucleosomes）碱性染料染色
①常染色质（euchromatin）：丝状②异染色质（heterochromatin）：凝缩
③组蛋白 ④非组蛋白
（2）进行分裂时染色质盘绕折叠形成棒状染色体（chromosome）
3核仁：
①CN中没膜包圆形椭圆体染色体定位置出现
②分裂前期出现期出现富含RNAPr合成rRNA装配核糖体部位
4核基质：蛋白纤维构成支持CN提供染色质附着点
5鞭毛纤毛：
（1）鞭毛纤毛构造基：鞭杆（shaft）基体（basal body）渡区
注：鞭杆9＋2型2中央微9微二联体外包CM
微二联体：AB两条中空亚纤维组成A完全微13微蛋白亚基组成B10A3亚基A伸出两条动力蛋白臂Ca2+Mg2+激活ATP水解酶水解ATP供运动
（2）基体9＋09三联体中间没微鞘
6细胞基质（cytometrix）：分辩细胞器外胶状溶液细胞代谢重场
7微：微蛋白组成中空
微功：支持运输细胞分裂时纺锤体鞭毛纤毛
8细胞骨架（cytoskeleton） 肌动蛋白丝（微丝）肌动Pr中间丝中间纤维
9微丝功：提供ATP发生收缩
10中间丝：支持运动
11高尔基体：4～8行扁膜囊囊泡组成核糖体附着
作：RER合成Pr运Golgi脂糖形成糖蛋白脂蛋白外排cell外合成糖蛋白脂蛋白某蛋白质原酶切加工合成新CWCM提供原材料重场
12细胞质细胞器－－溶酶体（lysosome）：单层膜包着含酸性水解酶细胞消化作
根结合象：①吞噬溶酶体 （吞噬泡结合）
②泡体（胞饮泡结合）
③噬溶酶体（源结构）
13液泡（vacuole）：单位膜分隔细胞器老龄细胞明显含糖原脂肪磷酸盐等贮藏物种酶类
功：维持渗透压贮藏营养物溶酶体作（种蛋白酶CP隔离防止细胞损伤）
14膜边体（lomasome）：真菌细胞特
15丁质酶体（chitosome）
16氢化酶体（hydrogenosome）：存厌氧真菌原生动物类似线粒体作
注：真菌类低等真核生物特点：
1 具细胞核进行丝分裂
2 细胞质中含线粒体没叶绿体进行光合作根茎叶分化
3 产生性孢子性孢子二种形式进行繁殖
4 营养方式化机营养（异养）氧
5 运动（仅少数种类游动孢子12根鞭毛）
6 种类繁形态异悬殊细胞结构样
第二节 酵母菌
酵母菌（yeast）：指群芽殖裂殖进行性繁殖单细胞真核微生物
术语分类学意义普通名称通常单细胞真菌霉菌区分开产生子囊孢子进行性繁殖
特点：
（1）体般单细胞状态存
（2）数营出芽繁殖裂殖
（3）发酵糖类产
（4）细胞壁常含甘露聚糖
（5）喜含糖量高酸度较水生环境中生长
二分布类关系
1分布含糖偏酸性环境称糖菌
水果蔬菜叶子树皮等处葡萄园果园土壤中等
2重微生物资源
酵母菌类第种家养微生物
3重科研模式微生物
啤酒酵母（Saccharomyces cerevisae）第完成全基组序列测定真核生物（1997）
4酵母菌具危害性
酵母菌引起皮肤呼吸道消化道泌尿生殖道疾病
三酵母菌CW：
（1）25～70nm葡聚糖甘露聚糖蛋白丁质少量脂类
（2）外分：甘露聚糖蛋白葡聚糖（细胞机械强度基础）
（3）丁质少形成芽体时合成种属CW差异较：裂殖酵母含葡聚糖较丁质点滴酵母CW葡聚糖少量甘露聚糖
细胞壁：厚度02 mm三层：外两层电子致密层中间电子稀疏层细胞壁化学组成：
①甘露聚糖（外层）： 30
②酯类蛋白质（中间层）： 少量
③葡聚糖： 3040
④丁质： 种异
酵母细胞壁玛瑙螺胃液制成蜗牛消化酶水解形成酵母原生质体
四菌落特征：细菌菌落类似般较细菌菌落厚表面湿润粘稠易挑起乳白色少数呈红色
五繁殖方式生活史
1 性繁殖
（1）芽殖：性繁殖方式成熟细胞长出芽定程度脱离母体继续长成新体
（2）裂殖：少数酵母菌象细菌样细胞横割分裂繁殖例裂殖酵母
2 性繁殖：形成子囊子囊孢子形式进行性繁殖：
（1）两性单倍体细胞相互接触
（2）接触处细胞壁消失质配
（3）核配形成二倍体核接合子：
A二倍体方式进行营养细胞生长繁殖独立生活次性繁殖前进行减数分裂
B进行减数分裂形成48子囊孢子原营养细胞成子囊子囊孢子萌发形成单倍体营养细胞
3 生活史：称生命周期(Life cycle)指代体系列生长发育阶段产生代体全部程
Ⅰ 酵母菌单倍体双倍体细胞均独立存三种类型：
（1）营养体单倍体双倍体形式存进行出芽繁殖
（2）营养体单倍体形式存（核配立进行减数分裂）
（3）营养体双倍体形式存（核配立进行减数分裂）
Ⅱ 营养体单倍体二倍体存：酿酒酵母例般芽殖营养体n
2n存特定情况性繁殖
Ⅲ 生活史：
（1）子囊孢子发芽n营养细胞→芽殖→接合质配立核配形成2n →芽殖→缺乏氮源时转变n→ 子囊孢子释放
（2）营养体n存八孢裂殖酵母例特点：
①营养细胞n②性繁殖裂殖 ③2n独立生活较短
第三节 霉菌
霉菌概述
1 霉菌(mold)：丝状真菌俗称意会引起物品霉变真菌通常指菌丝体较发达产生型肉质子实体结构真菌
2 分布：然界分布极广霉菌类生产生活关系密切类实践活动中早
认识利类微生物
3 类关系
（1）食物工农业制品霉变
（2）物品生产
（3）引起动植物疾病
（4）腐生型霉菌然界物质转化中十分重作
益：
（1）重机物分解者
（2）工业柠檬酸等机酸酶制剂抗生素生物碱
（3）食品制造：酱油
（4）基础理研究：粗糙脉孢菌
利：
（1）工农业产品霉变
（2）植物病原菌马铃薯晚疫病麦锈病
（3）动物体传染病：皮肤癣症
（4）致畸毒素：黄曲霉毒素
二形态结构：霉菌菌体均分枝分枝菌丝（hypha）构成许菌丝交织起称菌丝体（mycelium）
注1：整菌丝长状单细胞细胞质含核生长程表现菌丝延长细胞核裂殖增细胞质增加
注2：菌丝横隔膜分隔成成串细胞细胞含细胞核菌丝外观然细胞横隔膜孔细胞质细胞核流通细胞功相
1菌丝
（1）细胞形态：隔膜菌丝隔膜菌丝
（2）菌丝种类：营养菌丝气生菌丝
注：霉菌菌丝直径约2~10mm般细菌放线菌菌丝十倍
2菌丝特化
吸取养料：假根吸器
特化营养菌丝 附着：附着枝
休眠：菌核菌索
菌丝体 延伸：匍匐枝
捕食线虫：菌环菌网
简单：孢子囊担子
特化气生菌丝（子实体）复杂：分生孢子器子囊果
（1）匍匐枝假根：匍匐菌丝假根（类似树根吸收营养）功固着吸收营养
（2）吸器：专性寄生真菌菌丝分化出旁枝侵入细胞分化成指状球状丝状吸收细胞营养
（3）附着胞：许植物寄生真菌芽老菌丝顶端发生膨分泌粘性物牢固粘附宿表面结构附着胞附着胞形成纤细针状感染菌丝侵入宿角质层吸取营养
注：感染植物时候种附着胞牢牢附着宿叶片表面通提高附着胞渗透压活性物质浓度产生巨膨压射出钉状结构进入植物细胞真菌感染炸开条通道
（4）附着枝：干寄生真菌菌丝细胞生出12细胞短枝菌丝附着宿种特殊结构附着枝
（5）菌核：种休眠菌丝组织菌丝密集交织起外层较坚硬色深层疏松呈白色
（6）菌环：菌丝交织成套状
（7）菌网：菌丝交织成网状
（8）子实体：指里面面产生性性孢子定形状构造菌丝体组织
（9）菌丝球：菌丝体相互紧密纠缠形成颗粒均匀悬浮培养液中利氧传递营养物代谢产物输送菌丝生长代谢产物形成利
三霉菌繁殖方式生活史
1 繁殖方式：性孢子性孢子菌丝断片
2 繁殖方式——性孢子繁殖：两性细胞配合营养细胞分裂营养菌丝
分化（切割）形成新体程
性孢子：孢囊孢子分生孢子节孢子厚垣孢子芽孢子掷孢子游动孢子
3繁殖方式——性孢子繁殖
（1）两性细胞结合产生新体程：
a）质配：两性细胞结合细胞质融合成双核细胞 核均含单倍染色体（n+n）
b）核配：两核融合成二倍体接合子核时核染色体数二倍（2n）
c）减数分裂：具双倍体细胞核减数分裂核中染色体数目恢复单倍体状态
（2）霉菌性孢子繁殖特点：
a）霉菌性繁殖性繁殖常普遍发生特定条件然条件较般培养基常见
b）性繁殖方式菌种异两条营养菌丝直接结合特殊性细胞（性器官）配子囊配子囊产生配子相互交配形成性孢子
c）核配般立进行减数分裂菌体染色体数目单倍双倍体限接合子
d）霉菌性繁殖存宗配合异宗配合两种情况
e）霉菌性孢子包括卵孢子接合孢子子囊孢子担孢子等
4生活史
（1）性繁殖阶段：菌丝体（营养体）适宜条件产生性孢子性孢子萌发形成新菌丝体次重复
（2）性繁殖阶段：发育期定条件菌丝体分化出特殊性器官（细胞）质配核配减数分裂形成单倍体孢子萌发形成新菌丝体
注：霉菌尚未发现生活史中性繁殖阶段类真菌称半知菌
四菌落
1粗长分枝状菌丝组成菌落疏松呈绒毛状絮状蜘蛛网状细菌菌落倍十倍没固定
2种霉菌定培养基形成菌落形状颜色等相稳定菌落特征分类
第四节 蕈菌
蕈菌（Mushroom)：称伞菌通常指形成型肉质子实体真菌包括数担子菌极少数子囊菌类
第三章 病毒亚病毒
病毒(Virus)微病原体分真病毒亚病毒
非细胞生物 真病毒：少含核酸蛋白质两种组分
亚病毒： 类病毒：含具独立侵染性RNA组分
拟病毒：含具独立侵染性RNA组分
阮病毒：含单蛋白质组分
第节 病毒
病毒：类核酸蛋白质等少数种成分组成超显微非细胞生物质种含DNARNA遗传子感染态非感染态两种状态存宿体时呈感染态赖宿代谢系统获取量合成蛋白质复制核酸
Ⅰ病毒特性：
1）形体极微般通细菌滤器必须电镜观察
2）种病毒毒粒含种核酸DNA者RNA
3）没细胞构造成分仅核酸蛋白质两种称分子生物
4）产酶系蛋白质核酸合成酶系利宿活细胞现成代谢系统合成身核酸蛋白质
5）离体条件生命生物分子状态长期存保持侵染性
6）通核酸蛋白质装配实现量繁殖
7）般抗生素敏感干扰素敏感
8）病毒核酸整合宿基组中诱发潜伏性感染
9）严格活细胞寄生没身核糖体没体生长进行二均分裂必须赖宿细胞进行身核酸复制形成子代
Ⅱ病毒形态构造化学成分
1）病毒毒粒差
2）毒粒形状致分球形颗粒(称拟球形颗粒)杆状颗粒复杂形状颗粒（蝌蚪状卵形）等少数类
3）壳体衣壳（capsid）：包围着病毒核酸蛋白质外壳蛋白质亚基称形式 规律排列成病毒毒粒基结构
Ⅲ壳体结构类型：
①螺旋称壳体：亚基规律着中心轴（核酸）呈螺旋排列进形成高度序称稳定结构
②二十面体称壳体：蛋白质亚基围绕具立方称正面体角边排列进形成封闭蛋白质鞘（定数目亚基排列成具定表面积立方称实体二十面体容积包装更病毒核酸病毒壳体取二十面体称（icosahedral symmetry）结构）
③双称（复合称）结构：具双称结构典型例子尾噬菌体（tailed phage）壳体头部尾部组成包装病毒核酸头部通常呈二十面体称尾部呈螺旋称
1胞膜：（）病毒核衣壳外包裹着层脂蛋白膜病毒出芽（budding）方式成熟时细胞膜衍生维系毒粒结构保护病毒核壳作特病毒包膜糖蛋白具种生物学活性启动病毒感染必需
2核衣壳（nucleocapsid）：病毒蛋白质壳体病毒核酸（核心）构成复合物
3裸露毒粒（naked virion）：仅核衣壳构成病毒颗粒烟草花叶病毒脊髓灰质炎病毒（Poliovirus）等简单病毒毒粒
4刺突（spike）：包膜核衣壳突起
5毒粒结构类型：
称体制：
（1） 螺旋成体：
①包膜 （杆状：烟草花叶病毒（TMV）等丝状：肠杆菌f1fdM13噬菌体等）
②包膜 （卷曲状：正粘病毒（流感病毒）等弹状：狂犬病毒水泡性口膜炎病毒等）
（2） 二十面体称：
①包膜 （型：脊髓灰质炎病毒ΦX174噬菌体等型：腺病毒等）
②包膜：疱疹病毒等
（3） 复合体称：
①包膜：肠杆菌T偶数噬菌体（蝌蚪状）等
②包膜：痘病毒（砖块状）等
Ⅳ病毒性质
1）病毒核酸：病毒粒中重成分具遗传信息载体传递体作宾苏
核酸种类病毒系统分类中分子基础指标：①
DNARNA②单恋双链③呈线状环状④闭环缺口环⑤基
组单分子双分子三分子分子⑥核酸碱基碱基数核苷
酸序列等ssDNA（单）dsDNA（双）ssRNAdsRNA四种
2）病毒蛋白质：分两种结构蛋白（构成形态成熟感染性病毒颗粒必需
蛋白质）非结构蛋白（病毒基组编码病毒复制程中产生具定功
结合毒粒中蛋白质）
结构蛋白生理功：
①构成蛋白质外壳保护病毒核酸免受核酸酶理化子破坏
②决定病毒感染特异性易感细胞表面存受体具特异性亲力促病毒粒
子吸附入侵
③决定病毒抗原性刺激机体产生相应抗体
④构成病毒酶参病毒宿细胞入侵（T4噬菌体溶菌酶等）参病
毒复制程中需病毒分子合成（逆转录酶等）
3）病毒脂类：包膜中脂类宿细胞细胞膜具宿细胞特异性含磷
脂（5060）胆固醇
1 病毒复制（病毒感染敏感宿细胞病毒核酸进入细胞通复制表达产生子
代病毒基组新蛋白质然新合成病毒组分装配（assembly）成子代毒
粒定方式释放细胞外病毒种特殊繁殖方式称做复制(replication)）
1）吸附：病毒吸附蛋白细胞受体间结合力源空间结构互补性相互间电荷
氢键疏水性相互作范德华力
2）侵入：通尾部刺突固着细胞尾部酶水解细胞壁肽聚糖细胞壁产生孔
尾鞘收缩核酸通中空尾压入胞蛋白质外壳留胞外病毒宿
系统病毒侵入机制①动物病毒侵入：裸露病毒穿细胞膜移位方式毒
粒包膜细胞质膜融合细胞吞功②植物病毒侵入：通然
机械损伤形成微伤口进入细胞者携带病毒媒介吮吸式
口器昆虫取食病毒带入细胞
3）增殖：病毒利宿生物合成机构场病毒核酸表达复制产生量病
毒蛋白质核酸
4）装配：称成熟(maturation)形态发生(morphogenesis)新合成毒粒结构组分组
装成完整病毒颗粒程
5）裂解：成熟子代病毒颗粒定途径释放细胞外程病毒装配释放时
步进行
2 步生长曲线：适量病毒接种标准培养高浓度敏感细胞病毒吸附离
心未吸附病毒抗病毒抗血清处理病毒—细胞培养物建立步感染然
继续培养定时取样测定培养物中病毒效价感染时间横坐标病毒感染效
价坐标绘制出病毒特征性繁殖曲线步生长曲线
噬菌体复制（繁殖）三阶段：
1）潜伏期：病毒核酸浸入宿细胞第成熟病毒粒子形成前段时间（
病毒潜伏期长短噬菌体分钟计动物病毒植物病毒时天计）
2）裂解期：宿细胞迅速裂解细胞外（溶液中）病毒粒子急剧增段时间
3）稳期：感染宿细胞已全部裂解溶液中病毒数量达高时段时间
裂解量：受染细胞产生子代病毒颗粒均数目值等潜伏期受染细胞
数目稳定期受染细胞释放全部子代病毒数目等稳定期病毒效价潜伏期病
毒效价
3 溶源性：温噬菌体感染宿细胞完成复制循环噬菌体基组长期存宿
细胞没成熟噬菌体产生现象称做溶源性（lysogeny）现象（引起溶源
性噬菌体称温噬菌体宿溶源菌噬菌体长期存）
温噬菌体存形式：
1）游离态指成熟释放侵染性游离噬菌体粒子
2）整合态指已整合宿基组前噬菌体状态
3）营养态指前噬菌体外界理化诱导脱离宿基组处积极扶植合成装
配状态
溶源性感染细胞影响：溶源菌中温噬菌体基组通常影响细胞繁殖功
引起细胞变化
1）免疫性：温噬菌体感染形成溶源性细菌具免疫性类噬菌体
然次感染该细胞增殖导致溶源性细菌裂解免疫性原
噬菌体产生阻遏蛋白扩散性质决定
2)溶源转变：溶源性细菌时获新生理特性例白喉杆菌含特
定类型原噬菌体时产生白喉毒素引起感染机体发病原噬菌体引起溶源
性细菌免疫性外表形改变包括溶源菌细胞表面性质改变致病性转变
称溶源转变(lysogenic conversion)
第二节 亚病毒
（核酸蛋白质两种成分中含中分子病原体亚病毒）
1 类病毒：类含RNA种成分专性声活细胞分子病原体目前植物
体发现含核酸裸露环状ssRNA形成二级结构段末端 封闭短
dsRNA分子246375核苷酸分子组成例：PSTD类病毒（PSTV）
类病毒发现意义：（1）生物学家探索生命起源提供新低层次
象（2）分子生物学家研究功生物分子提供绝材料（3）病理
学家揭开类动植物种传染性病带新视角（4）谓哲学家生命质
问题认识提供新革命性例证
2 拟病毒：指类包囊真病毒粒中缺陷类病毒称类类病毒壳类病毒
病毒卫星拟病毒极微般仅裸露RNADNA组成复制必须赖辅
助病毒（拟病毒寄生真病毒）协助时干扰辅助病毒分支减轻
宿病害研究生物防治中：丁型肝炎病毒（含ssRNA）
3 阮病毒：类含核酸传染性蛋白质分子称普利昂蛋白侵染子引
起宿体现成类蛋白质分子发生预期相似构象变化宿致病
类型蛋白质颗粒约250氨基酸组成仅病毒1真病毒
区：①呈淀粉样颗粒状②免疫原性③核酸成分④宿细胞基
编码⑤抗逆性强耐杀菌剂高温
第四章 微生物营养培养基
营养：指生物体外部环境摄取生命活动必需量物质满足正常生长繁殖需种基生理功
营养物：指具营养功物质微生物学中包括非常规物质形式光辐射微生物营养物正常生命活动提供结构物质量代谢调节物质必生理环境
第节 微生物6类营养素
元素水需20中左右碳氮氧硫磷6中元素营养素水六类范围碳源氮源源生长子机盐水
1 碳源：切满足微生物生长繁殖需碳元素营养物水分外需量营
养物称量营养物
（1）功：①C素构成细胞代谢产物骨架②C素数微生物代谢需量（2）种类：①机C源：CO2碳酸盐养微生物利②机C源：种糖类
次机酸醇类 脂类烃类化合物
2 氮源：构成微生物细胞代谢产物中氮素源营养物质称氮源构成
生命物质蛋白质核酸等元素元素
（1）功：①微生物提供合成细胞物质代谢产物原料②氮源般做源
硝化细菌利铵盐亚硝酸盐作氮源时作源
（2） 种类：①分子态氮：固氮微生物分子氮唯氮源②机态氮：硝酸盐铵盐
微生物利③机态氮：蛋白质降解产物
a速性氮源：实验室常牛肉膏蛋白胨酵母膏做氮源（机氮源蛋白质降解
产物形式存机氮源直接菌体吸收利种氮源做速效氮源）
b迟速性氮源：生产玉米浆葵花饼豆饼花生饼等（蛋白氮必须通水解
降解成胨肽氨基酸等机体利种氮源迟效氮源）
速效氮源通常利机体生长迟效氮源利代谢产物形成
3 源：生物生命活动提供初量源营养物辐射
源谱 化学物质（化营养型）机物：化异养微生物源
机物：化养微生物源
辐射（光营养型）：光养光异养微生物源
光辐射单功营养物（源）原态机物NH4+双功营养物（源氮源）
氨基酸三功营养物（碳源氮源源）
4 生长子：类（调节）微生物生长代谢必需简单碳氮源行合成
微量机物质维生素（硫胺素叶酸泛酸核黄素）氨基酸碱基
根微生物生长子需存差异分：
1）野生型(wild type) 称原养型：需生长子基础培养基生长菌株
2）营养缺陷型(auxotroph)：发诱发突变等原野生型菌株产生需提供特
定生长素物质生长菌株
外微生物生长需特殊成分例某乳酸杆菌生长需核苷某酵母菌真菌生长需肌醇某肺炎球菌生长需胆碱等
5 机盐：微生物提供碳氮源外种重元素生长需浓度103104molL
范围元素量元素生长需浓度106108molL范围元素微量
元素生理功：
（1） 构成微生物细胞组成成分（2）调节微生物细胞渗透压pH值氧化原电位（3）机盐SFe做养微生物源（4）构成酶活性基组成成分维
持E活性MgCaK种E激活剂
6 水：微生物细胞含水约占细胞鲜重70－90％水作方面
（1）功：①细胞中生化反应良介质②维持细胞种生物分子结构稳定
性环境温度稳定③参细胞重生物化学反应④优良物理化学性质
（2）水活度(Qw)：指相温度压力溶液中水蒸气压纯水蒸气压
： QwP溶液P纯水 （微生物生长需水活度通常063－099间
细菌水活度较高08酵母菌次耐旱微生物水活度06水中溶质越高水
活度越低）
第二节 微生物营养型
营养类型指根微生物生长需营养素（碳源氮源等）划分 （微）生物类型
（1） 生长需碳源物质：养型生物异养型生物
（2） 生物生长程中量源：光营养型化营养型
（3） 生物生长程中氢供体：机营养型机营养型
1 光机养型（光养型）：CO2唯碳源进行光合作获取生长
需量机物H2H2SS等作供氢体电子供体CO2原细胞物质
藻类蓝细菌等： 光
CO2+ 2H2S [ CH2O] + 2S+ H2O
光合色素
2 光机异养型（光异养型）：CO2唯碳源机物作供氢体
利光CO2原细胞物质生长时数需外源生长子例红螺菌
属中细菌利异丙醇作供氢体CO2原成细胞物质时积累丙酮
H3C 光
CHOH+CO2 2 CH3C0CH3 +[ CH2O] + H2O
H3C 光合色素
3 化机养型（化养型）：生长需量机物氧化程中放出化学
CO2碳酸盐作唯碳源进行生长时利H2H2SFe2+NH3NO2等
作电子供体CO2原成细胞物质化机养型存微生物中完全
机光环境中生长广泛分布土壤水环境中参球物质循环
4 化机异养型（化异养型）：生长需量均机物氧化程中放出化学
生长需碳源机化合物淀粉糖类纤维素机酸等
机物通常碳源源数细菌真菌原生动物化机异养型微生物
致病微生物均化机异养型微生物
（1）腐生型(metatrophy)：利生命机物(动植物尸体残体)作碳源
（2）寄生型(paratrophy)：寄生活寄机体吸取营养物质离开寄生存
腐生型寄生型间存中间类型：
兼性腐生型(facultive metatrophy) 兼性寄生型(facultive paratrophy)
营养类型间界限非绝：异养型微生物非绝利CO2养型微生物非利机物进行生长微生物生长条件营养类型会发生改变
第三节 营养物质进入细胞方式
原生动物外类细胞微生物通细胞膜渗透选择吸收作外界吸取营养物四种方式：单纯促进扩散动运输基团移位
扩散：称单纯扩散(Simple diffusion) 动运送(Passive transport)
指单纯物理扩散方式许分子非电离分子（尤亲水性分子）动通细
胞膜种物质运送方式
特点：（1）物质跨膜扩散力速率该物质性质关分子量脂溶性极性
物质易通扩散进出细胞
（2）物质运送程中需消耗量
（3）物质运送方高浓度边低浓度边
扩散微生物细胞吸收营养物质方式水唯通扩散通原生质
膜分子脂肪酸乙醇甘油苯气体分子(O2CO2)某氨基酸定程度
通扩散进出细胞
1 单纯扩散：称动运送指疏水性双分子层细胞膜载体蛋白参单纯物
理扩散方式许伙子非电离分子尤亲水性分子动通种物质运送方式
特点：①扩散非特异性营养物质吸收方式：营养物质通细胞膜中含水孔
高浓度胞外环境低浓度胞扩散
②扩散程中营养物质结构发生变化：膜分子发生反应身
分子结构发生变化
③物质运输速率较慢：速率胞外营养物质浓度差关细胞膜外该物
质浓度差降低减直胞外物质浓度相
④需载体参扩散需代谢运输方式：物质进行逆浓度运输
⑤运送养料限：限水溶水气体分子量脂溶性极性营养物质
2 促进扩散：指溶质运送程中助存细胞膜底物特异性载体蛋白(Carrier
protein)协助消耗量类扩散性运送方式
特点：①动物质跨膜运输方式
②物质运输程中消耗量
③运输速率膜外物质浓度差成正进行逆浓度运输
④参运输物质身分子结构发生变化
⑤运输程需助载体(carrier)作
⑥种载体运输相应物质具较高专性
运送机理：①载体影响物质运输速率改变该物质膜外形成动态衡状态
②种性质类似酶作特征载体蛋白称透酶
③透酶诱导酶环境中存机体生长需营养物质时相应透
酶合成
促进扩散运送程中：营养物质身分子结构会发生变化消耗代谢量
进行逆浓度运输运输速率胞外该物质浓度差决定需细胞膜载体
蛋白（透酶）参物质 运输运输物质载体蛋白高度特异性养料浓度高
时 载体蛋白出现饱效应
注：促进扩散运输方式见真核微生物中例通常厌氧生活酵母菌中某物
质吸收代谢产物分泌通种方式完成
3 动运输：指须提供量通细胞膜特异性载体蛋白协助膜外环境中低浓度
溶质运入膜种物质运送方式
特点：①物质运输程中需消耗量 ②物质运输方：低浓度→高浓度
③运输程需助载体作④种载体运输相应物质具较高专性
⑤存范围较广微生物中种物质运输方式
具体形式：
（1） 初级动运输(Primary active transport)：电子传递系统ATP酶细菌嗜脂红
质引起质子运输方式物质运输角度考虑种质子动运输方式
（2） 次级动运输(Secondary active transport)：通初级动运输建立化膜质
子浓度差消失程中耦联物质运输程
①运输(symport)：指某种物质质子通载体方运输
②逆运输(antiport)：指某种物质质子通载体相反方运输
③单运输(uniport)：指质子浓度差消失程中促某物质通载体进出细胞——
胞阳离子积累阴离子浓度降低
（3） 基团转位(Group translocation)：指复杂运输系统完成物质动运输
程物质运输前发生化学变化基团转位存厌氧型兼性厌氧型细菌中
糖运输脂肪酸核苷碱基等通种方式运输
金黄色葡萄球菌乳糖吸收程概括：
①EⅠ磷酸化：PEP磷酸通高磷酸键结合EⅠ组氨酸 PEP+ EⅠ→ E
Ⅰ~P+丙酮酸
②HPr磷酸化：磷酸EⅠ转移HPr组氨酸EⅠ~P+ HPr → HPr ~P+ EⅠ
③ E Ⅲ磷酸化：磷酸HPr转移专性酶E Ⅲ价键E Ⅲ组氨酸
谷氨酸结合 E Ⅲ三亚基时磷酸化 HPr ~P+ E Ⅲ → E Ⅲ ~P+ HPr
④磷酸糖生成：磷酸E Ⅲ转移E II转移糖生成磷酸糖释放细
胞质中糖+ E Ⅲ ~P →糖~P + E Ⅲ
⑤Na+K+ATP酶系统(Na+K+ATPase)：Na+K+ATP酶存原生质膜够利ATP
量Na+细胞泵出胞外时胞外K+ 泵入胞离子通道蛋白
动运输运输程中特点： ①需消耗代谢②进行逆浓度运输运输方式
③需载体蛋白参④运输物质高度立体专性⑤运输物质转
移程中发生化学变化
注：微生物动运输程中需量源氧微生物中直接呼吸
厌氧微生物化学光合微生物中光 动运输微生
物吸收营养物质方式
4 膜泡运输：指细胞通趋性运动营养物质该物质吸附细胞膜表面然
该物质附细胞膜开始陷逐步营养物质包围形成含该营养物质
膜泡膜泡离开细胞膜游离细胞质中物质运输方式
具体形式：（1）胞吞作：膜泡中包含固体营养物质
（2）胞饮作：膜泡中包含液体营养物质
注：膜泡运输存原生动物中特变形虫(amoeba)类微生物种营
养物质运输方式
第四节 培养基
培养基（medium复数MediaCulture medium）指工配制适合微生物生长繁殖产生代谢产物营养基质培养基切微生物进行研究利工作基础培养基应该具备微生物生长需六营养素：碳源氮源机盐源生长子水培养基旦配成必须立进行灭菌处理
1 选设计培养基原方法
微生物学研究生长实践中配置合适培养基项基求：
1）选择适宜营养物质：培养微生物必须采培养条件培养目
原料选择配
2）营养物浓度配合适：高浓度糖类物质机盐重金属离子等仅维持
促进微生物生长反起抑制杀菌作培养基中营养物质间浓度配
直接影响微生物生长繁殖()代谢产物形成积累中碳氮(CN)影响
较发酵生产谷氨酸时：
碳氮41时菌体量繁殖谷氨酸积累少
碳氮31时菌体繁殖受抑制谷氨酸产量量增加
3）物理化学条件适宜：①pH：培养基pH必须控制定范围满足类型
微生物生长繁殖产生代谢产物维持培养基pH相恒定通常培养基中
加入pH缓剂（源调节）进行工业发酵时补加酸碱（外源调节）
②水活度：天然环境中微生物实际利水游离水含量水分活度表
示微生物般αw060～099条件生长 αw低时微生物生长迟缓期
延长生长速率总生长量减少微生物生长适αw
③氧化原电位(Ф)：氧化原电位称氧化原电势（redox potential）度量某
氧化原系统中原剂释放电子氧化剂接受电子趋势种指标单位V（伏）
mV（毫伏）Ι氧性微生物：+01伏时正常生长+03～+04伏宜
Ⅱ厌氧性微生物：低+01伏条件生长
Ⅲ兼性厌氧微生物：+01伏时进行氧呼吸 +01伏时进行发酵
4）济节约：配制培养基时应量利廉价易获原料作培养基成份特
发酵工业中降低生产成
5）精心设计试验较：进行生态模拟研究某种微生物培养条件文献查阅设计
特定微生物培养基配方试验较确定特定微生物佳培养条件
2 培养基种类
（1）成份划分：①天然培养基(complex medium)：化学成分清楚化学成分
恒定天然机物组成②合成培养基(synthetic medium)：化学成份完全
半合成培养基(semisynthetic medium)：指类化学试剂配置时加
某种某天然成分培养基称半组合培养基(semidefined medium)
（2）根物理状态划分：固体培养基半固体培养基液体培养基胶水培养基
（3）途划分：①基础培养基(minimum medium)：称基培养基指含般
微生物生长繁殖需基营养物质培养基
②完全培养基(complete medium)：指满足切微生物（尤指营养缺陷型微生物）
生长繁殖需营养物需求培养基
③加富培养基 (enrichment medium)：称富集培养基指基培养基（肉
汤蛋白胨培养基）中加入某特殊营养物质制成类营养丰富培养基
④选择培养基(selective medium)：某种某类微生物混杂微生物群体中
分离出培养基
⑤鉴培养基(differential medium)：鉴类型微生物培养基加入
某种特定微生物产某种代谢产物发生特定化学反应产生明显特征性
变化特殊化学物质该类微生物微生物区分开培养基
注1：常见培养基时伊红美蓝乳糖培养基EMB培养基中伊红美蓝两种苯胺染料抑制G+细菌难培养G细菌低酸度两种染料会合形成沉淀起着产酸指示剂作试样中种肠道细菌会EMB培养基板产生易肉眼识种特征性菌落
注2：伊红美蓝二种苯胺染料抑制G+细菌难培养G—细菌生长低酸度时
二种染料结合形成沉淀起着产酸指示剂作试样中种肠道菌会EMB培养基产生相互易区分特征菌落易辨例肠杆菌强烈分解乳糖产生量混合酸菌体呈酸性菌落染成深紫色菌落表面反射光中绿色金属闪光
第五章 微生物新陈代谢
新陈代谢：简称代谢推动生物切生命活动动力源通常泛指发生活细胞中种分解代谢合成代谢总
分解代谢：称异化作指复杂机分子通分解代谢酶系催化产生简单分子量原力（称原量般[H]表示）作
合成代谢：称化作分解代谢正相反指合成酶系催化爱简单分子ATP形式量[H]形式原力起合成复杂生物分子程
注：切生物新陈代谢质存着高度统性存着明显样性
第节 微生物量代谢
外界环境中种形式初源转换成切生命活动利通源ATP
1化异样微生物生物氧化产
生物氧化：发生活细胞系列产性氧化反应总称
①生物氧化形式包括某物质养结合脱氢失电子3种
②生物氧化程分脱氢（电子）递氢（电子)受氢（电子）3阶段
③生物氧化功产（ATP）产原力[H]产分子中间代谢物3种
④生物氧化类型包括呼吸氧呼吸发酵3种
（）底物脱氢4条途径
Ⅰ EMP途径：称糖酵解途径糖二磷酸途径属生物条流代谢途径1分子葡萄糖底物约10步反应产生2分子丙酮酸2分子NADH+H+2分子ATP程
EMP途径生理功：
①供应ATP形式量NADH2形式原力
②连接重代谢途径桥梁包括三羧酸循环（TCA）HMP途径ED途径
③生物合成提供种中间代谢物
④通逆反应进行糖合成
Ⅱ HMP途径：称糖磷酸途径糖磷酸支路戊糖磷酸途径磷酸葡萄糖酸途径WD途径特点葡萄糖EMP途径TCA循环彻底氧化产生量NADPH+H+形式原力种重中间代谢产物总反应式：
6葡糖6磷酸+12NADOP++6H2O→5葡糖6磷酸+12NADPH+12H+
HMP途径分3阶段：
①葡萄糖分子通步氧化反应产生核酮糖5磷酸CO2
②核酮糖5磷酸发生结构变化形成核糖5磷酸木酮糖5磷酸
③种戊糖磷酸氧参条件发生碳架重排产生糖磷酸丙糖磷酸者通EMP途径转化成丙酮酸进入TCA循环进行彻底氧化通果糖二磷酸醛缩酶果糖二磷酸酶作转化糖磷酸
HMP途径微生物生命活动中意义：
①供应合成原料：核酸核苷酸NAD（P）FAD(FMN)CoA等生物合成提供戊糖磷酸
②产生原力：产生量NADPH2形式原力
③作固定CO2中介：光养微生物化养微生物固定CO2重中介
④扩碳源利范围：微生物利C3C7种碳源提供必代谢途径
⑤连接EMP途径：通EMP途径连接生物合成提供更戊糖
⑥通该途径产生许种重发酵产物核苷酸干氨基酸辅酶乳酸（异型乳酸发酵）等
⑦HMP途径总量代谢中占定例细胞代谢活动中间产物需量相关
Ⅲ ED途径：称2酮3脱氧6磷酸葡萄糖（KDPG）途径存某缺乏完整EMP途径微生物中种代途径微生物特特点葡萄糖4步反应快速获EMP途径须10步反应形成丙酮酸总反应式：
C6H12O6+ADP+Pi+NADP++NAD+→2CH3COCOOH+ATP+NADPH+H++NADH+H+
ED途径特点：
①具特征反应——KDPG裂解丙酮酸3磷酸甘油醛
②存特征性酶——KDPG醛缩酶
③终产物2分子丙酮酸历KDPG直接裂解形成3磷酸甘油醛途径EMP途径转化
④产效率低
关键反应：2酮3脱氧6磷酸葡萄糖酸裂解
催化酶：6磷酸脱水酶KDPG醛缩酶
相关发酵生产：细菌酒精发酵
优点：代谢速率高产物转化率高菌体生成少代谢副产物少发酵温度较高必定期供氧
缺点：pH5较易染菌细菌乙醇耐受力低
注：种ED途径发酵生产乙醇方法称细菌酒精发酵酵母菌通EMP途径形成乙醇机制传统酵母发酵较优点：代谢速率高产物转化率高菌体生成少代谢副产物少发酵温度较高必定期供氧
Ⅳ TCA循环：三羧酸循环称Krebs循环柠檬酸循环指丙酮酸系列循环式反应彻底氧化脱羧形成CO2H2ONADH2程
整TCA循环总反应式：
丙酮酸+4NAD++FAD+GDP+Pi+2H2O→3CO2+4(NADH+H+)+FADH2+GTP
起始乙酰CoA分子总反应式：
乙酰CoA+3NAD++FAD+GDP+Pi+2H2O→2CO2+3(NADH+H+)+FADH2+CoA+GTP
TCA循环特点：
①氧直接参中反应必须氧条件运转
②分子丙酮酸产4NADH+H+1FADH21GTP总相15ATP产效率高
③切分解代谢合成代谢中枢纽
产物：
（二）递氢受氢
生物体葡萄糖等机物述4条途径脱氢通呼吸链（称电子传递链）传递终氧机机氧化物等氢受体(Hydrogen acceptor receptor)相结合释放出机物中化学
Ⅰ 呼吸：称氧呼吸种普遍重生物氧化产方式特点底物常规方式脱氢脱氢完整呼吸链称电子传递链传递终外源分子氧接受产生水释放出ATP形式量
呼吸作：微生物降解底物程中释放出电子交NAD(P)+FADFMN等电子载体电子传递系统传外源电子受体生成水原型产物释放出量程
呼吸链：指位原核生物细胞膜真核生物线粒体膜系列氧化原势呈梯度差链状排列氢传递体功氢电子低氧化原势化合物处逐级传递高氧化原势分子氧机机氧化物原
氢电子传递序般：
NAD(P)→FP（黄素蛋白）→Fe·S（铁硫蛋白）→CoQ（辅酶Q）→Cytb→Cytc→Cyta→Cyta3
氧化磷酸化：称电子传递链磷酸化指呼吸链递氢受氢程磷酸化反应相偶联产生ATP作
Ⅱ 氧呼吸：称厌氧呼吸指类呼吸链末端氢受体外源机氧化物生物氧化类氧条件进行产效率较低特殊呼吸
特点：底物常规途径脱氢部分呼吸链递氢终氧化态机物机物受氢完成氧化磷酸化产反应
根呼吸链末端氢受体氧呼吸分成种：
①硝酸盐呼吸：称反硝化作微生物生命活动中具两种功：
氧氧条件进行利硝酸盐作氮源营养物称化性硝酸盐原作
二兼性厌氧微生物利硝酸盐作呼吸链终受氢体原成亚硝酸NON2O直N2程称异化性硝酸盐原作称硝酸盐呼吸反硝化作
反应式：
NO3+2e+2H+→NO2+H2O
菌NO2进步原成N2程称反硝化作：
2NO3+10e+12H+→N2+6H2O
NO3→NO2→NO→N2O→N2
注1：原程点硝酸盐通种含钼硝酸盐原酶原亚硝酸盐硝酸盐原细菌认种兼性厌氧菌氧环境中存硝酸盐时进行厌氧呼吸氧时细胞膜硝酸盐原酶活性抑制细胞进行氧呼吸
注2：硝酸盐种容易溶解水物质通常通水土壤流入水域中果没反硝化作硝酸盐水中积累会导致水质变坏球氮素循环中断
②硫酸盐呼吸：类称作硫酸盐原细菌（反硫化细菌）严格厌氧菌氧条件获取量方式特点底物脱氢呼吸链递氢终末端氢受体硫酸受氢递氢程中氧化磷酸化作相偶联获ATP硫酸盐呼吸终原产物H2S
注：浸水通气良土壤中厌氧微生物硫酸盐呼吸害产物植物根系生长十分利应设法防止
（3） 硫呼吸：机硫作呼吸链终受氢体产生H2S生物氧化作进行硫呼吸兼性专性厌氧菌
（4）铁呼吸：某专性厌氧菌兼性厌氧菌（包括化异养细菌化养细菌某真菌）中发现呼吸链末端受氢体Fe3+
（5）碳酸盐呼吸：类CO重碳酸盐作呼吸链末端氢受体氧呼吸根原产物分两类：产甲烷菌产生甲烷碳酸盐呼吸二产乙酸细菌产生乙酸碳酸盐呼吸专性厌氧菌
（6）延胡索酸呼吸：琥珀酸形成作微生物产生般中间物延胡索酸呼吸中琥珀酸默算氢受体延胡索酸原产物兼性厌氧菌
Ⅲ 发酵：指氧等外源氢受体条件底物脱氢产生原力[H]未呼吸链传递直接交身未完全氧化某种源性中间代谢产物产生种代谢产物时释放量类生物氧化反应
1发酵特点：
①机化合物部分氧化释放出部分量
②发酵程氧化机物原偶联起原机物初始发酵分解代谢——需外界提供电子受体
（1）EMP途径中丙酮酸出发发酵：丙酮酸EMP途径关键产物出发微生物中进入发酵途径进行型乳酸发酵
（2）通HMP途径发酵：①异型乳酸发酵途径葡萄糖发酵产物乳酸乙醇
CO21H2O1ATP肠膜明串珠菌②异型乳酸发酵双歧杆菌途径：2分子葡萄糖产3分子乙酸2分子乳酸5分子ATP双歧乳酸杆菌
（3）通ED途径进行发酵：指细菌酒精发酵
（4）氨基酸发酵产Stickland反应：种氨基酸作底物脱氢种氨基酸作氢受体实现生物氧化产独特发酵类型产效低分子氨基酸仅产1ATP
产机制：通部分氨基酸（丙氨基等）氧化氨基酸（甘氨基等）原相偶连独特发酵方式生孢梭菌
（5） 发酵中产反应：发酵仅指专性兼性厌氧菌氧条件种生物氧化形式产机制底物水磷酸化反应产效率极低
（6）丙酮酸发酵产物：①酵母型酒精发酵②型乳酸发酵③丙酸发酵④混合酸发酵⑤23—丁二醇发酵⑥丁酸发酵
2乙醇发酵
①酵母菌乙醇发酵：
EMP 2ATP 2CO2
C6H12O6→2CH3COCOOH→2CH3CHO→2CH3CH2OH
NAD NADH2 乙醇脱氢酶
注1：该乙醇发酵程pH35~45厌氧条件发生
注2：发酵液处碱性条件酵母乙醇发酵会改甘油发酵
原：该条件产生乙醛作正常受氢体结果2分子乙醛间发生歧化反应生成1分子乙醇1分子乙酸
CH3CHO+H2O+NAD+→ CH3COOH+NADH+H+
CH3CHO+NADH+H+→ CH3CH2OH+ NAD+
时磷酸二羟丙酮担受氢体接受3磷酸甘油醛脱氢生成α磷酸甘油者α磷酸甘油酯酶催化生成甘油
2葡萄糖→ 2甘油+乙醇+乙酸+2CO2
3巴斯德效应(The Pasteur effect )：氧条件发酵作受抑制现象（氧发酵抑制现象）
现象：通风酵母代谢影响
（1）通风（氧呼吸）： 酒精生成量低（接零）耗糖量单位时间少细胞繁殖旺盛（2）缺氧（发酵）：酒精生成量低高耗糖量单位时间细胞繁殖弱消失
意义：合理利源
巴斯德效应（Pasteur effect）机理：
巴斯德研究酵母酒精发酵时发现：①厌氧条件酵母菌进行酒精发酵葡萄糖消耗速度快氧条件酵母菌进行呼吸作糖消耗速度较低酒精产量降低→ ②呼吸抑制发酵作现象→③巴斯德效应质荷调节
4细菌乙醇发酵
菌种：运动发酵单胞菌等 途径：ED
利Zmobilis等细菌生产酒精
优点：代谢速率高产物转化率高菌体生成少代谢副产物少发酵温度高
缺点：pH5较易染菌耐乙醇力较酵母低
总结：
（1）酵母菌（pH3545时）乙醇发酵
~脱羧酶 ~脱氢酶
丙酮酸 乙醛 乙醇
通EMP途径产生乙醇总反应式：
C6H12O6+2ADP+2Pi →2C2H5OH+2CO2+2ATP
（2）细菌(Zymomonas mobilis)乙醇发酵
通ED途径产生乙醇总反应：
葡萄糖+ADP+Pi→ 2乙醇+2CO2+ATP
（3）细菌(Leuconostoc mesenteroides)乙醇发酵
通HMP途径产生乙醇乳酸等总反应：
葡萄糖+ADP+Pi→ 乳酸+乙醇+CO2+ATP
（4）型乙醇发酵：产物中仅乙醇种机物分子酒精发酵
（5）异型乙醇发酵：产物乙醇外存机物分子发酵
Ⅳ 养微生物生物氧化
1化机营养型：机物电子供体→机物氧化获量微生物般CO2唯碳源合成细胞物质称养微生物
注：机物生物氧化程中获生长需量微生物般：化机养型微生物
（1）养微生物合成代谢：CO2先原成[CH2O]水简单机物然进步合成复杂细胞成分
分解代谢
复杂分子（机物） 简单分子+ATP+[H]
合成代谢
①化异养微生物：ATP原力均机物生物氧化
②化养微生物：机物氧化程中通氧化磷酸化产生ATP
注1：果作电子供体机物氧化原电位足够低氧化磷酸化程中产生原力数情况需通电子逆传递消耗ATP代价获原力
注2：化养微生物机物作源般产效率低生长慢生态学角度利源物质般化异养生物利产效率高生长快化异养微生物间存生存竞争
Ⅴ 氨氧化：NH3亚硝酸（NO2）等机氮化物某化养细菌作源
亚硝化细菌：氨氧化亚硝酸获量
硝化细菌：亚硝酸氧化硝酸获量
NH4++32O2→NO2+H2O+2H++674千卡
NO2+12O2→NO3+185千卡
注1：两类细菌伴生起作铵盐氧化成硝酸盐避免亚硝酸积累产生毒害作
注2：类细菌然界氮素循环中起者重作然界中分布非常广泛
注3：NH3NO2氧化原电势均较高氧电子受体进行氧化时产生量较少进行合成代谢需原力需消耗ATP进行电子逆呼吸传递产生类细菌生长缓慢均代时10h
Ⅵ 硫氧化：硫细菌（sulfur bacteria）够利种种原态部分原态硫化合物（包括硫化物元素硫硫代硫酸盐硫酸盐亚硫酸盐）作源
注：硫细菌进行原态硫物质氧化时会产酸（硫酸）生长会显著导致环境pH降硫细菌酸环境例pH低1环境中生长
通氧化磷酸化途径产生ATP（途径）
底物水磷酸化途径产生ATP（非途径）磷酸腺苷硫酸氧化途径氧化分子硫酸根产生25ATP
Ⅶ 铁氧化：亚铁高铁状态铁氧化少数细菌说种产反应种氧化中少量量利该菌生长会导致形成量Fe3+（Fe(OH)3）
2Fe2++14O2+2H+→2Fe3++12H2O+106千卡
注：亚铁（Fe2+）酸性条件（pH低30）保持溶解性化学稳定
pH45亚铁(Fe2+)容易氧气氧化成高价铁(Fe3+)
Ⅷ 氢氧化：氢微生物细胞代谢中常见代谢产物细菌通氧化氢获生长需量
氢细菌：氢电子供体O2电子受体CO2唯碳源进行生长细菌称氢细菌：
H2+12O2→H2O+567千卡
注1：氢细菌呈革兰氏阴性兼性化养菌利分子氢氧化产生量化CO2 利机物生长
注2：氢氧化通电子氢离子呼吸链传递产生ATP细胞合成代谢需原力
（三）量转换
Ⅰ化营养型：底物水磷酸化氧化磷酸化
（1）底物水磷酸化（substrate level phosphorylation）：物质生物氧化程中常生成含高键化合物化合物直接偶联ATPGTP合成种产生ATP等高分子方式称底物水磷酸化
（2）氧化磷酸化（oxidative phosphorylation）：称电子传递磷酸化指呼吸链递氢（电子）受氢（电子）程磷酸化反应偶联产生ATP作
Ⅱ光营养型：通光合磷酸化光转变化学储存ATP中
光合磷酸化（photophosphorylation）：循环光合磷酸化非循环光合磷酸化
光转变化学程：叶绿素分子吸收光量子时叶绿素激活导致释放电子氧化释放出电子电子传递系统中传递程中逐步释放量光合磷酸化基动力
注：光合磷酸化氧化磷酸化样通电子传递系统产生ATP
（1）光营养型生物：
①产氧：真核生物（藻类绿色植物）原核生物（蓝细菌）
②产氧：真细菌（光合细菌）古细菌（嗜盐菌）
（2） 环式光合磷酸化：
①光合细菌通环式光合磷酸化作产生ATP
②利H2O利原态H2 H2S等作原CO2氢供体进行产氧光合作
③电子传递程中造成质子跨膜移动ATP合成提供量
④通电子逆传递产生原力
特点：①厌氧菌② 利H2O作原CO2氢供体
（3）非环式光合磷酸化：产氧型光合作（绿色植物蓝细菌）
非环式光合磷酸化反应式：
2NADP+＋2ADP＋2Pi＋2H2O→2NADPH＋2H+＋2ATP＋O2
绿色细菌非环式光合磷酸化（产氧型光合作）
chl
NAD++H2S+ADP+Pi NADPH+H++ATP+S
hv
（4）嗜盐菌紫膜光合作：种嗜盐菌叶绿素细菌叶绿素参
独特光合作——光介导ATP合成
嗜盐菌细胞膜：
①红色部分（红膜）：含细胞色素黄素蛋白等氧化磷酸化呼吸链载体
②紫色部分（紫膜）：膜呈斑片状（直径约05 mm）独立分布总面积约占细胞膜半细菌视紫红质组成
注：实验发现波长550600 nm光嗜盐菌ATP合成速率高波长范围恰细菌视紫红质吸收光谱相致
第二节 微生物耗代谢
1 中间代谢物源
（1）两代谢途径(Amphibolic pathway)：分解代谢合成代谢中均具功代谢途径例：
EMP途径
葡萄糖 2丙酮酸
糖异生途径
2）代谢物回补序(Anaplerotic sequence)：称代谢物补偿途径添补途径指补充两代谢途径中合成代谢消耗中间代谢物反应
第三节 微生物代谢调节
微生物代谢调节方式
1 细胞透性调节 代谢途径区域化代谢流控制代谢速度控制通酶活性调节酶合成调节
二 酶合成调节：通酶量变化控制代谢速率
1．酶合成诱导 2．酶合成阻遏3．酶合成调节操子学说
三 酶活性调节：通改变已酶活性控制细胞代谢速率
1 激活：指激活剂作原活性活性低酶转变活性活性提高现象
2 抑制：某物质存酶活性降低现象
3 酶活性调节分子机制：构调节(Allostteric protein)价修饰(Covalent modification)缔合（Association）离解（Dissociation） 竞争性抑制（Competitive inhibition）
四 反馈调节：酶活性调节种重方式指代谢途径中中间产物末端产物（终产物）该途径中前面反应影响反应加速称正反馈反应减速称负反馈
反馈抑制(Feedback inhibition)：代谢途径末端产物量时反直接抑制该途径中第酶活性促整反应程减慢停止避免末端产物量积累
第四节 微生物次级代谢次级代谢产物
次级代谢次级代谢产物
1初级代谢：微生物外界吸收种营养物质通分解代谢合成代谢生成维持生命活动必需物质量程称初级代谢
注：类生物生存关涉产代谢耗代谢代谢类型普遍存切生物中
2次级代谢：某生物避免初级代谢程某种中间产物积累造成利作产生类利生存代谢类型认某生物定条件通突变获种适应生存方式
注：通次级代谢合成产物通常称次级代谢产物分子结构较复杂化合物根作分抗生素激素生物碱毒素维生素等类型
3初级代谢次级代谢关系：
（1）存范围产物类型：
①初级代谢系统代谢途径初级代谢产物类生物中基相类普遍存类生物中种基代谢类型
②次级代谢存某生物（植物某微生物）中代谢途径代谢产物生物种生物会培养条件产生次级代谢产物
③微生物产生次级代谢产物
④相微生物条件产生初级代谢产物
注：次级代谢产物然少数种初级代谢程中产生中间体代谢产物衍生骨架碳原子数量排列微变化氧氮氯硫等元素加入产物氧化水微变化导致产生种样次级代谢产物种类型次级代谢产物群化学结构非常相似成分混合物例目前已知新霉素4种杆菌肽粘菌素分10种放线菌素20种等
（2） 产生者身重性：
①初级代谢产物单糖单糖衍生物核苷酸脂肪酸等单体组成种分子聚合物蛋白质核酸糖脂类等通常机体生存必少物质物质合成程某环节发生障碍轻引起生长停止重导致机体发生突变死亡
②次级代谢产物产生者身说机体生存必需物质次级代谢某环节发生障碍会导致机体生长停止死亡影响机体合成某种次级代谢产物力
③次级代谢产物般产生者身生命活动明确功机体生长繁殖必需物质超出生理需求量初级代谢产物作次级代谢产物
④次级代谢产物通常分泌胞外机体分化定关系生物生存竞争中起着重作许次级代谢产物通常类国民济发展重影响
（3）微生物生长程关系明显：
①初级代谢始终存切生活机体中机体生长程呈行关系
②次级代谢机体生长定时期（通常微生物数生长期末期稳定期）产生机体生长呈行关系般明显表现机体生长期次级代谢产物形成期二时期
（4）环境条件变化敏感性遗传稳定性明显：
①初级代谢产物环境条件变化敏感性（遗传稳定性）
②次级代谢产物环境条件变化敏感产物合成环境条件变化停止
（5）相关酶专性：相说催化初级代谢产物合成酶专性强催化次级代谢
产物合成某酶专性强某种次级代谢产物合成培养基中加入前体物时导致机体合成类型次级代谢产物
（6）某机体存二种联系区代谢类型：
①初级代谢次级代谢基础次级代谢产物合成提供前体物需量
②初级代谢产物合成中关键性中间体次级代谢产物合成中重中间体物质
③次级代谢初级代谢特定条件继续发展避免初级代谢程中某种（某）中间体产物量积累机体产生毒害作
4 次级代谢产物种类：抗生素色素毒素生物碱维生素信息激素生物药物素
第六章 微生物生长控制
第节 测定生长繁殖方法
1生长：生物体物质规律逆增加导致体原生质总量（重量体积）增加生物学程
2繁殖：生物体生长定阶段通特定方式产生新生命体引起生命体数量增加生物学程
注：①生长逐步发生量变程
②繁殖产生新生命体质变程
高等生物里两程明显分开低等特单细胞生物里细胞两程紧密联系难划分程
3微生物生长定时间条件细胞数量增加（微生物群体生长）微生物学中提生长般均指群体生长点研究生物时
（1）体生长 → 体繁殖 → 群体生长
（2）群体生长 体生长 + 体繁殖
第节 微生物生长测定
微生物生长速度：单位时间里微生物数量生物量（Biomass）变化
微生物生长测定：体计数群体重量测定群体生理指标测定
注：评价培养条件营养物质等微生物生长影响评价抗菌物质微生物产生抑制(杀死)作效果客观反映微生物生长规律
（）数量变化微生物生长情况进行测定：通常测定细菌酵母菌等单细胞微生物生长情况样品中含微生物体数量（细菌孢子酵母菌）
1 培养板计数法：
①采培养板计数法求操作熟练准确否难正确结果样品充分混匀
②支移液涂布棒接触稀释度菌液
③稀释度三重复取均值板菌落数目合适(30300)便准确计数
注：菌落细胞起形成科研中般菌落形成单位（colony forming units CFU）表示直接表示细胞数
2 膜滤培养法：样品中菌数低时定体积样品（湖水海水饮水等）通膜滤器然膜转相应培养基进行培养形成菌落进行统计
3液体稀释法：称数法适进行液体培养微生物采液体鉴培养基进行直接鉴定计数微生物
注：未知样品进行十倍稀释然根估算取三连续稀释度行接种支（般5支）试行试微生物生长情况进行统计长菌阳性未长菌阴性然根数学统计计算出（查MPN表）样品中微生物数目
4 显微镜直接计数法：采细菌计数板血球计数板显微镜微生物数量进行直接
计数（计算定容积里样品中微生物数量）
缺点：①区分死菌活菌
②适运动细菌计数
③需相高细菌浓度
④体细菌显微镜难观察
（二）生物量指标测定微生物生长：
1 浊法：定波长测定菌悬液光密度光密度表示菌量(optical density OD)
注意事项：实验测量时应控制菌浓度光密度成正线性范围否准确
2 重量法：干重湿重直接衡量微生物群体生物量通测定样品中蛋白质核酸含量间接推算微生物群体生物量
注：测定细胞丝状真菌生长情况效方法
3 生理指标法：微生物生理指标呼吸强度耗氧量 酶活性生物热群体规模成正相关样品中微生物数量生长旺盛指标愈明显助特定仪器瓦勃氏呼吸仪微量量热计等设备测定相应指标
注：常微生物快速鉴定检测
第二节 微生物生长规律
1微生物特点：体微（①肉眼接触微生物成千万单微生物组成群体②微生物接种群体接种接种生长微生物群体生长③微生物学中提生长均指群体生长）
注：细菌群体生长规律解进行研究利基础
生长曲线
1生长曲线(Growth Curve)：少量纯种单细胞微生物接种定量液体培养基中培养定时取样测定细胞数量培养时间横坐标菌数数坐标作图条反映细菌整培养期间菌数变化规律曲线——定量描述液体培养基中微生物群体生长规律
注1：该曲线般称典型生长曲线：适合单细胞微生物细菌酵母菌丝状生长真菌放线菌言画出条非典型生长曲线两者区者缺乏指数生长期
注2：采活菌计数较麻烦求严格进行操作否易准确结果重复性差实际工作中采分光光度计测定OD值方法绘制细菌生长曲线
注3：条典型生长曲线少分迟缓期数期稳定期衰亡期等四生长时期
适合单细胞微生物细菌酵母菌等
（1）迟缓期(Lag phase)：少量菌种接入新鲜培养基开始段时间菌数立增加增加少生长速度接零称延迟期适应期
Ⅰ 迟缓期特点：分裂迟缓代谢活跃
①细胞形态变增长许杆菌长成丝状例巨芽孢杆菌迟缓期末细胞均长度刚接种时长6倍般说处迟缓期细菌细胞体积
②细胞RNA尤rRNA含量增高合成代谢活跃核糖体酶类ATP合成加快易产生诱导酶
③外界良条件反应敏感
④生长速率常数零
注：细胞处活跃生长中分裂迟缓阶段期少数细胞开始分裂曲线略升
Ⅱ 迟缓期出现原：调整代谢
①微生物接种新环境暂时缺乏分解催化关底物酶缺乏充足中间代谢产物等产生诱导酶合成中间代谢产物需段适应期
②迟缓期长短菌种遗传性菌龄接种量移种前处环境条件等素关短需分钟长需数时
Ⅲ 生产实践中缩短迟缓期常手段：
①通遗传学方法改变种遗传特性迟缓期缩短
②利数生长期细胞作种子
③量接种前培养基组成相差太
④适扩接种量
（2）数生长期(Log phase)：称指数生长期(Exponential phase)速率生长分裂细菌数量呈数（级数）增加细菌成分例规律增加表现衡生长
Ⅰ 数期特点：细菌体形态化学组成生理特性等均较致酶系活跃代谢旺盛生长速率常数R代时稳定短研究微生物基代谢良材料常生产作种子微生物发酵迟缓期缩短提高济效益
注1：细菌体生长里细菌分裂繁殖代需时间代时(Generation time)细菌群体生长里细菌数量增加倍需时间称倍增时间（Doubling time)代时通常G表示倒数生长速度常数R（时分裂次数）
G ( t t0 ) R 1G n（ t t0 ）
生长率：μ ( 1X )·( dXdt )
注2：纳米细菌（nanobacteria）三天分裂次九十年代初期数公里发现超微型细菌代谢产生CO2作指标计算出超微菌代谢速率仅正常细菌1015认需100年分裂次
Ⅱ 影响微生物增代时间（代时）素：
（1）菌种：微生物微生物菌株代时
（2）营养成分：营养丰富培养基中生长代时短
（3）营养物浓度：定范围生长速率营养物浓度呈正
（4）温度：定范围生长速率培养温度呈正相关
注：处较低浓度范围影响生长速率菌体产量营养物成分称生长限制子
（3）稳定生长期(Stationary phase)：稳定生长期称恒定期高生长期时培养液中菌体产量达高
注：营养物质消耗代谢产物积累pH等环境变化逐步适宜细菌生长导致生长速率降低直零(细菌分裂增加数量等细菌死亡数)
Ⅰ 稳定期特点：①细胞重分化调节阶段
②储存糖原等细胞质含物③芽孢杆菌形成芽孢④建立然感受态⑤发酵程积累代谢产物⑥放线菌量形成抗生素
Ⅱ 延长稳定期：生产常通补充营养物质（补料）取走代谢产物调节pH调节温度氧菌增加通气搅拌振荡等措施延长稳定生长期获更菌体物质积累更代谢产物
（4）衰亡期(DeclineDeath phase)：营养物质耗毒代谢产物量积累细菌死亡速率超新生速率整群体呈现出负增长
Ⅰ 衰亡期特点：
①细菌代谢活性降低细菌衰老出现溶产生释放出产物氨基酸转化酶外肽酶抗生素等细胞呈现种形态时产生畸形细胞悬殊革兰氏染色反应阳性菌变成阴性反应等
②该时期死亡细菌数方式增加衰亡期期部分细菌产生抗性会细菌死亡速率降低部分活菌存
知识：微生物种微生物物质利力物质直接利(例葡萄糖NH4+等)需定适应期获利力（例乳糖NO3等）前者通常称速效碳源（氮源）者称迟效碳源（氮源）培养基中时含两类碳源（氮源）时微生物生长程中会形成二次生长现象
二步培养
研究单微生物细胞生物化学变化细胞学变化采方法：
①电子显微镜观察细胞超薄切片
②步培养技术
步培养(Synchronous culture)：群体中体细胞处样细胞生长分裂周期中
步生长：通步培养手段群体细胞处生长阶段时进行分裂生长状态
注：通步培养方法获细胞称步细胞步培养物
1获微生物步生长方法：
（1）机械筛选法：①离心方法：密度梯度离心法
②滤分离法：微孔滤器硝酸纤维素滤膜法
（2）环境条件诱导法：①温度②培养基成份控制③（光黑暗交培养）
注1：步培养物常研究单细胞难研究生理遗传特性作工业发酵种子种理想材料
注2：硝酸纤维素滤膜法典获步生长方法：吸附该膜相反电荷细胞
注3：细胞体差异步生长维持23世代逐渐转变机生长
三连续培养：称开放培养恒定体积流动体系该体系中连续注入新鲜培养基时连续断移剩培养物微生物整培养期间通定方式微生物恒定生长速率生长持续生长种培养方法
1连续培养(Continous culture ）：培养程中断补充营养物质样速率移出培养物实现微生物连续培养基原
2控制连续培养方法：
（1）恒浊连续培养：断调节流速细菌培养液浊度保持恒定
注1：测定培养微生物光密度值→动调节新鲜培养基流入培养物流出培养室流速→培养物维持某恒定浊度
①培养室中浊度超预期数值时流速加快浊度降低
②培养室中浊度低预期数值时流速减慢浊度升高
③恒浊培养器工作精度光电控制系统灵敏度决定
④果培养基中量必需营养物菌体维持高生长速率
注2：般菌体菌体生长行代谢产物生产发酵工业（连续发酵）
连续发酵单批发酵相优点：①缩短发酵周期提高设备利率②便动控制③降低动力消耗体力劳动强度④产品质量较稳定
连续发酵单批发酵相缺点：杂菌污染菌种退化营养物利效率低
（2）恒化连续培养：培养液流速保持变微生物始终低高生长速率进行生长繁殖
注1：恒化连续培养中必需某种必需营养物质控制较低浓度作限制性子营养物均量→细菌生长速率取决限制性子浓度低高生长速率
注2：限制性子必须机体生长必需营养物质氨基酸氨等氮源葡萄糖麦芽糖等碳源者机盐定浓度范围决定该机体生长速率
通控制流速生长速率密度基恒定培养物
注：通控制流速生长速率密度基恒定培养物科研：
①遗传学：突变株分离
②生理学：条件代谢变化
③生态学：模拟然营养条件建立实验模型
四微生物高密度培养
1定义：指微生物液体培养中细胞群体密度超常规培养10倍时生长状态培养技术
2方法：①选择佳培养基成分成分含量②补料③提高溶解氧浓度④防止害代谢物生成
第三节 影响微生物生长素
影响素：物理素化学素生物学素温度PH值氧气
温度
1适生长温度(Optimum temperature)：微生物分裂代时短生长速度高时培养温度
注1：适生长温度非切生理程适温度等生长率高时培养温度等发酵速率累积代谢产物高时培养温度
注2：微生物说生理生化程着适合温度
（1）嗜冷微生物：适生长温度(15℃更低)较低微生物高生长温度20 ℃ 低生长温度0 ℃更低海藻：生活极冰川冰密集物质
（2）耐冷微生物：0 ℃生长适生长温度20 ℃ 40 ℃微生物存日常生活环境细菌真菌藻类原核生物许种属
（3）嗜冷机制：原生质膜构造：含较高饱脂肪酸含双键碳氢化合物膜低温保持流动性进行动运输
（4）嗜热微生物：适生长温度45℃微生物
（5）嗜高温微生物：适生长温度80 ℃微生物
（6）温泉梯度微生物：检测温度热泉热聚集存微生物确定种微生物生存高极限温度
注3：①原核生物真核生物生长温度高
②原核生物中耐高温古细菌中某属
③非光氧微生物光氧微生物较高温度生长
（7）嗜热分子机制：
①酶蛋白质具耐热性：某关键氨基酸代氨基酸酶方式进行折叠酶耐受热变性作存盐桥数目增加蛋白质高密度疏水部区域造成抵制水环境中解折叠
②细胞膜：富含饱脂肪酸长度碳氢组成五碳重复单位化合物植烷植烷醚键连接磷酸甘油
二pH
1影响：①影响细胞膜透性稳定性
②影响物质溶解度
③影响细胞表面电荷分布
注：①类微生物够生长pH值较宽
②细胞部pH值接中性
③微生物活动改变环境中pH值
2微生物生长pH三基点：高PH适PH低PH
（1）适pH：①种类微生物适pH
②微生物生长阶段生理生化程中适pH求
（2）根微生物生长适宜pH： 嗜酸性微生物耐酸微生物嗜碱性微生物耐碱微生物
注：①微生物言外环境pH变化环境中pH相稳定般接中性
②微生物生命活动程中会改变外环境pH
（3）调节PH措施：治标治：
①治标：a酸时：加NaOHNaCO3等碱液中
b碱时：加H2SO4 HCl等酸液中
②治：a酸时：加适氮源：加尿素NaNO3NH4OH蛋白质等提高通气量
b碱时：加适碳源：加糖乳酸醋酸柠檬酸油脂等降低通气量
三氧气
专性氧菌（obligate or strict aerobes）：绝数真菌数细菌放线菌
兼性厌氧菌（facultative anaerobes）：许酵母菌少细菌
微氧菌（microaerophilic bacteria）：霍乱弧菌弯曲菌属
耐氧菌（aerotolerant anaerobes）：乳酸菌
专性厌氧菌（obligate or strict anaerobes）：梭菌属光合细菌产甲烷菌拟杆菌属双歧杆菌等
超氧化物歧化酶(SOD)功：氧菌免受超氧化物阴离子基毒害
1专性厌氧菌（obligate or strict anaerobes）：氧毒：环境中氧吸掉抽真空深层培养量源发酵氧呼吸环式光合磷酸化甲烷发酵细胞缺泛SOD细胞色素氧化酶氧化氢酶
第三节 害微生物控制
控制（害）微生物生长速率消灭需微生物实际应中具重意义
灭菌(Sterilization)：杀死包括芽孢微生物
消毒(Disinfection)：杀死灭活病原微生物（营养体细胞）
防腐(Antisepsis)：防止抑制霉腐微生物食品等物质生长
化疗(Chemotherapy)：杀死抑制宿体病原微生物
抑制(Inhibition)：生长停止死亡
死亡(Death)：生长力逆丧失
1理化子微生物作影响素：
①理化子强度浓度
②浓度理化子作时间长短
③微生物种类
④微生物生长阶段
控制微生物物理素：温度辐射作滤渗透压干燥超声波
（）温度：温度超微生物生长高温度低生长低温度会微生物产生杀灭作抑制作
注：高温蛋白质核酸等重生物分子发生变性破坏破坏细胞膜类脂成分导致微生物死亡实践中灭菌
1十倍致死时间(Decimal reduction time)：定温度条件微生物活菌数减少原110需时间
2热致死时间(Thermal death time)：定温度条件杀死某浓度微生物需时间
3热致死温度(Thermal death time)：定时间（般10min）杀死某微生物水悬浮液群体需低温度
注1：温度愈高微生物死亡时间愈短
注2：影响微生物热致死时间素：微生物种类微生物生理阶段微生物浓度加热方式
高温灭菌方法：
（1） 干热灭菌法：①火焰灼烧法②烘箱热空气灭菌法
干热灭菌(Dry heat sterilization)：①细胞膜破坏蛋白质变性原生质干燥细胞成分发生氧化变质②烘箱热空气灭菌160℃2时火焰灼烧
（2）湿热灭菌法（消毒法）：①常压：a巴氏消毒法（LTH法HTST法）b煮沸消毒法c间歇消毒法
②高压：a常规加压灭菌法b连续加压灭菌法
湿热灭菌(Moist heat sterilization)：般指100℃加压蒸汽进行灭菌
湿热干热灭菌效果更——更易传递热量更易破坏保持蛋白质稳定性氢键等结构
湿热般营养体孢子杀灭条件：
A数细菌真菌营养细胞：60℃左右处理510分钟
B酵母菌真菌孢子：80℃温度处理
C细菌芽孢：121℃处理15分钟
注：影响加压蒸汽灭菌效果素：灭菌物体含菌量灭菌锅空气排程度灭菌象pH值灭菌象体积 加热散热速度
（二） 辐射作：辐射灭菌(Radiation Sterilization)利电磁辐射产生电磁波
杀死数物体微生物种效方法灭菌电磁波微波紫外线(UV)X射线γ射线等
（三） 滤作：空气耐热液体培养基灭菌棉花玻璃纤维石棉
二控制微生物化学物质
1抗微生物剂：够杀死微生物抑制微生物生长化学物质
（1）分：生物合成天然产物工合成化合物
（2）抗微生物剂：①抑菌：抑菌剂(Bacteriostatic agent)
②杀菌：杀菌剂(Bactericide)溶菌剂(Bacteriolysis)
③非选择性（细胞均毒性）：消毒剂(Disinfectant)防腐剂(Antisepsis)
④选择性（病原微生物毒性更强）：抗代谢药物抗生素中草药效成分
2化学物质抗微生物力测定：
（1）液体培养法：低抑制浓度实验
注1：石炭酸系数(Phenol coefficient PC)：指定时间（般10min）试药剂杀死全部供试菌（伤寒沙门氏菌 Salmonella typhi)高稀释度达效石炭酸高稀释度
（2）板培养法：抑菌圈（zone of inhibition）试验
注2：杀菌抑菌作法区分
（）防腐剂消毒剂
1特点：切活细胞毒性动物体化学治疗
2消毒剂：杀死微生物通常非生物材料灭菌消毒
3防腐剂：杀死微生物抑制生长动物体表组织毒性毒性低作外抗微生物药物
注：广泛热敏感法进行高温灭菌物品场灭菌：温度计带透镜仪器设备聚乙烯导墙壁楼板仪器设备等表面水空气
（二）抗代谢物(Antimetabolite)：化合物结构生物体必需代谢物相似特定酶结合阻碍酶功干扰代谢正常进行物质称抗代谢物：叶酸抗物（磺胺）嘌呤抗物（6巯基嘌呤）苯丙氨酸抗物（氟苯丙氨酸）尿嘧啶抗物（5氟尿嘧啶）胸腺嘧啶抗物（5溴胸腺嘧啶）
注1：磺胺药物早发现常见化学疗剂抗菌谱广治疗种传染性疾病
1作机理：磺胺叶酸合成前体物——氨基苯甲酸结构类似物磺胺抑菌作细菌需合成叶酸生长
注2：磺胺体细胞毒性缺乏氨基苯甲酸合成叶酸相关酶二氢叶酸合成酶外界提供氨基苯甲酸行合成叶酸必须直接利叶酸生长子进行生长
（三）抗生素
1抗生素(Antibiotic)：某生物合成半合成类次级代谢产物工衍生物低浓度时抑制影响种生物（包括病原菌病毒癌细胞等）生命活动
2 作机制：抑制细菌细胞壁合成破坏细胞质膜作呼吸链干扰氧化磷酸化抑制蛋白质核酸合成
注：微生物间细胞化学结构代谢差异抗生素抗菌范围异
（1） 广谱抗生素(Boardspectrum antibiotics)：
特点：时抗G+G细菌立克次氏体衣原体等氯霉素四环素金霉素土霉素等
（2）窄谱抗生素(Boardspectrum antibiotics)青霉素红霉素（G+）链霉素新霉素（G）等
3微生物抗药性产生：
抗性菌株特点：微生物产生抗药性原
（1）细胞质膜透性改变：抗生素进入细胞进入细胞细胞动排出
（2）药物作靶改变
（3）合成修饰抗生素酶
（4）抗性菌株发生遗传变异导致合成新聚体取代部分取代原聚体
避免出现细菌耐药性措施：
（1）第次药物剂量足
（2）避免时期长期次种抗生素
（3）抗生素(药物)混合
（4）现抗生素进行改造
（5）筛选新更效抗生素
4病毒控制：
（1）化学抑制：利福细菌RNA聚合酶抑制剂真核微生物古细菌起作抑制牛痘痘病毒中RNA聚合酶活性叠氮胸苷抑制反转录病毒HIV通抑制DNA中间体合成（反转录）抑制病毒复制
（2）干扰素：低分子量蛋白质阻止病毒复制干扰现象指种病毒感染细胞防止病毒感染现象活病毒病毒核酸辐射失活病毒均诱发干扰素产生具宿特异性非病毒特异性成抗病毒剂抗癌剂
5真菌控制：
（1）麦角甾烯醇抑制剂：烯类链霉菌属产生抗生素麦角甾烯醇结合破坏细胞膜影响膜通透性导致细胞死亡氮杂茂环丙烯胺选择性抑制麦角甾烯醇生物合成具广谱抗真菌作
（2）抗真菌剂：氧菌素药物干扰丁质生物合成
第七章 微生物遗传变异育种
遗传 (inheritance) ：发生亲子间代间关系指代生物身套遗传基稳定传递代行功具极稳定保守特性
变异：指生物体某种外作引起遗传物质结构数量改变遗传型改变
注：遗传变异生命质特性
（1）遗传型：称基型指某生物体含全部遗传子基组携带遗传信息种性潜力实质遗传物质负载特定遗传信息
（2）表现型：具定遗传型体特定环境条件通生长发育表现出形态等生物学特征总
注：表型遗传型决定环境关
（3）表型饰变：外表修饰性改变发生转录转译水变化涉遗传物质结构改变
特点：暂时性遗传性表现全部体行
（4）遗传型变异（基变异基突变）：遗传物质改变导致表型改变
特点：遗传性群体中极少数体行
微生物遗传学研究中明星：
（1）微生物细胞结构简单营养体般单倍体方便建立纯系
（2）常见微生物易工培养快速量生长繁殖
（3）环境素作敏感易获类突变株操作性强
第节 遗传变异物质基础
核酸遗传物质基础
生物分子：糖类脂类蛋白质核酸
1肺炎双球菌实验证明：DNA转化必需转化子
2噬菌体感染实验证明：遗传物质核酸（RNA）非蛋白质
3植物病毒重建实验证明：RNA病毒中遗传物质基础核酸RNA罢
通述三实验证明：核酸负载遗传信息真正物质基础
二遗传物质微生物细胞存部位方式
1细胞水：细胞水真核微生物原核微生物部分DNA集中细胞核核区中分原核微生物基组真核微生物基组
2细胞核水：真核生物细胞核核膜包囊形态固定真核核DNA组蛋白结合起形成种光学显微镜见核染色体
（1）基组(genome)：物种单倍体染色体包含遗传信息总称
（2）真核微生物条染色体(例啤酒酵母16条染色体)时双倍体
（3）原核微生物：单倍体(般情况仅条染色体)
（4）质粒(plasmid)：细胞质复制核外染色体
Ⅰ 原核生物质粒：
①质粒：游离原核生物染色体外具独立复制力型价闭合环状DNA分子cccDNA(circularcovalently closed DNA)质粒具超螺旋结构分子量般106~108Da间约1核基组携带某染色体没基赋予细胞某特殊功
②严紧型复制控制：质粒复制核染色体复制步
③松弛型复制控制：质粒复制核染色体复制步
④质粒消(curingelinination)：含质粒细胞正常培养基遇化学物理素处理时质粒复制受抑制核染色体复制继续进行子代细胞中质粒消
⑤附加体(episome)：某质粒具核染色体整合脱离功类质粒称附加体
3染色体水：
（1）染色体数：生物染色体数差包括类批代表性真核生物原核生物染色体数基组
（2）染色体倍数：指意细胞中相染色体套数
（3）双倍体：细胞中含两套功相染色体
（4）合子：两单倍体细胞通结合形成
4核酸水：
（1）核酸种类：绝数生物遗传物质DNA部分病毒包括数植物病毒少数噬菌体等遗传物质RNA
（2）核酸结构：绝数微生物DNA双链少数病毒DNA单链
（3）DNA长度：基组般bp（碱基）kb（千碱基）Mb（兆碱基）作单位
5基水：
（1）基：生物体切具复制力遗传功单位物质基础条直线排列具特定核苷酸序列核酸片段
（2）结构基：决定某肽链结构DNA模板通转录翻译程执行肽链合成务
（3）操基：位启动基结构基间段核苷酸序列结果基紧密哦连锁起通阻遏物结合否控制结构基否转录
（4）启动基：种赖DNA德RNA聚酶识核苷酸序列DNA聚酶结合部位转录起始位点
（5）操子（operon）：功密切相关前相连结构基转录控制区（启动子P操作基○等）核苷酸序列构成
注：操基启动基转录出mRNA产生基产物
注：真核生物基原核生物基许处明显般操子结构存着量编码序列重复序列转录翻译细胞中空间分隔基许物编码功含子阻隔编码序列变成连续外显子状态
注：般规范化符号表示
①基名称般3写英文字母表示应排成斜体基位点基符号加正体写字母数字②基表达产物——蛋白质名称般3写英文字母表示必须正体③抗性基般吧抗写R注基符号右角
6密码水：
（1）遗传密码：指DNA链决定咯具体氨基酸特定核苷酸排列序遗传密码信息单位密码子密码子3核苷酸序列1三联体组成
7核苷酸水：
（1）碱基均相分子量约650
（2）1×106dsDNA约15kb05μm
（3）3nmol碱基重量约等1μg
三微生物基组结构
Ⅰ 原核微生物基组（肠杆菌）
1染色体双链环状DNA分子（单倍体）
注1：链环状染色体细胞中紧密缠绕成较致密规体形式存细胞中该体称拟核(nucliod)结合类组蛋白蛋白质少量RNA分子压缩成种手脚架形致密结构
2基数基接基组估计基数
3般含含子遗传信息连续中断
注2：原核微生物基组DNA绝部分编码蛋白质RNA作复制起点启动子终止子调节蛋白识结合位点等信号序列
4染色体双链环状DNA分子（单倍体）
5基组遗传信息具连续性
6结构基单拷贝rRNA基拷贝
7基组重复序列少短
注3：古生菌基组结构类似细菌信息传递系统(复制转录翻译)细菌类似真核生物
Ⅱ 真核微生物基组（啤酒酵母）
1）典型真核染色体结构啤酒酵母基组135×106bp分布16条染色体中
2）没明显操子结构
3）间隔区（非编码区）含子序列
4）重复序列
四质粒
质粒（plasmid）：细胞中染色体外遗传子
注：种独立染色体外进行复制细胞质遗传子存种微生物细胞中
Ⅰ 质粒分子结构：
通常价闭合环状(covalently closed circle简称CCC)超螺旋双链DNA分子存细胞中
发现线型双链DNA质粒RNA质粒
细胞质粒分子三种构型
质粒分子范围1kb左右1000kb（细菌质粒10kb）
Ⅱ 质粒类型：
1根质粒拷贝数进行分类
①高拷贝数(high copy number)质粒（宿细胞中10100拷贝）———松弛型质粒(relaxed plasmid)
②低拷贝数(low copy number)质粒（宿细胞中14拷贝）———严谨型质粒(stringent plasmid)
2根质粒宿范围进行分类
①窄宿范围质粒(narrow host range plasmid)（种特定宿细胞中复制）
②广宿范围质粒(broad host range plasmid)（许种细菌中复制）
Ⅲ 质粒类型：
1致育子(Fertility factorF子)：称F质粒约100kb早发现种肠杆菌性生殖现象（接合作）关质粒
注：F子游离状态(F+)染色体相结合状态(Hfr)存细胞中称附加体(episome)
2抗性子（Resistance factorR子）：包括抗药性抗重金属二类简称R质粒
注：抗性质粒细菌间传递细菌产生抗药性重原
3产细菌素质粒（Bacteriocin production plasmid）：细菌产生够抑制杀死缘细菌种菌株蛋白质类代谢产物细菌素结构基涉细菌素运输发挥作（processing）蛋白质基赋予宿该细菌素具免疫力相关产物基
注1：般位质粒转座子细菌素杀死种携带该质粒菌株
注2：G+细菌产生细菌素细菌素类似子colicins通常质粒基编码甚商业价值例种乳酸细菌产生细菌素NisinA强烈抑制某G+细菌生长食品工业保藏
4毒性质粒（virulence plasmid）：许致病菌致病性携带质粒引起质粒具编码毒素基产物宿（动物植物）造成伤害
（1）产毒素肠杆菌引起类动物腹泻病原菌中许菌株含种种肠毒素编码质粒
（2）苏云金杆菌含编码δ毒素(伴孢晶体中)质粒
（3）根癌土壤杆菌含Ti质粒引起双子叶植物冠瘿瘤致病子
5代谢质粒（Metabolic plasmid）：质粒携带利微生物生存基细胞降解某基质酶进行生固氮产生抗生素（某放线菌）等
（1）降解质粒：复杂机化合物降解成作碳源源利简单形式环境保护方面具重意义
（2）假单胞菌：具降解毒化合物芳香簇化合物(苯)农药(24dichlorophenoxyacetic acid)辛烷樟脑等力
6隐秘质粒（cryptic plasmid）：隐秘质粒显示表型效应存通物理方法例凝胶电泳检测细胞抽提液等方法发现
注：应隐秘质粒加改造作基工程载体（般加抗性基）
Ⅳ 关质粒功：
1质粒含基宿细胞般非必需
2某特殊条件质粒时赋予宿细胞特殊机宿生长优势
Ⅴ 质粒亲性（Incompatibility）：种类质粒细胞中长期存特性
亲群（Incompatibility group）：细胞中存质粒属亲群
细胞中存质粒属亲群
注：质粒间亲性质粒拷贝数少适应宿范围宽窄等特性均质粒复制控制类型关欲解详细容请参阅相关专著
第二节 基突变诱变育种
基突变(Gene mutation)：简称突变变异种泛指细胞（病毒颗粒）遗传物质分子结构数量突然发生遗传变化
注1：基部遗传结构DNA序列改变发诱导产生
①（点）突变：仅影响碱基
②染色体畸变：影响段染色体
注2：基突变重生物学现象切生物变化根源连基转移基重组起提供推动生物进化遗传变性
突变类型：突变产生原机制突变株表型进行分类
1发突变：环境素影响DNA复制程偶然错误等导致般频率较低通常106109
2诱变：某物理化学素生物体DNA进行直接作突变较高频率产生
（1）点突变：①碱基置换（转换巅换）②移码突变（缺失添加）
（2）染色体畸变：①缺失②添加（重复插入）③易位④倒位
3碱基变化遗传信息改变作
（1）义突变：某碱基变化没改变产物氨基酸序列密码子变化——密码子简性
（2）错义突变：碱基序列改变引起产物氨基酸序列改变
（3）义突变：某碱基改变代表某种氨基酸密码子改变成蛋白质合成终止密码子（UAAUAGUGA）蛋白质合成提前终止产生截短蛋白质
（4）移码突变：DNA序列中发生核苷酸缺失插入翻译阅读框发生改变导致改变氨基酸序列完全变化
4突变株表型
（1）选择性突变株：
①营养缺陷型（auxotroph）：发生基突变丧失合成种种生长子（包括氨基酸维生素碱基等）基培养基正常生长繁殖变异类型
注：营养缺陷型微生物遗传学研究中重选择标记育种重手段
表型判断标准：基培养基否生长
特点：选择培养基（般基培养基）生长
营养缺陷型表示方法：
基型：需营养物前三英文写斜体字母表示：hisC（组氨酸缺陷型中写字母C表型中基突变）
表型：第字母写斜体：HisC
注：具体时hisChisC+分表示缺陷型野生型
②抗药性突变型（resistant mutant）：发生基突变产生某化学药物致死物理子抗性变异类型
特点：正选择标记（突变株直接抗性板获加相应抗生素板抗性突变生长容易分离）
表示方法：抗药物前三写斜体英文字母加rs表示strr strs 分表示链霉素抗性敏感性
③条件致死突变型（conditional lethal mutant）：基突变某种条件正常生长繁殖呈现固表型特征条件法生长繁殖变异类型
注：常条件致死突变温度敏感突变ts（temperaturesensitive）表示类突变高温（42℃）致死低温（2530℃）种突变
特点：负选择标记类突变型常分离生长繁殖必需突变基
④形态突变型（morphological mutant）：基突变造成体菌落形态改变变异类型
特点：非选择性突变突变株野生型菌株均生长形态特征进行区分
举例：产蛋白酶缺陷突变株筛选菌落颜色变化形成芽孢缺陷菌株细胞水形态突变突变株检出更加困难
⑤产量突变型（Metabolite quantitative mutant)：通突变代谢产物产量明显发生变化变异类型
两种情况：正变株：产量显著高原始株负变株：产量显著低原始株
二基突变特点：1）非应性2）稀性——通常发突变率106~1093）独立性4）遗传性5）逆性6）发性7）诱变性
三突变机制：
Ⅰ 诱发突变(Induced mutation)：称诱变指通方法利物理化学生物素显著提高基突变频率手段
1种化学物质种机制导致DNA突变
a）利种诱变剂获类遗传突变进行诱变育种
b）害微生物进行控制
c）危害类身健康
2机理1：诱变剂引起碱基置换
（1）直接引起置换：直接核酸碱基发生化学反应体体外均作亚硝酸羟胺种烷化剂等 ——引起碱基转换
（2）间接引起置换：通活细胞代谢活动掺入DNA中5溴尿嘧啶（5BU）5氨基尿嘧啶等碱基类似物——引起碱基置换
3机理2：诱变剂引起移码突变
结构嘌呤嘧啶相似面型三环分子嵌入两相邻DNA碱基间——链增添缺失碱基吖啶类染料：原黄素吖啶黄吖啶橙烷化剂吖啶类化合物相结合化合物（ICR类化合物）
4机理3：诱变剂引起染色体畸变缺失重复插入异位倒位染色体数量变化
特提出两点：
(1) 生物化学统性法：
(2) 诱变剂性原：化学药剂细菌诱变率动物致癌性成正
注：细菌DNA结构特性方面致微生物发生突变诱变剂必然会作DNA发生突变造成癌变良果超95致癌物质微生物诱变作90非致癌物质微生物没诱变作
5回复突变(reverse mutationback mutation)：突变体失野生型性状通第二次突变恢复种第二次突变称回复突变
Ⅱ 发突变(Spontaneous mutation)：指生物体工干预然发生低频率突变
1背景辐射环境素诱变：种短波辐射高温诱变效应
2微生物身害代谢产物诱变效应：氧化氢等——源性诱变剂
3碱基互变异构效应
4环出效应
四紫外线DNA损伤修复
1DNA 损伤：微生物紫外线射局部DNA分子法配造成微生物死亡突变
2DNA损伤修复：
（1）光复活作(Photoreactivation Photorestoration)：UV射微生物立暴露见光时出现明显降低死亡率现象
（2）切修复：称暗修复种赖见光通酶切作嘧啶二聚体重新合成段正常DNA链核酸修复方式
五诱变育种：指利物理化学等诱变剂处理均匀分散微生物细胞群提高基机突变频率采简便快速高效筛选方法获需目菌株程
1意义获供工业实验室应种菌株：
（1）生产角度——幅度提高代谢产物产量提高产品质量扩品种简化工艺等
（2）选育方法——简便易行条件设备求较低
2诱变育种般步骤：诱变→筛选→高产实现
3诱变育种基环节
4诱变育种原：
①选择简便效诱变剂②选择优良出发菌株③处理单孢子悬液④选择适剂量
⑤利复合处理协效应⑥利创造形态生理产量等相关指标
5营养缺陷型筛选
（1）缺陷型筛选关三类培养基：
[]基培养基(MM)：野生型长低营养成分合成培养基
[+]完全培养基(CM)：天然培养基种营养缺陷型生长
[A]补充培养基(SM)：基培养基+补充成分相应缺陷型生长
①基培养基（Minimum medium MM）：[]仅满足某微生物野生型菌株生长需低成分组合培养基
②完全培养基（Complete medium CM）：[+]满足切营养缺陷型菌株营养需天然半组合培养基
③补充培养基（Supplemental medium SM）：[A][B]满足相应营养缺陷型突变株生长需组合半组合培养基
（2）缺陷型突变关三类种型：
①营养缺陷型（Auxotroph）：[A+BAB+AB]野生型菌株诱变剂处理发生丧失某酶合成力突变加该酶合成产物培养基中生长类突变菌株
②野生型（Wild type Wild strain）：[A+B+]指然界分离微生物发生认营养缺陷突变前原始菌株
③原养型（Wild type Wild strain）：[A+B+]般指营养缺陷型突变株回复突变重组产生营养求表型野生型相菌株
（3）营养缺陷型筛选方法：
营养缺陷型诱发→淘汰野生型菌株→营养缺陷型检出→营养缺陷型鉴定
6营养缺陷型应：
（1）生产实践中工业微生物育种：
①协助解代谢反馈调控机制达量积累代谢产物
②作生产菌种杂交重组育种时遗传标记
（2）基础理研究中常作转化转导原生质体融合质粒转座子等研究中标记
第三节 基重组杂交育种
基重组（Gene recombination)：称遗传重组（Genetic recombination)简称重组指两独立基组遗传基通定途径转移起形成新稳定基组程遗传物质(核酸)分子水杂交
原核微生物基重组
方式：转化转导接合原生质体融合
() 转化
转化(Transformation)：受体菌直接吸收供体菌DNA片段获者部分遗传形状现象
转化子：通转化作形成杂种代称转化子
1转化必备条件
（1）转化子：离体DNA片段游离质粒
（2）感受态细胞：具摄取外源DNA力细胞
（3）感受态：易接受外源DNA片段实现转化种细胞生理状态
2转化种类：
（1）然转化（natural transformation）然感受态：细胞感受态出现细胞定生长阶段生理特性受细菌身基控制
（2）工转化（artificial transformation）工感受态：通诱导方法细胞具摄取DNA力DNA导入细胞（该程细菌身遗传控制关）
3然转化
然转化程特点：
a）核酸酶敏感
b）需活DNA体细胞
c）转化否成功转化效率高低取决体菌株受体菌株间亲源关系
d）通常情况质粒然转化效率低
4工转化：然转化基础发展建立项细菌基重组手段基工程奠基石基础技术细菌身基控制
注：种技术处理受体细胞处种摄取外源DNA工感受态常工转化手段：CaCl2处理电穿孔等质粒转化效率高
5类特殊转化现象：
转染(transfection)：噬菌体DNA感受态细胞摄取产生活性病毒颗粒现象
说明两点：
①游离（提纯）噬菌体DNA转化（非感染）途径进入细胞表达产生完整病毒颗粒
②现DNA转移动物细胞程称转染
（二）转导（transduction）
转导：细菌细胞间进行遗传交换种方式指通缺陷噬菌体媒介供体细胞片段DNA携带受体细胞中通交换整合者获前者部分遗传性状现象
转导子：转导作获部分新性状重组细胞
转导噬菌体：宿（细菌）部分染色体质粒DNA带宿（细菌）噬菌体
1普遍转导（generalized transduction）：通少数完全缺陷噬菌体供体菌基组片段进行误包遗传性状转移受体菌现象
注：噬菌体DNA包装酶酶识染色体DNA类似pac位点进行切割headful包装机制包装进P22噬菌体外壳形成含宿DNA转导噬菌体颗粒（假噬菌体）染色体pacP22 DNApac序列完全相利效率较低种错装机率般仅约106108
（1）普遍转导基求：形成转导颗粒噬菌体温烈性必须具偶尔识宿DNA包装机制宿基组完全降解前进行包装
（2）普遍转导三种果：
①转导DNA进行重组复制携带基转录表达
②进入受体外源DNA通细胞染色体重组交换形成稳定转导子
③外源DNA降解转导失败
注：DNA复制群体中仅细胞含DNA细胞基产物
特点：选择培养基板形成微菌落
2局限性转导：称局限转导指通部分缺陷温噬菌体供体菌少数特定基携带受体菌中者基整合重组形成转导子现象
程：温噬菌体感染→整合细菌染色体特定位点→溶源菌诱导发生裂解时前噬菌体二侧少数宿基偶尔发生正常切割连噬菌体DNA→部分缺陷温噬菌体→供体菌少数特定基转移受体菌中
特点：
①局限传递供体菌核染色体特定基般噬菌体整合位点两侧基
②该特定基部分缺陷温噬菌体携带
③缺陷噬菌体产生通UV等素溶源菌诱导产生裂解产生
④缺陷噬菌体形成方式脱离宿核染色体程中发生低频率误切双重溶源菌裂解形成
注：缺陷噬菌体宿细胞够象正常λDNA分子样进行复制包装提供需裂解功形成转导颗粒没正常噬菌体溶源性增殖力感染受体细胞通DNA整合进宿染色体形成稳定转导子
注：局限性转导普遍性转导区：
a）转导基价噬菌体DNA连接噬菌体DNA起 进行复制包装导入受体细胞中普遍性转导包装全部宿菌基
b）局限性转导颗粒携带特定染色体片段固定基导入受体称局限性转导普遍性转导携带宿基具机性
（三） 接合 (conjugation)：通细胞细胞直接接触产生遗传信息转移重组程
1接合机制：肠杆菌例接合作F子介导F子分子量通常5×107面编码细菌产生性菌毛（sex pili）控制接合程进行20基
①含F子细胞：雄性菌株(F+)细胞表面性菌毛
②含F子细胞：雌性菌株(F)细胞表面没性菌毛
注：F子附加体质粒脱离染色体细胞独立存插入（整合）染色体
2肠杆菌四种细胞形式
a）F菌株 含F子没性菌毛通 接合作接收F子变成雄性菌株（F+）
b）F+菌株 F子独立存细胞表面性菌毛
c）Hfr菌株F子插入染色体DNA细胞表面性菌毛
d）F’菌株Hfr菌株F子正常切割脱离染色体时形成游离携带段染色体基F子特称F ’子 细胞表面样性菌毛
3F+×F杂交：F+菌株F子F细胞转移含F子宿细胞染色体DNA般转移
杂交结果：体细胞受体细胞均成F+细胞理化子处理F子消F+菌株变成F菌株
4Hfr ×F杂交：Hfr菌株F子插入染色体DNA发生接合转移程部分甚全部细菌染色体传递F细胞发生重组名高频重组菌株
(四) 原生质体融合：通方法遗传性状两细胞原生质体进行融合获兼双亲遗传性状稳定重组子程
特点：重组频率高达101应范围宽种种间科间更远源微生物高等生物间
Ⅰ 原核微生物基重组
特点：
①片段性：仅段DNA序列参重组
②单性：供体菌受体菌（供体基组受体基组）作单方转移
③转移机制独特样：转化转导接合原生质体融合
Ⅱ 真核微生物基重组
1 性杂交：指遗传型两性细胞间发生接合进行染色体重组进产生新遗传型代种育种技术
杂交：指细胞水种遗传重组方式
2准性生殖（Parasexual reproduction Parasexuality）：种类似性生殖性生殖更原始两性生殖方式指种种菌株体细胞间发生融合减数分裂导致低频率基重组产生重组子
注：然条件真核微生物体细胞间种发性原生质体融合现象
程：菌丝联结→形成异核体→核融合→体细胞交换单倍体化
(五)基定位基组测序
1基定位：通遗传重组等手段确定基染色体位置相距离获遗传图谱
2基组测序：测定测生物基组碱基排列序基础遗传信息进行研究分析
3中断杂交（interrupted mating）技术：利Hfr×F接合程时间取样样品猛烈搅拌分散接合中细菌然分析受体细菌基型时间(分钟)单位绘制遗传图谱该图谱细菌染色体基序直接反映
4基连锁：接合作（中断杂交）作图判断相距较远基间相位置转导转化相隔基进行定位
注：连锁二基间距离转化转导频率成反根二基转化转导频率判断染色体相距离
第四节 菌种衰退复壮保藏
影响微生物菌种稳定性素：变异污染死亡
菌种衰退复壮
菌种衰退特点：量群体中发突变
菌种复壮：
1） 衰退菌种群体中少数体找出重新获具原典型性状菌种
a） 纯种分离
b） 通寄体进行复壮
2）意识利微生物会发生发突变特性日常菌种维护工作中断筛选正变体
二防止衰退措施
1）减少传代次数
2）创造良培养条件
3）常进行纯种分离相应性状指标进行检查
4）采效菌种保藏方法
三菌种保藏
基求：定时间菌种死变乱
基手段：干燥低温缺氧避光缺乏营养添加保护剂
注：微生物样性微生物保藏方法适应性迄止尚没种方法证明微生物均适宜具体选择保藏方法时必须保藏菌株特性保藏物特点现条件等进行综合考虑较重微生物菌株采种手段进行保藏免某种方法失败导致菌种丧失
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绪
微生物：切肉眼见清微生物总称
特点： （体微般01mm）微米级：光学显微镜见（细胞）
纳米级：电子显微镜见（抱起病毒）
简（构造简单） 单细胞
简单细胞
非细胞（分子生物）
低（进化位低） 原核类：三菌（放线菌蓝细菌支原体）三体（支原体
立克次氏体衣原体）
真核类：真菌（酵母菌霉菌）原生动物显微藻类
非细胞类：病毒亚病毒（类病毒拟病毒阮病毒）
微生物五性： 体积面积：微生物必然巨营养物质吸收面
代谢废物排泄面环境信息交换面
产生余4性
吸收转化快：特性微生物高速生长繁殖合成量代
谢产物提供充分物质基础微生物
然界类实践中更发挥型活化工
厂
生长旺繁殖快：发酵工业中重意义体现生产
效率高发酵周期短时基理研究
带极优越性科学研究周期缩短空
间减少费降低效率提高病菌危害着
类健康
适应强易变异：益变异类创造巨济社会效益
（产青霉素菌种变异产量提升）
害变异类公敌（禽流感病毒变
异怕）
分布广种类：体现物种样性生理代谢类型样
性代谢产物样性遗传基样性生
态类型样性
学目标：解微生物基特点解微生物学发展历程掌握微生物五性
功解代微生物学发展状况代微生物学应方解微生物
学学科联系交叉
思考：1微生物类带利弊？
2代微生物学憧憬？
3目前微生物感兴趣方面说说理？
4认什样微生物类危害？
第章 原核生物形态构造功
第节 细菌
原核生物：广义细菌指类细胞核核膜包囊存称作核区裸露DNA原
始单细胞生物包真细菌古生菌两类群根外表特征原核生物粗分：
三菌三体
细菌：类细胞细短（直径约05微米长度约055微米）结构简单胞壁坚韧二分裂方式繁殖水生性较强原核生物
杆菌：短杆（球杆）状棒杆状梭状梭杆状分支状螺杆状足
形态 节状弯月状
结构 球菌：单球菌双球菌四联球菌八叠球菌链球菌葡萄球菌
分： 螺旋菌：弧菌（螺旋足环）螺菌（螺旋满26环型坚硬
螺旋状细菌）螺旋体（螺旋周数体长柔软螺旋状细菌）
简单染色法 紫色：革兰氏阳性菌
死菌 正染色法 革兰氏染色法
鉴染色法 抗酸性染色法 红色：革兰氏阴性菌
芽孢染色法
细菌染色法： 姬姆萨染色法
负染色法：荚膜染色法
活菌：美兰TTC（氯化苯基四氮唑）等活菌染色
细菌构造：
般构造 ：般细菌构造（细胞壁细胞膜细胞质核区） 1细胞壁：位细胞外层厚实坚韧外成分肽聚糖
功： 1）固定细胞外型提高机械强度免受渗透压等外力 损伤
2）细胞生长分裂鞭毛运动必需
3）阻拦分子害物质（某抗生素水解酶）进入细胞
4）赋予细菌特定抗原性抗生素噬菌体敏感性
（1）G+细菌细胞壁：G细菌细胞壁特点厚度答（2080nm）化学组分简单 般寒90肽聚糖10磷壁酸
肽聚糖：称粘肽胞壁质粘质复合物
①真细菌细胞壁中特成分
②分子肽（四肽尾肽桥）聚糖（N乙酰葡糖胺N乙酰胞壁酸）两部分
组成
③四肽尾：4氨基酸分子L型D型交方式连接成连N乙酰
胞壁酸：LAla→DGlu→LLys→DAla
④肽桥：甘氨酸五肽变化甚形成肽聚糖 样性
磷壁酸：结合G+细菌细胞壁
种酸性糖成分甘油磷酸核糖醇
磷酸分两类：壁磷壁酸（肽聚糖含量会培养基成分改变）膜磷壁
酸（跨越肽聚糖细胞膜相交）
功：①通分子量负电荷浓缩细胞周围Mg2+提高细胞膜合成酶
活力
②贮藏元素
③调节细胞溶素（培养液中感受态子积累定浓度细胞表面受体相互
作通系列信号传递系统诱导感受态特异蛋白质(competence specific
protein）） 活力防止细胞溶死亡
④作噬菌体特异性吸附受体
⑤赋予G+细菌特异表面抗原菌种鉴定
⑥增强某致病菌宿细胞粘连避免白细胞吞噬抗补体作 （2）G¯细菌细胞壁：G—细菌细胞壁特点厚度较G+细菌薄层次较成分较复杂肽聚糖层薄（仅23nm）机械强度较G+细菌弱
肽聚糖：肽聚糖层埋藏外膜脂糖（LPS）层
①四肽尾：第三氨基酸分子LLys种存原核生物细胞壁特殊氨基酸——消旋二氨基庚二酸（mDAP）代
②没特殊肽桥前两单体间连接仅通甲四肽尾第四氨基酸（DAla）羧基乙四肽尾第三氨基酸（mDAP）氨基直接相怜形成较稀疏机械强度较差肽聚糖网套
外膜：细菌细胞壁特构造位壁外层化学成分：
脂糖：位细菌细胞壁外层层较厚（810nm）脂糖类物质类脂A（G—病原菌物质毒素物质基础）核心糖O特异侧链组成
功：控制细胞透性提高Mg2+浓度决定细胞壁抗原样性（
传染病诊断病原理定位）
外膜蛋白：指嵌合LPS磷脂层外膜20余种蛋白中脂蛋白外膜层膜肽聚糖层紧密连接功
孔蛋白：中间孔道控制某物质进入外膜三聚体跨膜蛋白特异性非特异性两种
周质空间：G¯细菌中外膜细胞膜间狭窄胶质空间中存种周质蛋白包括水解酶类合成酶类运输蛋白
注：G+G¯细菌细胞壁结构成分间显著差仅反映染色反应更反映系列形态构造化学组分生理生化致病性等差
（3）古生菌（古细菌古菌）细胞壁：古细菌包括独特生态类型原核生物产甲烷菌数嗜极菌（极端嗜盐菌极端嗜热菌Thermoplama（没细胞壁）（热源体属）等古菌细胞壁中含真正肽聚糖假肽聚糖（结构肽聚糖相似糖骨架N乙酰葡糖胺N乙酰塔罗糖胺糖醛酸β13糖苷键交连接成连氨基糖肽尾LGluLAlaLLys三L型氨基酸组成肽桥LGlu氨基酸组成）糖蛋白蛋白质
（4）缺壁细菌：①L型细菌严格说：L型细菌应专指实验室宿体通发突变形成遗传性稳定细胞壁缺损菌株
②原生质体指条件溶菌酶原细胞壁青霉素抑制新生细胞壁合成仅层细胞膜包囊圆球状渗透敏感细胞
③球状体称原生质球指残留部分细胞壁原生质体
④支原体长期进化程中形成适应然生活条件细胞壁原核生物细胞膜中含般生物没 甾醇缺乏细胞壁细胞膜较高机械强度
（5）革兰氏染色机制：通结晶紫液初染碘液媒染细菌细胞膜克形成溶水结晶紫碘复合物
①G+细菌：细胞壁较厚肽聚糖网层次交联致密遇脱色剂乙 醇（丙醇）处理时失水网孔缩加含类脂乙醇处理会溶出缝隙结晶紫碘复合物牢牢留壁保持紫色
②G¯细菌：细胞壁薄外层类脂含量高肽聚糖层薄交联度差遇脱色剂乙醇类脂外膜迅速溶解薄松散肽聚糖网阻挡结晶紫碘复合物溶出细胞退成色时沙黄等红色染料复染G¯细菌呈现红色G+细菌保留初紫色（实紫加红）
2细胞膜：称细胞质膜质膜膜层紧贴细胞壁侧包围着细胞质柔软脆弱富弹性半透性薄膜组成细胞膜组成分磷脂膜式两层磷脂分支整齐称排列成 常温磷脂双分子层呈液态中嵌埋着许具运输功时存运输通道整合蛋白嵌蛋白外层许具酶促作周边 蛋白膜外蛋白
液态镶嵌模型点：
（1）膜体式脂质双分子层
（2）脂质双分子层具流动性
（3）整合蛋白表面呈疏水性溶脂质双分子层疏水性层中
（4）周边蛋白表面含亲水基团通静电引力脂质双分子层表面极性头相连
（5）脂质分子间脂质蛋白质分子间价结合
（6）脂质双分子层犹海洋周边蛋白浮动
细胞膜具生理功：
（1）选择性控制细胞外营养物质代谢产物运送
（2）维持细胞正常渗透压结构屏障
（3）合成细胞壁糖关成分（肽聚糖磷壁酸LPS荚膜糖）重场
（4）膜含氧化磷酸化火光合磷酸化等量代谢关酶细胞产基
（5）鞭毛基体着生部位提供鞭毛旋转运动需量
间体：种细胞膜褶形成囊状构造充满着层状泡囊
古生菌细胞膜具某独特性特异性：
（1）磷脂亲水头甘油组成疏水尾长链烃组成般异戊二烯重复单位（四聚体植烷六聚体鲨稀等）
（2）亲水头疏水尾间通特殊醚键连接成甘油二醚甘油四醚原核生物真核生物中通酯键甘油脂肪酸连起
（3）古生菌细胞膜中存着独特单分子层单双分子层混合膜
（4）甘油分子C3位连接种真细菌种独特脂类（嗜盐菌中发现细菌红素视黄醛萘醌等）
3细胞质含物
细胞质：指细胞膜包围核区外切半透明胶体状颗粒状物质总称（含水量约80真核生物明显原核生物细胞质流动）
细胞含物：指细胞质形状较颗粒状构造：
（1）贮藏物：类化学成分累积成德溶性颗粒功贮存营养物种类
糖原：肠杆菌克雷伯氏菌芽孢杆菌蓝细菌等
碳源源类 聚β羟丁酸（PHB）：固氮菌产碱菌肠杆菌等
硫粒：紫硫细菌丝硫细菌贝氏硫杆菌等
氮源类：①藻青素：蓝细菌 ②藻青蛋白：蓝细菌
磷源（异染粒）：迂回螺菌白喉棒杆菌结核分枝杆菌
异染粒：称迂回体初迂回螺菌中发现美篮甲苯胺蓝染成紫色具
贮藏磷元素量降低细胞渗透压等作鉴定白喉棒杆菌
结核分枝杆菌
注：PHBPHA（聚烃链烷酸）生物合成高聚物具毒塑易降解等特点正力开发制造医塑料盒快餐盒等优质原料试图克服前危害严重白色污染
（2）磁体：存少数水生螺菌属等趋磁细菌中性状截八面体行六面体六棱柱等成分Fe3O4外层磷脂蛋白 质糖蛋白膜包囊毒具导功趋磁细菌定适作磁性定药物抗体制造生物传感器
（3）羧酶体：养细菌细胞角形六角形含物噬菌体相仿约10nm含15二磷酸核酮糖羧化酶养细菌CO2固定中起着关键作
（4）核区：指原核生物特核膜包囊固定形态原始细胞核环状双链DNA分子细胞含核区数目该细菌生长速度密切相关核区染色体复制短时间呈双倍体外般均单倍体
微生物贮藏物特点生理功：
（1）微生物储藏性含物
（2）微生物合理利营养物质种调节方式
（3）贮藏物聚体形式存利维持细胞环境衡避免适合pH渗透压等危害
（4）贮藏物细菌细胞中量积累利
特殊构造 ：仅部分细菌中特殊环境条件形成构造（鞭毛菌毛性菌毛糖（包括荚膜粘液层）芽孢）
1糖：包某细菌细胞壁外层厚度定透明胶状物质糖厚薄菌种遗传性相关外环境尤营养条件密切相关
荚膜(capsule)
结构层次固定 荚膜（macrocapsule）
单细胞表面 微荚膜(microcapsule)
糖 结构松散 粘液层(slime layer)
细胞群体表面 菌胶团(zoogloea)
糖功：
（1）保护作量极性基团保护菌体免受干旱损伤防止噬菌体止噬菌体吸附裂解
（2）贮藏养料备养缺乏时重新利
（3）作透性屏障离子交换系统保护细菌免受重离子毒害
（4）表面附着作例引起蔗糖转变成聚糖细菌牢牢黏附表时细菌发酵糖类产生乳酸局部发生累积严重腐蚀齿珐琅表引起龋齿
（5）细菌间信息识作
（6）堆积代谢废物
糖科学研究生产实践中较应：
（1）菌种鉴定
（2）作药物生化试剂（Leuconostc mesenteroides糖提取葡聚糖制备生化试剂盒代血浆）
（3）作工业原料（野油菜黄单胞菌糖提取种糖——黄原胶已石油开采中钻井液添加剂印染食品等工业中）
（4）污水生物处理（形成菌胶团细菌助污水中害物质吸附沉降）
2 鞭毛：某细菌细胞表面着生数十条长丝状螺旋形附属物具推动细菌运动功细菌运动器官（鞭毛长约1520µm直径001002µm通常电镜观察通特殊染色染料加粗鞭毛光学显微镜观察）原核生物鞭毛构造基体钩形鞘鞭毛丝3部分组成G+G¯细菌鞭毛构造稍区
（1）G+细菌：鞭毛结构较简单仅SM两环外G¯细菌样
（2）G¯细菌：基体4称作环盘状物组成外层L环第三周质空间S环M环合成SM环鞭毛基体鞭毛丝连起合称SM环嵌埋细胞膜鞭毛基体鞭毛丝连起构造钩形鞘鞭毛钩直径约17nm着生鞭毛丝（许直径45nm鞭毛蛋白亚基着中央孔道作螺旋状缠绕成周810亚基
鞭毛运动速度：般速度秒20～80μm范围高达秒100μm（分钟达3000
倍体长）超陆跑快动物——猎豹速度（分钟1500倍体长时110公里）
鞭毛运动方式：细菌推进方式做直线运动翻腾形式做短促转运动
细菌趋避运动：化学趋避运动趋化作（chemotaxis）：细菌某化学物质敏感通运动聚集该物质高浓度区域低浓度区域
①光趋避运动趋光性（phototaxis）：细菌区波长光集中定波长光区
②趋磁运动趋磁性（magnetotaxis）：趋磁细菌根磁场方进行分布
3菌毛：称纤毛伞毛线毛须毛种长细菌体表纤细中空短直数量较蛋白质类附属物具菌体附着物体表面功（细菌约250～300条菌毛菌毛细菌般革兰氏阴性致病菌居助菌毛牢固粘附宿呼吸道消化道泌尿生殖道等粘膜进步定植致病）
4性毛：称性菌毛(pili 单数pilus)构造成分菌毛相菌毛长数量仅少数根（性毛般见革兰氏阴性细菌雄性菌株（供体菌）中功雌性菌株（受体菌）传递遗传物质性毛RNA噬菌体特异性吸附受体）
5芽孢：某细菌生长发育期细胞形成圆形椭圆形厚壁含水量极低抗逆性极强休眠体
芽孢核特性：具量钙吡啶二羧酸处脱水状态含营养细胞水分1030PH营养细胞约低1单位含较高量酸溶芽孢蛋白（SASP）核新特异蛋白SASP核中DNA紧密结合保护免受紫外线剪接干热损害外SASP做芽孢形成性营养细胞碳源源
细菌芽孢特点：
1）整生物界中抗逆性强生命体否消灭芽孢衡量 种消毒灭菌手段重指标
2）芽孢细菌休眠体适宜条件重新转变成营养态细胞产芽孢细菌保藏芽孢
3）产芽孢细菌杆菌球菌芽孢形态着生位置细菌分类鉴定中重指标
4）芽孢营养细胞相化学组成存较差异容易光学显微镜观察（相差显微镜直接观察芽孢染色）
芽孢耐热机制：芽孢衣价阳离子水分透性差皮层离子强度高产生极高渗透压夺取芽孢核心水分结果造成皮层充分膨胀核心部分细胞质变高度失水具极强耐热性
5伴孢晶体（parasporal crystal）：少数芽孢杆菌例苏云金芽孢杆菌(Bacillus thuringiensis)形成芽孢时会芽孢旁形成颗菱形双锥形碱溶性蛋白晶体——δ毒素称伴孢晶体
特点：溶水蛋白酶类敏感容易溶碱性溶剂
注：伴孢晶体200种昆虫尤鳞翅目幼虫毒杀作类产伴孢晶体细菌制成利环境保护生物农药——细菌杀虫剂
细菌繁殖：细菌生活合适条件时通连续生物合成衡生长细胞体积重量断增终导致繁殖细菌中裂殖少数芽殖
1 繁殖（fission）：指细胞通分裂形成两子细胞程
1）二分裂(binary fission)：典型种称二分裂方式细胞称中心
形成隔膜进分裂成两形态构造完全相子细胞少数细菌中存等二分裂繁殖方式
2）三分裂（trinary fission）：细胞进行分三方式三分裂
3）复分裂（multiple fission）：种寄生细菌细胞中具端生单鞭毛称作蛭弧菌
型弧状细菌具繁殖方式宿体生长时会形成规盘曲长磁暴然细胞处时发生均等长度分裂形成弧形子细胞
2 芽殖（budding）：指母细胞表面先形成突起长母细胞相仿互相分
离独立生活种繁殖方式类方式繁殖细菌统称芽生细菌
细菌群体形态
1 固体培养基（）群体形态
菌落 (colony)：固体培养基表面（部）母细胞中心堆肉眼见
定形态构造特征子细胞集团
菌苔 (lawn)：量分散纯种细胞密集接种固体培养基较表面形成连
起菌落
菌落特征描述：干湿度颜色形态透明度厚度边缘
2 半固体培养基（）群体形态：菌种鉴定十分重
3 液体培养基（）群体形态：细菌形态会细胞特征重运动力
氧气等关系形成群体形态
菌落形态影响素：种微生物定条件形成菌落形态特征定稳定性专性作识鉴定菌种受某素影响观察时应加注1：①邻菌落②培养时间③培养基成分④培养条件
注2：般较菌落培养基结合紧密接种针容易挑起数表面较光滑湿润较粘稠易挑取质均匀色泽样
第二节 放线菌
放线菌：类呈菌丝状生长孢子繁殖陆生性较强原核生物原核细胞壁成分肽聚糖革兰氏染色阳性菌丝直径细菌相仿放线菌产生鞭毛孢子鞭毛类型细菌相放线菌噬菌体形状细菌相似适生长pH相般呈微碱性DNA重组方式细菌相核糖体70S溶菌酶敏感细菌敏感抗生素放线菌样敏感营养菌丝气生菌丝孢子丝组成
放线菌形态构造
1营养菌丝：匍匐生长培养基吸收营养排泄废物称基菌丝般隔膜色谈较细直径0208 mm长度差产生色素
2气生菌丝：营养菌丝发育定阶段伸空间形成气生菌丝叠生营养菌丝覆盖整菌落表面光学显微镜观察色深较粗直径较粗（114 mm）产色素
3孢子丝：气生菌丝发育定阶段分化出形成孢子菌丝孢子丝称产孢丝繁殖菌丝形状排列方式种异常作放线菌进行分类
放线菌繁殖方式：
1 性孢子：
1）分生孢子：气生菌丝顶端形成成串单孢子菌丝分裂形成
2）横隔孢子：基菌丝气生菌丝横隔分裂形成孢子常球杆状体积相似称节孢子粉孢子
3）孢囊孢子：气生菌丝顶端基菌丝顶端膨盘卷缠绕形成孢子囊孢子囊形成孢囊孢子
4）凝聚孢子厚壁孢子
2菌丝断裂：常见液体培养中工业发酵生产抗生素时法量繁殖放线菌
放线菌菌落形态：放线菌孢子菌丝片段固体培养基萌发形成菌丝紧密缠绕
起形成定形态菌丝体结构称放线菌菌落
1菌落特征：质致密干燥皱蔓延易挑起表面放射状沟纹
2菌落形态：
1）产生量分枝气生菌丝菌种（链霉菌）菌落质致密培养基结合紧密蔓延易挑起挑起易破碎
2)产生量菌丝体菌种（诺卡氏菌）粘着力差粉质针挑起易粉碎
注：液体培养：静止——表面常形成层膜搅拌——培养液清混菌丝团悬浮沉淀
第三节 蓝细菌
1蓝细菌（Cyanobacteria）称蓝藻蓝绿藻（bluegreen algae）类含叶绿素a水作供氢体电子供体通光合作光转变成化学化CO2机物质光合细菌分布广岩石恶劣环境中找先锋生物美称
2蓝细菌特性：1）分布极广2）形态差异极球状杆状丝状等形态3）细胞中含叶绿素a进行产氧型光合作蓝细菌认球生命进化程中第产氧光合生物球氧氧转变真核生物进化起着里程碑式作4）具原核生物典型细胞结构：细胞核核膜进行丝分裂细胞壁含胞壁酸二氨基庚二酸革兰氏染色阴性5）营养极简单需维生素硝酸盐氨作氮源数固氮异形细胞（heterocyst）进行固氮场6）分泌粘液层荚膜形成鞘衣具强抗干旱力7）鞭毛固体表面滑行进行光趋避运动8）许种类细胞质中气泡菌体漂浮保持光线充足方利光合作
3蓝细菌形态结构：
1）细胞基构造：G细菌相似细菌形态差异极单细胞丝状体两类形态原核细胞核核膜细胞壁肽聚糖等粘复合物组成含二氨基庚二酸分泌许胶粘物质群群细胞丝状结合起形成胶团胶鞘细胞质中汽泡细胞漂浮
2）细胞特化形式：
①异形胞(Heterocyst)：存丝状生长种类中形壁厚专司固氮功细胞数目少定位细胞链中间末端
②链丝段(Hormogonium)：称连锁体藻植段长细胞链断裂成短链段具繁殖功
③静息孢子(Akinete)：种生长细胞链中间末端形壁厚色深休眠细胞富含贮藏物抵御干旱等良环境
④孢子：细胞形成许球星三角形孢子成熟释放具繁殖作
3）蓝细菌繁殖：分裂生殖孢子藻段均属性生殖
第四节 支原体立克次氏体衣原体
支原体（Mycoplasma）立克次氏体（Rickettsia）衣原体（Chlamydia）属革兰氏阴性细菌特性均介通常细菌病毒间
1支原体：类细胞壁介独立生活细胞寄生生活间型原核生物
球状体：02025 mm达01 mm丝状体长达150 mm细胞柔软具扭曲
性致细胞通孔径身滤器
特性：
1）细胞壁细胞膜细胞形态变渗透压较敏感抗生素敏感
2）体通细菌滤器认独立生活细胞型生物
3）进行工培养营养求苛刻菌落微呈典型 油煎荷包蛋形状
4）支原体引起类牲畜家禽作物病害疾病
5）应活组织细胞培养病毒体外组织细胞培养时常支原体污染
6）细胞膜含甾醇原核生物膜更坚韧
7）二分裂出芽等方式繁殖
8）基组仅0611Mb左右
2立克次氏体：介通常细菌病毒间许方面类似细菌专性活细胞
寄生原核微生物
特性：
1）专性活细胞寄生物五日热（战壕热）立克次氏体（Rickettsia wolhynica）外均工培养基生长繁殖
2）体酶系完全必需养料需宿细胞获
3）细胞膜般细菌膜疏松透性膜容易宿细胞获分子物质决定旦离开宿细胞易死亡
4）介病毒般细菌间中伯氏立克次氏体（Rickettsia burneti）通细菌滤器般体：球状体：0205 mm杆状体：0305 x 032 mm
5）种宿传宿特殊生活方式
3衣原体：介立克次氏体病毒间通细菌滤器专性活细胞寄生类原
核微生物
特性：
1）细胞结构细菌类似（具类似细胞壁细胞壁含胞壁酸二氨基庚二酸70S核糖体30S50S二亚基组成）
2）细胞呈球形椭圆形直径0203 mm通细菌滤器
3）专性活细胞寄生
4）宿细胞生长繁殖具独特生活周期存原体始体两种形态
5）衣原体广泛寄生类哺乳动物鸟类少数致病
6）衣原体耐热60度10分钟灭活怕低温冷冻干燥保藏年红霉素氯霉素四环素敏感
注：沙眼衣原体类砂眼病原体甚引起结膜炎角膜炎角膜血翳等床症状成致盲重原
第二章 真核微生物形态构造功
第节 真核微生物概述
真核微生物：类具细胞核具核膜进行丝分裂细胞质中存线粒体时存叶绿体等细胞器特征微生物
（1）分类：植物界（显微藻类）动物界（原生动物）菌物界（粘菌假菌真菌（单细胞——酵母菌丝状真菌——霉菌型子实体真菌））
（2）真核微生物特征：
①细胞核具核膜
②进行丝分裂
③细胞质中存线粒体时存叶绿体等细胞器
()细胞壁：具CW真核微生物真菌藻类
真菌CW：糖少量蛋白脂类糖构成CW中微纤维定形基质
微纤维类似钢筋β－14键连接CW坚韧基质类似混凝土填充中
真菌CW糖低等纤维素酵母葡聚糖高等陆生真菌丁质
(二) 细胞膜：3层结构组成成分
（1）蛋白质：包括酶
（2）类脂：①甘油单双三酯②甘油磷脂（磷脂酰胆碱磷脂酰乙醇胺）③甾醇
（3）少量糖类：甘露聚糖
(三)细胞核
1核膜（nuclear envelope）：构造功原核 基相
（1）包CN外核膜核纤层组成核孔（nuclear pores）
（2）核膜两层7～8nm膜组成两膜间核周间隙
（3）核纤层：核膜层核纤层蛋白（lamin）组成
（4）核孔：CNCP物质交流通道
2染色质：
（1）分裂间期时DNA组蛋白非组蛋白少量RNA组成线形物质基单位核体（nucleosomes）碱性染料染色
①常染色质（euchromatin）：丝状②异染色质（heterochromatin）：凝缩
③组蛋白 ④非组蛋白
（2）进行分裂时染色质盘绕折叠形成棒状染色体（chromosome）
3核仁：
①CN中没膜包圆形椭圆体染色体定位置出现
②分裂前期出现期出现富含RNAPr合成rRNA装配核糖体部位
4核基质：蛋白纤维构成支持CN提供染色质附着点
5鞭毛纤毛：
（1）鞭毛纤毛构造基：鞭杆（shaft）基体（basal body）渡区
注：鞭杆9＋2型2中央微9微二联体外包CM
微二联体：AB两条中空亚纤维组成A完全微13微蛋白亚基组成B10A3亚基A伸出两条动力蛋白臂Ca2+Mg2+激活ATP水解酶水解ATP供运动
（2）基体9＋09三联体中间没微鞘
6细胞基质（cytometrix）：分辩细胞器外胶状溶液细胞代谢重场
7微：微蛋白组成中空
微功：支持运输细胞分裂时纺锤体鞭毛纤毛
8细胞骨架（cytoskeleton） 肌动蛋白丝（微丝）肌动Pr中间丝中间纤维
9微丝功：提供ATP发生收缩
10中间丝：支持运动
11高尔基体：4～8行扁膜囊囊泡组成核糖体附着
作：RER合成Pr运Golgi脂糖形成糖蛋白脂蛋白外排cell外合成糖蛋白脂蛋白某蛋白质原酶切加工合成新CWCM提供原材料重场
12细胞质细胞器－－溶酶体（lysosome）：单层膜包着含酸性水解酶细胞消化作
根结合象：①吞噬溶酶体 （吞噬泡结合）
②泡体（胞饮泡结合）
③噬溶酶体（源结构）
13液泡（vacuole）：单位膜分隔细胞器老龄细胞明显含糖原脂肪磷酸盐等贮藏物种酶类
功：维持渗透压贮藏营养物溶酶体作（种蛋白酶CP隔离防止细胞损伤）
14膜边体（lomasome）：真菌细胞特
15丁质酶体（chitosome）
16氢化酶体（hydrogenosome）：存厌氧真菌原生动物类似线粒体作
注：真菌类低等真核生物特点：
1 具细胞核进行丝分裂
2 细胞质中含线粒体没叶绿体进行光合作根茎叶分化
3 产生性孢子性孢子二种形式进行繁殖
4 营养方式化机营养（异养）氧
5 运动（仅少数种类游动孢子12根鞭毛）
6 种类繁形态异悬殊细胞结构样
第二节 酵母菌
酵母菌（yeast）：指群芽殖裂殖进行性繁殖单细胞真核微生物
术语分类学意义普通名称通常单细胞真菌霉菌区分开产生子囊孢子进行性繁殖
特点：
（1）体般单细胞状态存
（2）数营出芽繁殖裂殖
（3）发酵糖类产
（4）细胞壁常含甘露聚糖
（5）喜含糖量高酸度较水生环境中生长
二分布类关系
1分布含糖偏酸性环境称糖菌
水果蔬菜叶子树皮等处葡萄园果园土壤中等
2重微生物资源
酵母菌类第种家养微生物
3重科研模式微生物
啤酒酵母（Saccharomyces cerevisae）第完成全基组序列测定真核生物（1997）
4酵母菌具危害性
酵母菌引起皮肤呼吸道消化道泌尿生殖道疾病
三酵母菌CW：
（1）25～70nm葡聚糖甘露聚糖蛋白丁质少量脂类
（2）外分：甘露聚糖蛋白葡聚糖（细胞机械强度基础）
（3）丁质少形成芽体时合成种属CW差异较：裂殖酵母含葡聚糖较丁质点滴酵母CW葡聚糖少量甘露聚糖
细胞壁：厚度02 mm三层：外两层电子致密层中间电子稀疏层细胞壁化学组成：
①甘露聚糖（外层）： 30
②酯类蛋白质（中间层）： 少量
③葡聚糖： 3040
④丁质： 种异
酵母细胞壁玛瑙螺胃液制成蜗牛消化酶水解形成酵母原生质体
四菌落特征：细菌菌落类似般较细菌菌落厚表面湿润粘稠易挑起乳白色少数呈红色
五繁殖方式生活史
1 性繁殖
（1）芽殖：性繁殖方式成熟细胞长出芽定程度脱离母体继续长成新体
（2）裂殖：少数酵母菌象细菌样细胞横割分裂繁殖例裂殖酵母
2 性繁殖：形成子囊子囊孢子形式进行性繁殖：
（1）两性单倍体细胞相互接触
（2）接触处细胞壁消失质配
（3）核配形成二倍体核接合子：
A二倍体方式进行营养细胞生长繁殖独立生活次性繁殖前进行减数分裂
B进行减数分裂形成48子囊孢子原营养细胞成子囊子囊孢子萌发形成单倍体营养细胞
3 生活史：称生命周期(Life cycle)指代体系列生长发育阶段产生代体全部程
Ⅰ 酵母菌单倍体双倍体细胞均独立存三种类型：
（1）营养体单倍体双倍体形式存进行出芽繁殖
（2）营养体单倍体形式存（核配立进行减数分裂）
（3）营养体双倍体形式存（核配立进行减数分裂）
Ⅱ 营养体单倍体二倍体存：酿酒酵母例般芽殖营养体n
2n存特定情况性繁殖
Ⅲ 生活史：
（1）子囊孢子发芽n营养细胞→芽殖→接合质配立核配形成2n →芽殖→缺乏氮源时转变n→ 子囊孢子释放
（2）营养体n存八孢裂殖酵母例特点：
①营养细胞n②性繁殖裂殖 ③2n独立生活较短
第三节 霉菌
霉菌概述
1 霉菌(mold)：丝状真菌俗称意会引起物品霉变真菌通常指菌丝体较发达产生型肉质子实体结构真菌
2 分布：然界分布极广霉菌类生产生活关系密切类实践活动中早
认识利类微生物
3 类关系
（1）食物工农业制品霉变
（2）物品生产
（3）引起动植物疾病
（4）腐生型霉菌然界物质转化中十分重作
益：
（1）重机物分解者
（2）工业柠檬酸等机酸酶制剂抗生素生物碱
（3）食品制造：酱油
（4）基础理研究：粗糙脉孢菌
利：
（1）工农业产品霉变
（2）植物病原菌马铃薯晚疫病麦锈病
（3）动物体传染病：皮肤癣症
（4）致畸毒素：黄曲霉毒素
二形态结构：霉菌菌体均分枝分枝菌丝（hypha）构成许菌丝交织起称菌丝体（mycelium）
注1：整菌丝长状单细胞细胞质含核生长程表现菌丝延长细胞核裂殖增细胞质增加
注2：菌丝横隔膜分隔成成串细胞细胞含细胞核菌丝外观然细胞横隔膜孔细胞质细胞核流通细胞功相
1菌丝
（1）细胞形态：隔膜菌丝隔膜菌丝
（2）菌丝种类：营养菌丝气生菌丝
注：霉菌菌丝直径约2~10mm般细菌放线菌菌丝十倍
2菌丝特化
吸取养料：假根吸器
特化营养菌丝 附着：附着枝
休眠：菌核菌索
菌丝体 延伸：匍匐枝
捕食线虫：菌环菌网
简单：孢子囊担子
特化气生菌丝（子实体）复杂：分生孢子器子囊果
（1）匍匐枝假根：匍匐菌丝假根（类似树根吸收营养）功固着吸收营养
（2）吸器：专性寄生真菌菌丝分化出旁枝侵入细胞分化成指状球状丝状吸收细胞营养
（3）附着胞：许植物寄生真菌芽老菌丝顶端发生膨分泌粘性物牢固粘附宿表面结构附着胞附着胞形成纤细针状感染菌丝侵入宿角质层吸取营养
注：感染植物时候种附着胞牢牢附着宿叶片表面通提高附着胞渗透压活性物质浓度产生巨膨压射出钉状结构进入植物细胞真菌感染炸开条通道
（4）附着枝：干寄生真菌菌丝细胞生出12细胞短枝菌丝附着宿种特殊结构附着枝
（5）菌核：种休眠菌丝组织菌丝密集交织起外层较坚硬色深层疏松呈白色
（6）菌环：菌丝交织成套状
（7）菌网：菌丝交织成网状
（8）子实体：指里面面产生性性孢子定形状构造菌丝体组织
（9）菌丝球：菌丝体相互紧密纠缠形成颗粒均匀悬浮培养液中利氧传递营养物代谢产物输送菌丝生长代谢产物形成利
三霉菌繁殖方式生活史
1 繁殖方式：性孢子性孢子菌丝断片
2 繁殖方式——性孢子繁殖：两性细胞配合营养细胞分裂营养菌丝
分化（切割）形成新体程
性孢子：孢囊孢子分生孢子节孢子厚垣孢子芽孢子掷孢子游动孢子
3繁殖方式——性孢子繁殖
（1）两性细胞结合产生新体程：
a）质配：两性细胞结合细胞质融合成双核细胞 核均含单倍染色体（n+n）
b）核配：两核融合成二倍体接合子核时核染色体数二倍（2n）
c）减数分裂：具双倍体细胞核减数分裂核中染色体数目恢复单倍体状态
（2）霉菌性孢子繁殖特点：
a）霉菌性繁殖性繁殖常普遍发生特定条件然条件较般培养基常见
b）性繁殖方式菌种异两条营养菌丝直接结合特殊性细胞（性器官）配子囊配子囊产生配子相互交配形成性孢子
c）核配般立进行减数分裂菌体染色体数目单倍双倍体限接合子
d）霉菌性繁殖存宗配合异宗配合两种情况
e）霉菌性孢子包括卵孢子接合孢子子囊孢子担孢子等
4生活史
（1）性繁殖阶段：菌丝体（营养体）适宜条件产生性孢子性孢子萌发形成新菌丝体次重复
（2）性繁殖阶段：发育期定条件菌丝体分化出特殊性器官（细胞）质配核配减数分裂形成单倍体孢子萌发形成新菌丝体
注：霉菌尚未发现生活史中性繁殖阶段类真菌称半知菌
四菌落
1粗长分枝状菌丝组成菌落疏松呈绒毛状絮状蜘蛛网状细菌菌落倍十倍没固定
2种霉菌定培养基形成菌落形状颜色等相稳定菌落特征分类
第四节 蕈菌
蕈菌（Mushroom)：称伞菌通常指形成型肉质子实体真菌包括数担子菌极少数子囊菌类
第三章 病毒亚病毒
病毒(Virus)微病原体分真病毒亚病毒
非细胞生物 真病毒：少含核酸蛋白质两种组分
亚病毒： 类病毒：含具独立侵染性RNA组分
拟病毒：含具独立侵染性RNA组分
阮病毒：含单蛋白质组分
第节 病毒
病毒：类核酸蛋白质等少数种成分组成超显微非细胞生物质种含DNARNA遗传子感染态非感染态两种状态存宿体时呈感染态赖宿代谢系统获取量合成蛋白质复制核酸
Ⅰ病毒特性：
1）形体极微般通细菌滤器必须电镜观察
2）种病毒毒粒含种核酸DNA者RNA
3）没细胞构造成分仅核酸蛋白质两种称分子生物
4）产酶系蛋白质核酸合成酶系利宿活细胞现成代谢系统合成身核酸蛋白质
5）离体条件生命生物分子状态长期存保持侵染性
6）通核酸蛋白质装配实现量繁殖
7）般抗生素敏感干扰素敏感
8）病毒核酸整合宿基组中诱发潜伏性感染
9）严格活细胞寄生没身核糖体没体生长进行二均分裂必须赖宿细胞进行身核酸复制形成子代
Ⅱ病毒形态构造化学成分
1）病毒毒粒差
2）毒粒形状致分球形颗粒(称拟球形颗粒)杆状颗粒复杂形状颗粒（蝌蚪状卵形）等少数类
3）壳体衣壳（capsid）：包围着病毒核酸蛋白质外壳蛋白质亚基称形式 规律排列成病毒毒粒基结构
Ⅲ壳体结构类型：
①螺旋称壳体：亚基规律着中心轴（核酸）呈螺旋排列进形成高度序称稳定结构
②二十面体称壳体：蛋白质亚基围绕具立方称正面体角边排列进形成封闭蛋白质鞘（定数目亚基排列成具定表面积立方称实体二十面体容积包装更病毒核酸病毒壳体取二十面体称（icosahedral symmetry）结构）
③双称（复合称）结构：具双称结构典型例子尾噬菌体（tailed phage）壳体头部尾部组成包装病毒核酸头部通常呈二十面体称尾部呈螺旋称
1胞膜：（）病毒核衣壳外包裹着层脂蛋白膜病毒出芽（budding）方式成熟时细胞膜衍生维系毒粒结构保护病毒核壳作特病毒包膜糖蛋白具种生物学活性启动病毒感染必需
2核衣壳（nucleocapsid）：病毒蛋白质壳体病毒核酸（核心）构成复合物
3裸露毒粒（naked virion）：仅核衣壳构成病毒颗粒烟草花叶病毒脊髓灰质炎病毒（Poliovirus）等简单病毒毒粒
4刺突（spike）：包膜核衣壳突起
5毒粒结构类型：
称体制：
（1） 螺旋成体：
①包膜 （杆状：烟草花叶病毒（TMV）等丝状：肠杆菌f1fdM13噬菌体等）
②包膜 （卷曲状：正粘病毒（流感病毒）等弹状：狂犬病毒水泡性口膜炎病毒等）
（2） 二十面体称：
①包膜 （型：脊髓灰质炎病毒ΦX174噬菌体等型：腺病毒等）
②包膜：疱疹病毒等
（3） 复合体称：
①包膜：肠杆菌T偶数噬菌体（蝌蚪状）等
②包膜：痘病毒（砖块状）等
Ⅳ病毒性质
1）病毒核酸：病毒粒中重成分具遗传信息载体传递体作宾苏
核酸种类病毒系统分类中分子基础指标：①
DNARNA②单恋双链③呈线状环状④闭环缺口环⑤基
组单分子双分子三分子分子⑥核酸碱基碱基数核苷
酸序列等ssDNA（单）dsDNA（双）ssRNAdsRNA四种
2）病毒蛋白质：分两种结构蛋白（构成形态成熟感染性病毒颗粒必需
蛋白质）非结构蛋白（病毒基组编码病毒复制程中产生具定功
结合毒粒中蛋白质）
结构蛋白生理功：
①构成蛋白质外壳保护病毒核酸免受核酸酶理化子破坏
②决定病毒感染特异性易感细胞表面存受体具特异性亲力促病毒粒
子吸附入侵
③决定病毒抗原性刺激机体产生相应抗体
④构成病毒酶参病毒宿细胞入侵（T4噬菌体溶菌酶等）参病
毒复制程中需病毒分子合成（逆转录酶等）
3）病毒脂类：包膜中脂类宿细胞细胞膜具宿细胞特异性含磷
脂（5060）胆固醇
1 病毒复制（病毒感染敏感宿细胞病毒核酸进入细胞通复制表达产生子
代病毒基组新蛋白质然新合成病毒组分装配（assembly）成子代毒
粒定方式释放细胞外病毒种特殊繁殖方式称做复制(replication)）
1）吸附：病毒吸附蛋白细胞受体间结合力源空间结构互补性相互间电荷
氢键疏水性相互作范德华力
2）侵入：通尾部刺突固着细胞尾部酶水解细胞壁肽聚糖细胞壁产生孔
尾鞘收缩核酸通中空尾压入胞蛋白质外壳留胞外病毒宿
系统病毒侵入机制①动物病毒侵入：裸露病毒穿细胞膜移位方式毒
粒包膜细胞质膜融合细胞吞功②植物病毒侵入：通然
机械损伤形成微伤口进入细胞者携带病毒媒介吮吸式
口器昆虫取食病毒带入细胞
3）增殖：病毒利宿生物合成机构场病毒核酸表达复制产生量病
毒蛋白质核酸
4）装配：称成熟(maturation)形态发生(morphogenesis)新合成毒粒结构组分组
装成完整病毒颗粒程
5）裂解：成熟子代病毒颗粒定途径释放细胞外程病毒装配释放时
步进行
2 步生长曲线：适量病毒接种标准培养高浓度敏感细胞病毒吸附离
心未吸附病毒抗病毒抗血清处理病毒—细胞培养物建立步感染然
继续培养定时取样测定培养物中病毒效价感染时间横坐标病毒感染效
价坐标绘制出病毒特征性繁殖曲线步生长曲线
噬菌体复制（繁殖）三阶段：
1）潜伏期：病毒核酸浸入宿细胞第成熟病毒粒子形成前段时间（
病毒潜伏期长短噬菌体分钟计动物病毒植物病毒时天计）
2）裂解期：宿细胞迅速裂解细胞外（溶液中）病毒粒子急剧增段时间
3）稳期：感染宿细胞已全部裂解溶液中病毒数量达高时段时间
裂解量：受染细胞产生子代病毒颗粒均数目值等潜伏期受染细胞
数目稳定期受染细胞释放全部子代病毒数目等稳定期病毒效价潜伏期病
毒效价
3 溶源性：温噬菌体感染宿细胞完成复制循环噬菌体基组长期存宿
细胞没成熟噬菌体产生现象称做溶源性（lysogeny）现象（引起溶源
性噬菌体称温噬菌体宿溶源菌噬菌体长期存）
温噬菌体存形式：
1）游离态指成熟释放侵染性游离噬菌体粒子
2）整合态指已整合宿基组前噬菌体状态
3）营养态指前噬菌体外界理化诱导脱离宿基组处积极扶植合成装
配状态
溶源性感染细胞影响：溶源菌中温噬菌体基组通常影响细胞繁殖功
引起细胞变化
1）免疫性：温噬菌体感染形成溶源性细菌具免疫性类噬菌体
然次感染该细胞增殖导致溶源性细菌裂解免疫性原
噬菌体产生阻遏蛋白扩散性质决定
2)溶源转变：溶源性细菌时获新生理特性例白喉杆菌含特
定类型原噬菌体时产生白喉毒素引起感染机体发病原噬菌体引起溶源
性细菌免疫性外表形改变包括溶源菌细胞表面性质改变致病性转变
称溶源转变(lysogenic conversion)
第二节 亚病毒
（核酸蛋白质两种成分中含中分子病原体亚病毒）
1 类病毒：类含RNA种成分专性声活细胞分子病原体目前植物
体发现含核酸裸露环状ssRNA形成二级结构段末端 封闭短
dsRNA分子246375核苷酸分子组成例：PSTD类病毒（PSTV）
类病毒发现意义：（1）生物学家探索生命起源提供新低层次
象（2）分子生物学家研究功生物分子提供绝材料（3）病理
学家揭开类动植物种传染性病带新视角（4）谓哲学家生命质
问题认识提供新革命性例证
2 拟病毒：指类包囊真病毒粒中缺陷类病毒称类类病毒壳类病毒
病毒卫星拟病毒极微般仅裸露RNADNA组成复制必须赖辅
助病毒（拟病毒寄生真病毒）协助时干扰辅助病毒分支减轻
宿病害研究生物防治中：丁型肝炎病毒（含ssRNA）
3 阮病毒：类含核酸传染性蛋白质分子称普利昂蛋白侵染子引
起宿体现成类蛋白质分子发生预期相似构象变化宿致病
类型蛋白质颗粒约250氨基酸组成仅病毒1真病毒
区：①呈淀粉样颗粒状②免疫原性③核酸成分④宿细胞基
编码⑤抗逆性强耐杀菌剂高温
第四章 微生物营养培养基
营养：指生物体外部环境摄取生命活动必需量物质满足正常生长繁殖需种基生理功
营养物：指具营养功物质微生物学中包括非常规物质形式光辐射微生物营养物正常生命活动提供结构物质量代谢调节物质必生理环境
第节 微生物6类营养素
元素水需20中左右碳氮氧硫磷6中元素营养素水六类范围碳源氮源源生长子机盐水
1 碳源：切满足微生物生长繁殖需碳元素营养物水分外需量营
养物称量营养物
（1）功：①C素构成细胞代谢产物骨架②C素数微生物代谢需量（2）种类：①机C源：CO2碳酸盐养微生物利②机C源：种糖类
次机酸醇类 脂类烃类化合物
2 氮源：构成微生物细胞代谢产物中氮素源营养物质称氮源构成
生命物质蛋白质核酸等元素元素
（1）功：①微生物提供合成细胞物质代谢产物原料②氮源般做源
硝化细菌利铵盐亚硝酸盐作氮源时作源
（2） 种类：①分子态氮：固氮微生物分子氮唯氮源②机态氮：硝酸盐铵盐
微生物利③机态氮：蛋白质降解产物
a速性氮源：实验室常牛肉膏蛋白胨酵母膏做氮源（机氮源蛋白质降解
产物形式存机氮源直接菌体吸收利种氮源做速效氮源）
b迟速性氮源：生产玉米浆葵花饼豆饼花生饼等（蛋白氮必须通水解
降解成胨肽氨基酸等机体利种氮源迟效氮源）
速效氮源通常利机体生长迟效氮源利代谢产物形成
3 源：生物生命活动提供初量源营养物辐射
源谱 化学物质（化营养型）机物：化异养微生物源
机物：化养微生物源
辐射（光营养型）：光养光异养微生物源
光辐射单功营养物（源）原态机物NH4+双功营养物（源氮源）
氨基酸三功营养物（碳源氮源源）
4 生长子：类（调节）微生物生长代谢必需简单碳氮源行合成
微量机物质维生素（硫胺素叶酸泛酸核黄素）氨基酸碱基
根微生物生长子需存差异分：
1）野生型(wild type) 称原养型：需生长子基础培养基生长菌株
2）营养缺陷型(auxotroph)：发诱发突变等原野生型菌株产生需提供特
定生长素物质生长菌株
外微生物生长需特殊成分例某乳酸杆菌生长需核苷某酵母菌真菌生长需肌醇某肺炎球菌生长需胆碱等
5 机盐：微生物提供碳氮源外种重元素生长需浓度103104molL
范围元素量元素生长需浓度106108molL范围元素微量
元素生理功：
（1） 构成微生物细胞组成成分（2）调节微生物细胞渗透压pH值氧化原电位（3）机盐SFe做养微生物源（4）构成酶活性基组成成分维
持E活性MgCaK种E激活剂
6 水：微生物细胞含水约占细胞鲜重70－90％水作方面
（1）功：①细胞中生化反应良介质②维持细胞种生物分子结构稳定
性环境温度稳定③参细胞重生物化学反应④优良物理化学性质
（2）水活度(Qw)：指相温度压力溶液中水蒸气压纯水蒸气压
： QwP溶液P纯水 （微生物生长需水活度通常063－099间
细菌水活度较高08酵母菌次耐旱微生物水活度06水中溶质越高水
活度越低）
第二节 微生物营养型
营养类型指根微生物生长需营养素（碳源氮源等）划分 （微）生物类型
（1） 生长需碳源物质：养型生物异养型生物
（2） 生物生长程中量源：光营养型化营养型
（3） 生物生长程中氢供体：机营养型机营养型
1 光机养型（光养型）：CO2唯碳源进行光合作获取生长
需量机物H2H2SS等作供氢体电子供体CO2原细胞物质
藻类蓝细菌等： 光
CO2+ 2H2S [ CH2O] + 2S+ H2O
光合色素
2 光机异养型（光异养型）：CO2唯碳源机物作供氢体
利光CO2原细胞物质生长时数需外源生长子例红螺菌
属中细菌利异丙醇作供氢体CO2原成细胞物质时积累丙酮
H3C 光
CHOH+CO2 2 CH3C0CH3 +[ CH2O] + H2O
H3C 光合色素
3 化机养型（化养型）：生长需量机物氧化程中放出化学
CO2碳酸盐作唯碳源进行生长时利H2H2SFe2+NH3NO2等
作电子供体CO2原成细胞物质化机养型存微生物中完全
机光环境中生长广泛分布土壤水环境中参球物质循环
4 化机异养型（化异养型）：生长需量均机物氧化程中放出化学
生长需碳源机化合物淀粉糖类纤维素机酸等
机物通常碳源源数细菌真菌原生动物化机异养型微生物
致病微生物均化机异养型微生物
（1）腐生型(metatrophy)：利生命机物(动植物尸体残体)作碳源
（2）寄生型(paratrophy)：寄生活寄机体吸取营养物质离开寄生存
腐生型寄生型间存中间类型：
兼性腐生型(facultive metatrophy) 兼性寄生型(facultive paratrophy)
营养类型间界限非绝：异养型微生物非绝利CO2养型微生物非利机物进行生长微生物生长条件营养类型会发生改变
第三节 营养物质进入细胞方式
原生动物外类细胞微生物通细胞膜渗透选择吸收作外界吸取营养物四种方式：单纯促进扩散动运输基团移位
扩散：称单纯扩散(Simple diffusion) 动运送(Passive transport)
指单纯物理扩散方式许分子非电离分子（尤亲水性分子）动通细
胞膜种物质运送方式
特点：（1）物质跨膜扩散力速率该物质性质关分子量脂溶性极性
物质易通扩散进出细胞
（2）物质运送程中需消耗量
（3）物质运送方高浓度边低浓度边
扩散微生物细胞吸收营养物质方式水唯通扩散通原生质
膜分子脂肪酸乙醇甘油苯气体分子(O2CO2)某氨基酸定程度
通扩散进出细胞
1 单纯扩散：称动运送指疏水性双分子层细胞膜载体蛋白参单纯物
理扩散方式许伙子非电离分子尤亲水性分子动通种物质运送方式
特点：①扩散非特异性营养物质吸收方式：营养物质通细胞膜中含水孔
高浓度胞外环境低浓度胞扩散
②扩散程中营养物质结构发生变化：膜分子发生反应身
分子结构发生变化
③物质运输速率较慢：速率胞外营养物质浓度差关细胞膜外该物
质浓度差降低减直胞外物质浓度相
④需载体参扩散需代谢运输方式：物质进行逆浓度运输
⑤运送养料限：限水溶水气体分子量脂溶性极性营养物质
2 促进扩散：指溶质运送程中助存细胞膜底物特异性载体蛋白(Carrier
protein)协助消耗量类扩散性运送方式
特点：①动物质跨膜运输方式
②物质运输程中消耗量
③运输速率膜外物质浓度差成正进行逆浓度运输
④参运输物质身分子结构发生变化
⑤运输程需助载体(carrier)作
⑥种载体运输相应物质具较高专性
运送机理：①载体影响物质运输速率改变该物质膜外形成动态衡状态
②种性质类似酶作特征载体蛋白称透酶
③透酶诱导酶环境中存机体生长需营养物质时相应透
酶合成
促进扩散运送程中：营养物质身分子结构会发生变化消耗代谢量
进行逆浓度运输运输速率胞外该物质浓度差决定需细胞膜载体
蛋白（透酶）参物质 运输运输物质载体蛋白高度特异性养料浓度高
时 载体蛋白出现饱效应
注：促进扩散运输方式见真核微生物中例通常厌氧生活酵母菌中某物
质吸收代谢产物分泌通种方式完成
3 动运输：指须提供量通细胞膜特异性载体蛋白协助膜外环境中低浓度
溶质运入膜种物质运送方式
特点：①物质运输程中需消耗量 ②物质运输方：低浓度→高浓度
③运输程需助载体作④种载体运输相应物质具较高专性
⑤存范围较广微生物中种物质运输方式
具体形式：
（1） 初级动运输(Primary active transport)：电子传递系统ATP酶细菌嗜脂红
质引起质子运输方式物质运输角度考虑种质子动运输方式
（2） 次级动运输(Secondary active transport)：通初级动运输建立化膜质
子浓度差消失程中耦联物质运输程
①运输(symport)：指某种物质质子通载体方运输
②逆运输(antiport)：指某种物质质子通载体相反方运输
③单运输(uniport)：指质子浓度差消失程中促某物质通载体进出细胞——
胞阳离子积累阴离子浓度降低
（3） 基团转位(Group translocation)：指复杂运输系统完成物质动运输
程物质运输前发生化学变化基团转位存厌氧型兼性厌氧型细菌中
糖运输脂肪酸核苷碱基等通种方式运输
金黄色葡萄球菌乳糖吸收程概括：
①EⅠ磷酸化：PEP磷酸通高磷酸键结合EⅠ组氨酸 PEP+ EⅠ→ E
Ⅰ~P+丙酮酸
②HPr磷酸化：磷酸EⅠ转移HPr组氨酸EⅠ~P+ HPr → HPr ~P+ EⅠ
③ E Ⅲ磷酸化：磷酸HPr转移专性酶E Ⅲ价键E Ⅲ组氨酸
谷氨酸结合 E Ⅲ三亚基时磷酸化 HPr ~P+ E Ⅲ → E Ⅲ ~P+ HPr
④磷酸糖生成：磷酸E Ⅲ转移E II转移糖生成磷酸糖释放细
胞质中糖+ E Ⅲ ~P →糖~P + E Ⅲ
⑤Na+K+ATP酶系统(Na+K+ATPase)：Na+K+ATP酶存原生质膜够利ATP
量Na+细胞泵出胞外时胞外K+ 泵入胞离子通道蛋白
动运输运输程中特点： ①需消耗代谢②进行逆浓度运输运输方式
③需载体蛋白参④运输物质高度立体专性⑤运输物质转
移程中发生化学变化
注：微生物动运输程中需量源氧微生物中直接呼吸
厌氧微生物化学光合微生物中光 动运输微生
物吸收营养物质方式
4 膜泡运输：指细胞通趋性运动营养物质该物质吸附细胞膜表面然
该物质附细胞膜开始陷逐步营养物质包围形成含该营养物质
膜泡膜泡离开细胞膜游离细胞质中物质运输方式
具体形式：（1）胞吞作：膜泡中包含固体营养物质
（2）胞饮作：膜泡中包含液体营养物质
注：膜泡运输存原生动物中特变形虫(amoeba)类微生物种营
养物质运输方式
第四节 培养基
培养基（medium复数MediaCulture medium）指工配制适合微生物生长繁殖产生代谢产物营养基质培养基切微生物进行研究利工作基础培养基应该具备微生物生长需六营养素：碳源氮源机盐源生长子水培养基旦配成必须立进行灭菌处理
1 选设计培养基原方法
微生物学研究生长实践中配置合适培养基项基求：
1）选择适宜营养物质：培养微生物必须采培养条件培养目
原料选择配
2）营养物浓度配合适：高浓度糖类物质机盐重金属离子等仅维持
促进微生物生长反起抑制杀菌作培养基中营养物质间浓度配
直接影响微生物生长繁殖()代谢产物形成积累中碳氮(CN)影响
较发酵生产谷氨酸时：
碳氮41时菌体量繁殖谷氨酸积累少
碳氮31时菌体繁殖受抑制谷氨酸产量量增加
3）物理化学条件适宜：①pH：培养基pH必须控制定范围满足类型
微生物生长繁殖产生代谢产物维持培养基pH相恒定通常培养基中
加入pH缓剂（源调节）进行工业发酵时补加酸碱（外源调节）
②水活度：天然环境中微生物实际利水游离水含量水分活度表
示微生物般αw060～099条件生长 αw低时微生物生长迟缓期
延长生长速率总生长量减少微生物生长适αw
③氧化原电位(Ф)：氧化原电位称氧化原电势（redox potential）度量某
氧化原系统中原剂释放电子氧化剂接受电子趋势种指标单位V（伏）
mV（毫伏）Ι氧性微生物：+01伏时正常生长+03～+04伏宜
Ⅱ厌氧性微生物：低+01伏条件生长
Ⅲ兼性厌氧微生物：+01伏时进行氧呼吸 +01伏时进行发酵
4）济节约：配制培养基时应量利廉价易获原料作培养基成份特
发酵工业中降低生产成
5）精心设计试验较：进行生态模拟研究某种微生物培养条件文献查阅设计
特定微生物培养基配方试验较确定特定微生物佳培养条件
2 培养基种类
（1）成份划分：①天然培养基(complex medium)：化学成分清楚化学成分
恒定天然机物组成②合成培养基(synthetic medium)：化学成份完全
半合成培养基(semisynthetic medium)：指类化学试剂配置时加
某种某天然成分培养基称半组合培养基(semidefined medium)
（2）根物理状态划分：固体培养基半固体培养基液体培养基胶水培养基
（3）途划分：①基础培养基(minimum medium)：称基培养基指含般
微生物生长繁殖需基营养物质培养基
②完全培养基(complete medium)：指满足切微生物（尤指营养缺陷型微生物）
生长繁殖需营养物需求培养基
③加富培养基 (enrichment medium)：称富集培养基指基培养基（肉
汤蛋白胨培养基）中加入某特殊营养物质制成类营养丰富培养基
④选择培养基(selective medium)：某种某类微生物混杂微生物群体中
分离出培养基
⑤鉴培养基(differential medium)：鉴类型微生物培养基加入
某种特定微生物产某种代谢产物发生特定化学反应产生明显特征性
变化特殊化学物质该类微生物微生物区分开培养基
注1：常见培养基时伊红美蓝乳糖培养基EMB培养基中伊红美蓝两种苯胺染料抑制G+细菌难培养G细菌低酸度两种染料会合形成沉淀起着产酸指示剂作试样中种肠道细菌会EMB培养基板产生易肉眼识种特征性菌落
注2：伊红美蓝二种苯胺染料抑制G+细菌难培养G—细菌生长低酸度时
二种染料结合形成沉淀起着产酸指示剂作试样中种肠道菌会EMB培养基产生相互易区分特征菌落易辨例肠杆菌强烈分解乳糖产生量混合酸菌体呈酸性菌落染成深紫色菌落表面反射光中绿色金属闪光
第五章 微生物新陈代谢
新陈代谢：简称代谢推动生物切生命活动动力源通常泛指发生活细胞中种分解代谢合成代谢总
分解代谢：称异化作指复杂机分子通分解代谢酶系催化产生简单分子量原力（称原量般[H]表示）作
合成代谢：称化作分解代谢正相反指合成酶系催化爱简单分子ATP形式量[H]形式原力起合成复杂生物分子程
注：切生物新陈代谢质存着高度统性存着明显样性
第节 微生物量代谢
外界环境中种形式初源转换成切生命活动利通源ATP
1化异样微生物生物氧化产
生物氧化：发生活细胞系列产性氧化反应总称
①生物氧化形式包括某物质养结合脱氢失电子3种
②生物氧化程分脱氢（电子）递氢（电子)受氢（电子）3阶段
③生物氧化功产（ATP）产原力[H]产分子中间代谢物3种
④生物氧化类型包括呼吸氧呼吸发酵3种
（）底物脱氢4条途径
Ⅰ EMP途径：称糖酵解途径糖二磷酸途径属生物条流代谢途径1分子葡萄糖底物约10步反应产生2分子丙酮酸2分子NADH+H+2分子ATP程
EMP途径生理功：
①供应ATP形式量NADH2形式原力
②连接重代谢途径桥梁包括三羧酸循环（TCA）HMP途径ED途径
③生物合成提供种中间代谢物
④通逆反应进行糖合成
Ⅱ HMP途径：称糖磷酸途径糖磷酸支路戊糖磷酸途径磷酸葡萄糖酸途径WD途径特点葡萄糖EMP途径TCA循环彻底氧化产生量NADPH+H+形式原力种重中间代谢产物总反应式：
6葡糖6磷酸+12NADOP++6H2O→5葡糖6磷酸+12NADPH+12H+
HMP途径分3阶段：
①葡萄糖分子通步氧化反应产生核酮糖5磷酸CO2
②核酮糖5磷酸发生结构变化形成核糖5磷酸木酮糖5磷酸
③种戊糖磷酸氧参条件发生碳架重排产生糖磷酸丙糖磷酸者通EMP途径转化成丙酮酸进入TCA循环进行彻底氧化通果糖二磷酸醛缩酶果糖二磷酸酶作转化糖磷酸
HMP途径微生物生命活动中意义：
①供应合成原料：核酸核苷酸NAD（P）FAD(FMN)CoA等生物合成提供戊糖磷酸
②产生原力：产生量NADPH2形式原力
③作固定CO2中介：光养微生物化养微生物固定CO2重中介
④扩碳源利范围：微生物利C3C7种碳源提供必代谢途径
⑤连接EMP途径：通EMP途径连接生物合成提供更戊糖
⑥通该途径产生许种重发酵产物核苷酸干氨基酸辅酶乳酸（异型乳酸发酵）等
⑦HMP途径总量代谢中占定例细胞代谢活动中间产物需量相关
Ⅲ ED途径：称2酮3脱氧6磷酸葡萄糖（KDPG）途径存某缺乏完整EMP途径微生物中种代途径微生物特特点葡萄糖4步反应快速获EMP途径须10步反应形成丙酮酸总反应式：
C6H12O6+ADP+Pi+NADP++NAD+→2CH3COCOOH+ATP+NADPH+H++NADH+H+
ED途径特点：
①具特征反应——KDPG裂解丙酮酸3磷酸甘油醛
②存特征性酶——KDPG醛缩酶
③终产物2分子丙酮酸历KDPG直接裂解形成3磷酸甘油醛途径EMP途径转化
④产效率低
关键反应：2酮3脱氧6磷酸葡萄糖酸裂解
催化酶：6磷酸脱水酶KDPG醛缩酶
相关发酵生产：细菌酒精发酵
优点：代谢速率高产物转化率高菌体生成少代谢副产物少发酵温度较高必定期供氧
缺点：pH5较易染菌细菌乙醇耐受力低
注：种ED途径发酵生产乙醇方法称细菌酒精发酵酵母菌通EMP途径形成乙醇机制传统酵母发酵较优点：代谢速率高产物转化率高菌体生成少代谢副产物少发酵温度较高必定期供氧
Ⅳ TCA循环：三羧酸循环称Krebs循环柠檬酸循环指丙酮酸系列循环式反应彻底氧化脱羧形成CO2H2ONADH2程
整TCA循环总反应式：
丙酮酸+4NAD++FAD+GDP+Pi+2H2O→3CO2+4(NADH+H+)+FADH2+GTP
起始乙酰CoA分子总反应式：
乙酰CoA+3NAD++FAD+GDP+Pi+2H2O→2CO2+3(NADH+H+)+FADH2+CoA+GTP
TCA循环特点：
①氧直接参中反应必须氧条件运转
②分子丙酮酸产4NADH+H+1FADH21GTP总相15ATP产效率高
③切分解代谢合成代谢中枢纽
产物：
（二）递氢受氢
生物体葡萄糖等机物述4条途径脱氢通呼吸链（称电子传递链）传递终氧机机氧化物等氢受体(Hydrogen acceptor receptor)相结合释放出机物中化学
Ⅰ 呼吸：称氧呼吸种普遍重生物氧化产方式特点底物常规方式脱氢脱氢完整呼吸链称电子传递链传递终外源分子氧接受产生水释放出ATP形式量
呼吸作：微生物降解底物程中释放出电子交NAD(P)+FADFMN等电子载体电子传递系统传外源电子受体生成水原型产物释放出量程
呼吸链：指位原核生物细胞膜真核生物线粒体膜系列氧化原势呈梯度差链状排列氢传递体功氢电子低氧化原势化合物处逐级传递高氧化原势分子氧机机氧化物原
氢电子传递序般：
NAD(P)→FP（黄素蛋白）→Fe·S（铁硫蛋白）→CoQ（辅酶Q）→Cytb→Cytc→Cyta→Cyta3
氧化磷酸化：称电子传递链磷酸化指呼吸链递氢受氢程磷酸化反应相偶联产生ATP作
Ⅱ 氧呼吸：称厌氧呼吸指类呼吸链末端氢受体外源机氧化物生物氧化类氧条件进行产效率较低特殊呼吸
特点：底物常规途径脱氢部分呼吸链递氢终氧化态机物机物受氢完成氧化磷酸化产反应
根呼吸链末端氢受体氧呼吸分成种：
①硝酸盐呼吸：称反硝化作微生物生命活动中具两种功：
氧氧条件进行利硝酸盐作氮源营养物称化性硝酸盐原作
二兼性厌氧微生物利硝酸盐作呼吸链终受氢体原成亚硝酸NON2O直N2程称异化性硝酸盐原作称硝酸盐呼吸反硝化作
反应式：
NO3+2e+2H+→NO2+H2O
菌NO2进步原成N2程称反硝化作：
2NO3+10e+12H+→N2+6H2O
NO3→NO2→NO→N2O→N2
注1：原程点硝酸盐通种含钼硝酸盐原酶原亚硝酸盐硝酸盐原细菌认种兼性厌氧菌氧环境中存硝酸盐时进行厌氧呼吸氧时细胞膜硝酸盐原酶活性抑制细胞进行氧呼吸
注2：硝酸盐种容易溶解水物质通常通水土壤流入水域中果没反硝化作硝酸盐水中积累会导致水质变坏球氮素循环中断
②硫酸盐呼吸：类称作硫酸盐原细菌（反硫化细菌）严格厌氧菌氧条件获取量方式特点底物脱氢呼吸链递氢终末端氢受体硫酸受氢递氢程中氧化磷酸化作相偶联获ATP硫酸盐呼吸终原产物H2S
注：浸水通气良土壤中厌氧微生物硫酸盐呼吸害产物植物根系生长十分利应设法防止
（3） 硫呼吸：机硫作呼吸链终受氢体产生H2S生物氧化作进行硫呼吸兼性专性厌氧菌
（4）铁呼吸：某专性厌氧菌兼性厌氧菌（包括化异养细菌化养细菌某真菌）中发现呼吸链末端受氢体Fe3+
（5）碳酸盐呼吸：类CO重碳酸盐作呼吸链末端氢受体氧呼吸根原产物分两类：产甲烷菌产生甲烷碳酸盐呼吸二产乙酸细菌产生乙酸碳酸盐呼吸专性厌氧菌
（6）延胡索酸呼吸：琥珀酸形成作微生物产生般中间物延胡索酸呼吸中琥珀酸默算氢受体延胡索酸原产物兼性厌氧菌
Ⅲ 发酵：指氧等外源氢受体条件底物脱氢产生原力[H]未呼吸链传递直接交身未完全氧化某种源性中间代谢产物产生种代谢产物时释放量类生物氧化反应
1发酵特点：
①机化合物部分氧化释放出部分量
②发酵程氧化机物原偶联起原机物初始发酵分解代谢——需外界提供电子受体
（1）EMP途径中丙酮酸出发发酵：丙酮酸EMP途径关键产物出发微生物中进入发酵途径进行型乳酸发酵
（2）通HMP途径发酵：①异型乳酸发酵途径葡萄糖发酵产物乳酸乙醇
CO21H2O1ATP肠膜明串珠菌②异型乳酸发酵双歧杆菌途径：2分子葡萄糖产3分子乙酸2分子乳酸5分子ATP双歧乳酸杆菌
（3）通ED途径进行发酵：指细菌酒精发酵
（4）氨基酸发酵产Stickland反应：种氨基酸作底物脱氢种氨基酸作氢受体实现生物氧化产独特发酵类型产效低分子氨基酸仅产1ATP
产机制：通部分氨基酸（丙氨基等）氧化氨基酸（甘氨基等）原相偶连独特发酵方式生孢梭菌
（5） 发酵中产反应：发酵仅指专性兼性厌氧菌氧条件种生物氧化形式产机制底物水磷酸化反应产效率极低
（6）丙酮酸发酵产物：①酵母型酒精发酵②型乳酸发酵③丙酸发酵④混合酸发酵⑤23—丁二醇发酵⑥丁酸发酵
2乙醇发酵
①酵母菌乙醇发酵：
EMP 2ATP 2CO2
C6H12O6→2CH3COCOOH→2CH3CHO→2CH3CH2OH
NAD NADH2 乙醇脱氢酶
注1：该乙醇发酵程pH35~45厌氧条件发生
注2：发酵液处碱性条件酵母乙醇发酵会改甘油发酵
原：该条件产生乙醛作正常受氢体结果2分子乙醛间发生歧化反应生成1分子乙醇1分子乙酸
CH3CHO+H2O+NAD+→ CH3COOH+NADH+H+
CH3CHO+NADH+H+→ CH3CH2OH+ NAD+
时磷酸二羟丙酮担受氢体接受3磷酸甘油醛脱氢生成α磷酸甘油者α磷酸甘油酯酶催化生成甘油
2葡萄糖→ 2甘油+乙醇+乙酸+2CO2
3巴斯德效应(The Pasteur effect )：氧条件发酵作受抑制现象（氧发酵抑制现象）
现象：通风酵母代谢影响
（1）通风（氧呼吸）： 酒精生成量低（接零）耗糖量单位时间少细胞繁殖旺盛（2）缺氧（发酵）：酒精生成量低高耗糖量单位时间细胞繁殖弱消失
意义：合理利源
巴斯德效应（Pasteur effect）机理：
巴斯德研究酵母酒精发酵时发现：①厌氧条件酵母菌进行酒精发酵葡萄糖消耗速度快氧条件酵母菌进行呼吸作糖消耗速度较低酒精产量降低→ ②呼吸抑制发酵作现象→③巴斯德效应质荷调节
4细菌乙醇发酵
菌种：运动发酵单胞菌等 途径：ED
利Zmobilis等细菌生产酒精
优点：代谢速率高产物转化率高菌体生成少代谢副产物少发酵温度高
缺点：pH5较易染菌耐乙醇力较酵母低
总结：
（1）酵母菌（pH3545时）乙醇发酵
~脱羧酶 ~脱氢酶
丙酮酸 乙醛 乙醇
通EMP途径产生乙醇总反应式：
C6H12O6+2ADP+2Pi →2C2H5OH+2CO2+2ATP
（2）细菌(Zymomonas mobilis)乙醇发酵
通ED途径产生乙醇总反应：
葡萄糖+ADP+Pi→ 2乙醇+2CO2+ATP
（3）细菌(Leuconostoc mesenteroides)乙醇发酵
通HMP途径产生乙醇乳酸等总反应：
葡萄糖+ADP+Pi→ 乳酸+乙醇+CO2+ATP
（4）型乙醇发酵：产物中仅乙醇种机物分子酒精发酵
（5）异型乙醇发酵：产物乙醇外存机物分子发酵
Ⅳ 养微生物生物氧化
1化机营养型：机物电子供体→机物氧化获量微生物般CO2唯碳源合成细胞物质称养微生物
注：机物生物氧化程中获生长需量微生物般：化机养型微生物
（1）养微生物合成代谢：CO2先原成[CH2O]水简单机物然进步合成复杂细胞成分
分解代谢
复杂分子（机物） 简单分子+ATP+[H]
合成代谢
①化异养微生物：ATP原力均机物生物氧化
②化养微生物：机物氧化程中通氧化磷酸化产生ATP
注1：果作电子供体机物氧化原电位足够低氧化磷酸化程中产生原力数情况需通电子逆传递消耗ATP代价获原力
注2：化养微生物机物作源般产效率低生长慢生态学角度利源物质般化异养生物利产效率高生长快化异养微生物间存生存竞争
Ⅴ 氨氧化：NH3亚硝酸（NO2）等机氮化物某化养细菌作源
亚硝化细菌：氨氧化亚硝酸获量
硝化细菌：亚硝酸氧化硝酸获量
NH4++32O2→NO2+H2O+2H++674千卡
NO2+12O2→NO3+185千卡
注1：两类细菌伴生起作铵盐氧化成硝酸盐避免亚硝酸积累产生毒害作
注2：类细菌然界氮素循环中起者重作然界中分布非常广泛
注3：NH3NO2氧化原电势均较高氧电子受体进行氧化时产生量较少进行合成代谢需原力需消耗ATP进行电子逆呼吸传递产生类细菌生长缓慢均代时10h
Ⅵ 硫氧化：硫细菌（sulfur bacteria）够利种种原态部分原态硫化合物（包括硫化物元素硫硫代硫酸盐硫酸盐亚硫酸盐）作源
注：硫细菌进行原态硫物质氧化时会产酸（硫酸）生长会显著导致环境pH降硫细菌酸环境例pH低1环境中生长
通氧化磷酸化途径产生ATP（途径）
底物水磷酸化途径产生ATP（非途径）磷酸腺苷硫酸氧化途径氧化分子硫酸根产生25ATP
Ⅶ 铁氧化：亚铁高铁状态铁氧化少数细菌说种产反应种氧化中少量量利该菌生长会导致形成量Fe3+（Fe(OH)3）
2Fe2++14O2+2H+→2Fe3++12H2O+106千卡
注：亚铁（Fe2+）酸性条件（pH低30）保持溶解性化学稳定
pH45亚铁(Fe2+)容易氧气氧化成高价铁(Fe3+)
Ⅷ 氢氧化：氢微生物细胞代谢中常见代谢产物细菌通氧化氢获生长需量
氢细菌：氢电子供体O2电子受体CO2唯碳源进行生长细菌称氢细菌：
H2+12O2→H2O+567千卡
注1：氢细菌呈革兰氏阴性兼性化养菌利分子氢氧化产生量化CO2 利机物生长
注2：氢氧化通电子氢离子呼吸链传递产生ATP细胞合成代谢需原力
（三）量转换
Ⅰ化营养型：底物水磷酸化氧化磷酸化
（1）底物水磷酸化（substrate level phosphorylation）：物质生物氧化程中常生成含高键化合物化合物直接偶联ATPGTP合成种产生ATP等高分子方式称底物水磷酸化
（2）氧化磷酸化（oxidative phosphorylation）：称电子传递磷酸化指呼吸链递氢（电子）受氢（电子）程磷酸化反应偶联产生ATP作
Ⅱ光营养型：通光合磷酸化光转变化学储存ATP中
光合磷酸化（photophosphorylation）：循环光合磷酸化非循环光合磷酸化
光转变化学程：叶绿素分子吸收光量子时叶绿素激活导致释放电子氧化释放出电子电子传递系统中传递程中逐步释放量光合磷酸化基动力
注：光合磷酸化氧化磷酸化样通电子传递系统产生ATP
（1）光营养型生物：
①产氧：真核生物（藻类绿色植物）原核生物（蓝细菌）
②产氧：真细菌（光合细菌）古细菌（嗜盐菌）
（2） 环式光合磷酸化：
①光合细菌通环式光合磷酸化作产生ATP
②利H2O利原态H2 H2S等作原CO2氢供体进行产氧光合作
③电子传递程中造成质子跨膜移动ATP合成提供量
④通电子逆传递产生原力
特点：①厌氧菌② 利H2O作原CO2氢供体
（3）非环式光合磷酸化：产氧型光合作（绿色植物蓝细菌）
非环式光合磷酸化反应式：
2NADP+＋2ADP＋2Pi＋2H2O→2NADPH＋2H+＋2ATP＋O2
绿色细菌非环式光合磷酸化（产氧型光合作）
chl
NAD++H2S+ADP+Pi NADPH+H++ATP+S
hv
（4）嗜盐菌紫膜光合作：种嗜盐菌叶绿素细菌叶绿素参
独特光合作——光介导ATP合成
嗜盐菌细胞膜：
①红色部分（红膜）：含细胞色素黄素蛋白等氧化磷酸化呼吸链载体
②紫色部分（紫膜）：膜呈斑片状（直径约05 mm）独立分布总面积约占细胞膜半细菌视紫红质组成
注：实验发现波长550600 nm光嗜盐菌ATP合成速率高波长范围恰细菌视紫红质吸收光谱相致
第二节 微生物耗代谢
1 中间代谢物源
（1）两代谢途径(Amphibolic pathway)：分解代谢合成代谢中均具功代谢途径例：
EMP途径
葡萄糖 2丙酮酸
糖异生途径
2）代谢物回补序(Anaplerotic sequence)：称代谢物补偿途径添补途径指补充两代谢途径中合成代谢消耗中间代谢物反应
第三节 微生物代谢调节
微生物代谢调节方式
1 细胞透性调节 代谢途径区域化代谢流控制代谢速度控制通酶活性调节酶合成调节
二 酶合成调节：通酶量变化控制代谢速率
1．酶合成诱导 2．酶合成阻遏3．酶合成调节操子学说
三 酶活性调节：通改变已酶活性控制细胞代谢速率
1 激活：指激活剂作原活性活性低酶转变活性活性提高现象
2 抑制：某物质存酶活性降低现象
3 酶活性调节分子机制：构调节(Allostteric protein)价修饰(Covalent modification)缔合（Association）离解（Dissociation） 竞争性抑制（Competitive inhibition）
四 反馈调节：酶活性调节种重方式指代谢途径中中间产物末端产物（终产物）该途径中前面反应影响反应加速称正反馈反应减速称负反馈
反馈抑制(Feedback inhibition)：代谢途径末端产物量时反直接抑制该途径中第酶活性促整反应程减慢停止避免末端产物量积累
第四节 微生物次级代谢次级代谢产物
次级代谢次级代谢产物
1初级代谢：微生物外界吸收种营养物质通分解代谢合成代谢生成维持生命活动必需物质量程称初级代谢
注：类生物生存关涉产代谢耗代谢代谢类型普遍存切生物中
2次级代谢：某生物避免初级代谢程某种中间产物积累造成利作产生类利生存代谢类型认某生物定条件通突变获种适应生存方式
注：通次级代谢合成产物通常称次级代谢产物分子结构较复杂化合物根作分抗生素激素生物碱毒素维生素等类型
3初级代谢次级代谢关系：
（1）存范围产物类型：
①初级代谢系统代谢途径初级代谢产物类生物中基相类普遍存类生物中种基代谢类型
②次级代谢存某生物（植物某微生物）中代谢途径代谢产物生物种生物会培养条件产生次级代谢产物
③微生物产生次级代谢产物
④相微生物条件产生初级代谢产物
注：次级代谢产物然少数种初级代谢程中产生中间体代谢产物衍生骨架碳原子数量排列微变化氧氮氯硫等元素加入产物氧化水微变化导致产生种样次级代谢产物种类型次级代谢产物群化学结构非常相似成分混合物例目前已知新霉素4种杆菌肽粘菌素分10种放线菌素20种等
（2） 产生者身重性：
①初级代谢产物单糖单糖衍生物核苷酸脂肪酸等单体组成种分子聚合物蛋白质核酸糖脂类等通常机体生存必少物质物质合成程某环节发生障碍轻引起生长停止重导致机体发生突变死亡
②次级代谢产物产生者身说机体生存必需物质次级代谢某环节发生障碍会导致机体生长停止死亡影响机体合成某种次级代谢产物力
③次级代谢产物般产生者身生命活动明确功机体生长繁殖必需物质超出生理需求量初级代谢产物作次级代谢产物
④次级代谢产物通常分泌胞外机体分化定关系生物生存竞争中起着重作许次级代谢产物通常类国民济发展重影响
（3）微生物生长程关系明显：
①初级代谢始终存切生活机体中机体生长程呈行关系
②次级代谢机体生长定时期（通常微生物数生长期末期稳定期）产生机体生长呈行关系般明显表现机体生长期次级代谢产物形成期二时期
（4）环境条件变化敏感性遗传稳定性明显：
①初级代谢产物环境条件变化敏感性（遗传稳定性）
②次级代谢产物环境条件变化敏感产物合成环境条件变化停止
（5）相关酶专性：相说催化初级代谢产物合成酶专性强催化次级代谢
产物合成某酶专性强某种次级代谢产物合成培养基中加入前体物时导致机体合成类型次级代谢产物
（6）某机体存二种联系区代谢类型：
①初级代谢次级代谢基础次级代谢产物合成提供前体物需量
②初级代谢产物合成中关键性中间体次级代谢产物合成中重中间体物质
③次级代谢初级代谢特定条件继续发展避免初级代谢程中某种（某）中间体产物量积累机体产生毒害作
4 次级代谢产物种类：抗生素色素毒素生物碱维生素信息激素生物药物素
第六章 微生物生长控制
第节 测定生长繁殖方法
1生长：生物体物质规律逆增加导致体原生质总量（重量体积）增加生物学程
2繁殖：生物体生长定阶段通特定方式产生新生命体引起生命体数量增加生物学程
注：①生长逐步发生量变程
②繁殖产生新生命体质变程
高等生物里两程明显分开低等特单细胞生物里细胞两程紧密联系难划分程
3微生物生长定时间条件细胞数量增加（微生物群体生长）微生物学中提生长般均指群体生长点研究生物时
（1）体生长 → 体繁殖 → 群体生长
（2）群体生长 体生长 + 体繁殖
第节 微生物生长测定
微生物生长速度：单位时间里微生物数量生物量（Biomass）变化
微生物生长测定：体计数群体重量测定群体生理指标测定
注：评价培养条件营养物质等微生物生长影响评价抗菌物质微生物产生抑制(杀死)作效果客观反映微生物生长规律
（）数量变化微生物生长情况进行测定：通常测定细菌酵母菌等单细胞微生物生长情况样品中含微生物体数量（细菌孢子酵母菌）
1 培养板计数法：
①采培养板计数法求操作熟练准确否难正确结果样品充分混匀
②支移液涂布棒接触稀释度菌液
③稀释度三重复取均值板菌落数目合适(30300)便准确计数
注：菌落细胞起形成科研中般菌落形成单位（colony forming units CFU）表示直接表示细胞数
2 膜滤培养法：样品中菌数低时定体积样品（湖水海水饮水等）通膜滤器然膜转相应培养基进行培养形成菌落进行统计
3液体稀释法：称数法适进行液体培养微生物采液体鉴培养基进行直接鉴定计数微生物
注：未知样品进行十倍稀释然根估算取三连续稀释度行接种支（般5支）试行试微生物生长情况进行统计长菌阳性未长菌阴性然根数学统计计算出（查MPN表）样品中微生物数目
4 显微镜直接计数法：采细菌计数板血球计数板显微镜微生物数量进行直接
计数（计算定容积里样品中微生物数量）
缺点：①区分死菌活菌
②适运动细菌计数
③需相高细菌浓度
④体细菌显微镜难观察
（二）生物量指标测定微生物生长：
1 浊法：定波长测定菌悬液光密度光密度表示菌量(optical density OD)
注意事项：实验测量时应控制菌浓度光密度成正线性范围否准确
2 重量法：干重湿重直接衡量微生物群体生物量通测定样品中蛋白质核酸含量间接推算微生物群体生物量
注：测定细胞丝状真菌生长情况效方法
3 生理指标法：微生物生理指标呼吸强度耗氧量 酶活性生物热群体规模成正相关样品中微生物数量生长旺盛指标愈明显助特定仪器瓦勃氏呼吸仪微量量热计等设备测定相应指标
注：常微生物快速鉴定检测
第二节 微生物生长规律
1微生物特点：体微（①肉眼接触微生物成千万单微生物组成群体②微生物接种群体接种接种生长微生物群体生长③微生物学中提生长均指群体生长）
注：细菌群体生长规律解进行研究利基础
生长曲线
1生长曲线(Growth Curve)：少量纯种单细胞微生物接种定量液体培养基中培养定时取样测定细胞数量培养时间横坐标菌数数坐标作图条反映细菌整培养期间菌数变化规律曲线——定量描述液体培养基中微生物群体生长规律
注1：该曲线般称典型生长曲线：适合单细胞微生物细菌酵母菌丝状生长真菌放线菌言画出条非典型生长曲线两者区者缺乏指数生长期
注2：采活菌计数较麻烦求严格进行操作否易准确结果重复性差实际工作中采分光光度计测定OD值方法绘制细菌生长曲线
注3：条典型生长曲线少分迟缓期数期稳定期衰亡期等四生长时期
适合单细胞微生物细菌酵母菌等
（1）迟缓期(Lag phase)：少量菌种接入新鲜培养基开始段时间菌数立增加增加少生长速度接零称延迟期适应期
Ⅰ 迟缓期特点：分裂迟缓代谢活跃
①细胞形态变增长许杆菌长成丝状例巨芽孢杆菌迟缓期末细胞均长度刚接种时长6倍般说处迟缓期细菌细胞体积
②细胞RNA尤rRNA含量增高合成代谢活跃核糖体酶类ATP合成加快易产生诱导酶
③外界良条件反应敏感
④生长速率常数零
注：细胞处活跃生长中分裂迟缓阶段期少数细胞开始分裂曲线略升
Ⅱ 迟缓期出现原：调整代谢
①微生物接种新环境暂时缺乏分解催化关底物酶缺乏充足中间代谢产物等产生诱导酶合成中间代谢产物需段适应期
②迟缓期长短菌种遗传性菌龄接种量移种前处环境条件等素关短需分钟长需数时
Ⅲ 生产实践中缩短迟缓期常手段：
①通遗传学方法改变种遗传特性迟缓期缩短
②利数生长期细胞作种子
③量接种前培养基组成相差太
④适扩接种量
（2）数生长期(Log phase)：称指数生长期(Exponential phase)速率生长分裂细菌数量呈数（级数）增加细菌成分例规律增加表现衡生长
Ⅰ 数期特点：细菌体形态化学组成生理特性等均较致酶系活跃代谢旺盛生长速率常数R代时稳定短研究微生物基代谢良材料常生产作种子微生物发酵迟缓期缩短提高济效益
注1：细菌体生长里细菌分裂繁殖代需时间代时(Generation time)细菌群体生长里细菌数量增加倍需时间称倍增时间（Doubling time)代时通常G表示倒数生长速度常数R（时分裂次数）
G ( t t0 ) R 1G n（ t t0 ）
生长率：μ ( 1X )·( dXdt )
注2：纳米细菌（nanobacteria）三天分裂次九十年代初期数公里发现超微型细菌代谢产生CO2作指标计算出超微菌代谢速率仅正常细菌1015认需100年分裂次
Ⅱ 影响微生物增代时间（代时）素：
（1）菌种：微生物微生物菌株代时
（2）营养成分：营养丰富培养基中生长代时短
（3）营养物浓度：定范围生长速率营养物浓度呈正
（4）温度：定范围生长速率培养温度呈正相关
注：处较低浓度范围影响生长速率菌体产量营养物成分称生长限制子
（3）稳定生长期(Stationary phase)：稳定生长期称恒定期高生长期时培养液中菌体产量达高
注：营养物质消耗代谢产物积累pH等环境变化逐步适宜细菌生长导致生长速率降低直零(细菌分裂增加数量等细菌死亡数)
Ⅰ 稳定期特点：①细胞重分化调节阶段
②储存糖原等细胞质含物③芽孢杆菌形成芽孢④建立然感受态⑤发酵程积累代谢产物⑥放线菌量形成抗生素
Ⅱ 延长稳定期：生产常通补充营养物质（补料）取走代谢产物调节pH调节温度氧菌增加通气搅拌振荡等措施延长稳定生长期获更菌体物质积累更代谢产物
（4）衰亡期(DeclineDeath phase)：营养物质耗毒代谢产物量积累细菌死亡速率超新生速率整群体呈现出负增长
Ⅰ 衰亡期特点：
①细菌代谢活性降低细菌衰老出现溶产生释放出产物氨基酸转化酶外肽酶抗生素等细胞呈现种形态时产生畸形细胞悬殊革兰氏染色反应阳性菌变成阴性反应等
②该时期死亡细菌数方式增加衰亡期期部分细菌产生抗性会细菌死亡速率降低部分活菌存
知识：微生物种微生物物质利力物质直接利(例葡萄糖NH4+等)需定适应期获利力（例乳糖NO3等）前者通常称速效碳源（氮源）者称迟效碳源（氮源）培养基中时含两类碳源（氮源）时微生物生长程中会形成二次生长现象
二步培养
研究单微生物细胞生物化学变化细胞学变化采方法：
①电子显微镜观察细胞超薄切片
②步培养技术
步培养(Synchronous culture)：群体中体细胞处样细胞生长分裂周期中
步生长：通步培养手段群体细胞处生长阶段时进行分裂生长状态
注：通步培养方法获细胞称步细胞步培养物
1获微生物步生长方法：
（1）机械筛选法：①离心方法：密度梯度离心法
②滤分离法：微孔滤器硝酸纤维素滤膜法
（2）环境条件诱导法：①温度②培养基成份控制③（光黑暗交培养）
注1：步培养物常研究单细胞难研究生理遗传特性作工业发酵种子种理想材料
注2：硝酸纤维素滤膜法典获步生长方法：吸附该膜相反电荷细胞
注3：细胞体差异步生长维持23世代逐渐转变机生长
三连续培养：称开放培养恒定体积流动体系该体系中连续注入新鲜培养基时连续断移剩培养物微生物整培养期间通定方式微生物恒定生长速率生长持续生长种培养方法
1连续培养(Continous culture ）：培养程中断补充营养物质样速率移出培养物实现微生物连续培养基原
2控制连续培养方法：
（1）恒浊连续培养：断调节流速细菌培养液浊度保持恒定
注1：测定培养微生物光密度值→动调节新鲜培养基流入培养物流出培养室流速→培养物维持某恒定浊度
①培养室中浊度超预期数值时流速加快浊度降低
②培养室中浊度低预期数值时流速减慢浊度升高
③恒浊培养器工作精度光电控制系统灵敏度决定
④果培养基中量必需营养物菌体维持高生长速率
注2：般菌体菌体生长行代谢产物生产发酵工业（连续发酵）
连续发酵单批发酵相优点：①缩短发酵周期提高设备利率②便动控制③降低动力消耗体力劳动强度④产品质量较稳定
连续发酵单批发酵相缺点：杂菌污染菌种退化营养物利效率低
（2）恒化连续培养：培养液流速保持变微生物始终低高生长速率进行生长繁殖
注1：恒化连续培养中必需某种必需营养物质控制较低浓度作限制性子营养物均量→细菌生长速率取决限制性子浓度低高生长速率
注2：限制性子必须机体生长必需营养物质氨基酸氨等氮源葡萄糖麦芽糖等碳源者机盐定浓度范围决定该机体生长速率
通控制流速生长速率密度基恒定培养物
注：通控制流速生长速率密度基恒定培养物科研：
①遗传学：突变株分离
②生理学：条件代谢变化
③生态学：模拟然营养条件建立实验模型
四微生物高密度培养
1定义：指微生物液体培养中细胞群体密度超常规培养10倍时生长状态培养技术
2方法：①选择佳培养基成分成分含量②补料③提高溶解氧浓度④防止害代谢物生成
第三节 影响微生物生长素
影响素：物理素化学素生物学素温度PH值氧气
温度
1适生长温度(Optimum temperature)：微生物分裂代时短生长速度高时培养温度
注1：适生长温度非切生理程适温度等生长率高时培养温度等发酵速率累积代谢产物高时培养温度
注2：微生物说生理生化程着适合温度
（1）嗜冷微生物：适生长温度(15℃更低)较低微生物高生长温度20 ℃ 低生长温度0 ℃更低海藻：生活极冰川冰密集物质
（2）耐冷微生物：0 ℃生长适生长温度20 ℃ 40 ℃微生物存日常生活环境细菌真菌藻类原核生物许种属
（3）嗜冷机制：原生质膜构造：含较高饱脂肪酸含双键碳氢化合物膜低温保持流动性进行动运输
（4）嗜热微生物：适生长温度45℃微生物
（5）嗜高温微生物：适生长温度80 ℃微生物
（6）温泉梯度微生物：检测温度热泉热聚集存微生物确定种微生物生存高极限温度
注3：①原核生物真核生物生长温度高
②原核生物中耐高温古细菌中某属
③非光氧微生物光氧微生物较高温度生长
（7）嗜热分子机制：
①酶蛋白质具耐热性：某关键氨基酸代氨基酸酶方式进行折叠酶耐受热变性作存盐桥数目增加蛋白质高密度疏水部区域造成抵制水环境中解折叠
②细胞膜：富含饱脂肪酸长度碳氢组成五碳重复单位化合物植烷植烷醚键连接磷酸甘油
二pH
1影响：①影响细胞膜透性稳定性
②影响物质溶解度
③影响细胞表面电荷分布
注：①类微生物够生长pH值较宽
②细胞部pH值接中性
③微生物活动改变环境中pH值
2微生物生长pH三基点：高PH适PH低PH
（1）适pH：①种类微生物适pH
②微生物生长阶段生理生化程中适pH求
（2）根微生物生长适宜pH： 嗜酸性微生物耐酸微生物嗜碱性微生物耐碱微生物
注：①微生物言外环境pH变化环境中pH相稳定般接中性
②微生物生命活动程中会改变外环境pH
（3）调节PH措施：治标治：
①治标：a酸时：加NaOHNaCO3等碱液中
b碱时：加H2SO4 HCl等酸液中
②治：a酸时：加适氮源：加尿素NaNO3NH4OH蛋白质等提高通气量
b碱时：加适碳源：加糖乳酸醋酸柠檬酸油脂等降低通气量
三氧气
专性氧菌（obligate or strict aerobes）：绝数真菌数细菌放线菌
兼性厌氧菌（facultative anaerobes）：许酵母菌少细菌
微氧菌（microaerophilic bacteria）：霍乱弧菌弯曲菌属
耐氧菌（aerotolerant anaerobes）：乳酸菌
专性厌氧菌（obligate or strict anaerobes）：梭菌属光合细菌产甲烷菌拟杆菌属双歧杆菌等
超氧化物歧化酶(SOD)功：氧菌免受超氧化物阴离子基毒害
1专性厌氧菌（obligate or strict anaerobes）：氧毒：环境中氧吸掉抽真空深层培养量源发酵氧呼吸环式光合磷酸化甲烷发酵细胞缺泛SOD细胞色素氧化酶氧化氢酶
第三节 害微生物控制
控制（害）微生物生长速率消灭需微生物实际应中具重意义
灭菌(Sterilization)：杀死包括芽孢微生物
消毒(Disinfection)：杀死灭活病原微生物（营养体细胞）
防腐(Antisepsis)：防止抑制霉腐微生物食品等物质生长
化疗(Chemotherapy)：杀死抑制宿体病原微生物
抑制(Inhibition)：生长停止死亡
死亡(Death)：生长力逆丧失
1理化子微生物作影响素：
①理化子强度浓度
②浓度理化子作时间长短
③微生物种类
④微生物生长阶段
控制微生物物理素：温度辐射作滤渗透压干燥超声波
（）温度：温度超微生物生长高温度低生长低温度会微生物产生杀灭作抑制作
注：高温蛋白质核酸等重生物分子发生变性破坏破坏细胞膜类脂成分导致微生物死亡实践中灭菌
1十倍致死时间(Decimal reduction time)：定温度条件微生物活菌数减少原110需时间
2热致死时间(Thermal death time)：定温度条件杀死某浓度微生物需时间
3热致死温度(Thermal death time)：定时间（般10min）杀死某微生物水悬浮液群体需低温度
注1：温度愈高微生物死亡时间愈短
注2：影响微生物热致死时间素：微生物种类微生物生理阶段微生物浓度加热方式
高温灭菌方法：
（1） 干热灭菌法：①火焰灼烧法②烘箱热空气灭菌法
干热灭菌(Dry heat sterilization)：①细胞膜破坏蛋白质变性原生质干燥细胞成分发生氧化变质②烘箱热空气灭菌160℃2时火焰灼烧
（2）湿热灭菌法（消毒法）：①常压：a巴氏消毒法（LTH法HTST法）b煮沸消毒法c间歇消毒法
②高压：a常规加压灭菌法b连续加压灭菌法
湿热灭菌(Moist heat sterilization)：般指100℃加压蒸汽进行灭菌
湿热干热灭菌效果更——更易传递热量更易破坏保持蛋白质稳定性氢键等结构
湿热般营养体孢子杀灭条件：
A数细菌真菌营养细胞：60℃左右处理510分钟
B酵母菌真菌孢子：80℃温度处理
C细菌芽孢：121℃处理15分钟
注：影响加压蒸汽灭菌效果素：灭菌物体含菌量灭菌锅空气排程度灭菌象pH值灭菌象体积 加热散热速度
（二） 辐射作：辐射灭菌(Radiation Sterilization)利电磁辐射产生电磁波
杀死数物体微生物种效方法灭菌电磁波微波紫外线(UV)X射线γ射线等
（三） 滤作：空气耐热液体培养基灭菌棉花玻璃纤维石棉
二控制微生物化学物质
1抗微生物剂：够杀死微生物抑制微生物生长化学物质
（1）分：生物合成天然产物工合成化合物
（2）抗微生物剂：①抑菌：抑菌剂(Bacteriostatic agent)
②杀菌：杀菌剂(Bactericide)溶菌剂(Bacteriolysis)
③非选择性（细胞均毒性）：消毒剂(Disinfectant)防腐剂(Antisepsis)
④选择性（病原微生物毒性更强）：抗代谢药物抗生素中草药效成分
2化学物质抗微生物力测定：
（1）液体培养法：低抑制浓度实验
注1：石炭酸系数(Phenol coefficient PC)：指定时间（般10min）试药剂杀死全部供试菌（伤寒沙门氏菌 Salmonella typhi)高稀释度达效石炭酸高稀释度
（2）板培养法：抑菌圈（zone of inhibition）试验
注2：杀菌抑菌作法区分
（）防腐剂消毒剂
1特点：切活细胞毒性动物体化学治疗
2消毒剂：杀死微生物通常非生物材料灭菌消毒
3防腐剂：杀死微生物抑制生长动物体表组织毒性毒性低作外抗微生物药物
注：广泛热敏感法进行高温灭菌物品场灭菌：温度计带透镜仪器设备聚乙烯导墙壁楼板仪器设备等表面水空气
（二）抗代谢物(Antimetabolite)：化合物结构生物体必需代谢物相似特定酶结合阻碍酶功干扰代谢正常进行物质称抗代谢物：叶酸抗物（磺胺）嘌呤抗物（6巯基嘌呤）苯丙氨酸抗物（氟苯丙氨酸）尿嘧啶抗物（5氟尿嘧啶）胸腺嘧啶抗物（5溴胸腺嘧啶）
注1：磺胺药物早发现常见化学疗剂抗菌谱广治疗种传染性疾病
1作机理：磺胺叶酸合成前体物——氨基苯甲酸结构类似物磺胺抑菌作细菌需合成叶酸生长
注2：磺胺体细胞毒性缺乏氨基苯甲酸合成叶酸相关酶二氢叶酸合成酶外界提供氨基苯甲酸行合成叶酸必须直接利叶酸生长子进行生长
（三）抗生素
1抗生素(Antibiotic)：某生物合成半合成类次级代谢产物工衍生物低浓度时抑制影响种生物（包括病原菌病毒癌细胞等）生命活动
2 作机制：抑制细菌细胞壁合成破坏细胞质膜作呼吸链干扰氧化磷酸化抑制蛋白质核酸合成
注：微生物间细胞化学结构代谢差异抗生素抗菌范围异
（1） 广谱抗生素(Boardspectrum antibiotics)：
特点：时抗G+G细菌立克次氏体衣原体等氯霉素四环素金霉素土霉素等
（2）窄谱抗生素(Boardspectrum antibiotics)青霉素红霉素（G+）链霉素新霉素（G）等
3微生物抗药性产生：
抗性菌株特点：微生物产生抗药性原
（1）细胞质膜透性改变：抗生素进入细胞进入细胞细胞动排出
（2）药物作靶改变
（3）合成修饰抗生素酶
（4）抗性菌株发生遗传变异导致合成新聚体取代部分取代原聚体
避免出现细菌耐药性措施：
（1）第次药物剂量足
（2）避免时期长期次种抗生素
（3）抗生素(药物)混合
（4）现抗生素进行改造
（5）筛选新更效抗生素
4病毒控制：
（1）化学抑制：利福细菌RNA聚合酶抑制剂真核微生物古细菌起作抑制牛痘痘病毒中RNA聚合酶活性叠氮胸苷抑制反转录病毒HIV通抑制DNA中间体合成（反转录）抑制病毒复制
（2）干扰素：低分子量蛋白质阻止病毒复制干扰现象指种病毒感染细胞防止病毒感染现象活病毒病毒核酸辐射失活病毒均诱发干扰素产生具宿特异性非病毒特异性成抗病毒剂抗癌剂
5真菌控制：
（1）麦角甾烯醇抑制剂：烯类链霉菌属产生抗生素麦角甾烯醇结合破坏细胞膜影响膜通透性导致细胞死亡氮杂茂环丙烯胺选择性抑制麦角甾烯醇生物合成具广谱抗真菌作
（2）抗真菌剂：氧菌素药物干扰丁质生物合成
第七章 微生物遗传变异育种
遗传 (inheritance) ：发生亲子间代间关系指代生物身套遗传基稳定传递代行功具极稳定保守特性
变异：指生物体某种外作引起遗传物质结构数量改变遗传型改变
注：遗传变异生命质特性
（1）遗传型：称基型指某生物体含全部遗传子基组携带遗传信息种性潜力实质遗传物质负载特定遗传信息
（2）表现型：具定遗传型体特定环境条件通生长发育表现出形态等生物学特征总
注：表型遗传型决定环境关
（3）表型饰变：外表修饰性改变发生转录转译水变化涉遗传物质结构改变
特点：暂时性遗传性表现全部体行
（4）遗传型变异（基变异基突变）：遗传物质改变导致表型改变
特点：遗传性群体中极少数体行
微生物遗传学研究中明星：
（1）微生物细胞结构简单营养体般单倍体方便建立纯系
（2）常见微生物易工培养快速量生长繁殖
（3）环境素作敏感易获类突变株操作性强
第节 遗传变异物质基础
核酸遗传物质基础
生物分子：糖类脂类蛋白质核酸
1肺炎双球菌实验证明：DNA转化必需转化子
2噬菌体感染实验证明：遗传物质核酸（RNA）非蛋白质
3植物病毒重建实验证明：RNA病毒中遗传物质基础核酸RNA罢
通述三实验证明：核酸负载遗传信息真正物质基础
二遗传物质微生物细胞存部位方式
1细胞水：细胞水真核微生物原核微生物部分DNA集中细胞核核区中分原核微生物基组真核微生物基组
2细胞核水：真核生物细胞核核膜包囊形态固定真核核DNA组蛋白结合起形成种光学显微镜见核染色体
（1）基组(genome)：物种单倍体染色体包含遗传信息总称
（2）真核微生物条染色体(例啤酒酵母16条染色体)时双倍体
（3）原核微生物：单倍体(般情况仅条染色体)
（4）质粒(plasmid)：细胞质复制核外染色体
Ⅰ 原核生物质粒：
①质粒：游离原核生物染色体外具独立复制力型价闭合环状DNA分子cccDNA(circularcovalently closed DNA)质粒具超螺旋结构分子量般106~108Da间约1核基组携带某染色体没基赋予细胞某特殊功
②严紧型复制控制：质粒复制核染色体复制步
③松弛型复制控制：质粒复制核染色体复制步
④质粒消(curingelinination)：含质粒细胞正常培养基遇化学物理素处理时质粒复制受抑制核染色体复制继续进行子代细胞中质粒消
⑤附加体(episome)：某质粒具核染色体整合脱离功类质粒称附加体
3染色体水：
（1）染色体数：生物染色体数差包括类批代表性真核生物原核生物染色体数基组
（2）染色体倍数：指意细胞中相染色体套数
（3）双倍体：细胞中含两套功相染色体
（4）合子：两单倍体细胞通结合形成
4核酸水：
（1）核酸种类：绝数生物遗传物质DNA部分病毒包括数植物病毒少数噬菌体等遗传物质RNA
（2）核酸结构：绝数微生物DNA双链少数病毒DNA单链
（3）DNA长度：基组般bp（碱基）kb（千碱基）Mb（兆碱基）作单位
5基水：
（1）基：生物体切具复制力遗传功单位物质基础条直线排列具特定核苷酸序列核酸片段
（2）结构基：决定某肽链结构DNA模板通转录翻译程执行肽链合成务
（3）操基：位启动基结构基间段核苷酸序列结果基紧密哦连锁起通阻遏物结合否控制结构基否转录
（4）启动基：种赖DNA德RNA聚酶识核苷酸序列DNA聚酶结合部位转录起始位点
（5）操子（operon）：功密切相关前相连结构基转录控制区（启动子P操作基○等）核苷酸序列构成
注：操基启动基转录出mRNA产生基产物
注：真核生物基原核生物基许处明显般操子结构存着量编码序列重复序列转录翻译细胞中空间分隔基许物编码功含子阻隔编码序列变成连续外显子状态
注：般规范化符号表示
①基名称般3写英文字母表示应排成斜体基位点基符号加正体写字母数字②基表达产物——蛋白质名称般3写英文字母表示必须正体③抗性基般吧抗写R注基符号右角
6密码水：
（1）遗传密码：指DNA链决定咯具体氨基酸特定核苷酸排列序遗传密码信息单位密码子密码子3核苷酸序列1三联体组成
7核苷酸水：
（1）碱基均相分子量约650
（2）1×106dsDNA约15kb05μm
（3）3nmol碱基重量约等1μg
三微生物基组结构
Ⅰ 原核微生物基组（肠杆菌）
1染色体双链环状DNA分子（单倍体）
注1：链环状染色体细胞中紧密缠绕成较致密规体形式存细胞中该体称拟核(nucliod)结合类组蛋白蛋白质少量RNA分子压缩成种手脚架形致密结构
2基数基接基组估计基数
3般含含子遗传信息连续中断
注2：原核微生物基组DNA绝部分编码蛋白质RNA作复制起点启动子终止子调节蛋白识结合位点等信号序列
4染色体双链环状DNA分子（单倍体）
5基组遗传信息具连续性
6结构基单拷贝rRNA基拷贝
7基组重复序列少短
注3：古生菌基组结构类似细菌信息传递系统(复制转录翻译)细菌类似真核生物
Ⅱ 真核微生物基组（啤酒酵母）
1）典型真核染色体结构啤酒酵母基组135×106bp分布16条染色体中
2）没明显操子结构
3）间隔区（非编码区）含子序列
4）重复序列
四质粒
质粒（plasmid）：细胞中染色体外遗传子
注：种独立染色体外进行复制细胞质遗传子存种微生物细胞中
Ⅰ 质粒分子结构：
通常价闭合环状(covalently closed circle简称CCC)超螺旋双链DNA分子存细胞中
发现线型双链DNA质粒RNA质粒
细胞质粒分子三种构型
质粒分子范围1kb左右1000kb（细菌质粒10kb）
Ⅱ 质粒类型：
1根质粒拷贝数进行分类
①高拷贝数(high copy number)质粒（宿细胞中10100拷贝）———松弛型质粒(relaxed plasmid)
②低拷贝数(low copy number)质粒（宿细胞中14拷贝）———严谨型质粒(stringent plasmid)
2根质粒宿范围进行分类
①窄宿范围质粒(narrow host range plasmid)（种特定宿细胞中复制）
②广宿范围质粒(broad host range plasmid)（许种细菌中复制）
Ⅲ 质粒类型：
1致育子(Fertility factorF子)：称F质粒约100kb早发现种肠杆菌性生殖现象（接合作）关质粒
注：F子游离状态(F+)染色体相结合状态(Hfr)存细胞中称附加体(episome)
2抗性子（Resistance factorR子）：包括抗药性抗重金属二类简称R质粒
注：抗性质粒细菌间传递细菌产生抗药性重原
3产细菌素质粒（Bacteriocin production plasmid）：细菌产生够抑制杀死缘细菌种菌株蛋白质类代谢产物细菌素结构基涉细菌素运输发挥作（processing）蛋白质基赋予宿该细菌素具免疫力相关产物基
注1：般位质粒转座子细菌素杀死种携带该质粒菌株
注2：G+细菌产生细菌素细菌素类似子colicins通常质粒基编码甚商业价值例种乳酸细菌产生细菌素NisinA强烈抑制某G+细菌生长食品工业保藏
4毒性质粒（virulence plasmid）：许致病菌致病性携带质粒引起质粒具编码毒素基产物宿（动物植物）造成伤害
（1）产毒素肠杆菌引起类动物腹泻病原菌中许菌株含种种肠毒素编码质粒
（2）苏云金杆菌含编码δ毒素(伴孢晶体中)质粒
（3）根癌土壤杆菌含Ti质粒引起双子叶植物冠瘿瘤致病子
5代谢质粒（Metabolic plasmid）：质粒携带利微生物生存基细胞降解某基质酶进行生固氮产生抗生素（某放线菌）等
（1）降解质粒：复杂机化合物降解成作碳源源利简单形式环境保护方面具重意义
（2）假单胞菌：具降解毒化合物芳香簇化合物(苯)农药(24dichlorophenoxyacetic acid)辛烷樟脑等力
6隐秘质粒（cryptic plasmid）：隐秘质粒显示表型效应存通物理方法例凝胶电泳检测细胞抽提液等方法发现
注：应隐秘质粒加改造作基工程载体（般加抗性基）
Ⅳ 关质粒功：
1质粒含基宿细胞般非必需
2某特殊条件质粒时赋予宿细胞特殊机宿生长优势
Ⅴ 质粒亲性（Incompatibility）：种类质粒细胞中长期存特性
亲群（Incompatibility group）：细胞中存质粒属亲群
细胞中存质粒属亲群
注：质粒间亲性质粒拷贝数少适应宿范围宽窄等特性均质粒复制控制类型关欲解详细容请参阅相关专著
第二节 基突变诱变育种
基突变(Gene mutation)：简称突变变异种泛指细胞（病毒颗粒）遗传物质分子结构数量突然发生遗传变化
注1：基部遗传结构DNA序列改变发诱导产生
①（点）突变：仅影响碱基
②染色体畸变：影响段染色体
注2：基突变重生物学现象切生物变化根源连基转移基重组起提供推动生物进化遗传变性
突变类型：突变产生原机制突变株表型进行分类
1发突变：环境素影响DNA复制程偶然错误等导致般频率较低通常106109
2诱变：某物理化学素生物体DNA进行直接作突变较高频率产生
（1）点突变：①碱基置换（转换巅换）②移码突变（缺失添加）
（2）染色体畸变：①缺失②添加（重复插入）③易位④倒位
3碱基变化遗传信息改变作
（1）义突变：某碱基变化没改变产物氨基酸序列密码子变化——密码子简性
（2）错义突变：碱基序列改变引起产物氨基酸序列改变
（3）义突变：某碱基改变代表某种氨基酸密码子改变成蛋白质合成终止密码子（UAAUAGUGA）蛋白质合成提前终止产生截短蛋白质
（4）移码突变：DNA序列中发生核苷酸缺失插入翻译阅读框发生改变导致改变氨基酸序列完全变化
4突变株表型
（1）选择性突变株：
①营养缺陷型（auxotroph）：发生基突变丧失合成种种生长子（包括氨基酸维生素碱基等）基培养基正常生长繁殖变异类型
注：营养缺陷型微生物遗传学研究中重选择标记育种重手段
表型判断标准：基培养基否生长
特点：选择培养基（般基培养基）生长
营养缺陷型表示方法：
基型：需营养物前三英文写斜体字母表示：hisC（组氨酸缺陷型中写字母C表型中基突变）
表型：第字母写斜体：HisC
注：具体时hisChisC+分表示缺陷型野生型
②抗药性突变型（resistant mutant）：发生基突变产生某化学药物致死物理子抗性变异类型
特点：正选择标记（突变株直接抗性板获加相应抗生素板抗性突变生长容易分离）
表示方法：抗药物前三写斜体英文字母加rs表示strr strs 分表示链霉素抗性敏感性
③条件致死突变型（conditional lethal mutant）：基突变某种条件正常生长繁殖呈现固表型特征条件法生长繁殖变异类型
注：常条件致死突变温度敏感突变ts（temperaturesensitive）表示类突变高温（42℃）致死低温（2530℃）种突变
特点：负选择标记类突变型常分离生长繁殖必需突变基
④形态突变型（morphological mutant）：基突变造成体菌落形态改变变异类型
特点：非选择性突变突变株野生型菌株均生长形态特征进行区分
举例：产蛋白酶缺陷突变株筛选菌落颜色变化形成芽孢缺陷菌株细胞水形态突变突变株检出更加困难
⑤产量突变型（Metabolite quantitative mutant)：通突变代谢产物产量明显发生变化变异类型
两种情况：正变株：产量显著高原始株负变株：产量显著低原始株
二基突变特点：1）非应性2）稀性——通常发突变率106~1093）独立性4）遗传性5）逆性6）发性7）诱变性
三突变机制：
Ⅰ 诱发突变(Induced mutation)：称诱变指通方法利物理化学生物素显著提高基突变频率手段
1种化学物质种机制导致DNA突变
a）利种诱变剂获类遗传突变进行诱变育种
b）害微生物进行控制
c）危害类身健康
2机理1：诱变剂引起碱基置换
（1）直接引起置换：直接核酸碱基发生化学反应体体外均作亚硝酸羟胺种烷化剂等 ——引起碱基转换
（2）间接引起置换：通活细胞代谢活动掺入DNA中5溴尿嘧啶（5BU）5氨基尿嘧啶等碱基类似物——引起碱基置换
3机理2：诱变剂引起移码突变
结构嘌呤嘧啶相似面型三环分子嵌入两相邻DNA碱基间——链增添缺失碱基吖啶类染料：原黄素吖啶黄吖啶橙烷化剂吖啶类化合物相结合化合物（ICR类化合物）
4机理3：诱变剂引起染色体畸变缺失重复插入异位倒位染色体数量变化
特提出两点：
(1) 生物化学统性法：
(2) 诱变剂性原：化学药剂细菌诱变率动物致癌性成正
注：细菌DNA结构特性方面致微生物发生突变诱变剂必然会作DNA发生突变造成癌变良果超95致癌物质微生物诱变作90非致癌物质微生物没诱变作
5回复突变(reverse mutationback mutation)：突变体失野生型性状通第二次突变恢复种第二次突变称回复突变
Ⅱ 发突变(Spontaneous mutation)：指生物体工干预然发生低频率突变
1背景辐射环境素诱变：种短波辐射高温诱变效应
2微生物身害代谢产物诱变效应：氧化氢等——源性诱变剂
3碱基互变异构效应
4环出效应
四紫外线DNA损伤修复
1DNA 损伤：微生物紫外线射局部DNA分子法配造成微生物死亡突变
2DNA损伤修复：
（1）光复活作(Photoreactivation Photorestoration)：UV射微生物立暴露见光时出现明显降低死亡率现象
（2）切修复：称暗修复种赖见光通酶切作嘧啶二聚体重新合成段正常DNA链核酸修复方式
五诱变育种：指利物理化学等诱变剂处理均匀分散微生物细胞群提高基机突变频率采简便快速高效筛选方法获需目菌株程
1意义获供工业实验室应种菌株：
（1）生产角度——幅度提高代谢产物产量提高产品质量扩品种简化工艺等
（2）选育方法——简便易行条件设备求较低
2诱变育种般步骤：诱变→筛选→高产实现
3诱变育种基环节
4诱变育种原：
①选择简便效诱变剂②选择优良出发菌株③处理单孢子悬液④选择适剂量
⑤利复合处理协效应⑥利创造形态生理产量等相关指标
5营养缺陷型筛选
（1）缺陷型筛选关三类培养基：
[]基培养基(MM)：野生型长低营养成分合成培养基
[+]完全培养基(CM)：天然培养基种营养缺陷型生长
[A]补充培养基(SM)：基培养基+补充成分相应缺陷型生长
①基培养基（Minimum medium MM）：[]仅满足某微生物野生型菌株生长需低成分组合培养基
②完全培养基（Complete medium CM）：[+]满足切营养缺陷型菌株营养需天然半组合培养基
③补充培养基（Supplemental medium SM）：[A][B]满足相应营养缺陷型突变株生长需组合半组合培养基
（2）缺陷型突变关三类种型：
①营养缺陷型（Auxotroph）：[A+BAB+AB]野生型菌株诱变剂处理发生丧失某酶合成力突变加该酶合成产物培养基中生长类突变菌株
②野生型（Wild type Wild strain）：[A+B+]指然界分离微生物发生认营养缺陷突变前原始菌株
③原养型（Wild type Wild strain）：[A+B+]般指营养缺陷型突变株回复突变重组产生营养求表型野生型相菌株
（3）营养缺陷型筛选方法：
营养缺陷型诱发→淘汰野生型菌株→营养缺陷型检出→营养缺陷型鉴定
6营养缺陷型应：
（1）生产实践中工业微生物育种：
①协助解代谢反馈调控机制达量积累代谢产物
②作生产菌种杂交重组育种时遗传标记
（2）基础理研究中常作转化转导原生质体融合质粒转座子等研究中标记
第三节 基重组杂交育种
基重组（Gene recombination)：称遗传重组（Genetic recombination)简称重组指两独立基组遗传基通定途径转移起形成新稳定基组程遗传物质(核酸)分子水杂交
原核微生物基重组
方式：转化转导接合原生质体融合
() 转化
转化(Transformation)：受体菌直接吸收供体菌DNA片段获者部分遗传形状现象
转化子：通转化作形成杂种代称转化子
1转化必备条件
（1）转化子：离体DNA片段游离质粒
（2）感受态细胞：具摄取外源DNA力细胞
（3）感受态：易接受外源DNA片段实现转化种细胞生理状态
2转化种类：
（1）然转化（natural transformation）然感受态：细胞感受态出现细胞定生长阶段生理特性受细菌身基控制
（2）工转化（artificial transformation）工感受态：通诱导方法细胞具摄取DNA力DNA导入细胞（该程细菌身遗传控制关）
3然转化
然转化程特点：
a）核酸酶敏感
b）需活DNA体细胞
c）转化否成功转化效率高低取决体菌株受体菌株间亲源关系
d）通常情况质粒然转化效率低
4工转化：然转化基础发展建立项细菌基重组手段基工程奠基石基础技术细菌身基控制
注：种技术处理受体细胞处种摄取外源DNA工感受态常工转化手段：CaCl2处理电穿孔等质粒转化效率高
5类特殊转化现象：
转染(transfection)：噬菌体DNA感受态细胞摄取产生活性病毒颗粒现象
说明两点：
①游离（提纯）噬菌体DNA转化（非感染）途径进入细胞表达产生完整病毒颗粒
②现DNA转移动物细胞程称转染
（二）转导（transduction）
转导：细菌细胞间进行遗传交换种方式指通缺陷噬菌体媒介供体细胞片段DNA携带受体细胞中通交换整合者获前者部分遗传性状现象
转导子：转导作获部分新性状重组细胞
转导噬菌体：宿（细菌）部分染色体质粒DNA带宿（细菌）噬菌体
1普遍转导（generalized transduction）：通少数完全缺陷噬菌体供体菌基组片段进行误包遗传性状转移受体菌现象
注：噬菌体DNA包装酶酶识染色体DNA类似pac位点进行切割headful包装机制包装进P22噬菌体外壳形成含宿DNA转导噬菌体颗粒（假噬菌体）染色体pacP22 DNApac序列完全相利效率较低种错装机率般仅约106108
（1）普遍转导基求：形成转导颗粒噬菌体温烈性必须具偶尔识宿DNA包装机制宿基组完全降解前进行包装
（2）普遍转导三种果：
①转导DNA进行重组复制携带基转录表达
②进入受体外源DNA通细胞染色体重组交换形成稳定转导子
③外源DNA降解转导失败
注：DNA复制群体中仅细胞含DNA细胞基产物
特点：选择培养基板形成微菌落
2局限性转导：称局限转导指通部分缺陷温噬菌体供体菌少数特定基携带受体菌中者基整合重组形成转导子现象
程：温噬菌体感染→整合细菌染色体特定位点→溶源菌诱导发生裂解时前噬菌体二侧少数宿基偶尔发生正常切割连噬菌体DNA→部分缺陷温噬菌体→供体菌少数特定基转移受体菌中
特点：
①局限传递供体菌核染色体特定基般噬菌体整合位点两侧基
②该特定基部分缺陷温噬菌体携带
③缺陷噬菌体产生通UV等素溶源菌诱导产生裂解产生
④缺陷噬菌体形成方式脱离宿核染色体程中发生低频率误切双重溶源菌裂解形成
注：缺陷噬菌体宿细胞够象正常λDNA分子样进行复制包装提供需裂解功形成转导颗粒没正常噬菌体溶源性增殖力感染受体细胞通DNA整合进宿染色体形成稳定转导子
注：局限性转导普遍性转导区：
a）转导基价噬菌体DNA连接噬菌体DNA起 进行复制包装导入受体细胞中普遍性转导包装全部宿菌基
b）局限性转导颗粒携带特定染色体片段固定基导入受体称局限性转导普遍性转导携带宿基具机性
（三） 接合 (conjugation)：通细胞细胞直接接触产生遗传信息转移重组程
1接合机制：肠杆菌例接合作F子介导F子分子量通常5×107面编码细菌产生性菌毛（sex pili）控制接合程进行20基
①含F子细胞：雄性菌株(F+)细胞表面性菌毛
②含F子细胞：雌性菌株(F)细胞表面没性菌毛
注：F子附加体质粒脱离染色体细胞独立存插入（整合）染色体
2肠杆菌四种细胞形式
a）F菌株 含F子没性菌毛通 接合作接收F子变成雄性菌株（F+）
b）F+菌株 F子独立存细胞表面性菌毛
c）Hfr菌株F子插入染色体DNA细胞表面性菌毛
d）F’菌株Hfr菌株F子正常切割脱离染色体时形成游离携带段染色体基F子特称F ’子 细胞表面样性菌毛
3F+×F杂交：F+菌株F子F细胞转移含F子宿细胞染色体DNA般转移
杂交结果：体细胞受体细胞均成F+细胞理化子处理F子消F+菌株变成F菌株
4Hfr ×F杂交：Hfr菌株F子插入染色体DNA发生接合转移程部分甚全部细菌染色体传递F细胞发生重组名高频重组菌株
(四) 原生质体融合：通方法遗传性状两细胞原生质体进行融合获兼双亲遗传性状稳定重组子程
特点：重组频率高达101应范围宽种种间科间更远源微生物高等生物间
Ⅰ 原核微生物基重组
特点：
①片段性：仅段DNA序列参重组
②单性：供体菌受体菌（供体基组受体基组）作单方转移
③转移机制独特样：转化转导接合原生质体融合
Ⅱ 真核微生物基重组
1 性杂交：指遗传型两性细胞间发生接合进行染色体重组进产生新遗传型代种育种技术
杂交：指细胞水种遗传重组方式
2准性生殖（Parasexual reproduction Parasexuality）：种类似性生殖性生殖更原始两性生殖方式指种种菌株体细胞间发生融合减数分裂导致低频率基重组产生重组子
注：然条件真核微生物体细胞间种发性原生质体融合现象
程：菌丝联结→形成异核体→核融合→体细胞交换单倍体化
(五)基定位基组测序
1基定位：通遗传重组等手段确定基染色体位置相距离获遗传图谱
2基组测序：测定测生物基组碱基排列序基础遗传信息进行研究分析
3中断杂交（interrupted mating）技术：利Hfr×F接合程时间取样样品猛烈搅拌分散接合中细菌然分析受体细菌基型时间(分钟)单位绘制遗传图谱该图谱细菌染色体基序直接反映
4基连锁：接合作（中断杂交）作图判断相距较远基间相位置转导转化相隔基进行定位
注：连锁二基间距离转化转导频率成反根二基转化转导频率判断染色体相距离
第四节 菌种衰退复壮保藏
影响微生物菌种稳定性素：变异污染死亡
菌种衰退复壮
菌种衰退特点：量群体中发突变
菌种复壮：
1） 衰退菌种群体中少数体找出重新获具原典型性状菌种
a） 纯种分离
b） 通寄体进行复壮
2）意识利微生物会发生发突变特性日常菌种维护工作中断筛选正变体
二防止衰退措施
1）减少传代次数
2）创造良培养条件
3）常进行纯种分离相应性状指标进行检查
4）采效菌种保藏方法
三菌种保藏
基求：定时间菌种死变乱
基手段：干燥低温缺氧避光缺乏营养添加保护剂
注：微生物样性微生物保藏方法适应性迄止尚没种方法证明微生物均适宜具体选择保藏方法时必须保藏菌株特性保藏物特点现条件等进行综合考虑较重微生物菌株采种手段进行保藏免某种方法失败导致菌种丧失
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