微生物学
微生物学

微生物学绪论第一章重点:一、微生物1.概念:一群个体微小、构造简单,一切肉眼看不见或看不清,必须借助于光学显微镜或电子显微镜才能看到的微小生物的总称。
2.特点:个体微小,构造简单,进化地位低。
3.成员:原核类“三菌”(细菌、放线菌、蓝细菌)、与“三体”(支原体、衣原体、立克次氏体),真核类真菌、微藻和原生动物,以及无细胞构造的病毒、亚病毒等。
4.五大共性:体积小,面积大(个体微小,结构简单)。
重点,小体积大面积系统,必然有一个巨大的营养物质吸收面,代谢废物的排泄和环境信息的交换面,并由此产生其余的四个共性,是其余四个共性的基础;吸收多,转化快;生长快,繁殖旺;适应强,易变异;分布广,种类多,研:灵活度高。
主要表现在:物种的多样性20万种;生理代谢类型的多样性;代谢产物种类的多样性;遗传方式的多样性;生态类型的多样性。
(四共性是相互叠加关系)。
二、人类对微生物的认识过程1、发展史(1).史前期,始于距今8000年前,代表人物是各国劳动人民,尤其是我国古代劳动人民在微生物应用方面的主要贡献是发明制曲独特工艺加工淀粉质原料以生产酒类。
(2).初创期,对微生物的形态描述阶段,17世纪、荷兰的列文虎克,最早利用自制单式显微镜见到了微生物。
(3).奠基期,重点,生理水平研究阶段,微生物学的奠基人是19世纪、法国的巴斯德;而细菌学的奠基人是德国的科赫。
借助于良好的研究方法,开创了寻找病原微生物的“黄金期”;贡献:微生物学历史上,固体培养基的发明人:科赫。
法国的巴斯德用著名的曲颈瓶实验推翻了生命的自然发生说,并提出了生命来自生命的胚种学说。
由科赫提出的确证某病原体为某传染病病因的学说称为科赫法则,主要内容为:病原微生物总是在患传染病的动物中发现而不存在于健康个体中;这一微生物可以离开动物体,并被培养为纯种培养物;这种纯培养物接种到敏感动物体后,应当出现特有的病症;该微生物可从患病的实验动物中重新分离出来,并可在实验室中再次培养,并与原始病原微生物相同。
微生物学知识点总结

绪论1、微生物的分类2、甲类法定报告传染病:鼠疫,霍乱3、发展史巴斯德:巴氏消毒法,研制鸡霍乱、炭疽和狂犬病疫苗郭霍:郭霍法则弗莱明:青霉素汤飞凡:分离出沙眼衣原体细菌的形态与结构1、观察细菌的大小和形态,应选择适宜生长条件下的对数生长期细菌为宜。
2、细菌的基本结构3、细菌细胞壁缺陷型(L-型细菌)高渗环境中可生长典型菌落:油煎蛋样菌落可恢复为原菌4、细菌的特殊结构5、细菌芽胞并不直接引起疾病,只有在芽胞发芽成为繁殖体后,才能迅速大量繁殖而致病。
6、芽胞不包含质粒。
7、细菌的抵抗力比较:有芽胞,选芽胞;无芽胞,选金黄色葡萄球菌。
8、细菌的生长繁殖(1)个体的生长繁殖二分裂;代时:15~30分钟(2)群体的生长繁殖9、细菌合成代谢产物致病作用:热原质,毒素(外毒素和内毒素),侵袭性菌鉴别作用:色素,细菌素治疗作用:抗生素,维生素噬菌体1、噬菌体是感染细菌、真菌、放线菌或螺旋体等微生物的病毒。
2、噬菌体具有病毒的基本特性:①个体微小,无细胞结构;②严格胞内寄生;③有严格的宿主特异性;④抗原性;⑤抵抗力3、噬菌体的化学组成:核酸,一种,DNA或RNA,遗传物质;蛋白质,保护核酸,识别宿主菌4、噬菌体分类①毒性噬菌体增殖过程:吸附、穿入、生物合成、成熟与释放。
吸附的原理:受体、配体特异性结合②温和噬菌体整合在细菌基因组上的噬菌体基因称为前噬菌体。
带有前噬菌体的细菌称为溶原性细菌。
三状态两周期:三状态,①游离的具有传染性的噬菌体颗粒;②宿主菌胞质内类似质粒的噬菌体核酸;③前噬菌体。
两周期:溶原性周期和溶菌性周期。
★毒性噬菌体只有溶菌性周期。
细胞的变异与遗传1、细菌基因组的组成:细菌染色体、质粒、整合在染色体中的噬菌体基因组、转座元件2、质粒的特征:①自我复制;②编码产物赋予细菌某些性状的特征;③可自行丢失与消除,非必需;④具有转移性;⑤相容性与不相容性3、细菌由野生型变为突变型,经过第二次突变恢复野生型的性状,称为回复突变;往往是表型回复突变,即第二次突变没有改变正向突变的序列,只是在其他位点发生突变,从而抑制了第一次突变的效应,称为抑制突变。
微生物学

微生物学(Microbiology)微生物(microorganism):通常是指一切肉眼看不见或看不清,必须借助于显微镜才能看到的一大类形态微小、结构简单的较为低等的微小生物的总称。
约在17世纪,林奈(Linnaeus,1707~1778)提出生物可以划分为:植物动物18世纪,由于显微镜制造上的发展,人类发现在自然界中还存在许多肉眼看不清的微小生物。
1866年,海格尔(E.H.Haeckle)提出将生物分为植物界、动物界和原生生物界,原生生物界是由低等生物组成(微生物)。
生物植物界动物界原生生物界20世纪40年代,依靠电子显微镜,人类发现所有生物的细胞核可区分为二类,既真核和原核。
在原生生物界中,有真核的生物,也有原核的生物,因此海格尔提出的原生生物界实际上包括了在进化上相差很远的生物种类。
1969年,R.H.Whittaker 提出了将生物分为五界:生物植物界动物界原生生物界真菌界细菌界生物六界生物植物界动物界原生生物界真菌界细菌界病毒界根据生物六界学说,微生物分属原核生物界、原生生物界、真菌界和病毒界。
原生生物界包括单细胞藻类和原生动物。
1970年,Woese 和Wolfe 在对代表性细菌类群的16S rRNA碱基序列进行比较研究后发现:产甲烷细菌(methanogens)与其他细菌(或称为真细菌,eubacteria)有明显的区别,进一步的研究又发现极端嗜盐细菌(extreme halophiles)和嗜热酸细菌(thermo-acidophiles)的16S rRNA谱也与产甲烷细菌相似。
这三类细菌在厌氧、高温和强酸的条件下生活,与地球上生命出现初期的环境相似,因此将它们命名为古菌(archaea)。
根据上述研究结果,1977年,Woese提出了著名的三原界(域,domain)学说。
该学说认为,在生物进化的早期,各种生物存在一个共同祖先,由这一共同祖先分3条路线进化,形成了三个原界,既古菌原界、真细菌原界和真核原界。
微生物与微生物学

第五节微生物与微生物学(Microorganism and Microbiology)一、微生物微生物(microorganism)是存在于自然界中的一群体形细小、构造简单、肉眼直接看不见,必须借助于光学显微镜或电子显微镜放大几百倍、几千倍甚至几万倍才能观察到的微小生物。
微生物虽然个体微小,但具有一定的结构、生理功能,并能在适宜的环境中快速地生长和繁殖。
微生物的种类繁多,至少在十万种以上。
按其结构、组成等差异,可分成三大类。
1.非细胞型微生物体积微小,能通过滤菌器;只能在活细胞内生长增殖,病毒属之。
2.原核细胞型微生物仅有原始核,无核仁和核膜;缺乏完整的细胞器。
这类微生物有细菌、衣原体、立克次体、支原体、螺旋体和放线菌。
3.真核细胞微生物细胞核的分化程度较高,有核膜、核仁和染色体;胞浆内有完整的细胞器。
真菌是真核型微生物。
由于病毒、细菌、真菌等形态、结构、生理活动、代谢产物等不尽相同,它们又可各自进一步分类。
例如病毒若按寄生宿主分类,则有细菌病毒(噬菌体)、植物病毒、动物病毒等。
根据病毒基因组的核酸种类(DNA或RNA)、类型(ds或ss)和有无包膜分类,可有七大群、ds-DNA,有包膜,ds-DNA,无包膜;ss-DNA,无包膜;ds-RNA,有包膜;ds-RNA,无包膜;ss-RNA,有包膜;ss-RNA,无包膜。
传统的细菌分类是按界、门、纲、目、科、属、种分类。
有的在科属之间分族,或在属下分亚属。
细菌的命名都采用国际通用的林奈氏双命名法(属名在前,种名在后)。
例如结核分枝杆菌(Mycobacterium tuberculosis)、金黄色葡萄球菌(Staphylococcus aureus)等。
必须指出,细菌形态特征在分类中仅是初步的鉴定依据,一般尚需进一步按其生理特性(培养性状、生化反应、产毒性等)、抗原构造和DNA硷基组成等鉴定。
种(species)是细菌的基本分类单位。
同一种细菌的形态、生理特性和组成成分都基本相同。
微生物学

:微生物学是一门在细胞、分子或群体水平上研究微生物的形态构造、生理代谢、遗传变异、生态分布和分类进化等生命活动基本规律,并将其应用于工业发酵、医药卫生、生物工程和环境保护等实践领域的科学缺壁细菌在自然界长期进化中和实验室菌种的自发突变中都会产生少数缺细胞壁的种类,或是用人为的方法通过抑制新生细胞壁的合成或对现成细胞壁进行酶解而获得人工缺壁的细菌菌落即单个或聚集在一起的一团微生物在适宜的固体培养基表面或内部生长、繁殖到一定程度可以形成肉眼可见的、有一定形态结构的子细胞生长群体真病毒是至少含有核酸和蛋白质两种组份的分子病原体亚病毒是凡在核酸和蛋白质两种成分中只含有其中之一病原体。
效价表示每毫升试样中所含有的具有侵染性的噬菌体粒子数温和噬菌体侵入相应宿主细胞后由于前者的基因组整合到后者的基因组上并随后者的复制而进行同步复制,因此温和噬菌体的这种侵入并不引起宿主细胞裂解,这就是溶源性。
溶源菌是一类能与温和噬菌体长期共存,一般不会出现有害影响的宿主细胞温和噬菌体是指不能完成复制循环具有溶源性不发生烈性裂解的噬菌体。
类病毒是一类只含有RNA一种成分,专心寄生在活细胞内的分子病源体。
拟病毒是指一类包裹在真病毒粒中的有缺陷的类病毒。
沅病毒是一类不含核酸的传染性蛋白质分子。
磷壁酸是G+细菌细胞壁结合在细胞壁上的一种酸性多糖,主要成分为甘油磷酸或核糖醇磷酸脂多糖是位于G-细菌细胞壁最外层的一层较厚的类脂多糖类物质,由类脂A、心多糖和O-特异侧链3部分组成。
生长:分个体生长和群体生长两类,个体生长指微生物细胞因同化作用超过异化作用的速度,造成原生质总量不断增长的现象;群体生长是指某一微生物群体中因个体的生长、繁殖而导致该群体的总重量、体积、个体浓度增长的现象繁殖:在各种细胞组份呈平衡增长的情况下,个体的体积或重量达到某一限度时,通过细胞分裂,引起个体数目增加的现象连续发酵:当微生物以单批培养的方式培养到指数期后期时一方面以一定速度连续流入新鲜培养基和通入无菌空气并立即搅拌均匀,另一方面利用溢流的方式以同样的流速不断流出培养物的培养方法。
微生物学

德国艾利希于1910年合成的梅毒治疗剂砷凡纳
明和稍后合成的新砷凡纳明,开创了微生物感 染的化学疗剂治疗的新时代。 1929年弗莱明发现的抑制金黄色葡萄球菌生长 的青霉素,1935年Domagk发现的磺胺药物百 浪多息,1940年的弗洛里的青零素结晶纯品, 使许多由细菌引起的感染性疾病得到了控制和 治愈。
英国外科医生李斯特用碳酸喷洒手术室和煮沸
手术用具,创建了无菌外科手术。
德国学者郭霍创用固体培养基,成功地从环境 或患者排泄物等标本中分离出细菌的纯培养物。 相继发现了炭疽杆菌(1876)、结核分枝杆菌 (1882)和霍乱弧菌(1883)。 在研究炭疽病时,郭霍提出了著名的原则: ①从患者的机体能分离出纯种细菌 ②将此细菌接种于易感健康动物能引起相同疾 ③能从感染的动物体内分离出同一种细菌 ④在同样的特殊疾病中能发现同一种病原菌
郭霍原则证实了微生物的致病系统
1796年英国医生琴纳创用了牛痘预防天花成为
近代免疫学的开端。以后巴斯德发明的炭疽、 狂犬病、鸡霍乱疫苗为自动免疫预防感染病开 辟了前景。 1958年澳大利亚学者Burnet以生物学和分子遗 传学的发展为基础,提出了抗体生成的克隆选 择学说,阐明了抗体产生机制、抗原识别、免 疫记忆形成、自身免疫耐受和自身免疫发生等 重要免疫生物学现象。
非特异性孔蛋白:可通过分子量小于800~900
的任何亲水性分子 特异性孔蛋白:只容许一种或少数几种相关物 质通过,如维生素B12和核苷酸等
是一种通过共价键使外膜层牢固地连接在肽聚糖 内壁层上的蛋白,分子量约为7200
占细胞的比重(%)
成分 革兰氏阳性菌 革兰氏阴性菌 含量很高 (30~90)
肽聚糖
含量很低(5~20)
磷壁酸
微生物学

一.名词解释微生物:一切微小生物(小于<0.1mm)的总称,大多为单细胞,少数为多细胞,还包括一些没有细胞结构的生物原核生物:细胞核为拟核,无核膜,遗传物质主要集中在拟核,DNA为一种没有结合蛋白的裸露的环状分子,核糖体为70s型,大多为单细胞微生物细菌:一类结构简单,种类繁多,主要以二分裂繁殖和水生性较强的单细胞原核微生物芽孢:产芽孢细菌在生长发育后期在其菌体内形成的一个圆形或椭圆形,厚壁,具抗逆性的休眠体伴胞晶体:少数芽孢杆菌在形成芽孢的同时,还在芽孢旁边形成一粒菱形的碱溶性蛋白晶体(即δ内毒素)放线菌:是具有菌丝、以孢子进行繁殖、革兰氏染色阳性的一类原核微生物真核微生物:是指细胞核具有核膜,能进行有丝分裂,细胞质中存在线粒体或同时存在叶绿体等细胞器的微生物。
酵母菌:是一群能发酵糖类的单细胞真菌的统称霉菌:是一些丝状真菌统称,通常指菌丝体发达而又不产生大型子实体的真菌。
芽殖:酵母菌出芽繁殖的方式裂殖:少数酵母菌借助细胞横分裂而繁殖的方式病毒:是含一种核酸,专性活细胞内寄生,只能依靠宿主细胞的代谢系统完成核酸的复制和蛋白质的合成,在细胞外以无生命的大分子状态存在的非细胞型微生物亚病毒因子:包括类病毒,卫星病毒卫星RNA及朊病毒类病毒:是由单股共价闭合环状RNA分子组成卫星病毒:是一类基因组缺损,需要依赖辅助病毒,基因才能复制和表达,完成增殖的亚病毒因子卫星RNA:一类寄生于辅助病毒壳体内,必须依赖于辅助病毒才能复制的RNA分子片段朊病毒:一类具有侵染性并能在宿主细胞内复制的小分子无免疫性疏水蛋白质营养物质:能够满足机体生长、繁殖和完成各种生理活动所需要的物质.营养:微生物获得和利用营养物质的过程。
基团移位:物质在运输的同时由于受到化学修饰而源源不断进入细胞的一种运输方式。
光能无机自养型:微生物利用光作为能源,以CO 2为基本碳源,还原二氧化碳的氢供体是还原态无机化合物光能异养型:微生物以光为能源,以有机碳化合物作为碳源与氢供体营光合生长化能自养型:微生物利用无机化合物氧化过程中释放出的能源,以二氧化碳为碳源生长化能异养型:以有机碳化合物作为能源,能源,碳源和氢供体也是有机碳化合物培养基:人工配制的,提供微生物以合适营养条件的基质基本培养基:含有一般微生物生长繁殖所需基本营养成分的培养基加富培养基:在基本培养基中加入某些特殊需要的营养成分配制而成的营养更为丰富的培养基选择培养基:通过加入不妨碍目的微生物生长,而抑制非目的微生物生长的物质已达到选择的目的鉴别培养基:是一类在培养基中添加某种化学物质而将目的菌落与其他微生物菌落区别开来的培养基灭菌:采用强烈的理化因素杀死所有的微生物,包括芽孢和孢子同步生长:指一种在培养物中所有微生物细胞都处于同一生长阶段,并都能同时分裂的生长方式新陈代谢:发生在活细胞中的各种分解代谢和合成代谢的总和有氧呼吸:以分子氧作为最终电子受体的呼吸无氧呼吸:以氧以外的其他氧化型化合物作为最终电子受体的呼吸发酵:有机物脱下的氢不经过电子传递链的传递,而是直接交给另一个内源有机物,同时获得少量能量,这个过程叫做发酵生物氧化:发生在活细胞内的一切产能性氧化反应的总称。
微生物学

1.芽孢:某些细菌再其生长发育到一定阶段后,可在细胞内形成一个圆形的、椭圆形的抗逆性休眠体。
2.糖被:包被于某些细菌细胞壁外的一层厚度不定的透明胶状物质。
3.荚膜:细菌细胞壁外包围的一层由疏水性多糖或蛋白质多聚体组成的黏液性物质结构.具有抗吞噬、粘附及抗有害物质损伤的作用4.菌落:由单个细菌分裂增殖,经过一定时间(18~24h)后,可形成肉眼可见的孤立的细菌集团,称为菌落5.原核生物:指由原核细胞组成的生物,包括兰蓝细菌,细菌,放线菌,螺旋体,支原体6.革兰氏染色法:革兰氏染色法是细菌学中广泛使用的一种鉴别染色法,1884年由丹麦医师Gram创立。
未经染色之细菌,由于其与周围环境折光率差别甚小,故在显微镜下极难观察。
染色后细菌与环境形成鲜明对比,可以清楚地观察到细菌的形态、排列及某些结构特征,而用以分类鉴定。
革兰氏染色属复染法。
7.假肽聚糖:甲烷杆菌等部分古生菌细胞壁的主要成分。
其多糖骨架由N-乙酰葡糖胺和N-乙酰塔罗糖胺糖醛酸以β-1,3糖苷键交替连接而成,连在后一氨基糖上的肽尾,由L-Glu、L-Ala和L-Lys三个L型氨基酸组成,肽桥则由L-Glu一个氨基酸组成。
8.液态镶嵌模型:液态镶嵌模型把生物膜看成是嵌有球形蛋白质的脂类二维排列的液态体。
膜是一种动态的、不对称的具有流动性特点的结构。
脂双层构成膜的连续主体,既具有固体分子排列的有序性,又具有液体的流动性,球形蛋白质分子以各种形式及脂双分子层相结合。
这种模型主要强调的是,流动的脂质双分子层构成了膜的连续体,而蛋白质分子像一群岛屿一样无规则地分散在脂质的“海洋”中,比较普遍地被大家所接受和支持。
9.“拴菌实验”:鞭毛的功能是运动,这是原核生物实现其趋性即趋向性的最有效方式。
有关鞭毛运动的机制曾有过“旋转论”和“挥鞭论”的争议。
1974年,美国学者西佛曼和西蒙曾设计了一个“拴菌”试验,设法把单毛菌鞭毛的游离端用相应抗体牢牢“拴”在载玻片上,然后在光学显微镜下观察细胞的行为。
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微生物学复习题名词解释无菌技术:用于分离、培养微生物的器具事先不含任何微生物;在转接、培养微生物时防止其它微生物的污染:、病毒复制:只在活细胞内进行,以病毒基因为模版,在酶作用下,分别合成其基因及蛋白质,再组装成完整的病毒颗粒,这种方式称复制;增殖所需的原料、能量和生物合成的场所由宿主细胞提供,在病毒核酸的控制下合成病毒的核酸(DNA或RNA)与蛋白质等成分,然后再宿主细胞的细胞质或细胞核内装配为成熟的、具有感染性的病毒粒子,再以各种方式释放至细胞外,感染其他细胞。
这种增殖方式称为复制。
:转导病毒介导的细胞间进行遗传交换和重组,而使受体菌获得新的遗传性状的一种方式。
转导分为普遍性转导和局限性转导两种类型、转化指游离的DNA分子(质粒和染色体DNA)被自然或人工感受态细胞摄取,并得到表达的水平方向的基因转移过程、接合供体菌通过性菌毛与受体菌直接接触,把F质粒或携带的不同长度的和基因组片段传递给后者,使后者获得若干新遗传性状的现象。
拮抗拮抗关系是两种微生物生活在一起时,一种微生物产生某些特殊的代谢产物或改变环境条件,从而抑制甚至杀死另一种微生物的现象。
基因重组就是一个生物细胞中的基因与另一个生物细胞中的基因进行重新排列,即通过重组,两个不同性状的个体内的遗传物质重组在一起,从而产生新的遗传型个体的过程。
基因重组是控制不同性状的基因重新组合,不产生新基因,可形成新的基因型。
温和噬菌体凡吸附并侵入细胞后,噬菌体的DNA只整合在宿主的核染色体组上,并可长期随宿主DNA的复制而进行同步复制,因而在一般情况下不进行增殖和引起宿主细胞裂解的噬菌体、共生两种生物或两种中的一种由于不能独立生存而共同生活在一起,或一种生活于另一种体内,各能获得一定利益的现象抗菌谱系泛指一种或一类抗生素(或抗菌药物)所能抑制(或杀灭)微生物的类、属、种范围。
如青霉素的抗菌谱主要包括革兰阳性菌和某些阴性球菌,链霉素的抗菌谱主要是部分革兰阴性杆菌,两者抗菌谱的覆盖面都较窄,因此属于窄谱抗生素(Narrow Spectrum Antibiotics)。
选择性培养基:用来将某种或某类微生物从混杂的微生物群体中分离出来的培养基。
营养缺陷型:野生型菌株经诱变处理后,由于发生了丧失某种酶合成能力的突变,因而只能在加有该酶合成产物的培养基中才能生长,这类突变菌株称为营养缺陷型突变株,或称为营养缺陷型。
纯培养物:只有一种微生物的培养基。
如果某一培养物是由单一微生物细胞繁殖产生的,就称之为该细菌的纯培养物.二、填空题:1. 细菌生长曲线的几个期及其特点。
(1)延滞期:此期细菌体积增大,代谢活跃,但分裂迟缓,菌数未见增殖。
迟缓期长短不一,因菌种、接种的菌量、菌龄和培养基而异,一般约为1-4h。
(2)指数生长期:此期细菌生长迅速,菌数呈几何级数增长。
此时细菌的形态、染色性、生理活性都较典型,对外界环境因素的作用比较敏感。
一般相当于细菌培养8-18h。
(3)稳定期:此期细菌增殖数与死亡数几乎相等,活菌数保持相对不变。
此时细菌可能出现形态、生理性状的变化,一些细菌的合成代谢产物大多在此期内产生,芽胞亦多在此期形成。
(4)衰退期:此期死亡菌数逐渐上升,活菌数急剧减少;细菌形态显著改变,甚至有的菌体自溶,难以辩认2. 微生物代谢调节的几种方式。
(酶活性的调节、酶合成的调节和细胞内区域化调节)3. 微生物的五大共性是。
(积小,面积大;吸收多,转化快;生长旺,繁殖快;适应强,易变异;分布广,种类多。
)4. 微生物吸收营养物质的方式。
(被动运输(单纯扩散、促进扩散)、主动运输、基因转位)5. 微生物产生APT的三种方式。
(底物水平磷酸化、氧化磷酸化、光合磷酸化)6. 原核微生物的基因重组的方式。
(转化、转导,接合作用,溶原性转变)7. 证明核酸是遗传物质的三个经典实验。
(肺炎双球菌转化实验、噬菌体感染实验、病毒重组实验)8. 微生物的几大营养素。
(碳源、氮源、无机盐、能源、生长因子、水)9. 培养好氧或兼性厌氧菌微生物时,试管或三角瓶上加棉塞的作用。
(虑菌,即防止杂菌污染。
)10. 微生物的四大营养类型:(光能无机自养型,光能有机异养型、化能无机自养型、化能有机异养型)11. 细菌、pH7.0~7.6酵母菌pH3.8~6.0、霉菌pH4.0~5.8的最适pH范围。
12. 细菌、(均分裂。
裂殖和芽殖)酵母菌(无性繁殖和有性繁殖)、霉菌(通过特化的气生菌丝进行繁殖)的主要繁殖方式。
以产生大量无性和(或)有性孢子的方式进行繁殖13. 湿热灭菌和干热灭菌效果的比较。
湿热灭菌法比干热灭菌法更有效。
14. 显微镜放大倍数的标识。
目镜:10 ~ 15 ╳;物镜:100 ╳;总放大倍数1000~1500 ╳三、简答题:1. 举例说明微生物的次级代谢和次级代谢产物。
次级代谢:微生物在一定生长时期,以初级代谢产物为前体,合成一些对微生物的生命活动无明确功能的物质的过程。
次级代谢产物:次级代谢过程产生的产物。
2.如何鉴定他们是革兰氏阳性菌还是革兰氏阴性菌?写出鉴定步骤及染色机理。
鉴定步骤:革兰氏染色法一般包括初染、媒染、脱色、复染等四个步骤。
1)涂片固定。
2)草酸铵结晶紫染1分钟。
3)自来水冲洗。
4)加碘液覆盖涂面染1分钟。
5)水洗,用吸水纸吸去水分。
6)加95%酒精数滴,并轻轻摇动进行脱色,30秒后水洗,吸去水分。
7)蕃红梁色液(稀)染10秒钟后,自来水冲洗。
干燥,镜检。
染色的结果,革兰氏正反应菌体都呈紫色,负反应菌体都呈红色染色机理:革兰氏染色法是细菌学中广泛使用的一种鉴别染色法,1884年由丹麦医师Gram 创立细菌先经碱性染料结晶染色,而经碘液媒染后,用酒精脱色,在一定条件下有的细菌此色不被脱去,有的可被脱去,因此可把细菌分为两大类,前者叫做革兰氏阳性菌(G+),后者为革兰氏阴性菌(G-)。
为观察方便,脱色后再用一种红色染料如碱性蕃红等进行复染。
阳性菌仍带紫色,阴性菌则被染上红色。
有芽胞的杆菌和绝大多数和球菌,以及所有的放线菌和真菌都呈革兰氏正反应;弧菌,螺旋体和大多数致病性的无芽胞杆菌都呈现负反应。
3.绘图表示单细胞微生物的典型生长曲线可分为几个时期?说明各时期的特点是什么?在实际工业生产中如何缩短延滞期?答:根据微生物的生长速率常数,可将生长曲线分为:延滞期、指数期、稳定期和衰亡期四个时期。
各时期的特征如下:延滞期:细胞个体变大,体积增加和代谢活跃,细胞内的RNA含量增加使细胞质的嗜碱性增强,并由于代谢活性的提高而使储藏物消失;细胞对外界理化因子(如NaCl、热、紫外线、X-射线等)的抵抗能力减弱;菌体的增值率与死亡率相等,均为零;曲线平稳。
指数生长期:生长速率常数最大,细胞分裂一次所需时间最短,代时稳定,其生长曲线表现为一条上升的直线;细胞进行平稳生长,菌体各部分成分均匀;酶系活跃,代谢旺盛;菌数增值率远大于死亡率,活菌树与总菌数非常接近。
稳定期:生长速率常数R为零,即处于新繁殖的细胞数与死亡的细胞数相等,或正生长与负生长达到动态平衡,此时,活菌数在这个时期内最高,并可相对持续一定时间,开始累积储藏物和特殊的次生代谢产生,芽孢细菌则开始形成芽孢。
衰亡期:细胞常表现为多形态,产生许多大小或形态上变异的畸形或退化型,其革兰氏染色亦不稳定,许多G+细菌的衰老细胞可表现为G-。
有的微生物因自溶酶的作用而发生自溶,有的微生物在这一时期会进一步合成或释放抗生素等次级代谢产物,而在芽孢杆菌中,会释放芽孢。
在生产实践中,通常采取的措施有增加接种量,在种子培养中加入发酵培养基的某些营养成分,采用最适种龄(即处于对数期的菌种)的健壮菌种接种以及选用繁殖快的菌种等措施,以缩短延迟期,加速发酵周期,提高设备利用率。
4.什么是抗生素?说明抗生素的作用机制是什么?答:抗生素是生物在其生命活动过程中产生的一种次生代谢产物或其他人工衍生物,它们在很低浓度时就能抑制或影响它种生物的生命活动,可作为优良的化学治疗剂。
抗生素的抗菌作用机制1)抑制细胞壁中某些成分的合成,如青霉素,抑制肽尾与肽桥间的转肽作用,阻止糖肽链之间的交链(2)影响细胞膜功能,如短杆菌酪肽,损害细胞膜,降低呼吸作用,使细胞内含物外漏。
(3)抑制蛋白质合成,如四环素,与30s核糖体结合,抑制氨基酰-tRNA与核糖体结合。
(4)抑制核酸的合成,如萘啶酮酸,作用于复制基因,切断DNA的合成;放线菌素D,与DNA中的鸟嘌呤结合,阻止依赖于DNA的RNA的合成;利福平,与RNA聚合酶结合,阻止RNA合成。
5.如何采用微生物来检验黄曲霉毒素是否有致癌性?6. 什么是鉴别性培养基,以EMB(伊红美蓝乳糖琼脂培养基)为例分析鉴别肠道菌群的作用原理。
答:在培养基中添加某钟或某些化学试剂后,某种微生物生长过程中产生的特殊代谢产物会与加入的这些化学物反应,并出现明显的、肉眼可见的特征性变化,从而使该微生物与其他微生物区别开来。
这种培养基称为鉴别性培养基。
例如:用于检测应用水、乳品中是否含有肠道致病菌的伊红-美兰乳糖培养基,即EMB培养基。
其中伊红和美兰两种苯胺染料可以抑制革兰氏阳性菌和一些难培养的革兰氏阴性菌。
在低酸度时,这两种染料结合形成沉淀,起着产酸指示剂的作用。
试样中的多种肠道菌会在EMB培养基上产生相互易区分的特征菌落,因而易于辨认。
尤其是大肠杆菌,因其强烈分解乳糖而产生大量的混合酸,菌体呈酸性,菌落被染成深紫色,从菌落表面的反射光中还可看到绿色金属闪光。
7. 常用的抑菌方法有哪些?简要说明其基本原理。
8.什么是芽孢?简述芽孢抗热性的原因(成熟芽孢的特点)。
芽孢:是某些细菌在其生长发育后期,在细胞内形成的一个圆形或椭圆形、厚壁、含水量极低、抗逆性极强的休眠体,称为内生孢子,亦称芽孢。
芽孢抗热性的原因:渗透调节皮层膨胀学说认为芽孢的耐热性在于芽孢衣对多价阳离子和水分的透性很差,皮层由于含有大量交联度低、负电荷强的芽孢肽聚糖,其与低价的阳离子一起使皮层的离子强度很高,从而使皮层产生极高的渗透压去夺取芽孢核心的水份,其结果造成皮层的充分膨胀,而有生命的核心部分的细胞质却变得高度失水,因此,具极强的耐热性。
一个细胞仅形成一个芽孢,一个芽孢仅萌发成一个营养体,故无繁殖功能。
成熟芽孢的特点:含水量少,有厚而致密的壁;含有大量的以钙盐形式存在的 2,6吡啶二羧酸(DPA),还有抗热性的酶。
四、综合题:1. 现有基因型分别为A+B-和A-B+的两株大肠杆菌(E.coli)混合培养后出现了野生型菌株,请设计一组实验来证明原养型的出现是接合作用、转化作用或转导作用的结果。
2. 用来测定细菌生长量的直接计数法和间接计数法包含哪些具体的方法?并从这些方法的实用性、优点、局限性三个方面加以具体分析和比较。
3. 察氏培养基的组成为:蔗糖:30克, 磷酸氢二钾:1.0克,硝酸钠:2克,硫酸镁0.5克,氯化钾:0.5克,硫酸亚铁:0.01克,蒸馏水:1000ml.请回答:(1) 该培养基的C源、N源各是什么物质?(2) 除C源和N源外的其它物质起什么作用?(3) 该培养基为什么不加生长因子?4. 为了获得纤维素水解酶产生菌,请问:(1)应取什么环境条件下的样品分离,最有可能获得产该酶的菌株?若样品中所需的菌很少,应采取什么措施?请写明分离流程。