微生物学
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
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。
《微生物学》PPT课件
营养类型
根据微生物对营养需求的不同，可分为自养型、 异养型和兼性营养型。
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微生物的生长曲线与测定方法
生长曲线
描述微生物在适宜条件下 生长繁殖的四个阶段，即 延迟期、对数期、稳定期 和衰亡期。
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测定方法
包括直接计数法（如显微 镜计数法、平板菌落计数 法）和间接测定法（如比 浊法、生理指标法等）。
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微生物与环境的相互作用关系
微生物通过代谢活动影响环境，如分解有机物、 转化无机物等
环境因素如温度、湿度、pH值等对微生物的生长 和代谢具有重要影响
微生物与环境之间存在着复杂的相互作用关系， 既有互利共生也有竞争关系
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微生物在环境保护中的应用
利用微生物处理污水和废气，降低污染物浓度
命名规则
采用双名法，即属名和种名，用斜体拉丁文表示，属名在前，种名在后。例如：Escherichia coli（大肠埃希氏菌 ）。
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微生物的鉴定方法与步骤
鉴定方法
表型鉴定（形态学、生理生化特征）、遗传学鉴定（基因型、DNA序列分析）、血清学鉴定（抗原抗 体反应）等。
鉴定步骤
采集样品、分离纯化、形态观察、生理生化试验、血清学试验、分子生物学试验等。
遗传物质传递
包括DNA复制、转录和翻译等过程 ，实现遗传信息的传递和表达。
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微生物的代谢与调 控
202代谢与呼吸作用
能量代谢途径
ATP合成机制
包括发酵、无氧呼吸和有氧呼吸等， 不同微生物采用不同的代谢途径获取 能量。
微生物通过底物水平磷酸化和氧化磷 酸化两种方式合成ATP，为细胞提供 能量。
医学微生物学
医学微⽣物学绪论⼀、名词解释1、微⽣物（microorganism）：是存在于⾃然界的⼀⼤群体型微⼩、结构简单、⾁眼直接看不见，必须借助光学显微镜或电⼦显微镜放⼤数百倍、数千倍，甚⾄数万倍才能观察到的微⼩⽣物。
2、病原微⽣物：少数微⽣物具有致病性，能引起⼈类和动、植物的病害，这些微⽣物称为病原微⽣物。
3、机会致病性微⽣物：有些微⽣物在正常情况下不致病，只有在抵抗⼒低下导致致病，这类微⽣物称为机会致病性微⽣物。
⼆、微⽣物的分类及特点按其⼤⼩、结构、组成等分为三类：1、⾮细胞型微⽣物是最⼩的⼀类微⽣物。
⽆典型的细胞结构，⽆产⽣能量的酶系统，只能在活细胞内⽣长增殖。
核酸类型为DNA或RNA。
如病毒。
2、原核细胞型微⽣物⽆核膜、核仁。
细胞器不完整，只有核糖体。
DNA和RNA同时存在。
细菌种类繁多，包括细菌、放线菌、⽀原体、⾐原体、⽴克次体、螺旋体。
3、真核细胞型微⽣物细胞分化程度⾼，有核膜和核仁。
细胞器完整。
如真菌。
三、微⽣物与⼈类的关系绝⼤数微⽣物对⼈类和动、植物是有益的，⽽且有些是必需的。
只有少数微⽣物引起⼈类和动、植物的病害。
第⼀章细菌的形态与结构⼀、名词解释1、中介体（mesosome）:细菌部分细胞膜内陷、折叠、卷曲形成的囊状物，称为中介体。
2、质粒（plasmid）质粒是染⾊体外的物质，存在于细胞质中。
为闭合双链环状DNA，带有遗传信息，控制细菌某些特定的遗传性状。
3、芽孢（spore）：某些细菌在⼀定的条件范围下，胞质脱⽔浓缩，在菌体内形成⼀个圆形或卵圆形⼩体，是细菌的休眠形式，称为芽孢。
功能：对热⼒、⼲燥、辐射、化学消毒剂等理化因素均有强⼤的抵抗⼒。
表现为：○1芽孢含⽔较少，蛋⽩质不易受热变性；○2芽孢具有多层致密的厚膜，理化因素不易渗⼊；芽孢的核⼼和⽪质中含有吡啶⼆羧酸，其与钙结合⽣成盐能提⾼芽孢中各种酶的热稳定性。
4、荚膜（capsule）：某些细菌在细胞壁外包绕⼀层粘液性物质，厚度⼤于等于0.2微⽶，边界明显者称为荚膜。
微生物学知识点
微生物学知识点微生物学知识点协议一、微生物的定义与分类1、微生物的定义微生物是指肉眼难以看清，需要借助显微镜才能观察到的微小生物。
包括细菌、真菌、病毒、原生生物和某些藻类等。
2、微生物的分类原核微生物：细菌、放线菌、蓝细菌等。
真核微生物：真菌（酵母菌、霉菌）、原生生物（草履虫、变形虫）等。
非细胞型微生物：病毒、类病毒、朊病毒等。
二、微生物的特点1、体积小，面积大微生物个体微小，但其比表面积大，有利于物质交换和代谢活动。
2、吸收多，转化快微生物能迅速吸收营养物质，并在短时间内完成代谢和生长繁殖。
3、生长旺，繁殖快大多数微生物在适宜条件下能快速生长和繁殖，数量呈指数增长。
4、适应强，易变异微生物能适应各种环境条件，且容易发生遗传变异，产生新的性状。
5、分布广，种类多微生物在自然界中无处不在，其种类繁多，估计有数百万种以上。
三、微生物的营养1、营养物质碳源：提供微生物生长所需的碳元素，如糖类、有机酸等。
氮源：提供氮元素，如铵盐、硝酸盐、蛋白质等。
无机盐：包括钾、钠、钙、镁、铁、锰等元素。
生长因子：维生素、氨基酸、嘌呤、嘧啶等。
水：作为溶剂和生化反应的介质。
2、营养类型光能自养型：利用光能将二氧化碳转化为有机物，如蓝细菌。
光能异养型：利用光能和有机物作为碳源，如红螺菌。
化能自养型：通过氧化无机物获取能量，将二氧化碳转化为有机物，如硝化细菌。
化能异养型：利用有机物作为能源和碳源，大多数微生物属于此类。
四、微生物的生长1、生长曲线迟缓期：微生物适应新环境，代谢缓慢，细胞数量基本不变。
对数期：细胞快速分裂繁殖，生长速率最大，代谢旺盛。
稳定期：细胞生长速率与死亡速率相等，活菌数达到最高水平，代谢产物大量积累。
衰亡期：细胞死亡速率大于生长速率，活菌数逐渐减少。
2、影响生长的因素温度：每种微生物都有其适宜的生长温度范围，分为最低生长温度、最适生长温度和最高生长温度。
pH 值：不同微生物对 pH 值的要求不同，大多数细菌在中性或微碱性环境中生长良好。
微生物学课件ppt完整版
分为内源性感染（由体内正常菌 群引起的感染）和外源性感染（ 由外界环境中的微生物引起的感
染）。
感染类型
局部感染局限于某一部位，而全 身感染则涉及多个器官和系统。
局部感染与全身感染
在医院等医疗机构内获得的感染 ，多由耐药菌引起，治疗难度较 大。
微生物感染的预防与治疗
预防措施
包括个人卫生、环境卫生、疫苗接种等，以 降低感染风险。
无菌操作
进行微生物实验时，要保 持无菌操作环境，避免杂 菌污染。
实验记录
详细记录实验过程和结果 ，包括培养基的配制、接 种方法、培养条件、观察 结果等。
实验后处理
实验结束后，要对实验器 材进行清洗和消毒处理， 保持实验室的整洁和卫生 。
2023
REPORTING
THANKS
感谢观看
食品工业
利用微生物发酵技术生产酒类、面 包、酸奶等食品。
03
02
农业应用
利用微生物制剂防治植物病害、促 进作物生长等。
生物能源
利用微生物发酵产生沼气、生物柴 油等可再生能源。
04
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PART 05
微生物的免疫与感染
REPORTING
微生物的免疫机制与特点
先天性免疫
通过遗传获得的非特异性免疫，包括皮肤、黏膜 屏障、吞噬细胞等。
病原学检查
通过直接涂片镜检、分离培养等方法确定病 原微生物种类。
免疫学检查
利用抗原抗体反应等免疫学原理检测病原微 生物及其产物。
2023
PART 06
微生物学实验技术与方法
REPORTING
微生物学实验室常用设备与器材
培养箱
提供适宜的温度和湿度条件， 用于培养微生物。
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山东轻工业学院
2004 年攻读硕士学位研究生入学考试试题
（答案一律写在答题纸上，答在试题上无效，试题附在答卷内交回）
考 试 科 目：微生物学
试题适用专业：发酵工程/食品科学 A卷共 3页
一、名词解释（每小题 3 分，共 30 分）
1、芽孢
2、噬菌斑
3、原生质体融合
4、 拮抗
5、巴斯德消毒法
6、移码突变
7、一步生长曲线
8、类毒素
9、加富性选择培养基 10、Ames试验
二、填空（每空 1 分，共 35 分）
1、科赫的重要业绩之一是建立了研究微生物的一系列重要方法，尤其在（1）方面。
2、细菌的繁殖主要以（2）方式进行；酵母菌的无性繁殖包括（3）和（4） ；放线菌 的繁殖常以（5）方式进行，在液体培养基内也可以（6）方式进行。
3、表型延迟现象产生的机制有两种（7） 、 （8） 。
4、大肠杆菌T4 噬菌体的结构由（9） 、 （10） 、 （11）三部分组成。
5、按培养基的物理状态划分，生产实践中用到的绝大多数发酵培养基属于（12） 。
6、消毒剂煤酚皂液即（13）的混合液。
7、吲哚试验用于证明微生物是否具有（14）酶。
8、 （15） 、 （16） 、 （17）是证明基因突变不对应性的三个经典实验。
9、相同温度下，湿热灭菌比干热灭菌更有效，是由于（18） 、 （19） 、 （20） 。
10、制取酵母菌的原生质体用（21）酶脱壁，而制取金黄色葡萄球菌的原生质体， 则用（22）酶脱壁。
11、酵母菌生活史的三种类型是（23） 、 （24） 、 （25） 。
12、一般来说， （26）、（27）、（28）和（29）是异养微生物的良好碳源。
13、若以取得死或活的有机物作为营养物质划分，可将微生物的营养类型分为（30）、
（31）型。
14、用普通光学显微镜观察染色的细菌形态时，要使显微镜视野获得最佳的照明光
（32）、（33）、（34） 。
线，可通过调节以下显微镜结构来实现：
15、青霉素的抑菌机制是（35） 。
三、是非题（正确的划“√”，错误的划“×”，每题 1 分，共 15 分）
1、细菌的芽孢和营养细胞中都存在DPA。
2、菌种衰退主要是由培养或菌种保藏条件引起的。
3、分子氧对专性厌氧微生物的致死作用是因为这些微生物内缺乏过氧化氢酶。
4、噬菌体的RNA必须利用寄主的蛋白质合成体系翻译，因此只能在寄主体内繁殖。
5、E.coli K12(l )表示一株带有l 前噬菌体（Prophage）的大肠杆菌 K12溶源菌株。
6、因为不具有吸收营养物质的功能，所以，将根霉的根称为“假根”。
7、细菌细胞的荚膜与菌体抗原（O－抗原）有关。
8、 大肠杆菌属低等原核生物，所以其遗传物质只是一条松散的环状双链 DNA，不 存在DNA高级结构。
9、抗噬菌体菌株的获得，必须有噬菌体的存在，如去掉噬菌体，抗性亦即消失。
10、营养物质跨膜的主动运输必须依靠载体和能量，而促进扩散不需要载体和能量。
11、发酵的作用是专性厌氧微生物取得能量的唯一方式。
12、细菌进行细胞呼吸的主要部位是在线粒体内膜形成的嵴上。
13、在自然条件下，某些病毒DNA侵染宿主细胞后，产生病毒后代的现象称为转染。
14、固氮酶对氧极其敏感，所以固氮微生物均为专性厌氧菌。
15、GC％相同的微生物在分类上一定属于同种。
四、将下列微生物的学名或属名翻译成中文（每个 1.5 分，共 9 分）
1、Lactobacillus acidophilus
2、 Bacillus subtilis
3、 Vibrio cholerae
4、Shigella
5、 Streptococcus pneumoniae
6、 Aspergillus flavus
五、问答题（共 61 分）
1、以EMB（伊红美蓝乳糖琼脂培养基）为例，分析鉴别培养基的作用原理。
（7分）
2、细菌生长曲线分哪几个时期？各时期有何特征及在工业发酵中的应用。
（7分）
3、发酵工业为何常遭噬菌体的危害？如何检验、预防和治理它？（8分）
4、“拴菌”试验是如何证明细菌鞭毛运动机制的？（5分）
5、细菌的菌落有何特点？试分析细菌的细胞形态与菌落形态间的相关性。
（7分）
6、试述高压蒸汽灭菌的原理及影响灭菌效果的因素。
（7分）
7、为什么有些突变菌株对末端代谢产物的结构类似物具有抗性？试举例说明这些菌 株对工业菌种选育的重要性。
（10分）
8、为什么要选用高丝氨酸营养缺陷型作为赖氨酸生产菌株？（10分）。