微生物考试重点

去年微生物重点

1、分类学：

（1）进化树；

（2）以前分类和现代分类差别

2、生态学：

（1）结构和信息的传递与交流；结构和功能；

（2）肠道生态学的安全性；

（3）极端生态环境：从分子机制上解释微生物怎么存活，机制上总结归纳，从角度上分析；（4）环境样品中怎么样认识它，微生物的结构（复杂体系中）；

（5）结构特征反应生态学效应。

3、代谢：

（1）代谢网络；

（2）NRPS模型：核糖体和非核糖体的形成机制；

（2）细胞的生理过程来考虑，代谢网络对微生物的影响。

4、生理学：

（1）微生物的发育，细菌的分裂（关键事件）；

（2）菌丝发育：内因子的影响；

（3）异核体和单孢子形成关系；

（4）孢子形成机制；

（5）表型联现象；

5、发酵过程控制：

（1）哪些因素对过程产生影响：泡沫，溶氧，染菌等；

（2）应用微生物的开发从哪些方面考虑。

一、分类学：

（1）进化树；

微生物的进化是指微生物与其生存环境相互作用过程中，其遗传系统随时间发生一系列不可逆的改变，在大多数情况下，导致微生物表型改变和对生存环境的相对适应。

系统发育是指生物进化的历史。

生物进化测量指征

一、能标示生物进化的指征分子

二、作为进化标尺的生物大分子的选择原则

三、16S rRNA是最佳的生物进化的指征分子，16S rRNA被普遍公认为是一把好的谱系分析的“分子尺”

1、rRNA具有重要且恒定的生理功能。

2、在16S rRNA分子中，含有高度保守、中度保守序列区域和

高度变化的序列区域。

3、16S rRNA分子量大小适中，便于序列分析；

4、和真核生物中的18S rRNA同源

四. 16S rRNA序列的顺序和进化

微生物间16S rRNA序列变化量越大，亲缘关系越远。

进化树是由相互关联的分支线条做成的图形。进化树具有时空概念。分支线条代表着属或种等分类单位；分支末端代表着某种生活着的生物个体。树还有时间尺度，其分支长度代表着已经发生在两线条间的分子进化时间距离。进化树可以是有根树也可是无根树。

进化树在生物学中，用来表示物种之间的进化关系，又称“系统树”、“系谱树”。生物分类学家和进化论者根据各类生物间的亲缘关系的远近，把各类生物安置在有分枝的树状的图表上，简明地表示生物的进化历程和亲缘关系。在进化树上每个叶子结点代表一个物种，如果每一条边都被赋予一个适当的权值，那么两个叶子结点之间的最短距离就可以表示相应的两个物种之间的差异程度。从进化树中还可看出：生物进化有一个规律，都是从水生到陆生，从低等到高等，从简单到复杂。

（2）以前分类和现代分类差别

1、经典微生物分类鉴定手段

①形态学特征：形态学特征分为个体形态(细胞形状、大小、芽孢有无等)和群体形态（菌落形状、培养基中生长状态等）两个方面。

②生理生化特征：营养要求（能源、碳源、氮源、生长因子等）；酶（产酶种类和反应特性）；代谢产物（种类、产量等）；对药物敏感性；对O2的要求（好氧、厌氧或兼性）

③生态学特征：生长温度，酸碱度，嗜盐性，致病性，寄生、共生关系等

④血清学反应：用已知菌种或菌株制成抗血清，然后根据它们与待鉴定微生物是否发生特异性的血清学反应，来确定未知菌种或菌株。

⑤对噬菌体的敏感性

2、微生物分类鉴定中的现代方法

①DNA(G+C)mol%值的测定

DNA(G+C)mol%值是微生物(除少数以RNA为遗传物质的病毒)的一个基本遗传特征，对特定微生物来说，(G+C)mol%是恒定的

一般认为，种内菌株间(G+C)mol%相差不超过4%，属内菌株间相差不超过10%，相差低于2%时没有分类学意义

②DNA指纹技术

通常指那些以DNA为基础的分型方法，对微生物的种进行鉴别的技术。

（1）RFLP分析法：

最早的DNA分型方法是全细胞基因组限制性酶切片段分析。即提取全细胞基因组DNA，用限制性内切酶酶切后进行琼脂糖凝胶电泳分析限制性酶切片段长度多型性，缺点是DNA酶切片段往往较复杂，难以比较。

（2）LFRFA（low-frequency restriction fragment analysis）：

即选用专一识另6-8个碱基序列的限制酶内切，则DNA片段数量大大减少，称为低频限制性本科切片段分析。

（3）核酸分子印记（ribotyping）分析：

DNA酶切后电泳，然后转移到膜上与标记的rDNA探针进行杂交的一种方法。特点是简便快速。

（4）PCR技术：

应用：随机引物PCR分析、随机扩增的多型性DNA分析，DNA扩增指纹分析，DNA 扩增与限制性酶切分析相结合的扩增rDNA限制性酶切片段分析（ARDRA），扩增片段长度多型性分析AFLP。

③RNA同源性分析

（1）16S rRNA：

其所代表的信息量即能反映生物界的进化关系，又较容易进行操作，适用于各级分析单元，因此是目前进行系统和进化研究的最理想材料。主要有两种方法：一种是16S rRNA提纯后用反转录酶和保守引物进行测序；另一种是扩增16S rRNA基因的16S rDNA，然后与特定质粒连接进行克隆测序或用PCR产物直接测序。16S rDNA已成为研究细菌系统发育，建立发育分类系统的主要依据之一。

（2）构建进化树：

进化树是由相互关联的分支线条做成的图形。进化树具有时空概念。分支线条代表着属或种等分类单位；分支末端代表着某种生活着的生物个体。

（3）rDNA转录间隔区序列分析：

转录间隔区序列（Internally Transcribed Spacer SequencesmITSs）是指rRNA操纵子中位于16S rRNA和23S rRNA以及23S rRNA与5S rRNA之间的序列。不同间隔区所含tRNA 数目和类型不同，具有长度和序列上的多型性，而且较16S rDNA具有更强的变异性，因而可以作为菌种鉴定的一种分子指征。

（4）随机扩增的多型性DNA（ARDRA）：

用高保真的16S rRNA基因来研究生物体间进化关系。ARDRA与16S rDNA测序的不同之处在于16S rDNA的切割和片段在凝胶上的分离，可用于属内分类。

二、生态学：

（1）结构和信息的传递与交流；结构和功能；

微生物以群落的形式存在于各种环境中,发挥着重要的生态功能。微生物群落的种群结构组成决定其生态功能。例如:活性污泥的微生物群落的种群组成特征在很大程度上决定着废水处理的效果。用微生物处理、净化污水的过程，实际上就是在污水处理装置这一小型人工生态系统内，利于不同生理、生化功能微生物间的协同作用而进行的一种物质循环过程。当高BOD的污水进入污水处理系统后，其中的自然菌群在好氧条件下，根据污水这一“选择培养基”的性质和成分，随时间的推延，发生着有规律的群落演替，从而使污水中的有机物或毒物不断被降解、氧化、分解、转化或吸附、沉降，进而达到消除污染和降解、分层效果。

另外，对于自然水体的自净作用，除包含物理性的沉淀、扩散、稀释作用和化学性的氧化作用外，起关键作用的则是生物学和生物化学作用，例如好养性细菌对有机物的降解和分