微生物学第七章

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发酵-食品微生物学

2.无氧呼吸
某些厌氧和兼性厌氧微生物在无氧条件下进行无氧呼吸；无氧呼吸的最终电子受体不是氧，而是NO3-、NO2-、SO42-、
S2O32-、CO2等无机物，或延胡索酸（fumarate）等有机物。无氧呼吸也需要细胞色素等电子传递体，并在能量分级释放过
程中伴随有磷酸化作用，也能产生较多的能量用于生命活动。由于部分能量随电子转移传给最终电子受体，所以生成的能量
总反应式为：
3-磷酸-甘油醛
EMP
C6H12O6＋ADP＋Pi＋NADP＋＋NAD＋
途径
2CH3COCOOH＋ATP＋NADPH＋H＋＋NADH＋H＋
丙酮酸
丙酮酸
(4) 磷酸解酮酶途径
特征性酶是磷酸解酮酶，分为：磷酸戊糖解酮酶途径（PK途径）
（Phospho-pentose-ketolase pathway）磷酸己糖解酮酶途径（HK途径）
CO2 NH4+, NO2-, H2S, S (最初能源)
耗[H]产ATP
ATP
S，H 2，Fe 2+ （无机氢供体）
逆呼吸链传递耗ATP产[H]
ATP
[CH2O]
一些微生物通过氧化无机物获得能量，这类微生物就是好氧型的自养微生物。
1、氨的氧化：以 NH4+、NO2-为能源 NH4++3/2O2→NO2-+H2O+2H++⊿ NO2-+1/2O2 →NO3-+⊿
第七章微生物的能量与物质代谢
第一节微生物的产能代谢第二节微生物的耗能代谢第三节微生物的代谢调控与次级代谢
新陈代谢，简称代谢（metabolism）：是微生物细
胞与外界环境不断进行物质交换的过程，它是细胞内各种化学反应的总和。代谢包括两部分：

微生物第7章微生物遗传变异

裂解
过程：供体菌
正常噬菌体 + 完全缺陷噬菌体
少量裂解物 + 大量受体菌遗传稳定的转导子
2020/1/15
完全普遍转导
2020/1/15
感染复数（m.o.i，multiplicity of infection）:
一、原核微生物的基因重组
• 基因重组的方式
– 转化 – 转导 – 接合 – 原生质体融合
2020/1/15
（一）转化（transformation）
1、转化及其发现：
R型活菌+S型死菌→ →S型活菌 ➢定义：受体菌自然或在人工技术作用下直接摄取来自供体菌的游离DNA片段，并把它整合到自己的基因组中，而获得部分新的遗传性状的基因转移过程，称为转化。转化后的的受体菌称为转化子（transformant）。 ➢有关名词：
2020/1/15
2020/1/15
（二）噬菌体感染实验 • 创立人：美国人Hershey AND Chase于
1952年 • 研究对象：噬菌体
2020/1/15
（三）植物病毒的重建实验 • 创立人：Conrat AND Singer于1956年创立 • 研究对象：TMV AND HRV • 过程：将两病毒的RNA和蛋白质外壳分别抽取出来并
（一）遗传物质在7个水平上的形式 1、细胞水平 2、细胞核水平 3、染色体水平 4、核酸水平 5、基因水平 6、密码子水平 2020/1/175 、核苷酸水平
（二）微生物基因组结构的特点
1、原核生物（细菌、古生菌）的基因组
1）染色体为双链环状的DNA分子（单倍体）； 2）基因组上遗传信息具有连续性；基因数基本接近由它的基因组大小所估计的基因数一般不含内含子，遗传信息是连续的而不是中断的。 3）功能相关的结构基因组成操纵子结构； 4）结构基因的单拷贝及rRNA基因的多拷贝； 5）基因组的重复序列少而短；个别细菌(鼠伤寒沙门氏菌和犬螺杆菌)和古生菌的rRNA和tRNA 中也发现有内含子或间插序列

第七章微生物的次级代谢及其调节

第七章微生物的次级代谢及其调节授课内容：第一节次级代谢与次级代谢产物第二节次级代谢产物的生物合成第三节次级代谢的特点第四节次级代谢的生理功能第七章微生物的次级代谢第一节次级代谢与次级代谢产物一、次级代谢的概念微生物在一定的生长时期（一般是稳定生长期），以初级代谢产物为前体，合成一些对微生物的生命活动没有明确功能的物质过程。

是某些微生物为了避免在代谢过程中某种代谢产物的积累造成的不利作用而产生的一类有利于生存的代谢类型。

这一过程的产物称为次级代谢产物。

也有把初级代谢产物的非生理量的积累，看成是次级代谢产物，例如微生物发酵产生的维生素、柠檬酸、谷氨酸等。

二、次级代谢产物的类型（一）根据产物的作用分类根据次级代谢产物的作用可以分为抗生素、激素、生物碱、毒素及维生素等类型。

1、抗生素：这是微生物、植物和动物所产生的，具有在低浓度下有选择地抑制或杀灭其他微生物或肿瘤细胞的功能的一类次级产物。

目前从自然界发现和分离的抗生素已有5000种；通过化学结构的改造，共制备了约3万余种半合成抗生素。

青霉素、链霉素、四环素类、红霉素、新生霉素、多粘霉素、利福平、放线菌素（更生霉素）、博莱霉素（争光霉素）等达数百种抗生素已进行工业生产。

以青霉素类、头孢菌素类、四环素类、氨基糖苷类及大环内酯类最常用。

2、激素：微生物产生的一些可以刺激动、植物生长或性器官发育的一类次级物质。

例如赤霉菌产生的赤霉素。

3、维生素：作为次生物质，是指在特定条件下，微生物产生的远远超过自身需要量的那些维生素，例如丙酸细菌产生维生素B；分枝杆菌产生吡哆素和烟酰胺；假单胞菌产生生物素；12以及霉菌产生的核黄素和β-胡萝卜素等。

4、生物碱：大部分生物碱是由植物产生的碱性含氮有机物。

麦角菌可以产生麦角菌生物碱。

5、色素：是一类本身具有颜色并能使其他物质着色的高分子有机物质。

不少微生物在代谢过程中产生各种有色的产物。

例如由黏质赛氏杆菌产生灵菌红素，在细胞内积累，使菌落呈红色。

微生物学课件第七章微生物的遗传变异和育种第五节菌种的衰退、复壮和保藏

第五节菌种的衰退、复壮和保藏
性状稳定的菌种
生产或科研正常进行的前提：这是微生物学工作最重要的基本要求
一、菌种的衰退与复壮
微生物的突变率10－10～10－5
正变体（plus mutant）负变体（minus mutant）
（一）衰退的防止
1. 定义
衰退（degeneration）是指由于自发突
）
精细
2. 通过宿主体复壮
针对病原菌
衰退的病原菌接种
活的 “选择性培养基
”
相应的昆虫或动、植物宿主体内
多次选择
从典型的病灶部分分离到恢复原始毒力的复壮菌株
3. 淘汰已衰退的个体
S. microflavus“5406”农用抗生菌的分生孢子，采用－30 ～－10℃的低温处理5～7 d，退化的个体死亡，留下的10％～20％个体是未退化的。
（3）介质减少冷冻对细胞损伤的机制
作用机理：0.5 mol／L左右的甘油或二甲亚砜（dimethylsulfoxide, DMSO）可透入细胞，并通过降低强烈的脱水作用而保护细胞；
作用机理：大分子物质如海藻糖、脱脂牛奶、血清白蛋白、糊精或聚乙烯吡咯烷酮（polyvinylpyrrolidone, PVP）虽不能透入细胞，但可能是通过与细胞表面结合的方式而防止细胞膜受冻伤。
杂菌污染
造成生产性能下降
饰变
4. 衰退的防止
（1）选育生产性能稳定的菌株作为生产菌株（2）控制传代次数（3）创造良好的培养条件（4）利用不易衰退的细胞传代（5）采用有效的菌种保藏方法
（1）选育生产性能稳定的菌株作为生产菌株经诱变等处理后的菌种要连续
传代、分离纯化，防止分离回复。
（2）控制传代次数尽量避免不必要的移种和传代，

医学微生物学第7章 MHC作业及参考答案

第7章主要组织相容性复合体及其编码抗原系统一.名词解释：1.主要组织相容性复合体（major histocompatibility complex, MHC)2. MHC限制性（MHC restriction)二. 单选题1.人类HLA-I类抗原α链编码基因的染色体定位是（）A.第15号B.第6号C.第9号D.第2号E.第8号2.TNF的编码基因位于（）A.HLA-I区B.HLA-B区C.HLA-II区D.HLA-III区E.HLA-DR区3.对人而言，HLA抗原是（）A.异种抗原B.改变的自身抗原C.同种异型抗原D.隐蔽抗原E.异嗜性抗原4.HLA-I 类分子的主要功能是（）A.向TH细胞提呈外源性抗原肽B.向CTL细胞提呈外源性抗原肽C.向TH细胞提呈外源性抗原肽D.向CTL细胞提呈内源性抗原肽E.向B细胞提呈外源性抗原肽5.与TH细胞表面CD4 分子结合的部位是（）A.MHC-I类分子的β链B.MHC-II类分子α1β1区C.MHC-II类分子α2β2区D.MHC-I类分子α链α1α2区E.MHC-I类分子α3区6.肿瘤细胞表面（）A.HLA-1类抗原显著减少B.HLA-I类抗原显著增加C.HLA-II类抗原显著增加D.HLA-II类抗原显著增加E.HLA-I和II类抗原表达均降低7.多次接纳同一血液供体输血的病人发生的非溶血性输血反应与哪种抗体有关（）A.ABO血型抗体B.抗Ig抗体C.Rh血型抗体D.抗白细胞和血小板HLA抗体E.抗核抗体8.单倍型指的是（）A.在两条染色体的HLA等位基因的组合B.一条染色体上的基因组合C.两条染色体上的基因组合D.同一条染色体上HLA等位基因的组合E.决定一个个体HLA特异性的一串基因9.HLA基因复合体中等位基因数最多的是（）A.HLA-AB.HLA-BC.HLA-CD.HLA-DRE.HLA-DQ10.人主要组织相容性复合体(HLA)基因除哪一项外，其他全部特性都具有：A.位于第6对染色休B.性连锁C.共显性D.多态性E.以单倍型为一个单位遗传11.活化的T淋巴细胞表达哪类分子（）A.只表达MHC-Ⅱ类分子B.只表达MHC-Ⅰ类分子C.同时表达MHC-Ⅰ、MHC-Ⅱ类分子D.仅同时表达MHC-Ⅰ、MHC-Ⅲ类分子E.同时表达SIgM和SIgD分子12.下列哪一种细胞在正常情况下不表达HLA-Ⅱ类抗原（）A.胰岛β细胞B.朗格汉斯细胞C.B细胞D.树突状细胞E.巨噬细胞13.HLA-Ⅱ类基因包括（）A.HLA-A基因B.HLA-A,B,C基因C.HLA-DR基因D.HLA-DR,DP,DQ基因E.C4、C2、Bf基因14.根据HLA复合体的单倍型遗传方式，兄弟和姐妹之间有一个单体型相同的概率是（）A.10%B.25%C.50%D.75%E.100%15.根据HLA单体型的遗传规律，同胞之间两个单体型完全相同的概率是（）A.10%B.25%C.50%D.75%E.100%16.关于HLA-Ⅰ类分子的叙述正确的是（）A.表达于专职APC细胞表面B.表达限于淋巴细胞和单核细胞C.以β2微球蛋白作为其结构D.其基因与免疫应答基因紧密连锁E.主要参于外源性抗原的提呈17.下列哪一种细胞不表达HLA-Ⅰ类抗原（）A.T淋巴细胞B.B淋巴细胞C.成熟红细胞D.上皮细胞E.中性粒细胞18.关于HLA-Ⅱ类分子的描述错误的是（）A.能与辅助受体CD8分子结合B.对Th细胞的活化起限制作用C.由染色体上HLA复合体编码D.由两条糖肽链借非共价键连接而成E.主要存在于抗原递呈细胞表面19.一般说,与外源性抗原递呈有关的分子是（）A.MHC-Ⅱ类分子B.MHC-Ⅰ类分子C.MHC-Ⅲ类分子D.CD1分子E.黏附分子20.下列过程中，体现MHC的限制性的是（）A.巨噬细胞吞噬B.ADCCC.B细胞识别外来抗原D.Tc细胞杀伤E.NK细胞杀伤三.多项选择题：1. HLA分子的生物学功能包括（）A.参与T细胞在胸腺的分化和发育B.MHC限制性C.抗原的加工处理和提呈D.引起排斥反应E.约束免疫细胞间作用2.根据HLA的单体型遗传方式，在器官移植供者的选择、法医的亲子鉴定中应用，机制是（）A.HLA单体型一个来自父方，一个来自母方B.同胞之间两个单体型完全相同或完全不同的机率各占25%C.孪生兄弟的HLA两个单体型完全相同D.亲代与子代之间必然有一个单体型相同E.同胞之间一个单体型相同或不相同机率各为50%3.关于HLA-I类分子的叙述，错误的是（）A.将内源性抗原提呈给CD8T+细胞B.参与外源性抗原的加工C.参与T细胞在胸腺的发育D.编码的基因均为HLA基因E.由两条的重链和两条轻链构成4.HLA-II类分子抗原肽结合区具有的特征是（）A.引起器官移植排斥反应B.能与外源性抗原肽复合物形式被TH细胞识别C.可结合内源性抗原肽 D.决定HLA-II类分子的多态性 E.是同种异型抗原决定簇的存在部位5.不表达HLA-I类抗原的细胞有（）A.网织红细胞B.胎盘滋养层细胞C.淋巴细胞D.神经细胞E.成熟红细胞6.HLA具有高度多态性的遗传基础是（）A.HLA复合体多基因性B.HLA基因共显性表达C.HLA复合体复等位基因D.HLA复合体单倍型遗传E.HLA复合体连锁不平衡7.HLA-II类分子Ig样区所具备的特征是（）A.α2和β2功能区组成B.结合Tc表面CD8 分子C.氨基酸序列高度保守D.与Ig恒定区有同源性E.α3 和β2M组成8.HLA-II类分子表达异常可见于（）A.肿瘤细胞B.Graves 病人甲状腺上皮细胞C.病毒感染细胞D.原发性胆管肝硬化患者的胆管上皮细胞E.I型糖尿病患者的胰岛β细胞9.MHC的生物学意义在于（）A.可用于亲子鉴定B.利于机体识别自己和非己C.赋予机体对环境改变抵抗的能力D.器官移植选择供者必须进行组织配型E.利于限制不同亚群T 细胞的抗原识别10. MHC限制性表现在：A.ADCC反应B.B细胞对TD抗原的应答C.CD8+T细胞杀伤靶细胞D.T细胞对抗原识别过程E.B细胞与TH细胞的相互作用11.MHC I类,Ⅱ类蛋白质具有如下共性：A.它们均在所有的有核细胞上表达B.它们均制约T细胞应答C.它们均在细胞上呈共显性表达D.它们都是完整的膜蛋白E.它们均具有遗传多态性12. 父母的HLA分型分别是A9A2B6B9和A3A5B10B7，子女的基因型可能是：A.A9A3B6B10B.A3A2B10B9C.A2A3B9B6D.A5A3B7B6E.A9A5B6B713.HLA-A，HLA-B，HLA-C抗原具有哪些特性？A.分布于体内大多数有核细胞上B.在排斥反应中被宿主淋巴细胞识别C.在细胞介导的细胞溶解作用中参与MHC限制作用D.由一条α链及非共价结合的β2微球蛋白所组成E.也能分布于体液中14.参与外源性抗原加工，处理和递呈的MHC基因产物有那些?A.MHCⅡ类分子B.CLIP链(恒定链)C.低分子量多肽(LMP)D.抗原多肽转运蛋白(TAP)E.HSP（热休克蛋白）15. MHC-Ⅱ类分子的主要作用有：A.诱导免疫应答的移植抗原B.B细胞提呈抗原所需的自身成分C.供CTL(CD8+)细胞识别的靶细胞标志D.供TH细胞识别的自身成分E.限制TC与病毒感染的靶细胞间的作用四.B型选择题A.HLA-A、HLA-B、HLA-C基因B. HLA-E、HLA-F、HLA-G基因C.C2、C4、Bf基因D. HLA-DP、HLA-DQ、HLA-DR基因E.HLA-DM、HLA-DO基因1.编码HLA-I类分子（）2.编码HLA-II类分子（）A.HLA-B27B.HLA-DR2C.HLA-DR3D.HLA-DR4E.HLA-DR53.与人类强直性脊柱炎相关联的是（）4.与寻常天疱疮相关联的是（）5.与乳糜泻相关联的是（）A.成熟红细胞B.胰岛β细胞C.CTLD.神经细胞E.活化T细胞6.不表达HLA-Ⅰ类分子的细胞是（）7.表达MHC-Ⅰ和MHC-Ⅱ类分子的细胞是（）8.异常表达MHC-Ⅱ类分子的细胞是（）A.TAP基因B.HLA-DR基因C.HLA-E基因D.HLA-A基因E.HLA-III基因区9.非经典HLA-I类基因（）10.编码补体成分的基因位于（）11.与内源性抗原肽转运相关的基因是（）A.HLA-Ⅰ类分子轻链β2mB.HLA-I类分子α1和α2结构域C.HLA-Ⅱ类分子α1和β1结构域D.HLA-Ⅰ类分子α3结构域E.HLA-Ⅱ类分子α2和β2结构域12.与T细胞表面CD8分子结合的部位是（）13.与T细胞表面CD4分子结合的部位是（）14.结合加工的内源性抗原肽的部位是（）15.不是HLA基因编码的产物是（）五.问答题：1.试述MHC分子在免疫应答调控中的作用？2.为什么人类有核细胞大多数都会表达拥有MHC-I类分子？3. 37岁的张先生，有个12岁的儿子小庆。

第7章微生物的生长(简)

连续培养原理
原理：当微生物在单批培养方式下生长达到对数期后期时，一方面以一定的速度流进新鲜培养基并搅拌，另一方面以溢流
方式流出培养液，使培养物达到动态平衡，其中的微生物就能长期保持对数期的平衡生长状态和稳定的生长速率。
连续流入新鲜培养液
单批培养恒浊法恒化法
lg细胞数（个/ml）
连续培养
单批培养
④衰亡期(decline phase) 细菌死亡率逐渐增加，群体中活菌数目急剧下降，出现了“负生长”。其中有一段时间，活菌数呈几何级数下降，故有人称之为“对数死亡阶段”。这一阶段的细胞，有的开始自溶，产生或释放出一些产物，如氨基酸、转化酶、外肽酶或抗生素等。菌体细胞也呈现多种形态，有时产生畸形，细胞大小悬殊，有的细胞内多液泡，革兰氏染色反应的阳性菌变成阴性反应等。
小液滴法：将经过适当稀释后的样品制成小液滴，在显微镜下选取只含一个细胞的液滴来进行纯培养物的分离。
第一节微生物生长的测定
在微生物学情况进行测定
1、培养平板计数法 2、膜过滤培养法 3、显微镜直接计数法
三. 以生物量为指标测定微生物的生长
认识延迟期的特点及原因对实践的指导意义：
◆在发酵工业上需设法尽量缩短延迟期；采取的缩短lag phase 的措施有： ①增加接种量；（群体优势----适应性增强） ②采用对数生长期的健壮菌种；
③调整培养基的成分，在种子基中加入发酵培养基的某些成分。 ④选用繁殖快的菌种
◆在食品工业上，尽量在此期进行消毒或灭菌
抑制大多数其它微生物的生长，使待分离的微生物生长更快, 数量上升直接挑取待分离的微生物的菌落获得纯培养。＊利用选择培养基进行直接分离＊富集培养
利用选择培养基分离

第七章微生物的生长繁殖

平板划线分离法
稀释倒平板法
单孢子或单细胞分离法
利用选择性培养基分离法
（一）平板划线分离法
用接种环以无菌操作沾取少许待分离的材料，
在无菌平板表面进行平行划线、扇形划线或其
他形式的连续划线，微生物细胞数量将随着划
线次数的增加而减少，并逐步分散开来，如果
划线适宜的话，微生物能一一分散，经培养后，
① 生长速率常数等于零 ② 细胞形态变大或增长 ③ 细胞内RNA尤其是rRNA含量增高，原生质呈嗜碱性
④ 合成代谢活跃
⑤ 对外界不良条件反应敏感
影响停滞期长短的因素
接种菌龄：接种龄即“种子” 的群体生长年龄，亦即它处在生长曲线上的哪一个阶段。实验证明，如果以对数期接种龄的“种子”接种，则子代培养物的停滞期就短。接种量：接种量的大小明显影响停滞期的长短。（基数大）
待测菌液与等体积血液混匀涂片；血液中红细胞数已知；显微镜下观察菌液细胞与红细胞的比例；计算：
每毫升菌液的含菌数可通过已知红细胞浓度和菌液细胞与红
细胞的比例计算得知。
细胞的自动计数
电子计数器的工作原理是测定小孔中液体的电阻变化，小孔仅能通过一个细胞，当一个细胞通过这个小孔时，电阻明显增加，形成一个脉冲，自动记录在电子记录装置上。该法测定结果较准确，但它只识别颗粒大小，而不能区分是否为细菌。因此，要求菌悬液中不含任何碎片。
其群体的规模成正相关。
样品中微生物数量多或生长旺盛，这些指标愈明显，因此可
以借助特定的仪器设备来测定相应的指标。
第二节微生物的生长曲线
一、细菌的生长曲线
将少量菌种接种在适当的液体培养基中培养，隔一定时间取样，计算菌数，以菌数的对数为纵坐标，生长时间为横坐标作图，所得的曲线即为细菌的生长曲线。典型生长曲线延滞期(适应期)、对数期、稳定期、衰亡期。

《微生物学》题库第七章微生物的生长及其控制

《微生物学》题库第七章微生物的生长及其控制第一部分微生物生长部分一、单项选择题1、菌株的定义应该是（）。

A.具有相似特性的细胞群体B.具有有限的地理分布的微生物群体C.从一单独的细胞衍生出来的细胞群体D.与种（species）一样定义2、微生物的干重一般为其湿重的（）。

A.5%～10%B.20%～25%C.25%以上D.10%～20%3、用于总活菌计数的方法是（）A.浊度计比浊法B.血球板计数法C.平板菌落计数法D.显微镜直接计数法4、下列不属于微生物直接计数法特点的是（）A.必须利用显微镜计数B.可以区分活菌与死菌C.不能区分活菌与死菌D.计数室都是400小格组成5、一个细菌每10分钟繁殖一代，经1小时将会有多少个细菌（）A.64B.32C.9D.16、代时是指（）。

A.从对数期结束到稳定期开始的间隔时间B.培养物从接种到开始生长所需要的时间C.培养物的生长时间D.细胞分裂繁殖一代所需要的时间7、微生物分批培养时，下列符合延迟期的特点是（）。

A.微生物的代谢机能非常不活跃B.菌体体积增大C.菌体体积不变D.菌体体积减小。

8、制备原生质体，选择适宜的菌龄期为（）A.迟缓期B.对数期C.稳定期D.死亡期。

9、下述那个时期细菌群体倍增时间最快（）A.稳定期B.衰亡期C.对数期D.延滞期10、细菌芽孢产生于（）A.对数生长期B.衰亡期C.稳定期前期D.稳定期后期正确答案：D11、处于（）的微生物，死亡数肯定大于新生数。

A.适应期B.对数期C.稳定期D.衰亡期12、指数期细菌的特点是（）A.细胞以指数速度死亡B.细胞准备开始分裂C.细胞以最快速度进行分裂D.细胞死亡数和分裂数相同13、细菌最适生长温度是（）℃A.35-40B.10-20C.20-30D.30-3514、真菌最适生长温度是（）℃A.35-40B.10-20C.20-30D.30-3515、微生物生长繁殖的最高温度是（）。

A.最高生长温度B.最适生长温度C.致死温度D.无法判断16、下面关于微生物最适生长温度判断，正确的是（）A.微生物群体生长繁殖速度最快的温度B.发酵的最适温度C.积累某一代谢产物的最适温度D.无法判断17、将土壤接种在含放射性碳的葡萄糖培养基中，5天后检查，下列那种情况证明土壤中有生命（）。

微生物第七章

•
微生某些厌氧和兼性厌氧微生物在无氧条件下进行无氧呼吸。无氧呼吸的最终电子受体不是氧，而是像物 NO 的、NO 、SO 、CO 等这类外源受体。无氧呼吸也需要细胞色素等电子传递体，并在能量分级释营放过程中伴随有磷酸化作用，也能产生较多的能量养用于生命活动。但仅部分能量随电子转移传给最终和电子受体，所以生成的能量不如有氧呼吸产生的多。代谢
3.
微生第三阶段是通过三羧酸循环将第二阶段产物完物全降解生成CO2，并产生ATP、NADH及的 FADH2。营第二和第三阶段产生的ATP、NADH及 FADH2通过电子传递链被氧化，可产生大量的养 ATP。和代谢
微生物的营养和代谢
•
•
微生合成代谢所利用的小分子物质源于分解代谢过程中物产生的中间产物或环境。在代谢过程中，微生物通过分解代谢产生化学能，的光合微生物还可将光能转换成化学能，这些能量用营于合成代谢、微生物的运动和运输，另有部分能量养以热或光的形式释放到环境中去。和代谢
• 产气杆菌在无氧条件下进行发酵葡萄糖时，除将一部
分丙酮酸按混合酸发酵的类型进行外，大部分丙酮酸
转变为3-羟基丁酮，再还原为2,3-丁二醇。称为丁二醇发酵。 • 3-羟基丁酮在碱性条件下易被氧化为二乙酰，可与精氨酸反应，形成红色化合物——V.P.试验。
鉴别肠道细菌的V.P.试验
鉴别原理
缩合脱羧
+
• 另一种是可溶性氢化酶，它能催化氢的氧化，而使NAD+还原的反应。所生成的NADH主要用于CO2的还原。
微生双歧发酵是两歧双歧杆菌(bifidobacterium bifidum)发酵葡物萄糖产生乳酸的一条途径。此反应中有两种磷酸酮糖酶参的加反应，即果糖-6-磷酸磷酸酮糖酶和木酮糖-5-磷酸磷酸酮营糖酶分别催化果糖-6-磷酸和木酮糖-5-磷酸裂解产生乙酰磷酸和丁糖-4-磷酸及甘油醛-3-磷酸和乙酰磷酸。养和代谢

微生物学[第七章病毒]山东大学期末考试知识点复习

第七章病毒一、要点提示1．病毒是一类结构极其简单、具有特殊的繁殖方式的绝对细胞内寄生物；是既具有化学大分子属性、又具有生物体基本特征，既具有细胞外的感染性颗粒形式、又具有细胞内的繁殖性基因形式的独特生物类群。

2．病毒的宿主范围是病毒能够感染并在其中复制的生物种类和组织细胞种类。

根据病毒的宿主范围，可将病毒分为原核生物病毒和真核生物病毒。

前者包括噬菌体、噬蓝(绿)藻体和支原体噬菌体等，后者包括植物病毒、真菌病毒、原生动物病毒、无脊椎动物病毒和脊椎动物病毒等。

3．病毒主要依据包括病毒形态、毒粒结构、基因组、复制、化学组成在内的毒粒性质，病毒的抗原性质及生物学性质进行分类；按照ICTV 1998年提出的病毒命名规则命名。

4．病毒的分离与纯化，包括病毒的物理颗粒计数和病毒的感染性测定的定量分析，以及依据病毒感染的宿主范围及表现、病毒的理化性质、病毒的血细胞凝集性质、病毒的免疫学性质以及分子生物学性质进行的病毒鉴定是病毒学研究的基本方法，其对于病毒学的研究与实践具有重要的意义。

5．病毒具有确定的形态结构和化学组成。

病毒的基本结构是核壳结构，即包围着病毒基因组核酸(DNA或RNA)的蛋白质壳体。

壳体的基本对称形式是螺旋对称和二十面体对称。

有的病毒的核壳外还覆盖由细胞膜衍生而来的脂蛋白膜即包膜。

毒粒的主要化学组成包括核酸、蛋白质、脂类和糖类等。

核酸是病毒的遗传物质，病毒的基因组核酸有dsDNA、ssDNA、dsRNA、ssRNA 4种基本类型，其中根据基因组核酸是线状还是环状，是单一分子还是分段，以及单链核酸的极性分成不同的种类。

构成毒粒的结构蛋白包括壳体蛋白、包膜蛋白和毒粒酶，它们各具有不同的功能。

6．病毒的繁殖是以复制方式进行。

病毒的复制周期大致可以分为连续的5个阶段：即吸附、侵入、脱壳、大分子合成和装配释放。

病毒表面蛋白特异地与细胞受体相互作用，导致病毒与细胞的结合，从而启动病毒的感染。

侵入是病毒感染的第二阶段，病毒能以核酸、或核壳、或毒粒等形式进入细胞，且不同病毒进入细胞的方式不同。

微生物学第七章微生物的代谢(共81张PPT)

特点：
a 、不经EMP途径和TCA循环而得到彻底氧化，无ATP生成，
b、产大量的NADPH+H+还原力； c、产各种不同长度的重要的中间物（5-磷酸核糖、4-磷酸-赤藓糖） d、单独HMP途径较少，一般与EMP途径同存
e、HMP途径是戊糖代谢的主要途径。
3）ED途径
——2-酮-3-脱氧-6-磷酸-葡萄糖酸裂解途径 1952年 Entner-Doudoroff ：嗜糖假单胞菌
过程：（4步反应） 1 葡萄糖 6-磷酸-葡萄糖
6-磷酸-葡糖酸
6-磷酸-葡萄糖-脱水酶
特点:
a、步骤简单 b、产能效率低：1 ATP
KDPG KDPG醛缩酶
3--磷酸--甘油醛 + 丙酮酸
c、关键中间产物 KDPG，特征酶：KDPG醛缩酶
细菌：铜绿、荧光假单胞菌,根瘤菌,固氮菌,农杆菌,运动发酵单胞菌等。
——严格厌氧菌进行的唯一能大规模生产的发酵产品。（丙酮、丁醇、乙醇混合物，其比例3：6：1） ——丙酮丁醇梭菌(Clostridium acetobutyricum)
2丙酮酸
2乙酰-CoA
缩合
乙酰-乙酰 CoA
（CoA转移酶）
丙酮 +CO2 丁醇
5）氨基酸的发酵产能（stickland反应）
发酵菌体：生孢梭菌、肉毒梭菌、斯氏梭菌、双酶梭环（TCA 循环支路）
乙酸
乙酰-CoA
（乙酰--CoA合成酶）
异柠檬酸
（异柠檬酸裂合酶）
苹果酸（苹果酸合成酶）琥珀酸 + 乙醛酸
Ii 丙酮酸、PEP等化合物固定CO2的方法 Iii 厌氧、兼性厌氧微生物获得TCA 中间产物方式
------通过TCA的逆过程

微生物学：第七章微生物的遗传和变异

第二节、微生物的突变
基因突变
染色体畸变
DNA损伤的修复
概念
突变：指遗传物质发生数量或结构变化的现象。变异：突变导致性状的改变叫变异。基因突变：指一个基因内部遗传物质结构或 DNA序列的任何变化，包括一对或少数几对的缺失、插入或置换，导致遗传性状的变化。基因型：指贮藏在遗传物质中的信息，即DNA 碱基序列。表型：指可观察或检测到的个体性状或特征，是特定的基因型在一定环境条件下的表现。
实验室里通过提取获得双链ＤＮＡ有转化能力，单链没有.
感受态
受体细胞能接受转化的生理状态称为感受态，只有处于感受态的细菌才能接受转化因子，从出现到消失约为４０分钟(对数期的中期)
感觉态出现原因
细菌失去部分细胞壁的结果细菌在细胞表面产生某种Ｅ引起
感受态的决定决定因素
细胞遗传性决定和菌龄有关环腺苷酸CAMP可提高1000 倍 Ca2+能促使细胞进入感受态
原理步骤
DNA只含P不含S
Pr 只含S不含P
1：用含同位素Ｓ35, P32的培养基培养大肠杆菌 2：让T2感染上述大肠杆菌使其打是S35P32标记
3：吸附
10分钟后搅动
离心
上清液沉淀
结果：上清液中含15%放射击性；沉淀中含85%放射性
植物病毒的重建实验
植物病毒蛋白质和RNA可以人为地分开, 同时又可把它们重新组合成具感染性的病毒.
喷入T1保温
6个平板共353个菌落
6个平板共28个菌落
影印培养试验
原始敏感菌种
无药培养基
含药培养基
基因突变机制
碱基的置换移码突变
染色体畸变
1 诱变的机制
(1)碱基的置换

第七章微生物的分类命名及鉴定.

其特点是随机的和非系统的。
2、数值分类法
又称表现型分类法。其原理是将多种分类依据如形态、着色性、有无鞭毛和芽孢、生化反应、营养需要及致病性等全部等同编号，并将全部数据输入计算机，进行运算和比较，从数字角度来计算细菌间的相似值，从而确定各种细菌间的亲缘关系。即将拟分类的细菌按其性状相似程度归类定位。其特点是采用多项分类依据。
菌株
是不同来源的某一种细菌的纯培养物。同一种细菌可以有许多菌株，其主要性状应完全相同，其次要性状可稍有差异。
(三) 细菌的分类方法
1、传统分类法
该方法是采用传统的双歧法进行分类，即主要依据形态特征，
其次是生理生化特征，然后在细菌的各种性状中，选择一项或数项被认为是最主要的基本性质，作为分类指征，在最高一级的分类等阶上将细菌分成若干类别；然后在这些类别中选择数项次要性状为指征，将细菌作次一等阶分类，依此类推，一直划分到种。
及蓝细菌、紫色光合细菌等。
(二) 细菌分类单元
细菌分类单位和动植物一样,也有纲、目、科、属、种，种是最基本的分类单元，其次是属。
属
是具有共性的若干种的组合，应与其他属有明显的差异。不同属之间的 16SrRnA序列有较大的差异，但尚未提出差异的量化标准。
种
是微生物学分类的最基本单元，种可认为是一群性质相似的菌株，它与其他菌株群体有明显差异。凡是16SrRNA序列同源性大于 97%的两株细菌即可确定为同一种。
形态学检查
病原学检查
血清学检查
报告鉴定结果
（二）细菌的分离与鉴定
1、病料的采集
正确采集病料是细菌分离鉴定的重要环节。采集病料时力求在濒死时或死后数小时内无菌或尽量减少杂菌污染进行采集。通常可根据所怀疑病的类型和特性来决定采取哪些器官或组织的病料。一般要求采取病原微生物含量多、病变明显的部位，同时易于采取，易于保存和运送。如果缺乏临诊资料，剖检时又难于分析诊断可能属何种病时，应比较全面地取材，例如血液、肝、脾、肺、肾、脑和淋巴结等，同时要注意带有病变的部分，如怀疑炭疽,则非必要时不准作尸体剖检。

第七章微生物的遗传变异和育种

活R菌+S菌无细胞抽提液——长出大量R菌和少量S 菌
以上实验说明：加热杀死的S型细菌细胞内可能存在一种转化物质，它能通过某种方式进入R型细胞并使R型细胞获得稳定的遗传性状，转变为S型细胞。
第7页，共93页。
1944年O.T.Avery、C.M.MacLeod和M.McCarty从热死S
型S. pneumoniae中提纯了可能作为转化因子的各种成分，并在离体条件下进行了转化试验：
第20页，共93页。
4、质粒在基因工程中的应用
质粒的优点：
（1）体积小，易分离和操作（2）环状，稳定（3）独立复制（4）拷贝数多（5）存在标记位点，易筛选
E. coli的pBR322质粒是一个常用的克隆载体
第21页，共93页。
5、质粒的分离与检定
提取所有胞内DNA后电镜观察；超速离心或琼脂糖凝胶电泳后观察；
F.Griffith，
研究对象：Streptococcus pneumoniae（肺炎链球菌）
S型菌株：有荚膜，菌落表面光滑，有致病性;
R型菌株：无荚膜，菌落表面粗糙，无致病性
第5页，共93页。
1928年，Griffith进行了以下几组实验：
（1）动物实验对小鼠注射活R菌或死S菌 ————小鼠存活对小鼠注射活S菌————————小鼠死亡对小鼠注射活R菌和热死S菌 ———小鼠死亡抽取心血分离
活的S菌
加热杀死的S型细菌里可能存在一种具有遗传转化能力的物质，它能通过某种方式进入R型细胞，使其获得S型的遗传特性
第6页，共93页。
（2）细菌培养实验
热死S菌———平皿—培—养不生长活 R 菌——平皿—培—养 —长出R菌热死S菌——+活—R—菌 —长出大量R菌和10-6SI菌

第七章_微生物的遗传变异和育种

第七章_微⽣物的遗传变异和育种本科⽣物技术、⽣物科学专业《微⽣物学》分章节试题库（命题⼈：曾松荣）第2章真核微⽣物的形态、构造和功能（10分）第7章微⽣物的遗传变异和育种（15分）第7章微⽣物的遗传变异和育种⼀、选择题1、将细菌作为实验材料⽤于遗传学⽅⾯研究的优点是。

A.⽣长速度快B.易得菌体C.细菌中有多种代谢类型D.所有以上特点2、细菌直接摄取外界游离的DNA⽚段发⽣变异称为。

A 转导B 转化C 接合D 转换3、诱变育种是指利⽤各种诱变剂处理微⽣物细胞，提⾼基因的随机，通过⼀定的筛选⽅法获得所需要的⾼产优质菌株。

A 重组频率B 融合频率C 突变频率D 调控频率4、抗药性质粒（R因⼦）在医学上很重要是因为它们。

A.可引起某些细菌性疾病B.携带对某些抗⽣素的特定抗性基因C.将⾮致病细菌转变为致病菌D.可以将真核细胞转变为癌细胞5、F+ F-杂交时，以下哪个表述是错误的？A.F-细胞转变为F+细胞B.F+细胞转变为F-细胞C.染⾊体基因不转移D.细胞与细胞间的接触是必须的6、以下突变中哪个很少有可能产⽣回复突复？A.点突变B.颠换C.转换D.染⾊体上三个碱基的缺失7、准性⽣殖。

A.通过减数分裂导致基因重组B.有可独⽴⽣活的异核体阶段C.可导致⾼频率的基因重组D.常见于⼦囊菌和担⼦菌中8、游离于各种微⽣物细胞质中的⼩DNA分⼦称作下列哪种结构？A、质体B、质粒C、类菌质体D、间体9、携带不同基因的F因⼦称为。

A、F-菌株B、F′菌株C、F+菌株D、Hfr菌株10、以噬菌体为媒介，把供体细胞的DNA⽚段带到受体细胞中，使后者获得前者的部分遗传性状的现象叫。

A、转化B、转导C、转换D、接合11、证明核酸是遗传变异物质基础的三个经典实验是。

A．转化、变量和涂布实验 B.转导、变量和影印培养实验C．彷徨、涂布和影印培养实验 D.噬菌体感染实验、病毒拆开重建实验以及转化实验12、在选育抗青霉素的菌株时，在培养基中必须加⼊青霉素，其作⽤是。

第七章微生物遗传—变异物质基础

②质粒是一种复制子（replicon），根据自我复制能力的不同，可把质粒复制的控制形式分为严紧型和松弛型两种，严紧型质粒的复制受细胞核控制，与染色体DNA复制相伴随,一般一个寄主细胞内只有少数几个（15）个拷贝；松弛型质粒的复制不受细胞核控制，在染色体DNA复制停止的情况下仍可以进行复制，在细胞内的数量可以达到10-200个或更多。
根癌土壤杆菌所含Ti质粒是引起双子叶植物冠瘿瘤的致病因子。
35
36
Ti质粒中的T-DNA可携带任何外源基因整合到植物基因组中，是植物基因工程中有效的克隆载体。
37
（5）代谢质粒（Metabolic plasmid）
质粒上携带有有利于微生物生存的基因，如能降解某些基质的酶，进行共生固氮，或产生抗生素（某些放线菌）等。
第七章微生物遗传
遗传：亲代与子代相似变异：亲代与子代、子代间不同个体不完全相同
遗传(inheritance)和变异(variation)是生命的最本质特性之一。
遗传型：生物的全部遗传因子所携带的遗传信息表型：具有一定遗传型的个体，在特定环境条件下通过生
长发育所表现出来的外表特征和内在特征的总和。
plasmid）毒性质粒（virulence plasmid）代谢质粒（Metabolic plasmid）隐秘质粒（cryptic plasmid）
28
（1）致育因子(Fertility factor，F因子)
又称F质粒，其大小约100kb，这是最早发现的一种与大肠杆菌的有性生殖现象（接合作用）有关的质粒。
隐秘质粒不显示任何表型效应，它们的存在只有通过物理的方法，例如用凝胶电泳检测细胞抽提液等方法才能发现。
在应用上，很多隐秘质粒被加以改造作为基因工程的载体（一般加上抗性基因）。

环境工程微生物学课件7微生物生态

11
4
草甸土
黑龙江亚沟
7,863
29
23
嵝土
陕西武功
951
1,032
4
白浆土
吉林皎河
1,598
55
3
滨海盐土
江苏连云港
466
41
0.4
12
土壤中的微生物分布特点
① 土壤微生物的数量和分布主要受到营养物、含水量、氧、温度、pH 等因子的影响，并随土壤类型的不同而有很大变化。 ② 微生物的数量也与于土层的深度有关，一般土壤表层微生物最多，随着土层的加深，微生物的数量逐步减少。 ③ 土壤中的微生物以细菌最多，其次位放线菌和真菌。
16
4. 土壤生物修复
—— 是利用土壤中天然的微生物资源或人为投加目的菌株，甚至用构建的特异降解功能菌投加到各污染土壤中，将滞留的污染物快速降解和转化，使土壤恢复其天然功能。
修复工作的步骤：
① 调查本底资料； ② 制定治理方案，进行适当的可行性试验； ③ 技术实施。
17
土壤修复技术的关键因素 ① 微生物种 ② 微生物营养 ③ 溶解氧 ④ 环境因子
地点
细菌
放线菌
真菌
暗棕壤
黑龙江呼玛
2,327
612
13
棕壤
辽宁沈阳
1,284
39
36
黄棕壤
江苏南京
1,406
271
6
红壤
浙江杭州
1,103
123
4
砖红壤
广东徐闻
507
39
11
磷质石灰土西沙群岛
2,229
1,105
15
黑土
黑龙江哈尔滨