1第二章微生物学研究方法
微生物遗传学的研究方法
微生物遗传学的研究方法微生物遗传学是指研究微生物的遗传现象和基因功能的学科，对于了解生命体系的分子生物学、基因工程等方面都有着重要的意义。
那么，微生物遗传学的研究方法主要有哪些呢？1. 基于重组DNA技术的分子克隆分子克隆是微生物遗传学的一个常用方法。
它通过重组DNA技术，将DNA片段插入到质粒、合成质粒等载体上，使其在宿主微生物中被产生、表达。
基于重组DNA技术的DNA克隆技术成为了现代分子生物学中的核心技术。
DNA克隆技术一般包括以下步骤：DNA片段的产生、切割、连接、转化、筛选等过程。
最终从中筛选出目标DNA片段。
2. 基因敲除技术基因敲除技术是指通过改变或部分剥夺某一基因的功能，以达到推测出基因功能的目的。
这种技术是微生物遗传学的另一种研究方法。
基因敲除技术还有以下两个局限：①染色体插入敲除后，不能确定是否将基因完全删除。
例如，有些穿插个体可能由于染色体重组而产生形态上看来像缺失的基因乘积。
如果是这种情况，有些重要的信息也可能被删除。
②除非某些非常有限的特殊条件下，不可以将插入染色体与目标基因以一个更高的产率区分开。
3. 基于RNA干扰技术的基因沉默RNA干扰技术又称基因沉默技术，是指使用RNA干扰的原理对目标基因进行有针对性地沉默，以分析其遗传功能的一种技术。
RNA干扰的机制是，RNA干扰分子特异性的结合到目标mRNA上，并使其特异性降解，从而达到沉默基因的目的。
4. 基于突变体筛选的遗传分析还有一种常用的微生物遗传学研究方法就是基于突变体筛选的遗传分析。
这种方法是指对生物个体的某些基因进行随机突变，通过之后的筛选过程选取出突变体，并进行功能分析来揭示该基因遗传信息及其相关的生物学过程。
总之，微生物遗传学作为现代分子生物学的一个重要分支，已经成为了科学家们探索生命奥秘的一个重要工具。
在微生物遗传学的研究中，各种机启发人们了对于微生物世界的认知，也让我们对于未来在生物科技、优化微生物工业等多个领域发展中有着更高更远的憧憬。
《微生物学》(沈萍-陈向东)课后习题答案
微生物习题集第一章绪论一、术语或名词1．微生物(microorganism) 因太小，一般用肉眼看不清楚的生物。
这些微小生物包括：无细胞结构不能独立生活的病毒、亚病毒(类病毒、拟病毒、朊病毒)；具原核细胞结构的真细菌、古生菌以及具真核细胞结构的真菌(酵母、霉菌、蕈菌等)、单细胞藻类、原生动物等。
但其中也有少数成员是肉眼可见的。
2．微生物学(microbiology) 研究肉眼难以看清的称之为微生物的生命活动的科学，分离和培养这些微小生物需要特殊技术。
3．分子微生物学(molecularmicrobiology) 在分子水平上研究微生物生命活动规律的科学。
4．细胞微生物学(cellularmicrobiology) 重点研究微生物与寄主细胞相互关系的科学。
5．微生物基因组学(microbic genomics) 研究微生物基因组的分子结构、信息含量及其编码的基因产物的科学。
6．自生说(spontaneousgeneration) 一个古老的学说，认为一切生命有机体能够从无生命的物质自然发生的。
7．安东·列文虎克(AntonyvanLeeuwenhoek，1632—1723) 荷兰商人，他是真正看见并描述微生物的第一人，他利用自制放大倍数为50～300倍的显微镜发现了微生物世界(当时被称之为微小动物)，首次揭示了一个崭新的生物世界——微生物界。
8．路易斯·巴斯德(LouisPasteur，1822—1895) 法国人，原为化学家，后来转向微生物学研究领域，为微生物学的建立和发展做出了卓越的贡献，成为微生物学的奠基人。
主要贡献：用曲颈瓶实验彻底否定了“自生说”，从此建立了病原学说，推动了微生物学的发展；研究了鸡霍乱，发现将病原菌减毒可诱发免疫性，以预防鸡霍乱病；其后他又研究了牛、羊炭疽病和狂犬病，并首次制成狂犬疫苗，证实其免疫学说，为人类防病、治病做出了重大贡献；分离到了许多引起发酵的微生物，并证实酒精发酵是由酵母菌引起的，也发现乳酸发酵、醋酸发酵和丁酸发酵都是不同细菌所引起的，为进一步研究微生物的生理生化和工业微生物学奠定了基础。
医学微生物学试题及答案各章节
医学微生物学试题及答案各章节第一章：微生物学概述1. 请简要介绍微生物学的历史和研究内容。
微生物学是一个历史悠久的学科，早在古代人类就开始对微生物进行了研究。
其研究内容包括微生物的形态、结构、生理代谢、遗传变异、群落结构、生态功能等方面。
2. 请列举几种常见的微生物分类。
常见的微生物分类包括细菌、真菌、病毒、藻类等。
3. 简述微生物在人类生活中的作用。
微生物在人类生活中起着极其重要的作用，包括：帮助身体消化食物、合成维生素、抵御病原微生物、创造食品和药物等。
第二章：微生物的形态和结构1. 请介绍细菌的结构特点。
细菌一般为单细胞生物，具有细胞壁、细胞膜、核糖体、核酸等结构，其中细胞壁是其最为显著的特征。
2. 简述细菌的运动方式。
细菌的运动方式有旋转鞭毛、抖动纤毛、滑动等。
3. 请说明好氧菌与厌氧菌的区别。
好氧菌需要空气氧气进行代谢，而厌氧菌则需要在无氧或极低氧化环境中生长。
第三章：微生物的营养和代谢1. 请简述微生物的营养分类。
微生物的营养分类可分为自养营养和异养营养两种类型。
2. 请说明厌氧呼吸和发酵的区别。
厌氧呼吸需要使用无氧电子受体进行代谢，而发酵则是在没有外部电子受体的情况下进行代谢。
3. 请列举几种细菌产生的有用代谢产物。
细菌产生的有用代谢产物包括酸、碱、乳酸、酵母、乳酸菌、醋酸菌等。
第四章：微生物的生长与繁殖1. 请说明微生物生长的四个阶段。
微生物生长的四个阶段为潜伏期、对数期、平稳期和死亡期。
2. 请介绍微生物的繁殖方式。
微生物的繁殖方式包括二分裂、孢子形成、生殖、代谢产物的分泌等。
3. 请解释生长速率及其影响因素。
生长速率是指微生物在一定时间内增殖的数量，其影响因素包括环境温度、营养成分、水分含量、pH值等。
第五章：微生物的遗传与基因重组1. 请介绍细菌的基因组特点。
细菌基因组具有单倍体性，一般为单环状DNA分子，其中包含有关其生存的全部信息。
2. 请列举几种基因重组技术。
基因重组技术包括PCR扩增、DNA测序、基因克隆、基因编辑等。
微生物与微生物学的实验研究方法
微生物与微生物学的实验研究方法微生物是指体积很小的生物体，如细菌、真菌、病毒、藻类等。
微生物学是研究微生物及其在生态、医学、工业、农业等领域的应用。
微生物在自然界中分布广泛，它们不仅参与着有机物的分解、循环和转化，还能制造多种生物产物。
因此，对微生物的研究是非常重要的。
一、微生物实验研究的基本方法1.纯化和鉴定微生物将含有微生物的物质加入含有为其提供营养的培养基，并考虑习性和生理学条件选择合适的温度、氧气和营养素等因素，使其只有一种微生物生长，即可得到该微生物的单纯培养物。
利用显微镜观察微生物形态和生理学等特征，准确鉴定微生物种类。
2.生长曲线测定通过连续取样检测微生物的生长曲线，得到壮菌期、平衡期和死亡期等生理阶段的生长速率、氧气需求量、营养物利用率、产物释放量等信息，揭示微生物生长机制，从而进行相关应用研究。
3.对微生物进行转化将微生物中的某一基因改变，使其生产更多特定的物质，如生产啤酒、酒精、酸奶等工业品，从而使得该微生物具有更高的经济价值。
4.微生物代谢产物的提取和分离纯化提取和分离微生物代谢产物是微生物学重要的应用研究方向。
目前，有色谱、质谱、高效液相等方法可用于分离纯化微生物产物，如抗生素、化学物质等，为微生物学的产业应用打下基础。
二、微生物实验研究的实验设备和条件1.无菌操作台：为防止微生物污染，通常将操作平台及某些设备对空气进行滤过处理，使空气中无微生物存在，保证实验中微生物纯净度，减少试验中的干扰。
2.培养器：培养器需控制温度、湿度、氧气和二氧化碳等条件，以适应微生物的生长和菌群的变化。
3.显微镜：常见的有普通显微镜、相差显微镜和荧光显微镜等，可用于观察微生物的外貌形态及生理特征，实现微生物种类鉴定和生长状态观察。
4.微生物灭菌器：用于杀灭微生物，消除污染源，保持单一的微生物纯种，以保证实验得出准确结果。
5.控制温度、湿度和光照的设备，如电热板、控温箱、恒温恒湿器、光周期计等，可为表现微生物生长特性提供条件。
微生物学的研究方法和应用
微生物学的研究方法和应用微生物学是研究微生物及其生理、生态、遗传、分子、环境和应用等领域的科学。
微生物学是生物科学的分支，是理解和解决多种生物问题的基础。
微生物学在生命科学、环境科学、农业科学、医学和工业等领域都有广泛的应用。
为了深入了解微生物学的研究方法和应用，我们需要探讨以下方面。
1. 微生物学的研究方法微生物学的研究方法主要包括：培养、分离、鉴定、形态学观察、生理生化分析、分子生物学技术、基因工程技术、传统和分子遗传学等方法。
其中，培养和分离是微生物学研究的基石，是对微生物进行进一步研究的前提。
培养方法有液体培养和固体培养两种，采用不同的培养条件，如温度、pH值、营养物质、氧气需求等，可以获得不同种类的微生物。
分离方法主要有稀释平板法、过滤法、色素法等。
微生物学的鉴定和分类方法是较为复杂的研究方法，通常需要通过形态学观察、生理生化分析、分子生物学技术等方法来进行鉴定和分类。
形态学观察可以通过电子显微镜、荧光显微镜等进行，生理生化分析可以测定微生物对适宜生长条件和不适宜条件的反应情况，分子生物学技术则可以对微生物进行基因组测序、DNA逐渐反应、核酸杂交等分析。
2. 微生物学的应用微生物在生命科学、环境科学、农业科学、医学和工业等领域都有广泛的应用。
（1）在生命科学领域，微生物的调控机制、代谢途径、基因组学、转录组学、蛋白质组学等方面的研究，对于揭示生物进化、发育和生理代谢等方面有着重要的作用。
（2）在环境科学领域，微生物在维持生态平衡、接种菌素、水处理等方面有广泛的应用。
例如，微生物在污水处理、大气污染控制等方面扮演着重要的角色。
（3）在农业科学领域，微生物的应用主要包括提高农作物产量、改良土壤、生物防治等。
例如，通过接种根际现场微生物、利用农合资源和微生物活动能力，提高作物的吸收养分效率，改良土壤结构；通过利用土壤微生物代谢作为生物防治菌素，生物农药等手段消灭害虫等操作，有着广泛的应用前景。
微生物学研究及其在生物科技领域中的应用
微生物学研究及其在生物科技领域中的应用微生物学是生物学的一个重要分支，它研究微小的生物体，如细菌、真菌、病毒等，以及它们与宿主之间的相互关系。
微生物在生态系统中扮演着重要的角色，它们参与了很多生态过程，如有机物分解、厌氧呼吸和氮循环等。
除此之外，微生物还广泛应用于农业、医学和环境保护等领域。
一、微生物学的研究方法随着生物技术和分子生物学的发展，微生物学研究方法也得到了很大的改进和提高。
现代微生物学的研究方法主要包括：1. 培养技术。
培养技术是微生物学最基础也是最重要的研究方法。
通过培养，可以获得大量的微生物细胞，为后续研究提供了物质基础。
培养技术的改进和提高，使得很多难以培养的微生物也能够被研究。
2. 分子生物学技术。
利用基因工程技术和PCR技术可以快速地获得微生物的DNA和RNA，并对其进行分析和研究。
这些技术不仅可以检测微生物是否存在，还可以研究微生物在不同环境中的生物代谢和生长特性。
3. 生态学方法。
通过对微生物和宿主之间的相互关系进行研究，揭示微生物在自然界中的分布规律、生态学功能和其与宿主之间的相互作用等。
二、微生物学在生物技术领域中的应用微生物学在生物技术领域中具有广泛的应用，主要体现在以下几个方面：1. 工业生产。
微生物在工业生产中被广泛应用，如酿酒、酿醋、制药和食品工业等。
微生物可以利用糖等有机废弃物作为基质，生产各种含有生物活性物质的产品，如维生素、抗生素和酶等。
2. 疾病诊断。
微生物可以作为重要的疾病诊断标志物之一，对于高度传染性的病原体，如新冠病毒等也可以通过微生物学的方法进行检测。
3. 生物农药。
微生物可以作为优良的生物农药应用于农业生产，如蚜虫菌、苦苣菌等菌类可以有效地控制害虫的数量，保障了农业生产的稳定。
4. 生态修复。
微生物可以作为生态修复的重要手段之一，它们可以分解有机废物和毒物，降解环境污染物，促进土壤肥力的提升，恢复环境生态平衡。
三、微生物学的未来发展随着科技的不断发展和微生物学研究的深入，未来微生物学的发展将呈现以下趋势：1. 多学科交叉。
微生物学的新研究方法
微生物学的新研究方法微生物学是生命科学中一个快速发展的研究领域，其对于人类健康和环境保护等方面有着至关重要的作用。
而近年来，随着科技的不断进步，微生物学的研究方法也得到了极大的改进和拓展。
在这篇文章中，我们将会谈到微生物学的新研究方法。
1. 基因组学基因组学是研究基因组的结构，功能和演化等方面的一门学科。
对于微生物学而言，基因组学的应用可以帮助研究者更好地理解微生物的进化，代谢和栖息等方面的基本特性。
与传统的微生物学研究方法相比，基因组学可以大大缩短研究过程，提高研究效率，并且其结果更加精确和准确。
2. 元转录组学元转录组学是通过测量RNA的转录量和种类来研究基因表达谱的一门学科。
与基因组学类似，元转录组学同样可以在研究微生物学方面提供重要的帮助。
通过分析微生物在不同环境下的基因表达差异，可以更好地理解微生物适应不同环境的能力，同时也可以为人类对于微生物抗菌药物的研究提供有力的支持。
3. 代谢组学代谢组学是研究代谢产物的种类和数量的一门学科。
在微生物学领域，代谢组学可以用于分析微生物在不同环境下的代谢产物变化，从而探究微生物的代谢途径，以及寻找新的药物开发方向。
例如，代谢组学可以帮助鉴定微生物产生的新抗生素，为抗菌药物研究提供崭新的思路和方向。
4. 全基因组比较学全基因组比较学是通过比较两个基因组之间的不同以及其演化过程的一门学科。
在微生物学方面，全基因组比较可以用于研究微生物的进化，研究微生物与人类健康相关的生物学特性，以及探究微生物感染和传播等机制。
利用全基因组比较学，我们可以更好地理解微生物的分布和演化规律，为微生物防治和治疗等领域提供有用的参考。
总结在本文中，我们介绍了微生物学的新研究方法，包括基因组学、元转录组学、代谢组学和全基因组比较学。
每种方法都能够为微生物学领域提供重要的信息，帮助我们更好地理解微生物的基本特性以及其在环境和人类健康方面的作用。
随着科技的不断进步，微生物学的研究方法还将不断更新和拓展，为实现更好的微生物学应用和开发带来更多的可能性和机遇。
第二章微生物的培养
焦作市技师学院教学设计首页微生物细胞像其他生物细胞一样，有多种化学物质组成，这些化学物质主要以水和干物质的形式存在。
水是微生物细胞的重要组成部分，约占细胞重量的70％-90％，干物质主要以有机物和无机物形式存在，有机物主要包括蛋白质、脂质、多糖、核酸、维生素及其降解产物等物质，无机物主要指无机盐等物质。
微生物细胞的化学元素主要包括碳、氢、氧、氮、磷、硫六种元素。
P39 图2-1二、微生物的营养来源：微生物的营养来源分为水、碳源、氮源、无机盐、生长素、能源六大类1．水水对微生物正常生长的意义：⑴、水尤其是结合水是构成微生物细胞结构的重要化学成分。
⑵、自由水是细胞内良好的溶剂。
⑶、水比热大，还可以维持微生物细胞的温度。
⑷、自由水和结合水的比值，可以调节微生物细胞的代谢强度。
⑸、某些细菌具芽孢，荚膜等特殊结构，可以帮助这些微生物适应缺水环境。
2．氮源（1）概念：凡是能为微生物提供所需氮元素的营养物质。
（2）种类：（3）功能：主要用于合成蛋白质，核酸以及含氮的代谢产物。
说明：①对于异养微生物来说，含C，H，O，N的化合物既是碳源也是氮源，还是能源。
②大多数的微生物主要利用无机氮化合物作氮源，也可利用有机氮化合物作为氮源。
③只有少数固氮微生物可利用N2作为氮源，如：根瘤菌，固氮菌，蓝藻。
④对于硝化细菌而言铵盐和硝酸盐既是氮源又是能源。
3．生长因子（1）概念：微生物生长不可缺少的微量有机物。
（2）种类：维生素，氨基酸，碱基等。
（3）功能：一般是酶和核酸的组成成分。
4．无机盐（1）无机盐对微生物正常生命活动的意义：①构成细胞的各种重要的化学成分。
②参与构成微生物的各种细胞结构。
③一些无机盐是构成酶的重要成分，起到调节微生物代谢的作用。
④调节微生物细胞的渗透压和酸碱度。
（2）NH4+，Fe2+，S可分别作为硝化细菌，铁细菌和硫细菌的能源，也可作为硝化细菌的氮源。
提问：1、微生物常用的碳源和氮源有哪些？P40三、微生物的营养类型微生物分为光能无机自养型（光能自养型）、光能有机异养性（光能异养型）、化能无机自养型（化能自养型）、和化能有机异养性。
2第二章 微生物生态学研究方法
自动化、快速
可鉴定细菌有1140多 种、酵母菌267种、目前 已经可用于丝状真菌。
仅能鉴定快速生长的微生物，误差较大（pH），拥有的标准数据 库还不完善
3、生物标记物法（Biomakers ）
• 生物标记物通常是微生物细胞的生化组成成分，其 总量通常与相应生物量呈正相关。 • 特定的标记物标志着特定的微生物，一些生物标记 物的组成模式(种类、数量和相对比例)可作为指纹 估价微生物群落结构。 • 首先使用一种合适的提取剂直接把生物标记物从环 境中提取出来，然后对提取物进行纯化，后用合适 的仪器加以定量测定。 优点：不需要把微生物的细胞从环境样中分离， 能克服由于培养而导致的微生物种群变化，具有 一定的客观性。
功能类群提供可靠的依据。
微生物群落结构和多样性研究方法：
• 20世纪70年代以前：传统的培养分离方法，依靠形态 学、培养特征、生理生化特性的比较进行分类鉴定和 计数，认识是不全面和有选择性的，方法的分辨水平 低。 • 在70和80年代：对微生物化学成分的分析，建立了一 些微生物分类和定量的方法（生物标记物方法），对 环境微生物群落结构及多样性的认识进入到较客观的 层次上。 在80和90年代：现代分子生物学技术以DNA为目标物， 通过rRNA基因测序技术和基因指纹图谱等方法，比较 精确地揭示了微生物种类和遗传的多样性，并给出了 关于群落结构的直观信息。
Diversity estimation based on molecular markers
实验原理
• 16S rDNA是基因组的“biomarker‖ • – 核糖体RNA是蛋白质合成必需的，16S rDNA 广泛存在于所有原核生物的基因组中。 • – 16S rDNA的序列中包括保守区和可变区。 • – 序列变化比较缓慢，与物种的形成速度相适应， 而且一般不发生水平转移。 • – GeneBank和RDPⅡ（Ribosomal DatabaseProject ） 数据库中已经登录了超过97,128个经过比对和注释 的16S rDNA序列，可供进行比对。
南开大学微生物-第二章纯培养和显微技术
第二章微生物的纯培养和显微技术微生物学特有的实验技术微生物如何纯培养？研究其群体如何分离微生物纯种？小！镜下微生物形态多样显微镜观察各种显微技术第一节微生物的纯种分离和纯培养菌种是宝贵的天然资源，生境中多种微生物混杂群居，以纯种进行研究、应用和繁衍。
因此，纯种分离、培养是最基础的工作。
一、纯种分离、培养“特有的实验技术”微生物的纯种分离将多种混杂的微生物，经某种技术或方法分离或纯化的过程。
纯培养（pure culture)：在适宜条件下培养纯化获得的培养物（群体）。
纯种分离、培养所用器具及操作要“严格无菌”（一）无菌技术（aseptic technique)在分离纯种、转接纯种、培养纯种过程中，为保持纯种的“纯洁”性而防止其它微生物污染的技术。
1、所用物品的灭菌技术A、玻璃或金属器皿灭菌干热灭菌：干燥箱（160－170 °C 干热空气2小时灭菌）B、培养基或溶液灭菌湿热灭菌：高压蒸汽灭菌器（121 °C 热蒸汽30分钟灭菌）干燥箱高压自动灭菌锅压力表C、血清或生长因子溶液灭菌过滤除菌：细菌滤器滤膜(孔径小于细菌细胞的大小)C、无菌室UV杀菌、超净工作台火焰区操作。
“树立无菌意识，规范无菌操作、保证纯种培养”B、超净工作台无菌操作----移液2、无菌操作A、火焰旁无菌操作----接种（二）固体培养基分离纯种菌落（colony) ---琼脂营养平板菌落单个微生物在适宜的固体培养基表面或内部生长、繁殖到一定程度形成的肉眼可见、有一定形态结构的子细胞生长群体。
一个菌落是一个纯种，也是一个纯培养；单个微生物只在固体培养基上形成菌落，在液体培养基中不会形成菌落。
微生物样品多种混杂某种方法培养分散成单个微生物平板单菌落每个菌落为纯种（纯培）纯种（纯培养）单菌落转接培养1、微生物纯种分离的原理和方法2．纯种平板分离的不同方法99ml无菌水试管10倍稀释图从土壤中分离细菌纯种方法10倍稀释1：100 1克土壤（1）涂布平板法（spread plate method）（2）稀释倒平板法（pour plate method）涂布平板法稀释倒平板法稀释菌落在表面菌落在表面下含培养基（3）平板划线法（streak plate method ）蛇形线法操作图平行线法操作图“在平板表面长出的菌落是需氧菌”（4）厌氧细菌的纯种分离厌氧培养箱图平板放在厌氧罐内培养（三）液体培养基分离纯培养个别较大细菌原生动物、藻类固体平板不能长菌落如何分离纯培养？接种物液体培养基顺序稀释法分离。
《医学微生物学》分章节重点归纳
《医学微生物学》分章节重点归纳医学微生物学是研究与医学相关的微生物的科学，主要涉及病原微生物、微生物病和微生物学方法等内容。
以下是对医学微生物学的分章节重点归纳。
第一章：概论本章主要介绍医学微生物学的概念、历史背景、研究方法以及与医学微生物学相关的其他学科的关系。
重点内容包括病原微生物与人类疾病的关系，微生物学方法的发展以及医学微生物学在临床实践中的应用。
第二章：原核微生物学本章主要介绍细菌和古菌两类原核微生物的形态结构、生命周期、生理代谢以及病原性。
重点内容包括细菌的分类与鉴定、细菌的培养方法、细菌对人体的感染机制以及细菌引起的典型疾病。
第三章：真菌学本章主要介绍真菌的形态结构、生活方式、生理代谢以及病原性。
重点内容包括真菌感染的分类、真菌的培养方法、真菌引起的典型疾病以及抗真菌药物的应用。
第四章：病毒学本章主要介绍病毒的结构、生命周期以及病原性。
重点内容包括病毒的分类、病毒的培养方法、病毒感染的机制以及病毒引起的典型疾病。
此外，还包括病毒感染的免疫学和病毒疫苗的研制等内容。
第五章：寄生虫学本章主要介绍寄生虫的形态结构、生活方式、生活史以及病原性。
重点内容包括寄生虫的分类、寄生虫的诊断方法、寄生虫引起的典型疾病以及抗寄生虫药物的应用。
第六章：微生物感染的防控本章主要介绍微生物感染的传播途径、预防措施以及监测和控制方法。
重点内容包括医院感染的防控策略、个人防护用品的使用以及医院环境的消毒方法。
此外，还包括医学微生物学在流行病学研究中的应用以及抗生素的合理应用。
第七章：微生物学检验与诊断本章主要介绍微生物学检验与诊断的方法，包括病原微生物的分离与鉴定、感染性疾病的实验室诊断以及微生物耐药性检测。
重点内容包括细菌培养与鉴定的方法、快速诊断方法（如PCR技术和免疫学检测等）以及耐药性检测的方法。
第八章：免疫学与微生物感染本章主要介绍免疫系统的基本原理、免疫学方法以及免疫系统与微生物感染之间的相互作用。
微生物制药中的微生物学研究方法与技术
微生物制药中的微生物学研究方法与技术微生物制药是指利用微生物（如细菌、真菌、病毒等）进行生产、加工或改造药物和生物医学制品的一种生物技术。
微生物学研究方法和技术在微生物制药中起着至关重要的作用，本文将就微生物制药中常用的微生物学研究方法和技术进行简要介绍。
一、微生物分离与纯化技术微生物分离与纯化技术是微生物学研究的基础和重要环节，用于分离和纯化目标微生物，以获取纯种菌株，进而进行后续的实验与生产操作。
常用的微生物分离与纯化技术包括:1. 常规分离：通过适当的培养基和培养条件，将微生物样品进行分离培养。
分离出来的单个菌落经过纯化培养，得到纯种菌株。
2. 筛选培养：根据微生物的形态、生理生化特性和产物特点进行筛选培养。
通过观察菌落形态和色素反应等特征，筛选出产生目标产物的菌株。
3. 选择培养：利用特殊培养基和条件选择目标菌株的生存或生长，而抑制其他微生物的生长。
例如，针对快速生长菌影响慢生长菌的情况，可以选择添加抗生素或厌氧条件下培养。
二、微生物鉴定与分类技术微生物的鉴定与分类是了解微生物的分类学信息和特征，以及进行微生物有效分类与命名的手段，常见的鉴定与分类技术包括：1. 形态学鉴定：通过对微生物形态特征的观察与描述，如菌落形态、细胞形态、芽胞和拟芽胞形成等，可以对微生物进行初步鉴定。
2. 生理生化鉴定：通过对微生物生理生化代谢特征的分析和检测，如生长温度、碳源利用能力、氧需求、产酶活性等，可以进一步确定微生物的种属。
3. 分子生物学鉴定：通过分析微生物基因（如16S rRNA基因）的序列信息，与已知的微生物数据库进行比对，可以快速而准确地鉴定微生物的种属和亚种。
三、微生物培养与发酵技术微生物培养与发酵技术是将微生物应用于生产和制备药物的关键步骤，包括菌种的预处理、培养基的选择、培养条件的优化等。
常用的微生物培养与发酵技术包括：1. 培养基优化：确定适宜的培养基成分和培养条件，以满足微生物生长和产物积累的需求。
微生物生态学的研究方法和应用
微生物生态学的研究方法和应用微生物是生命的重要组成部分，无论在自然界还是人类工业、农业、医疗等多个领域中都发挥着重要的作用。
微生物的数量庞大，种类繁多，研究微生物生态学的过程并不容易。
微生物生态学的研究方法是如何进行的呢？又有哪些应用呢？本文将从这两个方面进行阐述。
一、微生物生态学的研究方法1. 分离培养技术微生物的种类多样，通过分离技术可以得到纯培养物进行研究。
通常采用的分离方法有压缩平板法、液体平板法和过滤法等。
分离的过程中应注意无菌操作以避免污染。
2. 序列技术随着生物技术的发展，利用序列技术可以获得微生物的基因组序列信息。
其中比较常用的技术是16S rRNA序列分析，可以用于微生物种类的鉴定和分类。
3. 生态学研究技术生态学研究技术包括湿度温度测定、微生物数量测定、酸碱度测定、光照强度测定等。
这些技术可以对微生物生态环境进行深入研究，了解微生物在不同生态环境下的表现和生态角色。
二、微生物生态学的应用1. 环保领域微生物在环保领域中有着广泛的应用。
例如，使用生物肥料来代替化学肥料，以降低农作物生产所造成的环境污染。
另外，在处理废物、污水、油污等环境中，微生物也能够发挥作用清除有害物质。
2. 医学领域微生物在医学领域中有广泛的应用，例如，使用微生物制备药物、生物农药和抗生素等，对疾病的治疗起到一定的帮助。
另外，在预防疾病上，微生物的作用也非常重要。
3. 生物工程领域微生物在生物工程领域中有着广泛的应用。
例如，通过微生物的代谢作用来制造某些特定化学物质，如生产酶、发酵乳、生物柴油等。
这些微生物代谢产物的生产对工业生产有很重要的作用。
除了以上三个领域，微生物在食品工业、奶业、饮料工业、建筑防水、纺织业等多个领域中都有广泛的应用。
三、结语微生物是一大类在自然界中普遍存在、种类繁多、数量庞大的生物。
微生物生态学的研究，利用各种研究方法可以深入研究微生物在不同生态环境中的表现和生态角色。
而微生物在环保、医学、生物工程等领域的应用也发挥着重要的作用。
临床微生物学的研究进展
临床微生物学的研究进展第一章：简介临床微生物学是探索细菌、病毒和其他微生物对人体健康的影响的领域。
随着科技的不断进步，越来越多的疾病被归因于微生物的感染，同时相关的药物和治疗方法也在不断更新。
本文将介绍近年来临床微生物学的重要研究进展。
第二章：新技术在微生物检测中的应用传统的微生物检测方法需要培养细菌，然后检测菌落的类型和数量。
但是，在这个过程中往往需要几天或者几周的时间，而有些疾病可能会在此期间迅速恶化。
因此，一种新技术被开发用来加速微生物检测。
该技术利用酶链反应（PCR）方法以及其他分子生物学技术来分析细菌、病毒的DNA或RNA。
这种方法可以在几小时内迅速检测微生物并诊断感染。
此外，微生物组学（metagenomics）的研究方法也在微生物检测中得到了应用。
它通过分析微生物生态系统的整体DNA序列来探索不同微生物间的相互作用，并寻找与健康和疾病相关的微生物群落。
这种方法可以更准确地预测患者的诊断结果，并借此来提供更加精确的治疗方案。
第三章：耐药性的研究进展耐药性是医学领域中的重要挑战之一。
各类细菌增强耐药性的机制已经被深入研究。
研究进展及时证实了一些抗菌药物的有效性，也提示了另一些治疗方法的可行性。
为了更好地理解耐药性的机制，微生物基因组学帮助探究了细菌如何发展耐药性。
同时，该领域的研究证实，微生物群落之间的相互作用可以影响细菌的耐药性。
这促进了关于微生物控制的新治疗策略的开发，以遏制细菌耐药性进一步扩散。
第四章：微生物感染的新疗法许多疾病与微生物感染有关。
近年来，研究人员在开发新的治疗方案方面取得了一些重要的进展。
一些新的抗生素被开发来应对日益庞大的耐药细菌。
此外，基因疗法、干细胞治疗和免疫疗法等方法也被应用于微生物感染的治疗中。
这些方法的出现极大地扩大了微生物感染的治疗方向，并可能为患者带来更好的治疗效果。
第五章：结尾近年来，临床微生物学研究的众多进展形成了一种全新的治疗、检测和预防微生物感染的方法。
微生物学的基本原理和研究方法
生物制药：利用微生物生产疫苗、抗生 素等药物
环境保护：利用微生物处理废水、废气 等污染物
食品工业：利用微生物生产酸奶、奶酪 等食品
生物技术：利用微生物进行基因工程、 细胞工程等研究
在医学与健康领域的应用
抗生素：微生物产生的抗生素 可以治疗细菌感染
疫苗：微生物制成的疫苗可以 预防疾病
微生物在医药卫生中的应用：如抗 生素、疫苗、诊断试剂等
在环境监测与治理中的应用
微生物在污水处理中的应 用：利用微生物分解有机
污染物，净化水质
微生物在土壤修复中的应 用：利用微生物降解土壤 中的污染物，改善土壤质
量
微生物在大气污染治理中 的应用：利用微生物吸收 和分解大气中的污染物，
改善空气质量
微生物在生物修复中的应 用：利用微生物修复被污 染的生态环境，恢复生态
益生菌：微生物制成的益生菌 可以岛素、生长激素等
在农业与食品工业中的应用
微生物在农业生产中的应用：如发 酵、生物肥料、生物农药等
微生物在环境保护中的应用：如污 水处理、废气处理、土壤修复等
添加标题
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添加标题
添加标题
微生物在食品工业中的应用：如发 酵、食品添加剂、食品保鲜等
培养基制备与灭菌技术
培养基的成分： 营养物质、缓冲 物质、指示剂等
培养基的制备方 法：称量、溶解、 过滤、分装等
灭菌技术：高压 蒸汽灭菌、干热 灭菌、辐射灭菌 等
灭菌效果验证： 无菌试验、微生 物检测等
微生物分离与纯化技术
微生物分离技术：包 括稀释法、平板划线 法、单细胞分离法等
微生物培养技术：包括 固体培养基、液体培养
微生物学[第二章微生物的纯培养和显微镜技术]山东大学期末考试知识点复习
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第二章微生物的纯培养和显微镜技术一、要点提示1．由于微生物个体微小，在绝大多数情况下对微生物的研究、利用都是使用其群体，称为培养物。
由于一般情况下只有纯培养物才能提供可以重复的结果，因此从混杂的天然微生物群中分离获得某特定的微生物纯培养，是研究和利用微生物的最重要的环节之一。
采用稀释涂布或平板划线技术在琼脂平板上得到微生物的单菌落是最常用的纯种分离手段，而在分离、转接及培养微生物纯培养时防止被其他微生物污染的无菌操作技术是进行微生物学研究的基础，并广泛地被其他学科和生产实际所利用。
2．通过分离纯化得到的微生物纯培养物，必须通过各种保藏技术使其在一定时间内不死亡、不会因发生变异而丢失重要的生物学性状、不会被其他微生物污染或因自身泄漏而污染环境，否则就无法真正保证微生物研究和应用工作的顺利进行。
传代培养、冷冻真空干燥保藏、低温冰箱保藏及液氮保藏是通常使用的微生物菌种保藏技术。
3．微生物个体微小，通常必须通过显微镜才能观察到其个体形态，而进行显微观察时，分辨率和反差是决定显微观察效果的两个最重要的因素。
它们与显微镜的特性有关，也取决于样品的制备与观察技术。
无论是光学显微镜还是电子显微镜，其设备和技术发展迅速，应用面越来越广泛和深入。
4．在显微镜下微生物的大小与形态千差万别，丰富多彩，是区分不同微生物和对其进行分类、鉴定的重要依据之一。
二、重点、难点剖析1．无菌技术是最基本的微生物学实验操作技术，其核心是无菌概念的建立，以及正确而严格地按实验教材和实验课的要求，掌握在各种情况下的具体应用原则和操作规范。
2．分离获得某特定的微生物纯培养，是研究和利用微生物的基础。
获得纯培养的方法有固体培养基分离、液体培养基分离和单细胞挑取3大类(表2-1)，其中用固体培养基获得单独的微生物菌落是最常用、最基本的方法。
此外还有活细胞或活体分离法，如噬菌体和动植物病毒纯培养的分离等。
3．保证所用菌种性状的稳定是微生物学工作最重要的基本要求，否则生产或科研都无法正常进行。
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（1） 稀释倒平板法 ）
将欲分离菌液稀释成不同稀释度，取各稀释度菌液少量，加入 无菌培养皿，然后加入灭菌温热（大约45~50 ℃ ）的培养基，混匀 培养。
透视电子显微镜
制作切片，观察细胞内部结构
光学显微镜下的四联球菌， 光学显微镜下的四联球菌，100x 四联球菌
透视电镜下的四联球菌
产芽孢细菌在光镜和透射电镜下的形态
成熟芽胞的电镜照片
第二节 无菌技术
一、无菌技术 无菌技术 二、无菌操作 三、无菌操作的要求
一、无菌技术的概念
无菌技术是在分离、转接及培养纯培养物时防止 其污染环境及被其他微生物污染的技术。 能够保证无菌状态的操作称为无菌操作，能够实 无菌操作， 无菌操作 现无菌操作的技术，称为无菌技术。 现无菌操作的技术，称为无菌技术 无菌概念：实际上是指“有菌概念”，即微生物 无处不在，操作时应时刻谨防被其它微生物污染。 现代无菌技术是由法国人阿贝特（ Appert ）在 食品保藏中偶然发现的。 而对灭菌技术的原理等作出科学解释的是巴斯德， 他的曲颈瓶实验，不仅彻底否定了当时十分流行的“生 命自然发生的学说”，而且为微生物学中的无菌技术的 创立和发展奠定了理论和实践基础。
© Dr Dennis Kunkel, University of Hawaii. Used with permission
假单胞菌
PSEUDOMONAS AERUGINOSA
Scanning Electron Micrographs of Pseudomonas aeruginosa CDC
ENTEROBACTERIACEAE 肠细菌
无菌操作技术
能够保证无菌状态的操作称为无菌操作 无菌操作 接种环，酒精灯 试管、棉塞（硅胶塞）
无菌操作技术
无菌操作技术
三、无菌操作要求
1、操作环境无菌（接触面、空气的无菌） 2、操作过程无菌 （不与有菌物品接触） 3、操作介质无菌（所接触物品均应无菌） 4、操作人员的无菌（工作服，手的消毒，口罩）
二、微生物实验室常用器具及其灭菌
• 试管、三角烧瓶、棉塞、培养皿、玻璃涂棒： 高压蒸汽灭菌或干热灭菌。 • 接种环、接种针 烧灼灭菌
固体培养基
• 培养基 培养基：培养微生物的营养基质。将各种营养物 质按照一定比例溶解于水，配制而成的适合微生 物生长繁殖的营养基质。 在液体培养基中加入适当的凝固剂（琼脂、 明胶），就可制成固体（1-2%）或半固体（0.70.9%）培养基。 • 微生物培养基通常进行高压灭菌，对于不耐热的 成份用过滤除菌的方法。
四链球菌
链球菌
乳酸菌
细菌的特殊结构______单鞭毛 单鞭毛 细菌的特殊结构
细菌的特殊结构____鞭毛（周身） 鞭毛（周身） 细菌的特殊结构 鞭毛
竹节状
G+ 杆菌
肉毒梭菌芽孢
G-梭杆菌
鼓锤状
细菌的特殊结构__芽孢 破伤风梭菌芽孢） 细菌的特殊结构 芽孢 （破伤风梭菌芽孢）
产气荚膜梭菌芽孢 气荚膜梭菌芽孢
VIBRIOS弧菌
霍乱弧菌
Vibrio cholerae - vibrio-shaped prokaryote that causes cholera (x 15,575) © Dr Dennis Kunkel, University of Hawaii. Used with permission
第二章 微生物学研究方法
第一节 第二节 第三节 第四节 第五节 显微镜技术 无菌技术 纯种分离纯化技术 纯种培养技术 微生物保藏技术
*复习思考题： P 36-37
第一节 显微镜技术
1、显微镜的发展简史 2、显微镜的结构、分辨率、总放大倍率 3、显微镜的主要类型及显微镜下的微生物
1、显微镜技术发展简史 、 • 1590年, 第一台显微镜是由荷兰的詹森父子发明 年 的。两片凸玻璃片装到一个金属管子里 。 • 1665年，英国物理学家罗伯特 虎克（Robert 虎克（ 年 英国物理学家罗伯特.虎克 Hooks）把软木切成极薄的薄片放在自己制造的 ） 一架复式显微镜下观察， 一架复式显微镜下观察，在显微镜的视野里发现 竟有许多蜂窝状的小室， 竟有许多蜂窝状的小室，他给这些小室取名为细 ）。加油灯为标本照明 胞（cell）。加油灯为标本照明。 ）。加油灯为标本照明。 • 1683年，列文虎克在显微镜中加了一块透镜， 年 列文虎克在显微镜中加了一块透镜， 使标本放大266倍。列文虎克是第一个用显微镜 使标本放大 倍 来观察和描述微生物的。 来观察和描述微生物的。
一、纯种分离技术概述
• 微生物混群杂居，纯种分离技术是 人类揭开微生物世界奥秘的重要手 段。 • 要揭示处于杂居混生状态的某一微 生物的特点，以及它们对人类是有 益还是有害，就必须采用在无菌技 术基础上的纯种分离方法。 • 早期对微生物群体进行单个纯化分 离者是李斯特。 • 取得突破的是柯赫发明的培养皿琼 脂平板技术。 • 至今仍被广泛地应用于微生物菌种 的筛选、鉴定、育种、计数及各种 生物测定等工作中。
G+
肺 炎 双 球 菌
细菌的特殊结构_____荚膜 荚膜 细菌的特殊结构
肺炎球菌荚膜
暗视野显微镜
• 暗视野显微镜 的聚光镜中央 有挡光片，使 照明光线不直 接进人物镜， 只允许被标本 反射和衍射的 光线进入物镜， 因而视野的背 景是黑的，物 体的边缘是亮 的。 • 常用于观察活 细胞的结构和 形态。
3、显微镜的主要类型
• • • • • • • • 普通光学显微镜 （单筒、双筒目镜） 暗视野显微镜 倒置相差显微镜 荧光显微镜 扫描电子显微镜 透视电子显微镜 扫描隧道显微镜 激光扫描共聚焦显微镜
普通光学显微镜 （单筒、双筒目镜
光学显微镜下的大肠杆菌
光学显微镜下的葡萄球菌 G+
白喉棒状杆菌革兰氏染色， 白喉棒状杆菌革兰氏染色，×1000
Streptococcus pneumoniae in spinal fluid.
FA stain (digitally colorized). CDC/Dr. M.S. Mitchell
激光共聚焦扫描显微镜
E. coli with fimbriae
激光扫描共聚焦显微镜
产单鞭毛细菌的形态
扫描电子显微镜
2、显微镜的结构 、
• 机械装置： 机械装置： 镜筒、物镜转换器、载物台、 镜筒、物镜转换器、载物台、 持片器、 持片器、调焦螺旋 • 光学部分： 光学部分： 目镜、物镜、聚光器、 目镜、物镜、聚光器、光栅
3、 分辨率 、
• 分辨率： 辨别两点之间最小距离的能力 分辨率： 辨别两点之间最小距离的能力。 最小可分辨距离=0.5λ/nsinθ, 其中：λ为光源波长，θ为物镜镜口角的半数， 取决于物镜的直径与工作距离，n为载玻片与物 镜间介质的折光率. 空气（n=1); 香柏油（n=1.52); 液体石蜡（ n=1.515） nsinθ也被表示为数值孔径值（numerical aperture,NA),它是决定物镜性能的最重要指标。
肉毒梭菌
C. botulinum
Rod shaped prokaryote. Vegetative and spore stages: note the flagella on the vegetative cells. Causes botulism. SEM left x15,400, right x12,800
Rod-Shaped Bacterium, E. coli (division) (SEM x22,245) E. coli (0157:H7) a rod prokaryote. Hemorrhagic type © Dr Dennis Kunkel, University of Hawaii. Used with permission
无菌操作箱
超净工作台
无菌实验室或工作室
人、空气、台面、屋顶、墙壁、地面净化
第三节 微生物纯种分离技术
一、纯种分离技术概述 纯种分离技术概述 二、微生物实验室常用器具及其灭菌 微生物实验室常用器具及其灭菌 三、纯种分离的技术方法 纯种分离的技术方法 1）固体培养基纯种分离技术 ）固体培养基纯种分离技术 （1） 稀释倒平板法； （2） 涂布平板法 稀释倒平板法； （3） 平板划线分离法 平板划线分离法； （4） 稀释摇管法 稀释摇管法——厌氧微生物的分离 厌氧微生物的分离 液体培养基纯种分离技术——稀释法（不可靠） 稀释法（ 2）液体培养基纯种分离技术 稀释法 不可靠） 单细胞（孢子）分离——显微分离 3）单细胞（孢子）分离 显微分离 4）选择培养 ① 选择平板培养 ② 富集培养
观 察 外 部 形 态
扫描电子显微镜
葡萄球菌
双歧杆菌
扫描电子显微镜下的微生物
肺炎双球菌 产鞭毛细菌的鞭毛
Group A streptococcus (S. pyogenes)，A型化脓性链球菌
Streptococcus pyogenes – coccoid prokaryote (dividing)
• 随着放大倍数的增加，物镜的镜筒逐渐增长，但 物镜镜口的直径越小； • 物镜外壳的标记： 4×/0.1、10 ×/0.25、40 ×/0.65、100 ×/ 1.25 表示：放大倍数/NA（数 值孔径值）
3）显微镜的总放大率
• 显微镜总放大率 目镜放大倍数×物镜放大倍数 显微镜总放大率=目镜放大倍数× 目镜放大倍数 • 由于通常目镜放大倍数为10 ×，故作图时常只 标示物镜放大倍数即可。
螺旋体
超高倍相差显微镜
倒置相差显微镜
倒置相差显微培养（牛腱）中酵母菌污染 061222，20x
细胞培养（牛腱）中酵母菌污染
061222，20x，相差
倒置相差显微镜
相差状态 非相差状态
婴儿皮肤干细胞？
倒置相差荧光显微镜