1、周德庆微生物学笔记周德庆微生物学笔记第一节:微生物学的研究对象与任务 一、“微生物“的含义(什么是微生物)非分类学上名词,来自法语“Microbe“一词。是形体微小、单细胞或个体结构简单的多细胞、甚或无细胞结构的低等生物的通称。 (插入)二、生物分界(微生物在生物界的位置) 1、两界系统(亚里斯多德)动物界 Animalia:不具细胞壁,可运动,不行光合作用。植物界 Plantae:具有细胞壁,不运动,可行光合作用。三界:原生生物界 Protista:(E. H. Haeckel, 1866 年提出) 2、五界系统 R. H. Whitakker, Science, 163: 150-160,
2、 1969原核生物界 Monera:细菌、放线菌等原生生物界 Protista:藻类、原生动物、粘菌等真菌界 Fungi:酵母、霉菌动物界 Animalia:植物界 Plantae:五界系统是以细胞结构分化的等级以及和光合、吸收、摄食这三种主要营养方式有关的组织类型为基础的。六界:加上病毒界。3、三界(域)系统 Woese 用寡核苷酸序列编目分析法对 60 多株细菌的 16SrRNA 序列进行比较后,惊奇地发现:产甲烷细菌完全没有作为细菌特征的那些序列,于是提出了生命的第三种形式-古细菌(archaebacteria)。随后他又对包括某些真核生物在内的大量菌株进行了 16Sr RNA(18Sr
3、RNA)序列的分析比较,又发现极端嗜盐菌和极端嗜酸嗜热菌也和产甲烷细菌一样, 具有既不同其他细菌也不同于其核生物的序列特征,而它们之间则具有许多共同的序列特征。于是提出将生物分成为三界(Kingdom)(后来改称三个域):古细菌、真细菌( Eubacteria)和真核生物(Eukaryotes)。1990 年,他为了避免把古细菌也看作是细菌的一类 ,他又把三界(域)改称为:Bacteria(细菌)、Archaea(古生菌)和Eukarya(真核生物)。并构建了三界(域)生物的系统树。四、微生物特点生命基本特征:生命通过它的耐久性、适应性、它的生长及修复的能力和它的繁殖而延续下去,这是生命的基本
4、的和普遍的特征。新陈代谢,包括外部的和内部的,是一切生命的另一基本特征。控制与调节,是生命的又一基本特征。1、体积小、比表面积大大小以 um 计,但比表面积(表面积/体积)大, (插入表) ,必然有一个巨大的营养吸收,代谢废物排泄和环境信息接受面。这一特点也是微生物与一切大型生物相区别的关键所在。特点 1 举例乳酸杆菌:120,000鸡蛋:1.5人(200 磅):0.3 2、吸收多、转化快这一特性为高速生长繁殖和产生大量代谢物提供了充分的物质基础。特点 2 举例重量相同下:乳酸菌:1 小时可分解其体 重 1000 至10000 倍乳糖。人:2.5105 小时消耗自身体重 1000 倍乳糖。3、
5、生长旺、繁殖快极高生长繁殖速度,如 E. coli 20-30 分钟分裂一次,若不停分裂,48 小时 2.21043 菌数增加,营养消耗,代谢积累,限制生长速度。这一特性可在短时间内把大量基质转化为有用产品,缩短科研周期。也有不利一面,如疾病、粮食霉变。4、适应强、易变异极其灵活适应性,对极端环境具有惊人的适应力。遗传物质易变异。5、分布广、种类多分布区域广,分布环境广。生理代谢类型多,代谢产物种类多,种数多。五、微生物作用1、在自然界物质循环中作用2、空气与水净化,污水处理3、工农业生产:菌体,代谢产物,代谢活动4、对生命科学的贡献六、分支学科根据不同研究领域和不同研究对象划分第二节、微生物
6、学发展简史“科学的历史就是科学本身。“- 歌德中国古代酒文化,“仪狄作酒,禹饮而甘之。“书经“若作酒醴,尔惟曲蘖(nie)“齐民要术提倡轮作制。宋真宗时代(公元 998-1022二、国外微生物学发展1、微生物的发现-形态学时期Antony Van Leeuwenhock,1632-1723第一个报告自己观察的人。他观察了几乎每一个想看到的东西,雨水、污水、血液、体液、酒、醋、牙垢等,发现了微生物,称为“微动体“。2、微生物学的奠基-生理学时期Louis Pasteur,1822-1895他的一生给人类生活带来了史无前例的影响。(1)证实了微生物活动和否定了微生物自然发生学说。(2)免疫学-预防
7、种痘(3)发酵的研究(4)其他贡献否定自生说关于自然发生的争论:自然发生说(无生源说):认为微小动物是从无生命的物质自然发生的。生源说:认为微小动物是从微小动物的“种子“或“胚“形成的,“种子“或“胚“存在于空气中。已进行的实验:1665 年,Fracesco Redi 腐肉生蛆实验,否定了动物自生说。Spallanzani 实验,充分加热的有机汁液中长出微生物原因是由于空气将微生物带进了汁液,因而采取完全密封隔绝的封闭法。18 世纪末发现 o2 ,意识到 o2 是动物生活必需一种气体。Pasteur 实验1、首先验证了空气中确实含有显微镜可观察到的“有机体“。2、加热过的空气通入汁液(煮沸过
8、)并不导致微生物生长。3、在一封闭容器内,对完全灭菌的汁液加上一些收集到的微生物,无例外地引起微生物生长。4、设计鹅颈瓶进行实验,最终否定自生说。免疫学贡献Edward Jenner,1796 发明种痘,不了解机制。Pasteur 1877 研究了鸡霍乱、炭疽病和恐水病,发现钝化病原体可以诱发免疫性和预防疾病。发酵研究相信一切发酵作用都和微生物的存在及繁殖有关。不同的发酵是由不同的微生物引起的。发明巴斯德消毒法。观察丁酸发酵时,发现厌氧生命,提出好氧、厌氧术语。Robert Koch 1843-19101、建立微生物学研究基本技术(1)分离和纯化细菌:划线法,混合倒平板法。琼脂、培养皿(Pet
9、ri)(2)设计了培养细菌用的肉汁胨培养液和营养琼脂培养基。(3)设计了细菌染色技术2、证实疾病的病原菌学说,提出了柯赫准则。柯赫准则1、某一种微生物,当被怀疑是病原体时,它一定伴随着病害而存在。2、必须能自原寄主分离出这种微生物,并培养成为纯培养。3、用已纯化的纯培养微生物,人工接种寄主,必须能诱发与原来病害相同病害。4、必须自人工接种发病的寄主内,能重新分离出同一病原微生物并培养成纯培养。其他人Serge Winogradsky,1856-1953,发现微生物的自养生活。Beijerinck M. W.,1851-1931,发现了非共生固氮菌。Joseph Lister,1864,提出无菌
10、外科操作技术。Elie Metchnikoff 发现白细胞的吞噬作用。Ivanovsky 发现烟草花叶病毒。P. Ehrlich 现代化疗的开始3、现代微生物学发展-分子生物学阶段1、现代发酵工业的形成:1941,Florey & Chain 将青霉素投入生产,是通气培养微生物的开端,将微生物学与工程学结合。 2、微生物代谢作用研究;1944,Avery 肺炎球菌转化实验,确定 DNA 是遗传物质,标志着分子生物学的形成。1953,Watson & Crick 提出 DNA 双螺旋结构以及半保留复制假说。3、分子生物学阶段20 世纪 70 年代,基因工程的发展,工程菌的构建更促进了微生物学的发
11、展。微生物学推动生命科学的发展促进许多重大理论问题的突破对生命科学研究技术的贡献与“人类基因组计划“展望第二章 原核微生物一、填空1微生物包括的主要类群有_ _、_ _和_ _。2细菌的基本形态有_ _、_ _和_ _。3根据分裂方式及排列情况,球菌分有_ _ 、_ _、_ _、_ _、_ _、和_ _等,螺旋菌又有_ _ 、_ _和_ _,及其它形态的菌有_ _、_ _、_ _和_ _。4细菌的一般构造有_ _、_ _ 、_ _和_ _等,特殊构造又有_ _、_ _、_ _和_ _等。5引起细菌形成异常形态的主要原因是_ _,比如_ _、_ _和_ _等。6细菌的染色方法有_ _、_ _、_
12、 _,其中又可分为_ _、_ _、_ _和_ _。7革兰氏染色的步骤分为_ _、_ _、_ _和_ _,其中关键步骤为_ _;而染色结果 G-为_ _色、G+为_ _色,如大肠杆菌是革兰氏_ _菌、葡萄球菌是革兰氏_ _菌。8G+细胞壁的主要成份是_ _和_ _;前者的双糖单位是由一个_ _通过_ _与另一个_ _相连构成,这一双糖单位易被_ _水解,而导致细菌细胞壁“散架”而死亡。9脂多糖由_ _、_ _和_ _三部分组成,而糖被的主要成份是_ _、_ _或_ _,尤以_ _为主。10.缺壁细菌的主要类型有_ _、_ _、_ _和_ _。11. 原生质体的特点有_ _、_ _、_ _和_ _
13、。12.观察细胞膜的方法有_ _ 、_ _和_ _。13.芽孢具有很强的_ _、_ _、_ _、_ _和_ _等性能,芽孢的萌发包括_ _、_ _和_ _三个具体阶段;且自然界中经常会遇到的耐热性最强的菌是_ _。14.放线菌是一类呈菌丝生长和以孢子繁殖的原核生物,其菌丝有_ _、_ _和_ _三种类型。15.放线菌的繁殖方式主要有(1)_ _、(2)_ _,其中(1)存在的方式有_ _、_ _、_ _和_ _,(2)常见于_ _。 二、是非题1细菌的异常形态是细菌的固有特征。 ( )2光学显微镜的分辨率与所用波长成正比。 ( )3环境条件渗透压大于细菌内渗透压时,细菌会变小。 ( ) 4脂多
14、糖是革兰氏阳性细菌特有的成份。 ( )5菌落边缘细胞的菌龄比菌落中心的细胞菌龄长。 ( )6所的细菌的细胞壁中都含有肽聚糖。 ( )7细胞的荚膜只能用荚膜染色法观察。 ( )8放线菌具有菌丝,并以孢子进行繁殖,它属于真核微生物。 ( )9放线菌孢子和细菌的芽孢都是繁殖体。 ( )10衣原体的原体和始体对宿主都有感染性。 ( )11支原体是一类无细胞壁,也是整个生物界中尚能找到的能独立营养的最小原核生物。 ( )12立克次氏体是一类只能寄生于真核细胞内的 G-原核生物。 ( )13、细菌是一类细胞细而短,结构简单,细胞壁坚韧,以二等分裂方式繁殖,水生性较强的真核微生物。 ( )14、细菌形态通常
15、有球状、杆状、螺丝状三类。自然界中杆菌最常见,球菌次之,螺旋菌最少。 ( )15、芽孢有极强的抗热,抗辐射,抗化学物和抗静水压的能力,同时具有繁殖功能。 ( )16蓝细菌是一类含有叶绿素 a,具有放氧性光合作用的原核生物。和光合细菌同属一类。 ( )三、名词解释细菌 菌落(colony) 芽孢 PHB 放线菌 立克次氏体 蓝细菌(Cyanoobacteria): 粘细菌 能量寄生微生物 支原体 鞭毛 伴孢晶体 细胞膜 荚膜 菌毛 衣原体: 四选择题1、细菌形态通常有球状、杆状、螺丝状三类。自然界中最常见的是( )A 螺旋菌 B 杆菌 C 球菌2、自界长期进化形成的缺壁细菌是( )A 支原体 B
16、 L 型细菌 C 原生质体 D 原生质球3、G菌由溶菌酶处理后所得到的缺壁细胞是( )A 支原体 B L 型细菌 C 原生质体 D 原生质球4、G菌由溶菌酶处理后所得到的缺壁细胞是( )A 支原体 B L 型细菌 C 原生质体 D 原生质球5、实验室中自发突变形成的缺壁细菌称作( )A 支原体 B L 型细菌 C 原生质体 D 原生质球6、革兰氏阳性菌细胞壁特有的成分是( )A 肽聚糖 B 几丁质 C 脂多糖 D 磷壁酸7、革兰氏阴性菌细胞壁特有的成分是( )A 肽聚糖 B 几丁质 C 脂多糖 D 磷壁酸8、原核细胞细胞壁上特有的成分是( )A 肽聚糖 B 几丁质 C 脂多糖 D 磷壁酸9、下
17、列微生物中鞭毛着生类型为周生的是( )A 红螺菌 B 蛭弧菌 C 大肠杆菌 D 反刍月形单胞菌10、苏云金杆菌所产芽孢的类型是( )A 膨大型,芽孢中生 B 膨大型,芽孢端生 C 正常型,有伴孢晶体 D 正常型,无伴孢晶体11、放线菌具吸收营养和排泄代谢产物功能的菌丝是( )A 基内菌丝 B 气生菌丝 C 孢子丝 D 孢子12、蓝细菌的光合作用部位是( )A 静息孢子 B 类囊体 C 异形胞 D 链丝段13、蓝细菌的固氮部位是( ) A 静息孢子 B 类囊体 C 异形胞 D 链丝段14、产甲烷菌属于( )A 古细菌 B 真细菌 C 放线菌 D 蓝细菌15、在革兰氏染色中一般使用的染料是( )
18、。A美蓝和刚果红 B苯胺黑和碳酸品红 C结晶紫和番红 D刚果红和番红16、下列微生物中, ( )属于革兰氏阴性菌 A 大肠杆菌 B. 金黄葡萄球菌 C. 巨大芽孢杆菌 D. 肺炎双球菌17、下列光合作用微生物中进行的是非环式光合磷酸化作用的是( )A 甲藻 B 绿硫细菌 C 蓝细菌 D 嗜盐细菌18、 原核生物( )A 有细胞核 B .有有丝分裂 C .有线粒体 D .有细胞壁19、 致病性革兰氏阴性细菌细胞壁组成中具有( )A 核心多糖 B .O-侧链 C .类脂 A D .脂蛋白20、下列微生物中, ( )属于革兰氏阴性菌A大肠杆菌 B .金黄葡萄球菌 C .巨大芽孢杆菌 D .肺炎双球菌
19、21、用来染芽孢的染料通常是( ).A孔雀绿 B .结晶紫 C .复红 D .番红22Bacillussubitilis 在生长发育的一定时期能形成( )A孢囊 B .芽孢 C .伴孢晶体 D .子实体 23气泡由许多小的气囊组成,气囊膜只含有( )A蛋白质 B .磷脂 C .脂蛋白 D .肽聚糖 24鞭毛的化学组分主要是( ).A多糖 B .脂类 C .蛋白质 D .核酸25细菌细胞的( )部分结构与其抗原性相关 .A鞭毛 B .荚膜 C .芽孢 D .液泡26复红法染鞭毛的关键操作是( )A玻片干净 B .染料新鲜 C .菌体活化适当 D .A-C27镀银法染鞭毛的关键操作是( )A玻片干
20、净 B .染料无沉淀 C .加热适当 D .菌体活化适当 E。A-D28放线菌的菌体呈分枝丝状体,因此它是一种( ).A多细胞的真核生物 B .单细胞真核生物 C .多核的原核微生物 D .无壁的原核微生物29放线菌是抗生素的主要生产菌,许多著名常用的抗生素都是( )属的种的次生代谢产物 .A链霉菌 B .小单孢菌 C .诺卡菌 D .放线菌30蓝细菌中进行光合作用的场所是( )A羧酶体 B .类囊体 C .藻胆蛋白体 D .叶绿体31在下列微生物中( )能进行产氧的光合作用 .A链霉菌 B .蓝细菌 C .紫硫细菌 D .大肠杆菌32海水中的微生物具有的特点是( )A嗜酸 B .嗜碱 C .
21、嗜热 D .嗜盐33细胞内部的 PH 值( )A与外部环境 PH 值相同 B .近酸性 C .近碱性 D .近中性34原核生物代谢的主要调节部位为( )A细胞膜、酶及酶和底物间隔状况B细胞核、细胞膜和酶C细胞膜、酶及酶与底物相对位置D细胞器膜、细胞膜及酶35没有细胞膜的原核微生物是( ).A立克次体 B .支原体 C .衣原体 D .螺旋体36下面不属于古细菌的原核微生物是( )A产甲烷菌 B .硫酸盐还原菌 C .反硝化细菌 D .极端嗜盐菌五问答题1请列表说明螺旋菌和螺旋体的主要区别。 螺旋菌 螺旋体菌体外观形态 运动方式 革兰氏反应 重要代表 2证实细菌细胞壁存在的方法有哪些?细胞壁的主要生理功能是什么?3磷壁酸的主要生理功能是什么?4脂多糖主要功能是什么?5试阐述 Singer 和 Nicolson 提出的细胞膜液态镶嵌模型。6细胞膜的主要生理功能是什么?7有哪些方法可以证实某一细菌存在着鞭毛?8试用渗透调节皮层膨胀学说解释芽孢耐热机制。9细菌主要贮藏物的特点及生理功能是什么?10什么是缺壁细菌?试列表比较 4 类缺壁细菌的形成、特点和实际应用。11立克次氏体具有什么特征?12支原体及其特征?13衣原体及特征?14蓝细菌及其特点?15简述革兰氏染色机理。16简述古细菌与真细菌的区别。一共有十章呢,不过没有答案。如果谁想要找我联系呀