【正文】 醇磷壁酸。螺旋體的主要特點(diǎn)是：它的運(yùn)動(dòng)靠細(xì)胞兩端向細(xì)胞中央伸出的纏繞原生質(zhì)柱的軸絲伸縮運(yùn)動(dòng)。此外，微生物工業(yè)將生產(chǎn)各種各樣的新產(chǎn)品，如降解性塑料、DNA芯片、生物能源等，在21世紀(jì)將出現(xiàn)一批嶄新的微生物工業(yè)，為經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展作出貢獻(xiàn)。此外，微生物學(xué)的研究技術(shù)和方法也將會(huì)在吸收其他學(xué)科的先進(jìn)技術(shù)的基礎(chǔ)上，向自動(dòng)化、定向化和定量化的發(fā)展。微生物的特征，將為21世紀(jì)進(jìn)一步解決生物學(xué)重大理論問(wèn)題，如生命起源與進(jìn)化，物質(zhì)運(yùn)動(dòng)的基本規(guī)律等，和實(shí)際應(yīng)用問(wèn)題，如新的微生物資源的開(kāi)發(fā)和利用，能源、糧食等的最理想材料。基因組學(xué)包括全基因組的序列分析、功能分析和比較分析，是結(jié)構(gòu)、功能和進(jìn)化基因組學(xué)交織的學(xué)科。如顯微鏡和有關(guān)制片染色技術(shù)，消毒滅菌技術(shù)，無(wú)菌操作技術(shù)，純種分離、培養(yǎng)技術(shù)，合成培養(yǎng)基技術(shù)，選擇和鑒別性培養(yǎng)技術(shù)，突變型標(biāo)記和篩選技術(shù)，深層液體培養(yǎng)技術(shù)以及菌種冷凍保藏技術(shù)等。（5）微生物對(duì)生命科學(xué)基礎(chǔ)理論研究的關(guān)系。通過(guò)食品罐狀防腐、釀造技術(shù)的改革，純種厭氧發(fā)酵的建立，液體深層通氣攪拌大規(guī)模培養(yǎng)技術(shù)的創(chuàng)立以及代謝調(diào)控發(fā)酵技術(shù)的發(fā)明，使得古老的釀造技術(shù)發(fā)展成工業(yè)發(fā)酵技術(shù)；接著，又與遺傳工程、細(xì)胞工程、酶工程和生物反應(yīng)器工程一起，共同組成當(dāng)代一個(gè)高技術(shù)學(xué)科——生物工程學(xué)。（2）微生物與農(nóng)業(yè)發(fā)展關(guān)系。答：在現(xiàn)代科學(xué)中，對(duì)人類(lèi)健康關(guān)系最大、貢獻(xiàn)最為突出的是微生物學(xué)。微生物也給人類(lèi)帶來(lái)不利的一面，如微生物繁殖快致使物品腐敗變質(zhì)等。答：體積小，面積大；吸收多，轉(zhuǎn)化快；生長(zhǎng)旺，繁殖快；適應(yīng)強(qiáng)，變異頻；分布廣，種類(lèi)多。（5）成熟期，分子生物學(xué)發(fā)展階段：從1953年至現(xiàn)在。建立了一系列研究微生物的獨(dú)特方法和技術(shù)；開(kāi)創(chuàng)了尋找病原微生物的“黃金時(shí)期”；把微生物學(xué)的研究從形態(tài)描述推進(jìn)到生理學(xué)研究的新水平；開(kāi)始以“實(shí)踐－理論－實(shí)踐”的思想方法指導(dǎo)科學(xué)實(shí)驗(yàn)；微生物學(xué)以獨(dú)立的學(xué)科開(kāi)始形成。（2）初創(chuàng)期，形態(tài)學(xué)發(fā)展階段：1676年至1861年近200年的時(shí)間。其內(nèi)容：病原微生物總是在患傳染病的動(dòng)物中發(fā)現(xiàn)而不存在于健康個(gè)體中；這一微生物可以離開(kāi)動(dòng)物體，并被培養(yǎng)為純種培養(yǎng)物；這種純培養(yǎng)物接種到敏感動(dòng)物體中，出現(xiàn)特有癥狀；該微生物可以從患病的實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中從新分離出來(lái)，并可在實(shí)驗(yàn)室中再次培養(yǎng)，此后它仍然與原始病原微生物相同。柯赫的主要貢獻(xiàn)為：（1）建立了研究微生物的一系列重要方法，如發(fā)明了固體培養(yǎng)基、微生物的純種分離、顯微染色技術(shù)、顯微攝影技術(shù)等；他是第一個(gè)發(fā)明了微生物純培養(yǎng)的人。（3）建立了一系列消毒、滅菌的方法。（2）用顯微鏡觀(guān)察了許多微生物，1676年首次觀(guān)察到細(xì)菌。其研究?jī)?nèi)容包括微生物的形態(tài)結(jié)構(gòu),分類(lèi)鑒定、生理生化、生長(zhǎng)繁殖、遺傳變異、生態(tài)分布以及微生物與微生物之間、微生物與其它生物之間的相互關(guān)系、微生物在自然界各種元素的生物地球化學(xué)循環(huán)中的作用、微生物在工業(yè)、農(nóng)業(yè),醫(yī)療衛(wèi)生、環(huán)境保護(hù)、食品生產(chǎn)等各個(gè)領(lǐng)域中的應(yīng)用等。三、思考題？它包括哪些類(lèi)群？答：微生物是一群個(gè)體微小、一般肉眼看不見(jiàn)的、單細(xì)胞或簡(jiǎn)單多細(xì)胞或沒(méi)有細(xì)胞結(jié)構(gòu)的低等生物的統(tǒng)稱(chēng)。03. 非細(xì)胞類(lèi)微生物有病毒和亞病毒（包括類(lèi)病毒、擬病毒和朊病毒等）。02. 微生物學(xué)（microbiology）：微生物學(xué)是研究微生物及其生命活動(dòng)規(guī)律的一門(mén)科學(xué)。二、填空題 01. 第一個(gè)用自制顯微鏡觀(guān)察到微生物的學(xué)者是列文虎克，被稱(chēng)為微生物學(xué)研究的先驅(qū)者，而法國(guó)學(xué)者巴斯德和德國(guó)學(xué)者科赫則是微生物生理學(xué)和病原菌學(xué)研究的開(kāi)創(chuàng)者。04. 微生物在工業(yè)上主要用來(lái)釀酒和釀醬醋、生產(chǎn)酶制劑、生產(chǎn)有機(jī)酸、生產(chǎn)醫(yī)藥產(chǎn)品。它不是一個(gè)分類(lèi)學(xué)上的單位，而是指所有肉眼看不見(jiàn)或看不清楚的微小生物的總稱(chēng)。其根本任務(wù)是發(fā)掘、利用和改善有益微生物，控制、消滅或改造有害微生物。（3）發(fā)表論文400篇，其中375篇寄往英國(guó)皇家學(xué)會(huì)發(fā)表。如創(chuàng)立了巴氏消毒法等。（2）利用平板分離方法尋找并分離到許多病原菌，如炭疽病菌（1877）、結(jié)核桿菌（1882）、鏈球菌（1882）、霍亂球菌（1883）等。，并說(shuō)出各階段特點(diǎn)和主要的代表人物。人們對(duì)微生物的研究?jī)H停留在形態(tài)學(xué)描述的低級(jí)水平上，而對(duì)它們的生理活動(dòng)及其與人類(lèi)實(shí)踐活動(dòng)的關(guān)系卻未加研究，微生物學(xué)作為一門(mén)學(xué)科在當(dāng)時(shí)還未形成。代表人物巴斯德和柯赫等。微生物學(xué)從一門(mén)在生命科學(xué)中較為孤立的以應(yīng)用為主的學(xué)科，迅速成長(zhǎng)為一門(mén)十分熱門(mén)的前沿基礎(chǔ)學(xué)科；在基礎(chǔ)理論的研究方面，逐步進(jìn)入到分子水平的研究，微生物迅速成為分子生物學(xué)研究中的最主要的對(duì)象；在應(yīng)用研究方面，向著更自覺(jué)、更有效和可人為控制的方向發(fā)展。例如，微生物繁殖快，代謝活躍，在發(fā)酵工業(yè)上具有重要的實(shí)踐意義，主要體現(xiàn)在它的生產(chǎn)效率高，發(fā)酵周期短上。？答：物種的多樣性，據(jù)估計(jì)微生物總數(shù)在50~600萬(wàn)種之間，現(xiàn)在已知的微生物種數(shù)只有20萬(wàn)種；生理代謝類(lèi)型多樣性；代謝產(chǎn)物多樣性；遺傳基因多樣性；生態(tài)類(lèi)型多樣性。（1）醫(yī)療保健戰(zhàn)線(xiàn)上的六大戰(zhàn)役。以菌治害蟲(chóng)和以菌治植病的生物防治技術(shù)；以菌增肥效和以菌促生長(zhǎng)（如赤霉素等）的微生物增產(chǎn)技術(shù)；以菌作飼（餌）料和以菌當(dāng)蔬菜（食用菌）的單細(xì)胞蛋白和食用菌生產(chǎn)技術(shù)；以及以菌產(chǎn)沼氣等生物能源技術(shù)等。（4）微生物與環(huán)境保護(hù)的關(guān)系。由于微生物具有不同于動(dòng)植物的五大特征，因此是生命科學(xué)工作者在研究中的首選研究對(duì)象（模式生物）?？傊?，生命科學(xué)發(fā)展的重大事件中，微生物學(xué)發(fā)揮了無(wú)可爭(zhēng)辯的關(guān)鍵作用。微生物基因組學(xué)將繼續(xù)作為“人類(lèi)基因組計(jì)劃”的主要模式生物，在后基因組研究中發(fā)揮重要作用，并將帶動(dòng)分子微生物學(xué)等基礎(chǔ)研究學(xué)科的發(fā)展。（4）與其他學(xué)科實(shí)現(xiàn)更廣泛的交叉，獲得新的發(fā)展。（5）微生物產(chǎn)業(yè)將呈現(xiàn)全新的局面。第一章 原核微生物的形態(tài)結(jié)構(gòu)一、名詞解釋01. 原核微生物（Prokaryote）：是指一大類(lèi)細(xì)胞核無(wú)核膜包被，只有稱(chēng)作核區(qū)的裸露DNA的原始單細(xì)胞生物，包括真細(xì)菌和古生菌兩大類(lèi)。04. 肽聚糖（peptidoglycan）：又稱(chēng)粘肽、胞壁質(zhì)，它是除古細(xì)菌外，凡有細(xì)胞壁的原核生物細(xì)胞壁的共有組分。06. 脂多糖（lipopolysaccharide，LPS）：脂多糖是G－細(xì)菌的特有成分，位于細(xì)胞外壁層中。08. 異染粒（metachromatic granules）：又稱(chēng)迂回體，是以多聚偏磷酸鹽為主要成分的一種無(wú)機(jī)磷貯藏物，可用美藍(lán)或甲苯胺藍(lán)染成紫紅色。11. 鞭毛（flagellum，復(fù)數(shù)flagella）：某些細(xì)菌細(xì)胞表面伸出的細(xì)長(zhǎng)、波曲、毛發(fā)狀的絲狀體結(jié)構(gòu)稱(chēng)為鞭毛。13. 性毛（pilus，復(fù)數(shù)pili）：又稱(chēng)性菌毛（sex fimbria，sex pilus，F(xiàn)pilus）比菌毛稍長(zhǎng)，只有1~4根，其功能是在不同性別的菌株間傳遞DNA片段中起作用，有的性菌毛還是RNA噬菌體的吸附受體。16. 糖被（glycocalyx）：包被于某些細(xì)菌壁外的一層厚度不定的膠狀物質(zhì)，其主要成分是多糖、多肽或蛋白質(zhì)等，以多糖為主。19. 菌落（colony）和菌苔（bacterial lawn）：?jiǎn)蝹€(gè)細(xì)胞或一小堆同種細(xì)胞接種到固體培養(yǎng)基上，經(jīng)過(guò)生長(zhǎng)繁殖，形成肉眼可見(jiàn)的群體，稱(chēng)為菌落。由英國(guó)李斯特（Lister）研究所的學(xué)者于1935年發(fā)現(xiàn)的，故稱(chēng)為“L”型細(xì)菌。25. 壁膜間隙（periplasmic space）：又稱(chēng)為周質(zhì)空間。27. 伴孢晶體（parasporal crystal）：少數(shù)芽孢桿菌，如蘇云金芽孢桿菌在其形成芽孢的同時(shí)，會(huì)在芽孢旁形成一顆菱形或雙椎形的堿溶性蛋白晶體（即δ內(nèi)毒素），稱(chēng)為伴孢晶體。30. 氣生菌絲（aerial mycelium）：又叫二級(jí)菌絲，由基內(nèi)營(yíng)養(yǎng)菌絲長(zhǎng)出培養(yǎng)基外，伸向空間的菌絲，直生或分枝絲狀，較基內(nèi)菌絲粗。過(guò)去也稱(chēng)為藍(lán)藻或藍(lán)綠藻。34. 靜息孢子（akinete）：是一種長(zhǎng)在藍(lán)細(xì)菌細(xì)胞鏈中間或末端的形大、壁厚、色深的休眠細(xì)胞，富含貯藏物，能抵御干旱等不良環(huán)境。1909年，并于1910年?duì)奚诖瞬。虼朔Q(chēng)為立克次氏體。分別稱(chēng)之球菌、桿菌、螺旋菌。05. 革蘭氏陽(yáng)性細(xì)菌細(xì)胞壁獨(dú)有的化學(xué)成分是磷壁酸，而革蘭氏陰性細(xì)菌細(xì)胞壁獨(dú)有的化學(xué)成分是脂多糖。 08. 產(chǎn)生芽孢的桿菌主要有好氧性的芽孢桿菌屬屬和厭氧性的梭菌屬。10. 鞭毛是細(xì)菌的運(yùn)動(dòng)器官，很細(xì)，直徑為2030nm。13. 很多細(xì)菌都生鞭毛，其中球菌中絕大多數(shù)不生鞭毛，桿菌中有的生有的不生毛，螺旋菌和弧菌一般生鞭毛。16. 糖被是包被于某些細(xì)菌壁外的一層厚度不定的膠狀物質(zhì)，其主要成分是多糖、多肽或蛋白質(zhì)等，以多糖為主。 19. 細(xì)菌細(xì)胞質(zhì)中常有大分子狀態(tài)的內(nèi)含物，其中含碳素儲(chǔ)藏物有它與金黃色葡萄球菌肽聚糖雙糖亞單位組成的區(qū)別在于四肽上第三個(gè)氨基酸為mDAP和肽橋不同。在液體培養(yǎng)基中，由于細(xì)菌生活習(xí)性不同，有的可形成均勻一致的菌球，有的形成沉淀，有的形成菌膜。26. 細(xì)菌的核糖核蛋白體由70S組成，它由50S和30S兩個(gè)亞基組成。30. 放線(xiàn)菌個(gè)體為分枝絲體，根據(jù)菌絲在固體培養(yǎng)基上生長(zhǎng)的情況，可以分為基內(nèi)菌絲、氣生菌絲和孢子絲。原放線(xiàn)菌屬。35. 放線(xiàn)菌的代表屬有鏈霉菌屬、小單孢菌屬、諾卡氏菌屬、放線(xiàn)菌（或游動(dòng)放線(xiàn)菌屬）等。 39. 藍(lán)細(xì)菌是光合微生物，進(jìn)行光能無(wú)機(jī)營(yíng)養(yǎng)，單細(xì)胞藍(lán)細(xì)菌以細(xì)胞分裂繁殖為主，絲狀體種類(lèi)則以藻殖段繁殖。各種能形成異形胞的藍(lán)細(xì)菌都有固氮能力。（） 04. 細(xì)菌莢膜都是由多糖組成的。（）08. 四聯(lián)球菌、八疊球菌、葡萄球菌均是多細(xì)胞的微生物。（）12. 細(xì)菌的芽孢和孢囊都是休眠細(xì)胞，都具有相同的抗熱性、抗輻射、抗干燥能力。（）五、思考題01. 簡(jiǎn)述細(xì)菌細(xì)胞膜的成分及其生理功能。細(xì)胞膜的功能：①控制營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和代謝產(chǎn)物進(jìn)出細(xì)胞；②進(jìn)行氧化磷酸化或光合磷酸化，參與細(xì)胞的呼吸過(guò)程，與能量的產(chǎn)生、儲(chǔ)存和利用有關(guān)；③含有與合成代謝有關(guān)的酶系，與細(xì)胞壁的合成有關(guān)。答：（1）革蘭氏陽(yáng)性細(xì)菌的細(xì)胞壁：較厚，約為20~80nm，其主要成分為肽聚糖，約15~50層，占細(xì)胞壁干重的50~80%。其特有成分是脂多糖。顯微鏡下菌體呈紫色者為G+細(xì)菌，菌體呈紅色者為G－細(xì)菌。 04. 以金黃色葡萄球菌為例，說(shuō)明革蘭氏陽(yáng)性細(xì)菌的肽聚糖特點(diǎn)。主要生理功能有：a. 因帶有負(fù)電荷，故可吸附環(huán)境中的Mg2+等陽(yáng)離子，提高這些離子的濃度，其中有些離子可保證細(xì)胞膜上某些合成酶維持高活性。06. 什么是脂多糖？脂多糖的功能是什么？答：脂多糖是G－細(xì)菌的特有成分，位于細(xì)胞外壁層中。c. 脂多糖特別是其中的O特異性多糖的組成和結(jié)構(gòu)的變化決定了G－細(xì)菌細(xì)胞表面抗原決定簇的多樣性。（2）并非所有的細(xì)菌都能運(yùn)動(dòng)。09. 細(xì)菌的芽孢有何實(shí)踐重要性？答：（1）芽孢的有無(wú)在細(xì)菌鑒定中是一項(xiàng)重要的形態(tài)指標(biāo)。較新的是滲透調(diào)節(jié)皮層膨脹學(xué)說(shuō)：芽孢衣對(duì)多價(jià)陽(yáng)離子和水分的透性很差和皮層的離子強(qiáng)度很高，從而使皮層產(chǎn)生極高的滲透壓去奪取芽孢核心的水分，其結(jié)果造成皮層的充分膨脹，而核心部分的細(xì)胞質(zhì)卻變得高度失水，因此，芽孢具極強(qiáng)的耐熱性。還有別的學(xué)說(shuō)來(lái)解釋芽孢的高度耐熱機(jī)制。12. 在不用電子顯微鏡情況下，如何觀(guān)察到細(xì)菌的鞭毛？答：（1）可通過(guò)特殊的鞭毛染色法，使鞭毛加粗后在光學(xué)顯微鏡下可見(jiàn)。答：?jiǎn)紊嚎煞忠欢藛伪廾缁魜y弧菌；二端單鞭毛菌，如鼠咬熱螺旋體。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，該菌是在載玻片上不斷打轉(zhuǎn)（而非伸縮揮動(dòng)），從而肯定了“旋轉(zhuǎn)輪”是正確的。16. 為什么說(shuō)放線(xiàn)菌是細(xì)菌而不是真菌？答：放線(xiàn)菌是一類(lèi)具絲狀分枝細(xì)胞的細(xì)菌，依據(jù)：①有原核，核糖體同為70S；②菌絲直徑與細(xì)菌相仿，~，長(zhǎng)達(dá)600μm左右；③細(xì)胞壁的主要成分是肽聚糖，對(duì)溶菌酶敏感；④有的放線(xiàn)菌產(chǎn)生有鞭毛的孢子，其鞭毛類(lèi)型與細(xì)菌的相同；⑤放線(xiàn)菌噬菌體的形狀與細(xì)菌的相似；⑥最適生長(zhǎng)pH與多數(shù)細(xì)菌的生長(zhǎng)pH相近，一般呈微堿性；⑦凡細(xì)菌所敏感的抗生素，放線(xiàn)菌也同樣敏感；⑧DNA重組的方式與細(xì)菌的相同。鏈霉菌可通過(guò)菌絲斷裂片斷和孢子進(jìn)行繁殖?？舜问鲜象w是一類(lèi)只能寄生在真核細(xì)胞內(nèi)的革蘭氏陰性原核微生物。03. 酵母菌（yeast）是一群?jiǎn)渭?xì)胞的真核微生物，通常指能發(fā)酵糖類(lèi)的各種單細(xì)胞真菌。05. 蕈菌（mushrooms），又稱(chēng)傘菌或蘑菇，是大型絲狀真菌，其最突出特點(diǎn)是具有顏色各異的、形態(tài)多樣的子實(shí)體。09. 溶酶體（lysosome）：是一種單層膜包裹、內(nèi)含多種酸性水解酶的囊泡細(xì)胞器，功能是細(xì)胞內(nèi)的消化作用。形態(tài)多樣，其功能可能與分泌水解酶或合成細(xì)胞壁有關(guān)。菌絲頂端或分生孢子梗出芽或縊縮而形成。17. 芽孢子（blastospore）：又叫芽生孢子，由母細(xì)胞出芽生成。19. 接合孢子（zygospore）：是接合菌的有性孢子，由菌絲長(zhǎng)出形態(tài)相同或略有不同的配子囊接合而成。23. 菌絲（hyph