【正文】 核細(xì)胞中。引起人與動(dòng)物的致死性中樞神經(jīng)系統(tǒng)疾病，如羊搔癢癥(scrapie)，牛海綿狀腦病(spongiform encephalopathy)，人的庫(kù)魯病(kuru)、克雅氏病(Creutzfeldt Jakob disease, CJD)等。對(duì)環(huán)境因素的作用敏感，易于獲得各類突變株，操作性強(qiáng)。特點(diǎn)：暫時(shí)性、不可遺傳性、表現(xiàn)為全部個(gè)體的行為。遺傳（inheritance）和變異（variation）是生命的最本質(zhì)特性之一。四、朊病毒是一類能引起哺乳動(dòng)物的亞急性海面樣腦病的病原因子。二、衛(wèi)星RNA(sat RNA) 是指一些必須依賴一些輔助病毒進(jìn)行復(fù)制的小分子單鏈RNA片段，它被包裝在輔助病毒的殼體內(nèi)。免疫性是由原噬菌體產(chǎn)生的阻遏蛋白的可擴(kuò)散性質(zhì)所決定的。在原噬菌體階段，噬菌體的復(fù)制被抑制，宿主細(xì)胞正常地生長(zhǎng)繁殖，而噬菌體基因組與宿主細(xì)菌染色體同步復(fù)制，并隨細(xì)胞分裂而傳遞給子代細(xì)胞。溫和噬菌體或稱溶源性噬菌體（lysogenic phage）：感染宿主細(xì)胞后不能完成復(fù)制循環(huán)，噬菌體基因組長(zhǎng)期存在于宿主細(xì)胞內(nèi)，沒(méi)有成熟噬菌體產(chǎn)生，這一噬菌體稱為溫和噬菌體或稱溶源性噬菌體。非增殖性感染（nonproductive infection）：感染由于病毒、或是細(xì)胞的原因，致使病毒的復(fù)制在病毒進(jìn)入敏感細(xì)胞后的某一階段受阻，結(jié)果導(dǎo)致病毒感染的不完全循環(huán)。釋放：成熟的子代病毒顆粒然后依一定途徑釋放、裂解、分泌到細(xì)胞外病毒的釋放標(biāo)志病毒復(fù)制周期結(jié)束。四、病毒大分子的合成：病毒特異性酶的合成；病毒核酸復(fù)制；病毒結(jié)構(gòu)蛋白質(zhì)合成。大多數(shù)噬菌體都是以裂解細(xì)胞方式釋放絲桿噬菌體（如M13或fd）不殺死細(xì)胞，子代毒粒以分泌方式不斷從受染細(xì)胞中釋放，并同時(shí)完成毒粒的組裝。在此過(guò)程中，由于病毒與細(xì)胞的相互作用，雖然亦可能導(dǎo)致細(xì)胞發(fā)生某些變化，甚至產(chǎn)生細(xì)胞病變，但在受染細(xì)胞內(nèi)，不產(chǎn)生有感染性的病毒子代顆粒。這一現(xiàn)象稱做溶源性（lysogeny）現(xiàn)象。溶源性細(xì)菌（lysogenic bacteria：）細(xì)胞中含有以原噬菌體狀態(tài)存在的溫和噬菌體基因組的細(xì)菌稱做溶源性細(xì)菌。(2)溶源轉(zhuǎn)變?cè)删w引起的溶源性細(xì)菌除免疫性外的其他的表形改變，包括溶源性細(xì)菌細(xì)胞表面性質(zhì)的改變和致病性轉(zhuǎn)變被稱為溶源轉(zhuǎn)變(lysogenic conversion)。本身對(duì)輔助病毒的復(fù)制不是必需的，且他們與輔助病毒的基因組無(wú)明顯的同源性。思考題：試結(jié)合一步生長(zhǎng)曲線分析病毒的特點(diǎn)，并與細(xì)菌進(jìn)行比較。遺傳型：生物的全部遺傳因子及基因。遺傳型變異（基因變異、基因突變）：遺傳物質(zhì)改變，導(dǎo)致表型改變。第一節(jié) 遺傳的物質(zhì)基礎(chǔ)一、DNA作為遺傳物質(zhì) Griffith的轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)（DNA）；T2噬菌體感染實(shí)驗(yàn)（DNA）；植物病毒重建實(shí)驗(yàn)（DNA\RNA）。Stanley B. Prusiner (1982)提出羊搔癢病因子是一種蛋白質(zhì)侵染顆粒（proteinaceous infectious particle），并將之稱做Prion或Virino，即朊病毒。質(zhì)粒和轉(zhuǎn)座因子是細(xì)胞中除染色體以外的另外二類遺傳因子一、 質(zhì)粒的分子結(jié)構(gòu) 結(jié)構(gòu)通常以共價(jià)閉合環(huán)狀(covalently closed circle，簡(jiǎn)稱CCC)的超螺旋雙鏈DNA分子存在于細(xì)胞中；也發(fā)現(xiàn)有線型雙鏈DNA質(zhì)粒和RNA質(zhì)粒；質(zhì)粒分子的大?。簭?kb左右到1000kb，（細(xì)菌質(zhì)粒多在10kb以內(nèi)）。二、質(zhì)粒的主要類型作用：在某些特殊條件下，質(zhì)粒有時(shí)能賦予宿主細(xì)胞以特殊的機(jī)能；質(zhì)粒所含的基因?qū)λ拗骷?xì)胞一般是非必需的，從而使宿主得到生長(zhǎng)優(yōu)勢(shì)。 抗性因子（Resistance factor，R因子）包括抗藥性和抗重金屬二大類，簡(jiǎn)稱R質(zhì)粒。細(xì)菌素一般根據(jù)產(chǎn)生菌的種類進(jìn)行命名：大腸桿菌（E. coli）產(chǎn)生的細(xì)菌素為colicins（大腸桿菌素），而質(zhì)粒被稱為Col質(zhì)粒。蘇云金桿菌含有編碼δ內(nèi)毒素(伴孢晶體中)的質(zhì)粒根癌土壤桿菌所含Ti質(zhì)粒是引起雙子葉植物冠癭瘤的致病因子。 隱秘質(zhì)粒（cryptic plasmid）隱秘質(zhì)粒不顯示任何表型效應(yīng)，它們的存在只有通過(guò)物理的方法，例如用凝膠電泳檢測(cè)細(xì)胞抽提液等方法才能發(fā)現(xiàn)。也稱松弛型質(zhì)粒(relaxed plasmid)。廣宿主范圍質(zhì)粒(broad host range plasmid)：可以在許多種細(xì)菌中復(fù)制。誘變：某些物理、化學(xué)因素對(duì)生物體的DNA進(jìn)行直接作用，突變以較高的頻率產(chǎn)生?；蛲蛔兪侵匾纳飳W(xué)現(xiàn)象，它是一切生物變化的根源，連同基因轉(zhuǎn)移、重組一起提供了推動(dòng)生物進(jìn)化的遺傳多變性。營(yíng)養(yǎng)缺陷型是微生物遺傳學(xué)研究中重要的選擇標(biāo)記和育種的重要手段特點(diǎn)：營(yíng)養(yǎng)缺陷型在選擇培養(yǎng)基（一般為基本培養(yǎng)基）上不生長(zhǎng)，突變株不能通過(guò)選擇平板直接獲得屬于負(fù)選擇標(biāo)記。strr 和 strs 分別表示對(duì)鏈霉素的抗性和敏感性。 形態(tài)突變型（morphological mutant）造成形態(tài)改變的突變型。2. 化學(xué)誘變：采用5溴尿嘧啶(5Bu) 進(jìn)行誘變育種時(shí)的操作步驟。1966年，美國(guó)加利福尼亞大學(xué)的Bruce Ames教授于發(fā)明了檢測(cè)這些化學(xué)物質(zhì)的方法，稱為Ames試驗(yàn)。第五節(jié) 菌種保藏性狀穩(wěn)定的菌種是微生物學(xué)工作最重要的基本要求，否則生產(chǎn)或科研都無(wú)法正常進(jìn)行。二、防止衰退的措施1） 減少傳代次數(shù)；2） 創(chuàng)造良好的培養(yǎng)條件；3） 經(jīng)常進(jìn)行純種分離，并對(duì)相應(yīng)的性狀指標(biāo)進(jìn)行檢查；4） 采用有效的菌種保藏方法；三、菌種保藏基本要求：在一定時(shí)間內(nèi)使菌種不死、不變、不亂基本方法：生活態(tài)：培養(yǎng)基傳代培養(yǎng)（斜面、平板）；寄主傳代培養(yǎng)；休眠態(tài)：冷凍（液氮、低溫冰箱）；干燥（沙土管、冷凍真空干燥）；由于微生物的多樣性，不同的微生物往往對(duì)不同的保藏方法有不同的適應(yīng)性，迄今為止尚沒(méi)有一種方法能被證明對(duì)所有的微生物均適宜。生態(tài)學(xué)：研究生物與其周?chē)锖头巧锃h(huán)境之間相互關(guān)系的一門(mén)科學(xué)。個(gè)體 群體 群落+非生物環(huán)境 生態(tài)系統(tǒng) 生物圈第一節(jié) 微生物在生態(tài)系統(tǒng)中的作用一、在生態(tài)系統(tǒng)中的角色 有機(jī)物的分解者 物質(zhì)循環(huán)的重要成員 生態(tài)系統(tǒng)中的初級(jí)生產(chǎn)者 物質(zhì)和能量的貯存者 微生物是地球生物演化中的先鋒種類主要作為分解者在生態(tài)系統(tǒng)中起重要作用二、微生物與生物地球化學(xué)循環(huán)（自學(xué)?。?生物地球化學(xué)循環(huán)（biogeochemical cycles）：指生物圈中的各種化學(xué)元素，經(jīng)生物化學(xué)作用在生物圈中的轉(zhuǎn)化和運(yùn)動(dòng)。一、 生態(tài)系統(tǒng)中生物之間的相互關(guān)系1）有利： 互生：偏利作用；協(xié)同作用；共生：互惠共生； 2）有害：寄生；捕食；競(jìng)爭(zhēng)；偏害作用（拮抗）；3）無(wú)利無(wú)害—中立生活（一）、互生： 二種可以單獨(dú)生活的生物，當(dāng)它們生活在一起時(shí)，通過(guò)各自的代謝活動(dòng)而有利于對(duì)方，或偏利于一方的一種生活方式。菌根（土壤真菌與植物根形成的共生結(jié)構(gòu)。瘤胃也為里面居住的微生物提供了必要的營(yíng)養(yǎng)和生長(zhǎng)條件。擇生生物，或稱為悉生生物或定菌生物（Gnotobiote）：整個(gè)個(gè)體不攜帶或只攜帶已知微生物的生物。3）大多數(shù)海洋細(xì)菌為G—細(xì)菌，并具有運(yùn)動(dòng)能力。（3）赤潮或紅潮（red tides）：在海洋中，某些甲藻類大量繁殖也可以形成水花，從而使海水出現(xiàn)紅色或褐色，稱為赤潮或紅潮。影響土壤微生物的數(shù)量和分布的因素：1）主要受到營(yíng)養(yǎng)物、含水量、氧、溫度、pH等因子的影響，并隨土壤類型的不同而有很大變化。研究意義：生物多樣性和系統(tǒng)發(fā)生的多樣性（Biodiversity and Phylogenetic diversity；微生物生態(tài)學(xué)的研究提出新的要求；尋找新的致病微生物；從不可培養(yǎng)微生物中尋找新的基因、新的蛋白。一般表現(xiàn)為細(xì)胞保持完整，胞內(nèi)酶維持活性，染色體及質(zhì)粒DNA均保持穩(wěn)定，用顯微鏡觀察，其細(xì)胞會(huì)表現(xiàn)為縮小成球狀，細(xì)胞表面產(chǎn)生皺折等。2） 溫度的改變，在低溫下進(jìn)入VBNC的細(xì)胞在環(huán)境溫度升高后可以復(fù)蘇；3 ）致病菌在宿主體內(nèi)復(fù)蘇；4） 通過(guò)其它可培養(yǎng)的活菌的幫助而復(fù)蘇；例如在Legionella pneumophila Philadelphia JR32的VBNC細(xì)胞中加入Acanthamoeba castellanii可使前者復(fù)蘇。CO2和水，達(dá)到凈化水體的作用。（一）污水處理1 .好氧處理系統(tǒng) 活性污泥法；生物膜法；2 .污水中氮、磷的去除（脫氮工藝、脫磷工藝）微生物脫氮工藝流程缺氧池好氧池曝氣池二沉池進(jìn)水回流回流 反硝化作用 N2O NO3 N2硝化作用NH4+ NO3氧化分解剩余污泥出水思考題1）試論微生物與水體富營(yíng)養(yǎng)化作用，你認(rèn)為對(duì)此類污染該如何進(jìn)行防治？2）試用一些典型例子說(shuō)明微生物與生物環(huán)境之間的相互關(guān)系。 特異性免疫)第一節(jié) 感染的一般概念病原微生物(Pathogenic microorganism)，或病原體(pathogen)：寄生于生物(包括人)機(jī)體并引起疾病的微生物。一、感染的途徑和方式外源性感染：來(lái)源于宿主體外的感染，主要來(lái)自病人、健康帶菌(毒)者和帶菌(毒)動(dòng)、植物。b）極少數(shù)能穿過(guò)皮膚(如血吸蟲(chóng)、鉤蟲(chóng)) ；c）有的能穿過(guò)粘膜(如脊髓灰質(zhì)炎病毒、麻診病毒) ，然后通過(guò)血循環(huán)到達(dá)特定組織部位、造成病變；有的(如白喉?xiàng)U菌)能附著在粘膜 上生長(zhǎng)繁殖形成局部病灶，產(chǎn)生毒素，引起各種癥狀。條件致病菌(opportunistic pathogen)或機(jī)會(huì)致病菌: 在一般情況下不致病，但在某些條件改變的特殊情況下可致病。2）親器官性：如肝炎病毒定植于肝細(xì)胞；肺炎球菌定植于呼吸道粘膜。 2）毒素(toxin)按其來(lái)源、性質(zhì)和作用的不同分為外毒素和內(nèi)毒素?？苟舅兀河妙惗舅刈⑸鋭?dòng)物（如馬），制備外毒素的抗體，此抗體稱為抗毒素，可作治療用。外毒素與內(nèi)毒素的比較：*1mg肉毒毒素純品可殺死2億（2000萬(wàn)）只小鼠或一百萬(wàn)只豚鼠，中毒的死亡率幾近100%，但及時(shí)注射抗毒素及對(duì)癥治療可使之降低。(2)條件致病性真菌感染：一些內(nèi)源性真菌在機(jī)體免疫力降低，如長(zhǎng)期應(yīng)用抗生素、放射治療等情況下發(fā)生。不同的個(gè)體或相同個(gè)體的不同生理狀態(tài)可能產(chǎn)生不同的結(jié)果。如：“傷寒瑪麗”（真名：Mary Mallon）：一個(gè)健康帶菌者，被證實(shí)在美國(guó)有7個(gè)地區(qū)多達(dá)1500個(gè)傷寒患者都是她傳染的。慢性傳染：病程往往長(zhǎng)達(dá)數(shù)月至數(shù)年，如結(jié)核病、麻風(fēng)病等。天然免疫的組成一、生理屏障1 表面屏障:皮膚、粘膜、分泌物 1）機(jī)械的阻擋和排除作用； 2）分泌液中所含化學(xué)物質(zhì)有局部抗菌作用； 2 局部屏障： 血腦屏障：主要由軟腦膜、脈絡(luò)叢、腦毛細(xì)血管壁及其外的腦星形細(xì)胞組成，可阻擋病原體及其有毒產(chǎn)物從血液透入腦組織或腦脊液，保護(hù)中樞神經(jīng)系統(tǒng)的穩(wěn)定。 主要由肝細(xì)胞和巨噬細(xì)胞產(chǎn)生，通常以無(wú)活性形式存在于正常血清和體液中。干擾素（interferon, IFN） 定義：宿主淋巴細(xì)胞在病毒等多種誘生劑刺激下產(chǎn)生的一類低分子量糖蛋白，分a、b、g 三組。體液中還有β溶解素(βlysin)、轉(zhuǎn)鐵蛋白、血漿銅藍(lán)蛋白、C反應(yīng)蛋白等多種能殺菌或抑菌的因素，但直接作用很弱，僅在機(jī)體免疫中起輔助作用。 不完全吞噬：病原體被吞噬，不殺滅，可在胞內(nèi)增殖。癥狀： 內(nèi)、外源性熱原物質(zhì)作用于下丘腦導(dǎo)致發(fā)熱（發(fā)燒）； 吞噬細(xì)胞的溶酶體酶釋放或泄漏會(huì)損傷自身組織成分； 各種毒性產(chǎn)物與活性介質(zhì)將刺激正常機(jī)體組織； 死亡白細(xì)胞與破壞裂解的靶細(xì)胞共同釀成膿液（化膿）；紅、腫、痛、熱和功能障礙（炎癥）炎癥既是一種病理過(guò)程，又是一種防御病原體的積極方式，其意義在于：1） 員了大量的吞噬細(xì)胞聚集在炎癥部位；2） 血液中的抗菌因子和抗體發(fā)生局部濃縮；3） 死亡宿主細(xì)胞的堆積可釋放抗微生物物質(zhì)；4） 炎癥中心氧濃度下降和乳酸積累，進(jìn)一步抑制病原菌的生長(zhǎng)；5） 適度的體溫升高可以加速免疫反應(yīng)的進(jìn)程；第三節(jié) 宿主的特異性免疫一、特異性免疫（specific