【文章內(nèi)容簡介】 在一些與人類某些遺傳疾病相類似的基因，因此可以利用這些微生物作為( )來研究這些基因的功能，為認(rèn)識龐大的人類基因組及其功能做出重要貢獻(xiàn)。、(1)模式生物 (2)受體 (3)供體 (4)突變材料 10．我國學(xué)者湯飛凡教授的( )分離和確證的研究成果，是一項具有國際領(lǐng)先水平的開創(chuàng)性成果。 (1)鼠疫桿菌 (2)沙眼病原體 (3)結(jié)核桿菌 (4)天花病毒是非題 1．微生物是人類生存環(huán)境中必不可少的成員，有了它們才使得地球上的物質(zhì)進(jìn)行循環(huán)，否則地球上的所有生命將無法繁衍下去。 2．由于現(xiàn)代生物技術(shù)的應(yīng)用，尤其是基因治療和基因工程藥物的產(chǎn)生，許多已被征服的傳染病，例如：肺結(jié)核、瘧疾、霍亂、天花等，不可能有“卷土重來”之勢。 3．當(dāng)今研究表明：所有的細(xì)菌都是肉眼看不見的。 4．微生物學(xué)家要獲得微生物的純種，通常要首先從微生物群體中分離出所需的純種，然后還要進(jìn)行培養(yǎng)，因此研究微生物一般要使用特殊的技術(shù)，例如：消毒滅菌和培養(yǎng)基的應(yīng)用等，這也是微生物學(xué)有別于動、植物學(xué)的。 5．巴斯德不僅用曲頸瓶實驗證明微生物非自然發(fā)生，推翻了爭論已久的“自生說”，而且做了許多其他重大貢獻(xiàn)，例如：證明乳酸發(fā)酵是由微生物引起的，首次制成狂犬疫苗，建立了巴氏消毒法等。6．細(xì)菌學(xué)、真菌學(xué)、病毒學(xué)、原生動物學(xué)、微生物分類學(xué)、發(fā)酵工程、細(xì)胞工程、遺傳工程、基因工程、工業(yè)微生物學(xué)、土壤微生物學(xué)、植物病理學(xué)、醫(yī)學(xué)微生物學(xué)及免疫學(xué)等，都是微生物學(xué)的分支學(xué)科。7．微生物學(xué)的建立雖然比高等動、植物學(xué)晚，但發(fā)展卻十分迅速，其重要原因之一，動、植物結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性及技術(shù)方法的限制而相對發(fā)展緩慢，特別是人類遺傳學(xué)的限制大。8．微生物學(xué)與迅速發(fā)展起來的分子生物學(xué)理論和技術(shù)以及其他學(xué)科匯合，使微生物學(xué)全面進(jìn)入分子研究水平，并產(chǎn)生了其分支學(xué)科“分子微生物學(xué)”。9．在基因工程的帶動下，傳統(tǒng)的微生物發(fā)酵工業(yè)已從多方面發(fā)生了質(zhì)的變化，成為現(xiàn)代生物技術(shù)的重要組成部分。10．DNA重組技術(shù)和遺傳工程的出現(xiàn)，才導(dǎo)致了微生物學(xué)的許多重大發(fā)現(xiàn)，包括質(zhì)粒載體，限制性內(nèi)切酶、連接酶、反轉(zhuǎn)錄酶等。11．微生物個體小、結(jié)構(gòu)簡單、生長周期短，易大量繁殖，易變異等特性，因而與動、植相比，十分難 于實驗操作。12．現(xiàn)在，微生物學(xué)研究的不可替代性，并將更加蓬勃發(fā)展，這是因為微生物具有其他生物不具備的生物學(xué)特性；又具有其他生物共有的基本生物學(xué)特性，及其廣泛的應(yīng)用性。問答題1．用具體事例說明人類與微生物的關(guān)系。2．為什么說巴斯德和柯赫是微生物學(xué)的奠基人?3．為什么微生物學(xué)比動、植物學(xué)起步晚，但卻發(fā)展非常迅速?4．簡述微生物學(xué)在生命科學(xué)發(fā)展中的地位。5．試述微生物學(xué)的發(fā)展前景。六、主要參考書目1．Prescott L M，Harley J P，Klein D A著．微生物學(xué)．第5版．中文版．沈萍，彭珍榮主譯．北京：高等教育出版社，20032．Talaro K P．Foundations in Microbiology．5th ed．Chapter 1：The Main Themes of Microbiology．New York：McGraw—Hill Higher Education，2005(沈 萍)第二章 微生物的純培養(yǎng)和顯微鏡技術(shù)一、要點提示 1．由于微生物個體微小，在絕大多數(shù)情況下對微生物的研究、利用都是使用其群體，稱為培養(yǎng)物。由于一般情況下只有純培養(yǎng)物才能提供可以重復(fù)的結(jié)果，因此從混雜的天然微生物群中分離獲得某特定的微生物純培養(yǎng)，是研究和利用微生物的最重要的環(huán)節(jié)之一。采用稀釋涂布或平板劃線技術(shù)在瓊脂平板上得到微生物的單菌落是最常用的純種分離手段，而在分離、轉(zhuǎn)接及培養(yǎng)微生物純培養(yǎng)時防止被其他微生物污染的無菌操作技術(shù)是進(jìn)行微生物學(xué)研究的基礎(chǔ)，并廣泛地被其他學(xué)科和生產(chǎn)實際所利用。 2．通過分離純化得到的微生物純培養(yǎng)物，必須通過各種保藏技術(shù)使其在一定時間內(nèi)不死亡、不會因發(fā)生變異而丟失重要的生物學(xué)性狀、不會被其他微生物污染或因自身泄漏而污染環(huán)境，否則就無法真正保證微生物研究和應(yīng)用工作的順利進(jìn)行。傳代培養(yǎng)、冷凍真空干燥保藏、低溫冰箱保藏及液氮保藏是通常使用的微生物菌種保藏技術(shù)。 3．微生物個體微小，通常必須通過顯微鏡才能觀察到其個體形態(tài)，而進(jìn)行顯微觀察時，分辨率和反差是決定顯微觀察效果的兩個最重要的因素。它們與顯微鏡的特性有關(guān)，也取決于樣品的制備與觀察技術(shù)。無論是光學(xué)顯微鏡還是電子顯微鏡，其設(shè)備和技術(shù)發(fā)展迅速，應(yīng)用面越來越廣泛和深入。 4．在顯微鏡下微生物的大小與形態(tài)千差萬別，豐富多彩，是區(qū)分不同微生物和對其進(jìn)行分類、鑒定的重要依據(jù)之一。二、重點、難點剖析 1．無菌技術(shù)是最基本的微生物學(xué)實驗操作技術(shù)，其核心是無菌概念的建立，以及正確而嚴(yán)格地按實驗教材和實驗課的要求，掌握在各種情況下的具體應(yīng)用原則和操作規(guī)范。 2．分離獲得某特定的微生物純培養(yǎng)，是研究和利用微生物的基礎(chǔ)。獲得純培養(yǎng)的方法有固體培養(yǎng)基分離、液體培養(yǎng)基分離和單細(xì)胞挑取3大類(表2—1)，其中用固體培養(yǎng)基獲得單獨的微生物菌落是最常用、最基本的方法。此外還有活細(xì)胞或活體分離法，如噬菌體和動植物病毒純培養(yǎng)的分離等.表2—1獲得微生物純培養(yǎng)的方法比較┏━━━━━┳━━━━━━━━━━━━━━━━━┳━━━━━━━━━━━━━━━━┓┃方法 ┃ 特點 ┃ 應(yīng) 用 ┃┣━━━━━╋━━━━━━━━━━━━━━━━━╋━━━━━━━━━━━━━━━━┫┃ ┃稀釋┃菌落分離較為均勻，進(jìn)行微生物計數(shù)結(jié)┃ ┃┃ ┃倒平┃果相對準(zhǔn)確。但操作相對麻煩，熱敏感┃這3種方法可用于所有能在固體培 ┃┃ ┃板法┃菌有時易被燙死。而嚴(yán)格好氧菌也可能┃養(yǎng)基表面形成菌落的微生物的純培 ┃┃ ┃ ┃因被固定在培養(yǎng)基中生長受到影響 ┃養(yǎng)分離。并且，通過選用適當(dāng)?shù)倪x擇┃┃ ┣━━╋━━━━━━━━━━━━━━━━━┃平板及培養(yǎng)條件，可直接分離各種具┃┃ ┃ ┃操作相對簡單，是較常使用的常規(guī)方法┃有特定生理特征的微生物。和厭氧 ┃┃固體┃涂布┃。但有時會因涂布不均勻使某些部位的┃罐或厭氧手套箱技術(shù)結(jié)合，這3種方┃┃培養(yǎng)┃平板┃菌落不能分開，進(jìn)行微生物計數(shù)時需對┃法也可用于獲得各種厭氧菌的純培養(yǎng)┃┃基分┃法 ┃稀釋和涂布過程的操作特別注意，否則┃ ┃ ┃ ┃ ┃不易得到準(zhǔn)確的結(jié)果 ┃ ┃┃離 ┣━━╋━━━━━━━━━━━━━━━━━┫ ┃┃ ┃平板┃操作簡單，多用于對已有純培養(yǎng)的確認(rèn)┃ ┃┃ ┃劃線┃和再次分離 ┃ ┃┃ ┃法 ┃ ┃ ┃┃ ┣━━╋━━━━━━━━━━━━━━━━━╋━━━━━━━━━━━━━━━━┫┃ ┃稀釋┃稀釋倒平板法的一種變通形式，但由于┃在缺乏專業(yè)的厭氧操作設(shè)備的情況 ┃┃ ┃搖管┃菌落形成在瓊脂柱的中間，觀察和挑取┃ ┃┃ ┃法 ┃都相對困難 ┃下對嚴(yán)格厭氧菌進(jìn)行分離和觀察 ┃┣━━╋━━╋━━━━━━━━━━━━━━━━━╋━━━━━━━━━━━━━━━━┫┃ ┃稀釋┃工作量大，是否獲得純培養(yǎng)需依靠統(tǒng)計┃不能或不易在固體培養(yǎng)基上生長的 ┃┃ ┃法 ┃學(xué)的推測 ┃微生物進(jìn)行純培養(yǎng)分離或數(shù)量統(tǒng)計 ┃┃ ┣━━╋━━━━━━━━━━━━━━━━━╋━━━━━━━━━━━━━━━━┫┃ ┃ ┃一般不能直接獲得微生物的純培養(yǎng)，在┃1)根據(jù)某種微生物的特殊生長要求，┃┃液體┃富集┃通過富集培養(yǎng)使原本在自然環(huán)境中占少┃按照意愿從自然界中對這種微生物 ┃┃培養(yǎng)┃ ┃數(shù)的微生物的數(shù)量大大提高后，需再通┃進(jìn)行有針對性的有效分離；2)分離培┃┃基分┃培養(yǎng)┃過平板法進(jìn)行相應(yīng)微生物純培養(yǎng)的分離┃養(yǎng)出由科學(xué)家設(shè)計的特定環(huán)境中能 ┃┃離 ┃ ┃和檢測 ┃生長的微生物，盡管我們并不知道什┃┃ ┃ ┃ ┃么微生物能在這種特定的環(huán)境中生長┃┣━━╋━━╋━━━━━━━━━━━━━━━━━╋━━━━━━━━━━━━━━━━┫┃ ┃單細(xì)┃分離過程直觀，可靠，但對儀器和操作┃從樣品中直接分離所需的微生物細(xì) ┃┃顯微┃胞(孢┃技術(shù)要求較高，多限于高度專業(yè)化的 ┃胞或孢子，獲得其純培養(yǎng) ┃┃操作┃子)挑┃科學(xué)研究。而挑取的微生物單細(xì)胞或 ┃ ┃┃ ┃取 ┃孢子需經(jīng)固體或液體培養(yǎng)基培養(yǎng)后才 ┃ ┃┃ ┃ ┃能獲得其純培養(yǎng)物 ┃ ┃┗━━┻━━┻━━━━━━━━━━━━━━━━━┻━━━━━━━━━━━━━━━━┛3．保證所用菌種性狀的穩(wěn)定是微生物學(xué)工作最重要的基本要求，否則生產(chǎn)或科研都無法正常進(jìn)行。而目前使用的各種微生物保藏技術(shù)歸納起來不外乎生活態(tài)或休眠態(tài)兩種。下面所列的是目前較為常用的一些微生物菌種保藏方法。 培養(yǎng)基傳代：斜面、半固體性、平板等 生活態(tài) 寄主傳代常用的保藏技術(shù)術(shù) 冷凍：低溫冰箱、夜氮罐 休眠態(tài) 干燥：沙土管、冷凍真空干燥 值得指出的是，由于微生物的多樣性，不同的微生物往往對不同的保藏方法有不同的適應(yīng)性，迄今為止尚沒有一種方法能被證明對所有的微生物均適宜。因此，在具體選擇保藏方法時必須對被保藏菌株的特性、保藏物的使用特點及現(xiàn)有條件等進(jìn)行綜合考慮。對于一些比較重要的微生物菌株，則要盡可能多的采用各種不同的手段進(jìn)行保藏，以免因某種方法的失敗而導(dǎo)致菌種的喪失。 4．顯微鏡是微生物學(xué)研究的重要工具，對各類顯微鏡原理及應(yīng)用特點的全面、綜合了解是微生物學(xué)的重點內(nèi)容之一(表2—2)。5．樣品制備和顯微觀察也是微生物學(xué)的基本操作之一，應(yīng)按實驗教材和實驗課的要求，掌握在各種情況下微生物樣品制備和顯微觀察的基本原理和操作規(guī)范，了解各微生物類群在顯微鏡下的基本形態(tài)特征。三、術(shù)語或名詞 1．菌落(colony) 單個微生物細(xì)胞在適宜的固體培養(yǎng)基表面或內(nèi)部生長、繁殖到一定程度形成的肉眼可見的、有一定形態(tài)結(jié)構(gòu)的子細(xì)胞生長群體。 2．菌苔(1awn) 固體培養(yǎng)基表面眾多菌落連成一片時所形成的微生物生長群體。 3．平皿(Petri dish) 由玻璃或透明塑料制成的圓形皿底和皿蓋組成，皿蓋可覆蓋于皿底之上，防止空氣中微生物的污染。其英文名稱是為紀(jì)念其發(fā)明者Julius Richard：Petri。 4．純培養(yǎng)物(pure culture) 由一種微生物組成的細(xì)胞群體，通常是由一個單細(xì)胞生長、繁殖所形成。 5．培養(yǎng)基(culture medium) 供微生物生長、繁殖的營養(yǎng)基質(zhì)，根據(jù)其中固化劑含量的不同可分為固體、半固體、液體3種。 6．無菌技術(shù)(aseptic technique) 在分離、轉(zhuǎn)接及培養(yǎng)純種微生物時，防止其被環(huán)境中微生物污染或其自身污染環(huán)境的技術(shù)。 7．培養(yǎng)平板(culture plate) 常簡稱為平板，指固體培養(yǎng)基倒入無菌平皿，冷卻凝固后所形成的培養(yǎng)基平面。8．稀釋倒平板法(pour plate method) 將待分離的材料稀釋后與已熔化并冷卻至50℃左右的瓊脂培養(yǎng)基混合，搖勻后制成可能含菌的培養(yǎng)平板，保溫培養(yǎng)后分離得到的微生物菌落生長在固體培養(yǎng)基表面和里面。 9．涂布平板法(spread plate method) 在培養(yǎng)平板表面均勻涂布經(jīng)過稀釋的微生物懸液后，保溫培養(yǎng)，在固體培養(yǎng)基表面得到生長分離的微生物菌落。 10．平板劃線法(streak plate method) 用接種環(huán)在培養(yǎng)平板表面劃線接種微生物，使微生物細(xì)胞數(shù)量隨著劃線次數(shù)的增加而減少，并逐步分開。保溫培養(yǎng)后，在固體培養(yǎng)基表面得到生長分離的微生物菌落。 11．稀釋搖管法(dilution shake culture method) 將待分離的材料稀釋后與已熔化并冷卻至50℃左右的瓊脂培養(yǎng)基混合，搖勻后用石蠟封蓋，保溫培養(yǎng)后分離得到的微生物菌落生長在瓊脂柱中間。 12．單細(xì)胞分離法(single ce