【正文】 化受體菌株之間的親源關(guān)系，關(guān)系越近，則DNA之間的同源性也越高，就越容易在DNA之間發(fā)生重組，產(chǎn)生轉(zhuǎn)化子。b） 當(dāng)培養(yǎng)液中的感受態(tài)因子積累到一定濃度后，與細胞表面受體相互作用，通過一系列信號傳遞系統(tǒng)誘導(dǎo)一些感受態(tài)一特異蛋白質(zhì)(petence specific protein)表達，其中一種是自溶素(autolysin)，它的表達使細胞表面的DNA結(jié)合蛋白及核酸酶裸露出來，使其具有與DNA結(jié)合的活性。而完全轉(zhuǎn)導(dǎo)包裝的可能全部是宿主菌的基因；2） 局限性轉(zhuǎn)導(dǎo)顆粒攜帶特定的染色體片段并將固定的個別基因?qū)胧荏w，故稱為局限性轉(zhuǎn)導(dǎo)。但該缺陷噬菌體沒有正常噬菌體的溶源性和增殖能力，感染受體細胞后，通過DNA整合進宿主染色體而形成穩(wěn)定的轉(zhuǎn)導(dǎo)子。3）被降解, 轉(zhuǎn)導(dǎo)失敗，在選擇平板上無菌落形成。普遍性轉(zhuǎn)導(dǎo)中外源DNA的三種后果1)進入受體的外源DNA通過與細胞染色體的重組交換而形成穩(wěn)定的轉(zhuǎn)導(dǎo)子.2) 如果轉(zhuǎn)導(dǎo)DNA不能進行重組和復(fù)制，其上的基因僅經(jīng)過轉(zhuǎn)錄而得到表達，就成為流產(chǎn)轉(zhuǎn)導(dǎo)（abortive transduction），其特點是在選擇培養(yǎng)基平板上形成微小菌落。該方法是由美國加利福尼亞大學(xué)的Ames教授首先發(fā)明，因此又稱Ames試驗。誘變劑與致癌物質(zhì)——Ames試驗原理：誘變劑的共性原則，即化學(xué)藥劑對細菌的誘變率與其對動物的致癌性成正比： 超過95%的致癌物質(zhì)對微生物有誘變作用； 而90%以上的非致癌物質(zhì)對微生物沒有誘變作用利用細菌突變來檢測環(huán)境中存在的致癌物質(zhì)是一種簡便、快速、靈敏的方法。Colicin E2是一種DNA內(nèi)切酶，能切斷細胞DNA，而colicin E3是一種核酸酶，能在16SrRNA的特定位點進行切割從而使核糖體失活。例如，有的colicins從產(chǎn)生菌中釋放后，結(jié)合到敏感菌細胞膜特定的受體上，而該受體一般是負責(zé)一些重要物質(zhì)，如一些生長因子的運輸?shù)?；而另外，有些colicins則阻止一些重要的細胞功能的進行。等等。細菌素一般根據(jù)產(chǎn)生菌的種類進行命名，例如大腸桿菌（E. coli）產(chǎn)生的細菌素為colicins（大腸桿菌素），而質(zhì)粒被稱為Col質(zhì)粒。此外，抗生素一般是微生物的次級代謝產(chǎn)物（通過代謝過程而產(chǎn)生），而細菌素一般是直接通過核糖體直接合成的多肽類物質(zhì)。甚至同種不同株的細菌的因子（細菌蛋白），被稱為細菌素，以和抗生素相區(qū)別。（一般將菌點在相應(yīng)的抗性平板上，若抗性還在，證明質(zhì)?？赡苓€在，否則則可能質(zhì)粒已經(jīng)丟失，在實驗中經(jīng)常采用這種方法對含質(zhì)粒的菌株進行初步檢測）c）但這種方法并不保險，因為質(zhì)?？赡軙偷饺旧w上，或者細菌由于某種突變而產(chǎn)生抗藥性等。而原核生物中非編碼區(qū)或內(nèi)含子均非常少，而人類基因組測序后發(fā)現(xiàn)了大量的非編碼區(qū)，被稱為基因組上的荒漠，估計只有510%用于編碼基因。具體內(nèi)容在微生物遺傳學(xué)中學(xué)習(xí)真核微生物（啤酒酵母）的基因組1）106bp，分布在16條染色體中。4）結(jié)構(gòu)基因的單拷貝及rRNA基因的多拷貝，5）.基因組的重復(fù)序列少而短；古生菌的基因組在結(jié)構(gòu)上類似于細菌。 美國基因組研究所(The Institute for Genomic Research，簡稱TIGR)微生物基因組結(jié)構(gòu)的特點：原核生物（細菌、古生菌）的基因組1）雙鏈環(huán)狀的DNA分子（單倍體）2）基因組上遺傳信息具有連續(xù)性大腸桿菌和其它原核生物中基因數(shù)基本接近由它的基因組大小所估計的基因數(shù)；一般不含內(nèi)含子，遺傳信息是連續(xù)的而不是中斷的。表型飾變：同樣遺傳型的生物，在不同的外界條件下，會呈現(xiàn)不同的表型，但這種表型的差異只與環(huán)境有關(guān)，表現(xiàn)為暫時性和不可遺傳性，并且表現(xiàn)為全部個體的行為！遺傳型變異（基因變異、基因突變）：由于環(huán)境因素等的影響，導(dǎo)致遺傳物質(zhì)改變，導(dǎo)致生物特性改變，與表型的飾變相比，這種變異是可以遺傳的，而由于遺傳物質(zhì)的變異的頻率一般很低，所以這種變異也常常表現(xiàn)為群體中極少數(shù)個體的行為（突變頻率通常106109）。7）外界因素如紫外線可引起宿主的染色體的破壞，宿主產(chǎn)生應(yīng)急反應(yīng)合成具有DNA重組活性的RecA蛋白，導(dǎo)致cI的被降解，噬菌體進入裂解循環(huán)。4）早期表達的gpcro與cI的競爭最終確定λ噬菌體是進入溶源狀態(tài)，還是進入裂解循環(huán)。 Emory Ellis對噬菌體（E. coli / bacteriopage）生長特征的測定：用噬菌體的稀釋液感染高濃度的宿主細胞；數(shù)分鐘后，加入抗噬菌體的抗血清（中和未吸附的噬菌體）；將上述混合物大量稀釋，終止抗血清的作用和防止新釋放的噬菌體感染其它細胞；保溫培養(yǎng)并定期檢測培養(yǎng)物中的噬菌體效價（對噬菌體含量進行計數(shù)）；以感染時間為橫坐標(biāo)，病毒的感染效價為縱坐標(biāo)，繪制出病毒特征性的繁殖曲線； 有尾噬菌體：注射方式將噬菌體核酸注入細胞1）通過尾部刺突固著于細胞；2）尾部的酶水解細胞壁的肽聚糖，使細胞壁產(chǎn)生小孔；3）尾鞘收縮，核酸通過中空的尾管壓入胞內(nèi)，蛋白質(zhì)外殼留在胞外；λ噬菌體的的溶源性反應(yīng)：1）早期基因表達，產(chǎn)生gpcII，gpcro及gpcIII，后者可防止宿主的裂解酶對gpcII的降解。青霉素b內(nèi)酰胺環(huán)結(jié)構(gòu)與D丙氨酸末端結(jié)構(gòu)相似，從而能占據(jù)D丙氨酸的位置與轉(zhuǎn)肽酶結(jié)合，并將酶滅活，肽鏈之間無法彼此連接，抑制了細胞壁的合成。4）菌體細胞呈現(xiàn)多種形態(tài)，有時產(chǎn)生畸形，細胞大小懸殊；有些革蘭氏染色反應(yīng)陽性菌此時會變成陰性反應(yīng)恒濁連續(xù)發(fā)酵與單批發(fā)酵相比的優(yōu)點：1） 縮短發(fā)酵周期，提高設(shè)備利用率； 2） 便于自動控制； 3） 降低動力消耗及體力勞動強度； 4） 產(chǎn)品質(zhì)量較穩(wěn)定；磺胺是葉酸組成部分對氨基苯甲酸的結(jié)構(gòu)類似物磺胺的抑菌作用是因為很多細菌需要自己合成葉酸而生長。在此階段后期，少數(shù)細胞開始分裂，曲線略有上升。3） 對外界不良條件反應(yīng)敏感。The most probable number method（液體稀釋法）1）未知樣品進行十倍稀釋； 2）取三個連續(xù)的稀釋度平行接種多支試管并培養(yǎng)； 3）長菌的為陽性，未長菌的為陰性； 4）查表推算出樣品中的微生物數(shù)目（統(tǒng)計學(xué)原理）；遲緩期的特點：1）細胞形態(tài)變大或增長，例如巨大芽孢桿菌，在遲緩期末，細胞的平均長度比剛接種時長6倍。紫膜的光合磷酸化是迄今為止所發(fā)現(xiàn)的最簡單的光合磷酸化反應(yīng)，這是研究化學(xué)滲透作用的一個很好的研究模型。通過紫膜的光能轉(zhuǎn)化而建立的質(zhì)子梯度除了可驅(qū)動ATP的合成外，還可為嗜鹽菌在高鹽環(huán)境中建立跨膜的鈉離子電化學(xué)梯度，并由此完成一系列的生理生化功能。嗜鹽菌只有在環(huán)境中氧濃度很低和有光照的條件下才能合成紫膜。+++鹽生鹽桿菌+++–含量占紫膜75%的是一種稱為細菌視紫紅質(zhì)（bacteriorhodopsin）的蛋白質(zhì)，它與人眼視網(wǎng)膜上的柱狀細胞中所含的一種蛋白質(zhì)視野紫紅質(zhì)（rhodpsin）十分相似，二者都以紫色的視黃醛（retinal）作為輔基。在化能無機營養(yǎng)型微生物中，其所需能量ATP是通過還原態(tài)無機物經(jīng)過生物氧化產(chǎn)生的，還原力[H]則一般是通過耗ATP的無機氫的逆呼吸鏈傳遞而產(chǎn)生的；化能自養(yǎng)微生物以無機物作為能源，一般產(chǎn)能效率低，生長慢，但生態(tài)學(xué)角度看，它們所利用的能源物質(zhì)是一般化能異養(yǎng)生物所不能利用的，因此它們與產(chǎn)能效率高、生長快的化能異養(yǎng)微生物之間并不存在生存競爭。不論是化能無機營養(yǎng)型，還是光能無機營養(yǎng)型的微生物，在它們生命活動中最重要的反應(yīng)就是把CO2先還原成[CH2O]水平的簡單有機物，然后再進一步合成復(fù)雜的細胞成分。異養(yǎng)微生物和自養(yǎng)微生物在最初能源上盡管存在著巨大的差異，但它們生物氧化的本質(zhì)卻是相同的，即都包括脫氫、遞氫和受氫三個階段，其間經(jīng)過與磷酸化反應(yīng)相偶連，就可以產(chǎn)生生命活動所需要的通用能源，ATP。厭氧呼吸的產(chǎn)能較有氧呼吸少，但比發(fā)酵多，它使微生物在沒有氧的情況下仍然可以通過電子傳遞和氧化磷酸化來產(chǎn)生ATP，因此對很多微生物是非常重要的。硝酸鹽是一種容易溶解于水的物質(zhì)，通常通過水從土壤流入水域中。硝酸鹽還原菌的反硝化作用對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)及地球物質(zhì)循環(huán)都具有重要意義：1）反硝化作用可使土壤中植物能利用的氮（硝酸鹽NO3）還原成氮氣而消失，從而降低了土壤的肥力，對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)不利。在土壤及水環(huán)境中，由于好氧性機體的呼吸作用，氧被消耗，造成局部的厭氧環(huán)境，這時如果環(huán)境中有硝酸鹽存在，硝酸鹽還原細菌就能通過厭氧呼吸進行生活，但如果在有氧條件下，這些菌則是通過有氧呼吸進行生活氧的存在可抑制位于細胞膜上的硝酸鹽還原酶的活性。燃燒與生物氧化的比較：比較項目燃燒生物氧化反應(yīng)步驟一步式快速反應(yīng)順序嚴格的系列反應(yīng)條件激烈由酶催化，條件溫和產(chǎn)能形式熱、光大部分為ATP能量利用率低高生物氧化的形式包括某物質(zhì)與氧結(jié)合、脫氫或脫電子三種；生物氧化的功能則有產(chǎn)能（ATP）、產(chǎn)還原力[H]和產(chǎn)小分子中間代謝物三種；呼吸作用與發(fā)酵作用的根本區(qū)別：電子載體不是將電子直接傳遞給底物降解的中間產(chǎn)物，而是交給電子傳遞系統(tǒng)，逐步釋放出能量后再交給最終電子受體。將大量的纖維素農(nóng)副產(chǎn)品轉(zhuǎn)變?yōu)閮?yōu)質(zhì)飼料、工業(yè)發(fā)酵原料、燃料及人類的食品及飲料。除了生產(chǎn)石油蛋白外，還可以將石油產(chǎn)品轉(zhuǎn)化成一些產(chǎn)值更高的高級醇、脂肪酸、環(huán)烷酸等化工產(chǎn)品和若干合成物，以及對石油產(chǎn)品的品質(zhì)進行改良，如脫硫、脫蠟等。這對微生物生長不一定都有利，有時可嘗試使用“減”法，幾用稀薄的培養(yǎng)基成分或成分較少的培養(yǎng)基來取代原有的培養(yǎng)基成分，以求取得更好的效果。另外,大量的農(nóng)副產(chǎn)品或制品，如麩皮、米糠、玉米漿、酵母浸膏、酒糟、豆餅、花生餅、蛋白胨等都是常用的發(fā)酵工業(yè)原料。例如，在微生物單細胞蛋白的工業(yè)生產(chǎn)過程中,常常利用糖蜜(制糖工業(yè)中含有蔗糖的廢液)、乳清(乳制品工業(yè)中含有乳糖的廢液)、豆制品工業(yè)廢液及黑廢液(造紙工業(yè)中含有戊糖和己糖的亞硫酸紙漿)等都可作為培養(yǎng)基的原料。以“野”代“家”：以野生植物原料代替栽培植物原料，如木薯、橡子、薯芋等都是富含淀粉質(zhì)的野生植物，可以部分取代糧食用于工業(yè)發(fā)酵的碳源。以粗代精：對微生物來說，各種粗原料營養(yǎng)更加完全，效果更好。氧化還原電位：又稱氧化還原電勢（redox potential），是度量某氧化還原系統(tǒng)中的還原劑釋放電子或氧化劑接受電子趨勢的一種指標(biāo)，其單位是V（伏）或mV（毫伏）。3．化能無機自養(yǎng)型（化能自養(yǎng)型）生長所需要的能量來自無機物氧化過程中放出的化學(xué)能；以CO2或碳酸鹽作為唯一或主要碳源進行生長時，利用HH2S、Fe2+、NH3或NO2等無機物作為電子供體使CO2還原成細胞物質(zhì)。紅硫細菌，以H2S為電子供體，產(chǎn)生細胞物質(zhì)，并伴隨硫元素的產(chǎn)生。生活史酵母菌單倍體和雙倍體細胞均可獨立存在，有三種類型：1）營養(yǎng)體只能以單倍體形式存在（核配后立即進行減數(shù)分裂）2）營養(yǎng)體只能以雙倍體形式存在（核配后不立即進行減數(shù)分裂）3）營養(yǎng)體既可以單倍體也可以雙倍體形式存在，都可進行出芽繁殖。B、進行減數(shù)分裂，形成4個或8個子囊孢子，而原有的營養(yǎng)細胞就成為子囊?！?）裂殖　　少數(shù)酵母菌可以象細菌一樣借細胞橫割分裂而繁殖，例如裂殖酵母。酵母菌的分布及與人類的關(guān)系：多分布在含糖的偏酸性環(huán)境，也稱為“糖菌”?！　θ祟惖膶嵺`來說，孢子的這些特點有利于接種、擴大培養(yǎng)、菌種選育、保藏和鑒定等工作。每個個體所產(chǎn)生孢子數(shù)量，經(jīng)常是成千上萬的，有時竟然達到幾百億、幾千億，甚至更多。但與細菌的芽孢卻有很大的差別。雖然其菌絲體上任一部分的菌絲碎片都能進行繁殖，但在正常自然條件下，它們還主要靠形形色色的無性或有性孢子進行繁殖。有一些霉菌，至盡尚未發(fā)現(xiàn)其生活史中有有性繁殖階段，這類真菌稱為半知菌。霉菌的生活史：無性繁殖階段：菌絲體（營養(yǎng)體）在適宜的條件下產(chǎn)生無性孢子，無性孢子萌發(fā)形成新的菌絲體，多次重復(fù)。d）霉菌的有性繁殖存在同宗配合和異宗配合兩種情況。有的則由特殊的性細胞（性器官）相互交配，形成有性孢子。b）方式因菌種不同而異，有的兩條營養(yǎng)菌絲就可以直接結(jié)合，c）減數(shù)分裂：具有雙倍體的細胞核經(jīng)過減數(shù)分裂，核中的染色體數(shù)目又恢復(fù)到單倍體狀態(tài)。2）有性孢子繁殖兩個性細胞結(jié)合產(chǎn)生新個體的過程：a）質(zhì)配：兩個性細胞結(jié)合，細胞質(zhì)融合，成為雙核細胞，每個核均含單倍染色體（n+n）。霉菌的繁殖方式：1）無性孢子繁殖不經(jīng)兩性細胞配合，只是營養(yǎng)細胞的分裂或營養(yǎng)菌絲的分化（切割）而形成新個體的過程。霉菌菌落的特點：　　由粗而長的分枝狀菌絲組成，菌落疏松，呈絨毛狀、絮狀或蜘蛛網(wǎng)狀，比細菌菌落大幾倍到幾十倍，有的沒有固定大小。例如冬蟲夏草。由菌絲密集地交織在一起，其外層教堅硬、色深，內(nèi)層疏松，大多呈白色。6）附著胞，許多植物寄生真菌在其芽管或老菌絲頂端發(fā)生膨大，并分泌粘性物，借以牢固地粘附在宿主的表面，這一結(jié)構(gòu)就是附著胞，附著胞上再形成纖細的針狀感染菌絲，以侵入宿主的角質(zhì)層而吸取營養(yǎng)。5）吸器：一些專性寄生真菌從菌絲上分化出來的旁枝，侵入細胞內(nèi)分化成指狀、球狀或絲狀，用以吸收細胞內(nèi)的營養(yǎng)。3）附枝：匍匐菌絲、假根（類似樹根，吸收營養(yǎng)），功能是固著和吸收營養(yǎng)，例如根霉（Rhizopus）匍匐枝和基質(zhì)接觸處分化出來的根狀結(jié)構(gòu)。在農(nóng)業(yè)上用