【正文】 是由于這個特性，人們才能夠按照自己的要求不斷改良在生產(chǎn)上應(yīng)用的微生物，如青霉素生產(chǎn)菌的發(fā)酵水平由每毫升 20單位上升到近 10萬單位，利用變異和育種得到如此大幅度的產(chǎn)量提高。 （一）細(xì)菌 細(xì)菌是一類細(xì)胞細(xì)而短、結(jié)構(gòu)簡單、細(xì)胞壁堅韌，以二等分裂方式繁殖的原核微生物，分布廣泛。 表面積 —— 細(xì)菌體積微小，相對表面積大。其帶電現(xiàn)象與染色反應(yīng)、凝集反應(yīng)、抑菌和殺菌作用等密切相關(guān)。 滲透壓 —— 菌體內(nèi)為高滲透壓。 ? 溫度 溫度是細(xì)菌生長的重要因素之一，各種細(xì)菌的適宜溫度范圍相差很大，據(jù)此而有嗜熱 (52℃ )、嗜溫及嗜冷菌之分。 ? 氣體 專性需氧菌 ：具有完善的呼吸酶系統(tǒng)，僅能在有氧環(huán)境下生長。 兼性厭氧菌 ：兼有有氧呼吸和無氧發(fā)酵兩種功能，但以有氧時 生長較好。 專性厭氧菌 ：缺乏完善的呼吸酶系統(tǒng)（氧化還原電勢高的呼吸 酶、分解有毒氧基團的酶），只能在無氧環(huán)境中進行發(fā)酵。不同種類的細(xì)菌大小不一，同一種細(xì)菌也因菌齡和環(huán)境因素的影響而有差異。 炭疽芽胞桿菌 310 μm 大 中 大腸埃希菌 23 μm 小 布魯菌 μm 桿菌的形態(tài)多樣 兩端齊平 炭疽芽胞桿菌 兩端尖細(xì) 白喉棒狀桿菌 桿菌 桿菌的形態(tài)多樣 分枝桿菌 雙歧桿菌 桿菌 螺形菌 弧菌 螺菌 螺桿菌 細(xì)菌的結(jié)構(gòu) 基本結(jié)構(gòu) 細(xì)胞壁、細(xì)胞膜、細(xì)胞質(zhì)、核質(zhì) 特殊結(jié)構(gòu) 莢膜、鞭毛、菌毛、芽胞 基本結(jié)構(gòu)： 細(xì)胞壁、細(xì)胞膜、細(xì)胞質(zhì)、細(xì)胞核 特殊結(jié)構(gòu)： 莢膜、鞭毛、菌毛、芽胞 細(xì)菌的結(jié)構(gòu) 細(xì)胞壁 ?位于細(xì)胞的最外層，是一層無色透明，堅韌而富有彈性的薄膜，一般厚度在 10~20微米 ； 脂蛋白 脂多糖 脂質(zhì)雙層 特殊組分： 外 膜 革蘭陽性菌 革蘭陰性菌 革蘭染色 革蘭染色法： 涂片 風(fēng)干 固定 結(jié)晶紫 碘液 95%乙醇 復(fù)紅 1min 1min 脫色 附：革蘭染色法 ? 涂片：用紗布擦凈玻璃片，以無菌接種環(huán)取一小滴無菌生理鹽水，然后用無菌接種環(huán)挑取少數(shù)菌苔 (落 )或液體培養(yǎng)基培養(yǎng)物 (不必加鹽水 )，在玻璃片中央涂成一薄膜。 ? 固定：將玻片迅速通過火焰 3次 (其目的是殺死細(xì)菌 )，使菌體與玻片粘附牢固，以及改變對染料的通透性。 ? 媒染：滴加碘液，作用 1 min，水洗。 ? 復(fù)染：用石炭酸復(fù)紅稀釋 液染 ，水洗，用濾紙吸干。 ? 鏡檢：用油鏡觀察標(biāo)本時，先以低倍鏡對光，光線宜強，并開大光圈升高集光器。 ? 結(jié)果： 菌體呈紫色者為革蘭陽性；呈紅色者為革蘭陰性。 ?細(xì)菌細(xì)胞膜的功能與真核細(xì)胞者類似，主要有物質(zhì)轉(zhuǎn)運、生物合成、分泌和呼吸等作用。由于它含有大量的核酸，所以呈現(xiàn)較強的嗜堿性。細(xì)菌的遺傳物質(zhì)稱為核質(zhì)或擬核，無核膜、核仁和有絲分裂器。 核質(zhì)由單一密閉環(huán)狀 DNA分子反復(fù)回旋卷曲盤繞組成松散網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。 特殊結(jié)構(gòu) ? 抗吞噬作用： 莢膜具有抵抗宿主吞噬細(xì)胞的作用，因而莢膜是病原菌的重要毒力因子。 ? 抗有害物質(zhì)的損傷作用： 莢膜處于細(xì)胞的最外層，有保護菌體避免和減少受有害物質(zhì)的損傷作用。 ? 菌毛蛋白具有抗原性。 ? 菌毛在普通光學(xué)顯微鏡下看不到，必須用電子顯微鏡觀察。 ? 這類菌毛是細(xì)菌的粘附結(jié)構(gòu)，能與宿主細(xì)胞表面的特異性受體結(jié)合，是細(xì)菌感染的第一部。 ? 菌毛的受體常為糖蛋白或糖脂，與菌毛結(jié)合的特異性決定的宿主的易感部位。 ? 數(shù)量少， 14根。 ? 性菌毛由致育因子（ F）編碼，故又稱 F菌毛。 ? 性菌毛是某些噬菌體吸附于菌細(xì)胞的受體。 ?細(xì)菌形成芽胞的能力是由菌體內(nèi)的芽胞基因決定的。 ?一個細(xì)菌只形成一個芽胞，一個芽胞發(fā)芽也只生成一個菌體， 細(xì)菌數(shù)量并未增加，因而芽胞不是細(xì)菌的繁殖方式。 芽孢 芽孢對不良環(huán)境條件具有高度的抵抗力； ? 枯草桿菌的芽孢用干燥的土壤保存，可以維持 92年時間； ? 枯草桿菌的營養(yǎng)細(xì)胞加熱到 100度， 20分鐘即可殺死；而芽孢要維持三小時才能殺死； ? 自然界中抗熱性最強的嗜熱脂肪芽孢桿菌的芽孢需要在 121度下 12分鐘才能殺死。但芽胞并不直接引起疾病，只有發(fā)芽成為繁殖體后，才能迅速大量繁殖而致病。 ? 芽胞抵抗力強的原因： (1)芽胞含水量少，蛋白質(zhì)受熱后不易變性。 (3)含有的 DAP與鈣結(jié)合的鹽能提高芽胞中各種酶的穩(wěn)定性。 ? 因此，在日常的消毒滅菌中，均選擇芽胞菌作為生物指示劑。 芽胞的結(jié)構(gòu) 芽 孢 芽胞的大小、形狀、位置等隨菌種而異，有重要的鑒別意義。 ?染色法 ——細(xì)菌體小半透明，經(jīng)染色后才能觀察較清楚。一般細(xì)菌都大于，故可用普通光學(xué)顯微鏡觀察。不僅能看清細(xì)菌的外形，內(nèi)部超微結(jié)構(gòu)可一覽無余。 在分裂前先延長菌體，染色體復(fù)制為二，然后垂直于長軸分裂，細(xì)胞赤道附近的細(xì)胞質(zhì)膜凹陷生長，直至形成橫隔膜，同時形成橫隔壁，這樣便產(chǎn)生兩個子細(xì)胞。細(xì)菌菌落常表現(xiàn)為濕潤、粘稠、光滑、較透明、易挑取、質(zhì)地均勻以及菌落正反面或邊緣與中央部位顏色一致等?？勺鳛殍b定細(xì)菌種的依據(jù)。在顯微鏡下，放線菌呈分枝絲狀，我們把這些細(xì)絲一樣的結(jié)構(gòu)叫做菌絲，菌絲直徑與細(xì)菌相似，小于 1微米。 ? 根據(jù)菌絲形態(tài)和功能的不同，放線菌菌絲可分為基內(nèi)菌絲、氣生菌絲和孢子絲三種。 放線菌的菌絲 鏈霉菌的一般形態(tài)和構(gòu)造 放線菌的繁殖 ? 放線菌沒有有性繁殖，主要通過形成無性孢子方式進行無性繁殖，成熟的分生孢子或孢囊孢子散落在適宜環(huán)境里發(fā)芽形成新的菌絲體；另一種方式是菌絲體的無限伸長和分枝，在液體振蕩培養(yǎng)（或工業(yè)發(fā)酵）中，放線菌每一個脫落的菌絲片段，在適宜條件下都能長成新的菌絲體，也是一種無性繁殖方式。 放線菌的菌落特征 A：諾爾斯氏鏈霉菌； B：皮疽諾卡氏菌； C：酒紅指孢囊菌； D：游動放線菌； E：小單胞菌； F：皺雙孢馬杜拉放線菌 產(chǎn)抗菌素的放線菌的菌落特征 A：卡特利鏈霉菌； B：弗氏鏈霉菌； C：吸水鏈霉菌金淚亞種； D：卡那霉素鏈霉菌； E：除蟲鏈霉菌； F：生磺酸鏈霉菌 （三） 霉菌 ? 真菌在微生物世界中可以稱得上是個 巨人家族 ，真菌的個頭較大，其中的許多成員對我們來說都是很熟悉的。真菌是微生物中的一大類群，屬于真核微生物，與人類關(guān)系非常密切。然而有些真菌是病原菌，引起人類和動植物病害，有些真菌產(chǎn)生毒素，使人、畜中毒，嚴(yán)重者引起癌癥。 ?霉菌是絲狀真菌的俗稱，意即 發(fā)霉的真菌，它們往往能形成分枝繁茂的菌絲體，但又不象蘑菇那樣產(chǎn)生大型的子實體。 霉菌的形態(tài)、大小和結(jié)構(gòu) ? 霉菌的菌絲構(gòu)成霉菌營養(yǎng)體的基本單位是菌絲。菌絲可伸長并產(chǎn)生分枝，許多分枝的菌絲相互交織在一起，就叫菌絲體。這是低等真菌（即鞭毛菌亞門和接合菌亞門中的霉菌）所具有的菌絲類型。在隔膜上有 1至多個小孔，使細(xì)胞之間的細(xì)胞質(zhì)和營養(yǎng)物質(zhì)可以相互溝通。 ? 霉菌菌絲的變態(tài) 為適應(yīng)不同的環(huán)境條件和更有效地攝取營養(yǎng)滿足生長發(fā)育的需要，許多霉菌的菌絲可以分化成一些特殊的形態(tài)和組織，這種特化的形態(tài)稱為菌絲變態(tài)。 ? 假根：根霉屬霉菌的菌絲與營養(yǎng)基質(zhì)接觸處分化出的根狀結(jié)構(gòu)，有固著和吸收養(yǎng)料的功能。 霉菌的菌環(huán)和菌網(wǎng) ； ； ? 菌核：大量菌絲集聚成的緊密組織，是一種休眠體，可抵抗不良的環(huán)境條件。如藥用的茯苓、麥角都是菌核。例如有三類能產(chǎn)有性孢子的結(jié)構(gòu)復(fù)雜的子實體，分別稱為閉囊殼、子囊殼和子囊盤。雖然霉菌菌絲體上任一片段在適宜條件下都能發(fā)展成新個體，但在自然界中，霉菌主要依靠產(chǎn)生形形色色的無性或有性孢子進行繁殖。 ? 霉菌的無性孢子直接由生殖菌絲的分化而形成，常見的有節(jié)孢子、厚垣孢子、孢囊孢子和分生孢子。如白地霉產(chǎn)生的節(jié)孢子。如毛霉屬中的總狀毛霉。孢子囊是由菌絲頂端細(xì)胞膨大而成，膨大部分的下方形成隔膜與菌絲隔開，膨大細(xì)胞的原生質(zhì)分化成許多小塊，每小塊可發(fā)育成一個孢子。 霉菌的游動孢子 霉菌的靜孢子 左：毛霉的孢子囊；中：孢子囊壁破裂，露出靜孢子；右：囊軸 分生孢子：是在生殖菌絲頂端或已分化的分生孢子梗上形成的孢子，分生孢子有單生、成鏈或成簇等排列方式，是子囊菌和半知菌亞門的霉菌產(chǎn)生的一類無性孢子。霉菌的有性繁殖過程一般分為三個階段，即質(zhì)配、核配和減數(shù)分裂。 ? 核配即兩個核結(jié)合成一個雙倍體的核。常見的有卵孢子、接合孢子、子囊孢子和擔(dān)孢子，分別由鞭毛菌亞門、接合菌亞門、子囊菌亞門和擔(dān)子菌亞門的霉菌所產(chǎn)生。 霉菌的卵孢子 ； 2. 藏卵器； 3. 卵孢子 接合孢子：由菌絲分化成兩個形狀相同、但性別不同的配子囊結(jié)合而形成的有性孢子叫接合孢子。 霉菌的子囊孢子 a．子囊果； b．子囊； c．偽側(cè)絲； d．子囊孢子 擔(dān)孢子：菌絲經(jīng)過特殊的分化和有性結(jié)合形成擔(dān)子，在擔(dān)子上形成的有性孢子即為擔(dān)孢子。這些特點有助于霉菌在自然界中隨處散播和繁殖。 霉菌的菌落 ? 由于霉菌的菌絲較粗而長，因而霉菌的菌落較大，有的霉菌的菌絲蔓延，沒有局限性，其菌落可擴展到整個培養(yǎng)皿，有的種則有一定的局限性，直徑 12厘米或更小。 各種曲霉的菌落 各種病原真菌的菌落 青霉的菌落 青霉的菌落 （四）酵母菌 ? 提起酵母菌這個名稱，也許有人不太熟悉，但實際上人們幾乎天天都在享受著酵母菌的好處。 ? 酵母菌在自然界中分布很廣，尤其喜歡在偏酸性且含糖較多的環(huán)境中生長，例如，在水果、蔬菜、花蜜的表面和在果園土壤中最為常見。酵母菌細(xì)胞的形態(tài)通常有球形、卵圓形、臘腸形、橢圓形、檸檬形或藕節(jié)形等。酵母菌無鞭毛，不能游動。 酵母菌的細(xì)胞形態(tài) 酵母菌的細(xì)胞形態(tài) 酵母菌細(xì)胞結(jié)構(gòu)的 顯微照片 酵母菌的繁殖 酵母菌有多種繁殖方式，有人把只進行無性繁殖的酵母菌稱作 假酵母 ，而把具有有性繁殖的酵母菌稱作 真酵母 。芽殖發(fā)生在細(xì)胞壁的預(yù)定點上，此點被稱為芽痕，每個酵母細(xì)胞有一至多個芽痕。如果酵母菌生長旺盛，在芽體尚未自母細(xì)胞脫落前，即可在芽體上又長出新的芽體，最后形成假菌絲狀。 是出芽的順序 裂殖：是少數(shù)酵母菌進行的無性繁殖方式，類似于細(xì)菌的裂殖。 酵母菌的有性繁殖 酵母菌是以形成子囊和子囊孢子的方式進行無性繁殖的。每一子核與其周圍的原生質(zhì)形成孢子，即為子囊孢子，形成子囊孢子的細(xì)胞稱為子囊。 各種酵母菌的菌落 啤酒酵母的菌落 紅酵母的菌落 （五） 病毒 一、形態(tài)結(jié)構(gòu) ? 病毒的形態(tài)基本可歸納為三種：桿狀、球狀和這兩種形態(tài)結(jié)合的復(fù)合型。病毒粒子通常形成螺旋對稱、二十面體對稱和復(fù)合對稱。例如動、植物細(xì)胞中的病毒包涵體；有的還可用肉眼看到，如噬菌體的噬菌斑等。不同的噬菌體在電鏡下有三種形態(tài)：蝌蚪形、微球形和絲形。 ? 化學(xué)組成： 噬菌體主要由核酸和蛋白質(zhì)組成。蛋白質(zhì)構(gòu)成噬菌體頭部的衣殼及尾部，起著保護核算的作用，并決定噬菌體外形和表面特征。 ? 抵抗力： 噬菌體對理化因素及多數(shù)化學(xué)消毒劑的抵抗力比一般細(xì)菌的繁殖體強， 75 ℃ 30min滅活。 ? 在液體培養(yǎng)基中，噬菌現(xiàn)象可使渾濁菌液變得澄清。一個空斑系由一個噬菌體復(fù)制增殖并裂解細(xì)菌后形成，稱為 噬斑 (plaque),不同噬菌體噬斑的形態(tài)與大小不盡相同。 噬斑 熒光假單胞菌 ? 根據(jù)噬菌體與宿主菌的相互關(guān)系，噬菌體可分為兩類 ——毒性噬菌體 (virulent phage)： 能在宿主細(xì)胞內(nèi)復(fù)制增殖，產(chǎn)生許多子代噬菌體，并最終裂解細(xì)菌。 ? 毒性噬菌體在敏感菌內(nèi)以復(fù)制方式進行增殖，增殖過程包括： 吸附 、 穿入 、 生物合成 、 成熟 和 釋放 。 毒性噬菌體 ? 溫和噬菌體的基因組能與宿主菌基因組整合，并隨細(xì)菌分裂傳至子代細(xì)菌的基因組中，不引起細(xì)菌裂解。溫和噬菌體這種產(chǎn)生成熟噬菌體顆粒和溶解宿主菌的潛在能力，稱為 溶原性 (lysogeny)。 ? 某些前噬菌體可導(dǎo)致細(xì)菌基因型和性狀發(fā)生改變，這稱為 溶原性轉(zhuǎn)換 (lysogenic conversion)。 ? 分子生物學(xué)研究