微生物复习要点.doc

微生物复习要点第一章 绪论一微生物包括的主要类群： 1.属于原核类的细菌（真细菌和古生菌），放线菌，蓝细菌（旧称“蓝绿藻”或“蓝藻”），支原体，立克次氏体和衣原体； 2.属于真核类的真菌（酵母菌，霉菌和蕈菌），原生动物和显微藻类； 3.属于非细胞类的病毒和亚病毒（类病毒，拟病毒和阮病毒）。二微生物的共性特点：1.体积小，面积大；2.吸收多，转化快；3.生长旺，繁殖快；4.适应强，异变异；5.分布广，种类多。三巴斯德（微生物学奠基人）和科赫（细菌学奠基人）对微生物学的主要贡献： 1.微生物学开始建立；2.创立了一整套独特的微生物学基本研究方法；3.开始运用“实践理论实践”的思想方法开展研究；4.建立了许多应用性分支学科；5.进入寻找人类和动物病原菌的黄金时期。四科赫法则：用以检验细菌与病害的一套科学验证方法。五微生物学的研究对象：微生物的形态构造，生理代谢，遗传变异，生态分布和分类进化等生命活动基本规律。六微生物学的主要分支：1.按研究微生物的基本生命活动规律分普通生物学（微生物分类学，微生物生理学等）；2.按研究的微生物应用领域分应用微生物学（工业微生物学，农业微生物学等）；3.按研究的微生物对象分（细菌学，真菌学等）；4.按微生物所处的生态环境分（土壤微生物学，微生态学等）；4.按学科间的交叉，融合分（化学微生物学，分析微生物学等）；5按实验方法，技术分（实验微生物学，微生物研究方法等）。七微生物学的应用领域：工业发酵，医药卫生，生物工程和环境保护等实践领域。第二章 原核微生物真核微生物原核微生物细胞大小较大（直径>2um）较小（通常直径<2um）若有壁其主要成分纤维素，几丁质等多数为肽聚糖细胞中甾醇有无（除支原体外）细胞膜含呼吸或光合成分无有细胞器有无鞭毛结构如有，则粗而复杂（9+2型）如有，则细而简单细胞质拥有大部分细胞器，光和自养生物有叶绿体，部分由液泡无间体，核糖体为80s，贮藏物位淀粉，糖原等。无细胞器，除核糖体外，核糖体为70s，部分由简体，贮藏物为PHB等。细胞核核膜有无DNA含量低（约5%）高（约10%）组蛋白有无核仁有无染色体数一般>1一般为1有丝分裂有无减数分裂有无二.原核微生物包括的主要类群：细菌，放线菌，蓝细菌，支原体，立克次氏体和衣原体。三.细菌细胞壁组成结构：主要成分为肽聚糖，具有固定细胞外形和保护细胞不受损伤等多种生理功能。 革兰氏染色：1884年由丹麦病理学家C.Gram所创立的，革兰氏染色法可将所有的细菌区分为革兰氏阳性菌（G+）和革兰氏阴性菌（G-）,其中G+能阻留结晶紫而染成紫色，G-细菌可经脱色而复染成红色。四.细菌附属结构：糖液，鞭毛，菌毛，性毛，芽孢和其他休眠构造。细胞内含物：贮藏物，磁小体，羧酶体，气泡。五. 孢外壁：主要含脂质蛋白，透性差。（有的芽孢无此层）细菌芽孢的结 芽孢衣：主要含疏水性角蛋白抗酶解，抗药物，多价阳离子难通过。构与特点 皮层：主要含芽孢肽聚糖及DPACa，体积较大，渗透压高，含水量大。 芽孢壁：（含肽聚糖）可发展成新细胞的壁。 芽孢质膜：含磷脂蛋白质，可发展成新细胞的膜。 核心 芽孢质：含DPACa，核糖体，RNA和酶类。 核区：含DNA.。芽孢是生命世界中抗逆性最强的一种构造，在抗热，抗化学药物和抗辐射等方面十分突出。芽孢的形成在结构上主要经历以下几个阶段：核物质融合成轴丝状（杆状）。在细胞中央或一端，细胞膜内陷形成隔膜包围核物质，产生一个小细胞。小细胞被原来的细胞膜包围，生成前孢子。前孢子实质上是一个被两层同心膜包围着的原生质体。在光学显微镜下观察未染色的活细菌，可以看到前孢子是一个清亮的、与菌体其他部分明显不同的区域。前孢子再被多层膜包围，如皮层、孢子衣等，最后成为成熟的芽孢，由于细胞壁的溃溶而释放出来。六. 放线菌的形态结构及主要特征：放线菌菌体由分枝状的菌丝组成，其菌丝不分隔，整个菌体还是一个细胞，细胞中也没有真正的核，细胞壁含有肽聚糖，所以仍应属于细菌。放线菌因其菌落呈放射状而得名。革兰氏染色阳性，其菌丝分为基内菌丝（生长在培养基内的菌丝，可从培养基吸收养分）、气生菌丝（长在培养基外伸向空间的菌丝）和孢子丝（可分化形成孢子的气生菌丝）。大部分放线菌营腐生生活，少数营寄生生活。以无性方式繁殖，以断裂的菌丝片断繁殖成新个体，或产生孢子进行繁殖。第三章 真核微生.物一.真核微生物包括的主要类群：菌物界中真菌，黏菌，假菌或植物界中的显微藻类和动物界中的原声动物。二.真菌的形态结构：特化结构（细胞壁，鞭毛与纤毛），细胞质膜，细胞核，细胞质和各种细胞器（内质网，核糖体，高尔基体，溶酶体，微体，线粒体，叶绿体，液泡，膜边体，几何质体，氢化酶体）。三.无性繁殖包括芽殖，裂殖和产生无性孢子。无性孢子名称染色体倍数外形数量其他特点实例游动孢子n园，梨，肾形多有鞭毛，能游动壶菌孢囊孢子n近圆形多水生形，有鞭毛根霉，毛霉分生孢子n极多样极多少数为多细胞青霉，曲霉节孢子n柱形多各孢子同时形成白地霉厚垣孢子n近圆形少在菌丝顶或中间形成总状毛霉芽孢子n近圆形较多在酵母细胞上出芽形成假丝酵母掷孢子n镰，豆，肾形少成熟时从母细胞射出掷孢淳母四.真菌的有性繁殖：真菌以形成子囊孢子的方式进行有性繁殖。有性孢子名称染色体倍数外形数量其他特点实例卵孢子2n近圆形1至几厚壁，休眠德氏腐霉接合孢子2n近圆形1厚壁，休眠，大，深色根霉，毛霉子囊孢子n多样一般8长在各种子囊内脉孢菌，红曲担孢子n近圆形一般4长在特有的担子内蘑菇，香菇五.酿酒酵母的生活史：1.子囊孢子在合适的条件下发芽产生单倍体营养细胞；2.单倍体营养细胞不断进行出芽繁殖；3.两个性别不同的营养细胞彼此接合，在质配后即发生核配，形成二倍体营养细胞；4.二倍体营养细胞不进行核分裂，而是不断进行出芽繁殖；5.在以醋酸盐为唯一或主要碳源，同时又缺乏氮源等特定条件下二倍体营养细胞最易转变成子囊，这时细胞核才能进行减数分裂，并随即形成4个囊孢子；6.子囊经自然或人为破壁后，可释放出其中的子囊孢子。六.真菌的主要类群：单细胞真菌（酵母菌），丝状真菌（霉菌），大型子实体真菌（蕈菌）。第四章 病毒一.病毒的定义：一类由核酸和蛋白质等少数几种成分组成的超显微“非细胞生物”。 病毒的特点：1.形体及其微小；2.没有细胞构造；3.每一种病毒只含一种核酸；4.只能利用宿主活细胞内现成代谢系统合成自身的核酸和蛋白质成分；5.以核酸和蛋白质等“元件”装实现其大量繁殖；6.离体条件下，以无生命生物大分子存在，长期保持其侵染活力；7.对一般抗生素不敏感，对干扰素敏感；8.有些病毒的核酸能 整合到宿主的基因中，并诱发潜伏性感染。二.病毒的结构：核衣壳（核酸和衣壳），复杂的病毒有包膜（含蛋白质或糖蛋白的类脂双层），有的包膜上还具有刺突等附属物。 病毒的组成：核酸和蛋白质。三.病毒的生活史：吸附 侵入 增殖 成熟（装配） 裂解四.一步生长曲线：潜伏期（隐晦期，胞内累积期），裂解期，平稳期。五.噬菌体的结构：1.A型dsDNA，蝌蚪状，收缩性尾；2.B型dsDNA，蝌蚪状，非收缩性长尾；3.C型dsDNA，非收缩性短尾；4.D型ssDNA球状，无尾，大顶衣壳粒；5.E型ssRNA，球状，无尾，小顶衣壳粒；6.F型ssDNA，丝状，无头尾。. 噬菌体的繁殖如一般病毒。噬菌体 DNA 进入宿主细胞后，立即以噬菌体 DNA 为模板，利用细菌原有的 RNA 合成酶来合成早期 mRNA ，由早期 mRNA 翻译成早期蛋白质。这些早期蛋白质主要是病毒复制所需要的酶及抑制细胞代谢的调节蛋白质。在这些酶的催化下，以亲代 DNA 为模板，半保留复制的方式，复制出子代的 DNA 。六.短时间内能连续完成5个阶段而实现其繁殖的噬菌体称为烈性噬菌体，反之则称为温和噬菌体（游离态，整合态，营养态）。第五章 微生物的营养与代谢一.微生物的四种营养类型及代表性微生物： 1.光能自养型蓝细菌，紫硫细菌，绿藻细菌和藻类； 2.光能异养型红螺菌科的细菌（即紫色五硫细菌）； 3.化能自养型硝化细菌，硫化细菌，铁细菌，氢细菌和硫磺细菌等； 4.化能异养型绝大多数紫均和全部真核类微生物。二.微生物细胞吸收营养的四种方式特点： 不通过膜上载体蛋白：单纯扩散运送方式 不耗能：促进扩散 通过膜上载体蛋白 运输前后溶质分子不变：主动运送 耗能 运输前后溶质分子改变：基团移位三.微生物需要的营养种类：碳源一切能满足微生物生长繁殖所需碳元素的营养物； 氮源凡是能提供微生物生长繁殖所需氮素的营养物； 能源能为微生物生命活动提供最初能量来源的营养物或辐射物； 水整个生命系统所存在和发展所必需的条件；无机盐（或矿质元素）主要为微生物提供除C.N源以外的重要元素；生长因子调节微生物正常代谢所必须的但不能用简单C.N源自行合成的有机物。四.微生物培养基的组成：培养基是指由人工配制的适合微生物生长繁殖或产生代谢产物用的混合营养物，任何培养基都应该有微生物生长所必需的6大营养要素且比例合适。培养基的配制原则：目的明确，营养协调，理化适宜，经济节约。五.培养基的分类及用途 天然培养基：利用动植物或微生物体及其提取物制成，成分复杂丰富 按培养基的成份分 组合培养基：按微生物的营养要求精确设计，用多种纯化学物质配成 半组成培养基：以化学试剂为主，同时还加入某些天然成分的培养基 液体培养基：主要用于大规模地培养微生物。 .按培养基外观的物理状态分 固体培养基：细菌的分离纯化及特殊菌体的物性测量。 半固体培养基：用于细菌的动力观察，趋化性研究，厌氧菌的培养，分离，计数。 脱水培养基：含除水外一切成份的商品培养基。按培养基的微生物的功能分 选择培养基：选择性富集纯化微生物。 鉴别培养基：鉴别菌种的存在性。六.发酵的含义：广义的发酵，最早是从会不断冒泡并产生友益产品的一些自然现象开始的，目前已泛指任何利用好氧性或厌氧性微生物来生产有用代谢产物或食品，饮料的一类生产方式； 狭义的发酵，在无氧等外源氢受体的条件下，第五脱氢厚所产生的还原力H未经呼吸链传递而直接交某一内源性中间代谢物接受，以实验底物水平磷酸化产能的一类氧化反应。发酵的类型：1.由EMP途径中丙酮酸出发的发酵；2.通过HMP途径的发酵异形乳酸发酵；3.通过ED途径进行的发酵；4.由氨基酸发酵产能Stickland反应。七.微生物糖酵解的四条途径：EMP途径，HMP途径，ED途径，WD途径。八.呼吸（有氧呼吸）常规方式是脱氢后，脱下的H经完整的呼吸链，最终被外源分子氧接受，产生了水，并释放出ATP形成的能量，特点是这种递氢和受氧都必须在有氧条件下完成的生物氧化作用，具有较高能无氧呼吸：指一类呼吸链末端的氢受体为外源无机氧化物的生物氧化时无氧条件下，产能效率较低的特殊呼吸。其特点是底物按常规途径脱氢后，经部分呼吸链递氢，最终由氧化态的无机物受氢并完成氧化磷酸化产能反应。发酵：指在无氧等外源氢受体的条件下，底物脱氢后所产生的还原H未经呼吸链传递而直接交某一内源性中间代谢产物接受，以实现底物水平磷酸化产能的一类生物氧化反应。发酵的是专性厌氧菌或兼性厌氧菌在无氧条件下的一种生物氧化方式，其产能机制都是底物水平磷酸化反应，因而产能效率极低。 第六章 微生物的生长与控制1微生物纯培养：在微生物学中把从一个细胞或一群相同的细胞经过培养繁殖而得到的后代,称微生物纯培养。获得微生物的纯培养的方法：平板分离法（稀释涂布平板法、稀释混合平板法、平板划线法）；单细胞挑取法。 2微生物生长的主要测定方法（一）直接法称干重法（二）间接法1、比浊法 2生理指标法3 微生物生长曲线是以微生物数量（活细菌个数或细菌重量）为纵坐标，培养时间为横坐标画得的曲线。一般说，微生物（细菌）重量的变化比个数的变化更能在本质上反应出生长的过程。单细胞微生物典型生长曲线分为延滞期（适应期）、指数期、稳定期和衰亡期 4 个时期。各个时期的特点是：延滞期：（1）细胞物质开始增加；（2）有的细胞开始不适应环境而死亡；（3）细菌总数下降；（4）停滞期末期，细胞代谢活动能力强，细胞中RNA含量高，嗜碱性强。对不良环境条件较敏感，呼吸速度、核酸及蛋白质的合成速度接近对数细胞，并开始细胞分裂。对数期：（1）菌体以几何数增加，增长速度快；（2）细胞代谢能力最强；（3）细菌很少死亡或不死亡。稳定期：（1）生长速率下降，死亡率上升；（2）细胞数达到最大值，新生的细菌数和死亡的细菌数相当。衰亡期：（1）死亡率增加，细菌少繁殖或不繁殖；（2）细菌常出现多形态、畸形或衰退型，有的会产生芽孢。4代时：分裂一代 所用的是时间 一般单位：分钟。测定方法：在最适条件（营养、pH和温度）下，培养至对数期，在不同时间后计数单位体积中的细菌个数，计算细菌数目增大一倍所需要的时间，便是代时。5间歇培养又称分批培养，是在一定体积的液体培养基中接种少量微生物并保持一定的条件（如温度，PH，溶解氧等）进行培养，结果会出现微生物数量由少到多，并达到高峰，又由多变少的变化规律。连续培养在第一次发酵进行灭菌，加料及接种后，以后只需不断加入新鲜培养基即可。培养基因为不是生物，其灭菌、混合、加工等过程都比较简单，可由自动化的机器来完成，有利于提高生产效率。6物理因子主要有：温度，空气（氧气）水，光， ，菌种 化学因子主要是营养物质，包括生长因子，氮源，碳源等,还有PH值也是很重要因素7控制害菌的措施A杀灭法：1灭菌彻底杀灭一切微生物（杀菌、溶菌） 实例：加压蒸汽灭菌，辐射灭菌，化学杀菌剂2、消毒部分杀灭（仅杀灭病原菌）实例：70%的酒精消毒，巴氏消毒法B抑制法：1防腐抑制霉腐微生物实例：干燥，盐腌，缺氧 2化疗抑制宿主内的病原菌 实例:抗生素，磺胺药8物理杀菌，代表高温灭菌 高温杀菌可分为湿热灭菌和干热灭菌。（1）干热灭菌法包括：焚烧，烧灼法，干烤法，微波消毒灭菌法，红外线灭菌法。原理：通过脱水干燥和大分子变性来实现。一般细菌繁殖体在干燥状态下。80-100°c经一小时即可被杀死。（2）湿热灭菌法包括：巴氏消毒法（主要用于牛乳等消毒），煮沸法，流通蒸汽消毒法，间歇消毒法，高压蒸汽灭菌法。原理：用蒸汽灭杀液体中的病原菌或特定微生物。化学杀菌，代表抗生素主要干扰病原微生物的代谢过程，从而起到抑菌或杀菌作用。抗生素的作用原理大体可概括以下方式：（1）抑制细菌细胞壁的合成（如青霉素）；（2）影响细菌细胞膜的通透性（如多粘菌素）；（3）抑制菌体蛋白质的合成（如氯霉素、四环素）；（4）抑制细菌核酸合成（如灰黄霉素）。第七章 微生物的遗传与变异一.证明遗传物质的3个经典实验：1.肺炎双球菌转化实验 加入活R菌或死S菌 小白鼠活 小白鼠（活） 加入活S菌 小白鼠死 加入活R菌+死S菌 小白鼠死（注：S型菌表面光滑可致死，R型菌落外观粗糙，非致病菌。）实验说明：加热杀死的S 型细菌，在其细胞内可能存在一种具有遗传转化能力的物质（当时称为转化因子），它能以某种方式进入R细菌并使其表达S型细菌的遗传性状。2.噬菌体感染实验：实验者用32P标记病毒的DNA，用35S标记病毒的蛋白质外壳，然后将这两种不同标记病毒分别感染E.coli 发现：用35S蛋白质的T2噬菌体感染E.coli的外边，而用32PDNA的T2噬菌体感染E.coli离心，上清液含15%放射性沉淀，85%放射性，即32P DNA诸如E.coli并产生噬菌体后代。 实验证明：在噬菌体感染过程中其蛋白质外壳根本未进入宿主下拨，进入宿主细胞的虽只有DNA，但却有自身增殖能力，最终产生具有完整子代噬菌体，即证明：在DNA中存在包括蛋白质在内的整套遗传信息。3.植物病毒重建实验：实验者将RNA的烟草花叶病毒（TMV）放在一定浓度的苯酚溶液中振荡，就能将它的蛋白质外壳与RNA核心相分离，发现裸露的RNA能感染烟草并使其患典型症状，而且病斑中还能分离TMV粒子，此外，实验中还运用了霍氏车前花叶病毒（HRV）进行如下实验：用由TMVRNA与HRV衣壳重建后的病毒感染烟草时，烟草出现典型TMV性状，反之，用HRVRNA与TMV衣壳重建后病毒感染时，烟草出现典型HRV性状。 实验说明：在RNA病毒中遗传物质是RNA。二.突变含义：泛指细胞内遗传物质的分子结构或数量突然发生可遗传的变化（包括基因突变和染色体畸变）。突变类型（有很多，这里按照突变后突变株的表型能否在选择培养基鉴定分）： 营养缺陷型：某一菌株发生基因突变无法再基本培养基上生长选择性突变型 抗性突变型：菌株发生突变而产生了对化学药物，物理因子的抗性变异类型 条件致死突变型：菌株经突变后，在某种条件下可正常生长而在另一条件下却不能正常生长。 形态突变型：指由突变引起个体菌落形态的变异非选择性突变 抗原突变型：指由突变引起细胞抗原结构发生的变异类型 产量突变型：指由突变而产生在代谢产量上明显，有别于原菌株的突变株，若产量提高，则称为正变株，反之则称为负变株。三.基因突变的特点：1.自发性可自发发生突变；2.不对应性突变性状与引起突变原因无直接对应关系；3.稀有性突变几率小；4.独立性；5.可诱变性；6.稳定性；7.可逆性。基因突变特点的实验证明：1.Luriavo变量试验a.取对噬菌体敏感的E.coli指数期肉汤培养物用新鲜培养液稀释成10-3ml的菌悬液；b.分别在甲乙两试管内各装10ml；c.把甲试管中菌悬液线分装于50支小试管中保温24-36小时后把各个事关菌液分别倒在50个涂满噬菌体的平板上经培养后，计算各皿产生抗噬菌体菌落数；d.乙试管中的菌液先保温24-36小时再分装于50个小试管，经同样培养，计算各皿中所产生抗噬菌体菌落数，结果发现来自甲管的50皿中出现抗性菌落数相差极大，而乙管的各皿上抗性菌落数大致相同。实验证明：E.coli抗噬菌体性状并非由环境诱导产生的，而是自发产生这一突变的，越早抗性菌落出现得越多，噬菌体在这里仅起到淘汰原始未突变菌株，鉴别抗性突变型菌株的作用。2.Newcombe涂布试验a.先在12只培养皿固体培养平板上各涂以数目相等的对T1噬菌体敏感的E.coli细菌，经5小时培养后，平板上长出大量菌落；b.取其中6皿直接喷上T1噬菌体，另外6皿先重新均匀涂布后再喷同样T1噬菌体；c.经培养后计算这两组平板上形成的抗T1的菌落数，结果发现：重新涂布的一组共长出抗T1菌落353个，比未涂布的一组（28个）高得多。实验说明：这一抗性突变发生在与T1接触前（自发发生）并不是由T1诱导而产生的3.影印平板培养法a.先把大量对链霉素敏感的E.coli细菌涂布在、于不含链霉素平板（1）上；b.待其长出密集的小菌落后用影印法接种到不含链霉素的平板（2）上；c.之后再把影印到含链霉素的选择性培养板（3）；d.经培养后对（2）（3）比较可在（2）相应位置上找到（3）上相似的抗性菌落；e. 然后把（2）与此最相近部位上的菌落挑至不含链霉素的培养液后，涂布平板（5），重复以上各步骤，发现抗性菌落越来越多，甚至最终可以得到纯抗性菌株。 实验说明：E.coli是通过自发突变产生抗链霉素突变株的。四.原核生物发生基因重组的方式及特点1.转化：受体菌直接吸收供体菌的DNA片段而获得后者部分遗传性状。特点a.进行转化瞎报须呈感受态；b.DNA双链是转化所必须的，但进入细胞的只有一条链2.转导：通过缺陷噬菌体的媒介把供体细胞的DNA片段携带到受体细胞中从而使后者获得前者部分遗传性状。 特点a.须由噬菌体作媒介才能完成；b.通过供体菌和受体菌完整细胞间性菌毛的直接接触而传递大片段DNA的过程。3.原生质体融合：存在四种方式或转性别来获得相应一床性状。 特点a.杂交频率高；b.受接合型限制较少，遗传物质传递更完整；c.可以两株以上亲株同时参与融合的可能。五.质粒的特点：1.染色体中独立存在，能自主复制的物质；2.双股环装DNA可游离存在，也可整合到宿主DNA上；3.类燃料高温，某些例子可消除质粒。 质粒的类型：1.接合性质粒（E.coli的F质粒）；2.抗药性质粒（倡导细菌和Staphylococcus的R质粒）；3.产细菌素，抗生素质粒（倡肠道细菌）；4.具有生理功能的质粒（肠道细菌，Rhizobium(根瘤菌属)）；5.产毒质粒（E.coli,staphylococcus） 质粒在基因工程上的应用：主要是作为质粒载体将目的DNA片段通过重组DNA技术，送进受体细胞进行表达繁殖。主要诱变育种剂物理：紫外线（在DNA形成嘧啶二聚体和嘧啶水合物而引起DNA结构变化），X射线和r射线（在DNA上使 核糖与碱基之间化学键及脱氢核糖与磷酸之间的化学键断裂，使碱基转变，移码突变及染色体畸变）。 化学：烷化剂（硫酸二乙酯DES，甲基磺酸乙酯EMS，亚硝基胍NTG）烷化碱基而导致脱嘧啶作用，DNA链的交联作用，糖与磷酸骨架的断裂，导致碱基置换及染色体畸变。碱基类似物（掺入DNA使发生AT GC转换）Ames实验目的：利用细菌营养缺陷型的回复突变来检测环境或食品中是否存在化学致癌剂。原理：Salmonella typhimurium（鼠伤寒沙门氏菌）的组氨酸营养缺陷型菌株在基本培养基的平板上不能生长，如发生回复突变成原养型后则能生长。七.诱变育种的步骤：1.出发菌株的选择挑选偶两的出发菌株，例如，最好来自生产中自发突变株，选用对诱变剂敏感性高的变异菌株等。 2.诱变菌株的培养使菌株细胞处于生长旺盛期为好。 3.诱变菌悬液的制备使细胞均匀分散成单细胞状为好。 4.诱变处理选择合适的诱变剂及诱变剂量。 5.后培养将处理过的细胞转到营养丰富的培养基上使突变基因稳定纯合并表达。 6.高产突变株的分离筛选。第八章 微生物生态一.微生物生态学（一门研究生命系统与其环境系统间相互作用规律的科学）研究对象：是微生物群体与其周围生物和非生物环境条件间相互作用的规律。研究范围包括生物圈（biosphere）,生态系统（ecosystem）,群落（community）,种群（population）.二.微生物在自然界中的分布特点：.土壤中：微生物类型众多，担各种微生物的含量变化很大，一般每克耕作层土壤中微生物含量：细菌>放线菌（孢子）>霉菌（孢子）>酵母菌>藻类>原生动物即土壤中细菌居多。.水体中：因水体中所含有机物，无机物，氧，毒物以及光照，酸碱度，温度，水压，渗透压和生物群体等的明显差别，各水体中有不同的微生物区系一般淡水型水体中以化能自养微生物和光能自养微生物为主，另外还有腐败型水声微生物，在较深的淡水环境中，为啥你给我群落呈垂直分布，分为好氧型微生物和厌氧型微生物，海水型水体中土著微生物主要包括一些藻类及细菌中的芽孢杆菌等和一些发光细菌等，海洋微生物一般生活在透光区，无光区和深海区微生物数量较少，超深海去只有极少数耐压菌生存。.空气中：但凡尘埃越多或离地面越近的空气中微生物含量越高，主要来自土壤，水体和动植物体，空气中微生物以气溶胶形式存在，公共场所中病原菌特别是耐药菌种类多，数量大，危害大。.其他特定环境与基质中：在极端环境下生存有极端微生物。三.微生物之间的相互关系：1.互生（metabiosis）：两种可单独生活的生物，当它们在一起时，通过各自的代谢活动二有利于一方或偏利于一方的生活方式。.共生（symbiosis）：两种生物工具在一起，相互分工合作甚至合二为一的一种极其紧密的一种相互关系，去根瘤菌与豆科植物，白蚁和其肠道内的某些生物，瘤胃微生物和反刍动物。寄生（parasitism）：一般指一种小型生物生活在另一大型生物体内或体表，从中夺取营养并繁殖，同时使后者受损害，被杀死的一种相互关系，如噬菌体与其宿主细胞等。.拮抗（抗生，amtagonism）：由某种生物所缠身的特定代谢产物可一直其他生物的生长发育至致死的一种相互关系，如好氧菌与兼性厌氧菌，由拮抗微生物产生的抗生素和人。.捕食（predation）：如原生动物捕食细菌和藻类。四.微生物在地球化学物质循环中的作用：.碳循环：微生物的降解作用，呼吸作用，发酵作用使光和作用形成的有机物尽快分解，矿化和释放，从而使生物圈处于一种良好的碳平衡环境中，地球上90%以上的有机物的矿化作用都是由细菌和真菌完成的.氮素循环：氮循环的8个环节中有6个只能通过微生物才能进行，微生物是氮素循环的和核心生物。五主要过程：a.生物固氮大气中的分子氮通过原核生物固氮酶的催化作用还原成氨的过程。这是一种温和的生化反应，主要的固氮生物有自生固氮菌，如根瘤菌，多种蓝细菌，红螺菌属等；共生固氮，如根瘤菌属，鱼腥蓝细菌属等；联合固氮菌如肠杆菌属等。 b.氨化作用含氮有机物经微生物的分解而产生氨的作用，主要微生物有多种芽孢杆菌，荧光假单胞杆菌，多种梭菌等。 c.硝化作用氨态氮经硝化细菌的氧化转化为硝酸态氮的过程，此反应须在通气良好，PH接近中性的土壤或水体中才能进行，主要微生物有亚硝化细菌，硝酸化细菌。 d.反硝化作用又称脱氮作用，指硝酸盐转化为气态氮化物（氮气和一氧化二氮）的作用，一般发生在PH为中性至微碱性的厌氧条件下主要微生物有地衣，芽孢杆菌，脱氮副球菌，脱氮硫杆菌等。六.污染环境的微生物修复原理：生物修复时利用生物，特别是微生物的吸收，富集，代谢等作用，降解环境中的各种有毒有害的污染物，这是一个自发或是受控制的过程，也既在人为控制下，对环境中的污染物进行清除，使其浓度降至标准规定的安全浓度之下。七.微生物精华污水的原理：在人工控制下，强化物质循环的一段过程，使经过处理的水中的杂质和污染物被分离出去或转化成无害物质，同时可导致病原菌死亡的过程。 处理的工艺：氧化塘法，洒水滤床法，推流式曝气法，完全混合曝气法，生物转盘法，塔式滤池法，沼气发酵。八.沼气发酵的原理：产甲烷菌在厌氧条件下，利用氢气还原二氧化碳等碳源营养物以产生细胞物质，能量和代谢废物甲烷的过程。第九章 微生物的分类鉴定一.学名组成及书写方法。1.双名法：学名=属名+种名加词+（首次定名人）+现名定名人+现名定名年份。如，大肠埃希氏菌（简称大肠杆菌）Escherichia coli (Migulua) Castel et Chalmers 1919。2.三名法：学名=属名+种名加词+符号subsp或var+亚种或变种的加词。如，苏云金牙胞杆菌蜻螟亚种（或称蜻螟速运金芽孢杆菌）Bacillus thuringiensis (subsp) galleria .二.微生物的界级分类：五类系统：动物界，植物界，原生动物界（包括原生动物，单细胞藻类和黏菌等），真菌界，原核生物界（细菌，蓝细菌等）。 分类方法及依据：1.伯杰代手册；2.系统手册。 分类鉴定方法：A.经典方法1.API细菌数值鉴定系统;2.”Enterotube”系统；3.”Biolog”全自动和手动细菌鉴定系统。 B.现代方法1.根据核算分类鉴定微生物遗传型；2.细胞化学成分用作鉴定指标；3.数值分类法。第十章 传染与免疫一.病原菌毒力的决定因子：侵染力，毒素。二.血清法方法在微生物分类鉴定中的应用1凝集反应 2沉淀反应 3免疫标记技术