一. 教学内容：
第五章 微生物与发酵工程
第一节 微生物的类群
二. 学习内容：
学习微生物的概念，特点，掌握微生物中的几种典型生物的基本结构，细菌、病毒、放线菌的基本结构、特征和繁殖。了解微生物在生物分类中的地位，知道微生物所包括的类群：原核生物界、真菌界、原生生物界的所有生物及病毒。重点了解细菌的结构和功能，病毒的结构和各部分功能，病毒的代谢特点，繁殖特征。
三. 学习重点：
1. 微生物的概念，微生物的类群
2. 细菌的基本结构及其功能
3. 病毒的基本结构
4. 病毒的繁殖过程
四. 学习难点：
1. 细菌的基本结构和功能
2. 细菌的菌落形成及特点
3. 病毒的结构和繁殖
五. 学习过程：
（一）微生物
1. 发现：1675年 荷兰 列文虎克 用自制显微镜观察水体微生物
2. 概念：形体微小，结构简单，肉眼看不见，通常要用光学显微镜和电子显微镜才能看清楚的生物
形体微小：微米级 光学显微镜可见（细胞）
纳米级 电子显微镜可见（细胞器、病毒）
结构简单：单细胞、简单多细胞、非细胞
3. 特点：
（1）体积小，面积大 通常在0.1mm以下
（2）吸收多，转化快 高速生长，大量代谢的基础
（3）生长旺，繁殖快 十几分钟到几小时分裂一次
（4）适应强，易变异 灵活的代谢调控，能适应各种环境条件
（5）分布广，种类多 代谢类型多，产物多，各种环境中都有（除明火）
4. 类群：
目前知道的微生物有十万种，进化地位很低
原核生物：原核生物界 细菌、放线菌、支原体、衣原体、蓝藻、立克次氏体
真核生物：真菌界 酵母菌、霉菌
原生生物界 原生动物、显微藻类
非细胞生物：病毒
5. 与人类的关系：
多数微生物对人类有益 发酵、酿酒等
有些能使人和动植物患病 黑死病、天花、狂犬病，食物腐败等
主要应用：发酵工程
（二）细菌
1. 细菌的结构
类型：单细胞原核生物
结构：分为基本结构和特殊结构
基本结构：每个细菌都有的机构
细胞壁：成分 肽聚糖成分，网状结构，坚韧富有弹性
功能：
a. 保护细胞 b. 维持细胞形状
c. 与细菌的运动有关 d. 细菌的特异抗原性来源
e. 噬菌体特异结合受体
细胞膜：磷脂双分子层镶嵌流动模型
具有多功能性
细胞质：无色透明胶状物
核糖体 蛋白质合成机器
质粒 几个到几百个基因，小型环状DNA
控制着细菌的抗药性、固氮、抗生素生成等性状
贮藏颗粒 硫粒、淀粉粒、糖原、气泡等
核区：高分辨率电子显微镜观察
大型环状DNA分子折叠缠绕而成，棒状、哑铃状、球状
控制细菌的主要遗传性状（细胞壁，结构，繁殖等）
特殊结构：不是所有细菌都有的，在有些细菌具有特异性
荚膜 细菌外面一层胶状物质（多糖、多肽、蛋白质等）
鞭毛 与细菌的运动有关，
芽孢 生长发育后期形成的抗逆性休眠体（抗辐射、高压、高温、高渗等）
2. 细菌的繁殖
以二分裂的方式进行
细胞增大，DNA复制细胞膜、细胞壁向内生长
形成隔膜子细胞
（1）繁殖的速度快，遗传物质复制两份
（2）遗传物质完成平均分配，子细胞在主要遗传物质上完全相同
（3）细胞质不均匀分配
（4）不形成纺锤体，染色体结构
3. 细菌的菌落
菌落：单个细胞或少数细胞在固体培养基上大量繁殖时，形成肉眼可见的、具有一定形态结构的子细胞群体
特征：不同的细菌形成的菌落特征不相同，菌落的特征相对固定
特征包括：大小、形状、光泽度、颜色、硬度、透明度等
每种细菌在一定条件下所形成的菌落可作为菌种鉴定的重要依据
例如：无鞭毛球菌 菌落较小、较厚、边缘整齐
有鞭毛细菌 菌落较大、扁平、边缘呈波状或锯齿状
（三）放线菌
1. 结构：单细胞原核生物，基本细胞结构同细菌基本相同
2. 分布：主要分布在土壤、空气、水中
含水较低，有机物丰富的微碱性土壤中分布多，陆生性强的原核生物
3. 功能：部分放线菌能固氮（弗兰克氏放线菌）产生抗生素（大部分的抗生素来自放线菌）
4. 菌体：由分支状菌丝构成，菌丝宽度1微米左右
大多数放线菌都是靠基内菌丝吸收现成的营养物质，进行腐生生活
5. 繁殖：孢子繁殖
气生菌丝发育到一定阶段，形成孢子丝（杆形、波浪形、螺旋形），有成串的孢子
孢子在适宜的条件下可以萌发长出菌丝
6. 菌落特征：
干燥、不透明、表面呈紧密的丝绒状，上有一层色彩鲜艳的干粉，正反面颜色不一致
（四）病毒
1. 发现：1892年 俄国科学家 烟草花叶病毒叶片汁液经细菌过滤器过滤
滤过液能使健康烟草感染——过滤性病毒
2. 形态：主要分为三类
球形：腺病毒 正二十面体对称
杆形：烟草花叶病毒 螺旋对称
蝌蚪形：噬菌体 复合对称
3. 结构：
衣壳：由衣壳粒构成，衣壳粒是电镜下能够看到的最小形态单位（1~6个多肽组成）
保护病毒核酸，决定病毒抗原特异性等功能
核酸：一种病毒只含有一种核酸，DNA或RNA
贮存着病毒的全部遗传信息，控制病毒的一切性状（形态结构、致病性）
囊膜：有些病毒外面包裹一层膜结构，上面有刺突
由蛋白质、多糖、脂类构成
有囊膜病毒：流感病毒、疱疹病毒、痘病毒等
无囊膜病毒：烟草花叶病毒、腺病毒、噬菌体等
4. 增殖：病毒的繁殖过程称为增殖
过程：以噬菌体为例
（1）吸附 特异性吸附在宿主细胞表面
（2）注入核酸 将核酸注入细胞内，衣壳留在细胞外
（3）生物合成 利用宿主细胞内的物质复制子噬菌体核酸和合成其蛋白质
（4）装配 在细胞内一定部位装配成子噬菌体
（5）释放 细胞裂解，子噬菌体释放，释放量102~105个
特点：
只能在宿主活细胞内进行
病毒是严格的细胞内寄生生物
病毒在体外不表现生命形式
病毒利用宿主细胞的能量系统、物质合成系统，遗传系统为自己服务
【模拟试题】
1. 最早用显微镜观察到生活状态微生物的学者是（ ）
A. 胡克 B. 列文虎克 C. 巴斯德 D. 科赫
2. 微生物的说法正确的是（ ）
A. 所有的微生物都是异养生物
B. 微生物包括动植物以外的所有生物
C. 微生物对人类都是有害的
D. 微生物在自然界的所有环境中都有分布
3. 细菌繁殖的说法中正确的是（ ）
A. 细菌的遗传物质是DNA或RNA
B. 细菌的细胞分裂形式是中间细胞膜内陷缢裂形成
C. 细菌的核区遗传物质分配是平均的，两个子细菌完全相同
D. 细菌内含有一个大的线状核酸分子
4. 放线菌的说法错误的是（ ）
A. 菌体是单细胞结构，同细菌一样是原核单细胞生物
B. 主要是孢子生殖方式，是一种无性生殖形式
C. 孢子的形成是在生长发育到一定阶段后才开始
D. 能产生抗生素，部分纺线菌还能固氮，但是都是异养生物
5. 病毒的囊膜结构成分中组成物质有（ ）
A. 肽聚糖、蛋白质、类脂
B. 蛋白质、多糖、脂类
C. 蛋白质、多糖、类脂
D. 肽聚糖、蛋白质、脂类
6. 电子显微镜下能看到的病毒最小结构为（ ）
A. 核心 B. 衣壳 C. 衣壳粒 D. 多肽
7. 下列生物中含有的核苷酸种类不同于其它生物的是（ ）
A. 细菌 B. 放线菌 C. 病毒 D. 酵母菌
8. 关于噬菌体侵染细菌的说法种错误的是（ ）
A. 噬菌体的衣壳留在细菌的外部
B. 子代噬菌体的核酸和蛋白质使用细菌的原料合成
C. 噬菌体进行核酸复制和蛋白质合成的酶是细菌所特有的
D. 噬菌体在细胞内的一定部位完成核衣壳的装配
9. 关于病毒的说法正确的是（ ）
A. 病毒的核酸中贮存病毒的全部遗传信息
B. 噬菌体通常也可以侵染动、植物细胞
C. 衣壳粒的结合方式不同病毒出现的形态也不同，这取决于病毒的寄主
D. 衣壳对于病毒的繁殖不起重要作用
10. 不是细菌的特殊结构的是（ ）
A. 鞭毛 B. 芽孢 C. 荚膜 D. 孢子
11. 以下关于病毒的叙述中，错误的是（ ）
A. 病毒不具有细胞结构 B. 病毒不具有严整的结构
C. 病毒不能在一般培养基上生存 D. 同一病毒内不会同时具有DNA和RNA
12. 人们常用菌类含量来检测水质污染的程度，这种菌类是（ ）
A. 乳酸菌 B. 大肠杆菌 C. 根瘤菌 D. 结核菌
13. 在根瘤中，固氮菌从植物根中得到（ ）
A. 溶解在维管汁液中的氮 B. 溶解在维管汁液中的氧
C. 硝酸盐 D. 糖类
14. 下列与儿童龋齿形成有关的是（ ）
A. 霉菌 B. 醋酸杆菌 C. 乳酸菌 D. 棒状杆菌
15. 最小的原核生物是（ ）
A. 支原体 B. 立克次氏体 C. 衣原体 D. 痘类病毒
16. 生物学家认为病毒是生物，其主要理由是（ ）
A. 由蛋白质和核酸构成
B. 能够侵染其他生物
C. 能够在寄主体内完成遗传物质的自我复制
D. 能够控制蛋白质的合成
17. 关于病毒的代谢，下列哪些叙述是错误的（ ）
A. 病毒没有独立的代谢能力
B. 病毒进行无氧呼吸
C. 在寄主体外，病毒并不能表现出生命活动
D. 病毒无法与外界进行物质和能量的交换
18. 下列哪几项不是病毒引起的疾病（ ）
A. 脊髓灰质炎、腮腺炎 B. 流感、艾滋病、肝炎
C. 灰指甲、脚癣、肺结核 D. 鸡瘟、狂犬病、烟草花叶病
【试题答案】
1. B 2. B 3. C 4. A 5. B 6. C 7. C 8. C 9. A 10. D
11. B 12. B 13. D 14. C 15. A 16. C 17. B 18. C
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