? 例：Corymebacterium pekinense sp. Nov. AS 1.229 北京棒杆菌AS1.229新种 菌株 ? 菌株（在病毒中称毒株）：表示任何由一个独立分离的单细胞（或单个病毒粒子）繁殖而成的纯种群体及其一切后代。一种微生物的每一不同来源的纯培养物均可称为该菌种的一个菌株。菌株的名称放在学名的后面，可用字母、符号、编号、研究机构或菌种保藏机构的缩写来表示。 定名人、定名年份的表示 ? 属名 + 种名 + （首次定名人）+ 现名定名人 + 定名年份 ? 例1：Escherichia coli (Migula) Castellani et Chalmers 1919 大肠杆菌 ? 例2：Bacillus subtilis (Ehrenberg) Cohn 1872 枯草芽孢杆菌
第二节 生物的界级分类学说
二界系统 ? 植物界和动物界 三界系统 ? 1866年E.N.Haeckel提出动物界、植物界和原生生物界（单细胞生物、无核类）。 四界系统 ? 1956年Copeland提出植物界、动物界、原始生物界（原生动物、真菌、部分藻类）和菌界（细菌、蓝细菌）。 五界系统 ? 1969年R.H.Whittaker提出动物界、植物界、原生生物界（原生动物、单细胞藻类、粘菌等）、真菌界（真菌和酵母）、原核生物界。 六界系统 ? 1977年我国学者王大耜在Whittaker五界系统基础上增加病毒界。 三总界五界系统 ? 我国学者陈世骧提出非细胞总界、原核总界（细菌界和蓝细菌界）、真核总界（植物界、真菌界、动物界）。
三原界系统 ? 1978年R.H.Whittaker和L.Margulis提出古细菌原界、真细菌原界、真核生物原界。
第三节 微生物的鉴定
Conventional taxonomy（分类学） ? Morphology, biology, physiology & ecology Molecular taxonomy ? DNA base composition-GC ratios（GC比例） ? DNA:DNA hybridization（DNA-DNA分子杂交） ? Ribotyping（16S rRNA寡核苷酸编目分析） ? FAME analysis（脂肪酸分析） ? Numerical taxonomy（数值分类法） Conclusion ? A prokaryote whose 16S rRNA sequence differs by more than 3% from that of all other organisms (that is, the sequence is less than 97% identical to any other sequence) should be considered a new species； ? Greater than 5-7% difference in 16S rRNA gene sequence to be different genus； ? 70% DNA:DNA hybridization for the same species； ? 20% DNA:DNA hybridization maybe for the same genus。
第六章 微生物的营养和培养基
营养（nutrition）：指生物体从外部环境摄取其生命活动所必需的能量和物质，以满足其生长和繁殖需要的一种生理功能。
营养物（nutrient）：指具有营养功能的物质，在微生物学中，常常还包括光能这种非物质形式的能源在内。
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微生物的营养物可为它们正常生命活动提供结构物质、能量、代谢调节物质和良好的生理环境。
第一节 微生物的六种营养要素
一、碳源（ carbon source ）：凡能提供微生物营养所需的C元素（C架）的营养源。 无机C源：CO2和碳酸盐——自养型微生物的C源
有机C源：碳水化合物及其衍生物、有机酸、烃类、脂类等。 ? 异养型微生物：糖类最易利用，其次是醇类、有机酸类和脂类等。 ? 糖类：最易利用。 ? 己糖>戊糖 ? 单糖>双糖、多糖 ? 淀粉>纤维素、几丁质 ? 纯多糖>杂多糖和其他聚合物（木质素） 常用C源 ? 实验室培养基：葡萄糖、蔗糖 ? 生产：淀粉质原料（山芋粉、玉米粉、大米） 新C源的开发 ? 农副产品和工业废弃物的利用：废糖蜜、米糠、麸皮、木屑、黄浆水等。 ? 利用石油及烃类作为C源和能源：注意毒性问题。 二、氮源（ nitrogen source ）：凡能提供微生物生长繁殖所需N元素的营养源。 无机N源：N2和含N的无机盐，如硝酸盐、铵盐、氨水等。 ? N2：难利用。 ? 铵盐：利用普遍、效率高，直接参与细胞内物质合成。 ? 硝酸盐：利用效率较低，NO3-先还原成NH4+后，再参与物质合成。 ? 使用无机N源，需配合使用pH缓冲剂 ? 硫酸铵：生理酸性盐，NH4+利用后，pH↓ ? 硝酸钾：生理碱性盐，NO3-利用后，pH↑ ? 硝酸铵：生理中性盐，利用后，pH不变（ pH先↓后↑）。 有机N源：氨基酸、蛋白质、嘌呤碱、嘧啶碱、蛋白胨、牛肉膏等。 ? 氨基酸：微生物能较好利用，直接参与胞内转氨脱羧。 ? 氨基酸自养型微生物：非氨基酸类的简单N源→自行合成所需氨基酸（所有植物和许多微生物） ? 氨基酸异养型微生物：利用现成氨基酸作N源（所有动物和大量异养微生物）。 ? 蛋白质（如花生饼粉、豆饼粉）：微生物分泌胞外蛋白酶水解后方可利用，利用速度慢。一般来说，如果在蛋白质中加入微量蛋白胨，微生物利用了蛋白胨，并释放出蛋白酶，便可分解利用蛋白质。 ? 迟效性N源：含蛋白质的有机N源。 ? 速效性N源：无机N源或以蛋白质的各种降解产物形式存在的有机N源。 常用N源 ? 实验室：铵盐、硝酸盐、蛋白胨、牛肉膏、酵母膏。 ? 生产上：硫酸铵、尿素、氨水、豆饼粉、花生饼粉、玉米浆 三、能源（ energy source ）：能为微生物的生命活动提供最初能量来源的营养物或辐射能。 辐射能：光能自养和光能异养微生物的能源 化学物质 ? 有机物：化能异养微生物的能源（同碳源） ? 无机物：化能自养微生物的能源（一些还原态的无机物质，如NH4+、NO2-、S、H2S、H2、Fe2+等） 四、 生长因子（ growth factor ）：微生物正常代谢所必不可少且不能用简单的C源或N源自行合成的微量有机物质（狭义的生长因子一般指维生素）。
生长因子自养型微生物：不需外界提供生长因子 生长因子异养型微生物：需要多种生长因子 营养缺陷型：缺乏合成生长因子能力的微生物。
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? 供给方式 ? 直接在培养基中添加所需生长因子，如Lys- ? 添加天然营养物质提供齐全成分，如酵母膏等。
生长因子过量合成微生物：分泌出大量生长因子，可作为维生素等的生产菌。 五、无机盐
大量元素：所需浓度在10-3~10-4 mol/l，如P、S、K、Ca、Na、Mg、Fe等。 ? 供给方式：配制培养基时，加入有关化学试剂，其中MgSO4、K2HPO4可以提供需要量最大的四种元素。
微量元素：所需浓度在10-6~10-8mol/l，如Cu、Zn、Mn、Mo、Co等。 ? 供给方式：在一般化学试剂、天然水、玻璃器皿或其他天然成分中都以杂质等状态存在，在配制培养基时，无需另行加入。过量或配比不当，会产生毒害作用。 无机盐的生理功能 六、水
微生物细胞的重要组成成分，其含量可达70~95%（细菌~80%，酵母~75%，霉菌~85%）。 水是优良的溶剂和细胞内进行各种生化反应的媒介。
水可维持生物大分子结构的稳定，并参与某些重要的生物化学反应。
第二节 微生物的营养类型
根据C源性质，可以把微生物分为： ? 自养型：不依赖任何有机营养物即可正常生活的微生物。 ? 异养型：至少需要提供一种大量有机物才能满足其正常营养要求的微生物，即其C源必须是有机物，氢供体是有机物，能源则可以利用氧化有机物或吸收日光能获得。 根据能源性质，可以把微生物分为： ? 光能型：利用光能进行光合作用以获得能量。 ? 化能型：能源来自于有机物或无机物氧化所产生的能量 微生物的四种营养类型 营养类型光能自养型（光能无机营养型）光能异养型（光能有机营养型）化能自养型（化能无机营养型）化能异养型（化能有机营养型）能源光光无机物（还原态*）氢供体无机物有机物无机物有机物基本碳源CO2CO2及简单有机物CO2 有机物实例蓝细菌藻类红螺菌科铁细菌氢细菌绝大多数细菌和全部真核微生物有机物* NH4 、NO2-、S 、H2 、H2S 、Fe2+第三节 营养物质进入细胞的方式
细胞膜上无载体蛋白：单纯扩散（物理扩散、被动运送） 细胞膜上有载体蛋白 ? 不耗能量：促进扩散 ? 消耗能量
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? 运送前后溶质分子不变：主动运送 ? 运送前后溶质分子改变：基团移位 四种运送方式的比较
比较项目特异性载体蛋白单纯扩散无慢由浓至稀相等无特异性不需要不变无无竞争性无促进扩散有快由浓至稀相等特异性不需要不变有有竞争性有主动运送有快由稀至浓内部浓度高基团移位有快由稀至浓内部浓度高运送速度溶质运送方向平衡时内外浓度运送分子能量消耗运送前后溶质分子特异性需要不变有有竞争性有第四节 培养基
特异性需要改变有有竞争性有
载体饱和性与溶质类似物运送抑制剂
一、培养基
一种人工配制、适合微生物生长繁殖或产生代谢产物用的混合养料。因此任何培养基都应具备微生物所需的六大营养要素，且其间的比例是合适的。 二、选用和设计培养基的四个原则 1．目的明确 2．营养协调
C/N比 = C源中C原子摩尔数 / N源中N原子摩尔数 3． 经济节约
4． 物理化学条件适宜：pH、渗透压、水活度和氧化还原电势 pH值 ? 微生物生长的最适pH值不同。 ? 细菌： pH7.0~8.0，放线菌： pH7.5~8.5，酵母菌： pH3.8~6.0，霉菌： pH4.0~5.8 ? 微生物生长代谢过程中，会引起培养基pH的变化。 ? 调节 ? 内源调节：加磷酸缓冲液；加CaCO3 或 NaHCO3 ? 外源调节：按实际需要流加酸液或碱液 渗透压（ osmotic pressure ）：由于溶质浓度差而在细胞膜两侧造成的压力差。渗透压的大小与溶液中分子或离子的质点数有关。等重的物质，其分子或离子越小，则质点数越多，渗透压越大。 ? 低渗溶液：外界浓度低，细胞吸水膨胀。 ? 等渗溶液：适宜微生物生长。 ? 高渗溶液：外界浓度高，细胞失水，发生质壁分离。
水活度aw：表示在天然环境中，微生物可实际利用的自由水或游离水的含量。 氧化还原电势Eh：一般用伏特表示。 ? 环境中的Eh与氧分压、pH的关系： ? 氧分压↑， Eh值↑； 氢分压↑， Eh值↓； ? pH↑， Eh值↓； pH↓， Eh值↑。
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? 微生物的代谢活动引起培养基的最初Eh值逐步下降： ? 耗氧，使Eh值↓；对有机物氧化，使Eh值↓； ? 代谢过程产生的H2、H2S等还原物质使Eh值↓。 ? 各种微生物对培养基中Eh值的要求： ? 适宜好氧微生物生长的Eh值：0.3~0.4V，Eh值>0.1V，均能生长； ? 兼性厌氧微生物：>0.1V 好氧呼吸，< 0.1V 发酵； ? 厌氧微生物：< 0.1V 才能生长。
三、选用和设计培养基的四个方法：生态模拟、查阅文献、精心设计、试验比较 四、培养基的种类
1．根据培养基的成分分
天然培养基（ complex medium或undefined medium ）：利用动植物或微生物或其提取物制成的培养基，人们无法确切知道其中的成分。 ? 例：培养细菌的肉汤蛋白胨培养基、培养酵母菌的麦芽汁培养基。 组合培养基（合成培养基或综合培养基）（ defined medium ）：一类用多种高纯化学试剂配制成的、各成分的量都确切知道的培养基。 ? 例：培养放线菌的高氏一号培养基、培养霉菌的察氏培养基。 半组合培养基（ emi-defined medium ）：既含有天然成分又含有纯化学试剂的培养基。 ? 例：培养真菌的马铃薯蔗糖培养基 2．根据培养基外观的物理状态分 液体培养基（ liquid medium ）
半固体培养基（ semi-solid medium ）：液体培养基 + 0.2 ~ 0.5%琼脂 固体培养基（ solid medium ） ? 凝固培养基：液体培养基+1.5~2%琼脂（5~12%明胶） ? 非可逆性凝固培养基：用血清或硅胶作凝固剂 ? 天然固体培养基：用麸皮、米糠、木屑等配制而成 ? 滤膜：醋酸纤维薄膜 3．根据培养基功能分
选择性培养基（ selected medium ）：根据某种微生物的特殊营养要求或其对某化学物理因素的抗性而设计的培养基，其功能是使混合菌样中的劣势菌变成优势菌，从而提高该菌的筛选效率。
如酵母富集培养基中的孟加拉红抑制细菌的生长而对酵母菌无影响，偏酸性的环境有利于酵母菌的生长。
? 方法：投其所好，取其所抗。 鉴别性培养基（ differential medium ）：培养基中加有能与某一菌的无色代谢产物发生显色反应的指示剂，从而用肉眼就能使该菌菌落与外形相似的它种菌落相区分的培养基。 ? 例：伊红美蓝乳糖培养基（EMB培养基）——鉴别肠道菌。
第七章 微生物的代谢与发酵
新陈代谢（或代谢）（ metabolism ）：指发生在活细胞中的各种分解代谢和合成代谢的总和。 ? 新陈代谢 = 分解代谢 + 合成代谢
微生物的能量代谢：中心任务是生物体如何把外界环境中多种形式的最初能源转换成对一切生命活动都能使用的通用能源 — ATP 。
生物氧化：发生在活细胞内的一系列产能性氧化反应的总称。 ? 生物氧化与燃烧的比较 ? 自养微生物的生物氧化 ? 化能自养菌：还原CO2而需要的ATP和还原力[H]通过氧化无机底物（NH4+、NO2-、H2S、S0、H2和Fe2+等）来实现。其产能途径主要是借助于经过呼吸链的氧化磷酸化反应，因此，绝大多数化能自养菌是好氧菌。 ? 光能自养菌
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