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一、特點(diǎn)
1、雜交頻率高
2、受接合型或致育性限制較少，但與親緣性有一定關(guān)系。
3、遺傳物質(zhì)傳遞更完整。
4、存在兩株以上親株同時(shí)參與融合可能。
5、可以采用產(chǎn)量性狀較高菌株作融合親株。
6、提高生產(chǎn)性狀的潛力較大。醫(yī)學(xué)全在線(xiàn)友情提供med126.com
7、原生質(zhì)體較容易進(jìn)行轉(zhuǎn)化，可用于工業(yè)微生物育種工作
二、主要步驟
1、原生質(zhì)體制備：
作為育種菌株須：①具有良好生產(chǎn)性狀②具有一些穩(wěn)定的明顯的遺傳標(biāo)記。
一般采用雙標(biāo)記，避免回復(fù)突變干擾。離心收集對(duì)數(shù)后期菌體，破壁。原生質(zhì)體低滲中易破裂，使用滲透壓穩(wěn)定劑進(jìn)行保護(hù)。（甘露醇、山梨醇、蔗糖、氯化鉀、氯化鈉等）
離心收集原生質(zhì)體。
2、原生質(zhì)體融合：
加入促融合劑—聚乙二醇（PEG）及Ca2+、Mg2+，使原生質(zhì)體表面形成電極性，相互易于吸引，形成聚集物。UV、電場(chǎng)、激光等技術(shù)可應(yīng)用。
3、再生成正常細(xì)胞：
融合后的原生質(zhì)體不具細(xì)胞壁，不能在普通培養(yǎng)基上增殖，無(wú)法表現(xiàn)，必須使其重新形成壁。再生培養(yǎng)基必須具有與原生質(zhì)體體內(nèi)相同滲透壓，常用含Ca2+、Mg2+及滲透壓穩(wěn)定劑的完全培養(yǎng)基。
檢出融合細(xì)胞。
外源基因命運(yùn)
1、具備復(fù)制的必要因子，能在受體細(xì)胞中堅(jiān)持下去并進(jìn)行復(fù)制，發(fā)展成部分二倍體無(wú)性系。
2、流產(chǎn)轉(zhuǎn)導(dǎo)。
3、被酶解—寄主限制。
4、重組。
二、真核微生物基因重組
（一）有性雜交
一般指性細(xì)胞間的接合和隨之發(fā)生染色體重組，并產(chǎn)生新遺傳型后代的一種方式。
常見(jiàn)有性孢子。
（二）準(zhǔn)性生殖parasexual reproduction
類(lèi)似于有性生殖但更為原始的一種生殖方式�？墒雇簧锏膬蓚�(gè)不同來(lái)源的體細(xì)胞經(jīng)融合后，不通過(guò)減數(shù)分裂而導(dǎo)致低頻率的基因重組。
主要過(guò)程：圖8-37
1、菌絲聯(lián)結(jié)、質(zhì)配。
2、形成異核體。
3、核配。
4、體細(xì)胞交換和單倍體化。
體細(xì)胞中染色體交換—有絲分裂交換：雙倍體雜合子遺傳性狀不穩(wěn)定，進(jìn)行有絲分裂過(guò)程中，極少數(shù)核中染色體會(huì)發(fā)生交換和單倍體化，而形成具有新性狀的單倍體雜合子。
有性生殖與準(zhǔn)性生殖區(qū)別：表8-12
準(zhǔn)性雜交
主要步驟：圖8-38
1、選擇親本：要有選擇性標(biāo)記。
2、強(qiáng)制形成異核體。
3、移單菌落。
4、檢驗(yàn)穩(wěn)定性。
5、促進(jìn)變異。然后篩選。
歸納總結(jié)：表8-10
基因工程 gene engineering
5節(jié)：菌種衰退、復(fù)壯和保藏
一、衰退與復(fù)壯
對(duì)產(chǎn)量性狀而言，菌種的負(fù)變就是衰退，其他原有典型性狀變得不典型了，也是衰退。
一個(gè)重要原因是基因突變，與控制生產(chǎn)性狀有關(guān)的基因負(fù)變?cè)斐缮a(chǎn)性狀劣化。培養(yǎng)、保藏條件等也有影響。
（一）衰退的防止
1、控制傳代次數(shù)；
2、創(chuàng)造適宜的培養(yǎng)條件；
3、利用不同類(lèi)型細(xì)胞進(jìn)行接種傳代；
4、采用有效的菌種保藏方法，加強(qiáng)菌種管理措施。
（二）復(fù)壯
1、純種分離
2、通過(guò)宿主體進(jìn)行復(fù)壯（寄生性微生物）
3、淘汰已退化個(gè)體
二、菌種保藏
首先挑選典型優(yōu)良純種，其次創(chuàng)造一個(gè)有利于休眠的環(huán)境條件，還要考慮方法的通用性與簡(jiǎn)便性。
1、低溫保藏：冰箱、超低溫。
2、干燥保藏：土壤、細(xì)砂、硅膠等。
3、隔絕空氣保藏：石蠟油封。
4、凍干保藏：綜合低溫、干燥、真空。
5、活體保藏：病原微生物、病毒。
實(shí)驗(yàn)室常用方法：
菌種保藏機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)介
中國(guó)微生物菌種保藏管理委員會(huì)CCCCM
1、普通微生物菌種保藏管理中心
中科院北微所（AS）：真菌、細(xì)菌
武漢病毒所（AS-IV）：病毒
2、農(nóng)業(yè)微生物菌種
農(nóng)科院土肥所（ISF）
3、工業(yè)微生物菌種
食品發(fā)酵所（IFFI）
4、醫(yī)學(xué)微生物菌種
醫(yī)科院皮研所（ID）：真菌
衛(wèi)生部檢定所（NICPBP）：細(xì)菌
醫(yī)科院病毒所（IV）：病毒
5、抗生素菌種
醫(yī)科院醫(yī)藥生物技術(shù)所（IA）
四川抗研所（SIA）：新抗菌種
華藥抗研所（IANP）：生產(chǎn)菌種
6、獸醫(yī)微生物菌種
農(nóng)業(yè)部獸醫(yī)藥品監(jiān)察所（CIVBP）
中國(guó)典型培養(yǎng)物收藏中心（武漢大學(xué)）
國(guó)外
美國(guó)典型菌種收藏所（ATCC）
美國(guó)農(nóng)業(yè)部北方地區(qū)研究室（NRRL）
日本大阪發(fā)酵研究所（IFO）
荷蘭真菌中心收藏所（CBS）
法國(guó)里昂巴斯德研究所（IPL）
西德柯赫研究所（RKI）
蘇聯(lián)科學(xué)院微生物研究所（IM）
六章：微生物生態(tài)與環(huán)境保護(hù)
（自然條件下的微生物）
生物圈 biosphere ：地球上有生命活動(dòng)的范圍，是地球上全部生活有機(jī)體與其環(huán)境相互作用的統(tǒng)一整體。是所有生態(tài)系統(tǒng)的總和。
微生物生態(tài)：研究處于環(huán)境之中的微生物，和與微生物相聯(lián)系的物理、化學(xué)和生物等環(huán)境條件，以及它們之間的關(guān)系。
生態(tài)系 ecosystem ：生物與其生境通過(guò)能量流動(dòng)和物質(zhì)循環(huán)所組成的一個(gè)整體結(jié)構(gòu)。生物群落是核心。
1節(jié)：自然界中的微生物
一、土壤中微生物
土壤是自然界最適宜微生物生長(zhǎng)的環(huán)境，具有微生物所需一切營(yíng)養(yǎng)物及各種條件。種類(lèi)主要是異養(yǎng)型種類(lèi)。
二、水中微生物
種類(lèi)和數(shù)量要比土壤中少得多。
淡水中微生物主要來(lái)源于土壤、空氣、污水或死亡腐敗的動(dòng)植物體。海水中微生物總量超過(guò)陸地。
飲用水標(biāo)準(zhǔn)：每ml水細(xì)菌總數(shù)不超過(guò)100個(gè)，E. coli每升水不超過(guò)3個(gè)。
三、空氣中微生物
空氣非微生物生長(zhǎng)良好環(huán)境。微生物通過(guò)各種方式傳入空氣，又隨風(fēng)傳播。
數(shù)量取決于環(huán)境。
潮濕空氣中微生物比干燥空氣中少，因?yàn)槌睗窨諝庵形⑸锉恍∷螏е两迪氯チ恕?BR>空氣中菌數(shù)測(cè)定：過(guò)濾收集，培養(yǎng)計(jì)數(shù)。
四、極端環(huán)境微生物
了解這些微生物，可以利用其特殊基因、機(jī)能，創(chuàng)造有用新種。
2節(jié)：微生物間以及與其他生物間的關(guān)系
生物間關(guān)系：
一、微生物間關(guān)系
1、互生：較松散聯(lián)合，可以是一方得利，或雙方有利。（混菌培養(yǎng)）
2、共生：緊密結(jié)合在一起，高度發(fā)展時(shí)，形成特殊共住體，生理上有分工，組織、形態(tài)上產(chǎn)生新結(jié)構(gòu)。
地衣：藻類(lèi) + 真菌
3、寄生：一種生物生活在另一種生物表面或體內(nèi)，從后者獲得營(yíng)養(yǎng)。
4、拮抗：一種生物產(chǎn)生不利于另一種生物生存的代謝物質(zhì)或改變環(huán)境條件，抑制甚至殺死另一種生物的現(xiàn)象。
5、捕食：一種生物直接吞食另一種生物。
二、與高等植物關(guān)系
共生：根瘤菌，菌根菌
互生：根際微生物
寄生：植物病原微生物
三、與人及動(dòng)物關(guān)系
共生：瘤胃微生物，白蟻
互生：人體腸道正常菌群
寄生：病原微生物，寄生于昆蟲(chóng)（生物殺蟲(chóng)劑）
擇生生物（悉生生物）：接種有一種或多種已知微生物的無(wú)菌動(dòng)物。
3節(jié)：微生物與自然界中的物質(zhì)循環(huán)
物質(zhì)循環(huán)：一切生物將所需重要化學(xué)元素自非生命物質(zhì)狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)橛猩奈镔|(zhì)狀態(tài)，再自有生命的物質(zhì)狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榉巧奈镔|(zhì)狀態(tài)，如此循環(huán)不已。
微生物既是分解者、消耗者，又是生產(chǎn)者。
一、碳素循環(huán)
微生物作用：1）光和作用 2）分解作用
大氣二氧化碳（0.02%）約6000億噸，植物光合作用年消耗600到700億噸，燃燒年產(chǎn)生50～60億噸，人和動(dòng)物呼吸產(chǎn)生的二氧化碳僅夠植物光合作用一個(gè)月之需，90%二氧化碳由微生物代謝活動(dòng)產(chǎn)生。
經(jīng)光合作用固定地二氧化碳，大部分以聚糖形式累積在木本、草本內(nèi)。
二、氮素循環(huán)
分子態(tài)氮、有機(jī)態(tài)氮、無(wú)機(jī)態(tài)氮
圖9-6。微生物作用：固氮、硝化、反硝化、氨化、氨同化
三、硫素循環(huán)
元素態(tài)、無(wú)機(jī)化合態(tài)、有機(jī)態(tài)
圖9-7。微生物作用：脫硫、硫酸鹽還原作用（同化性、異化性）、硫化（無(wú)機(jī)硫氧化）。
四、磷素循環(huán)
自然界無(wú)機(jī)磷主要是磷酸鈣，有機(jī)磷主要是核蛋白、核酸、卵磷脂等，都是非溶性的。
轉(zhuǎn)變?yōu)榭扇苄裕饕俏⑸镒饔谩?BR>4節(jié)：微生物與環(huán)境保護(hù)
當(dāng)有害物質(zhì)濃度超過(guò)了生態(tài)系統(tǒng)的凈化能力時(shí)，就會(huì)造成對(duì)生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和機(jī)能的破壞，打破生態(tài)系統(tǒng)的平衡，使人類(lèi)生活的環(huán)境發(fā)生變化，此即環(huán)境污染。
一、微生物對(duì)污染物的降解與轉(zhuǎn)化
1、主要污染物
無(wú)毒有機(jī)物:易被生物降解;
有毒有機(jī)物:不易被生物降解。
無(wú)毒無(wú)機(jī)物:一些營(yíng)養(yǎng)性無(wú)機(jī)鹽;
有毒無(wú)機(jī)物:重金屬等Hg As Pb Cd。
2、微生物的降解與轉(zhuǎn)化
對(duì)無(wú)機(jī)污染物的轉(zhuǎn)化
微生物不能降解重金屬，只能使它們發(fā)生形態(tài)之間的相互轉(zhuǎn)化及分散和富集過(guò)程。也就是改變金屬在環(huán)境中的存在轉(zhuǎn)態(tài)，從而改變它們的毒性
有機(jī)Hg Pb 無(wú)機(jī)Hg Pb
對(duì)有機(jī)污染物的降解
農(nóng)藥：主要通過(guò)催化作用使農(nóng)藥分子發(fā)生一些結(jié)構(gòu)改變，使其被分解。
石油：多種烴類(lèi)混合物，多種微生物共同作用，
二、水污染及防治
1、水的污染源
污染指標(biāo)：
COD（化學(xué)需氧量）：使用強(qiáng)氧化劑（高錳酸鉀、重鉻酸鉀）使1L污水中的有機(jī)物進(jìn)行化學(xué)氧化時(shí)所消耗的氧的毫克數(shù)。mg/L
BOD5(五日生化需氧量)：20℃時(shí)，每L廢水所含有機(jī)物在5天內(nèi)進(jìn)行微生物氧化時(shí)所消耗的氧量，mg/L。
2、處理廢水的微生物法
(1) 厭氧處理法（產(chǎn)能型）
采用厭氧消化器把微生物可降解的有機(jī)物轉(zhuǎn)化成甲烷、二氧化碳、水和其它氣體的一種處理方法。
過(guò)程：三個(gè)階段，圖9-11:涉及到的微生物，發(fā)生的反應(yīng)。
(2) 好氧處理法
過(guò)程
①活性污泥法（曝氣法）（耗能型）：利用含有好氧微生物的活性污泥，在通氣條件下，使污水凈化的生物學(xué)方法。
活性污泥是一種絮狀污泥，主要是菌膠團(tuán)形成菌，原生動(dòng)物，有機(jī)和無(wú)機(jī)膠體以及懸浮物組成。人工培養(yǎng)、馴化獲得。
根據(jù)污水在系統(tǒng)中流動(dòng)狀況分為推流式和完全混合式。
②生物膜法：以好氧微生物組成的生物膜為凈化主體的生物處理方法。
A、滴濾池法（節(jié)能型）（灑水濾床法）
B、生物轉(zhuǎn)盤(pán)法（耗能型）
③氧化塘法（節(jié)能型）（穩(wěn)定塘）：大面積敞開(kāi)式污水處理池，利用藻菌互生系統(tǒng)來(lái)分解有機(jī)物，使污水得以?xún)艋?BR>固體廢物采用堆肥法和沼氣發(fā)酵法。
七章：傳染與免疫
1節(jié)：傳染 infection
非傳染性：生理性、遺傳性等
疾病 病原微生物（病毒、細(xì)菌）
傳染性
其它生物（寄生蟲(chóng)等）
傳染是病原微生物侵入機(jī)體后，在機(jī)體一定部位生長(zhǎng)繁殖，并引起一系列病理生理的過(guò)程。
傳染是宿主、病原菌、環(huán)境因素三方面力量作用的結(jié)果。
一、傳染的三種可能結(jié)局
1、隱性傳染
2、帶菌狀態(tài)
3、顯性傳染
傳染病專(zhuān)指顯性傳染。
二、決定傳染結(jié)局的三個(gè)因素
（一）病原微生物在傳染免疫中作用
要造成感染，必須能抵抗機(jī)體內(nèi)的天然防御機(jī)能而不被消滅，并在侵入體內(nèi)后能生長(zhǎng)繁殖，擾亂機(jī)體的新陳代謝，造成傳染。
要具備一些條件才能傳染（P320）
1、毒力或致病性
某種微生物對(duì)一定宿主，在一定條件下引起疾病的能力。
強(qiáng)弱取決于以下因素：
1）侵襲力：與酶（卵磷脂酶、透明質(zhì)酸酶、膠原酶、鏈激酶、凝固酶）和微生物結(jié)構(gòu)（莢膜、菌毛、表面抗原）有關(guān)。
2）毒素
①內(nèi)毒素：多由G-產(chǎn)生，化學(xué)組成為脂多糖。
②外毒素：某些G+分泌到體外的毒性物質(zhì)，化學(xué)組成為蛋白質(zhì)。如破傷風(fēng)毒素、肉毒毒素、白喉外毒素等。
外毒素可用0.3-0.4%甲醛脫毒，成為類(lèi)毒素（仍保持抗原性）。
內(nèi)、外毒素比較：P322，表10-1
2、數(shù)量
與毒力強(qiáng)弱有關(guān)。多數(shù)病原微生物需要足夠數(shù)量侵入機(jī)體，才能發(fā)病。
3、侵入途徑
不同菌侵入途徑不同，只有侵入易感機(jī)體的一定部位，才能發(fā)病。
（二）機(jī)體在傳染免疫中作用（宿主的免疫力）
1、免疫定義 Immune
機(jī)體對(duì)體內(nèi)外生物性刺激的反應(yīng)，在正常情況下機(jī)體識(shí)別異物、排除異物、消滅異物的生理功能。
或者說(shuō)機(jī)體識(shí)別自己、排除異己抗原物質(zhì)的一種生理功能。
既有有利一面，也有有害一面。
2、免疫反應(yīng)分類(lèi)
1）非特異性免疫與特異性免疫
非特異性免疫是機(jī)體對(duì)所有病原微生物都有防御作用，沒(méi)有特殊的選擇性。它受遺傳控制，是機(jī)體在長(zhǎng)期的種系發(fā)育與進(jìn)化過(guò)程中逐漸建立起來(lái)的一系列防衛(wèi)機(jī)能，在個(gè)體一出生就具有。
又稱(chēng)天然免疫（先天免疫）
特異性免疫是指機(jī)體針對(duì)某一種或某一類(lèi)微生物或其產(chǎn)物所產(chǎn)生的特異性抗力。
是個(gè)體在生活過(guò)程中通過(guò)隱性感染或預(yù)防接種等方式，使抗原與免疫系統(tǒng)的細(xì)胞相接觸后而獲得的防衛(wèi)機(jī)能。又稱(chēng)后天獲得性免疫
2）自動(dòng)免疫與被動(dòng)免疫
自動(dòng)免疫是指用人工方法注射抗原（菌苗、疫苗、類(lèi)毒素），使機(jī)體產(chǎn)生免疫功能。
被動(dòng)免疫是指用人工方法注射抗體（抗毒素、抗血清）而產(chǎn)生對(duì)病原體的抵抗力。
3）細(xì)胞免疫與體液免疫
細(xì)胞免疫是指致敏淋巴細(xì)胞與其相應(yīng)抗原作用所產(chǎn)生的特異性免疫。
體液免疫是抗體的免疫作用。
3、免疫的功能
1）生理防御功能（免疫防御）
2）自身穩(wěn)定功能（免疫穩(wěn)定）
3）免疫監(jiān)視作用(及時(shí)排除突變細(xì)胞。)
（三）環(huán)境因素
P325表解
2節(jié)：非特異性免疫
一、機(jī)體的天然屏障作用
1、皮膚和粘膜（體外屏障）
2、內(nèi)部屏障
二、吞噬細(xì)胞
白細(xì)胞分類(lèi)：P327，表10-4，圖10-1
1、噬中性粒細(xì)胞：吞噬過(guò)程。圖10-2
2、巨噬細(xì)胞：來(lái)源、功能。
三、炎癥反應(yīng)
四、體液因素（正常體液中的抗微生物因素）：P330，表10-5
1、補(bǔ)體系統(tǒng)
補(bǔ)體是存在于正常血清中一組具有酶活性的蛋白，有補(bǔ)充抗體作用能力，其作用無(wú)特異性，可與抗原抗體復(fù)合物作用，不能單獨(dú)作用于抗原或抗體。補(bǔ)體由巨噬細(xì)胞、腸上皮細(xì)胞及肝、脾細(xì)胞產(chǎn)生。
補(bǔ)體系統(tǒng)由11個(gè)血清蛋白構(gòu)成，C1-C9，C1又分C1q、C1r、C1s。是一組酶原，被激活后發(fā)揮作用。
補(bǔ)體攻擊細(xì)胞結(jié)果，使膜損傷，導(dǎo)致細(xì)胞裂解。促進(jìn)吞噬作用。與變態(tài)反應(yīng)有關(guān)。
(2)干擾素 interferon IFN
干擾素是一類(lèi)在同種細(xì)胞上具有抗病毒活性的蛋白質(zhì)，其活性發(fā)揮又受細(xì)胞基因組的調(diào)節(jié)和控制，涉及到RNA和蛋白質(zhì)合成。
人干擾素有α干擾素（白細(xì)胞干擾素），β干擾素（成纖維細(xì)胞干擾素），γ干擾素（免疫干擾素）。
干擾素誘生劑：P331
天然干擾素是分子量為2萬(wàn)的糖蛋白，其作用無(wú)特異性，但產(chǎn)生干擾素的動(dòng)物和被保護(hù)的動(dòng)物之間卻有種屬特異性。不過(guò)也有交叉保護(hù)作用。干擾素作用時(shí)間短，僅幾天。
作用機(jī)制：P331,圖10-3
主要抑制病毒的復(fù)制，其可激活宿主DNA,產(chǎn)生抗病毒蛋白（AVP)，與核糖體作用，使其只能合成宿主蛋白，而不能合成病毒蛋白。
3節(jié)：特異性免疫
一、參與特異性免疫的組織器官
胸腺、腔上囊、骨髓、淋巴結(jié)、脾臟。前三者稱(chēng)中央淋巴組織，后二者稱(chēng)外周淋巴組織。
二、參與特異性免疫的細(xì)胞
免疫活性細(xì)胞是指在免疫過(guò)程中受抗原刺激后能進(jìn)行分化、增殖并發(fā)生特異性免疫應(yīng)答的T、B細(xì)胞。
免疫細(xì)胞主要是各類(lèi)淋巴細(xì)胞、巨噬細(xì)胞等
免疫細(xì)胞均來(lái)源于骨髓干細(xì)胞。
1、干細(xì)胞：分化圖 P336，圖10-5
2、T淋巴細(xì)胞（胸腺依賴(lài)淋巴細(xì)胞）
T細(xì)胞發(fā)育過(guò)程（細(xì)胞免疫）
T細(xì)胞表面標(biāo)志：綿羊紅細(xì)胞（sRBC)受體、有絲分裂原受體等。
T細(xì)胞分類(lèi)：
T調(diào)節(jié)細(xì)胞 輔助性T細(xì)胞(TH)
(TR) 抑制性T細(xì)胞（TS)
T效應(yīng)細(xì)胞 遲發(fā)型超敏T細(xì)胞(TD)
(TE) 細(xì)胞毒T細(xì)胞(TC)
2、B淋巴細(xì)胞（骨髓依賴(lài)淋巴細(xì)胞）
發(fā)育過(guò)程:體液免疫
標(biāo)志：膜表面免疫球蛋白SmIg。
還有一些淋巴細(xì)胞，如K細(xì)胞、NK細(xì)胞等。
3、巨噬細(xì)胞
在特異性免疫中，淋巴細(xì)胞不易直接接觸抗原，須經(jīng)巨噬細(xì)胞吞噬消化，將抗原信息傳遞給淋巴細(xì)胞。此外，巨噬細(xì)胞還能釋放白細(xì)胞介素-1，參與免疫。
三、特異性體液免疫
由抗體介導(dǎo)的免疫
1、中和外毒素
2、調(diào)理作用
3、凝集作用
4、阻止病原菌對(duì)粘膜的吸附
四、特異性細(xì)胞免疫
致敏T淋巴細(xì)胞介導(dǎo)的
1、 TD細(xì)胞的作用：釋放淋巴因子，其作用于免疫活性細(xì)胞而產(chǎn)生免疫效應(yīng)。
主要的淋巴因子：表10-8
淋巴因子作用無(wú)特異性，但其釋放需特異性抗原刺激。
2、 TC 細(xì)胞作用：能特異性地識(shí)別靶細(xì)胞表面抗原，與其結(jié)合，使其溶解。
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