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溶源转变与转导有着本质的区别：①温和噬菌体并不携带任何来自供体菌的外源基因，使宿主带来新性状的正是噬菌体本身的基因；②温和噬菌体是完整的，而不是缺陷的；③获得新性状的是溶源化的宿主细胞，而不是转导子；④获得的性状可随噬菌体的消失而同时消失。
如白喉棒状杆菌（Corynebacterium diphtheriae）和肉毒梭菌（Clostridium botulinum）
3.接合（Conjugation—）： 供体菌通过其性菌毛与受体菌相接触，把F质粒或其携带的不同长度的核基因组片段传递给后者，使后者获得供体菌的遗传性状的现象，称为接合。通过接合而获得新性状的受体细胞，称为接合子（conjugant）。 （1）F+（雄性）菌株（2）F-（“雌性”）菌株 （3）Hfr菌株（高频重组菌株，high frequency recombination）
（4）F’菌株： 当Hfr菌株内的F因子因不正常切离而脱离核染色体组时，可重新形成游离的但携带一小段染色体基因的特殊F因子，称为F’因子或F’ 质粒。
4.原生质体融合（Protoplast fusion）： 通过人为方法，使遗传性状不同的两个细胞的原生质体发生融合，并进而发生遗传重组,以产生同时带有双亲性状的、遗传性稳定的融合子（Fusant）的过程，称为原生质体融合。
原生质体融合的主要步骤： ①选择亲本：先选择两个有特殊价值的并带有选择性遗传标记的细胞作为亲本；②脱壁：用适当的脱壁酶（细菌或放线菌可用溶菌酶或青霉素处理，真菌可用蜗牛酶或其他相应的脱壁酶等）去除细胞壁；③融合：将形成的原生质体进行离心聚集，加入促融合剂PEG(Polyethylene glycol,聚乙二醇)或通过电脉冲等促进融合;④细胞壁再生：涂在能使其再生细胞壁和进行分裂的培养基上。⑤鉴定：当形成菌落后，通过影印接种法，将其接种到各种选择性培养基上，鉴定它们是否为融合子，最后再测定其他生物学性状或生产性能。 第四节 菌种的衰退、复壮和保藏 一.菌种的衰退与复壮
衰退是指由于自发突变的结果，使某物种原有一系列生物学性状发生量变或质变的现象。
狭义的复壮：是一种消极措施，指在菌种已发生衰退的情况下，通过纯种分离和生产性能测定，从已衰退的群体中将少数尚未衰退的个体筛选出来，以达到恢复原有菌种典型性状的目的。
广义的复壮：是一项积极措施，是指在菌种的生产性能尚未衰退之前就有意识地进行纯种分离和生产性能测定，以期菌种的生产性能逐步有所提高。
1.衰退的防止：（1）控制传代次数（2）创造良好的培养条件（3）利用不同类型的细胞接种传代（4）采用有效的菌种保藏方法。 2.菌种的复壮 （1）纯种分离
菌落纯（菌种纯）——平板表面涂布法、平板划线分离法、琼脂培养基浇注法
细胞纯（菌株纯）——用“分离小室”分离单细胞、用显微操纵器分离单细胞、用菌丝尖端切割法分离单细胞
（2）转入宿主体内生长进行复壮（3）淘汰已衰退的个体
二.菌种的保藏：达到不死、不衰、不乱以及便于研究、交换和使用的目的。
菌种保藏的原理：1）挑选典型菌种(type culture)的优良纯种，最好采用它们的休眠体(如分生孢子、芽孢)；2）创造一个适合其长期休眠的环境条件；诸如干燥、低温、缺氧、避光、缺乏营养以及添加保护剂或酸度中和剂等，其中干燥、低温是最重要的因素。 第九章 微生物生态
微生物生态学是研究微生物群体（微生物区系或正常菌群）与其周围的生物和非生物环境条件之间相互作用关系的科学。
第一节 微生物在自然界的分布
微生物在自然界分布广泛。将生活于特定生态环境中的微生物分为两大类：
（1）土著性微生物(Indigenous)：是指在生境中已占据特定的生态位(Habitat)，能在该生境中生长、代
谢和繁殖，并能与同一生态位中的其它微生物竞争的微生物。如枯草芽孢杆菌、假单胞杆菌。
（2）外来性微生物（Allochthonous）：是指在生境中没有占据特定的生态位，而是从另一生境传入的微生物。如大肠杆菌。 一.土壤中的微生物
1.土壤是微生物生活的“大本营”和“栖息地”
（1）营养：（2）水分和渗透压：（3）空气：（4）pH 值：（5）温度：一般10-25℃。 2.土壤中微生物的种类
绝大多数的微生物是土著性的微生物，又可分为土生性和发酵性微生物两大类。 3.土壤中微生物的数量
在个体数量上，一般表现为：细菌(~108)>放线菌(~ 107) >霉菌(~ 106) >酵母菌 (~ 105) >藻类>(~ 104) >原生动物(~ 103)。
土壤中微生物的分离和计数可用稀释平板法和平板划线分离法进行。 二.水体中的微生物 1.淡水微生物2.海洋微生物
3.饮用水的微生物标准：根据规定标准，自来水中细菌总数不可超过100个/ml，大肠杆菌不可超过3个/L。 三.空气中的微生物 四.极端环境微生物
1.嗜热微生物、2.嗜盐微生物、3.嗜压微生物、4.嗜酸微生物、5.嗜碱微生物、6.嗜冷微生物 五.生物体内外的正常菌群：1.人体的正常菌群2.根际微生物和附生微生物 第二节 微生物之间的相互关系
一.中性关系（Neutralism）：两个微生物种群之间没有影响或只存在无关紧要的相互作用，即称为中性关系。
二.偏利作用（Commensalism）：一个微生物种群因另一微生物种群的存在而单方面获利的现象称为偏利作用。
三.协同作用（Synergism）：两个微生物种群之间相互受益并保持其各自独立性的松散关系，称为协同作用。 四. 共生（Symbiosis）：共生是指协同作用进一步发展成专性的结合，共同形成具有特殊形态结构和功能上的紧密关系。又称互惠共生。
五.竞争关系（Competition—）：竞争是两个或两个以上的微生物种群间因利用相同的养料、生长基质或环境条件时，造成一方或双方的体积大小、生长速率、种群密度受到限制，并最终导致优势种群胜利，劣势种群淘汰的现象。
六.拮抗关系（Antagonism）：又称偏害作用，是指一种微生物通过产生某种特殊的代谢产物或改变环境条件而抑制或杀死另一微生物种群的现象。
（1）非特异性拮抗作用：指一种微生物通过自身的代谢活动改变环境条件，非特异性地抑制其它微生物的作用。
（2）特异性拮抗作用：是指某种微生物在代谢活动过程中能产生一些特异性的次生代谢产物可在较低浓度下特异性地抑制或杀死其它微生物的现象。
七.寄生关系（Parasitism）：寄生关系是指一种微生物生活在另一种微生物的表面或体内并对后者产生危害甚至死亡的相互关系。
八.捕食关系（Predation）：一种微生物直接吞食另一种微生物的关系。 第三节 微生物在自然界物质循环中的作用
生物小循环是由生物参与并推动的自然界物质循环，主要包括两方面的作用：（1）生物合成作用；（2）有机质的分解作用。
微生物的作用可以归纳为三个方面：（1）是生物食物链的初级生产者，如水体中的光合微生物和藻类。（2）是有机物的主要分解者，如异养细菌、真菌。（3）是地球上物质与能量的保存者。
一.微生物在自然界碳素循环中的作用 2.微生物在碳素循环中的作用 1）同化CO2：
藻类、蓝细菌主要进行产氧型光合作用；光合细菌在某些特殊的生态条件下（如有光、厌氧和H2S）进行不产氧光合作用；化能自养菌能利用氧化无机物时获得的化学能来同化CO2。 2）分解有机碳化合物：
蓝细菌、藻类、光合细菌合成的有机物一部分可通过呼吸作用而氧化生成CO2。
死亡的动植物和微生物残体中有机物的转化和分解主要靠异养型微生物的作用。在有氧条件下，由好氧性微生物彻底氧化分解成CO2和水；在厌氧条件下，厌氧菌和兼性厌氧菌发酵产生CO2、水和某些未完全氧化的中间产物如醇、有机酸等。 二.微生物在自然界氮素循环中的作用 （一）生物固氮作用
生物固氮作用是指微生物利用分子态氮作为氮素营养来源，将氮还原成氨，并进一步转化成有机氮的生物学过程。 1.固氮菌与固氮作用类型
（1）自生固氮菌：能独立生活并固氮的微生物称为自生固氮菌。
（2）共生固氮菌：与其他生物形成生理上密不可分的整体，生活中互相补充并固氮的微生物称为共生固氮菌。共生固氮体系是目前自然界最有效的固氮作用。
（3）联合固氮菌：生活于植物根的粘质鞘套内或皮层细胞之间，与植物既具有一定的专一性，但又不形成特殊共生结构的细菌称为联合固氮菌。 2.生物固氮作用的机理
(1)固氮酶的结构：不同固氮微生物固氮酶的结构和性质基本相同，是一种复合蛋白，由固二氮酶和固二氮酶还原酶两种相互分离的蛋白构成。固二氮酶是一种钼铁蛋白（MF），铁和钼组成一个称为“FeMoCo”的辅因子，是还原N2的活性中心，可催化N2形成NH3。而固二氮酶还原酶是一种铁蛋白（F）。 (2)固氮作用的基本条件
a.ATP的浓度:固氮作用是一个十分耗能的过程，每固定1分子氮，须消耗18—24分子的ATP。在固氮微生物中，ATP可以通过有氧呼吸、厌氧呼吸、发酵作用和光合作用提供。
b.电子、电子供体和电子载体: 电子由NAD(P)H2提供，电子载体是铁氧还蛋白(Fd)或黄素蛋白(Fld)。通过Fd或Fld，可将来源于 NAD(P)H2的电子转移给铁蛋白(F)使之还原，还原型的铁蛋白再将电子转移给钼铁蛋白（MF），最终催化N2转变成NH3。
c.氨效应对固氮作用的影响:固氮作用所生成的NH3浓度对固氮酶的合成及活性都有较大的影响，如果在培养固氮菌时加入铵盐，固氮作用就会停止，固氮菌转而利用现成的氮化物进行生长，将这种氨对于固氮作用的抑制现象称为氨效应。
d.氧气浓度：固氮酶对于分子氧极其敏感，遇氧则不可逆失活。如固二氮酶还原酶一般在空气中暴露45秒即丧失一半活性；固二氮酶稍稳定些，但在空气中的活性半衰期也只有10分钟。 （二）氨化作用：是指微生物分解含氮有机物，并释放出氨的生物学过程。 （三）硝化作用：微生物将氨氧化成硝酸盐的生物学过程称为硝化作用。 第一阶段：亚硝化细菌将氨氧化成亚硝酸盐； 第二阶段：硝化细菌将亚硝酸盐进一步氧化成硝酸盐。
（四）反硝化作用：反硝化作用是指某些细菌利用NO3-作为无氧呼吸的受氢体，将其还原成N2的生物学过程，因而把异化性硝酸盐还原作用也包括在内了。狭义的是指由亚硝酸还原成氮气的过程。 （五）硝酸盐同化作用：指硝酸盐被重新合成各种含氮有机物的过程。
（六）铵盐同化作用：指由所有绿色植物和许多微生物进行的以铵盐为营养，合成有机氮化合物的作用。 （七）异性性硝酸盐还原作用：指硝酸盐被还原为亚硝酸盐的过程，也称硝酸盐呼吸或厌氧呼吸。主要是
一些兼性厌氧菌。
（八）亚硝酸氨化作用：指亚硝酸通过异化性还原可以经羟氨而转变为氨的过程。 第十章 传染与免疫
病原微生物(Pathogenic microorganisms)或病原菌(Pathogen)是指寄生于生物体并引起疾病的微生物。
第一节 传染
一.传染与传染的结局
生物体在一定的条件下，由致病因素所引起的一种复杂而有一定表现形式的病理状态，称为疾病。 传染（Infection）又称感染，是指病原菌通过一定途径侵入到寄主的特定部位生长繁殖，并破坏其正常的结构和功能，进而引起寄主发生一系列病理变化的过程。 传染的结局有三种： 1.隐性传染2.带菌状态3.显性传染。
传染病的基本特征是：有病原体、传染性、流行性、地方性和季节性、免疫性。 二.影响传染的因素 （一）病原体：
1.毒力(virulence)：毒力也称致病力(Pathogenicity)是菌体对寄主吸附，向体内侵入，在体内定居、生长和繁殖，向周围扩散蔓延，对寄主防御机能的抵抗，以及产生损害寄主的毒素等多种能力的总和。 (1)侵袭力（invastiveness）：指病原菌突破寄主的防御机能，并在宿主体内定居、繁殖、扩散的能力。它由三方面组成：吸附和侵入能力 、繁殖和扩散能力 、对宿主防御机能的抵抗能力。 (2)毒素（toxin）
外毒素（exotoxin）：是细菌在生长过程中不断分泌到菌体外的毒性蛋白质，主要由G+细菌产生。 类毒素（toxoid）：是细菌外毒素用0.3～0.4％的甲醛进行化学脱毒后仍保留原有抗原性的生物制品。 内毒素（endotoxin）：是G-细菌细胞壁的脂多糖，因在活细菌中不分泌到体外，仅在细菌自溶或人工裂解后才释放到环境中，故称内毒素。 2.侵入的病原菌数量 3.侵入途径
（二）寄主的免疫力
所谓免疫（Immunity）或免疫力是指机体识别和排除抗原性异物的一种保护性功能。 免疫功能包括：免疫防御、免疫稳定、免疫监视。 （三）环境因素 第二节 非特异性免疫
凡在生物进化过程中形成的、相对稳定、无特殊针对性的对病原菌的天生抵抗力，称为非特异性免疫或先天免疫。 一.屏障结构 1.皮肤与粘膜：
(1)机械的阻挡和排除作用(2)分泌液中所含化学物质的局部抗菌作用 (3)正常菌群的拮抗作用 2.屏障结构 ：(1)血脑屏障(2)血胎屏障 二.细胞因素 1.白细胞的种类 三.炎症反应
炎症(Inflammatory)是机体受到有害刺激时，所表现出的一系列局部和全身性防御应答，是非特异性免疫的综合作用结果。其作用为清除有害异物、修复受伤组织和保持自身的稳定性。 四. 体液因素
1.补体(Complement)：是指一般以无活性形式存在于正常人体或高等动物血清或体液中的一组非特异性血清蛋白。在免疫反应中，由于它具有能扩大和增强抗体的“补助”功能，故称补体。