高中生物一起學(xué)

微生物的類群

微生物是一類個體微小、結(jié)構(gòu)簡單的低等生物，包括細(xì)胞生物和非細(xì)胞生物兩大類。

一、非細(xì)胞生物——病毒

1.?本質(zhì)：

- 無細(xì)胞結(jié)構(gòu)，僅由蛋白質(zhì)外殼和內(nèi)部遺傳物質(zhì)（DNA或RNA）組成。

- 依賴宿主細(xì)胞才能增殖，屬于寄生生物。

2.?分類：

- 按遺傳物質(zhì)：DNA病毒（如噬菌體、乙肝病毒）和RNA病毒（如流感病毒、新冠病毒）。

- 按宿主類型：

- 動物病毒（感染動物細(xì)胞，如皰疹病毒）、植物病毒（感染植物細(xì)胞，如煙草花葉病毒）、細(xì)菌病毒（感染細(xì)菌，稱為噬菌體，多數(shù)為DNA病毒）。

3.?特點(diǎn)：

- 無細(xì)胞結(jié)構(gòu)，故不屬于原核或真核生物；個體微小，需電子顯微鏡觀察。

二、細(xì)胞生物

根據(jù)細(xì)胞結(jié)構(gòu)分為原核生物和真核生物，其中部分屬于微生物。

（一）原核生物（均為單細(xì)胞）

1. 類群

- 細(xì)菌：球菌（如葡萄球菌）、桿菌（如大腸桿菌）、螺旋菌（如幽門螺桿菌）。

- 藍(lán)細(xì)菌（藍(lán)藻）：自養(yǎng)型，含葉綠素和藻藍(lán)素，能進(jìn)行光合作用（如顫藻、念珠藻）。

- 其他原核生物：支原體（無細(xì)胞壁）、衣原體（專性寄生）、立克次氏體等。

2. 細(xì)胞結(jié)構(gòu)

結(jié)構(gòu) 組成與功能

細(xì)胞壁 主要成分為肽聚糖，具保護(hù)和維持細(xì)胞形態(tài)功能，可被溶菌酶破壞（注意：支原體無細(xì)胞壁）。

細(xì)胞膜 磷脂雙分子層+蛋白質(zhì)，具有選擇透過性和流動性，是有氧呼吸（如第三階段）的場所之一。

擬核 無核膜，含游離環(huán)狀DNA分子（不與組蛋白結(jié)合，無染色體）。

細(xì)胞質(zhì) - 核糖體：蛋白質(zhì)合成場所； - 質(zhì)粒：小型環(huán)狀DNA，攜帶抗藥性、固氮、抗生素合成等基因； - 儲藏顆粒：儲存營養(yǎng)物質(zhì)。

特殊結(jié)構(gòu) - 莢膜：多糖/多肽，保護(hù)細(xì)菌免受噬菌體侵染、防止脫水和被吞噬； - 芽孢：休眠體，抗逆性強(qiáng)（耐高溫、干旱等），無繁殖功能； - 鞭毛：部分細(xì)菌的運(yùn)動器官。

3. 代謝與繁殖

- 代謝類型：多數(shù)為異養(yǎng)型，少數(shù)自養(yǎng)型（如藍(lán)細(xì)菌、硝化細(xì)菌）。

- 繁殖方式：無性繁殖，主要為二分裂（分裂生殖）。

（二）真核生物中的微生物

1. 原生生物

- 單細(xì)胞或簡單多細(xì)胞，介于動物、植物和真菌之間。

- 類群：

- 原生動物（異養(yǎng)，如草履蟲、變形蟲）；

- 藻類（自養(yǎng)，如衣藻、硅藻，細(xì)胞壁成分為纖維素）。

2. 真菌

- 細(xì)胞結(jié)構(gòu)：具真核，細(xì)胞壁含幾丁質(zhì)（甲殼素），細(xì)胞質(zhì)含線粒體等細(xì)胞器。

- 類群：

- 單細(xì)胞真菌：酵母菌（兼性厭氧，用于發(fā)酵）；

- 多細(xì)胞真菌：霉菌（如青霉、曲霉）、大型真菌（蘑菇、靈芝，非微生物范疇）。

- 繁殖方式：無性生殖（孢子、出芽）和有性生殖。

三、培養(yǎng)基的配制與應(yīng)用

1. 培養(yǎng)基概念

人工配制的、滿足微生物生長繁殖或積累代謝產(chǎn)物的營養(yǎng)基質(zhì)，需根據(jù)微生物需求調(diào)整成分（碳源、氮源、無機(jī)鹽、水等）及條件（pH、氧氣、特殊營養(yǎng)）。

2. 基本成分

成分 作用 常見來源

碳源 提供碳元素，合成有機(jī)物（如核酸、蛋白質(zhì)）；異養(yǎng)微生物的主要能源。 無機(jī)碳源（CO?、NaHCO?，自養(yǎng)型用）；有機(jī)碳源（葡萄糖、牛肉膏、石油，異養(yǎng)型用）。

氮源 提供氮元素，合成核酸、蛋白質(zhì)等。 無機(jī)氮源（NH?、銨鹽、硝酸鹽）；有機(jī)氮源（尿素、牛肉膏、蛋白胨，異養(yǎng)型用）。

無機(jī)鹽 維持細(xì)胞滲透壓、酶活性等（如P、S、Mg2?）。 K?HPO?、MgSO?等。

水 溶劑和反應(yīng)介質(zhì)，參與代謝。 蒸餾水。

特殊成分 滿足特殊需求：如乳酸菌需維生素，霉菌需酸性環(huán)境（pH 5.0-6.0），細(xì)菌需中性/弱堿性（pH 7.0-7.6）。 -

3. 分類（按不同特性）

分類標(biāo)準(zhǔn) 類型 特點(diǎn)與應(yīng)用

物理狀態(tài) 液體培養(yǎng)基 無凝固劑（如瓊脂），用于工業(yè)發(fā)酵、擴(kuò)大培養(yǎng)。

固體培養(yǎng)基 含瓊脂（1%-2%），用于微生物分離、純化、菌落觀察（菌落特征是菌種鑒別的重要依據(jù)）。

半固體培養(yǎng)基 含少量瓊脂（0.3%-0.5%），用于觀察細(xì)菌運(yùn)動、鑒定菌種（如判斷是否有鞭毛）。

化學(xué)成分 合成培養(yǎng)基 成分明確（如已知化學(xué)試劑），用于實(shí)驗(yàn)室分類、鑒定（如微生物生理研究）。

天然培養(yǎng)基 含天然成分（如牛肉膏、酵母浸膏），營養(yǎng)豐富但成分復(fù)雜，用于工業(yè)生產(chǎn)（如抗生素發(fā)酵）。

用途 選擇培養(yǎng)基 添加特定成分（如抗生素、高濃度鹽），抑制雜菌，篩選目標(biāo)微生物（如分離金黃色葡萄球菌用高鹽培養(yǎng)基）。

鑒別培養(yǎng)基 添加指示劑或化學(xué)試劑（如伊紅美藍(lán)），通過顯色反應(yīng)區(qū)分不同微生物（如大腸桿菌使伊紅美藍(lán)培養(yǎng)基呈深紫色）。

4. 重要操作

- 滅菌：培養(yǎng)基需高壓蒸汽滅菌（121℃，15-20分鐘），避免雜菌污染。

- 調(diào)節(jié)條件：培養(yǎng)厭氧菌需無氧環(huán)境（如厭氧袋、庖肉培養(yǎng)基）；霉菌需酸性，細(xì)菌需中性/弱堿性。

四、核心總結(jié)

- 微生物類群：

微生物

├─ 非細(xì)胞生物：病毒（DNA/RNA病毒，按宿主分動物/植物/細(xì)菌病毒）

└─ 細(xì)胞生物

├─ 原核生物：細(xì)菌、藍(lán)細(xì)菌等（單細(xì)胞，細(xì)胞壁肽聚糖，擬核，二分裂繁殖）

└─ 真核生物（微生物部分）：原生生物（單細(xì)胞動植物樣生物）、真菌（酵母菌、霉菌，細(xì)胞壁幾丁質(zhì)）

?

- 培養(yǎng)基功能：分離、培養(yǎng)、鑒定微生物，需根據(jù)目標(biāo)調(diào)整成分（碳氮比、pH、特殊營養(yǎng)）和物理狀態(tài)（固/液/半固體）。

一、易錯點(diǎn)常考知識點(diǎn)

（一）易錯點(diǎn)辨析

1.?微生物類群歸屬混淆

- 錯誤：將真菌（如酵母菌、霉菌）歸為原核生物；認(rèn)為病毒屬于細(xì)胞生物。

- 正確：真菌是真核生物（有細(xì)胞核，細(xì)胞壁含幾丁質(zhì)）；病毒是非細(xì)胞生物，無細(xì)胞結(jié)構(gòu)，不能獨(dú)立代謝。

2.?原核與真核結(jié)構(gòu)差異

- 錯誤：認(rèn)為原核生物有“細(xì)胞核”“線粒體”；所有細(xì)菌都有莢膜或芽孢。

- 正確：原核生物僅有擬核（無核膜）和核糖體；莢膜、芽孢是部分細(xì)菌的特殊結(jié)構(gòu)（非必需）。

3.?病毒分類與特性

- 錯誤：“噬菌體都是RNA病毒”；植物病毒可感染動物細(xì)胞。

- 正確：噬菌體多為DNA病毒；病毒具宿主專一性（如煙草花葉病毒僅感染植物）。

4.?培養(yǎng)基成分與用途

- 錯誤：“所有微生物都需要有機(jī)碳源”；伊紅美藍(lán)培養(yǎng)基是選擇培養(yǎng)基。

- 正確：自養(yǎng)型微生物可利用無機(jī)碳源（如CO?）；鑒別培養(yǎng)基用于區(qū)分微生物（如顯色反應(yīng)）。

5.?細(xì)菌特殊結(jié)構(gòu)功能

- 錯誤：“芽孢是細(xì)菌的繁殖體”“莢膜與運(yùn)動有關(guān)”。

- 正確：芽孢是休眠體（抗逆性強(qiáng)，無繁殖功能）；鞭毛與運(yùn)動有關(guān)，莢膜起保護(hù)作用。

（二）?？己诵闹R點(diǎn)

1.?微生物分類框架

- 非細(xì)胞生物：病毒（DNA/RNA病毒，按宿主分動物/植物/噬菌體）。

- 細(xì)胞生物：

- 原核生物（細(xì)菌、藍(lán)細(xì)菌）：單細(xì)胞，無核膜，細(xì)胞壁肽聚糖，核糖體唯一細(xì)胞器。

- 真核微生物：原生生物（單細(xì)胞動植物樣生物）、真菌（酵母菌、霉菌，細(xì)胞壁幾丁質(zhì)）。

2.?原核生物結(jié)構(gòu)與代謝

- 結(jié)構(gòu)：細(xì)胞壁（肽聚糖，可被溶菌酶破壞）、擬核、質(zhì)粒、核糖體。

- 代謝：多數(shù)異養(yǎng)，少數(shù)自養(yǎng)（藍(lán)細(xì)菌光合自養(yǎng)，硝化細(xì)菌化能自養(yǎng)）。

3.?培養(yǎng)基分類與應(yīng)用

- 物理狀態(tài)：固體培養(yǎng)基（分離純化）、液體培養(yǎng)基（工業(yè)發(fā)酵）、半固體培養(yǎng)基（觀察運(yùn)動）。

- 功能：選擇培養(yǎng)基（篩選，如含抗生素）、鑒別培養(yǎng)基（區(qū)分，如伊紅美藍(lán)顯色）。

4.?細(xì)菌繁殖與特殊結(jié)構(gòu)

- 繁殖：二分裂（無性繁殖，非有絲分裂）。

- 特殊結(jié)構(gòu)：莢膜（保護(hù)）、芽孢（休眠體）、鞭毛（運(yùn)動）。

5.?病毒增殖與特性

- 依賴宿主細(xì)胞增殖，結(jié)構(gòu)為“蛋白質(zhì)外殼+核酸”，分類依據(jù)為遺傳物質(zhì)和宿主類型。

二、?？碱}型與答題方法

（一）題型分類與策略

1.?選擇題

- 高頻考點(diǎn)：微生物類群歸屬、培養(yǎng)基用途、病毒結(jié)構(gòu)。

- 策略：排除法（如病毒無細(xì)胞結(jié)構(gòu)）；對比關(guān)鍵詞（“鑒別”對應(yīng)顯色，“選擇”對應(yīng)篩選）。

2.?填空題

- 高頻考點(diǎn)：細(xì)胞壁成分（肽聚糖/幾丁質(zhì)）、特殊結(jié)構(gòu)功能、培養(yǎng)基成分。

- 策略：精準(zhǔn)記憶術(shù)語，避免錯別字（如“莢膜”非“夾膜”）。

3.?簡答題

- 高頻考點(diǎn)：原核與真核區(qū)別、培養(yǎng)基配制原則、病毒與細(xì)菌差異。

- 策略：分點(diǎn)作答，結(jié)合結(jié)構(gòu)/功能（如核膜有無、細(xì)胞器種類）。

4.?實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)題

- 高頻考點(diǎn)：培養(yǎng)基選擇（如分離自養(yǎng)菌需無有機(jī)碳源）、滅菌方法。

- 策略：緊扣實(shí)驗(yàn)?zāi)康模ㄈ绾Y選抗性菌需添加抗生素）。

（二）典型例題

- 例1（選擇題）：下列屬于原核生物的是（C）

A. 酵母菌（真核） B. 噬菌體（非細(xì)胞） C. 藍(lán)細(xì)菌（原核） D. 霉菌（真核）

- 例2（簡答題）：選擇培養(yǎng)基與鑒別培養(yǎng)基區(qū)別？

答：選擇培養(yǎng)基通過特定成分抑制雜菌，僅允許目標(biāo)菌生長（功能：篩選）；鑒別培養(yǎng)基通過指示劑使不同菌顯色（功能：區(qū)分）。

三、復(fù)習(xí)備考建議

1.?構(gòu)建知識網(wǎng)絡(luò)，對比概念

- 列表對比原核/真核/病毒的結(jié)構(gòu)、代謝、繁殖（如細(xì)胞壁成分：肽聚糖vs幾丁質(zhì)vs無）。

- 思維導(dǎo)圖梳理培養(yǎng)基分類（物理狀態(tài)/化學(xué)成分/用途）。

2.?結(jié)合實(shí)例強(qiáng)化記憶

- 代謝實(shí)例：藍(lán)細(xì)菌（自養(yǎng)）vs大腸桿菌（異養(yǎng)）；培養(yǎng)基應(yīng)用：培養(yǎng)乳酸菌需維生素+無氧環(huán)境。

3.?突破實(shí)驗(yàn)與實(shí)踐考點(diǎn)

- 滅菌方法：高壓蒸汽滅菌（培養(yǎng)基）、灼燒滅菌（接種環(huán)）。

- 菌落特征：大小、顏色是菌種鑒別依據(jù)（如金黃色葡萄球菌菌落呈金黃色）。

4.?真題訓(xùn)練，整理錯題

- 針對“芽孢是否繁殖體”等易錯點(diǎn)，標(biāo)注錯誤類型（概念混淆/細(xì)節(jié)遺漏）。

四、生物學(xué)上層理念

1.?進(jìn)化與分類思維

- 結(jié)構(gòu)從簡單到復(fù)雜：病毒→原核→真核；結(jié)構(gòu)適應(yīng)功能（如芽孢抗逆性適應(yīng)不良環(huán)境）。

2.?生態(tài)與系統(tǒng)觀念

- 微生物作為分解者（真菌、細(xì)菌）促進(jìn)物質(zhì)循環(huán)，生產(chǎn)者（藍(lán)細(xì)菌）參與碳循環(huán)。

- 培養(yǎng)基設(shè)計(jì)體現(xiàn)“生物與環(huán)境適應(yīng)”（如調(diào)節(jié)pH滿足不同微生物需求）。

3.?理論聯(lián)系實(shí)踐

- 醫(yī)學(xué)：抗生素作用原理（青霉素抑制細(xì)菌細(xì)胞壁合成）；噬菌體治療細(xì)菌感染。

- 工業(yè)：液體培養(yǎng)基用于發(fā)酵生產(chǎn)（酵母菌產(chǎn)酒精、大腸桿菌產(chǎn)胰島素）。

4.?批判性思維與探究

- 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)控制變量（如驗(yàn)證抗生素選擇作用需對照實(shí)驗(yàn)）；糾正誤區(qū)（多數(shù)細(xì)菌無害，如腸道益生菌）。

核心備考口訣

微生物分類要牢記，原核真核分仔細(xì)；

病毒無胞靠宿主，真菌幾丁質(zhì)細(xì)胞壁。

培養(yǎng)基分三角度，物理化學(xué)與用途；

選擇篩選鑒別顯，碳氮酸堿調(diào)無誤。

細(xì)菌結(jié)構(gòu)有特殊，莢膜芽孢和鞭毛；

芽孢休眠非繁殖，肽聚糖壁溶菌酶。

?？家族e多對比，錯題整理別忘記；

聯(lián)系實(shí)踐重應(yīng)用，生物思維助解題。

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