普遍性轉導中外源DNA的三種后果
1)進入受體的外源DNA通過與細胞染色體的重組交換而形成穩(wěn)定的轉導子.
2) 如果轉導DNA不能進行重組和復制，其上的基因僅經過轉錄而得到表達，就成為流產轉導（abortive transduction)，其特點是在選擇培養(yǎng)基平板上形成微小菌落。DNA不能復制，因此群體中僅一個細胞含有DNA，而其它細胞只能得到其基因產物，形成微小菌落。
3) 3)被降解, 轉導失敗，在選擇平板上無菌落形成。
2.局限性轉導(specialized transduction)
溫和噬菌體感染受體菌后，其染色體會整合到細菌染色體的特定位點上，從而使宿主細胞發(fā)生溶源化，例如λ噬菌體，其插入位點的二側分別是gal和bio基因；
如果該溶源菌因誘導而發(fā)生裂解時，在前噬菌體二側的少數宿主基因，（對λ噬菌體分別是gal和bio基因)，會因偶爾發(fā)生的不正常切割而連在噬菌體DNA上，由此產生了一類特殊的噬菌體----缺陷噬菌體，
缺陷噬菌體除含大部分自身的DNA外，缺失的基因被幾個位于前噬菌體整合位點附近的宿主基因取代，這樣形成的雜合DNA分子在宿主細胞內能夠象正常的λDNA分子一樣進行復制、包裝，提供所需要的裂解功能，形成轉導顆粒。
但該缺陷噬菌體沒有正常噬菌體的溶源性和增殖能力，感染受體細胞后，通過DNA整合進宿主染色體而形成穩(wěn)定的轉導子。
局限性轉導與普遍性轉導的主要區(qū)別：
1) 被轉導的基因共價地與噬菌體DNA連接，與噬菌體DNA一起進行復制、包裝以及被導入受體細胞中。而完全轉導包裝的可能全部是宿主菌的基因；
2) 局限性轉導顆粒攜帶特定的染色體片段并將固定的個別基因導入受體，故稱為局限性轉導。
溶源轉變與轉導的不同：
1． 溫和噬菌體不攜帶任何供體菌的基因，當宿主喪失這一噬菌體時，通過溶源轉變而獲得的形狀也同時消失
2． 這種噬菌體是完整的，而不是缺陷的；
枯草芽孢桿菌的自然轉化模型：
a) 細菌生長在一定的培養(yǎng)條件下生長到一定階段，以枯草芽孢桿菌為例是在葡萄糖基本培養(yǎng)基中培養(yǎng)到對數生長末期到穩(wěn)定期，細胞向胞外分泌一種小分子的蛋白質，稱為感受態(tài)因子，其分子量為5000到10000道爾頓。
b) 當培養(yǎng)液中的感受態(tài)因子積累到一定濃度后，與細胞表面受體相互作用，通過一系列信號傳遞系統(tǒng)誘導一些感受態(tài)一特異蛋白質(competence specific protein)表達，其中一種是自溶素(autolysin)，它的表達使細胞表面的DNA結合蛋白及核酸酶裸露出來，使其具有與DNA結合的活性。 c) DNA以雙鏈形式在細胞表面的幾個位點上結合并遭到核酸酶的切割，核酸內切酶首先切斷DNA雙鏈中的一條鏈，被切斷的鏈遭到核酸酶降解，成為寡核苷酸釋放到培養(yǎng)基中，另一條鏈與感受態(tài)一特異蛋白質結合，并被引導進入細胞，
d) 進入細胞的外源DNA通過同源重組以置換的方式整合進受體染色體DNA，經復制和細胞分裂后形成重組體。
枯草芽孢桿菌的自然轉化的特點：
1) 枯草芽孢桿菌等革蘭氏陽性菌細胞對雙鏈DNA的吸附和攝取是沒有特異性的，轉化是否成功及轉化效率的高低主要取決于轉化給體菌株和轉化受體菌株之間的親源關系，關系越近，則DNA之間的同源性也越高，就越容易在DNA之間發(fā)生重組，產生轉化子。
2) 自然感受態(tài)除了對線型染色體DNA分子的攝取外，也能攝取質粒DNA，但在通常情況下質粒的自然轉化效率要低得多，這是因為質粒作為細菌染色體外獨立存在的遺傳物質和染色體DNA同源性很差（否則會因為和染色體DNA之間的重組而不穩(wěn)定)，這樣被切割成單鏈后進入細胞的質粒DNA將很難通過重組重新恢復成有活性的狀態(tài)（雙鏈閉合環(huán)狀)，或通過整合進染色體而使相關性狀得到表達；如要提高質粒的自然轉化效率，可以用二種方法：i)使質粒形成多聚體，這樣進入細胞后重新組合成有活性的質粒的幾率大大提高；ii)在質粒上插入受體菌染色體的部分片段，或將質粒轉化進含有與該質粒具有同源區(qū)段的質粒的受體菌-------重組獲救。
3) 噬菌體DNA也可被感受態(tài)細胞攝取并產生有活性的病毒顆粒，這個過程被稱為轉染(transfection)，其特點是提純的噬菌體DNA以轉化的（而非病毒感染)途徑進入細胞并表達后產生完整的病毒顆粒。
現在把DNA轉移至動物細胞的過程也稱轉染。
主要有如下幾個因素會對微生物菌種的穩(wěn)定性造成影響：
1． 變異：即通過變異而失去重要的遺傳特性，例如發(fā)酵生產能力下降，或研究中所需要的營養(yǎng)缺陷型由于回復突變等而改變
2． 污染：由于微生物在自然界中種類多，分布廣，空氣、桌面、皮膚表面都有大量的各種微生物存在，因此在進行微生物菌種操作（包括接種、培養(yǎng)等)時非常容易污染，從而造成菌種的丟失。
3． 死亡：微生物容易在實驗室里用人工配制的各種培養(yǎng)基培養(yǎng)，但如果超過時間不轉接菌種，由于疏忽培養(yǎng)條件發(fā)生改變，及其它各種以外情況（如冰箱停電)都容易造成菌種的死亡。而且這種損失有時是不可挽回的。
菌種保藏：在一定時間內使菌種不死、不變、不亂
第九章
目前常用的三種體外DNA連接方法為：
① 用T4或E.coli DNA連接酶可連接具有互補粘性末端的DNA片段；
② 用T4 DNA連接酶連接具有平末端的DNA片段；
③ 先在DNA片段末端加上人工接頭，使其形成粘性末端，然后再行連接。
④ 將粘性末端補平或修平（用單鏈酶，如綠豆芽核酸酶)連接
柯斯質粒用于克隆大片段的DNA分子特別有效，而這種特性對于研究高等生物的基因組十分重要。其特點：
1)具有λ噬菌體的特性：在克隆了外源片段后可在體外被包裝成噬菌體顆粒，高效地感染對λ噬菌體敏感的大腸桿菌細胞。進入寄主的柯斯質粒DNA分子，按照λ噬菌體DNA的方式環(huán)化， 但無法按噬菌體的方式生活，更無法形成子代噬菌體顆粒。
2)具有質粒載體的特性：在寄主細胞內如質粒一樣進行復制，攜帶有抗性基因和克隆位點，并具氯霉素擴增效應。
3)具有高容量的克隆能力：柯斯質粒本身一般只有5～7kb左右，而它克隆外源DNA片段的極限值竟高達45kb，遠遠超過質粒載體及λ噬菌體載體的克隆能力。同時，由于包裝限制，柯斯質 粒載體的克隆能力還存在一個最低極限值。例如， 5 kb大小的 柯斯質粒載體，插入的外源片段至少不能小于30 kb。
M13是大腸桿菌絲狀噬菌體，其基因組為環(huán)狀ssDNA，大小為6407bp。其生活史為：
1)通過性毛感染雄性（F+或Hfr)大腸桿菌，或通過轉染進入雌性大腸桿菌細胞；
2)進入細胞后，轉變成復制型 (RF) dsDNA，然后以滾環(huán)方式制出ssDNA。每當復制出單位長度正鏈，即被切出和環(huán)化，并被立即組裝成子代噬菌體和以出芽方式（即宿主細胞不被裂解)被釋放至胞外。
M13克隆載體是對野生型M13進行改造后建成，其特點是雖然克隆外源DNA的能力較小，一般只適于克隆300～400bp的外源DNA片段，但特別適合用于制備克隆基因的單鏈DNA。主要被用于制備測序用單鏈DNA模板、特異的單鏈DNA探針，進行定位誘變等，也可用于噬菌體展示（phage display
第十章 微生物的生態(tài)
有關基本概念：
生態(tài)系統(tǒng)：在一定的空間內生物的成分和非生物的成分通過物質循環(huán)和能量流動互相作用、互相依存而構成的一個生態(tài)學功能單位。
生態(tài)學：研究生物與其周圍生物和非生物環(huán)境之間相互關系
微生物生態(tài)學：研究微生物與其周圍生物和非生物環(huán)境之間相互關系
第一節(jié) 自然界中的微生物
一、空氣中的微生物
分布特點：1．無原生的微生物區(qū)系2．來源于土壤、水體及人類的生產、生活活動，
3．種類主要為真菌和細菌，一般與其所在環(huán)境的微生物種類有關4．數量取決于塵埃數量
5.在空氣中的停留時間和塵埃大小、空氣流速、濕度、光照等因素有關6． 與人類生活關系密切
二、 水體中的微生物
一) 江河水 特點：
1) 數量和種類與接觸的土壤有密切關系； 2)分布上更多的是吸附在懸浮在水中的有機物上及水底；3) 淡水中的微生物是可以運動的，而且某些淡水中的細菌例如柄細菌具有很異常的形態(tài)，這些異常形態(tài)使得菌體的表面積與體積之比增加，從而使這些微生物能有效地吸收有限的營養(yǎng)物；4)靠近城市或城市下游水中的微生物多，并且有很多對健康不利的細菌，因此不宜作為飲用水源；5)水體自身存在自我凈化作用：
（二)海水
1)嗜鹽，真正的海洋細菌在缺少氯化鈉的情況下是不能生長的。
2)低溫生長，除了在熱帶海水表面外，在其它海水中發(fā)現的細菌多為嗜冷菌。
3 )耐高壓（特別是生活在深海的細菌)，少數微生物甚至可在600個大氣壓下生長，
4) 大多數海洋細菌為G—細菌，并具有運動能力；
（三)水體的富營養(yǎng)化作用和“水花”、“赤潮”
當水體接受了大量的有機物或無機物，特別是磷酸鹽和無機氮化合物，引起水的富營養(yǎng)化。由于水中含有過多的含氮、磷等的營養(yǎng)物質，引起藻類過量生長，產生大量的有機物（藻類)異養(yǎng)微生物氧化這些有機物，耗盡水中的氧，使厭氧菌開始大量生長和代謝，并分解含硫化合物，產生H2S，從而導致水有難聞的氣味，并由于缺氧引起魚和好氧微生物的死亡，最終引起水出現大量沉淀物和水體顏色異常。上述過程又稱富營養(yǎng)化作用，它是水體受到污染并使水體自身的正常生態(tài)失去平衡的結果。在水體的富營養(yǎng)化作用中，藻類、藍細菌等的大量繁殖使水體出現顏色，并變得渾濁，許多藻類團塊漂浮在水面上，從而形成所謂的“水花”或“水華”（water bloom)在海洋中，某些甲藻類大量繁殖也可也可以形成水花，從而使海水出現紅色或褐色，即所謂的赤潮或紅潮（red tides)。
三、土壤中的微生物
1)土壤微生物的數量和分布主要受到營養(yǎng)物、含水量、氧、溫度、pH等因子的影響，并隨土壤類型的不同而有很大變化。
2)土壤微生物的數量和分布受季節(jié)影響；
3)微生物的數量也與于土層的深度有關，一般土壤表層微生物最多，隨著土層的加深，微生物的數量逐步減少。gydjdsj.org.cn
四、工農業(yè)產品上的微生物
1．微生物引起的工業(yè)產品的霉腐2．食品、農副產品上的微生物
五、極端環(huán)境下的微生物
極端環(huán)境下微生物的研究有三個方面的重要意義：(1)開發(fā)利用新的微生物資源，包括特異性的基因資源；(2)為微生物生理、遺傳和分類乃至生命科學及相關學科許多領域，如：功能基因組學、生物電子器材等的研究提供新的課題和材料；(3)為生物進化、生命起源的研究提供新的材料。
1、嗜熱微生物2、嗜冷微生物3、嗜酸微生物4、嗜堿微生物5、嗜鹽微生物6、嗜壓微生物
六、不可培養(yǎng)的微生物
在自然界中存在的微生物中，已為人們所認識的僅占很小一部分（通常認為僅10%，有人認為在土壤中生活的微生物僅有1%可用目前的方法在實驗室進行培養(yǎng))，其中的原因就在于在在自然界中存在的大多數微生物在目前的條件下不能在實驗室進行人工培養(yǎng)，不可能得到其純培養(yǎng)并對其進行形態(tài)及生理、遺傳等特性進行研究。CARL WOESE在1977就提出的用rRNA（原核的16s和真核的18s)揭示生物的系統(tǒng)發(fā)育的方法為我們研究并開發(fā)不可培養(yǎng)微生物提供了可能。其方法通常是用各種特定的引物（例如所有真細菌（eubacteria)的保守16s rRNA區(qū)段或某種微生物的特異DNA或16s rRNA保守序列等)進行PCR從各種生態(tài)環(huán)境中克隆16s rRNA，并對其進行序列分析和同源性分析，發(fā)現和開發(fā)不可培養(yǎng)微生物。
第二節(jié) 微生物與生物環(huán)境間的相互關系
自然環(huán)境中的微生物一般都不是單獨存在的，存在個體、種群、群落和生態(tài)系統(tǒng)從低到高的組織層次
群體（population)：具有相似特性和生活在一定空間內的同種個體群，是組成群落的基本組分。
群落（community)：在一定區(qū)域或一定生態(tài)環(huán)境內，各種生物群體構成的一個生態(tài)學結構單位，群落中各生物群體之間存在各種相互作用。
生態(tài)系統(tǒng)（ecosystems)：生物群落和它們所生活的非生物環(huán)境結合起來的一個整體。生態(tài)系統(tǒng)是生物圈的組成單元，生物圈內的任何一個相對完整的自然整體都可以被看作為生態(tài)系統(tǒng)，如一個池塘，一片森林，一個污水處理池，等等。
生物圈（biosphere)：地球上所有生物及其所生活的非生命環(huán)境的總稱。
一般來說，在生態(tài)系統(tǒng)中生物之間的相互關系歸納起來有如下三種：
1． 有利關系：一種生物的生長和代謝對另一種生物的生長產生有利的影響，或相互有利；
2． 有害關系：一種生物的生長對另一種生物的生長產生有害的影響，或相互有害；
3． 中性關系：二種生物生活在一起時，彼此對對方的生長代謝無明顯的有利或有害影響。
微生物間及微生物與其它生物間最常見的幾種相互關系
一、互生
二種可以單獨生活的生物，當它們生活在一起時，通過各自的代謝活動而有利于對方，或偏利于一方的一種生活方式。因此，這是一種“可分可合，合比分好”的相互關系
（一) 微生物間的互生關系 在自然界中，微生物間的互生關系非常普遍，也很重要。
（二) 人體腸道正常菌群 人體腸道正常菌群與宿主間的關系，主要是互生關系，但在某些特殊條件下，也會轉化為寄生關系。
二、 共生
二種生物共居在一起，相互分工協(xié)作、相依為命，甚至形成在生理上表現出一定的分工，在組織和形態(tài)上產生了新的結構的特殊的共生體。
共生一般有二種情況：互惠共生（二者均得利)和偏利共生（一方得利，但另一方并不受害)
（一) 微生物間的共生關系
例如地衣 地衣是微生物間典型的互惠共生形式，它是藻類和真菌的共生體，
結構上的共生： 生理上的共生：這種共生關系具有重要的生態(tài)學意義，對土壤形成具有重要作用。
（二) 微生物和植物間的共生關系
根瘤菌與豆科植物間的共生關系就是典型的例子------形成根瘤共生體。根瘤菌固定大氣中的氣態(tài)氮為植物提供氮素養(yǎng)料，而豆科植物的根的分泌物能刺激根瘤菌的生長，同時，還為根瘤菌提供保護和穩(wěn)定的生長條件。
（三) 微生物與動物的共生關系
1． 與昆蟲的共生關系1)外共生：2)內共生： 2．與反芻動物的共生關系
反芻動物，如牛、羊、駱駝、長頸鹿等以植物的纖維素為主要食物，它們在瘤胃中經微生物發(fā)酵變成有機酸和菌體蛋白再供動物吸收利用。與此同時，瘤胃也為里面居住的微生物提供了必要的營養(yǎng)和生長條件
三、 寄生 所謂寄生，一般指一種小型生物生活在另一種相對較大型生物的體內或體表，從中取得營養(yǎng)和進行生長繁殖，同時使后者蒙受損害甚至被殺死的現象�！� 前者稱為寄生物（parasite)，后者稱為寄主或宿主（host)
（一) 微生物間的寄生 1．噬菌體—細菌； 2．蛭弧菌—細菌； 3.真菌—真菌； 4．真菌、細菌—原生動物；
（二) 微生物與動植物
各種各樣的致病菌多是行寄生生活
擇生生物，現一般稱為悉生生物或定菌生物（Gnotobiote)指整個個體不攜帶或只攜帶已知微生物的生物。與通常攜帶眾多種類微生物且數量很多的普通生物相比，用它做實驗研究有很多優(yōu)點：干擾因素少，操作易控制，既可進行定性分析，也可進行定量分析，實驗結果準確、可靠，對于了解微生物與宿主之間復雜的關系及其機理具有十分重要的作用。
四、拮抗 所謂拮抗，系指某種生物產生的代謝產物可抑制它種生物的生長發(fā)育甚至將后者殺死。
在一般情況下，拮抗多是指微生物間的“化學戰(zhàn)術”，最典型的就是抗生菌所產生的能抑制其它生物生長發(fā)育的抗生素；
此外，有時因某種微生物的生長而引起的其它條件的改變（例如缺氧、pH改變等)，從而抑制它種生物的現象也稱拮抗。
五、競爭 競爭：兩個種群因需要相同的生長基質或其它環(huán)境因子，致使增長率和種群密度受到限制時發(fā)生的相互作用，其結果對兩種種群都是不利的。
六、捕食 捕食：一種種群被另一種種群完全吞食，捕食者種群從被食者種群得到營養(yǎng)，而對被食者種群產生不利影響。
對微生物來說，一般有如下幾種情況：
1．原生動物吞食細菌和藻類； 2．粘細菌吞食細菌和其它微生物； 3．真菌捕食線蟲和其它原生動物；
第三節(jié) 微生物在生態(tài)系統(tǒng)中的作用
生態(tài)系統(tǒng)是生物群落和它們所生活的非生物環(huán)境結合起來的一個整體
特點：在一定的空間內，生物的成分和非生物的成分通過物質循環(huán)和能量流動互相作用、互相依存而構成的一個生態(tài)學功能單位。
生物成分按其在生態(tài)系統(tǒng)中的作用，可劃分為三大類群：生產者（從無機物合成有機物，例如植物、某些微生物)、消費者（利用有機物進行生活，一般不能將有機物直接分解成有機物，例如動物、某些微生物)和分解者（分解有機物成無機物，形成完整的物質循環(huán))。微生物可以在多個方面但主要作為分解者而在生態(tài)系統(tǒng)中起重要作用。
第十一章
病原微生物(Pathogenic microorganism)：寄生于生物(包括人)機體并引起疾病的微生物。又稱病原體(pathogen)。
感染(infection)，又稱傳染：機體與病原體在一定條件下相互作用而引起的病理過程。
病原體、宿主和環(huán)境是決定傳染結局的三個因素
感染的建立，首先需有病原體的接觸。它們具有侵襲宿主機體，在其中生長繁殖和產生毒性物質等能力。
感染不是疾病的同義詞，
大多數的感染為亞臨床的、不明顯的、不產生任何顯著的癥狀與體征。
有些病原體在最初感染后，潛伏影響可持續(xù)多年。病原體亦可與宿主建立起共生關系。
傳染�。河捎猩Φ牟≡w引起的疾病，與由其它致病因素引起的疾病在本質上是有區(qū)別的。
傳染病的基本特征是有病原體，有傳染性，有流行性、地方性和季節(jié)性，有免疫性。
免疫(immunity)：生物體能夠辯認自我與非自我，對非我做出反應以保持自身穩(wěn)定的功能，
傳統(tǒng)的免疫概念是機體抵抗病原微生物的能力，即抗傳染免疫。隨著科學的發(fā)展，免疫的的現代概念已大大超出了抗傳染免疫的范圍。實際上，機體除了對微生物的刺激，能發(fā)生免疫反應外，對一切抗原異物甚至改變了的自身成分也能發(fā)生反應，并且反應的結果可能是對身體有利的，也可能是有害的。
免疫功能的分類：
類別
功能正常 功能異常 免疫防御
抵御病原體的侵害和中和其毒素（抗傳染免疫)
變態(tài)反應、反復感染或免疫缺陷綜合癥
免疫穩(wěn)定
清除體內自然衰老或損傷的細胞，進行免疫調節(jié)，以維護機體內環(huán)境的相對穩(wěn)定性
識別紊亂，導致自身免疫病的發(fā)生
免疫監(jiān)視
某些免疫細胞發(fā)現并清除突變的自身細胞（癌細胞)
功能失調時，導致癌變或持續(xù)感染的發(fā)生
一、感染的途徑與方式
1. 感染的途徑
外源性感染：來源于宿主體外的感染稱為外源性感染，主要來自病人、健康帶菌(毒)者和帶菌(毒)動、植物。
內源性感染：而當濫用抗生素導致菌群失調或某些因素致使機體免疫功能下降時，宿主體內的正常菌群可引起感染稱內源性感染。
2. 感染的部位及方式
二、微生物的致病性
1. 細菌的致病性：細菌的致病性是對特定宿主而言，能使宿主致病的為致病菌，反之為非致病菌，但二者并無絕然界限。有些細菌在一般情況下不致病，但在某些條件改變的特殊情況下亦可致病，稱為條件致病菌(opportunistic pathogen)或機會致病菌。病原菌致病力的強弱稱為毒力，其侵襲力和毒素是構成毒力的基礎。
2. 1)侵襲力(invasiveness)：病原菌突破宿主防線，并能于宿主體內定居、繁殖、擴散的能力，稱為侵襲力。
（1)吸附和侵入能力：細菌通過具有粘附能力的結構如革蘭氏陰性菌的菌毛粘附于宿主的呼吸道、消化道及泌尿生殖道粘膜上皮細胞的相應受體，于局部繁殖，積聚毒力或繼續(xù)侵入機體內部。例如淋病奈瑟氏球菌的菌毛可使其吸附于尿道粘膜上皮的表面而不被尿液沖走；變異鏈球菌（Streptococcus mutants)能用蔗糖合成葡聚糖，使細菌與牙齒表面粘連成菌班，而其它細菌例如乳桿菌（Lactobacillus)可在菌班上進一步發(fā)酵蔗糖產生大量有機酸（pH降低至4.5左右)，二者共同作用，導致牙釉質和牙質脫鈣，造成齲齒。
病原菌宿主細胞表面后，有的不再侵入，僅在原處生長繁殖并引起疾病，如霍亂弧菌（Vibrio)，有的侵入細胞內生長繁殖并產生毒素，使細胞死亡，造成潰瘍，例如痢疾志賀氏菌（Shigella ddysenteriae)，有的則通過粘膜上皮細胞或細胞間質侵入表層下部組織或血液中進一步擴散，例如溶血鏈球菌（Streptococcus haemolyticus)引起的化膿性感染等。
（2)繁殖與擴散能力：產生、分泌水解性酶類，使組織疏松、通透性增加，有利于病原菌擴散。例如鏈球菌產生的透明質酸酶（水解機體結締組織中的透明質酸，從而使該組織疏松、通透性增加，有利于病原菌迅速擴散，引起全身感染)、鏈激酶、鏈道酶等可協(xié)助細菌擴散。
（3)對宿主防御機能的抵抗能力：a)細菌的莢膜和微莢膜具有抗吞噬和體液殺菌物質的能力，有助于病原菌于在體內存活，例如肺炎球菌的莢膜。b)致病性葡萄球菌產生的血漿凝固酶有抗吞噬作用（加速血漿凝固成纖維蛋白屏障，以保護病原菌免受宿主的吞噬細胞和抗體的作用)；c)有些可分泌一些活性物質如溶血素，抑制白細胞的趨化作用；d)有的具抵抗在吞噬細胞內殺被死的能力，能在吞噬細胞內寄生（二者力量平衡時，則細胞內寄生狀態(tài)可持續(xù)存在，若失去平衡，則必有一方受到傷害)，等等。
外毒素與內毒素的比較
項目
外毒素 內毒素 產生菌 革蘭氏陽性菌為主 革蘭氏陰性菌
化學成分 蛋白質 脂多糖(LPS) 釋放時間 一般隨時分泌菌體死亡裂解后釋放
致病特異性 不同外毒素各不相同 不同病原菌的內毒素作用基本相同 毒性 強* 弱 抗原性 完全原，抗原性強 不完全抗原，抗原性弱 制成類毒素 能 不能 熱穩(wěn)定性差 耐熱性強
*1mg肉毒毒素純品可殺死2億（2000萬)只小鼠或一百萬只豚鼠，中毒的死亡率幾近100%，但及時注射抗毒素及對癥治療可使之降低。1mg破傷風毒素可殺死100萬只小鼠，1mg白喉毒素可殺死1000只豚鼠。
傳染的類型：
1． 隱性傳染
如果宿主的免疫力很強，而病原體的毒力相對較弱，數量又較少，傳染后只引起宿主的輕微傷害，且很快就將病原體徹底消滅，因而基本上不表現臨床癥狀。
2． 帶菌狀態(tài)
如果病原體與宿主雙方都有一定的優(yōu)勢，但病原體僅被限制于某一局部且無法大量繁殖，二者長期處于僵持狀態(tài)，就稱為帶菌狀態(tài)。這種長期處于帶菌狀態(tài)的宿主，稱為帶菌者。在隱性傳染或傳染病痊愈后，宿主有可能會成為帶菌者，如不注意，就成為該傳染病的傳染源，十分危險。這種情況在傷寒、白喉等傳染病中時有發(fā)生。
3． 顯性傳染
如果宿主的免疫力較低，或入侵病原菌的毒力較強、數量較多，病原菌很快在體內繁殖并產生大量有毒產物，使宿主的細胞和組織蒙受嚴重損害，生理功能異常，于是就出現了一系列臨床癥狀，這就是顯性傳染。
按發(fā)病時間的長短，可將將顯性傳染分為急性傳染和慢性傳染二種。前者的病程僅數日至數周，如流行性腦膜炎和霍亂等；后者的病程往往長達數月至數年，如結核病、麻風病等。
急性傳染病一般由對宿主吞噬細胞吞噬敏感的病原體造成，這些病原體在機體內被吞噬細胞吞噬后即被迅速破壞，屬于細胞外寄生物，即它們傷害宿主組織僅在吞噬細胞外的時間內。而與此相反，細胞內寄生物能在細胞內存活和繁殖，常引起慢性病。
非特異性免疫：
一、 生理屏障
二、 1. 皮膚與粘膜：
1)機械的阻擋和排除作用：健康機體的外表面覆蓋著連續(xù)完整的皮膚和粘膜結構，其外面的角質層是堅韌的，不可滲透的，組成了阻擋微生物入侵的有效屏障。
2)分泌液中所含化學物質有局部抗菌作用：汗腺分泌物中的乳酸和皮膚腺分泌物中的長鏈不飽和脂肪酸均有一定的殺菌抑菌能力。多種分泌性體液含有殺菌的成分，如唾液、淚水、乳汁、鼻涕及痰中的溶菌酶、胃液的胃酸、精液的精胺等。
機體呼吸道、消化道、泌尿生殖道表面由粘膜覆蓋，其表面屏障作用較弱，但有多種附件和分泌物。粘膜所分泌的粘液具有化學性屏障作用，并且能與細胞表面的受體競爭病毒的神經氨酸酶而抑制病毒進入細胞。當微生物和其它異物顆粒落入附于粘膜面的粘液中，機體可用機械的方式如纖毛運動、咳嗽和噴嚏而排出，同時還有眼淚、唾液和尿液的清洗作用。
3)共生菌群 人的體表和與外界相通的腔道中存在大量正常菌群，通過在表面部位競爭必要的營養(yǎng)物，或者產生如象大腸桿菌素、酸類、脂類等抑制物，而抑制多數具有疾病潛能的細菌或真菌生長。臨床上長期大量應用廣譜抗菌素，腸道內對藥物敏感的細菌被抑制，破壞了菌群間的拮抗作用，則往往引起菌群失調癥，如耐藥性金黃色葡萄球菌性腸炎。
2.生理上的屏障結構
體內的某些部位具有特殊的結構而形成阻擋微生物和大分子異物進入的局部屏障，對保護該器官，維持局部生理環(huán)境恒定有重要作用。
1)血腦屏障：不是一種專有的解剖結構，主要由軟腦膜、脈絡叢、腦毛細血管壁及其外的腦星形細胞組成的，具有細胞間連接緊密、胞飲作用弱的特點，可阻擋病原體及其有毒產物從血液透入腦組織或腦脊液，從而保護了中樞神經系統(tǒng)的穩(wěn)定。嬰幼兒因其血腦屏障還未發(fā)育完善，故易患腦膜炎或流行性乙型腦炎等傳染病。
2)血胎屏障：由懷孕母體子宮內膜的基蛻膜和胎兒的絨毛膜滋養(yǎng)層細胞共同組成，當它發(fā)育成熟（一般在妊娠3個月)后，能阻擋病原微生物由母體通過胎盤感染胎兒，但并不妨礙母子間的物質交換。
二、細胞因素
三、體液因素
四、炎癥(inflammatory)
免疫應答的基本過程
免疫應答十分復雜，其過程分為感應階段、反應階段和效應階段。
1． 感應階段
這是機體接受抗原刺激的階段。巨噬細胞（非特異性免疫的細胞因素)在此階段起重要作用，抗原進入機體后，一般到達周圍淋巴器官，在那里發(fā)生免疫應答。除少數可溶性物質可直接作用于淋巴細胞外，大多數抗原都要經過巨噬細胞的處理。經過處理后，抗原決定簇與巨噬細胞的RNA組成復合物，可增強免疫原性。
巨噬細胞將抗原信息傳遞給T細胞，引起細胞免疫。
大多數引起體液免疫的抗原，也要經巨噬細胞處理后，將抗原信息傳遞給輔助性T細胞，再傳給B細胞，少數抗原可不經巨噬細胞，直接刺激B細胞，由抗原誘導免疫應答，免疫活性細胞表面有抗原受體，所以能夠識別抗原。每個淋巴細胞表面只有一種抗原受體，只能識別一種抗原，當它們結合后，抗原刺激細胞增殖、分化而產生免疫應答。
2． 反應階段
淋巴細胞識別抗原后，即活化進入反應階段。
在這一階段中，T細胞轉化為淋巴母細胞，再增殖、分化，成為有免疫效應的致敏淋巴細胞。
B細胞被活化后，轉化為漿母細胞，再增殖、分化為漿細胞，分泌抗體。
致敏淋巴細胞和漿細胞是終末細胞，不再分化，壽命短，只有幾天。
受抗原刺激的淋巴細胞，在分化過程中，還有一部分細胞在中途停頓下來，不再增殖分化，成為記憶細胞，在體內能較長時間存在。當再次受到同種抗原刺激時，能迅速分化增殖成大量致敏淋巴細胞和漿細胞，分別產生大量淋巴因子及抗體。
3． 效應階段
在免疫應答的效應階段，抗原成為被打擊的對象�？贵w和致敏淋巴細胞都可以與抗原結合產生特異性免疫反應。當同種抗原再次侵入機體時，致敏T細胞可直接作用于抗原，同時釋放多種淋巴因子消滅抗體，行使細胞免疫功能�？贵w也可直接作用于抗原，或與巨噬細胞、補體等協(xié)同作用，消滅或破壞抗原，完成體液免疫作用。
第十二章
建立16 S r RNA系統(tǒng)發(fā)育樹的意義
a)使生物進化的研究范圍真正覆蓋所有生物類群；
傳統(tǒng)的生物進化研究，主要基于復雜的形態(tài)學和化石記載，因此多限于研究后生生物（metazoa)，而后者僅占整個生物進化歷程的1/5
b)提出了一種全新的正確衡量生物間系統(tǒng)發(fā)育關系的方法；
c)對探索生命起源及原始生命的發(fā)育進程提供了線索和理論依據；
d)突破了細菌分類僅靠形態(tài)學和生理生化特性的限制，建立了全新的微生物分類、鑒定理論；
e)為微生物生物多樣性和微生物生態(tài)學研究建立了全新的研究理論和研究方法，特別是不經培養(yǎng)直接對生態(tài)環(huán)境中的微生物進行研究。
“Taxonomists' counts suggest that insects dominate the diversity game, but new analyses reveal that microbes are the real winners.”
核酸的堿基組成和分子雜交：
與形態(tài)及生理生化特性的比較不同，對DNA的堿基組成的比較和進行核酸分子雜交是直接比較不同微生物之間基因組的差異，因此結果更加可信。
1. DNA的堿基組成(G+Cmol%)
DNA堿基因組成是各種生物一個穩(wěn)定的特征，即使個別
基因突變，堿基組成也不會發(fā)生明顯變化。
分類學上，用G+C占全部堿基的克分子百分數(G+Cmol%)來表示各類生物的DNA堿基因組成特征。
1)每個生物種都有特定的GC%范圍，因此后者可以作為分類鑒定的指標。細菌的GC%范圍為25--75%，變化范圍最大，因此更適合于細菌的分類鑒定。
2)GC%測定主要用于對表型特征難區(qū)分的細菌作出鑒定，并可檢驗表型特征分類的合理性， 從分子水平上判斷物種的親緣關系。
3)使用原則：
G+C含量的比較主要用于分類鑒定中的否定每一種生物都有一定的堿基組成，親緣關系近的生物，它們應該具有相似的G+C含量，若不同生物之間G+C含量差別大表明它們關系遠。
但具有相似G+C含量的生物并不一定表明它們之間具有近的親緣關系。
同一個種內的不同菌株G+C含量差別應在4～5%以下；同屬不同種的差別應低于10～15%。所以G+C含量已經作為建立新的微生物分類單元的一項基本特征，它對于種、屬甚至科的分類鑒定有重要意義。
若二個在形態(tài)及生理生化特性方面及其相似的菌株，如果其G+C含量的差別大于5%，則肯定不是同一個種，大于15%則肯定不是同一個屬。
在疑難菌株鑒定、新種命名、建立一個新的分類單位時，G+C含量是一項重要的，必不可少的鑒定指標。其分類學意義主要是作為建立新分類單元的一項基本特征和把那些G+C含量差別大的種類排除出某一分類單元。
