112 年 國立清華大學生命科學院聯招：分子與細胞生物研究所、分子醫學研究所、生物資訊與結構生物研究所、生物科技研究所、系統神經科學研究所丁組《微生物學》

此題考驗對常見引起食源性疾病的微生物的認識。食源性疾病通常由攝入受污染的食物或水引起，病原體在食物中繁殖或產生毒素。

• A. Cryptococcus neoformans：是一種引起隱球菌病的真菌，主要影響免疫功能低下者，不是常見的食源性疾病病原體。
• B. Bordetella pertussis：是引起百日咳的細菌，透過飛沫傳播，與食物無關。

此題旨在檢測對真菌和原生動物（Protists）的知識。題目要求選出一個錯誤的敘述。

• A. Important zygomycota include Saccharomyces cerevisiae and Aspergillus fumigatus.

  • Saccharomyces cerevisiae（釀酒酵母）是重要的子囊菌（Ascomycota），而非 Zygomycota。
  • Aspergillus fumigatus（煙麴黴）也是子囊菌。
  • Zygomycota（接合菌門）的代表性例子包括黑根霉（Rhizopus）等。
  • 因此，此敘述是錯誤的。

• B. Fungi are major decomposers of nature and can break down organic matters.

  • 真菌是生態系統中重要的分解者，能夠分解複雜的有機物，如木質素和纖維素，在物質循環中扮演關鍵角色。此敘述正確。

此題考驗對細菌特徵、分類、生理以及與疾病相關性的知識。

• A. Mycoplasmas are stained as Gram-positive due to their thick waxy cell envelope.

  • 黴漿菌（Mycoplasmas）是缺乏細胞壁的細菌，這也是牠們對盤尼西林等抗生素不敏感的原因之一。由於缺乏細胞壁，牠們無法被格蘭氏染色法（Gram stain）正確染色，通常呈現陰性或無法染色，更不可能因為「厚實的蠟狀細胞壁」呈現陽性。此敘述錯誤。

• B. Deinococcus radiodurans facilitates oxygenic photosynthesis using phycobilisomes that contain light-harvesting pigments.

  • Deinococcus radiodurans 以其極強的抗輻射能力而聞名，但牠們不是光合細菌，也不進行氧氣光合作用。進行氧氣光合作用的細菌（如藍綠菌 Cyanobacteria）確實會使用含光捕獲色素的藻紅素體（phycobilisomes），但這與 D. radiodurans 無關。此敘述錯誤。

• C. Alpha-proteobacteria are the largest subgroup of proteobacteria, including the pseudomonads.

核心觀念

本題考查細菌內毒素（bacterial endotoxin）的來源、化學本質、耐熱性、免疫原性與致病機制。

內毒素主要指革蘭氏陰性菌外膜上的脂多醣（lipopolysaccharide, LPS），其結構可分為：

1. O antigen：位於最外側，具有菌株抗原特異性。
2. 核心多醣（core polysaccharide）：連接 O antigen 與 lipid A。
3. Lipid A：嵌入外膜，是造成內毒素毒性與發炎反應的主要部分。

當革蘭氏陰性菌死亡、裂解，或外膜出現脫落時，LPS 釋放至宿主體內。Lipid A 可活化巨噬細胞與其他免疫細胞，促使其分泌 TNF-α、IL-1、IL-6 等細胞激素，引發發燒、發炎、低血壓，嚴重時造成敗血性休克。

解題方法

判斷內毒素題目的關鍵，可依下列原則切入：

• 來源：革蘭氏陰性菌外膜的 LPS。
• 毒性部位：Lipid A。
• 性質：耐熱，且相較於多數外毒素具有較弱的免疫原性。
• 臨床效應：可引起發燒與全身性發炎。
• 結構辨識：內毒素沒有外毒素常見的 A-B 兩個亞基。

因此，符合內毒素典型特徵的是「耐熱且免疫原性較弱」。

選項分析

A. Produced only by Gram-positive bacteria.

錯誤。內毒素是革蘭氏陰性菌外膜中的 LPS 成分，並非由革蘭氏陽性菌產生。

革蘭氏陽性菌具有厚的肽聚糖層，但沒有革蘭氏陰性菌所特有的外膜，因此不具備典型的 LPS 內毒素。革蘭氏陽性菌仍可透過磷壁酸、脂磷壁酸或其他細胞壁成分引起發炎反應，但這些物質不等同於內毒素。

B. Bacterial endotoxins are heat stable and weakly immunogenic.

正確。內毒素中的 LPS 結構具有良好的耐熱性，一般加熱不易使其失去生物活性。

此外，內毒素相較於許多蛋白質性外毒素，免疫原性較弱，通常不會像外毒素一樣容易誘導高效價中和抗體，也不能透過一般方式製成具有免疫效果的類毒素（toxoid）。因此「耐熱且免疫原性較弱」符合內毒素的典型特徵。

核心觀念

本題考查細菌域（Bacteria）、古菌域（Archaea）與真核生物域（Eukarya）的典型差異，包括細胞構造、內含子、特殊代謝能力，以及核糖體對抗生素的敏感性。

判斷時須區分兩件事：

• 古菌與細菌都屬原核生物，沒有核膜包圍的細胞核，但兩者的分子構造與代謝特徵並不相同。
• 核糖體同為 $70\mathrm{S}$，不代表對抗生素的敏感性相同；藥物能否作用，取決於結合部位的分子構造。

解題方法

逐項確認各特徵分布於哪些生物域。涉及抗生素時，則從藥物作用標的判斷：氯黴素（chloramphenicol）主要抑制細菌核糖體的蛋白質合成，古菌核糖體與真核細胞質核糖體通常不敏感，因此正確選項為 E。

選項分析

A．錯誤：古菌沒有核膜包圍的細胞核，也沒有典型核仁。

古菌與細菌的染色體位於類核區（nucleoid），未被核膜包圍。真核生物才具有核膜包圍的細胞核，核內的核仁則主要參與核糖體 RNA 的合成、加工及核糖體次單元的組裝。

古菌的部分轉錄機制雖與真核生物相似，仍不代表古菌具有真核細胞的核構造。

B．錯誤：在典型三域比較中，古菌的蛋白質編碼基因通常不具有內含子。

內含子是轉錄後須經剪接移除的序列。真核生物的蛋白質編碼基因常含內含子，因此其前驅 mRNA 通常須經剪接，才能形成成熟 mRNA。

古菌的內含子主要見於部分 tRNA 與 rRNA 基因；蛋白質編碼基因中的內含子非常少見。因此，教科書的典型比較不將「mRNA 內含子」列為古菌與真核生物共有的普遍特徵，本題不選 B。

須注意：「古菌有內含子」不能直接等同於「古菌的 mRNA 普遍需要剪接」。少數古菌蛋白質編碼基因確有內含子，也不宜將古菌描述成完全沒有任何此類內含子。

此題考驗對光學顯微鏡放大倍數計算的理解。

顯微鏡的總放大倍數是物鏡放大倍數與目鏡放大倍數的乘積。

總放大倍數 = 物鏡放大倍數 × 目鏡放大倍數

此題考驗對微生物營養物質吸收方式的理解，包括不同運輸機制的特點。

• A. Group translocation is found in Eukarya.

  • 群體易位（Group translocation）是一種物質運輸方式，在運輸過程中，被運輸的分子會被化學修飾（如磷酸化），使其無法擴散出細胞，並且這個過程需要能量。這種機制在細菌（Bacteria）中很常見（例如磷酸肌醇轉運系統 PTS），但在真核生物（Eukarya）中，群體易位並不常見，牠們主要依賴內吞作用（Endocytosis）和膜蛋白轉運。此敘述錯誤。

• B. Endocytosis is found in Bacteria.

  • 內吞作用（Endocytosis）是真核生物（Eukarya）的一種攝取大分子或顆粒的方式，通過細胞膜內陷形成囊泡將物質包裹入細胞。大多數細菌（Bacteria）是單細胞生物，沒有內吞作用的能力。牠們主要通過細胞膜的通透性、特定轉運蛋白或分泌系統來攝取營養。此敘述錯誤。

• C. Facilitated diffusion needs ATP hydrolysis to provide energy.

此題考驗對細菌基本結構和特徵的掌握，要求選出一個不正確的敘述。

• A. Mycoplasmas lack a cell wall.

  • 黴漿菌（Mycoplasmas）是一類特殊的細菌，牠們沒有細胞壁，這使得牠們對許多抗生素（如盤尼西林）不敏感。此敘述正確。

• B. The nucleoid in bacteria contains chromosome and histones.

  • 細菌的遺傳物質是一個環狀 DNA 分子，位於細胞質中的一個區域，稱為擬核（nucleoid）。細菌的 DNA 與蛋白質結合，但這些蛋白質與真核生物的組蛋白（histones）不同，通常是所謂的「類組蛋白」（histone-like proteins），它們的功能是幫助 DNA 纏繞和包裝。嚴格來說，細菌的擬核不含組蛋白（histones），而是含有類組蛋白。因此，此敘述不正確。

• C. Most of the membranes in bacteria lack cholesterol.

此題考驗對細菌脂多醣體（Lipopolysaccharide, LPS）結構與功能的理解。LPS 是革蘭氏陰性菌細胞壁外膜的關鍵組分。

• A. The core polysaccharide part of LPS contributes to negative charge on cell surface.

  • LPS 的結構包含脂質 A (Lipid A)、核心多醣 (Core polysaccharide) 和 O 抗原 (O antigen)。核心多醣含有磷酸基團和酮脫氧糖等帶負電的組分，使其整體帶負電荷，並在細胞表面產生負電荷。此敘述正確。

• B. The O antigen is the most conserved (constant) part of LPS.

  • O 抗原（O antigen）是 LPS 最外層、面向環境的區域，由重複的寡醣單元組成。O 抗原的結構具有高度的變異性，不同菌株之間差異很大，這對細菌的免疫逃避非常重要。因此，O 抗原是 LPS 中變異性最大的部分，而不是最保守（恆定）的部分。核心多醣和脂質 A 相對而言更保守。此敘述錯誤。

此題考驗對不同微生物對滅菌方法的抗性知識，特別是濕熱滅菌法。題目要求選出一個不會被 100°C 濕熱滅菌殺死的對象。

濕熱滅菌（如高壓滅菌、煮沸）是有效的滅菌方法，但不同微生物對熱的抗性差異很大。

• A. bacterial endospores (細菌芽孢)：細菌芽孢（如 Bacillus 和 Clostridium 的芽孢）是細菌生命週期中最具抗性的形態，對高溫、乾燥、輻射和化學物質都有極強的抵抗力。100°C 的濕熱滅菌（如煮沸）通常不足以殺死所有細菌芽孢，需要更高的溫度（如高壓滅菌 121°C）或更長的處理時間才能有效殺滅。

此題考驗對抗生素抗藥性發展機制的理解。題目要求選出一個「鼓勵」（促進）抗藥性發展的行為。

• A. use of a high enough concentration of the drug to destroy any spontaneous resistant mutants that might arise

  • 使用足夠高濃度的藥物，足以殺死所有自發產生的抗藥性突變株，這是預防抗藥性發展的策略，而不是鼓勵。

• B. use of two drugs simultaneously with the hope that each will prevent the emergence of resistance to the other

  • 聯合用藥（combination therapy）是一種常用的策略，特別是對於結核病等，目的是降低單一藥物抗藥性出現的機率。雖然聯合用藥並非萬能，但其初衷是延緩抗藥性發展，而不是鼓勵。

此題考驗對細菌質體（plasmids）及其相關基因的知識，要求選出一個錯誤的敘述。

• A. Col plasmids encode colicin which kills strains of E. coli.

  • Col 質體（Col plasmids）確實攜帶編碼細菌素（bacteriocin）如黏素（colicin）的基因。黏素可以殺死對其敏感的同種或近緣菌株（如某些大腸桿菌 E. coli 的菌株），這是質體介導的競爭優勢。此敘述正確。

• B. Plasmids which carry genes encoding degradative enzymes for pesticides are called metabolic plasmids.

  • 攜帶降解特定化合物（如農藥、碳氫化合物）基因的質體，可以使宿主細菌獲得代謝這些化合物的能力，這類質體有時被稱為代謝質體（metabolic plasmids）或降解質體（degradative plasmids）。此敘述正確。

• C. All bacteriocin genes are on plasmids.

  • 細菌素（bacteriocin）是由細菌產生的抗菌蛋白質。

核心觀念

本題考查 Gram stain（革蘭氏染色）前的 heat fixation（熱固定）作用。

熱固定主要有三項功能：

1. 使細菌細胞固定並附著在玻片上，避免染色過程中被水流沖掉。
2. 殺死細菌。
3. 使細胞形態大致固定，便於觀察。

熱固定並不是讓染劑附著於細菌的必要條件，也不是造成革蘭氏陽性菌與陰性菌染色差異的主要步驟。

Gram stain 的基本流程為：

1. Crystal violet（結晶紫）初染
2. Gram’s iodine（碘液）媒染，形成 crystal violet–iodine 複合物
3. Alcohol 或 acetone-alcohol 脫色
4. Safranin（番紅）複染

革蘭氏陽性菌具有較厚的 peptidoglycan（肽聚糖）細胞壁，脫色後仍保留結晶紫－碘複合物，因此呈紫色；革蘭氏陰性菌的肽聚糖層較薄，且外膜被脫色劑破壞，結晶紫－碘複合物被洗去，最後被番紅染成紅色。

解題方法

題幹的關鍵是「forgot to heat fix a smear」，也就是完成塗片後沒有進行熱固定。

此時細菌沒有被牢固固定在玻片上。進行後續染色、沖洗與脫色時，水流及試劑可能將整個 smear（塗片）沖離玻片，導致細菌樣本流失或幾乎看不到。

因此，最直接且正確的結果是：

選項分析

A. The stains would not adhere to the bacteria.
錯誤。染劑仍可與細菌細胞及其細胞壁結構作用。未熱固定的主要問題是細菌未固定在玻片上，而不是染劑無法附著於細菌。只要細菌尚未被沖掉，仍可能完成染色。

此題考驗對 SARS-CoV-2 病毒分類的知識。SARS-CoV-2 是引起 COVID-19 疾病的病原體。

SARS-CoV-2 屬於冠狀病毒科（Coronaviridae），該科病毒的特點是其病毒顆粒表面有突起的棘狀蛋白，在電子顯微鏡下看起來像一個日冕（corona），因此得名。

此題考驗對血管緊張素轉化酶 2 (Angiotensin-converting enzyme 2, ACE2) 的功能和與 SARS-CoV-2 關係的理解。題目要求選出 ACE2 不是什麼。

• A. membrane protein (膜蛋白)：ACE2 是一種位於細胞膜上的膜蛋白，尤其在肺、心臟、腎臟和腸道細胞表面表達。此敘述正確。

• B. SARS-CoV-2 receptor (SARS-CoV-2 受體)：SARS-CoV-2 的棘狀蛋白（spike protein）通過與細胞表面的 ACE2 結合，從而進入宿主細胞。因此，ACE2 是 SARS-CoV-2 的主要細胞受體。此敘述正確。

此題考驗對 SARS-CoV-2 病毒複製機制和組成的理解，特別是 RNA 依賴性 RNA 聚合酶（RdRp）的角色。題目要求選出 RdRp 不是什麼。

• A. non-structural protein (非結構蛋白)：SARS-CoV-2 的 RdRp 是病毒在感染宿主細胞後，由病毒基因組指導合成的酶，它參與病毒 RNA 的複製和轉錄。RdRp 不會被包埋在成熟的病毒顆粒中，而是作為病毒複製所需的酶發揮作用。因此，它屬於非結構蛋白（non-structural protein, NSP）。此敘述正確。

• B. structural protein (結構蛋白)：結構蛋白是構成成熟病毒顆粒組分的蛋白質，如棘狀蛋白（spike protein）、包膜蛋白（envelope protein）、衣殼蛋白（nucleocapsid protein）等。

此題考驗對 SARS-CoV-2 病毒結構和功能的理解，特別是棘狀蛋白（spike protein）的角色。題目要求選出棘狀蛋白不是什麼。

• A. structural protein (結構蛋白)：棘狀蛋白是構成病毒顆粒外殼的重要組分，它嵌入病毒的脂質雙層包膜中，突顯於病毒表面，是病毒的標誌性結構。因此，它是結構蛋白。此敘述正確。

• B. polymerase (聚合酶)：聚合酶是催化核酸合成的酶，例如 DNA 聚合酶或 RNA 聚合酶。棘狀蛋白的主要功能是結合宿主細胞受體和介導病毒進入，它本身並不具備聚合酶的催化活性。病毒的 RNA 依賴性 RNA 聚合酶（RdRp）才是負責 RNA 複製的酶。因此，棘狀蛋白不是聚合酶。此敘述是正確的。

此題考驗對 SARS-CoV-2 Omicron 變異株的了解。Omicron 變異株及其後續演化出的亞型，在 COVID-19 大流行期間備受關注。

• A. BA.4：是 Omicron 變異株的一個亞型，於 2022 年初出現。
• B. BA.5：是 Omicron 變異株的一個亞型，與 BA.4 同時或稍後出現，並在全球範圍內廣泛傳播。
• C. BBQ：BBQ 並非 SARS-CoV-2 的官方命名變異株亞型。

此題考驗對不同 SARS-CoV-2 疫苗技術平台的知識。題目要求選出一個關於 SARS-CoV-2 疫苗的錯誤敘述。

• A. Moderna vaccines are mRNA vaccines：Moderna 的 COVID-19 疫苗（Spikevax）是基於 mRNA 技術平台。此敘述正確。

• B. Pfizer-BioNTech vaccines are mRNA vaccines：輝瑞/BioNTech 的 COVID-19 疫苗（Comirnaty）也是基於 mRNA 技術平台。此敘述正確。

• C. AstraZeneca vaccines are virus vector vaccines：AstraZeneca 的 COVID-19 疫苗（Vaxzevria）是一種腺病毒載體疫苗，利用基因改造的病毒（如黑猩猩腺

此題考驗對病毒基本特徵的理解。題目要求選出一個關於病毒的錯誤敘述。

• A. Animal and plant cells are the only cells infected by these viruses.

  • 病毒可以感染所有類型的細胞，包括動物細胞、植物細胞、真菌細胞、細菌（被稱為噬菌體）以及古菌。因此，說「僅限動物和植物細胞」是錯誤的。

• B. It is possible for them to exist intracellularly or extracellularly.

  • 病毒在細胞外稱為病毒顆粒（virion），具有感染性。一旦侵入宿主細胞，病毒的遺傳物質和蛋白質就會在細胞內複製和組裝，此時病毒存在於細胞內。因此，病毒可以存在於細胞內或細胞外。此敘述正確。

此題考驗對病毒基本結構術語的理解。題目要求選出「完整病毒顆粒」的稱呼。

• A. matrix (基質)：通常指病毒包膜內層的蛋白質層，或細胞質中的基質。
• B. envelope (包膜)：指某些病毒（如 SARS-CoV-2）由宿主細胞膜轉化而來的脂質外層。

此題考驗對病毒衣殼（capsid）結構的組成單位的稱呼。病毒衣殼是由蛋白質亞基（subunits）組成的。

• A. viromers：不是標準的病毒學術語。
• B. protomers：在病毒學中，衣殼蛋白亞基通常被稱為 protomers。一個 protomer 可以由一個或多個多肽鏈組成，它們是組裝成衣殼的基本結構單元。

此題考驗對包膜病毒（enveloped virus）結構的理解。題目要求指出「不包含包膜，但包含核酸和周圍蛋白質外殼」的部分。

• A. endosome (內體)：內體是真核細胞內的一種囊泡，與物質的內吞和運輸有關，不是病毒結構的一部分。
• B. ribosome (核糖體)：核糖體是細胞內的蛋白質合成機器，病毒本身不含核糖體，而是利用宿主細胞的核糖體。

此題考驗對包膜病毒（enveloped virus）表面棘突（glycoprotein spikes）功能的理解。

• A. binding to host cell (結合宿主細胞)：病毒表面的棘突是病毒識別並結合宿主細胞表面特定受體的關鍵結構。例如，SARS-CoV-2 的棘狀蛋白結合 ACE2 受體。這是病毒入侵宿主細胞的第一步。此功能正確。

伺機性病原體（Opportunistic pathogens）是指那些在正常情況下通常不會引起疾病，但當宿主免疫系統受損（如免疫抑制、疾病、年老、年幼等）或病原體進入正常情況下不應存在的部位時，則可能引起疾病的微生物。

菌落形成單位（Colony Forming Units, CFU）是衡量水中、食物中或臨床樣本中具有活力的細菌或真菌細胞數量的單位。當將含有微生物的樣本稀釋並塗抹在培養基上進行培養後，每一個能夠生長並形成一個可見菌落（colony）的細胞或細胞團，就被計為一個 CFU。

轉錄體（Transcriptome）是指在特定時間點、特定條件下，一個生物體、細胞或組織中所有基因所產生的 RNA 分子（包括 mRNA、rRNA、tRNA、miRNA、lncRNA 等）的總和。

滲壓適應菌（Osmophiles）是指能在高滲透壓環境（通常是高濃度的糖、鹽或其他溶質）中生長並繁殖的微生物。牠們的細胞能夠抵抗高濃度的溶質引起的滲透壓壓力，防止細胞脫水。

生物復育（Bioremediation）是一種利用微生物（細菌、真菌、藻類等）或植物來處理或清除環境污染物（如石油洩漏、工業廢料、農藥殘留、重金屬等）的技術。

圓形體（Spheroplast）是指細菌的細胞壁被部分或完全去除後，僅剩下細胞膜所包裹的細胞。

普遍系統發生樹（Universal phylogenetic tree）是一種基於分子生物學證據（主要是 rRNA 序列）建立的，展示地球上所有已知生命形式之間演化關係的圖譜。

兼性厭氧菌（Facultative anaerobe）是指一類微生物，牠們在有氧氣存在的環境下可以進行有氧呼吸，從而獲得較大的能量；而在無氧氣存在的環境下，則可以通過無氧呼吸（如發酵）來維持生命活動。

SARS-CoV-2 的免疫逃逸（Immune escape）是指病毒通過變異（尤其是棘狀蛋白的變異）來改變其抗原特性，從而能夠躲避宿主（包括既往感染者或接種疫苗者）的免疫系統的識別和中和作用。

長新冠（Long COVID），又稱為新冠後遺症（Post-COVID-19 condition），是指在感染 SARS-CoV-2 後，部分患者在急性感染恢復後，經歷持續數週、數月甚至更長時間的各種健康問題。

抗體依賴性增強（Antibody-Dependent Enhancement, ADE）是一種免疫現象，指在某些情況下，感染初期的非保護性或弱保護性抗體，反而會促進病毒進入宿主細胞，從而增強感染的嚴重程度。

SARS-CoV-2 假病毒（pseudovirus）或稱假型病毒（pseudotyped virus），是一種實驗室構建的病毒樣顆粒，用於研究病毒的某些特性，如病毒進入宿主細胞的機制，而不使用具有完整複製能力的真實病毒。

假病毒通常是通過將 SARS-CoV-2 的棘狀蛋白（spike protein）表達在另一種病毒（如慢病毒 lentivirus、腺相關病毒 AAV 或狂犬病病毒 Rhabdovirus）的表

16S 核醣體 RNA（16S rRNA）基因之所以被廣泛用於細菌鑑定和系統發生重建，主要基於以下幾個原因：

1. 普遍存在性 (Ubiquity)：16S rRNA 基因幾乎存在於所有細菌中，是細菌細胞中的重要組成部分，負責核糖體的功能。
2. 保守性和變異性結合 (Combination of conserved and variable regions)：16S rRNA 基因序列包含一些高度保守的區域（conserved regions）和一些高度變異的區域（variable regions）。
   • 保守區域：這些區域在不同細菌物種之間相似度很高，可以作為設計通用 PCR 引物的基礎，確保能夠擴增到來自不同細菌的 16S rRNA 基因。這些保守區域也提供了物種間進行序列比對和構建系統發生樹的共同參照點。
   • 變異區域：這些區域的序列差異很大，能夠區分不同的細菌物種、屬甚至菌株。通過比較這些變異區域的序列差異，可以推斷物種之間的親緣關係和演化距離。

根癌農桿菌（Agrobacterium tumefaciens）之所以重要，主要有以下兩個原因：

1. 植物基因工程中的關鍵載體：根癌農桿菌攜帶一個大型質體，稱為腫瘤質體（tumor-inducing plasmid, Ti plasmid）。當根癌農桿菌感染植物時，它會將其 Ti 質體中的一段特定 DNA（稱為轉移 DNA, T-DNA）整合到植物的基因組中，導致植物形成腫瘤（crown gall）。

營養缺陷型細菌（Auxotrophic bacteria）是指一類細菌，牠們由於基因突變，無法自行合成某種必需的營養物質（如特定的胺基酸、核苷酸、維生素等），因此必須從培養基中獲取這些物質才能正常生長。

確定微生物族群數量（微生物計數）的方法有多種，以下介紹三種常用技術及其優缺點：

1. 總菌落計數法（Total Colony Count Method）

• 技術描述：將含有微生物的樣本（如水、土壤、食物）進行一系列的稀釋，然後取一定量的稀釋液塗抹在固體培養基表面（塗抹平板法, spread plate）或加入到培養基中（傾倒平板法, pour plate），在適宜的溫度下培養一段時間。統計培養後形成的單一菌落數量，並根據稀釋倍數和取樣體積，計算出原始樣本中每單位體積（如 CFU/mL 或 CFU/g）的菌落形成單位（CFU）。
• 優點：
  • 能夠測量具有活力的微生物數量，即能夠生長並形成菌落的細胞。
  • 方法相對簡單，成本較低，是微生物學中最經典和常用的定量方法。
  • 可以分離和鑑定不同的微生物。
• 缺點：
  • 耗時長，需要培養時間（通常 24-72 小時或更長）。
  • 只能計數能夠在所選培養基和培養條件下生長的微生物，無法計數非培養性微生物（non-culturable microorganisms）或生長緩慢的微生物。
  • 計數的結果是 CFU，而不是單個細胞的數量，因為一個菌落可能由單個細胞或細胞團形成。

2. 直接鏡檢法（Direct Microscopic Count, DMC）

• 技術描述：使用特殊的計數盤（如血細胞計數盤 hemocytometer 或 Petroff-Hausser counting chamber），將含有微生物的樣本滴在計數盤的刻度區域內，然後在顯微鏡下直接觀察並計數落在特定區域內的微生物細胞數量。
• 優點：
  • 快速，無需培養，計數結果可以在幾分鐘內獲得。
  • 可以計數活的或死的微生物細胞，以及體積較小的微生物（如細菌）。
  • 能夠觀察到微生物的形態和大小。
• 缺點：