试卷、试题—--微生物学复习提纲和试题含答案全集.doc

F(X)试题发布中心整理微生物学复习提纲（只供参考，书还是要看滴！）第一章 绪论1. 什么是微生物？它包括哪些类群？微生物有哪些特点？ 答：所有形体微小、单细胞或个体结构较为简单的多细胞，甚至无细胞结构的低等生物的总称。原核微生物：四菌（古细菌、真细菌、放线菌、蓝细菌）微生物 三体(支原体、衣原体、立克次氏体) 真核微生物：酵母菌、霉菌、藻类、原生动物 非细胞生物：病毒、亚病毒（拟病毒、类病毒、朊病毒）体积小、结构简单、繁殖快、易培养、易变异、分布广2. 简述微生物学的发展史及各个时期的代表人物。 答：微生物初创时期 代表人物荷兰的业余科学家微生物学先驱者列文虎克（Anthony Van Leeuwenhoek，1632-1723）。 微生物奠基时期： 代表人物：Louise Pasteur(1822-1895)，Robert Koch(1843-1910) 建立了一系列研究微生物所必须的独特方法和技术 开创了寻找病原微生物的黄金时期 把研究从形态描述推进到生理学研究水平 开始以“实践-理论-实践”的思想方法指导科学实验 微生物学以独立的学科形式开始形成微生物发展时期 进入微生物生物化学研究水平提出了酶的概念 应用微生物的分支学科进一步扩大出现抗生素等新学科 出现寻找有益微生物代谢产物的热潮 普通微生物学形成美国M.Doudoroff 各相关学科和技术相互渗透交叉促进，加速了微生物学的发展青霉素：英国微生物学家弗来明发现青霉素，开创了用抗生素治疗病新纪元。摇瓶培养技术深层发酵工艺连续培养微生物成熟时期 成为以应用为主的学科，前沿基础学科 逐步进入分子生物学水平微生物已成为新兴的生物工程的主角3. 用具体事例说明人类与微生物的关系。 答：微生物能为人类做发酵、酿酒、分解有机物等促进人类社会发展的好事，但也能带来疾病类如AIDS、霉变等不利的方面。4. 简述微生物学在生命科学发展中的地位和作用，并描绘其前景。 答：（1）促进许多重大理论问题的突破：生命科学由整体或细胞研究水平进入分子水平，取决于许多重大理论问题的突破，其中微生物学起了重要甚至关键的作用，特别是对分子遗传学和分子生物学的影响最大。（2）对生命科学研究技术的贡献：20世纪中后期，由于微生物学的消毒灭菌、分离培养等技术的渗透和应用的拓宽及发展，动、植物也可以像微生物一样在平板或三角瓶中培养，可以在显微镜在进行分离，甚至可以像微生物的工业发酵一样，在发酵罐中进行生产。20世纪70年代，由于微生物学的许多重大发现，包括质粒载体、限制性内切酶、连接酶、反转录酶等，才导致了DNA重组技术和遗传工程的出现，使整个生命科学翻开了新的一页。（3）微生物与“人类基因组计划”：微生物起到了先行的模式生物的作用，加快了人类基因组计划的进展。前景：微生物基因组学研究将全面展开；与环境密切相关的微生物学研究将获得长足发展；微生物生命现象的特性和共性将更加受到重视；与其他学科实现更广泛的交叉，获得新的发展；微生物产业将呈现全新的局面。第二章 原核微生物1. 原核微生物的主要种类及其特点。（1）、三菌（细菌（包括古生菌）、放线菌、蓝细菌） 三体(支原体、衣原体、立克次氏体) （2）、无核膜、核仁；基因组由一条无核膜包裹的双链环状DNA组成，只有少量蛋白质与之结合；核糖体为70S，在细胞之中；缺乏由单位膜分隔包围的细胞器；分裂方式为二分裂；细胞壁由肽聚糖或脂多糖组成。2. 细菌的常见形态 球形菌，单球菌，链球菌，双球菌，四联球菌，八叠球菌，葡萄球菌3. 细菌的大小球菌：0.5 1 mm (直径)，杆菌：0.21 mm(直径)1 80 mm(长度)，螺旋菌：0.31 mm (直径) 1 50 mm(长度)4. 细菌的细胞壁与革兰氏染色，革兰氏阳性菌和阴性菌的主要差别。1）、是包围在细胞表面，内侧紧贴细胞膜的一层较为坚韧、略具弹性的结构，占细胞干重的10%25%2）、结晶紫对菌液涂片进行初染。用碘溶液进行媒染，染料和细胞间的结合得更牢。用乙醇或丙酮进行冲洗脱色。用与结晶紫具有不同颜色的碱性染料复染。例如沙黄。3）、革兰氏阳性菌厚度2080nm，阴性菌内壁23 外壁层8nm层次：阳性菌单层，阴性菌多层肽聚糖结构：阳性菌：多层，75%亚单位交链，网络坚紧；阴性菌：单层，30%亚单位交链，网络疏松与细胞膜关系：阳性菌不紧密，阴性菌紧密肽聚糖厚：阳性菌：厚，占细胞干重4090；阴性菌：薄，510磷壁酸：阳性菌：有或无；阴性菌：无5. 细胞壁缺陷细菌有哪些？各有何特点？1）、L 型细菌，没有完整而坚韧的细胞壁，细胞呈多形态有些能通过细菌滤器，故又称“滤过型细菌”对渗透敏感，在固体培养基上形成“油煎蛋”似的小菌落（直径在0.1mm左右）2）、原生质体 ，对环境条件变化敏感，低渗透压、振荡、离心甚至通气等都易引起其破裂； 有的原生质体具有鞭毛，但不能运动，也不被相应噬菌体所感染； 在适宜条件（如高渗培养基）可生长繁殖、形成菌落，形成芽孢及恢复成有细胞壁的正常结构； 比正常有细胞壁的细菌更易导入外源遗传物质，是研究遗传规律和进行原生质体育种的良好实验材料。3）、支原体，在长期进化过程中形成的、适应自然生活条件的无细胞壁的原核生物。4）、球状体，原生质体相比，它对外界环境具有一定的抗性，可在普通培养基上生长。6. 什么是芽孢，芽孢特点与作用。（1）某些细菌在其生长发育后期，在细胞内形成一个圆形或椭圆形、厚壁、含水量极低、抗逆性极强的休眠体，称为芽孢（2）芽孢是细菌的休眠体，在适宜的条件下可以重新转变成为营养态细胞；产芽孢细菌的保藏多用其芽孢。产芽孢的细菌多为杆菌，也有一些球菌。芽孢的有无、形态、大小和着生位置是细菌分类和鉴定中的重要指标。芽孢与营养细胞相比化学组成存在较大差异，容易在光学显微镜下观察。（相差显微镜直接观察；芽孢染色）7. 荚膜及其功能，鞭毛极其功能，菌毛极其功能，性毛极其功能。（1）荚膜：某些细菌在细胞壁外包围的一层粘液性物质，相对稳定的附着在壁外。功能： 抗吞噬作用：荚膜因其亲水性及其空间占位、屏障作用，可有效抵抗寄主吞噬细胞的吞噬作用。 粘附作用：荚膜多糖可使细菌彼此间粘连，也可粘附于组织细胞或无生命物体表面，是引起感染的重要因素。 抗有害物质的损伤作用：处于细菌细胞最外层，荚膜犹如盔甲可有效保护菌体免受或少受多种杀菌、抑菌物质的损伤，如溶菌酶、补体等。 抗干燥作用：荚膜多糖为高度水合分子，含水量在95%以上，可帮助细菌抵抗干燥对生存的威胁。（2）鞭毛：某些细菌细胞表面着生的一至数十条长丝状、螺旋形的附属物，具有推动细菌运动功能，为细菌的“运动器官”。鞭毛的有无和着生方式具有十分重要的分类学意义。功能：鞭毛是细菌的运动器官。鞭毛菌在液体环境下可自由移动，速度迅速。 化学趋向性运动，有助于细菌向营养物质处前进，而逃离有害物质. 与细菌致病性相关 可用以细菌的鉴定和分类（3）菌毛：长在细菌体表的纤细、中空、短直、数量较多的蛋白质类附属物，具有使菌体附着于物体表面的功能。（4）性毛：构造和成分与菌毛相同，但比菌毛长，数量仅一至少数几根。性毛一般见于革兰氏阴性细菌的雄性菌株（即供体菌）中，其功能是向雌性菌株（即受体菌）传递遗传物质。有的性毛还是RNA噬菌体的特异性吸附受体。8. 什么是放线菌？放线菌的细胞结构和菌落各有何特点？简述放线菌与人类的关系。定义：在形态上具有分枝状菌丝、菌落形态与霉菌相似，以孢子进行繁殖，介于细菌与丝状真菌之间又接近细菌的一类丝状原核生物。放线菌的形态比细菌复杂些，但仍属于单细胞。在显微镜下，放线菌呈分枝丝状，这些细丝一样的结构叫做菌丝，菌丝直径与细菌相似，小于1微米。菌丝细胞的结构与细菌基本相同。放线菌的菌落特征：放线菌的菌落一般是圆形、光滑或有许多皱褶，放线菌的菌落特征与其细胞结构有关。放线菌与人类的关系1）多数属于有益菌（1）腐生型放线菌在自然界物质循环中起很重要的作用。-分解者（2）生产抗生素的主要微生物 据估计，全世界近万种抗生素约70是放线菌的次生代谢产物。（3）筛选到许多新的生化药物Eg.抗癌剂、酶抑制剂、抗寄生虫剂、免疫抑制剂和农用杀虫（杀菌）剂等。（4）是许多酶、维生素等的产生菌（5）Frankia（弗兰克氏菌属）对非豆科植物的共生固氮具有重大作用。（6）在甾体转化、石油脱蜡、烃类发酵、污水处理等方面也有应用（7）具有极强的分解纤维素、石蜡、角蛋白、琼脂和橡胶等的能力，故它们在环境保护、提高土壤肥力和自然界物质循环中起着重大作用。2）危害（1）寄生型的放线菌可引起人、动物和植物的许多疾病，eg.肺部感染、皮肤病、脑膜炎（2）具有特殊的土腥味（土霉素的味道），主要由放线菌产生的土腥味素所引起的。可使水、食品变味，也能破环棉毛织品、纸张等。9 什么是蓝细菌？蓝细菌与人类的关系。蓝细菌也称蓝藻或蓝绿藻（blue-green algae），是一类进化历史悠久、革兰氏染色阴性、无鞭毛、含叶绿素a（但不形成叶绿体）、能进行产氧性光合作用的大型原核生物。蓝细菌与人类的关系（1）重大的经济价值 具有固氮能力，是良好的绿肥。Eg.满江红鱼腥蓝细菌（Anabaena azollae） 食用种类。Eg.发菜念珠蓝细菌（Nostoc flagelliforme） 普通木耳念珠蓝细菌（N.commune or 葛仙米、地耳） 盘状螺旋蓝细菌（Spirulina platensis） 最大螺旋蓝细菌（S.maxima）（2）危害 海水“赤潮”和湖泊“水华”的元凶，给渔业和养殖业带来严重危害。 少数种类可产生诱发人类肝癌的毒素，Eg.微囊蓝细菌属。10 古细菌、真细菌和真核生物的主要差异。11 名词解释：肽聚糖：肽聚糖分子是由肽和聚糖两部分组成的，其中的肽是有四肽尾和肽桥两种，聚糖是由N-乙酰葡萄糖胺和N-乙酰胞壁酸相互间隔连接我而成，呈长链骨架状。脂多糖：是位于革蓝氏阴性菌细胞壁最外层的一层较厚的类脂多糖物质，由类脂A、核心多糖和O-特异侧链3部分组成。PHB：聚-羟丁酸伴胞晶体：少数芽孢杆菌，例如苏云金芽孢杆菌(Bacillus thuringiensis)在其形成芽孢的同时，会在芽孢旁形成一颗菱形或双锥形的碱溶性蛋白晶体内毒素，称为伴孢晶体芽孢：某些细菌在其生长发育后期，在细胞内形成一个圆形或椭圆形、厚壁、含水量极低、抗逆性极强的休眠体鞭毛：某些细菌细胞表面着生的一至数十条长丝状、螺旋形的附属物，具有推动细菌运动功能，为细菌的“运动器官”。糖被（包括荚膜/微荚膜/黏液层/菌胶团）：被于某些细菌细胞壁外的一层厚度不定的胶状物质。菌毛：菌体表的纤细、中空、短直、数量较多的蛋白质类附属物，具有使菌体附着于物体表面的功能。性毛：构造和成分与菌毛相同，但比菌毛长，数量仅一至少数几根。质粒：细胞核外DNA质粒，染色体外存在的一种能自我复制的小环状DNA分子核质体：是指原核生物所特有的无核膜结构，无固定形态的原始细胞核。菌落：菌落是指在固体培养基上（内）以母细胞为中心的一堆肉眼可见的，有一定形态、构造等特征的子细胞集团。菌苔（bacterial lawn）：如果把大量分散的纯种细胞密集地接种在固体培养基的较大面积上，结果长出的大量“菌落”已互相连成一片，这就是菌苔。异形胞：在于丝状生长种类中形大、壁厚、专司固氮功能的细胞。生命三域学说：Car lWoese et al根据16S rDNA序列的分析提出自然界的生命分为三域：古细菌、真细菌和真核生物。支原体：称类菌质体，是一类无细胞壁、介于独立生活和细胞内寄生生活的最小型原核生物。多数为致病菌。立克次氏体：大小介于通常的细菌与病毒之间，在许多方面类似细菌，专性活细胞内寄生的原核微生物。衣原体：于立克次氏体与病毒之间，能通过细菌滤器，专性活细胞内寄生的一类原核微生物。第三章 真核微生物1. 真核微生物与原核微生物的主要区别。原核微生物是指一大类细胞微小、细胞核无核膜包裹的（只有称作核区的裸露DNA）的原始单细胞生物。它们与真核微生物的主要区别有：a. 基因组由无核膜包裹的双链DNA组成；b. 缺乏由单位膜分割、包围的细胞器；c. 核糖体为70s型。（P39)2. 真核微生物的主要种类及其特点。 微生物中的真菌、显微藻类和原生动物以及地衣等是属于真核生物。其特点为细胞核有核膜包裹，染色质由DNA和组蛋白构成，细胞以有丝分裂或减数分裂方式繁殖，细胞内有多种功能专一的细胞器的分化。细胞膜、细胞质、细胞核和细胞器为各种真核细胞所共有，而细胞壁则仅为真菌和藻类所有；此外，在许多种类的细胞（包括性细胞）外还生长有与原核生物截然不同的“9+2型”结构的运动细胞器鞭毛或纤毛。（P77）3. 酵母菌的大小与细胞结构特点。 酵母菌细胞的形态通常有球形、卵圆形、圆柱、梨形、腊肠形、椭圆形、柠檬形或藕节形等。其细胞直径一般是细菌的10倍左右。酵母菌无鞭毛，不能游动。 5个特点：（1）个体一般以单细胞状态存在（2）多数营出芽繁殖（3）能发酵糖类产能（4）细胞壁常含甘露聚糖（5）常生活在含糖量较高、酸度较大的水生环境中4. 酵母菌的分布及与人类的关系。1) 多分布在含糖的偏酸性环境，也称为“糖菌”，如水果、蔬菜、叶子、树皮等处，及葡萄园和果园土壤中等。有的酵母菌可利用烃类物质，如：假丝酵母、毕赤式酵母是正烷烃发酵生产二羧酸的高产微生物。为石油化工开发出许多崭新的工艺过程和生产出许多用化学合成所不能生产的新产品。2) 重要的微生物资源l 酵母菌是人类的第一种“家养微生物”l 酿造工业：酒类的生产、果汁发酵l 食品工业：面包、馒头的制作l 医药工业：核苷酸、CoA、细胞色素C、凝血质和维生素等生化药物和试剂l 饲料工业：单细胞蛋白“人造肉”l 化学工业：有机酸、酒精、脂肪酸和甘油等3) 重要的科研模式微生物 啤酒酵母第一个完成全基因组序列测定的真核生物（1996）表达外源蛋白功能的优良“工程菌”真核微生物4) 有些酵母菌具有危害性 有些酵母菌能引起皮肤、呼吸道、消化道、泌尿生殖道疾病。5. 霉菌的细胞结构及特点（？）。霉菌是一些丝状真菌的一个统称，意即“会引起物品霉变的真菌”，通常指那些菌丝体较发达又不产生大型肉质子实体结构的真菌。霉菌营养体的基本单位是菌丝。霉菌菌丝细胞和酵母一样是真核细胞，都由细胞壁、细胞膜、细胞质、细胞核、线粒体、核糖体及内含物、液泡组成。6. 霉菌的分布及与人类的关系。霉菌在自然界分布极广,它同人类的生产、生活关系密切，是人类实践活动中最早认识和利用的一类微生物。主要体现在下列方面：a. 有用物品的生产，如风味食品、有机酸、维生素、杀虫农药等； b. 基础理论研究中良好的试验材料：粗糙脉孢菌和构巢曲霉在微生物遗传学研究中的应用等； c. 食物、工农业制品的霉变：霉菌可使食品、纺织品、皮革、木材、纸张、光学仪器、电工器材和照相材料等发霉； d. 引起动植物疾病：霉菌是植物最主要的病原菌，引起各种植物的传染性病害，易引起动物和人体传染病，另有少部分霉菌可产生毒性很强的真菌毒素；e. 腐生型霉菌在自然界物质转化中也有十分重要的作用.7. 霉菌的繁殖方式及其主要类型。霉菌的繁殖方式：无性孢子、有性孢子、菌丝断片.主要类型：毛霉属、根霉属、红曲霉属、曲霉属、青霉属8. 名词解释：酵母菌的芽殖与假菌丝:芽殖是酵母菌主要的无性繁殖方式，成熟细胞长出一个小芽，母细胞的细胞核分裂成两个子核，一个随母细胞的细胞质进入芽体内，当芽体接近母细胞大小时，自母细胞脱落成为新个体，如此继续出芽。成熟的母细胞在其形成芽体的部位长出芽细胞，芽细胞脱离母体，成为新的个体细胞。如果不脱离母细胞，又长出新芽，子细胞就和母细胞连接在一起，形成藕节状或竹节状的细胞串，称为假菌丝。菌丝体:由许多菌丝相互交织而成的一个菌丝集团称菌丝体子实体:是由大量气生菌丝体特化而成，子实体是指在里面或上面可产生孢子的、有一定形状的任何构造。有隔菌丝：菌丝中有隔膜，被隔膜隔开的一段菌丝就是一个细胞，菌丝体由很多个细胞组成，每个细胞内有1个或多个细胞核。在隔膜上有1至多个小孔，使细胞之间的细胞质和营养物质可以相互沟通，而且每个细胞的功能也都相同。无隔菌丝：菌丝中无隔膜，整团菌丝体就是一个单细胞，其中含有多个细胞核。这是低等真菌（即鞭毛菌亚门和接合菌亚门中的霉菌）所具有的菌丝类型。假根：根霉属霉菌的菌丝与营养基质接触处分化出的根状结构，有固着和吸收养料的功能。吸器：由专性寄生霉菌如锈菌、霜霉菌和白粉菌等产生的菌丝变态，它们是从菌丝上产生出来的旁枝，侵入细胞内分化成根状、指状、球状和佛手状等，用以吸收寄主细胞内的养料。菌核：大量菌丝集聚成的紧密组织，是一种休眠体，可抵抗不良的环境条件。其外层组织坚硬，颜色较深；内层疏松，大多呈白色。如药用的茯苓、麦角都是菌核。菌索:一般由伞菌等产生，为白色根状菌丝组织，功能为促进菌体蔓延和抵御不良环境。第四章 病毒与亚病毒1. 病毒的定义与特点定义：病毒（virus)是一类由核酸和蛋白质等少数几种成分组成的超显微“非细胞生物”，其本质是一种只含DNA和RNA的遗传因子。特点：1）不具有细胞结构，具有一般化学大分子的特征。2）一种病毒的毒粒内只含有一种核酸，DNA或者RNA。3）大部分病毒没有酶或酶系极不完全，不含催化能量代谢的酶，不能进行独立的代谢作用。4）严格的活细胞内寄生。5）个体微小，在电子显微镜下才能看见。6）对大多数抗生素不敏感，对干扰素敏感。7）在离体条件下，能以无生命的生物大分子状态存在，并可长期保持其侵染活力。8）有些病毒的核酸还能整合到宿主的基因组中，并诱发潜伏性感染。2. 病毒壳体结构有哪几种对称形式? 毒粒的主要结构类型有哪些?病毒壳体结构对称形式：螺旋对称、二十面体对称、复合对称毒粒的形状：球形颗粒(或称拟球形颗粒)、杆状颗粒、复杂形状颗粒（如蝌蚪状，卵形）3. 病毒核酸有哪些类型和结构特征?是DNA还是RNA；是单链（ss，single strand）结构还是双链（ds，double strand）结构；呈线状还是环状；是闭环还是缺口环；基因组是单分子、双分子、三分子还是多分子。核酸的碱基（b，base）或碱基对（base pair，bp）数，以及核苷酸序列等。4. 亚病毒有哪几类? 各自有何特点?包括类病毒、拟病毒和朊病毒 3 类。类病毒是一类只含RNA一种成分、专性寄生在活细胞内的分子病原体。目前只在植物体中发现，所含核酸为裸露的环状ssRNA，其二级结构象一段末端封闭的短dsRNA分子。拟病毒是指一类包裹在真病毒粒中的有缺陷的类病毒。拟病毒极其微小，一般仅由裸露的RNA（300400个核苷酸）或DNA所组成。被拟病毒“寄生”的真病毒又称辅助病毒（helper virus），拟病毒则成了它的“卫星”。拟病毒的复制必须依赖辅助病毒的协助，同时，拟病毒也可干扰辅助病毒的复制和减轻其对宿主的病害，这可用于生物防治中。朊病毒是一类不含核酸的传染性蛋白质分子，因能引起宿主体内现成同类蛋白质分子发生与其相似构象变化，从而可使宿主致病。5. 名词解释：包涵体：病毒粒大量聚集并使宿主细胞发生病变时，就形成了具有一定形态、构造并能用光镜加以观察和识别的特殊“群体”，称之为包涵体噬菌斑：噬菌体侵染细菌细胞，导致寄主细胞溶解死亡，因而在琼脂培养基表面形成的空斑。囊膜：有些较复杂的病毒其核衣壳外还被一层含蛋白质或糖蛋白的类脂双层膜覆盖着，这层膜称为囊膜溶源性：温和噬菌体侵入相应宿主细胞后，由于前者的基因组整合到后者的基因组上，并随后者的复制而进行同步复制，因此，这种温和噬菌体的侵入并不引起宿主细胞裂解，此即称溶源性或溶源现象。类病毒：类病毒是一类只含RNA一种成分、专性寄生在活细胞内的分子病原体。拟病毒：拟病毒是指一类包裹在真病毒粒中的有缺陷的类病毒。朊病毒：朊病毒是一类不含核酸的传染性蛋白质分子，因能引起宿主体内现成同类蛋白质分子发生与其相似构象变化，从而可使宿主致病。第五章 微生物的营养和培养基1. 微生物有哪些营养要求？微生物的六类营养要素：碳、氢、氧、氮、硫、磷碳源、氮源、能源、生长因子、无机盐和水2. 根据能源、碳源及电子供体性质的不同，可将微生物分为哪几种营养类型？3. 选用和设计培养基的基本原则和方法。4个原则：目的明确、营养协调、理化适宜和经济节约4个方法：生态模拟、查阅文献、精心设计和试验比较4. 营养物质进入细胞的方式有哪些？各有何特点？（1）单纯扩散（简单扩散，simple diffusion）特点：1.不消耗能量，物质扩散的动力来自参与扩散的物质在膜内外的浓度差；2.扩散是非特异性的，不需载体蛋白协助；3.扩散过程中，物质不与膜上各类分子发生反应，自身分子结构也不发生变化；4.物质跨膜扩散的能力和速率与该物质的性质有关，分子量小、脂溶性、极性小的物质易通过扩散进出细胞。（2）促进扩散（facilitated diffusion） 特点：1.不消耗能量，物质扩散的动力来自参与扩散的物质在膜内外的浓度差；2.物质运送必须借助存在于细胞膜上的底物特异载体蛋白的协助；3.载体蛋白对被运送的物质具有高度专一性。（3）主动运送（active transport）特点：1.物质运送必须借助存在于细胞膜上的底物特异载体蛋白的协助；2.须消耗能量，逆浓度梯度运送物质。（4）.膜泡运输胞吞作用固体营养物胞饮作用液体5. 什么是“未培养微生物（uncultivable microorganisms）”，谈谈你对自然界未培养微生物的认识和看法。未培养微生物是指迄今所采用的微生物纯培养分离、培养方法还未获得纯培养的微生物。未培养微生物广泛存在于各种自然环境中，特别是各种极端环境中，即其生态系统、 物 种、遗传3个水平上都表现出极其丰富的多样性。未培养微生物资源如同可纯培养微生物资源类似，主要存在形式与应用前景有： 基因，尤其是编码功能蛋白、酶 ( 如T a q 酶等高温稳定酶)的基因； 代谢产物，如具有生物活性的次生代谢产物，尤其是各类先导化合物； 特殊代谢途径，如合成或分解、利用某些特殊化合物的新代谢途径， 用于生物降解等； 新的代谢调控机理，如用于筛选或构建高产或高活性菌； 具有不同生态功能的微生物活细胞等，如生物膜用于污水处理，污染或破坏的微生物 生态系统的恢复； 人工构建的、 可用于科研与生产的细胞。 由于未培养微生物无论是其物种类群，还是新陈代谢途径、生理生化反应、产物等都存在着丰富的新颖性和多样性，因而比以往的可培养微生物具有更为丰富和多样化的可供人类开发利用的生物资源。同时，基因组学、蛋白质组学的理论、方法与技术的发展，尤其是环境基因组学的发展，必将在未培养微生物资源的开发利用中发挥越来越重要的作用。 6. 名词解释：原养型，营养缺陷型：某些菌株发生突变(自然突变或人工诱变)后，失去合成某种(或某些)对该菌株生长必不可少的物质(通常是生长因子如氨基酸、维生素)的能力，必须从外界环境获得该物质才能生长繁殖，这种突变型菌株称为营养缺陷型（auxotroph）；相应的野生型菌株称为原养型（prototroph）。培养基：是指由人工配制的、适合微生物生长繁殖或产生代谢产物的营养基质。任何培养基都应具备微生物所需要的六大营养要素， 碳源、氮源、无机盐、能源、生长因子、水。天然培养基：指一些利用动、植物或微生物体或其提取物制成的培养基，这是一类营养成分既复杂又丰富、难以说出其确切化学组成的培养基。它的优点：营养丰富、种类多样、配制方便、价格低廉。缺点：成分不清楚、不稳定，不适宜做精细的科学实验。天然培养基只适合于一般实验室中的菌种培养、发酵工业中生产菌种的培养和某些发酵产物的生产等。合成培养基：又称组合培养基或综合培养基（synthetic media），是一类按微生物的营养要求精确设计后用多种高纯化学试剂配制成的培养基。它的优点：成分精确、重演性高。缺点：价格较贵、配制较烦，且微生物生长比较一般。组合培养基仅适用于营养、代谢、生理、生化、遗传、育种、菌种鉴定或生物测定等对定量要求较高的研究工作中。基础培养基：在一定条件下含有某类微生物生长繁殖所需的基本营养物质的培养基，也称为基本培养基。选择培养基：一类根据某微生物的特殊营养要求或其对某化学、物理因素的抗性而设计的培养基，具有使混合菌样中的劣势菌变成优势菌的功能，广泛用于菌种筛选等领域。简单扩散：又称单纯扩散或被动运送，指疏水性双分子层细胞膜（包括孔蛋白在内）在无载体蛋白的参与下，单纯依靠物理扩散方式让许多小分子、非电离分子尤其是亲水性分子被动通过的一种物质运送方式。促进扩散：指溶质在运送过程中，必须借助存在于细胞膜上的底物特异载体蛋白（carrier protein）的协助，但不消耗能量的一类扩散性运送方式。主动运输：指一类须提供能量（包括ATP、质子动势或“离子泵”等）并通过细胞膜上特异性载体蛋白构象的变化，而使膜外环境中低浓度的溶质运入膜内的一种运送方式。属于逆浓度梯度运送营养物的方式。膜泡运输：是一种主要存在于原生动物中的一种营养物质的运输方式。分为：胞吞作用和胞饮作用，分别对于固体营养物和液体。第六章 微生物的代谢1. 与高等动、植物相比，微生物代谢的多样性表现在哪些方面？微生物代谢类型多种多样。异样微生物再有氧或无氧的条件下，以有机物为生物氧化基质，氧和其他无机物为最终电子受体，通过有氧呼吸或有氧呼吸产生能量和合成细胞的前体物质。有些异养微生物在无氧的条件下以有机物为生物氧化基质和最终氢受体，产生少量能量和乳酸、乙醇、乙酸、甲酸、丁酸等发酵产物。自养微生物通过光合作用和华能合成作用，获得能量并通过同化二氧化碳和其他无机盐合成细胞物质。2. 自养微生物和异养微生物生物氧化的主要类型。自养微生物：氨的氧化、硫的氧化、铁的氧化、氢的氧化；异养微生物：发酵、呼吸作用3. 什么是次级代谢产物？次级代谢和初级代谢之间有何联系？次级代谢产物是指微生物生长到一定阶段才产生的化学结构十分复杂、对该生物无明显生理功能，或并非是微生物生长和繁殖所必需的物质，如抗生素、毒素、激素、色素等。次级代谢与初级代谢关系密切，初级代谢的关键性中间产物往往是次级代谢的前体，比如糖降解过程中的乙酰CoA是合成四环素、红霉素的前体；次级代谢一般在菌体对数生长后期或稳定期间进行，但会受到环境条件的影响；某些催化次级代谢的酶的专一性不高；次级代谢产物的合成，因菌株不同而异，但与分类地位无关；质粒与次级代谢的关系密切，控制着多种抗生素的合成。4. 名词解释：分解代谢又称异化作用，是指复杂的有机物分子通过分解代谢酶系的催化产生简单分子、能量（一般以腺苷三磷酸即ATP形式存在）和还原力（reducing power，或称还原当量，一般用H来表示）的作用。合成代谢又称同化作用，是指在合成酶系的催化下，由简单分子、 ATP形式的能量和还原力一起，共同合成复杂的生物大分子的过程。初级代谢：微生物从外界吸收各种营养物质，通过分解代谢和合成代谢，生成维持生命活动（必须）的物质和能量的过程。次级代谢：微生物在一定的生长时期，以初级代谢产物为前体，合成一些对微生物生命活动无明确功能的物质的过程。第七章 微生物的生长及其控制1. 什么是细菌的生长曲线？它可分为几期？各有何特点？定量描述液体培养基中微生物群体生长规律的实验曲线，称为生长曲线（growth curve）。在微生物学中提到的“生长”，均指群体生长。细菌接种到定量的液体培养基中，定时取样测定细胞的数量。以培养时间为横坐标，以菌数（一般用菌数的对数）为纵坐标作图，得到的一条反映细菌在整个培养期间菌数变化规律的曲线。分为延滞期、指数期、稳定期和衰亡期等4个时期。延滞期：分裂迟缓、代谢活跃快速生长期：生长速度最快，酶系活跃，代谢旺盛，细胞进行平衡生长稳定期：新繁殖的细胞数与衰亡的细胞数相等，或正生长与负生长相等的动态平衡，内含物开始生成，芽孢开始生成衰亡期：细胞形态发生多形化，有的发生自溶，芽孢释放，或释放有益的次生代谢产物2. 缩短延滞期的常用方法有哪些？（1）通过遗传学方法改变种的遗传特性使延滞期缩短；（2）利用对数生长期的细胞作为种子；（3）尽量使接种前后所使用的培养基组成不要相差太大；（4）适当扩大接种量；3. 稳定期为何会到来？它对生产实践有何指导意义？原因： 营养物尤其是生长限制因子的耗尽； 营养物的比例失调，例如CN比值不合适等； 酸、醇、毒素或H2O2等有害代谢产物的累积； pH、氧化还原势等理化条件越来越不适宜等。指导意义： 以生产菌体或与菌体生长相平行的代谢产物（SCP、乳酸等）为目的的某些发酵生产来说，稳定期是产物的最佳收获期； 对维生素、碱基、氨基酸等物质进行生物测定（bioassay）来说，稳定期是最佳测定时期； 通过对稳定期到来原因的研究，还促进了连续培养原理的提出和工艺、技术的创建。可延长稳定生长期，以获得更多的菌体物质或积累更多的代谢产物。4. 什么是高密度培养？如何保证好氧菌的高密度培养？微生物的高密度培养也称高密度发酵，一般是指微生物在液体培养中细胞群体密度超过常规培养10倍以上时的生长状态或培养技术。提高好氧菌和兼性厌氧菌培养时的溶氧量是高密度培养的重要手段之一。5. 影响微生物生长的环境因素主要有哪些？营养物质（碳源、氮源、能源、生长因子、无机盐）；水；温度；pH; 氧；水活度6. 利用高压蒸汽对培养基灭菌时，常易带来哪些不利影响？如何避免？不利影响：高温，尤其是长时间的高温除对培养基中的淀粉成分有促进糊化和水解等少数有利影响外，一般对培养基成分产生很多不利的影响。 产生褐变的机制：由氨基化合物（氨基酸、肽、蛋白质）与羰基化合物（糖类）间发生复杂的梅拉特反应（maillard reaction）所引起，它在导致培养基褐变的同时，还降低了有关营养物成分，应尽量设法避免。防止方法：（1）采用特殊加热灭菌法 对易破坏的含糖培养基进行灭菌时，应先将糖液与其他成分分别灭菌后再合并；对含Ca2+或Fe3+的培养基与磷酸盐先作分别灭菌，再混合，不易形成磷酸盐沉淀；对含有在高温下易破坏成分的培养基（如含糖组合培养基）可进行低压灭菌（在112即0.57kgcm2或8磅英寸2下灭菌15分钟）或间歇灭菌；在大规模发酵工业中，可采用连续加压灭菌法进行培养基的灭菌等。（2）过滤除菌法对培养液中某些不耐热的成分可采用过滤除菌法“灭菌”。（3）其他方法加入0.01EDTA（乙二胺四乙酸）或0.01NTA（氮川三乙酸）等螯合剂到培养基中，可防止金属离子发生沉淀；用气体灭菌剂如氧化乙烯（环氧乙烷）等对个别成分进行灭菌处理，在混入以灭过菌的其它培养基成分中。7. 试举例说明日常生活中采用的防腐、消毒和灭菌的方法及原理。防腐：在食品中加入防腐剂，能杀死微生物或抑制其生长，但对人及动物的体表组织无毒性或毒性低消毒：对啤酒、牛奶、果汁和酱油等进行消毒处理的巴氏消毒法，6085处理15s30min低温湿热消毒法，可杀灭物料中无芽孢的病原菌（如牛奶中的结核杆菌或沙门氏菌），而又不影响它们的风味，但不能杀灭引起Q热的病原体灭菌：将厨房用餐具放在紫外灯下灭菌处理，紫外线能使DNA分子中相邻的嘧啶形成嘧啶二聚体，抑制DNA复制与转录等功能，杀死微生物8. 细菌耐药性的机制有哪些？如何避免细菌产生耐药性？抗性菌株特点：（1）细胞质膜透性改变，使抗生素不进入细胞或进入细胞后被细胞主动排出；（2）药物作用靶改变；（3）合成了修饰抗生素的酶；（4）抗性菌株发生遗传变异，导致合成新的多聚体，以取代或部分取代原来的多聚体；避免出现细菌的耐药性的措施：（1）第一次使用的药物剂量要足；（2）避免在一个时期或长期多次使用同种抗生素；（3）不同的抗生素(或与其他药物)混合使用；（4）对现有抗生素进行改造；（5）筛选新的更有效的抗生素；9. 名词解释：微生物的生长和繁殖：微生物生长是细胞物质有规律地、不可逆地增加，导致细胞体积扩大的生物学过程。微生物的繁殖是微生物生长到一定阶段，由于细胞结构的复制与重建并通过特定方式产生新的生命个体，即引起生命个体数量增加的生物学过程。生长是一个逐步发生的量变过程，繁殖是一个产生新的生命个体的质变过程。同步生长：通过同步培养技术使群体中不同步的细胞转变成能同时进行生长或分裂的群体细胞。这种通过同步培养的手段而使细胞群体中各个体处于分裂步调一致的生长状态，称为同步生长。分批培养和连续培养：将微生物置于一定容积的培养基中，经过培养生长，最后一次收获，培养基一次加入，不予补充，不再更换，这种培养方法称为分批培养。连续培养又称开放培养，在微生物的整个培养期间，通过一定的方式使微生物能以恒定的比生长速率生长并能持续生长下去的一种培养方法。培养过程中不断的补充营养物质和以同样的速率移出培养物，是实现微生物连续培养的基本原则。恒浊器：是一种根据培养器内微生物的生长密度，并借光电控制系统来控制培养液流速，以取得菌体密度高、生长速度恒定的微生物细胞的连续培养器。恒化器：是一种设法使培养液流速保持不变，并使微生物始终在低于其最高生长速率条件下进行生长繁殖的一种连续培养装置。它通过控制某一种营养物的浓度，使其始终成为生长限制因子的条件下达到的，因而可称为外控制式的连续培养装置。消毒：杀死或灭活病原微生物（营养体细胞）灭菌：杀死包括芽孢在内的所有微生物杀菌：灭菌的一种，菌体虽死，但形体尚存溶菌：灭菌的一种，菌体杀死后，其细胞发生溶化、消失的现象防腐：利用某种理化因素完全抑制霉腐微生物的生长繁殖，即通过制菌作用防止食品、生物制品等对象发生霉腐的措施。化疗：即化学治疗，指利用具有高度选择毒力（selective toxicity ），即对病原菌具有高度毒力而对宿主基本无毒的化学物质来抑制宿主体内病原微生物的生长繁殖，借以达到治疗该宿主传染病的一种措施。抑制：生长停止，但不一定死亡死亡：生长能力不可逆丧失第八章 微生物的遗传1、 比较细菌、真核生物、古生菌基因组的主要差异。细菌的基因组：遗传信息连续，功能相关的结构基因组成操纵子结构，结构基因的单