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1、微生物复习思考题 绪论 1. 什么是微生物？它包括哪些类群？** 2. 微生物有哪五大共性？其中最基本的是哪一个？** 3. 简述微生物学发展史上5个时期的特点和代表人物。** 4. 什么是微生物学？学习微生物学的任务是什么？* 5. 试讨论微生物学的主要分支学科。* 6. 试述微生物与当代人类实践的重要关系。* 7. 人类迟至19世纪才真正认识微生物，其中主要克服了哪些重大障碍？ ** 8. 微生物对生命科学基础理论的研究有何重大贡献？为什么能发挥这种作用？ **1、微生物：一切肉眼看不见或看不清的微小生物的总称 类群：原核类：细菌，放线菌，蓝细菌，支原体，立
2、克次氏体，衣原体 真核类：真菌，原生动物，显微藻类 非细胞类：病毒，亚病毒 **2.五大共性： 体积小，面积大 吸收多，转化快 生长旺，繁殖快 适应强，易变异 分布广，种类多 最基本：体积小，面积大 **3.5个时期特点和代表人物 1、史前期(约8000年前-1676)，各国劳动人民，①未见细菌等微生物的个体;②凭实践经验利用微生物的有益活动(如酿酒、发面、制酱、娘醋、沤肥、轮作、治病等) 2、初创期(1676-1861年)，列文虎克，①自制单式显微镜，观察到细菌等微生物的个体;②出于个人爱好对一些微生物进
3、行形态描述;’ 3、奠基期(1861-1897年)，巴斯德， ①微生物学开始建立;②创立了一整套独特的微生物学基本研究方法;③开始运用“实践--理论--实践”的思想方法开展研究;④建立了许多应用性分支学科;⑤进入寻找人类动物病原菌的黄金时期; 4、发展期(1897-1953年)，e.buchner，①对无细胞酵母菌“酒化酶”进行生化研究;②发现微生物的代谢统一性;③普通微生物学开始形成;④开展广泛寻找微生物的有益代谢产物;⑤青霉素的发现推动了微生物工业化培养技术的猛进; 5、成熟期(1953-至今)j.watson和f.crick，①广泛运用分子生物学理论和现代研究方法，深刻
4、揭示微生物的各种生命活动规律;②以基因工程为主导，把传统的工业发酵提高到发酵工程新水平;③大量理论性、交叉性、应用性和实验性分支学科飞速发展;④微生物学的基础理论和独特实验技术推动了生命科学各领域飞速发展;⑤微生物基因组的研究促进了生物信息学时代的到来。 *4.微生物学：一门在分子，细胞，群体水平上研究微生物形态构造、生理代谢、遗传变异、生态分布、分类进化等生命活动基本规律，并将其应用于工业发酵，医药卫生，生物工程，环境保护等实践领域的科学 根本任务：发掘，利用，改善，保护有益微生物，控制，消灭，改造有害微生物，为人类社会的进步服务 *5.普通微生物学：分类学，生理学，遗传学，生
5、态学，分子微生物学 应用微生物学 *6.医疗保健：狂犬病，霍乱等 工业生产：生物工程学，历史有食物的罐藏以防酶腐，酿造技术的革新改造，建立纯种厌氧发酵，液体深层通气培养技术，代谢调控发酵技术 农业生产 环境保护 生命科学基础研究 **7.克服障碍 人类对微生物缺乏认识的主要原因是微生物个体过于微小、群体外貌不显、种间杂居混生以及形态与其作用后果之间很难被认识等. 因为这4个障碍的存在,使得微生物迟迟得不到认识.克服这些障碍是伴随着 显微镜的发明,灭菌技术的使用,纯种分离和培养技术的建立等 8、 对生命科学基础理论研究有重大贡献 五大共性加上培养条件简便，“模式生物
6、 糖酵解机制的认识，基因与酶的关系，突变本质阐明，核酸是一切生物遗传变异的物质基础，操纵子学说提出，揭示遗传密码，开创基因工程，PCR的建立 微生物形态，构造和功能 1. 细菌的基本形态有哪几类？还有哪些特殊形态？** 2. 什么是菌落？试讨论细菌的细胞形态与菌落形态间的相关性* 3. 试图示G+和G-细菌细胞壁的主要构造，并简要说明其异同** 4. 试图示肽聚糖的模式构造** 5. 什么是缺壁细菌？试列表比较4类缺壁细菌的形成、特点和实际应用*。 6. 试述革兰氏染色法的机制并说明此法的重要性。 7. 什么是荚膜?其化学组成是什么？有何生理功能？* 8. 何谓“拴菌
7、试验”？它何以能证明鞭毛的运动机制？ 9. 试比较鞭毛，菌毛与性菌毛的异同。** 10. 试述芽孢的构造及研究芽孢的理论及实际意义。** 11. 如何解释芽孢的耐热机制？* 1、 细菌的基本形态有哪几类？还有哪些特殊形态？** 球菌，杆菌，螺旋状三大类 弧菌，螺菌，螺旋体，丝状 2、 什么是菌落？试讨论细菌的细胞形态与菌落形态间的相关性* 菌落：在固体培养基上，肉眼可见的，有一定形态的子细胞集团。 菌苔：多个纯种菌落连成一片即形成菌苔。 3、 试图示G+和G-细菌细胞壁的主要构造，并简要说明其异同** 种类 革兰氏阳性 革兰氏阴性 革兰氏染色 紫色 红色
8、 细胞壁 主要由肽聚糖 含丰富壁磷壁酸 膜磷壁酸 外膜为各种外膜蛋白 脂多糖 磷脂组成 内壁为 肽聚糖网状分子形成的薄膜 周质空间 质膜与细胞壁的空隙 质膜与外膜的空隙 4、 试图示肽聚糖的模式构造** 由若干肽聚糖单体组成 骨架链由两种糖衍生物交替连接形成 1. 乙酰葡糖胺 N-乙酰胞壁酸 肽聚糖单体由3部分组成 2. 双糖单位 3. 肽尾 4. 肽桥 短肽链直接相连或通过肽桥相连 5、 什么是缺壁细菌？试列表比较4类缺壁细菌的形成、特点和实际应用*。 L-型细菌：天然变异 原生质体或球状体 支原体 热原体属 (古生菌 )
9、6、 试述革兰氏染色法的机制并说明此法的重要性。 结晶紫初染 1min。 碘液媒染 1min，水洗，吸干。 95%乙醇脱色 30sec。 沙黄复染 1min，水洗，风干。 证明了G+和G-细菌主要由细胞壁化学成分的差异引起物理特性的不同 7、荚膜： 糖被是包被于某些细菌细胞壁外的一层厚度不均的透明胶状物质。 按其有无固定层次，层次厚薄又分为荚膜，微荚膜，黏液层，菌胶团 包裹在单个细胞：1.在壁上有固定层次 层次厚：荚膜 层次薄：微荚膜 2.松散，未固定在壁上：黏液层 包裹在细胞群上：菌胶团 成分一般是多糖，少数是蛋白质或多肽
10、也有多糖与多肽复合型 功能：抵御宿主防御(细胞吞噬) • 抵抗外界恶劣环境(干燥) • 表面附着作用 • 免受病毒侵染和细菌掠食 • 保护细胞免受化学物质伤害(去污剂) • 运动性增强 • 抵抗渗透压迫 8、拴菌实验：把单毛菌鞭毛的游离端用相应抗体牢牢“拴”在载玻片上，然后在光学显微镜下观察细胞的行为 该菌是在载玻片上不断打转（而非伸缩挥动），从而肯定了“旋转论”是正确的 9、鞭毛，菌毛，性菌毛 鞭毛 菌毛 性菌毛 长在细菌表面波曲的蛋白质附属物 纤细，短直，数量较多的蛋白质类附属物 =菌毛 一至数十条 250-300条 一至数根 运动功能 调
11、节细菌吸附性 见于G-细菌的雄性细菌，具向雌性细菌传递遗传物质的作用 基体，鞭毛钩，鞭毛丝 鞭毛钩：联结鞭毛丝和基体 无基体，直接着生于物体表面上 =菌毛 自组装 顶部延伸 螺旋桨一样旋转（拴菌实验） 10、 试述芽孢的构造及研究芽孢的理论及实际意义。 芽孢：某些细菌生长后期，在细胞内形成的一个椭圆形或圆形，厚壁，含水量低，抗逆性强的休眠结构 主要是G+细菌的两个属产生 产芽孢细菌 芽孢囊：产芽孢菌的营养细胞外壳 芽孢 ：胞外壁：主要含脂蛋白 芽孢衣：疏水性角蛋白
12、 皮层 ：含芽孢肽聚糖及DPA-Ca，体积大，渗透压高，含水量大 核心 ：芽孢壁 ：含肽聚糖，可发展为新的壁 芽孢质膜 ：含磷脂，蛋白质，可发展为新的膜 芽孢质 ：含核糖体，RNA，酶类，DPA-Ca 核区 ：含DNA 研究理论： 渗透调节皮层膨胀学说 耐热性在于芽孢衣对多价阳离子和水分的透性很差和皮层的离子强度很高，皮层产生极高
13、的渗透压充分剥夺芽孢里的水分，使得核心高度失水而皮层充分膨胀，从而赋予芽孢高度耐热性 其他：酸溶性DNA结合蛋白 DNA修复酶 现实意义： 芽孢是细菌分类鉴定的重要形态学指标 利于菌种筛选效率，利于菌种的长久保藏，利于各种消毒，杀菌措施的优劣判断 耐热机制=渗透调节皮层膨胀学说较新 1. 试比较古生菌、细菌和真核生物间的主要差别。 ** · 古生菌含有聚多糖，糖蛋白或脂蛋白质，无肽聚糖； · 古生菌的醇与甘油通过醚键相连；细菌的脂肪酸与甘油通过酯键相连； · 真核生物和细菌中有典型的磷脂；古生菌的细胞质膜为单层，或双层多分支的脂肪链。 · 古生菌细胞含
14、一个染色体，是闭合环状双链 DNA，比细菌染色体小，核小体与 DNA 复制蛋白类似真核生物。 · 古生菌 mRNA 可能为多基因，无 RNA 拼接； · 古生菌启动子类似细菌启动子； · 古生菌具有细菌和真核生物tRNA所没有的修饰碱基； · 古生菌核糖体为 70S，形状多变，与细菌和真核生物都不同； · 延伸因子 EF-2 与真核生物相似 2. 试设计一张表格，比较一下6大类原核生物的主要特性。** 细菌、放线菌、蓝细菌、枝原体、立克次氏体和衣原体 3. 什么是《伯杰氏手册》？试简述此书的沿革和最新版《系统手册》(第二版)的主要脉络。 是一本细菌(包括放线
15、菌)鉴定方面的权威性手册，由美国微生物学会组织的一个委员会主编，世界各国的有关专家共同用英文编写而成，现已修订出版了第八版 第二版：不是根据表型，而是以系统发生（进化）的框架为基础。参照了16s rDNA的序列。 1. 试比较细菌、酵母菌和霉菌细胞壁成分的异同，并讨论它们的原生质体制备方法。* 细菌 酵母菌 霉菌 细胞壁 主要成分为肽聚糖 分G+和G- 三文治状 外层含甘露糖，内层为葡聚糖，中间夹有蛋白质成分，芽痕周围还有几丁质，葡聚糖使细菌适应高机械强度 次生壁形成区由内至外成分有几丁质层，蛋白质层和葡聚糖蛋白网层 形成原生质体 人为条件下，用溶菌酶
16、除去原有细胞壁，或用青霉素抑制新生细胞壁的合成，得到仅有单层膜包裹的圆球状渗透敏感细胞 由蜗牛消化酶水解，制成酵母原生质体 L型细菌：自发突变形成的遗传性稳定的细胞壁缺损菌株 2. 试图示并说明真核微生物“9+2”型鞭毛的构造和生理功能。** 构造：圆管状，具膜结构 分三部分：鞭杆，基体，过渡区 鞭杆：“9+2”型：中心有一对包在中央鞘中相互平行的中央微管，周围有9个微管二联体包绕一圈，整个微管由细胞质膜包裹 基体：“9+0”型：外围是9个三联体，中央没有微管和鞘，微管二联体+动力蛋白臂 通过动力蛋白臂和微管二联体的作用，可使鞭毛弯曲运动 3. 试
17、简介真核细胞所特有的几种细胞器的结构及主要功能* 内质网：由彼此相通的膜结构细管和扁囊 组成的不规则网状结构 粗面内质网：附着有核糖体，合成分泌蛋白 滑面内质网：无核糖体，脂质合成主要部位 功能:蛋白质，磷脂和细胞内一些其他物质的转运以及细胞膜合成的主要场所 高尔基体：由多个相连囊泡组成的膜结构细胞器 功能：参与分泌物质的修饰包装 溶酶体：含分解大分子物质所需的水解酶的膜囊泡状结构 功能：获取营养，宿主防御，清除自身废物 液泡系：由高尔基体，溶酶体，内体和一些相关结构组成的功能单位 蛋白酶体：非溶酶体蛋白降解系统 核糖体：一种RNA 内质网相关核糖体
18、合成膜整合蛋白和分泌蛋白 游离核糖体：合成非膜整合蛋白和非分泌蛋白 线粒体： 分外膜，内膜高度内陷、折叠形成脊，含基粒，ATP合酶，线粒体基质含核糖体，线粒体DNA和磷酸钙颗粒，包含三羧酸循环和脂肪酸β-氧化路径所需要的酶 功能：三羧酸循环、脂肪酸β-氧化路径产生ATP 的场所，细胞的能量工厂 叶绿体：双层膜结构，基质含DNA，核糖体，脂滴和淀粉粒，类囊体为扁平囊状结构，堆积成基粒 4. 试简介菌丝、菌丝体、菌丝球、真酵母、假酵母、芽痕、蒂痕、真菌丝、假菌丝等名词。 菌丝：单条管状细丝，为大多数真菌的结构单位 菌丝体：很多菌丝聚集在一起组成真菌的营养体 菌丝
19、球：在机械搅拌罐中，霉菌或放线菌的菌丝体有时会缠绕在一起，形成紧密的小球 真酵母：具有有性生殖的酵母菌 假酵母：不形成孢子但主要通过出芽生殖来繁殖的称为不完全真菌 芽痕：酵母出芽繁殖时，子细胞与母细胞分离，在子、母细胞壁上都会留下痕迹。在母细胞的细胞壁上出芽并与子细胞分开的位点称出芽痕；子细胞细胞壁上的位点称诞生痕 蒂痕：在芽体又称芽孢子形成时，现在母细胞将要形成芽体的部位通过水解酶的作用使细胞壁变薄，大量的新细胞物质堆积在芽体的起始部位上，待逐步长大后在与母细胞的交界处形成一块由葡聚糖、甘露聚糖和几丁质组成的隔壁 真菌丝：酵母菌芽殖，如果长大的子细胞不与母细胞分离，且其
20、间的横隔面积与细胞直径相当，则可以将这种竹节状的细胞串称作真菌丝 假菌丝：类酵母型真菌进行出芽生殖时，子母细胞不立即分离而以狭小的面积相连 5. 霉菌的营养菌丝和气生菌丝各有何特点？它们分别可分化成哪些特化构造？ 在固体基质上生长时，部分菌丝深入基质吸收养料，称为基质菌丝或营养菌丝 营养菌丝向空中伸展为气生菌丝， 气生菌丝发育到一定阶段，分化为繁殖菌丝，产生孢子。 6. 试列表比较各种真菌孢子的特点。** 名称 孢囊孢子 分生孢子 芽孢子 子囊孢子 担孢子 代表 根霉，毛霉 曲霉，青霉 假丝酵母 红曲 蘑菇，香菇 Shape 近圆形 多样 近
21、圆形 多样 近圆形 数量 多 极多 较多 一般 一般 生 内生 外生 外生 内生 外生 特点 水生型有鞭毛 少数为多细胞 在酵母细胞中出芽形成 长在各种子囊中 长在特有担子中 7. 细菌、放线菌、酵母菌和霉菌四大类微生物的菌落有何不同？* 菌落：在自然基质或人工培养基上由一段 菌丝或一个 ( 或一堆 ) 孢子发展而成的菌丝体的整体 霉菌 放线菌 酵母菌 细菌 较疏松，呈绒毛状、絮状或蜘蛛网状，比放线菌菌落大几倍到几十倍，有霉味 较菌菌落大而厚，一般呈油脂或蜡脂状，表面光滑、湿润、呈乳白色或红色。有些种表面皱缩。 酵母菌菌
22、落往往有“酒香味 8. 什么叫锁状联合？其生理意义如何？试图示其过程。* 形成喙状突起而连合两个细胞的方式不断使双核细胞分裂,从而使菌丝尖端不断向前延伸的一种特有形式 这一过程保证了双核菌丝在进行细胞分裂时，每节（每个细胞）都能含有两个异质（遗传型不同）的核，为进行有性生殖，通过核配形成担子打下基础 1. 病毒粒有哪几种对称形式？每种对称又有几类特殊外形？试各举一例。** 螺旋对称：无包膜：烟草花叶病毒，核心：线性单链RNA 二十面体：无包膜：腺病毒， 核心：线性双链DNA 衣壳：有12个刺突（每个五邻体突出的一根末端带有顶球的蛋白质纤维），12个五邻体，240个
23、六邻体，共252个衣壳粒 复合对称：无包膜：T偶数噬菌体 头部，颈部，尾部（尾鞘，尾管，螺旋状） 头：二十面体，212个衣壳粒，核心为线状双链DNA 颈部：颈环（六角形盘状结构）和颈须（6根，裹住吸附前的尾须） 尾部:尾鞘，尾管，基板，刺突，尾丝 2. 什么是包涵体、空斑、枯斑和噬菌斑？它们各有何实践意义？* 都是病毒的群体形态 包涵体：某些病毒感染寄主后，在寄主细胞内形成的一种光学显微镜下可见的反应积聚物小体 噬菌斑plaque：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肉眼可见的透明小圆斑,菌苔上形成 空斑：在宿主单层细胞培养物上形成 枯
24、斑：病毒在植物叶片上形成的斑块 利于对病毒的分离，纯化，鉴别，计数 3. 试以烟草花叶病毒为代表，图示并简述螺旋对称的杆状病毒的典型构造。* 95%的衣壳蛋白和5%单链RNA • 结构 直径：15 nm 长度：300 nm 核心：线性单链RNA, 6390bp, 5% 。 衣壳:2130 个衣壳粒 158 个氨基酸 4. 试以腺病毒为例，图示并简述二十面体对称的球状病毒的典型构造。* 二十面体, 70-80 nm，12 个顶点， 20个面和 30 条边 核心：线性双链DNA， 36500 bp 衣壳：252个衣壳粒
25、 12个五邻体， 240个六邻体， 12个刺突 5. 试以E. coli T偶数噬菌体为例，图示并简述复合对称病毒的典型构造，并指 出其各部分的特点和功能。* 规则的多面体，具有20个等边三角形和12个顶点，42个壳粒 衣壳粒（capsomer） 12个五邻体 –含五个亚基，位于12个顶点上 30个六邻体 –含六个亚基，构成棱和面 头端：二十面体, 双链DNA 170kbp 颈部：颈环，6条颈须 尾端：由５部分组成：尾鞘->(24x6)、尾管->螺旋状(24x6)；基板，刺突，尾丝 颈须用来裹住吸附前的尾须 尾管是头部核酸注入宿主细胞的必经之路 尾丝能专一的吸附
26、在敏感宿主细胞表面的相应受体上 6. 什么叫烈性噬菌体？简述其裂解性生活史。** 烈性噬菌体：在增殖周期裂解宿主的噬菌体 吸附：宿主表面的特异结构利于病毒吸附 每一种病毒都有特异的受体 可以是蛋白质，脂多糖，磷壁酸等 侵入：T4噬菌体： 吸附机制不同于其他噬菌体，尾管在宿主上形成孔利于DNA注入，空壳留在宿主核外 （15s） 增殖：核酸的复制和蛋白质的生物合成 T4噬菌体：按早期，次早期，晚期基因顺序来转录、翻译、复制 装配：DNA分子的缩合，通过衣壳包裹DNA形成完整的头部，尾丝和尾部的其他部件装配完成，头部尾部相结合，最后装上尾丝 裂解：T4
27、 通过一些蛋白质裂解宿主细胞 • 内溶菌素－攻击细胞壁肽聚糖 • 穿孔素－破坏细胞膜 其他噬菌体 生成能够破坏细胞膜结构的酶 7. 什么是效价？其测定方法有几？** 效价：每毫升病毒悬液的病毒粒子数量或感染单位数量 感染单位数量: 形成噬菌斑(空斑)单位数 双层平板法 或电镜直接计数 8. 试简述测定噬菌体效价的双层平板法。 先底层培养基，再低至45度凝固后，加上层培养基，37度下保温 使所有噬菌斑位于近乎同一平面，因而大小一致，边缘清晰且无重叠现象；又因上层培养基中琼脂较稀，可形成形态较大，特征较明显，以及便于观察，计数的噬菌斑。 9. 什
28、么是一步生长曲线？它可分几期？各期有何特点？** 定量描述烈性噬菌体生长规律的实验曲线 步骤：适量噬菌体和宿主菌混合，短时孵育，去除未吸附噬菌体，高倍稀释，然后定时取样测定效价。每个时间点取2份样品，一份直接测效价，一份将细菌人工裂解后再测，将测得的噬菌斑数量画线 – 分期：潜伏期（隐晦期、胞内累积期）、裂解期、平稳期 潜伏期：隐晦期:复制噬菌体核酸和合成蛋白质衣壳 胞内积累期：细胞内装配噬菌体粒子，电镜可察 裂解期：宿主细胞迅速裂解，溶液中噬菌体粒子急剧增多 平稳期：感染后宿主细胞已全部裂解，溶液中噬菌体粒子效价达最高点的时期 – 裂解量：平均每一细胞释放的噬菌体数量
29、 10. 试解释溶源性、溶源菌、温和噬菌体。* 溶源性（Lysogeny） 1. 噬菌体侵入宿主后其基因组整合到宿主基因组中并随后者的复制而复制，不马上引起宿主细胞裂解的现象。被整合的噬菌体基因组称为前噬菌体。 2. 溶源菌：被温和噬菌体感染的宿主菌 3. 温和噬菌体：具有溶源性的噬菌体 培养基（medium） 人工配制的、满足微生物营养需求的、适合微生物生长繁殖或积累代谢产物的营养基质 生长因子 微生物在生长过程中不能自己合成的，生长繁殖所必须的，需要量较少的，外界加入的有机物 碳源 是微生物生长一类营养物，是含碳化合物。 氮源 作为构成生物体的蛋白
30、质、核酸及其他氮素化合物的材料 碳氮比 指有机物中碳的总含量与氮的总含量的比值 鉴别培养基 在培养基中加入某种试剂或化学药品，使培养后会发生某种变化，从而区别不同类型的微生物。 合成培养基(synthetic medium) 又称为组合培养基，是通过顺序加入准确称量的高纯度化学试剂与蒸馏水配制而成的，其所含的成分（包括微量元素在内）以及他们的量都是确切可知的。合成培养基一般用于实验室中进行的营养、代谢、遗传、鉴定和生物测定等定量要求较高的研究 选择培养基 只允许特定的微生物生长，而同时抑制或阻止其他微生物生长 富集培养基 给一个适合目的微生物生长的环境，使之成为优势菌，但
31、是不阻止杂菌的生长 化能自养 一类不依赖任何有机营养物即可正常生长、繁殖的微生物(或生物)，是属于能氧化某种无机物并利用所产生的化学能还原二氧化碳和生成有机碳化合物 化能异养 化能异养型微生物的能源和碳源都来自于有机物，能源来自有机物的氧化分解，ATP通过氧化磷酸化产生，碳源直接取自于有机碳化合物。它包括自然界绝大多数的细菌，全部的放线菌、真菌和原生动物 光能无机营养型 Photolithotroph 以CO2作为唯一碳源或主要碳源，并利用光能，以无机物如硫化氢、硫代硫酸钠或其他无机硫化物作为供氢体将CO2还原成细胞物质，同时产生元素硫。 光能有机营养型 不以CO2为主要碳
32、源或唯一碳源，以有机物（如异丙醇）作为供氢体，利用光能将CO2还原成细胞物质，如红螺菌属中的一些细菌 基团移位 一类既需特异性载体蛋白的参与，又需耗能的一种物质运送方式，其特点是溶质在运送前后还会发生分子结构的变化，因此不同于一般的主动运输 实验室常用的培养放线菌的培养基是（ ） A 牛肉膏蛋白胨培养基 B 马铃薯培养基 C 高氏一号培养基 D 麦芽汁培养基 v 细菌： 牛肉膏蛋白胨培养基、LB v 放线菌： 高氏一号培养基 v 真菌： 查氏合成培养基、PDA (马铃薯培养基) v 酵母菌：
33、 麦芽汁、豆芽汁、PDA (马铃薯培养基) D细菌6.5-7.5,放线菌7.5-8.0,酵母菌霉菌6.0-6.5 1． 何谓营养与营养物质，二者有什么关系？ 微生物的营养（或营养作用，nutrition）：指微生物从外部环境摄取其生命活动所必需的能量和物质，以满足其生长和繁殖需要的一种生理功能。 营养物（或营养，nutrient）：能满足微生物生命活动的具有营养功能的物质。 微生物学的营养物包括光能（非物质形式的能源） 有营养物才能进行营养功能 2． 配制培养基的原则和方法是什么？ 四个原则：目的明确，营养协调，理化适宜，经济节约 四种方法：生态模拟，
34、参考文献，精心设计，实验比较 3． 四种物质运输方式的比较（表格） 运输 被动扩散 促进扩散 主动运输 基团移位 方向 高——>低 高——>低 逆浓度梯度，有选择性 逆浓度梯度，有选择性 速率 与浓度梯度差成正比 扩散性运送 速度较快 被转运的物质改变了化学结构 ATP 不耗代谢能 不耗能 耗能 耗能 不具特异性 通过特异性载体蛋白（透过酶） 特异性载体蛋白 特异性载体蛋白 载体饱和效应 无 有 有 有 运送抑制剂 无 有 有 有 与溶质类似物 无竞争 有 有 有 运输物质 气体、水、某些水溶性物质（乙
35、醇等）和脂溶性物质 无机离子和糖类 无机离子，有机离子，糖类；微生物吸收营养物质的主要机制 主要存在于厌氧和兼性厌氧型细菌中； 葡萄糖、果糖、甘露糖、核甘酸、丁酸和腺嘌呤等 被运输的物质在转移的过程中不发生任何化学变化 运输的过程中发生了化学变化（糖在运输的过程中发生了磷酸化） v 不同的微生物在主动运输过程中所需的能量的来源不同，好氧微生物中直接来自呼吸能，厌氧微生物主要来自化学能，光合微生物中则主要来自光能 。 4.与促进扩散相比，微生物通过主动运输吸收营养物质的优点是什么？ 通过促进扩散将营养物质运输进入细胞,需要环境中营养物质浓度高于胞内,而在自然界中生长的微生
36、物所处的环境中的营养物质含量往往很低,在这种情况下促进扩散难以发挥作用.主动运输则可以逆浓度运输,将环境中较低浓度营养物质运输进入胞内,保证微生物正常生长繁殖 5．何谓培养基？培养基有哪些类型？ 培养基：人工配制的、满足微生物营养需求的、适合微生物生长繁殖或积累代谢产物的营养基质。 1、按成分分 天然培养基： 优点：取材广泛，营养全面和丰富，价格低廉，适宜于大规模培养微生物。 缺点：成分复杂、不稳定 合成培养基：实验室进行营养代谢、分类鉴定、选育菌种、菌种鉴定和生物测定等定量研究工作 半合成培养基：应用最广，使绝大多数微生物良好地生长。 按物理状态分 固体培养基 半
37、固体培养基 液体培养基 脱水培养基 按用途分 基础培养基 牛肉膏\蛋白胨培养基是最常用的基础培养基 选择性培养基 根据某种微生物的特殊营养要求或对某化学、物理因素的抗性而设计的培养基（加富性选择性培养基、抑制性选择性培养基） 鉴别培养基： 培养基中加有能与某一菌的无色代谢 产物发生显色反应的指示剂，从而用肉眼就能使该菌菌落与外形相似的其它种菌落相区分的培养基。 按营养成分 基本：仅能满足微生物野生型菌株生长需要的培养基 完全：凡可满足一切营养缺陷型菌株营养需要的天然或者半天然培养基。 补充培养基：凡可满足相应营养缺陷型菌株营养需要的天然或者半天然培养基。 生
38、产目的 种子培养基 发酵培养基 1.单细胞微生物的典型生长曲线包括哪几个时期? 指数期有何特点? 处于此期的微生物有何应用? 2.什么是连续培养? 试比较两类连续培养器(恒浊器和恒化器)的特点和应用范围。 3.试列表比较灭菌、消毒、防腐和化疗的特点（原理、对象等），并各举实例加以说明。 4.微生物可以通过多种多样的方式与其他生物相互作用。请简述主要的相互作用类型（包括正面的和负面的）。 5.环境中的基础氮循环（氮的生物地球化学循环）主要包括哪些过程？ 1. 单细胞微生物的典型生长曲线包括哪几个时期? 指数期有何特点? 处于此期的微生物有何应用? 延滞期 指
39、数期 稳定期和衰亡期 指数期： l 生长曲线中紧接着延滞期的一段细胞数以几何级数增长的时期 l 主要特点: - 生长速率常数R最大 (代时或倍增时间最短) - 平衡生长 balanced growth - 酶系统活跃, 代谢旺盛 应用： 整个群体的生理特性较一致、细胞各成分平衡增长和生长速率恒定 - 用作代谢、生理和酶学等研究的良好材料 - 增殖噬菌体的最适宿主 - 发酵工业中用作种子的最佳材料 2. 什么是连续培养? 试比较两类连续培养器(恒浊器和恒化器)的特点和应用范围。 连续培养： 向培养容器中连续流加新鲜培养液, 使微生物的液体培养物长期维持
40、稳定\高速生长状态的一种溢流培养技术 l 恒浊器 turbidostat - 根据微生物的生长密度控制培养液流速, 以取得菌体密度高, 生长速率恒定的微生物连续培养 - 微生物始终能以最高生长速率生长 - 应用于以获得大量菌体或与菌群生长相平行的代谢产物(乳酸, 乙醇等)的生产实践 l 恒化器 chemostat: - 控制培养液流速(保持不变), 从而微生物始终在低于其最高生长速率的条件下进行生长繁殖的连续培养装置 - 应用于与生长速率相关的实验研究 恒浊器vs恒化器 - 控制对象(菌体密度\培养基流速) - 培养基 (无\有限制生长因子) - 培养基流速 (不
41、恒定\恒定) - 生长速率 (最高速率\低于最高速率) - 产物 (大量菌体或与菌体相平行的代谢产物\不同生长速率的菌体) - 应用范围 (生产为主\实验室研究为主) 3. 试列表比较灭菌、消毒、防腐和化疗的特点（原理、对象等），并各举实例加以说明。 杀灭法 灭菌 sterilization: 采用强烈的理化因素(高温\辐射等)使所有微生物不可逆地丧失其生长繁殖能力 ->杀菌\溶菌 消毒 disinfection: 采用较温和的理化因素, 仅杀死病原菌而对被消毒对象基本无害的措施 抑制法 防腐 antisepsis: 利用理化因素抑制霉腐微生物的生长繁殖 (抑菌作用 ba
42、cteriostasis), 包括低温\缺氧\干燥\加防腐剂等 化学治疗 chemotherapy: 指利用高度选择毒力的化学物质来抑制宿主体内病原微生物的生长繁殖, 从而达到治疗相关传染病的措施 实例： 灭菌：高温导致生物大分子降解或改变其空间结构, 从而变性或破坏 干热灭菌法，湿热灭菌法（巴氏消毒法） 消毒：表面消毒剂（指一类对所有活细胞\病毒粒*都有毒性, 不能用作活细胞或机体内治疗的化学药剂. 常用包括碘酒, 红汞, 双氧水等 ，主要用于消除传播媒介物上的病原体） 化学治疗：抗生素，抗代谢药物之磺胺药 4. 微生物可以通过多种多样的方式与其他生物相互作用。请简述主
43、要的相互作用类型（包括正面的和负面的）。 正作用： 互利共栖 初级合作 偏利共栖 负作用 捕食作用 寄生 偏害共栖 竞争 5.环境中的基础氮循环（氮的生物地球化学循环）主要包括哪些过程？ • 如何构建“超级细菌”降解石油成分？？ 遗传性 指某一生物个体所含有的全部遗传因子 变异性 生物体在某种外因或内因作用下所引起的遗传物质结构或数量的改变 基因型：equal 遗传型 表型：某一生物所具有的一切外表特征及内在特性总和，遗传型在合适环境下的具体表现 饰变 表型饰变，表现的差异只与环境有关 基因突变 碱基变化与遗传信息的改变，表型变化 营养缺
44、陷型 一种缺乏合成其生存所必须的营养物的突变型，只能从周围环境或培养基中获得这些营养或其前体才能生长 自发突变 由于自然界中诱变剂的作用或DNA复制、转录、修复时偶然出现的碱基配对错误所产生的突变转换 发生在DNA或RNA中的基因点突变，其中一种嘌呤被另一种嘌呤置换或一种嘧啶被另一种嘧啶置换。在双链核酸中随即有一个与置换以后的碱基互补的碱基嵌入其互补链中，以形成一个新的碱基体 颠换 在DNA碱基序列中一个嘧啶为一个嘌呤所替代(反之亦然)所引起的突变 移码突变 DNA序列发生1-2个核苷酸的缺失或插入，使翻译的阅读框发生改变，从而导致改变位置后的氨基酸序列完全改变 点突
45、 只有一个碱基对发生改变 变突率 野生型 转化 同源或异源的DNA分子被自然或人工感受态细胞摄取，并得到表达的水平方向的基因转移 转导 供体基因通过噬菌体作为中间载体转移到受体细胞，是有病毒介导的细胞间进行遗传交换的一种方式 感受态细胞 受体菌成为容易接受外源DNA片段的生理状态 流产转导 流产转导(abortive transduction):转导的DNA不整合到受体的细胞的染色体上，虽然不能继续复制，但仍能表达基因的功能的转导，最终将随细胞分裂而丢失，也可能出现单线遗传 缺陷噬菌体 具有噬菌体的正常形态，但不能引起寄主细胞裂解性感染的一类温和噬菌体
46、的突变体 接合 通过细胞与细胞的直接接触而产生的遗传信息的转移和重组过程 F因子 菌种复壮 使衰退的菌种恢复原来优良性状 菌种保藏 选用优良的纯种，（最好是休眠体，如分生孢子、芽胞等），创造降低微生物代谢活动强度，生长繁殖受抑制，难以发生突变的环境条件（其环境要素是干燥、低温、缺氧、缺营养 以及添加保护剂等） • 1、试述证明核酸是遗传物质的3个经典实验，为何均选择了微生物作为研究对象？ • 1.肺炎双球菌的转化实验 • 格里菲斯以R型和S型菌株作为实验材料进行遗传物质的实验，他将活的、无毒的肺炎双球菌或加热杀死的有毒的肺炎双球菌注入小白鼠体内，结果小白鼠安然无恙.
47、将活的、有毒的肺炎双球菌或将大量经加热杀死的有毒的肺炎双球菌和少量无毒、活的肺炎双球菌混合后分别注射到小白鼠体 内，结果小白鼠患病死亡，并从小白鼠体内分离出活的SⅢ型菌。格里菲斯称这一现象为转化作用 • 2.噬菌体侵染细菌的实验（T2噬菌体的感染实验） • 利用放射性同位素标记法，标出噬菌体在侵染菌体时，蛋白质外壳留在外面，而核酸进入细菌体内，并进行复制 3.烟草花叶病毒的重组实验 • （1）RNA（TMV） 蛋白质（HRV） • （2）RNA（HRV） 蛋白质（TMV） • 用两种杂合病毒感染寄主： • （1）表现TMV的典型症状病分离到 正常TMV粒子 •
48、2）表现HRV的典型症状病分离到正常HRV粒子。 • 上述结果说明，在RNA病毒中，遗传的物质基础也是核酸。 • 因为微生物结构简单，并切更新速度快，研究周期短。是理想的模式生物!此外，在线粒体和叶绿体中也有DNA，所以用高等生物的话会受影响!微生物绝大多数是单细胞的，只有一个细胞，就可以进行各种生命活动，代表性更强啊 • 2、试比较普遍性转导和局限性转导的异同。 普遍性转导 局限性转导 细菌中任何基因都能从供体转移到受体，所有细菌基因都能以相同的频率转移 被转导基因共价的与噬菌体DNA连接，与噬菌体DNA一起复制，包装以及被导入受体细胞 转导噬菌体 该基因一般由部分缺陷
49、的噬菌体携带 细菌DNA经噬菌体携带传递给受体细胞，与受体细胞DNA同源配对，并进行双交换而重组到受体染色体上，形成稳定转导子 局限性转导颗粒（缺陷的噬菌体）携带特殊的染色体片段并将固定的个别基因导入受体 得到稳定转导子频率低 缺陷噬菌体的出现频率低（因为误切） • 3、试述基因突变的类型。 碱基变化和遗传信息改变 同义突变 某碱基变化并不改变氨基酸序列的密码子变化（密码子简并性） 错义突变 碱基序列改变引起氨基酸序列改变，有的甚至为致死突变 无义突变 某碱基变化使代表某氨基酸的密码子变为终止密码子，使蛋白质合成提前终止 移码突变 由于DNA序列发生1-2个核苷
50、酸的缺失或插入，使翻译的阅读框发生变化，导致从改变位置以后的氨基酸序列完全变化 表型变化 营养缺陷型 一种缺乏合成其生存所必须的营养物的突变型，只能从周围环境或培养基中获得这些营养或其前体才能生长 抗药性突变型 由于基因突变使菌株对某种或某几种药物产生抗性的一种突变 条件致死突变型 指菌株或病毒在某一条件下可以正常生长，繁殖，并实现其表型，在另一种条件下不能生长，繁殖的突变类型 形态突变型 由于突变所产生的个体或群体形态所发生的非选择性突变 • 4、微生物遗传物质的存在方式有几种？ 基因组 大肠杆菌 1、 遗传信息连续，DNA大部分用于编码蛋白质，RNA 2
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