微生物学习题答案.doc

0. 绪论1.什么是微生物，它包括哪些类群?微生物是一切肉眼看不见或看不清楚的微小生物的总称。它们是一些个体微小(5um较小，5um如有细胞壁，其主要成分纤维素，几丁质肽聚糖细胞膜成分通常含甾醇一般无甾醇含呼吸或光合组分无有细胞质线粒体有无间体无有溶酶体有无核糖体80S（细胞质核糖体）70S叶绿体光能自养生物中有无真液泡有些有无贮藏物淀粉starch等聚-b-羟丁酸等高尔基体有无微管系统有无流动性有无细胞核核膜有无DNA=deoxyribonucleic acid含量少（5%）多（10%）组蛋白有无有丝分裂有无减数分裂有无核仁有无染色体数目一般多于1个=1个鞭毛flagellum结构如有，则复杂（9+2型，有膜如有，则简单（单丝，无膜）遗传重组方式有性生殖，准性生殖转化，转导，接合生物固氮能力无有些有专性厌氧生活无常见氧化磷酸化部位线粒体细胞膜光合作用部位叶绿体细胞膜化能合成作用无有繁殖方式有性或无性多数进行二等分裂*试举几个实例来说明：即使不用显微镜，也可证明在我们日常生活的环境中，到处有细菌活动。在我们周围，到处都有大量细菌存在着。例如，凡在温暖、潮湿和富含有机物质的地方，都有大量的细菌在活动着。在它们大量集居处，常会散发出特殊的臭味或酸败味。如用手去抚摸长有细菌的物体表面时，就有粘、滑的感觉。在固体食物表面如果长出水珠状、鼻涕状、浆糊状、颜色多样的细菌菌落或菌苔时，用小棒去试挑一下，常会拉出丝状物来。长有大量细菌的液体，会呈现混浊、沉淀或飘浮一片片小“白花”气并伴有大量气泡冒出等。*测量微生物大小主要用几种单位?能否用你自己的例子来形象地比喻杆菌的一般长度、宽度、重量观察运动速度?测量微生物大小的单位主要有mm、nm典型杆菌的大小可用Escherichiacoli作代表。E.coli细胞的平均长度约2mm，宽度约0.5mm。形象地说，1 500个E.coli细胞的“头”、“尾”相接仅等于3mm长的一颗芝麻。如以人发的平均直径为60pm计则120个E.coli“肩并肩”地紧挨在一起才有一根人发的粗细。至于它的重量则更是微乎其微，如果一个细胞的重量为1012g，则大约109个E.coli细胞才达到lmg重*观察细菌形态时为何要用染色法?常用的染色法有几类?由于细菌的细胞极其微小又十分透明，因此用水浸片或悬滴观察法在光学显微镜下进行观察时，只能看到其大体形态和运动情况。若要在光学显微镜下观察其细致形态和主要构造，一般都要对它们进行染色。染色法的种类很多，可概括如下:简单染色法：正染色、死菌革兰氏染色法：鉴别染色法、正染色、死菌抗酸性染色法：鉴别染色法、正染色、死菌芽孢染色法：鉴别染色法、正染色、死菌姬母萨染色法：鉴别染色法、正染色、死菌夹膜染色法：负染色法、死菌美蓝、TTC（氯化三苯基四氮脞）：活菌在上述的各种染色法中，以革兰氏染色法最为重要*什么是革兰氏染色法?它的主要步骤是什么?哪一步是关键?革兰氏染色法是由丹麦医生C.Gram于1884年创立，故名，它是细菌学中最重要的染色法。其简要操作分初染、媒染、脱色和复染四步：先用结晶紫溶液初染后，分别染上了紫色，经碘液媒染，结晶紫就与碘分子形成了一个分子量较大的染色较牢固的复合物。接着就用95%乙醇进行脱色。最后，再用红色染料沙黄(即番红，也可用其他红色染料代替)复染。经此染色后，保留最初染上的紫色的细菌为革兰氏阳性菌，而被复染呈红色的为革兰氏阴性菌。其中最关键的一步是乙醇脱色，脱色不足，阴性菌被误染成阳性菌，脱色过度，阳性菌被误染成阴性菌。*试述革兰氏染色的机制及其重要意义。革兰氏染色的机制目前一般认为：革兰氏染色是基于细菌细胞壁特殊化学组分基础上的一种物理原因。通过初染和媒染操作后，在细菌细胞的膜或原生质体上染上了不溶于水的结晶紫与碘的大分子复合物。革兰氏阳性细菌由于细胞壁较厚、肽聚糖含量较高和其分子交联度较紧密，故在用乙醇洗脱时，肽聚糖网孔会因脱水而明显收缩，再加上它基本上不含类脂，故乙醇处理不能在壁上溶出缝隙，因此，结晶紫与碘复合物仍牢牢阻留在其细胞壁内，使其呈现紫色。反之，革兰氏阴性细菌因其壁薄、肽聚糖含量低和交联松散-，故遇乙醇后，肽聚糖网孔不易收缩，加上它的类脂含量高，所以当乙醇把类脂溶解后，在细胞壁上就会出现较大的缝隙，这样，结晶紫与碘的复合物就极易被溶出细胞壁，因此，通过乙醇脱色后，细胞又呈无色。这时，再经沙黄等红色染料进行复染，就使革兰氏阴性细菌获得了一层新的颜色红色，而革兰氏阳性菌则仍呈紫色(实为紫中带红)。革兰氏染色有着十分重要的理论与实践意义。通过这一染色，可把几乎所有的细菌都分成革兰氏阳性菌与革兰氏阴性菌两个大类，因此它是分类鉴定菌种时的重要指标。又由于这状两大类细菌在细胞结构、成分、形态、生理、生化、遗传、免疫、生态和药物敏感性等方面形都呈现出明显的差异，因此任何细菌只要先通过很简单的革兰氏染色，即可提供不少其他重要的生物学特性方面的信息。*试绘出细菌细胞构造的模式图，注明其一般构造和特殊构造，并扼要注明各部分的生理功能。（图略：书上11页，第二版）一般构造：一般细菌都具有的细胞构造，包括细胞壁，细胞膜，细胞质，核质体，间体，内含物1）细胞壁：是位于细胞最外的一层厚实、坚韧的外被，主要由肽聚糖构成。细胞壁的功能主要有：固定细胞外形；协助鞭毛运动；保护细胞免受外力的损伤为正常细胞分裂所必需；阻拦有害物质进入细胞(如革兰氏阴性细菌细胞壁可阻拦分子量超过800的抗生素透入)；与细菌的抗原性、致病性(如内毒素)和对噬菌体的敏感性密切相关。2）细胞膜：又称细胞质膜或质膜，是紧贴在细胞壁内侧的一层由磷脂和蛋白质组成的柔软、富有弹性的半透性薄。细胞膜的功能为：控制细胞内、外的物质(营养物质和代谢废物)的运送、交换；持细胞内正常渗透压的屏田作用；合成细胞壁各种组分(LPS、肽聚糖、磷壁酸)和荚膜大分子的场所；进行氧化磷酸化或光合磷酸化的产能基地；许多酶(户半乳糖苷酶、有细胞壁和荚膜的合成酶、ATP酶)和电子传递链组分的所在部位；鞭毛的着生点和提供运动所需的能量等。3）细胞质(cytoplasm) ：被细胞膜包围着的除核质体外的一切透明、胶状、颗粒状物质，可总称为细胞质。其主要成分为核糖体、贮藏物、各种酶类、中间代谢物、无机盐、载色体和质粒等，少数细菌还存在羧化体、伴孢晶体或气泡等构造。4）核质体：原核生物所特有的无核膜结构的原始细胞核，又称核区，拟核或核基因组等。外形多变，用Feulgen染色法染色后，可以见到呈紫色的形状不定的核质体。原核携带了细菌绝大多数的遗传信息，是细菌生长发育，新陈代谢和遗传变异的控制中心。5）间体：细胞膜内褶形成的一种管状、层状或囊状结构，一般位于细胞分裂部位或其邻近，其功能主要是促进细胞间隔的形成并与遗传物质的复制及其相互分离有关。6）内含物：细胞质内一些形状较大的颗粒状构造，主要有贮藏物：一类由不同化学成分累积而成的不溶性颗粒，主要功能是贮存营养物质磁小体：存在于少数菌中，大小均匀，数目不等，形状为平截八面体、平行六面体或六棱柱体等，成分为Fe3O4，外有一层磷脂、蛋白质或糖蛋白膜包裹，无毒，具有导向功能。羧化体：又称羧化体，在若干化能自养细菌中含有的多角形细胞内含物，。它的大小与噬菌体相仿，约10nm，内含1,5-二磷酸核酮糖羧化酶，在自养细菌的C02固定中起着关键的作用。气泡(gas vacuoles)：在许多光合营养型无鞭毛运动的水生细菌的细胞内常含有为数众的充满气体的小泡囊，称为气泡，它由仅2nm厚的蛋白质膜所包围，具有调节细胞比重以其漂浮在合适水层中的作用。特殊构造：不是一切细菌都具有的细胞构造，包括荚膜、鞭毛、菌毛和芽孢等。1）荚膜(capsule) ：在某些细菌细胞壁外存在着一层厚度不定的胶状物质，称为荚膜。根据其厚度的不同，常有不同的名称，例如微荚膜(microcapsule)、荚膜或粘液层(slimelayer)，有的细菌例如Zoogloea(动胶菌属)的菌种会产生有一定形状的大形粘胶物，称为菌胶团(zoogloea)，它实质上是细菌群体的一个共同荚膜。荚膜的功能主要有：保护细菌免受干旱损伤，对一些致病菌来说，则可保护它们免受宿主白细胞的吞噬，贮藏养料，以备营养缺乏时重新利用；堆积某些代谢废物；通过荚膜或其有关构造可使菌体附着于适当的物体表面。2）鞭毛(flegellum)：某些细菌长在体表的长丝状、波曲的附属物，称为鞭毛至数十根，具有运动的功能。3）菌毛：又称纤毛、缴毛、伞毛、线毛或须毛，是一种长在细菌体表的纤细(直径79nm)、中空(直径2-2.5nm)、短直、数量较多(250-300根)的蛋白质附属物，在革兰氏阴性细菌中较为常见。它的结构较鞭毛简单，功能是使细菌较牢固连在物体(呼吸道、消化道、泌尿生殖道的粘膜)表面上。另一种特殊的菌毛称作性菌毛，它的性状介于鞭毛与上普通菌毛间，即比菌毛稍长，每一个细胞有1-4根