微生物考试提纲含答案.doc

微生物的复习提纲一：名次解释伴孢晶体：少数芽孢杆菌，如Bacillus thuringiensis（苏云金芽孢杆菌）在形成芽孢的同时，会在芽孢旁形成一个菱形或双锥形的碱溶性蛋白晶体（即内毒素）L型细菌：指实验室或宿主体内通过自发突变而形成的遗传性稳定的细胞壁缺损菌株。古生菌：古生菌（Archaebacteria）：又称古细菌（Archaea），是一类在进化途径上很早就与真细菌和真核生物相对独立的生物类群，主要包括一些独特生态类型的原核生物，如产甲烷菌及大多数嗜极菌。菌物界：指与动物界、植物界相并列的一大群无叶绿素、依靠细胞表面吸收有机养料、细胞壁一般含有几丁质的真核微生物。一般包括真菌、粘菌和假菌（卵菌）3类。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。 二级菌丝：不同性别的一级菌丝发生接合，通过质配形成由双核细胞构成的二级菌丝，其通过锁状联合的方式使菌丝尖端不断向前延伸。锁状联合：即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。 包涵体 ：感染病毒的宿主细胞内，出现在光学显微镜下可见的大小、形态、数量不等的小体，称为包涵体。 温和噬菌体 ：噬菌体感染细胞后，将其核酸整合（插入）到宿主的核DNA上，并且可以随宿主DNA的复制而进行同步复制，在一般情况下，不引起寄主细胞裂解的噬菌体。 溶源菌：在核染色体组上整合有前噬菌体并能正常生长繁殖而不被裂解的微生物。 类病毒：一个裸露的RNA闭合环状分子，能感染寄主细胞并在其中进行自我复制使寄主产生病症。如马铃薯纺缍形块状茎病类病毒。 生长因子 ：是一类对微生物正常生活所不可缺少而需要量又不大，但微生物自身不能用简单的碳源或氮源合成，或合成量不足以满足机体生长需要的有机营养物质。不同微生物需求的生长因子的种类和数量不同。 基团移位 ：指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送。 选择性培养基 ：一类根据某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，具有使混合菌样中的劣势菌变成优势菌的功能。鉴别性培养基 ：一类在成分中加有能与目的菌的无色代谢产物发生显色反应得指示剂，从而达到只须肉眼辨别就能方便地从近似菌落中找出目的菌菌落的培养基。次生代谢产物 ：是指某些微生物生长到稳定期前后，以结构简单、代谢途径明确、产量较大的初生代谢物作前体，通过复杂的次生代谢途径合成的结构复杂的化学物。次生代谢物一般具有结构复杂、代谢途径独特、在生长后期合成、产量较低、生理功能不很明确、其合成一般受质粒控制等特点。ED途径 ：又称 2-酮-3-脱氧-6-磷酸葡萄糖酸（KDPG）途径。是少数EMP突进不完成的细菌所特有的利用葡萄糖的替代途径。发酵 ：是指在无氧等外源氢受体的条件下，底物脱氢后产生的还原力H未经呼吸链传递而直接交某一内源性中间代谢产物接受，以实现底物水平磷酸化产能的一类生物氧化反应。异型乳酸发酵 ：凡葡萄糖经发酵后除产物乳酸外，还产生乙醇、乙酸和二氧化碳等多种产物的发酵称为异型乳酸发酵。生物固氮 ：是指大气中的分子氮通过微生物固氮酶的催化而还原成氨的过程。石炭酸系数 同步生长 ：一个细胞群体中各个细胞都在同一时间进行分裂的状态。 连续培养 ：在微生物培养的过程中，不断地供给新鲜的营养物质，同时排除含菌体及代谢产物的发酵液，让培养的微生物长时间地处于对数生长期，以利于微生物的增殖速度和代谢活性处于某种稳定状态。 恒化器 ：与恒浊器相反，恒化器是一种设法使培养液的流速保持不变，并使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。恒浊器 ：这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连续培养器。 质粒 ：游离于原核生物核基因组外，具有独立自主复制能力的小型共价闭合环状DNA分子，F因子 ：又称致育因子或性因子。是E.coli等细菌中决定性别的质粒。营养缺陷型 ：某一野生型菌株由于发生基因突变而丧失一种或几种生长因子的合成能力，因而无法在基本培养基上正常生长繁殖的变异类型。可在加有某生长因子的基本培养基上选出。准性生殖 ：一种类似于有性生殖但更原始的生殖方式，是通过同一物种两个不同菌株的体细胞发生融合，不经过减数分裂而导致低频率基因重组并产生重组子。常见于一些真菌尤其是半知菌中。 溶源转变 ：当温和噬菌体感染宿主而使其发生溶源化时，因噬菌体的基因整合到宿主的核基因组上，而使后者获得了除免疫性以外的新性状的现象，称为溶源转变。Ames实验 ：是一种利用细菌营养缺陷型的回复突变来检测环境或食品中是否存在化学致癌剂的简便有效方法。光复活作用：经紫外线照射后的微生物立即暴露于可见光下时，可明显降低其死亡率的现象，称为光复活作用。互生 ：两种可以单独生活的生物，当它们生活在一起时，通过各自的代谢活动而有利于对方，或偏利于一方的生活方式。“可分可合，合比分好”。 拮抗 ：由某种生物所产生的某种代谢产物可抑制他种生物的生长发育甚至杀死它们的关系。大肠菌群 ：指任何可发酵乳糖产酸产气的革兰氏阴性、杆状、无芽孢、兼性厌氧的肠道细菌。典型代表是大肠杆菌，也包括产气肠杆菌、柠檬酸梭菌属、肺炎克氏杆菌等。BOD5 ：五日生化需氧量。表示水中有机物含量的间接指标。一般指在20下，1L污水中所含的有机物（主要是有机碳源），在进行微生物氧化时，5日内所消耗的分子氧的毫克数（或ppm数）。类毒素 ：若用0.3%-0.4%甲醛溶液对外毒素进行脱毒处理，可获得失去毒性但仍保留其原有免疫原性（抗原性）的生物制品，称作类毒素。半抗原：缺乏免疫原性而有免疫反应性的物质称为半抗原。 干扰素 ：是高等动物细胞在病毒或dsRNA等诱生剂的刺激下，所产生的一种具有高活性、广谱抗病毒等功能的特异性糖蛋白。它的功能除能抑制病毒在细胞中的增殖外，还具有免疫调节作用和对癌细胞的杀伤作用等，可用于病毒病和癌症的治疗。 二：解答题1. 试述革兰氏染色的机制及其重要意义。革兰氏染色的机制：与细菌细胞壁的化学组成及结构有关。革兰氏阴性细菌的细胞壁种脂类物质含量较高，肽聚糖含量较低。染色时乙醇溶解了脂类物质，使细胞通透性增加，结晶紫-碘的复合物易被抽出，于是被脱色。革兰氏阳性细菌由于细胞壁肽聚糖含量高，脂类含量低，乙醇处理使细胞壁脱水，肽聚糖层孔径变小，通透性降低，结晶紫-碘复合物被保留在细胞内，细胞不被脱色。重要意义：革兰氏染色法的意义就在于鉴别细菌，把众多的细菌分为两大类，革兰氏阳性菌和革兰氏阴性菌。2. 试比较革兰氏阳性菌和革兰氏阴性菌细胞壁构造及成分的差别。革兰氏阳性细菌的细胞壁特点1. 厚度大（20-80nm）2. 化学组分简单（90%的肽聚糖和10%的磷壁酸）3. 层次简单：只有一层4. 机械强度好，较坚韧革兰氏阴性细菌的细胞壁特点5. 厚度较薄6. 成分较复杂，肽聚糖含量少7. 层次较多：肽聚糖层、磷脂层、脂多糖层8. 机械强度差3. 什么是烈性噬菌体？简述其裂解性生活史。性噬菌体（virulent phage）感染细胞后,能在寄主细胞内增殖，产生大量子代噬菌体并引起细菌裂解的噬菌体。裂解性生活史：五个阶段：吸附侵入核酸复制噬菌体装配（成熟）释放吸附的机理：病毒吸附蛋白与细胞受体间的结合力来源于空间结构的互补性，相互间的电荷、氢键、疏水性相互作用及范德华力。影响因素：噬菌体数量；阳离子；辅助因子；温度。病毒利用宿主的生物合成机构和场所，使病毒核酸表达和复制，产生大量的病毒蛋白质和核酸。4. 试列表比较单纯扩散、促进扩散、主动运送和基团移位四种不同的营养物质运输方式。比较项目单纯扩散促进扩散主动运输基团转位特异载体蛋白运输速度物质运输方向胞内外浓度运输分子能量消耗运输后物质的结构无慢由浓至稀相等无特异性不需要不变有快由浓至稀相等特异性不需要不变有快由稀至浓胞内浓度高特异性需要不变有快由稀至浓胞内浓度高特异性需要改变5. 什么叫鉴别性培养基？试以EMB培养基为例说明其原理。鉴别性培养基 ：一类在成分中加有能与目的菌的无色代谢产物发生显色反应得指示剂，从而达到只须肉眼辨别就能方便地从近似菌落中找出目的菌菌落的培养基。EMB培养基中的伊红、美蓝两种苯胺染料可抑制G+细菌和一些难培养的G-细菌。在低酸度下，这两种染料会结合并形成沉淀，起着产酸指示剂的作用，因此，试样中多种肠道细菌会在EMB培养基平板上产生易于用肉眼识别的多种特征性菌落，尤其是大肠杆菌，因其能强烈分解乳糖而产生大量混合酸，菌体表面带H+，故可染上酸性染料伊红，又因伊红和美蓝结合，故使菌落染上深紫色，且从菌落表面的反射光中还可看到绿色金属闪光，其他几种产酸力弱的肠道菌的菌落也有相应的棕色。6. 单细胞微生物的典型生长曲线可分为几期？各期的主要特点是什么？ 可分为延滞期、对数期、稳定期，衰亡期四个时期延滞期特点：生长速率常数= 0；胞形态变大或增长;细胞内RNA特别是rRNA含量增高，原生质嗜碱性增强;合成代谢活跃（核糖体、酶类、ATP合成加快），易产生诱导酶;对外界不良条件敏感，如氯化钠浓度、温度、抗生素等化学药物。对数期特点：生长速率常数最大，即代时最短；细胞进行平衡生长，菌体大小、形态、生理特征等比较一致；代谢最旺盛；细胞对理化因素较敏感稳定期特点：新增殖的细胞数与细胞的死亡数几乎相等，微生物的生长速率等于零，培养物中的细胞数目达到最高值；细胞分裂速度下降，开始积累内含物，产芽孢的细菌开始产芽孢；此时期的微生物开始合成次生代谢产物，对于发酵生产来说，一般在稳定期的后期产物积累达到高峰，是最佳的收获时期。衰亡期特点：细胞死亡数增加，死亡数大大超过新增殖的细胞数，群体中的活菌数目急剧下降，出现“负生长”；细胞内颗粒更明显，细胞出现多形态、畸形或衰退形，芽孢开始释放；因菌体本身产生的酶及代谢产物的作用，使菌体死亡、自溶等，发生自溶的菌生长曲线表现为向下跌落的趋势。7. 影响单细胞微生物典型生长曲线延滞期的因素有哪些？在生产实践中如何缩短延滞期？菌种：繁殖速度较快的菌种的延滞期一般较短；接种物菌龄：用对数生长期的菌种接种时，其延滞期较短，甚至检查不到延迟期；接种量：一般来说， 接种量增大可缩短甚至消除延滞期（发酵工业上一般采用1/10的接种量）。如何缩短延滞期：增加接种量：群体优势-适应性增强；采用对数生长期的健壮菌种；调整培养基的成分，在种子基中加入发酵培养基的某些成分。选用繁殖快的菌种在食品工业上，尽量在此期进行消毒或灭菌8. 在微生物培养过程中，引起pH值改变的原因有哪些？在实践中如何保证微生物能处于较稳定和合适的pH环境中？引起pH改变的原因：微生物的生命活动过程会能动地改变外界环境的pH；糖类发酵氧化；脂肪水解；蛋白质脱羧；铵根离子选择吸收；NO（硝基离子）选择吸收；拍样时间的演唱；培养基的组分在微生物培养过程中pH值的变化往往对该微生物本身及发酵生产均有不利的影响，因此，如何及时调整pH就成了微生物培养和发酵生产中的一项重要措施。通过总结实践中的经验，这里把调解pH的措施分成“治标”和“治本”两大类，前者指根据表面现象而进行直接、及时、快速但不持久的表面化调节，后者则是指根据内在机制而采用的间接、缓效但可发挥持久作用的调节。措施如下:治标：过酸时：加NaOH、碳酸钠等碱性中和；过碱时：加硫酸、盐酸等酸液中和。治本：过酸时：加适当氮源：如尿素、硝酸钠、氢氧化铵或蛋白质；提高通气量 过碱时：加适当碳源：加糖、乳酸、醋酸、柠檬酸或油脂等；降低通气量。9.高温灭菌的方法有哪些？简要说明其操作条件和适用对象。高温灭菌的方法干热灭菌法和湿热灭菌法。其中干热灭菌法包括火焰灼烧法和烘箱内热空气灭菌法；湿热灭菌法包括常压下灭菌法和加压下灭菌法，前者包括巴氏消毒法、煮沸消毒法和间歇灭菌法；后者包括常规加压灭菌法和连续加压灭菌法。（1）火焰灼烧法操作条件：是将被灭菌物品在火焰中燃烧，使所有的生物质碳化。简单、彻底，但对被灭菌物品的破坏极大。适用对象：适用于无经济价值的物品灭菌及不怕烧的实验器具，如接种环、镊子、试管或三角瓶口的灭菌等。（2）烘箱内热空气灭菌法操作条件：将物品放入烘箱内，然后升温至150170 ，维持12小时。适用对象：适用于玻璃、陶瓷和金属物品的灭菌，不适合液体样品及棉花、纸张、纤维和橡胶类物质的灭菌。（3）巴氏消毒法操作条件：一般在6080处理30min至15s，低温维持法是维持30min，如牛奶在63下维持30min，而高温瞬时法牛奶只要在72下维持15s。适用对象：适用于牛奶、啤酒、果酒或酱油等不宜进行高温灭菌的液态风味食品或调料的低温消毒方法。（4）煮沸消毒法操作条件：在100下煮沸数分钟适用对象：饮用水（5）间歇灭菌法操作条件：将带灭菌的培养基放在80100下蒸煮1560min。以杀灭其中所有的微生物营养体，然后放至室温或37下保温过夜，第二天再以同法蒸煮和保温过夜，连续重复3天。适用对象：不耐热培养基的灭菌（6）常规加压灭菌法操作条件：温度达到121（压力为1kg/cm），时间维持在1520min，有时也可采用较低温度115（即压力为0.7 kg/cm）下维持35min。适用对象：一切微生物实验室、医疗保健机构或发酵工厂中对培养基及多种器材或物料的灭菌。（7）连续加压灭菌法操作条件：培养基一般加热至135140下维持515s。适用对象：大型发酵厂的大批培养基灭菌。（8）高压蒸汽灭菌法操作条件：121（1kg/cm2或15磅/英寸2）维持15-20min。 112（0.5kg/cm2或8磅/英寸2）20-30min。 115（0.75kg/cm2或11磅/英寸2）20-30min。适用对象：耐高温物品，玻璃仪器、含水或不含水的物品。 10.什么叫基因重组？简述原核微生物和真核微生物基因重组的主要形式。基因重组定义:把两个不同性状个体内的遗传基因转移到一起，经过遗传分子间的重新组合，形成新遗传型个体的方式，称为基因重组或遗传重组。重组可使生物体在未发生突变的情况下，也能产生新遗传型的个体。 原核微生物的基因重组主要形式：转化、转导、接合、原生质体融合真核微生物的基因重组主要形式：有性杂交、准性杂交11.简述营养缺陷型菌株筛选的主要步骤和方法。主要步骤：诱变处理、淘汰野生型、检出和鉴定营养缺陷型四个环节在淘汰野生型中方法有抗生素法、菌丝过滤法在检出缺陷型中方法有夹层培养法、限量补充培养法、逐个检出法和影印平板法在鉴定缺陷型中有生长谱法。12.简述诱变育种中应坚持的基本原则。（1）出发菌株的选择挑选优良的出发菌株出发菌株用来育种处理的起始菌株（2）选择简便有效的诱变剂和诱变方法（3）处理单孢子或单细胞悬液（4）选用最适剂量（5）充分利用复合处理的协同效应（6）利用和创造形态、生理和产量间的相关指标，提高筛选效率。（7）设计或采用高效筛选方案或方法（8）创造新型筛选方法13.何谓菌种复壮？简述菌种复壮的方法。定义:使衰退的菌种恢复原来优良性状。 狭义的复壮是指在菌种已发生衰退的情况下，通过纯种分离和生产性能测定等方法，从衰退的群体中找出未衰退的个体，以达到恢复该菌原有典型性状的措施； 广义的复壮是指在菌种的生产性能未衰退前就有意识的经常进行纯种的分离和生产性能测定工作，以期菌种的生产性能逐步提高。实际上是利用自发突变（正变）不断地从生产中选种。菌种复壮的方法：纯种分离：（平板划线法、涂布法、倾注法、单细胞挑取法等）。 通过寄主体内生长进行复壮；淘汰已衰退的个体（采用比较激烈的理化条件进行处理，以杀死生命力较差的已衰退个体）。采用有效的菌种保藏方法。14.什么是菌种的衰退？菌种衰退的主要原因是什么？如何防止菌种的衰退？定义:菌种在培养或保藏过程中，由于自发突变的存在，出现某些原有优良生产性状的劣化、遗传标记的丢失等现象，称为菌种的衰退。衰退的原因：主要是基因的自发突变引起。是一个量变到质变的过程。防止菌种衰退的方法：控制传代次数（一般在DNA的复制过程中，碱基的错配率是5x10-4，自发突变的频率为10-810-9，采用良好的菌种保藏方法，可以减少移种和传代的次数）； 选择合适的培养条件； 采用不同类型的细胞进行传代（对丝状微生物而言，通常采用稳定的单核孢子进行接种）； 采用有效的菌种保藏方法。15. 简述5种微生物菌种保藏常用的方法。低温保藏法；石蜡油低温保藏法；干燥保藏法；真空冷冻干燥法；液氮超低温保藏法16.简述微生物与生物环境间五种常见的相互关系，并各举一例。五种常见相互关系：互生、共生、拮抗、捕食、寄生微生物间的互生关系：好氧性自生固氮菌与纤维分解菌：好氧性自生固氮菌固定的有机氮化物满足后者对氮素的要求；纤维分解菌分解纤维素产生的有机酸可供前者用于固氮。地衣：菌藻（真菌与绿藻）共生或菌菌共生（真菌与蓝细菌），其中的绿藻或蓝细菌进行光合作用，为真菌提供有机养料，真菌则以其产生的有机酸分解岩石，为藻类或蓝细菌提供矿质元素。拮抗：在制作民间泡菜和牲畜的青贮饲料过程中，也存在着拮抗关系，在密封容器中，当好养菌和兼性厌氧菌消耗了其中的残存氧气后，就为各种乳酸细菌等厌氧菌的生长、繁殖创造了良好的条件。通过它们产生的乳酸对其他腐败菌的拮抗作用才保证了泡菜或青贮饲料的风味、质量和良好的保藏性能。捕食：微生物间的捕食关系：原生动物吞食细菌和藻类的现象。真菌捕食线虫和其它原生动物的现象。寄生：微生物间的寄生：细菌寄生于细菌：蛭弧菌寄生于Pseudomonas phaseolicola（栖菜豆假单胞菌）17.简述微生物菌种鉴定的主要步骤和微生物的分类鉴定方法。主要步骤：获得该微生物的纯培养物；测定一系列必要的鉴定指标；查找权威性的菌种鉴定手册微生物的分类鉴定方法：（1）通过核酸分析鉴定微生物遗传型：DNA碱基比例的测定：（G+C）mol %值；核酸分子杂交；rRNA寡核苷酸编目；微生物全基因组序列的测定 （2）细胞化学成分用作鉴定指标（3）数值分类法18.有一培养基配方如下：甘露醇 10g；KH2PO4 0.2g ；MgSO47H2O 0.2g；CaCO3 5.0g ；NaCl 0.2g ；CaSO42H2O 0.1g；琼脂 20g； 水 1000ml。试述其C源、N源、能源物质各是什么? CaCO3起何作用? 此培养基可用来培养什么菌？C源：甘露醇，N源：无 能源物质：MgSO47H2O 、 NaCl、CaSO42H2OCaCO3的作用是作“备用碱”进行调节，CaCO3在水溶液中溶解度极低，故将它加入至液体或固体培养基时，并不会提高培养基的pH。但当微生物生长过程中不断产酸时，却可溶解CaCO3，从而发挥其调节培养基pH的作用。次培养基用来培养富集好养性自生固氮菌用。19.青霉素只对处于生长繁殖旺盛时期的细胞有抑制作用，而对处于休止状态的细胞没有抑制作用。请分析这种说法的正误，并说明你的理由。 这句话是正确的。因为青霉素的作用机制是抑制肽聚糖分子中肽桥的生物合成。20.试述在细菌鉴定中常用的甲基红（MR）和V.P.试验的原理。甲基红反应 ：产气肠杆菌产生的丁二醇是中性，而大肠杆菌的产物中有多种有机酸，发酵液pH很低，甲基红实验结果为大肠杆菌阳性，产气肠杆菌为阴性V.P反应 ：反应过程中产生红色化合物丁二醇发酵中的中间产物3-羟基丁酮是V.P实验的基础。3-羟基丁酮在碱性条件下被空气中的氧气氧化