微生物的一些复习整理

微生物是一切肉眼看不见或者看不清的微小生物的总称。 微生物的五大共性：（一）体积小，面积大（二）吸收多，转化快（三）生长旺， 繁殖快适应强，易变异（五）分布广，种类多.其中，体积小面积大最基本，因 为一个小体积大面积系统，必然有一个巨大的营养物质吸收面、代谢废物的排泄 面和环境信息的交换面，并由此而产生其余 4 个共性。 微生物的发现及微生物学的发展 史前时期人类对微生物的认识与利用 微生物学初创时期微生物形态认识时期 微生物学奠基时期微生物生理学发展时期 微生物学发展时期微生物生物化学发展时期 微生物学成熟时期微生物分子生物学发展时期 史前时期 初创期（1676-1861）：微生物的发现，列文虎克 奠定期（1861-1897）:巴斯德/柯赫，形态学 生理学 发展期（1897-1953）：e.buchner 微生物学多个研究领域全面展开 成熟期（1953- ）：）j.watson 和 f.crick 微生物作为对象和主角应用于生物 技术 试述革兰氏阳性菌和阴性菌在细胞壁组成上的差别，并判断下述几种微生物的染 色结果是什么。枯草芽孢杆菌 b. 金黄色葡萄球菌 c. 大肠杆菌 d. 乳链球菌 G+细胞壁只有 1 层，主要成分是肽聚糖；在网格结构中还填充了磷壁酸，脂类 物质含量低；。G-细胞壁可分为两层，外壁层主要是脂类，肽聚糖层只有 1-2 层； 侧链之间通过肽键连接，交联程度低，强度差。a+,b+,c-,d+ G+菌和 G菌肽聚糖的区别：肽尾第三氨基酸不同: G 赖氨酸 G 二氨基庚 二酸 G，M 都是 1，4糖苷键 连接肽桥: G：5 个赖氨酸 G：肽键 缺壁细菌 ：1、实验室或宿主体内形成 A: 缺壁突变-L 型细菌 B: 人工去壁 基本去尽-原生质体（G+） 部分去除-球状体（G-） 2、在自然界长期进化中形成支原体 真核微生物： 真 菌 ： 酵母菌（单细胞真菌） 霉菌（丝状真菌） 蕈菌（大型真菌） 显微藻类 原生动物 酵母菌细胞壁结构：酵母菌细胞壁的厚度为 2570nm，重量约占细胞干重的 25%，主要成分为甘露聚糖、蛋白质、葡聚糖和少量几丁质、少量脂质。它们在 细胞壁上自外至内的分布次序是甘露聚糖、蛋白质、葡聚糖。 鞭毛与纤毛：1、鞭毛与纤毛：有些真核微生物细胞表面长有或长（长者叫鞭毛） 或短（短的叫纤毛）的毛发状细胞器，具有运动功能。2、鞭毛与纤毛的构造： 由鞭杆、基体和过渡区组成。鞭杆“92”型，2 为中央微管，9 为微管二联体， 外包 CM。 微生物的营养物质：碳源、氮源、无机盐、生长因子和水 5 大类。 按物理状态不同划分： 1、 固体培养基：琼脂含量一般为 1.5%-2.0% 2、 半固体培养基：琼脂含量一般为 0.2%-0.7% 3、 液体培养基：不加任何凝固剂 按用途不同划分： 1、基础培养基：牛肉膏蛋白胨培养基是最常用的基础培养基 2、加富培养基：特殊营养物质包括血液、血清、酵母浸膏、动植物组织液等 3、选择培养基：在培养基中加入相应的特殊营养物质或化学物质，抑制不需要 的微生物的生长，有利于所需微生物的生长 4、 鉴别培养基：微生物产生某种代谢产物，与培养基中的特殊化学 物质发生 特定的化学反应，产生明显的特征变化 培养物：在一定的条件下培养、繁殖得到的微生物群体 纯培养和无菌操作: 把特定的微生物从自然界混杂存在的状态中分离、纯化出来 就称为纯培养。通常情况下只有纯培养物才能提供可以重复的结果。无菌操作指 在火焰旁或在无菌箱、操作室内无菌的环境下利用接种环或针分离微生物，或把 微生物从一个培养容器转接到另一个培养容器进行培养等操作技术。 用固体培养基分离纯培养。液体培养基；固体培养基；半固体培养基； 1、涂布平板法,使用较多的常规方法，但有时涂布不均匀.2、稀释倒平板法.操 作较麻烦,对好氧菌、热敏感菌效果不好。 菌落：单个（或聚集在一起的一团）微生物在适宜的固体培养基表面或内部生长、 繁殖到一定程度可以形成肉眼可见的、 有一定形态结构的子细胞生长群体. 营养物质进入细胞：扩散、促进扩散、主动运输、膜泡运输。 病毒的三类典型形态：螺旋对称（TMV 即烟草花叶病毒） ，二十面体对称（腺病 毒） ，双对称（T 偶数噬菌体） 。 病毒的特点，严格细胞内寄生物，只能在活细胞内繁殖。 革兰氏染色法 初染：先用结晶紫染液染色； 媒染：再加媒染剂-碘液处理，使菌体着色； 脱色：然后用乙醇脱色； 复染：最后用复染液(沙黄或番红)复染。 显微镜下菌体呈红色者为革兰氏染色阴性细菌(常以 G-表示)，呈深紫色者为革 兰氏染色阳性反应细菌(常以 G+表示)。 简述革兰氏染色的机制？ 细菌通过结晶紫初染和碘液媒染之后，在细胞膜内形成了不溶于水的结晶紫与碘 的复合物（CVI） 。革兰氏阳性菌由于细胞壁厚，肽聚糖的含量高，网状结构层次 多和交联致密，网孔小。故用乙醇（或丙酮）作脱色处理时，乙醇使细胞壁脱水， 肽聚糖的网孔变得更小，透性降低。不含类脂，用乙醇处理也不会溶出缝隙，因 此，乙醇不能透过细胞壁而把结晶紫碘复合染料抽提出来；因此，乙醇不能进 入细胞去脱色，故用番红复染时仍为紫色。 （实际是红色，但被紫色盖没，红色 显示不出来。 ）G细胞壁薄，由于肽聚糖含量小，网孔大，又由于被乙醇脱水 （脂）后，网孔进一步增大，所以在脱色时，结晶紫和碘的复合物被有机溶剂所 提取，故只能显示后来的沙黄番红的颜色。 简述无分支单细胞微生物的生长曲线在不同时期的特点？ 一般把典型生长曲线划分为迟缓期(适应期)：代谢旺盛、体积增大、嗜碱性增大、 为分裂做准备，对数增长期（指数期）：生长速率快、代时短、代谢旺盛，稳定 期：细胞数目稳定达到最多、细胞机能衰退、收获菌体和代谢物，衰亡期：细胞 死亡速率大大提高、细胞形态异常。发酵工业上需要尽量缩短适应期，延长对数 期。 金黄色葡萄球菌（阳性） 、大肠杆菌（阴性） 、乳酸杆菌（阳性） 、巨大芽孢杆菌 （阳性、有芽孢）. 以根霉、青霉、曲霉的哪些形态特征可作为其分类鉴定的依据？答：根霉有假根、 匍匐菌丝，青霉有扫帚状分生孢子梗，曲霉有顶囊、足细胞。 简述烈性噬菌体的增殖过程。吸附（通过尾丝、刺突、基板等结构与寄主细胞表 面相互作用） 、侵入（尾管末端有溶菌酶可以破壁） 、复制（依靠寄主细胞内的大 分子合成系统来进行噬菌体自身 DNA 的复制、蛋白质结构成分的合成） 、装配 （将各种原件按照一定顺序装配出成熟的子代噬菌体） 、释放（通过酶的作用破 壁，将子代噬菌体释放出来） 温和噬菌体:噬菌体感染细胞后，将其核酸整合（插入）到宿主的染色体 DNA 上， 并可以随宿主 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. 对于一株未知菌进行革兰氏染色时，应与已知的标准菌株进行混染。通过标准菌 株的颜色可以判断染色操作过程是否正确，所用试剂是否正确，通过标准菌株比 对可以得出未知菌属于革兰氏阳性还是阴性。操作时应注意：所用应为培养时间 小于 24h 的新鲜培养物；涂片不宜过厚；应注意自然干燥，干燥、固定都不应过 度加热，以免引起菌体变形；严格控制脱色的时间，过长、过短都不行。 简要描述微生物菌株保藏的常用方法。人为创造合适的环境，使微生物的代谢处 于不活泼、生长繁殖受抑制的休眠状态。低温、干燥、隔绝空气、真空冷冻干燥、 寄主保藏。 写出以下五种微生物的学名.一种肠道细菌 一种芽孢杆菌 一种厌氧细菌 一种酒 精发酵菌 一种重要工业霉菌大肠杆菌；苏云金芽孢杆菌；双歧杆菌；酿酒酵 母；黑曲霉 转化：一种细菌基因重组的方式，供体 DNA 直接进入受体菌，不需载体，而使受 体菌获得供体菌的部分遗传性状。 烈性噬菌体： 侵染寄主后，很快在寄主细胞内复制产生子代噬菌体，并导致寄 主细胞裂解的噬菌体。 现有两株酵母菌（A、B）都具有一定的产酒精的能力，如想通过原生质体融合技 术育种，得到酒精高产菌株，简单叙述其操作步骤。 （已知 A 菌株是丙氨酸缺陷 型，B 菌株是甘氨酸缺陷型） 。对于一株未知菌进行革兰氏染色时，应与已知的 标准菌株进行混染。通过标准菌株的颜色可以判断染色操作过程是否正确，所用 试剂是否正确，通过标准菌株比对可以得出未知菌属于革兰氏阳性还是阴性。2 分操作时应注意：所用应为培养时间小于 24h 的新鲜培养物；涂片不宜过厚；应 注意自然干燥，干燥、固定都不应过度加热，以免引起菌体变形；严格控制脱色 的时间，过长、过短都不行。4 分 糖酵解：生物体内葡萄糖被降解成丙酮酸的过程。 四种途径：EMP 途径、HM 途径、ED 途径、磷酸解酮酶途径。 丙酮酸代谢： 在无氧条件下，不同的微生物分解丙酮酸后会积累不同的代谢产物。 酵母的三型发酵:乙醇、甘油、甘油+乙醇+乙酸 细菌的乙醇发酵、乳酸发酵 细菌的混合酸发酵：乙酸、乳酸、丙酸 能量转换 ：底物水平磷酸化、氧化磷酸化、光合磷酸化 呼吸作用：微生物在降解底物的过程中，将释放出的电子交给 NAD(P)+、FAD 或 FMN 等电子载体，再经电子传递系统传给外源电子受体，从而生成水或其他还原 型产物并释放出能量的过程。有氧呼吸是以分子氧作为最终电子受体。无氧呼吸 是以氧化型化合物作为最终电子受体。 呼吸作用和发酵作用的区别：电子载体不是将电子直接传递给底物降解的中间产 物，而是交给电子传递系统，逐步释放出能量再交给最终电子受体。 微生物生长的测定 1. 计数法（1）直接计数法（2）间接计数法（3）其他计数 法 2. 重量法 3. 生理指标法 毒粒的壳体结构 壳体或衣壳：包围着病毒核酸的蛋白质外壳，由蛋白质亚基按对称的形式、有规 律地排列而成，是病毒毒粒的基本结构。 壳体结构类型：螺旋对称壳体二十面体对称壳体双对称结构（复合结构） 毒粒化学组成：核酸、蛋白质、脂类、糖类。病毒颗粒在化学上表现为核蛋白 病毒的复制 特点：严格细胞内寄生物，只能在活细胞内繁殖。 复制周期或称复制循环：自病毒吸附于细胞开始，到子代病毒从感染细胞释放到 细胞外的病毒复制过程。 吸附 侵入 脱壳 病毒大分子的合成，包括 病毒基因组的表达与复制 装配与释放； 生长的数学模型：个体生长中，细菌分裂繁殖一代所需时间称代时，以 G 表示； 群体生长里，细菌数量增加一倍所需时间称倍增时间。 1 条典型的生长曲线至少可以分为迟缓期，对数生长期，稳定生长期和衰亡期等 4 个生长时期。影响迟缓期的因素：菌种的遗传性、菌龄以及移种前后所处的环 境条件等。 3青霉素为什么只能抑制代谢旺盛的细菌？其机制如何？多个肽聚糖亚单位连 到细胞壁上之后，通过转肽反应，使短肽链之间相互连接起来形成一个完整的网 状结构，并放出一个 D- 丙氨酸，这步反应可被青霉素所抑制。青霉素的作用机 制：青霉素是肽聚糖单体五肽尾末端的 D-丙氨酰-D-丙氨酸的结构类似物，他们 2 者可以相互竞争转肽酶的活力中心。 4由于青霉素对肽聚糖分子中肽桥的生物合成能产生抑制作用，因而对正处于 生长阶段的细菌来说会导致细胞壁的渗透性裂解，使细胞死亡。但青霉素对于处 于静息的细胞无抑制和杀灭作用。 5你如何通过诱变技术获得一株 His的大肠杆菌菌株？大肠杆菌野生型 1 分 诱变（物理、化学诱变）1 分 青霉素选择培养基本培养基(不加 his) 1 分完全 培养基 1 分 影印平板证明(完全培养基，基本培养基) 1 分 6将空气中的 CO2 同化成细胞物质的过程，称为 CO2 的固定作用。 7Calvin cycle，逆柠檬酸循环，羟基丙酸途径，三个途径的共同点是 CO2 被 固定在一有机物受体上，接受了 CO2 的受体分子经过一系列反应，合成（CH2O） n，并重新生成该受体。 。 8培养物：在一定的条件下培养、繁殖得到的微生物群体 9鞭毛与纤毛：有些真核微生物细胞表面长有或长（长者叫鞭毛）或短（短的 叫纤毛）的毛发状细胞器，具有运动功能。 10水活度值是指在一定的温度和压力条件下，溶液的蒸气压力与同样条件下纯 水蒸气压力之比，即?wPwP0w 式中 Pw 代表溶液蒸气压力，P0w 代表纯水蒸气 压力。 11扩散是非特异性的营养物质吸收方式，营养物质通过细胞膜中的含水小孔， 由高浓度的胞外环境向低浓度的胞内扩散。 12扩散的特点：在扩散过程中，营养物质的分子结构不发生变化; 物质运输的速率与胞内外营养物质的浓度差有关； 扩散是一个不需要代谢能的运输方式，因此，物质不能进行逆浓度运输。 细胞膜的特性、膜上含水小孔的大小和形状对被扩散的营养物质分子的种类、大 小有一定的选择性。 促进运输的特点：营养物质本身在分子结构上也不会发生变化;运输的速率由胞 内外该物质的浓度差决定; 不消耗代谢能量，故不能进行逆浓度运输; 需要细胞 膜上的载体蛋白（透过酶）参与物质运输运输的物质有较高的专一性; 主动运输的特点：.消耗代谢能;.可以进行逆浓度运输;.需要载体蛋白参与;对被 运输的物质有高度的立体专一性; 主动运输能量来源：好氧和兼性菌直接利用呼吸能；厌氧菌化学能(ATP)；光合 菌利用光能；嗜盐菌通过紫 膜利用光能. 5 膜泡运输：主要存在原生动物中。若膜泡中包的是固体为胞吞；若为液体为胞 饮 6 糖酵解：生物体内葡萄糖被降解成丙酮酸的过程。 7 呼吸作用：微生物在降解底物的过程中，将释放出的电子交给 NAD(P)+、FAD 或 FMN 等电子载体，再经电子传递系统传给外源电子受体，从而生 成水或其他还原型产物并释放出能量的过程。 8 代谢：是细胞内发生的各种化学反应的总称，它主要由分解代谢和合成代谢两 个过程组成。 9 氧化磷酸化：营养物质在生物氧化过程中形成的 NADH 和 FADH2，通过电子传 递链将电子传递给氧或其他氧化型物质，同时偶联着 ATP 的形成。 10 壳体或衣壳：包围着病毒核酸的蛋白质外壳，由蛋白质亚基按对称的形式、 有规律地排列而成，是病毒毒粒的基本结构。 11 裂解量:每个受染细胞所产生的子代病毒颗粒的平均数目。其值等于潜伏期 受染细胞的数目除以稳定期受染细胞所释放的全部子代病毒数目，即等 于稳定期病毒效价与潜伏期病毒效价之比。 复制周期或称复制循环 自病毒吸附于细胞开始，到子代病毒从感染细胞释放到细胞外的病毒复 制过程。 12 光合磷酸化：光能转变为化学能的过程：当叶绿素分子吸收光量子时，叶 绿素性质上即被激活，导致其释放一个电子而被氧化，释放 出的电子在电子传递系统中的传递过程中逐步释放能量，这 就是光合磷酸化的基本动力 13 底物水平磷酸化：物质在生物氧化过程中，常生成一些含有高能键的化合 物，而这些化合物可直接偶联 ATP 或者 GTP 的合成，这 种产生 ATP 高能分子的方式称为底物水平磷酸化。 14 迟缓期：少量微生物接种到新鲜培养基，开始的一段时间内数目不增加的时 期。生长速率常数等于零。 15 生长曲线：以时间为横坐标，以菌数为纵坐标，根据不同培养时间里细菌 数量的变化，可以做出一条反应细菌在整个培养期间菌数变化规 律的曲线，这种曲线称为生长曲线。 16 对数生长期又称指数生长期：迟缓期之后细胞以几何级数速度分裂的一段时 期。生长速率常数最大 17 稳定生长期：对数生长期后，生长速率降为零的生长期。生长速率为零，新 产生细胞数死亡细胞数。 18 衰亡期：由于营养物耗尽，代谢产物积累，细菌死亡速度大于新生速度的时 期。 19 直接计数法：采用细菌计数板或血球计数板，在显微镜下对微生物数量进行 直接计数 20 间接计数法：原理是每个活细菌在适宜的培养基和良好的生长条件下可以通 过生长形成菌落。 a. 倒平板（菌落计数）法 b. 平板涂布（菌落计数）法 21 磷壁酸：是结合在 G+细菌细胞壁上的一种酸性多糖，主要成分为甘油磷酸或 核糖醇磷酸。磷酸壁可分为 2 大类，一是与肽聚糖分子进行共价结合的，称磷酸 壁酸，其含量随培养基成分的变化而变化；二是跨越肽聚糖层并与细胞膜相交联 的，称为膜磷酸壁或脂磷酸壁。 22LPS：脂多糖，是位于 G-细菌细胞壁最外层的一层较厚的类脂多糖类物质，由 类脂 A、核多糖、O-特异侧链三部分组成。 22 假肽聚糖:结构与肽聚糖类似， 24 伴胞晶体:少数芽孢杆菌在形成芽孢的同时，会在芽孢旁形成 1 颗菱形方形或 不规则形的碱溶性蛋白质晶体 内毒素，称为伴胞晶体。 25 一步生长曲线：这种用来测定噬菌体侵染和成熟病毒体释放的时间间隔，并 用以估计每个被侵染的细胞释 放出来的新的噬菌体粒子数量的生长曲线，称为 一步生长曲线。 噬菌体的三个最重要的特性参数潜伏期、裂解期和裂解量。可分为潜伏期，裂 解期，平稳期。 变异：生物体在某种外因或内因的作用下所引起的遗传物质结构或数量的改变， 亦即遗传型的改变 诱变剂：凡能提高突变率的任何理化因子都可称为诱变剂 基因重组：凡把两个不同性状个体内的遗传基因转移在一起重新组合，形成新的 遗传个体方式。在原核微生物中，自然发生的基因重组方式主要有结合、转导、 转化和原生质融合等方式。在真核微生物中有有性杂交、准性杂交、酵母菌 2 m m 质粒转移等等。 转导：通过缺陷型噬菌体的媒介，把供体细胞的 DNA 片断携带到受体细胞中， 从而使后者获得前者部分遗传性状的现象，称为转导。转导又分为普遍性转导 （烈性噬菌体）和局限性转导（溶源性噬菌体）两类。 转化：受体菌接受供体菌的 DNA 片断，经过交换将它组合到自己的基因组中， 从而获得了供体菌部分遗传性状的现象，称为转化。转化后的受体菌，称为转化 子基因工程是指人为地在基因水平对遗传信息进行分子操作，使生物表现新的性 状，其核心是构建重组体 DNA 的技术。 2为某些微生物生长所必需但需要量又很小的有机物质通称为 生长因子。长因 子除了维生素外，还包括氨基酸类、嘌呤和嘧啶类碱基以及脂肪酸和其他膜成分 等。 3依各种微生物与生长因子的关系可分以下几类：1 ）生长因子自养型微生物； 2 生长因子异养型微生物；3 ）生长因子过量合成型微生物；4 ） 营养缺陷型 微生物 3 什么是选择性培养基？什么是鉴别性培养基？ 选择性培养基 （ selective media ） 用于从混杂的微生物群落中选择性地分 离某种或某类微生物而配制的培养基称为选择性培养基。选择性培养基配制时可 根据不同的用途选择特殊的营养成分或添加特 定的抑制剂，以达到分离特定微 生物的目的。在实践中有两种方式，一种是正选择，另一种是反选择。 什么是鉴别培养基？试以 EMB 为例，分析其鉴别作用原理。 鉴别培养基是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的指示 剂，从而达到只须用肉眼鉴别颜色就能方便地从近似菌落中找到目的菌菌落的培 养基。EMB 培养基中的伊红和美蓝可抑制革兰氏阳性菌和一些难养的革兰氏阴性 菌。产酸菌由于产酸能力不同，菌体表面带质子，与伊红美蓝结合从而有不同的 颜色反应，可用肉眼直接判断。 46.微生物生长量或样品中所含微生物数量的测定方法中，直接测定法包括细胞 总数，活菌计数（平板计数法，液体培养法） ，膜过滤法，间接测定法包括比浊 法，重量法，生理指标法。 2菌落（colony）：单个（或聚集在的一团）微生物在适宜的固体培养基表面 或内部生长、繁殖到一定程度可以形成肉眼可见的、有一定形态结构的子细胞生 长群体。 3芽孢：是指某些细菌在生长发育后期于细胞内部形成的一个圆形、椭圆形或 圆柱形的抗逆性休眠体。 413鞭毛：某些细菌长在体表的长丝状、波曲状的附属物，称为鞭毛，其数 目一至十根，具运动功能。 18假根：是根霉属（Rhizopus）真菌的匍匐枝与基质接触分化形成的根状菌丝， 起着固定和吸收营养的作用。 19子实体：是由真菌的营养菌丝和生殖菌丝缠结而成具有一定形状的产孢结构。 88 吸器：是某些寄生性真菌从菌丝上产生出来的旁枝，侵入寄主细胞内形成指 状球状、或丛枝状结构，用以吸收寄主中的养料。 、 201噬菌斑：当寄主细胞被噬菌体感染后细胞裂解，在菌苔上出现的一些无 色透明空斑（负菌落） 。 213温和噬菌体：凡吸附并侵入细胞后。噬菌体的 DNA 只整合在宿主的染色 体上，并可长期随寄主 DNA 的复制而进行同步复制，不进行增殖和引起寄主细胞 裂解的噬菌体，称为温和噬菌体。 溶源转变：是指原噬菌体引起的溶源性细菌除免疫性以外的其他的表型的改变。 6类病毒：类病毒是一个裸露的闭合环