微生物学复习重点

2010级微生物学复习题 一、名词解释 柯赫法则: 1、 在每一相同病例中都出现这种微生物； 2 、要从寄主分离出这样的微生物并在培养基中培养出来； 3、用这种微生物的纯培养接种健康而敏感的寄主，同样的疾病会重复发生； 4 、从试验发病的寄主中能再度分离培养出这种微生物。 三域(原界)学说： （1）古细菌原界（Archaebacteria) ，包括产甲烷细菌、极端嗜盐菌和嗜热嗜酸菌； （2）真细菌原界（Eubacteria) ，包括蓝细菌和各种除古细菌以外的其它原核生物； （3）真核生物原界（Eucaryotes），包括原生生物、真菌、动物和植物。 真核微生物: 凡是细胞核具有核膜、能进行有丝分裂、细胞质中存在线粒体或同 时存在叶绿体等细胞器的微小生物，都称为真核微生物。 原核微生物：广义的细菌，指一大类细胞核无核膜包裹，只存在称作核区的裸 露DNA的原始单细胞生物。 裂殖：少数酵母菌可以象细菌一样借细胞横割分裂而繁殖，例如裂殖酵母。 芽殖：在母细胞表面先形成一个突起，待其长大到与母细胞相仿后再相互分离 并独立生活的一种繁殖方式。 接合孢子：是由菌丝生出的结构大小相似、形态相同或略有不同两个配子囊接 合后发育而成。 锁状联合：形成缘状突起而连合两个细胞的方式，不断使双核细胞分裂，从而 使菌丝尖断不断向前延伸。（双核菌丝的繁殖方式） 准性生殖: 是一种类似于有性生殖但比它更为原始的一种生殖方式，它可使同一生物的两 个不同来源的体细胞经融合后，不通过减数分裂而导致低频率的基因重组。准 性生殖常见于半知菌中。 有性孢子：通过有性生殖产生的孢子叫“有性孢子”，如接合孢子、卵孢子、 子囊孢子、担孢子等。 无性孢子：植物通过无性生殖产生的孢子叫“无性孢子”，如分生孢子、孢 囊孢子、游动孢子等。 烈性噬菌体：感染宿主细胞后能在细胞内正常复制并最终杀死细胞， 形成裂解循环（lytic cycle）。 溶源性细菌：细胞中含有以原噬菌体状态存在的温和噬菌体基因组 基本培养基: 能满足某一菌类的野生型菌株生长最低营养要求的合成培养基。 完全培养基: 在基本培养基中加入一些富含氨基酸、维生素和碱基之类的天然 有机物质。 (如蛋白质,酵母膏)，以满足该菌株的各种营养缺陷型都能生长的培养基，称为 完全培养基(CM)。 基团转位:指由一个复杂的运输系统来完成的物质主动运输过 程，物质在运输 前后发生化学变化；基团转位主要存在于厌氧型和兼性厌氧型细菌中 主要用于糖的运输. 脂肪酸、核苷、碱基等也可通过这种方式运输。 初级主动运输: （1）由电子传递系统、ATP酶或细菌嗜脂红等物质引起的质子运输方式，从物 质运输的角度考虑，是一种质子的主动运输方式。 次级主动运输: （1）通过初级主动运输建立的能化膜在质子浓度差消失的过程中耦联的其他物 质运输过程。 同向运输(symport)：指某种物质与质子通过同一载体按同一方向的运输。 逆向运输(antiport)：指某种物质与质子通过同一载体按相反方向的运输。 单向运输(uniport)：指质子浓度差消失过程中可促使某物质通过载体进出细 胞内阳离子积累或阴离子浓度降低 分批培养: 是指在一个密闭系统内投入有限数量的营养物质后，接入少量微生物菌种进行 培养，使微生物生长繁殖，在特定条件下完成一个生长周期的微生物培养方法 。 连续培养: 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。 比生长速率: = ( 1/X )( dX/dt ) 世代时间（倍增时间）: 在细菌个体生长里，每个细菌分裂繁殖一代所需的时间为代时(Generation time)，在细菌群体生长里细菌数量增加一倍所需的时间称为倍增时间. 恒浊培养: 不断调节流速而使细菌培养液浊度保持恒定； 注1：测定所培养微生物的光密度值自动调节新鲜培养基流入和培养物流出培 养室的流速使培养物维持在某一恒定浊度。 培养室中的浊度超过预期数值时，流速加快，使浊度降低； 当培养室中的浊度低于预期数值时，流速减慢，使浊度升高； 恒浊培养器的工作精度是由光电控制系统的灵敏度来决定的； 如果所用培养基中有过量的必需营养物，就可以使菌体维持最高的生长速率 。 注2：一般用于菌体以及与菌体生长平行的代谢产物生产的发酵工业（连续发酵 ） 恒化培养: 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下进行生长繁 殖。 注1：恒化连续培养中，必需将某种必需的营养物质控制在较低的浓度，以作为 限制性因子，而其他营养物均过量细菌的生长速率取决于限制性因子的浓度 ，并低于最高生长速率。 注2：限制性因子必须是机体生长所必需的营养物质，如氨基酸和氨等氮源，或 是葡萄糖、麦芽糖等碳源或者是无机盐，因而可在一定浓度范围内能决定该机 体生长速率.通过控制流速可以得到生长速率不同但密度基本恒定的培养物 灭菌: 利用物理或化学方法杀死所有微生物包括细菌的芽胞的除菌方法称为灭菌。 消毒: 只杀死微生物的营养体(主要是病原菌)，而不能杀死微生物的芽胞的除菌方法 。 有氧呼吸: 指以分子氧作为最终电子受体的氧化作用 无氧呼吸: 指以无机氧化物(如O3-，NO2-，SO42- 等)代替分子氧作为最终电子受体的氧化作用。 发酵（作用）:发酵是在微生物细胞内发生的一种氧化还原反应，在反应过程中 , 有机物氧化放出的电子直接交给基质本身未完全氧化的某种中间产物,同时放出 能量和各种不同的代谢产物。 自养微生物: 以无机物为电子供体从无机物的氧化获得能量。这些微生物一般也能以CO2为 唯一或主要碳源合成细胞物质，称为自养微生物。 初级代谢: 指能使营养物质转变成机体的结构物质,或对机体具有生理活性作用的物质代谢 以及能为机体提供能量的一类代谢称初级代谢。 次生代谢:某些微生物为了避免在初级代谢过程中某种中间产物积累所造成的不 利作用而产生的一类有利于生存的代谢类型。 调节基因：控制另一些远离基因的产物合成速率的基因。 诱导：某些环境因子的刺激使基因或操纵子进入转录状态。 阻遏：指基因的表达在信使RNA合成（转录）阶段为特异的调节因子（阻遏物） 所抑制。 操纵子:由功能上密切相关且前后相连的结构基因及其共同的转录控制区（启动 子P、操作基因等）的核苷酸序列构成。 转座子: 转座子(Tn)是一小段双链DNA，由2000个以上的碱基对组成，常常编码一种或几 种抗生素的抗性结构基因和末端反向重复序列。转座子能够在基因组内，或细 菌染色体和质粒之间移动。 质粒: 一种独立于染色体外，能进行自主复制的细胞质遗传因子，主要存在于各种微 生物细胞中。 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。 普遍性转导: 噬菌体可误包供体菌中的任何基因(包括质粒)，并使受体菌有可能获得各种性 状的转导，称为普遍性转导。 局限性转导: 局限性转导噬菌体感染受体细菌后只能把原噬菌体两旁的寄主基因片段转移到 受体，使受体发生遗传变异，称为局限性转导(或称为专一性转导)。 转化: 是受体细胞从外界直接吸收供体的DNA片段(或质粒)，通过遗传物质的同源区段 发生交换，结果把供体菌的DNA片段整合到受体菌的基因组上，使受体菌获得新 的遗传性状。 感受态细胞：具有摄取外源DNA能力的细胞。 Hfr菌株: ：F因子整合到细菌染色体上与细菌染色体同步复制，它与F- 菌株接合后的重组频率比F+与F-接合后的重组频率要高几百倍以上。 基因型:所需营养物的前三个英文小写斜体字母表示：hisC（组氨酸缺陷型，其 中的大写字母C同一表型中不同基因的突变） 表型：同上，但第一个字母大写，且不用斜体：HisC。 营养缺陷型: 由于基因突变引起菌株在一些营养物质(如氨基酸、维生素和碱基)的合成能力 上出现缺陷，而必须在基本培养基中添加相应的物质才能正常生长的突变型。 回复突变：突变体失去的野生型性状，可以通过第二次突变得到恢复，这种第 二次突变称为回复突变 抗阻遏和抗反馈突变型：由于代谢失调所造成的，在细胞中已经有大量最终代 谢产物时仍然继续不断地合成这一产物。 组成型突变：与酶的合成有关的调节基因的一种突变。即原来酶的合成量受调 节基因调节的诱导酶或阻遏酶，由于调节基因发生变异，酶的合成变为组成型 （不管生长条件如何，酶的合成量总是恒定的）的一种现象。 条件致死突变型: 因基因突变而使得在某种条件下可正常生长繁殖并呈现其固有的表型特征，而 在另一条件下却无法生长繁殖的变异类型。 互生: 这种关系是指在一个生态系统中的两个微生物类群共栖，一个群体得益，而另 一个群体既不得益也不受害的情况。 共生: 两种微生物紧密地结合在一起，形成特定结构的共生体，两者绝对互为有利， 生理上发生一定的分工，且具有高度专一性，其他微生物种一般不能代替共生 体中的任何成员。且分开后难以独立生活，但不排除在另一生境中独立生活。 拮抗: 微生物之间的拮抗关系是两种微生物生活在一起时，一种微生物产生某种特殊 的代谢产物或改变环境条件，从而抑制甚至杀死另一种微生物的现象。 二、微生物的拉丁文菌名，并了解该菌种的一种工业用途。 大肠埃希氏菌(Escherichia coli)：简称大肠杆菌。应用：1、大肠杆菌能作为宿主供大量的细菌病毒生长 繁殖2.大肠杆菌也是最早用作基因工程的宿主菌 3、工业上生产谷氨酸脱羧酶、天冬酰胺酶和制备天冬氨酸、苏氨酸及缬氨酸等 4.大肠杆菌也是食品业和饮用水卫生检验的指示菌 产氨短杆菌（Brevibacterium ammoniagenes）：发酵生产核苷酸类产物（ATP、IMP、NAD、辅酶、FAD等） 北京棒杆菌（Corynebacterum pekinese）：味精生产中使用的主要菌种。 丙酮丁醇梭菌（Clostridium acetobutylcum）: 工业生产丙酮丁醇 黄色短杆菌（Brevibacterium flavum）: 发酵生产各种氨基酸 德氏乳杆菌（Lactobacillus delbrukii）：工业乳酸、酸奶干酪 枯草芽孢杆菌（Bacillus subtilis）：生产淀粉酶、蛋白酶、5- 核苷酸酶、某些氨基酸及核苷。 运动发酵单胞菌（Zymomonas mobilis） 地衣芽孢杆菌（Bacillus licheniformis）: 水产养殖 饲料添加 双歧杆菌（Bifidobacterium spp.）：活性双歧杆菌的乳制品或微生态制剂 链霉菌属（Streptomyces）生产抗生素（链霉菌的次生代谢产物）如：链霉素 、土霉素；抗肿瘤的博莱霉素、丝裂霉素；抗真菌的制霉菌素。 诺卡氏菌属（Nocardia）: 能生产的抗生素：地中海诺卡氏菌 - 利福霉素、星状诺卡菌 -春日霉素 酿酒酵母（Saccharomyces cerevisiae)：1、酿造饮料酒和制作面包、酒精发酵。2、酿造葡萄酒和果酒， 也可用于酿造啤酒、蒸馏酒和酵母生产 3、我国南方常将其用于以糖蜜原料生产酒精。 根霉(Rhizopus)：产生一些酶类，如淀粉酶、果胶酶、脂肪酶等，是生产这些 酶类的菌种。在酿酒工业上常用做糖化菌。有些根霉还能 产生乳酸、延胡索酸等有机酸。有的也可用于甾体转化。 毛霉(Mucar) ：1.能产生蛋白酶，具有很强的蛋白质分解能力，多用于制作腐乳、豆豉。2、 有的可产生淀粉酶，把淀粉转化为糖。在工业上常用作糖化菌或生产淀粉酶。3 、有些毛霉还能产生柠檬酸、草酸等有机酸，有的也可用于甾体转化。 黑曲霉(Aspergillus Niger)：是制酱、酿酒、制醋的主要菌种是生产酶制剂（蛋白酶、淀粉酶 、果胶酶）的菌种。 生产有机酸（如柠檬酸、葡萄糖酸等）农业上用作生产糖化饲料的菌种。 米曲霉（Aspergillus oryzae）：制成酶制剂 果汁和果酒的澄清 大豆发酵食品 ：酱油、豆酱等 产黄青霉(Penicillium chrysogenum)：是生产抗生素的重要菌种，如产黄青霉和点青霉都能生产青霉 素。 三、复习重点问题 绪论 十九世纪哪两个焦点问题的争论促使了微生物学的诞生？ 问题之一：微生物能不能自发产生； 问题之二：传染病的性质是什么。 Pasteur 是设计怎么的实验来否定“自然发生学说”？ 曲颈瓶试验； 工业微生物的种类？ 主要包括五大类： (1)病毒一非细胞型生物；(2)细菌一单细胞(原核)；(3)放线菌一单细胞(原核) ：(4)酵母菌一单细胞真菌(真核)： (5)霉菌一单或多细胞真菌(真核)。 此外还有： (1)蓝细菌（蓝绿藻）原核微生物，单细胞或细胞聚合物 (2)支原体、立克次氏体、衣原体单细胞，介于病毒与细菌之间(原核)： (3)单细胞藻类可归于植物界（微细藻类） (4)原生动物单细胞，可归于动物界。 实验技术 1.提高显微镜分辨率的措施： 答：显微镜的分辨率是由所用光波长短和物镜数值口径决定，缩短使用的光波 波长或增加数值口径可以提高分辨率。 但是可见光光波幅值较窄，紫外光波较长，可是不能用肉眼观察。所以利用减 小光波长是有限的。而要增加数值口径，可以提高介质折射率。显微镜总的放 大倍数是目镜和物镜放大倍数的乘积，也可以通过增加物镜的放大倍数使分辨 率增高。 2.微生物纯种分离的原理和方法 答：原理：把特定微生物从混杂的微生物群体中分离出来，获得只含有某种或 某一株微生物纯培养的过程称为微生物的纯种分离。 要获得某微生物的纯培养物，可根据该微生物的特性，设计出只利于此菌生长 而不利于他菌生长的条件(含培养基组分和培养条件)，大量淘汰其他杂菌。再 通过各种稀释法，使它们在固体培养基上单独长成菌落。从微生物群体中经分 离而生长在平板上的单个菌落并不能保证一定是纯培养，还要经过一系列的分 离、纯化和坚定方能确定。 方法：液体稀释法、平板划线分离法、倾注平板法、平板涂布法、选择性培养 分离法、单细胞（单孢子）分离法 微生物分类 生物大分子作为进化标尺依据？为什么16SrRNA一把好的谱系分析的“分子尺” ? 1)蛋白质、RNA和DNA序列进化变化的显著特点是进化速率相对恒定，也就是说 ，分子序列进化的改变量(氨基酸或核苷酸替换数或替换百分率)与分子进化的 时间成正比。（大量的资料表明：功能重要的大分子、或者大分子中功能重要 的区域，比功能不重要的分子或分子区域进化变化速度低。） 2） rRNA具有重要且恒定的生理功能； 1 在16SrRNA分子中，既含有高度保守的序列区域，又有中度保守和高度变化的 2 序列区域，因而它适用于进化距离不同的各类生物亲缘关系的研究； 16SrRNA分子量大小适中，便于序列分析； 3 rRNA在细胞中含量大(约占细胞中RNA的90%)，也易于提取； 4 16SrRNA普遍存在于真核生物和原核生物中(真核生物中其同源分子是18SrRNA 5 )。因此它可以作为测量各类生物进化的工具。 Carl Woese提出的分子进化树?微生物在其中位置？ Carl Woese利用16SrRNA建立的分子进化树： （1）古细菌原界（Archaebacteria) ，包括产甲烷细菌、极端嗜盐菌和嗜热嗜酸菌； （2）真细菌原界（Eubacteria) ，包括蓝细菌和各种除古细菌以外的其它原核生物； （3）真核生物原界（Eucaryotes），包括原生生物、真菌、动物和植物。 微生物的命名法？目前权威的细菌鉴定手册是什么？ 微生物的名字有俗名和学名两种，学名由拉丁词、或拉丁化的外来词组成。学 名的命名有双名法和三名法两种。 双名法：由二个拉丁字或希腊字或拉丁化了的其它文字组成，一般用斜体表示 ，学名=属名+种名（斜体）， 属名：拉丁文的名词或用作名词的形容词，单数，首字母大写，表示微生物的 主要特征，由微生物构造，形状或由科学家命名。 种名：拉丁文形容词，字首小写，为微生物次要特征，如微生物色素、形状、 来源或科学家姓名等。 三名法：用于对亚种的命名，这时在属和种名后加写一个subsp.，然后再附 上亚种名称（斜排体）。 如：Bacillus thuringiensis subsp. galleria 苏云金芽孢杆菌腊螟亚种 伯杰氏手册是目前进行细菌分类、鉴定的最重要依据，其特点是描述非常详细 ，包括对细菌各个属种的特征及进行鉴定所需做的实验的具体方法。 微生物形态与细胞结构 1、细菌的主要特征和繁殖方式？ 细菌：是一类细胞细而短(细胞直径约0.5um，长度约0.55um）、结构简单、细 胞壁坚韧、以二等分裂方式繁殖和水生性较强的原核微生物。 特征 细菌 直径（um） 0.2-0.5 可见性 光学显微镜 过滤性 不能 革兰氏染色 阳性或阴性 细胞壁 有坚韧的细胞壁 繁殖方式 二均分裂 培养方法 人工培养 核酸种类 DNA和RNA 核糖体 有 大分子合成 有 产生ATP系统 有 增殖过程中结构的完整性 保持 入侵方式 多样 对抗生素 敏感 对干扰素 某些菌敏感 2、比较革兰氏阳性菌、革兰氏阴性菌的细胞壁结构及组成异同。gram染色的原 理和步骤。 G+细菌与G-细菌的细胞壁都含肽聚糖和磷壁酸；不同的是含量的区别：如下表 占细胞壁干重的%成分 G+细菌 G-细菌 肽聚糖 含量很高（5090） 含量很低（10） 磷壁酸 含量较高（50） 无 类脂质 一般无（2） 含量较高（20） 蛋白质 无 含量较高 革兰氏阳性和阴性细菌细胞壁结构比较 革兰氏染色原理： 通过结晶紫初染和碘液媒染后，在细胞壁内形成了不溶于水的结晶紫与碘的复 合物，革兰氏阳性菌由于其细胞壁较厚、肽聚糖网层次较多且交联致密，故遇 乙醇或丙酮脱色处理时，因失水反而使网孔缩小，再加上它不含类脂，故乙醇 处理不会出现缝隙，因此能把结晶紫与碘复合物牢牢留在壁内，使其仍呈紫色 ；而革兰氏阴性菌因其细胞壁薄、外膜层类脂含量高、肽聚糖层薄且交联度差 ，在遇脱色剂后，以类脂为主的外膜迅速溶解，薄而松散的肽聚糖网不能阻挡 结晶紫与碘复合物的溶出，因此通过乙醇脱色后仍呈无色，再经沙黄等红色染 料复染，就使革兰氏阴性菌呈红色。 革兰氏染色法 1、涂片固定 2、用碱性染料结晶紫对菌液涂片进行初染（初染1分钟后水洗） 3、用碘溶液进行媒染，其作用是提高染料和细胞间的相互作用从而使二者结合 得更牢固。（媒染1分钟后水洗，用吸水纸吸去水分） 4、用乙醇或丙酮冲洗进行脱色。在经历脱色后 仍将结晶紫保留在细胞内的为革兰氏阳性细 菌，而革兰氏阴性细菌的结晶紫被洗掉，细胞呈无色。（20秒后水洗，吸去水 分） 5、用一种与结晶紫具有不同颜色的碱性染料对涂片进行复染。例如沙黄，它使 原来无色的革兰氏阴性细菌最后呈现桃红到红色，而革兰氏阳性细菌继续保持 深紫色。（2分钟后，自来水冲洗。干燥，镜检。） 3.溶菌酶和青霉素作用细菌细胞壁的机制。 溶菌酶（lysozyme）又称胞壁质酶（muramidase）或N- 乙酰胞壁质聚糖水解酶（N-acetylmuramide glycanohydrlase），是一种能水解致病菌中黏多糖的碱性酶。主要通过破坏细 胞壁中的N-乙酰胞壁酸和N-乙酰氨基葡糖之间的- 1,4糖苷键，使细胞壁不溶性黏多糖分解成可溶性糖肽，导致细胞壁破裂内容物 逸出而使细菌溶解。溶菌酶还可与带负电荷的病毒蛋白直接结合，与DNA、RNA 、脱辅基蛋白形成复盐，使病毒失活。因此，该酶具有抗菌、消炎、抗病毒等 作用。（来源百度） 青霉素对细菌细胞壁的作用 Penicillium与转肽酶结合，而使该酶失活，抑制了侧链末端的丙氨酸与五肽桥 的连接，破坏了细菌细胞壁的完整性（即抑制肽聚糖的合成），因此， Penicillium仅对正在生长着的细菌，且主要是对G+菌有效。 4细胞膜的组成与液态镶嵌模型。 细胞膜的化学组成： （1）磷脂。膜的流动性很大程度上取决于不饱和脂肪酸的结构和相对含量。 （2）膜蛋白，约占细菌细胞膜的50%70%，比任何一种生物膜都高，而且种类 也多。 （3）甾醇类物质，由磷脂分子形成的双分子膜中加入甾醇类物质可以提高膜的 稳定性。 （4）膜糖类，膜糖类约占细胞膜总重量的2%10%。主要以糖脂与糖蛋白的形 式伸向细胞膜的外表面，构成细胞外表面的微环境。 （5）水和无机盐，蛋白质中每一个氨基酸平均可结合2.6个水分子。由于水分 子具有极性，产生静电作用，因而它是一些离子物质（如无机盐）的良好溶剂 。 液态镶嵌模型(fluid mosaic model) 膜的主体是脂质双分子层 脂质双分子层具有流动性； 整合蛋白因其表面呈疏水性，故可“溶”于脂质双分子层 的疏水性内层中； 周边蛋白表面含有亲水基团，故可通过静电引力与脂质双分子层表面的极性头 相连； 脂质分子间或脂质与蛋白质分子间无共价结合； 脂质双分子层犹如一“海洋”，周边蛋白可在其上作“漂浮”运动，而整合蛋 白则似“冰山”状沉浸在其中作横向移动。 、细菌芽孢的组成与结构及其耐热机制。 芽孢有多层结构，主要包括孢外壁、芽孢衣、皮层和核心。 芽孢的外壁层厚而致密，主要成分为脂蛋白，通透性差,不易着色。 核心含有大量的DNA、RNA、蛋白质酶等物质，还含有2,6 吡啶二羧酸（DPA）,DPA是芽孢特有的成分。一般以 DPACa的形式存在。 皮层主要含芽孢肽聚糖、 DPACa，皮层体积大，比较致密。 （来源百度和老师课件，本人认为书本第26页的内容比这个总结得好。） 6、放线菌的形态与结构、繁殖方式？链霉菌的生活史？ 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。 形态与结构： 单细胞，大多由分枝发达的菌丝组成； 菌丝直径与杆菌类似，约1mm； 细胞壁组成与细菌类似，革兰氏染色阳性（少数阴性）； 细胞的结构与细菌基本相同， 放线菌菌丝细胞按形态和功能可分为营养、气生和孢子丝三种。 （以下是百度的答案） 放线菌主要通过形成无性孢子的方式进行繁殖，也可借菌体为裂片段繁殖。 放线菌长到一定阶段，一部分气生菌丝形成孢子丝，孢子丝成熟便分化形成许 多孢子，称为分生孢子。 放线菌没有有性繁殖，主要通过形成无性孢子方式进行无性繁殖，成熟的分生 孢子或孢囊孢子散落在适宜环境里发芽形成新的菌丝体；另一种方式是菌丝体 的无限伸长和分枝，在液体振荡培养（或工业发酵）中，放线菌每一个脱落的 菌丝片段，在适宜条件下都能长成新的菌丝体，也是一种无性繁殖方式。 链霉菌的生活史： 孢子在适宜条件下萌发，长出13个芽管；芽管伸长，长出分枝；分枝越来越多 ，形成营养菌丝体；营养菌丝体发育到一定阶段，向培养基外部空间生长成气 生菌丝体；气生菌丝体发育到一定程度，在它的上面形成孢子丝；孢子丝以一 定方式形成孢子，周而复始。 、酵母的形态与结构、繁殖方式？以啤酒酵母为例说明酵母的单双倍体型生 活史。 形态结构： 1、个体形态：卵圆、圆、圆柱、梨形等单细胞，其细胞直径一般比细菌粗10倍 左右。有的酵母菌子代细胞连在一起成为链状，称为假丝酵母。 2菌落形态特征：大而厚，圆形，光滑湿润，粘性，颜色单调。常见白色、土黄 色、红色。 细胞结构：酵母菌的细胞 结构与其他真核生物基本相同。 酵母细胞的细胞壁：酵母细胞壁呈“三明治”结构。 外层：甘露聚糖（约占30%，以-糖苷键联结（并非所有酵母菌都有） 内层：葡聚糖（约占30-40%，由D-葡萄糖以-糖苷键联结） 中间层：蛋白质（含6-8%，多为酶类） 细胞膜：酵母菌的细胞膜与原核生物的基本相同。但有的酵母菌如酿酒酵母中 含有固醇类（甾醇）、VitD的前体-麦角固醇，这在原核生物是罕见的。 细胞核：酵母细胞核是有双层膜结构的细胞器（核膜包裹，轮廓分明） 细胞质：细胞质主要是溶胶状物质,在细胞质中含有各种功能不同的结构 细胞器：核糖体、线粒体、内质网、高尔基体等。 芽 殖（ 各 属 酵 母 都 存 在 ） 裂 殖（ 裂 殖 酵 母 属 ） 节 孢 子（ 地 霉 属 ） 掷 孢 子（ 掷 孢 酵 母 属 ） 后 垣 孢 子（ 白 假 假 丝 酵 母 ） 产 无 性 孢 子 无 性 有 性（ 产 子 囊 孢 子 ）酵 母 菌 的 繁 殖 方 式 无性繁殖 芽殖：主要的无性繁殖方式，成熟细胞长出一个小芽，到一定程度后脱离母体 继续长成新个体。 裂殖：少数酵母菌可以象细菌一样借细胞横割分裂而繁殖，例如裂殖酵母。 产生无性孢子 有性繁殖：酵母菌以形成子囊和子囊孢子的形式进行有性繁殖 1）两个性别不同的单倍体细胞靠近，相互接触； 2）接触处细胞壁消失，质配； 3）核配，形成二倍体核的接合子 4）接合子进行减数分裂，形成4个或8个子核，每一个子核和周围的细胞质一起 ，在其表面形成孢子壁后就形成子囊孢子，形成子囊孢子的细胞称为子囊。 单双倍体型 以啤酒酵母为代表 特点：单倍体营养细胞和双倍体营养细胞均可进行芽殖。营养体既可以单倍体 形式也可以双倍体形式存在；在特定条件下进行有性生殖。 单倍体和双倍体两个阶段同等重要,形成世代交替。 （百度）其过程是：单倍体营养细胞借芽殖繁殖；两个性别不同 的营养细胞结合，质配后发生核配，形成双倍体；双倍体细胞并不立即进行 核分裂，而以芽殖方式繁殖。成为双倍体营养细胞；在特定条件下(在含醋酸 钠的Mcclary培养基、石膏 块、胡罗卜条、Gorodkowa培养基或Kleyn培养基上)双倍体营养细胞转变为子囊 ，核减数分裂形成4个子囊孢 ；单倍体子囊孢子作为营养细胞芽殖繁殖。该类型的生活史特征为：单倍体 和双倍体营 养细胞都可以进行芽殖繁殖。通常双倍体营养细胞大，生活力强，发酵工业上 多利用双倍体细胞进行生产。 、霉菌的形态与结构、繁殖方式？有性孢子和无性孢子？ 形态结构： 霉菌的菌体由分枝或不分枝的菌丝（hyphae)构成。菌丝是真菌营养体的基本单 位。 菌丝是中空管状结构，直径一般310m，有分枝，有隔膜或无隔膜。 根据菌丝有无隔膜，可以将真菌分成低等真菌（鞭毛菌亚门和接合菌亚门）和 高等真菌（子囊菌亚门、担子菌亚门和半知菌亚门）两大类。 许多菌丝分枝连接，相互交织在一起所构成的形态称菌丝体（mycelium)。 无隔菌丝：为长管状单细胞，细胞质内含多个核。其生长表现为菌丝的延长和 细胞核的增多。这是低等真菌所具有的菌丝类型。 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，菌丝由多个 细胞组成，每个细胞内有一至多个核。隔膜上有单孔或多孔，细胞质和细胞核 可自由流通，每个细胞功能相同。这是高等真菌所具有的类型。 繁殖方式： 1）无性孢子繁殖 ：不经两性细胞配合，只是营养细胞的分裂或营养菌丝的 分化（切割）而形成新个体的过程。无性孢子有：厚垣孢子、节孢子、分生孢 子、孢囊孢子等。 2）有性孢子繁殖：两个性细胞结合产生新个体的过程。霉菌的有性繁殖不如无 性繁殖那么经常与普遍，多发生在特定条件下，往往在自然条件下较多，在一 般培养基上不常见。有性繁殖方式因菌种不同而异，有的两条营养菌丝就可以 直接结合，有的则由特殊的性细胞- 配子囊或由配子囊产生的配子来相互交配，形成有性孢子。核配后一般立即进 行减数分裂，因此菌体染色体数目为单倍，双倍体只限于接合子。霉菌的有性 繁殖存在同宗配合和异宗配合两种情况。霉菌的有性孢子包括接合孢子、卵孢 子、子囊孢子等。 3）菌丝断片 、如何进行噬菌体培养纯化？ 以大肠杆菌T4噬菌体为例说明噬菌体的构造及繁殖过程。一步生长曲线及其特 征参数？ （这是课件上唯一与第一小问仿佛有关的，百度、Google上也找不到算是答案 的答案！还是要请各位高人指点一下.） 以大肠杆菌T4噬菌体为例说明噬菌体的构造：书本第66页最后一段。 繁殖过程：（百度） 吸附：吸附是噬菌体的吸附器官（尾丝、基板和刺突）与敏感寄主细胞的特殊 位点的接触。尾丝首先触及寄主细胞表面，然后基板和刺突固定。T4噬菌体的 特殊位点是脂多糖层. 侵入：吸附后，尾丝收缩，感染过程开始，对T类噬菌体就开始收缩尾鞘，结果 不仅尾髓插入细胞壁，而且会像注射一样将DNA打入细胞内。蛋白质的外壳仍在 壁外。从吸附到侵入时间很短，如T4仅需15s。 增殖：噬菌体一侵入，增殖即开始，即核酸的复制和蛋白质的合成。先利用寄 主的RNA聚合酶转录，噬菌体的mRNA被寄主的蛋白质合成体系翻译，形成一系列 新的早期蛋白质。然后开始噬菌体核酸的复制。最后是晚期蛋白质的出现。在T 类噬菌体中，合成的晚期蛋白质是噬菌体头和尾成分的亚单位，还有噬菌体的 溶菌酶。 成熟：当所有噬菌体结构成分都已合成时，成熟过程（即“装配”）便开始。 在T4中，装配一个成熟噬菌体约需30种不同的蛋白质，而且至少具有47种基因 功能。其过程先是DNA的凝聚，头的亚单位被组装成头部，尾和尾丝也各自组成 。然后按从头至尾的顺序自我装配，最后将尾丝装上，形成一个完整的噬菌体 。 释放：噬菌体繁殖的最后阶段是裂解释放出子代噬菌体。裂解T类噬菌体感染的 细胞要涉及两个或更多基因的作用，至少一个作用于细胞膜，另一个具有溶菌 酶的作用将分解壁的肽聚糖。 一步生长曲线： 1、用噬菌体的稀释液感染高浓度的宿主细胞； 2、数分钟后，加入抗噬菌体的抗血清（中和未吸附的噬菌体）； 3、将上述混合物大量稀释，终止抗血清的作用和防止新释放的噬菌体感染其它 细胞； 4、保温培养并定期检测培养物中的噬菌体效价（对噬菌体含量进行计数）； 5、以感染时间为横坐标，病毒的感染效价为纵坐标，绘制出病毒特征性的繁殖 曲线； 3个重要的特征参数：潜伏期、裂解期、裂解量。 潜伏期：从噬菌体吸附到细胞到释放出新噬菌体的最短时期 。 裂解期：随着菌体不断破裂，新噬菌体数目增加，直到最高值。 裂解量：在平稳期中，每一宿主细胞释放的平均噬菌体粒子数。 11、噬菌体对发酵工业的危害？如何防治？ 噬菌体对发酵工业的影响： 温和性噬菌体感染细胞后，不引起同源菌株细胞裂解，故不易被人察觉。 一旦溶源性细菌发生自发裂解或诱发裂解，将会危害发酵菌株。因此必需采取 有效的手段检测出溶源性细菌。 防治措施 1）杜绝噬菌体的各种来源。应定期监测发酵罐、管道及周围环境中噬菌体的数 量变化。 2）控制活菌体的排放。活菌体是噬菌体生长繁殖的首要条件，控制其排放能消 除环境中出现特定的噬菌体。 3）使用抗噬菌体菌株和定期轮换生产用菌 。选育和使用抗噬菌体的生产菌株是一种较经济有效的手段。定期轮换生产菌 种，可以防止某种噬菌体污染扩大，并能使生产不会应噬菌体污染而中断。 4）噬菌体污染后的补救措施 。 发酵早期：升温杀灭噬菌体，减少培养基中营养成分被破坏，再补充一些促进 细胞生长的玉米浆等，重新接入大量种子，就可以继续进行发酵。 发酵中期：噬菌体污染早期大量接入另一菌种的种子液或发酵液，继续进行发 酵，以达到减少损失、避免倒罐的目的。 工业上重要的微生物及产品 1、工业应用的主要细菌及其产品？ 革兰氏阴性无芽孢杆菌 大肠埃斯氏菌 产品：工业上生产谷氨酸脱羧酶、天冬酰胺酶和制备天冬氨酸、苏氨酸及缬氨 酸 醋酸杆菌 产品：有机酸(食醋等）、葡萄糖异构酶(高果糖浆 )、山梨糖 (维C中间体） 假单胞菌 产品：维C 、抗生素 、酶及酶抑制剂、有机酸 革兰氏阳性无芽孢杆菌 短杆菌 产品：发酵生产各种氨基酸，发酵生产核苷酸类产物（ATP、IMP、NAD、辅酶、 FAD等） 棒状杆菌 产品：高产谷氨酸，5-核苷酸，水杨酸，棒状杆菌素 乳酸杆菌 产品：同型发酵 乳酸 ，异型发酵 乳酸、乙醇 ，工业乳酸，酸奶干酪 双歧杆菌 产品: 乳酸,乙醇, 乳制品,微生态制剂 丙酸杆菌 产品：丙酸 ，维生素B12 革兰氏阳性芽孢杆菌 枯草芽孢杆菌 产品：生产淀粉酶、蛋白酶、5-核苷酸酶、某些氨基酸及核苷 芽孢梭菌 产品：丙酮丁醇，丁酸或己酸 革兰氏阳性球菌 链球菌 产品：天然食品防腐剂 ，酸牛乳和干酪生产的发酵剂 2、产抗生素的主要生产菌？ 抗生素主要由放线菌产生，而其中90%由链霉菌属产生。 3、酿酒酵母的形态特点与繁殖及其生产上的用途？ 细胞的长与宽的比例可将其分为三组： 12 、2 、 大于2 12 酿造饮料酒和制作面包、酒精发酵 2 酿造葡萄酒和果酒，也可用于酿造啤酒、蒸馏酒和酵母生产 大于2 台湾396号酵母为代表。我国南方常将其用于以糖蜜原料生产酒精。其特 点是耐高渗透压，可忍受高浓度的盐 繁殖方式：酿酒酵母是以产生子囊孢子的方式进行有性繁殖的。两个性别不同 的具有单倍体核的酵母营养细胞相互接近时，各自伸出一个小突起而接触。接 触处的细胞壁局部溶解形成通道，两个细胞的细胞质由通道进行质配，两个单 倍体核也进行核配，从而形成具有二倍体核的接养细胞进行多代的生长繁殖。 4、淀粉酶、蛋白酶、柠檬酸、谷氨酸的主要生产菌？ 淀粉酶：黑曲霉蛋白酶：鲁氏毛霉 柠檬酸：黑曲霉谷氨酸：谷氨酸棒状杆菌 5、毛霉、根霉、曲霉、青霉形态上的差异？分别指出用于酱油酿造、柠檬酸生 产、青霉素生产的菌种。 毛霉（Mucor） 的菌丝一般呈白色，不具横膈膜，为单细胞低等丝状真菌。菌丝体生长迅速， 但不产生假根。毛霉能产接合孢子进行有性生殖，某些种还能产生厚垣孢子。 毛霉和根霉的区别不同，毛霉没有假根和匍匐枝，而且在菌丝任何地方均可产 生孢囊孢子。 根霉 (rhizopus) 的菌丝无横膈膜，单细胞。菌丝体白色，气生性强，在固体培养基上迅速生长 交织成疏松的棉絮状菌落，可蔓延充满整个培养皿。 根霉在固体培养基上或自然培养物上生长时，由营养菌丝体产生具有延伸功能 的弧形匍匐菌丝 (stolon)，在培养基表面向四周蔓延生长。由匍匐菌丝分化出分枝状的假根 (rhizoid)，接触基质并吸取养分。在与假根相对的方向上生出孢囊梗（柄）， 顶端膨大形成孢子囊，内生孢子囊孢子。孢子囊内有一近球形的囊轴，囊轴茎 部与梗相连处有囊托。孢子囊成熟后，孢子囊壁消解或破裂，可释放出大量的 孢子囊孢子。 曲霉 (aspergillus)的菌丝有横膈膜，为多细胞丝状真菌。某些菌丝细胞特化膨大成 为厚壁的足细胞，由足细胞生出直立的分生孢子梗（无横隔），顶部膨大形成 球形的顶囊。在顶囊的表面以放射状生出一层或两层小梗（初生小梗、次生小 梗），小梗的顶端着生成串的分生孢子。顶囊、小梗及分生孢子链一起构成分 生孢子穗（或分生孢子头），分生孢子穗具有各种不同的颜色和形状。 青霉 ( penicillium )的菌丝与曲霉相似，有横隔，多细胞，但无足细胞。分生孢子梗（也有横隔） 直接由气生菌丝生出，顶端不膨大成为顶囊，而是经过多次分枝成为帚状枝（ 孢子穗）。帚状枝是由单轮、二轮或多轮分枝构成，对称或不对称。最后一轮 分枝称为小梗，在小梗顶端产生成串的蓝绿色分生孢子。有极少数青霉能产生 闭囊壳，内生子囊和子囊孢子。 啤酒酿造：米根霉、白曲根霉；红曲霉 柠檬酸生产：毛霉；黑曲霉，点青霉，产黄青霉 青霉素生产：点青霉，产黄青霉 微生物营养 1、微生物的营养类型的分类？ 主要分为四种类型：光能无机营养型（光能自养型），光能有机营养型（光能 异养型），化能无机营养型（化能自养型）,化能有机营养型（化能自养型） 2、培养基应该具备微生物生长所需要六大营养要素及其功能？实验室中常用细 菌、放线菌、酵母、霉菌的培养基？ 碳源 ：满足微生物生长繁殖所需的碳元素 氮源 ：提供微生物生长繁殖所需的氮元素 无机盐 ：主要可为微生物提供除碳、氮源以外的各种重要元素 能源 ：为微生物生命活动提供最初能量来源 生长因子 ：调节微生物正常代谢 水 ：在微生物代谢活动中不可或缺，首先它是一种最优良的溶剂，可保证几乎一 切生物化学反应的进行；其次它可维持各种生物大分子结构的稳定性，并参与 某些重要的生物化学反应；此外还有许多优良的物理性质等。 细菌：牛肉膏蛋白胨培养基（普通肉汤培养基） 放线菌：高氏1号培养基 酵母：麦芽汁培养基 霉菌：察氏培养基 3、选用和设计培养基的原理和方法？ 原理：目的明确/营养协调/理化适宜/经济节约 方法：生态模拟/参阅文献/精心设计/试验比较 、伊红和美蓝鉴别大肠杆菌的原理？ 伊红和美蓝二种苯胺染料可抑制G+细菌和一些难培养的G 细菌。在低酸度时，这二种染料结合形成沉淀，起着产酸指示剂的作用。试样 中的多种肠道菌会在EMB培养基上产生相互易区分的特征菌落，因而易于辨。大 肠杆菌强烈分解乳糖而产生大量的混合酸，菌体呈酸性，菌落被染成深紫色， 从菌落表面的反射光中还可看到绿色金属闪光。 、试比较营养物质进入微生物细胞的四种方式。 四种方式：单纯扩散、促进扩散、主动运输、基因移位 单纯扩散：不通过膜上载体蛋白，速度慢，由浓度高扩散到浓度低，对 运输分子无特异性，与溶剂类似物无竞争性，平衡时内外浓度相等 促进扩散：通过膜上载体蛋白，速度快，不耗能，由浓度高扩散到浓度 低，对运输分子有特异性，与溶剂类似物有竞争性，平衡时内外浓度相等 主动运送：通过膜上载体蛋白，速度快，耗能，运送前后溶质分子不变 ，对运输分子有特异性，与溶剂类似物有竞争性，平衡时胞内浓度高 基团移位：通过膜上载体蛋白，速度快，耗能，运送前后溶质分子改变 ，对运输分子有特异性，与溶剂类似物有竞争性，平衡时胞内浓度高 、Na+,K+-ATP酶系统？ Na+-K+-ATPase是存在于原生质膜上的一种重要离子通道蛋白 功能: 利用ATP能量将Na+由细胞内“泵”出胞外,并将K+“泵”入胞内。 该酶由大小两个亚基组成（MW: 12万, 5.5万） 作用步骤: 1. ATP酶(E)在细胞内侧与3个Na+结合,同时消耗能量; 2. 磷酸化ATP酶(E+)构象变化将Na+排除胞外,并与2个K+ 结合; 3. K+激发E+脱磷酸化恢复为E, 同时将K+运入细胞. 微生物的生长与控制 1.微生物生长的测定方法 答：微生物生长：单位时间里微生物数量或生物量的变化。 （一）以数量变化对微生物生长情况进行测定：培养平板计数法、膜过滤培养 法、液体稀释法、显微镜直接计数法、 （二）以生物量为指标测定微生物的生长: 比浊法：方法：用分光光度计测定一系列已知浓度菌液的透光度，绘出标准曲 线，测定未知菌液的透光度，从标准曲线上即可查出该菌液的浓度。特点：快 速、简便；但易受干扰。 干重法 生理指标法：测含氮量；其他方法：含碳、磷、DNA、RNA、耗氧量、消耗底物 量、产二氧化碳、产酸、产热、粘度等，都可用于生长量的测定。 2.微生物生长曲线分几个阶段？各期的特点是什么？ 答：一条典型的生长曲线至少可以分为延迟期，对数期，稳定期和衰亡期等四 个生长时期 。 特点： 延迟期：分裂迟缓、代谢活跃 。细胞形态变大或增长；细胞内RNA，尤其是rRNA含量增高，合成代谢活跃，核 糖体、 酶类和ATP的合成加快，易产生诱导酶；对外界不良条件反应敏感。 对数期：又称指数生长期。以最大的速率生长和分裂，细菌数量呈对数增加， 细菌内各成分按比例有规律地增加，表现为平衡生长。对数生长期的细菌个体 形态、化学组成和生理特性等均较一致，代谢旺盛、生长迅速、代时稳定。 稳定生长期：又称恒定期或最高生长期，此时培养液中活细菌数最高并维持稳 定 衰亡期：营养物质耗尽和有毒代谢产物的大量积累，细菌死亡速率超过新生速 率，整个群体呈现出负增长。该时期死亡的细菌以对数方式增加，但在衰亡期 的后期，由于部分细菌产生抗性也会使细菌死亡的速率降低，仍有部分活菌存 在。 3.微生物生长动力学monod方程？连续培养的条件？ 微生物生长动力学monod方程： = maxS/（KS + S） 式中max为最大比生长速率；S是培养基中限制性营养物质的浓度； KS为饱和常数 KS为微生物以最大速度的一半的速度生长时，所要求的营养物质浓度，即 = max/2时，KS = S。 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。 方法：恒浊连续培养：不断调节流速而使细菌培养液浊度保持恒定 恒化连续培养：保持恒定的流速 5、控制微生物生长繁殖的主要方法及原理有哪些？ 课本上的： 灭菌：采用强烈的理化因素使任何物体内外部的一切微生物永远丧失其生长繁 殖能力的措施，实质上可分杀菌和溶菌两种，前者指菌体虽死，但形体尚存， 后者则指菌体杀死后，其细胞发生溶化、消失的现象。 消毒：是一种采用较温和的理化因素，仅杀死物体表面或内部一部分对人体有 害的病原菌，而对被消毒的物体基本无害的措施。 防腐：是利用某种理化因素完全抑制霉腐微生物的生长繁殖，从而达到防止食 品等发生霉腐的措施。 化疗：即化学治疗。利用具有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，借以达到治疗该传染病的一种措施。 老师ppt上的 大家看着选。 6、各种灭菌、消毒的条件。 答：原理：一、通过控制防腐剂消毒剂，抗代谢物，抗生素这些化学物质；二 、通过控制温度、辐射作用、过滤、渗透压、干燥、超声波等物理因素来达到 目的。 7、控制微生物生长的理化因素。 温度：影响酶活性，影响细胞膜的流动性，影响物质的溶解度 氧气：微生物对氧的需要和耐受力在不同的类群中变化很大，被分成好氧微生 物和厌氧微生物 PH：微生物在其不同的生长阶段和不同的生理、生化过程有不同最适ph要求。 微生物代谢与调节 1.化学渗透学说解释ATP产生机理。 答：在氧化磷酸化过程中，通过呼吸链酶系的作用，将底物分子上的质子从膜 的内侧传递至外侧，从而造成了质子在膜两侧分布的不均衡，即形成了质子梯 度差（又称质子动势、pH梯度等）。这个梯度差就是产生ATP的能量来源，因为 它可通过ATP酶的逆反应，把质子从膜的外侧再输回到内侧，结果一方面消除了 质子梯度差，同时就合成了ATP。 、试比较发酵和呼吸过程ATP的产生方式。为什么无氧呼吸产生的能量不如有 氧呼吸的多？ 答：发酵过程中往往伴随着一些高能化合物的生成（如EMP途径中的1,3- 二磷酸甘油酸和磷酸烯醇式丙酮酸）。这些高能化合物可以直接偶联ATP或GTP 的生成，底物水平磷酸化。底物水平磷酸化可以存在于发酵过程中，也可以存 在于呼吸过程中，但产生能量相对较少。 呼吸是在糖酵解和三羧酸循环过程中，形成的NAD(P)H和FADH2，通过电子传递 系统将电子传递给电子受体（氧或其他氧化型化合物），同时偶联ATP合成的生 物过程。 无氧呼吸是微生物在降解底物的过程中，将释放出的电子交给电子传递系统传 给氧化性化合物作为的最终电子受体，从而生成还原型产物并释放出能量的过 程。无氧呼吸的最终电子受体不是氧，而是NO3-、 NO2-、SO42-、S2O32- 等，氧化还原电位差都小于氧气，所以生成的能量不如有氧呼吸产生的多。 3.解释巴斯德效应。 答：在厌氧条件下,向高速发酵的培养基中通入氧气,则葡萄糖消耗减少,抑制发 酵产物积累的现象称为巴斯德效应。即呼吸抑制发酵的作用。 相比起足氧的情况，酵母在缺氧的情况下消耗更多的葡萄糖，生物细胞和组织 中的糖发酵为氧所抑制，这种现象是巴斯德（LPasteur）1861年在研究酵母 的酒精发酵量和氧分压之间的