第一至三章微生物作业.doc

第一章 绪论1 什么是微生物？微生物有哪些主要类群？2 试述列文虎克、巴斯德和科赫在微生物学发展史上的杰出贡献。3.微生物有哪些主要特点？为什么说“体积微小，表面积大”是基础、关键？4. 试述微生物与工业、农业、医药和环境保护的关系。第一章绪论答：1.微生物是一大群形体（体积）微小，结构简单，肉眼看不到（或看不清楚）的单细胞，甚至无细胞结构的低等生物的总称。类群：可分成细胞型微生物和非细胞型微生物，其中细胞型微生物包括原核微生物和真核微生物，原核微生物包括细菌，放线菌，立克次氏体，衣原体，支原体，蓝细菌，蛭弧菌，黏细菌，古生菌。真核微生物包括酵母菌，霉菌，大型真菌（蕈菌），黏菌。2.列文虎克：最早发现微生物，自制显微镜，放大率在50300倍，观察了精子，红细胞，雨水，污水，污泥，牙垢，发现了球形，杆形，螺旋形的细菌。 巴斯德：1.否定了自然发生说，利用曲颈瓶实验证实生命只能来自于生命的胚种，彻底否定了“自生学说”。2.发酵由微生物引起的（酒精发酵）。3.传染病是由病原菌引起的，建立了病原学说。4.提出来预防接种措施，并研究了多种菌苗（炭疽，鸡霍乱，狂犬病）。5.发明了巴氏消毒法。 科赫：1.发明了明胶固体培养基，发明了细菌染色法，分离到多种病原菌（炭疽杆菌，结核分枝杆菌，霍乱弧菌）。2.提出了科赫定理：一种病原微生物必定存在于患病动物之中；这一病原微生物必定能从寄主中分离到，并能提纯培养；分离到的纯培养物接种到敏感动物身上，必然出现特有的疾病症状。3.主要特点：一.体积微小，比表面积大。二.代谢旺盛，类型多样。三.繁殖快速，易于培养。四.适应性强，容易变异。五.分布广泛，种类繁多。 原因：微生物比表面积大，体积微小必然有一个巨大的营养物质的吸收面，代谢物质的排泄面和环境信息的接触面，这对于微生物与环境之间进行物质，能量和信息的交换极为有利。4.工业：在微生物与工业发展的关系上，通过食品罐藏防腐，酿造技术的改造，纯种厌氧发酵的建立，液体深层通气搅拌大规模培养技术的创建以及代谢调控发酵技术的发明，使得古老的酿造技术迅速发展成工业发酵新技术。 农业：微生物在当代农业生产中具有十分显著的作用，例如，以菌治害虫和以菌治植病的生物防治技术；以菌增肥效和以菌促生长的微生物增产技术；以菌做饲料和以菌当蔬菜的单细胞蛋白和食用菌生产技术；以及以菌产沼气等生物能源技术。环境保护：微生物与环境保护的关系越来越受到当代全人类广泛的重视。微生物是占地球面积70%以上的海洋和其他水体中光合生产力的基础；是一切食物链的重要环节；是污水处理中的关键角色；是生态农业中最重要的一环；是自然界重要元素循环的首要推动者；以及是环境污染和监测的重要指示生物。医药：微生物在医药方面的应用，如抗菌素，维生素和生物制品等。第二章 原核微生物1比较G+和G-的细胞壁的结构和化学组成上的异同点，并简述革兰氏染色的机制及说明此法的重要性。2细菌的菌落有哪些特征？并说明细菌的细胞形态与菌落形态间的重要相关性。3 细菌荚膜依据其存在特点可分为几种类型，有什么功能？4试从芽孢的特殊结构与成分说明其抗逆性。5放线菌的菌丝类型有哪些？各有何功能？6.名词：鞭毛、荚膜、芽孢、伴孢晶体、菌胶团、菌落、菌苔、肽聚糖、脂多糖、溶菌酶 、支原体 、衣原体答：1.异同点：革兰氏阳性菌的细胞壁较厚，化学组成单一，只含肽聚糖和磷壁酸，并且肽聚糖的含量和交联程度均较高，层数较多（15-50层），脂类含量很低甚至没有；革兰氏阴性菌的细胞壁较薄，有多层构造，其化学成分中除含有肽聚糖外，还含有一定量的类脂类和蛋白质等成分，肽聚糖含量和交联程度较低，层数也少（多数1层，个别至多3层）。 革兰氏染色的机制：革兰氏阳性菌肽聚糖的含量和交联程度均较高，间隙小，媒染后形成的结晶紫-碘复合物不易脱出，又由于不含脂类，经乙醇洗后细胞壁不存在溶脂，反而交联形成的网孔因脱水而变密，通透性更小，结果媒染复合物的蓝紫色就留在细胞内；革兰氏阴性菌肽聚糖含量低，脂质高，交联程度较低，孔隙大，经乙醇洗脱后，脂质溶解，细胞壁孔隙更大，媒染复合物极易洗脱出细胞壁，成为无色菌体，最后被沙黄染成红色。 重要性：能够将细菌分成革兰氏阳性菌和革兰氏阴性菌，革兰氏阳性菌和革兰氏阴性菌在生理，生化，代谢特征，药理性，致病性等方面都有差别。革兰氏阳性菌产外毒素，毒性强，常用青霉素治疗；革兰氏阴性菌产内毒素，毒性弱，常用链霉素治疗，对临床用药有帮助。2.菌落的特征：包括大小，形状，边缘情况，隆起形状，表面状态，质地，颜色，透明度等。 重要相关性：每一种细菌在一定条件形成固定的菌落特征，不同种或者同种在不同培养条件下菌落特征是不同的，这些特征对菌种识别，鉴定有一定意义。细胞形态是菌落形态的基础，菌落形态是细胞形态在群体集聚时的反映。3.根据糖被有无固定层次，层次薄厚可以分成大荚膜，微荚膜，粘液层和菌胶层。 功能：保护作用，抗干燥，反吞噬；储存物质，营养缺乏时作为碳源和能源；使菌体附着于某些物体表面；堆积某些代谢废物；致病功能，糖被为主要表面抗原；细菌间的信息识别作用。 4.芽孢的组成包括孢外壁，芽孢衣，皮层和核心。芽孢衣有不通透性，皮层中含有高浓度DPA-Ca，渗透压高，芽孢的核心含水量极低，因而特别有利于抗热，抗化学药物（如H2O2），并可避免酶的失活，因而芽孢的抗逆性强。 5.类型：放线菌的菌丝可分成基内菌丝，气生菌丝和孢子丝。功能：基内菌丝：吸收营养物质和排泄代谢产物。能产生水溶性和脂溶性色素。 气生菌丝:可产生色素，多为脂溶性色素。 孢子丝：可形成孢子，形状及其在气生菌丝上的排列方式随菌种不同而不同，是链球菌菌种鉴定的重要依据。6.鞭毛：在某些菌体上附有细长并呈波状弯曲的丝状物，少则1-2根，多则可达数百根。这些丝状物称为鞭毛，是细菌的运动器官。 荚膜：某些细菌表面的特殊结构，是位于细胞壁表面的一层松散的粘液物质。 芽孢：是某些细菌在其生长发育后期，在细胞内形成一个圆形或椭圆形，壁厚，含水量极低，抗逆性极强的休眠体。 伴孢晶体：少数芽孢杆菌，如苏云金芽孢杆菌在形成芽孢的同时，会在芽孢旁形成一颗菱形或双锥形的碱溶性蛋白质晶体，又称内毒素。 菌胶团： 有些细菌由于其遗传特性决定，细菌之间按一定的排列方式互相粘集在一起，被一个公共荚膜包围形成一定形状的细菌集团，叫做菌胶团。 菌落：是由单个细菌（或其他微生物）细胞或一堆同种细胞在适宜固体培养基表面或内部生长繁殖到一定程度，形成肉眼可见的子细胞群落。菌苔：细菌在斜面培养基接种线上长成的一片密集的细菌群落，不同属种细菌的菌苔形态是不同的。肽聚糖：存在于革兰氏阳性和阴性细菌细胞壁中的一种复合糖类。主链是-1,4-糖苷键连接的N-乙酰氨基葡糖和N-乙酰胞壁酸交替的杂多糖。在N-乙酰胞壁酸上接有肽链，不同糖链上的肽链交联后形成稳定的水不溶产物。脂多糖：脂多糖是革兰氏阴性菌细胞壁中的一种成分，脂多糖对宿主是有毒性的。脂多糖只有当细菌死亡溶解或用人工方法破坏菌细胞后才释放出来，所以叫做内毒素。溶菌酶：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。支原体：又称霉形体，为目前发现的最小的最简单的原核生物，细胞中唯一可见的细胞器是核糖体。衣原体：为革兰氏阴性病原体，是一类能通过细菌滤器、在细胞内寄生、有独特发育周期的原核细胞性微生物。第三章 真核微生物1 你如何能从众多的菌落中分辨出霉菌的菌落？2 酵母菌和霉菌的繁殖可形成哪几种无性孢子和有性孢子？3 试设计一表格比较细菌、放线菌、酵母菌和霉菌的异同（提示：从细胞壁成分、破壁方法、营养喜好、最适生长pH值、菌落形态特征、主要繁殖方式等方面比较）。4 列表说明真核微生物与原核微生物的主要区别，两者间的相似之处有哪些？5 名词：真菌、酵母菌、霉菌、假酵母、假菌丝、黏菌、卵菌答：1.霉菌的形态较大，质地疏松，外观干燥，不透明，呈现或松或紧的形状，并且菌落和培养基间的连接紧密，不易挑取，菌落正面与反面的颜色、构造，以及边缘与中心的颜色、构造常不一致。即由于霉菌的菌丝较粗而长，因而霉菌的菌落较大，有的霉菌的菌丝蔓延，没有局限性，其菌落可扩展到整个培养皿，有的种则有一定的局限性，直径12厘米或更小。菌落质地一般比放线菌疏松，外观干燥，不透明，呈现或紧或松的蛛网状、绒毛状或棉絮状；菌落与培养基的连接紧密，不易挑取；菌落正反面的颜色和边缘与中心的颜色常不一致。 2.酵母菌：无性孢子有掷孢子，节孢子，厚垣孢子；有性孢子有子囊孢子。霉菌：无性孢子有孢囊孢子，节孢子，厚垣孢子和分生孢子。 有性孢子有孢囊孢子，节孢子，厚垣孢子和分生孢子。3.细胞壁成分破壁方法营养喜好最适生长pH值菌落形态特征主要繁殖方式细菌肽聚糖溶酶菌抗生素去污剂不同类型细菌不同，大多数喜酸碱度适中，潮湿6.5-7.5一般细菌为湿润，光滑，较透明，较粘稠，易挑取，质地均匀，正反或边缘与中央颜色一致裂殖放线菌肽聚糖溶酶菌抗生素含水量低，有机物丰富，呈中性或微碱性的圡壤7.5-8.0一般为圆形，光平或有许多皱褶，周围具有辐射状菌丝孢子繁殖酵母菌甘露聚糖蛋白质葡聚糖蜗牛消化酶偏酸性的潮湿的含糖环境4.5-5.0菌落大而厚，为湿润，光滑，较透明，较粘稠，易挑取，质地均匀，正反或边缘与中央颜色一致，多为乳白色出芽生殖霉菌几丁质蜗牛消化酶偏酸性的潮湿的含糖环境大多数4.0-6.0形态较大，质地疏松，外观干燥，不透明，呈现或松或紧的形状，并且菌落和培养基间的连接紧密，不易挑取，菌落正面与反面的颜色、构造，以及边缘与中心的颜色、构造常不一致孢子繁殖4.真核微生物原核微生物区别细胞壁组成：酵母菌呈“三明治”结构，富含甘露聚糖，蛋白质，葡聚糖；霉菌主要含几丁质为主。细胞膜组成：含胆固醇等甾醇。细胞质与细胞器：细胞膜不内陷，内含多种细胞器。细胞核组成：由DNA构成的一条或一条以上的多染色体群，形成一个真核，有核膜包围，有核仁，有组蛋白与之结合。鞭毛结构：结构复杂，运动方式为挥鞭式。核糖体组成：核糖体为80s，由60s和40s两个亚基组成。繁殖方式：除无性繁殖，还有有性繁殖，并产生大量孢子，有无性繁殖，有性繁殖交替进行的生活史。菌落特征有差异，如放线菌和霉菌都有菌丝体构成。细胞壁组成：细菌，放线菌主要为肽聚糖；支原体不含细胞壁结构。细胞膜组成：除支原体外，一般不含胆固醇等甾醇。细胞质与细胞器：细胞质由细胞膜包围，并有大量褶皱内陷细胞质，形成间体，不含其他分化的细胞器。细胞核组成：由DNA构成的一条染色体，仅形成一个核区，没有核膜包围，无核仁，无组蛋白与之结合。鞭毛结构：结构简单，运动方式为旋转马达式。核糖体组成：核糖体为70s，由50s和30s两个亚基组成。繁殖方式：无性繁殖为主菌落特征有差异，如细菌，酵母菌为单细胞微生物。相似细胞基本结构都包含细胞壁，细胞质，内含物等；都采用多种方式进行繁殖，并以无性繁殖为主；形体微小，大多需要显微镜观察。5.真菌：是一种真核生物。最常见的真菌是各类蕈类，另外真菌也包括霉菌和酵母菌 酵母菌：