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微生物总复习资料第一章 绪论1、简述微生物的主要特点。（1）个体小 测量单位：微米或钠米 杆菌的平均长度：2 微米；1500个杆菌首尾相连= 一粒芝麻的长度；10-100亿个细菌加起来重量 = 1毫克 面积/体积比：人 = 1，大肠杆菌 = 30万（2）种类多 物种的多样性生理代谢类型的多样性 代谢产物的多样性 遗传基因的多样性 生态类型的多样性（3）分布广 （4）代谢能力强（5）繁殖速度快（6）易培养（7）易变异2、简述应用微生物的发展趋势。1、增加人类的食物来源（1）微生物细胞含有大量的蛋白质（2）种类多，易培养（3）生长迅速、能实现工业化。2、兴利除害、综合利用。3、寻找新的微生物资源，广泛开辟微生物的利用场所。4、应用新理论、新技术，定向培育新品种。第二章 微生物的纯培养和显微技术1、名词解释纯培养物：只有一种微生物的培养物。无菌技术：在分离、转接及培养纯培养物时，防止其被其他微生物污染的技术，称为无菌技术。接种：用接种环或接种针分离微生物，或在无菌条件下把微生物由一个培养器皿转接到另一个培养容器中进行培养，是微生物学研究中最常用的基本操作。菌落：单个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，称为菌落（colony）。菌苔：当固体培养基表面众多菌落连成一片时，便成为菌苔。 富集培养：指利用不同微生物间生命活动特点的不同，制定特定的环境条件，使仅适应于该条件的微生物旺盛生长，从而使其在群落中的数量大大增加，人们能够更容易地从自然界中分离到所需的特定微生物。菌种的复壮：狭义：仅是一种消极的措施。它指的是在菌种已发生衰退的情况下，通过纯种分离和测定生产性能等方法，从衰退的群体中找出少数尚未衰退的个体，从而达到恢复该菌原有典型性状的一种措施。广义：则应是一项积极的措施，即在菌种的生产性能尚未衰退前就经常有意识地进行分离和生产性能的测定工作，以期菌种的生产性能逐步有所提高。 2、简述微生物分离纯培养技术及其应用范围。用固体培养基分离纯培养 培养基：液体培养基；固体培养基；半固体培养基分离纯培养技术：使微生物在固体培养基平板上形成单个菌落的基本方法：稀释！1、稀释倒平板法：操作较麻烦，对好氧菌、热敏感菌效果不好！流程：材料 无菌水梯度稀释 取少许 已熔化并冷却至50左右的培养基 混合、摇匀 倾入平皿 保温培养一定时间 平皿表面或培养基中出现单菌落 挑取单菌落/重复操作数次 纯培养不足：易造成某些热敏感菌的死亡；好氧菌因被固定在琼脂中间，缺乏氧气而影响其生长。2）涂布平板法 滴加稀释液 倒平板 冷却凝固 涂布均匀分散 培养 挑取单菌落（3）平板划线分离法接种环沾取少许材料 划线（平行划线、扇形划线/其他形式的连续划线）划线适宜 培养 单菌落4）、稀释摇管法 加热一系列盛无菌琼脂培养基的试管熔化，冷却，保持至50左右将材料进行梯度稀释迅速摇匀冷却，形成琼脂柱表面倾倒一层无菌液体和固体石蜡的混合物培养琼脂柱中间出现单菌落挑取、移植用液体培养基分离纯培养:通常采用的液体培养基分离纯化法是稀释法。经过梯度稀释，以得到最高稀释的效果。采用稀释法进行液体分离，必须在同一个稀释度的许多平行试管中，大多数（一般应超过95%）表现为不生长。四、单细胞（单孢子）分离采用显微分离法，从混杂群体中直接分离单个细胞或单个个体进行培养以获得纯培养。五、选择培养分离微生物群落中数量占少数的微生物的分离纯化：1抑制大多数其它微生物的生长2使待分离的微生物生长更快利用选择平板进行直接分离：1高温下培养：分离嗜热细菌；2培养基中不含N：分离固氮菌3培养基加抗生素：分离抗性菌2. 富集培养首先配制以对羟基苯甲酸为唯一碳源的液体培养基，接种。培养一定时间，已有大量微生物生长。转移至新鲜培养液中重新培养,数次重复。涂布平板，得到微生物菌落。挑取一部分单菌落，分别接种到对照培养基和实验培养基中培养，验证欲分离的目标微生物。特定的环境条件仅适应于该条件的微生物旺盛生长待分离微生物在群落中的数量大大增加从自然界中分离到所需的特定微生物3、菌种保藏的主要原理是什么？1、首先要挑选典型菌种的优良纯种，最好采用它们的休眠体（如分生孢子、芽孢等）。2、创造一定的条件，尽可能降低微生物的代谢活动强度，使之基本处于休眠状态。4主要有哪些条件影响菌种保藏的效果？1、水分、低温：、其他条件：缺氧、避光、缺乏营养以及添加保护剂或酸度中和剂等。5、如何防止菌种衰退？（1）控制传代次数（2）创造良好的培养条件 （3）利用不同类型的细胞进行接种传代 （4）采用有效的菌种保藏方法 6、哪些措施可进行菌种的复壮？(1)纯种分离(2)通过宿主体内生长进行复性 (3)淘汰已衰退的个体 7、决定显微观察效果的重要因素是什么？1、放大倍数；2、分辨力；3、反差：是指样品区别于背景的程度。4、显微技术 第三章 原核微生物的形态和构造细菌菌落特征湿润、粘稠、较光滑、较透明、易挑取，质地均匀、菌落各部位颜色一致、菌落较小等。在液体培养基上（内）的群体形态群体形态：多数表现为混浊，部分表现为沉淀，一些好氧性细菌则在液面上大量长，形成有特征性的、厚薄有差异的菌醭、菌膜或环状、小片状不连续的菌膜等。1、 细菌芽孢的生理特性及其对生产实践有何意义？特性：芽孢是整个生物界中抗逆性最强的生命体，在抗热、抗化学药物、抗辐射和抗静水压等方面，更是首屈一指。由于每一营养细胞内仅生成一个芽孢，故芽孢无繁殖功能。 研究细菌的芽孢有着重要的理论和实践意义。A、有助于分类鉴定B、筛选和保藏芽孢杆菌C、评定杀菌效果时，以能否杀死耐热的芽孢杆菌为准2、 什么是荚膜？其生理功能如何？在科学研究和生产实践中有何意义？定义：糖被包裹在单个细胞上，且在细胞壁上形成较厚的固定层次，则称为荚膜。糖被：包被于某些细菌细胞壁外的一层厚度不定的胶状物质，称为糖被。生理功能A、保护作用：其上大量极性基团可保护菌体免受干旱损伤；可防止噬菌体的吸附和裂解；一些动物致病菌的荚膜还可保护它们免受宿主白细胞的吞噬；B、贮藏养料，以备营养缺乏时重新利用；C、作为透性屏障或（和）离子交换系统，可保护细菌免受重金属离子的毒害；D表面附着作用；E、细菌间的信息识别作用F、堆积代谢废物： 细菌荚膜与人类的科学研究和生产实践有密切的关系。A用于菌种鉴定；B用作药物和生化试剂；C用作工业原料；D用于污水的生物处理，例如形成菌胶团的细菌，有助于污水中有害物质的吸附和沉降等。3、 什么是S型、R型菌落？4、 比较细菌和放线菌的异同。5、试述革兰氏染色法的机制并说明此法的重要性。革兰氏染色的机制简要操作：初染 媒染 脱色 复染1、用碱性染料结晶紫对菌液涂片进行初染2、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。3、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菌，而革兰氏阴性细菌的结晶紫被洗掉，细胞呈无色。4、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油镜镜检：细胞呈深紫色的为G+细菌，细胞呈红色的为G-细菌。机理：通过结晶紫初染和碘液媒染后，在细胞膜内形成了不溶于水的结晶紫与碘的复合物。G+细菌由于其细胞壁较厚、肽聚糖网层次多和交联致密，故遇乙醇或丙酮作脱色处理时，因失水反而使网孔缩小，再加上它不含类脂，故乙醇处理不会溶出缝隙，因此能把结晶紫与碘复合物牢牢留在壁内，使其仍呈紫色。反之，G-细菌因其细胞壁薄、外膜层的类脂含量高、肽聚糖层薄和交联度差，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，通过乙醇脱色后细胞退成无色。这时，再经沙黄等红色染料进行复染，就使G-细菌呈现红色，而则G+细菌仍保留紫色(实为紫加红色)了。意义：可把几乎所有的细菌分成两大类，是分类鉴定菌种时的重要指标。G+菌和 G-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呈现出明显差异，因此任何细菌只要先通过革兰氏染色，即可提供很多其他重要的生物学特性方面的信息。6、什么叫质粒？其特性如何？细菌质粒主要有哪些？定义：它是存在于细菌染色体外或附加于染色体上的遗传物质，绝大多数由共价闭合环状双螺旋DNA分子所构成特点：A、可自我复制，稳定遗传，也可插入到细菌染色体中或与其携带的外源DNA片段共同复制。B、常作为遗传工程的载体，通过转化、转导或接合作用单独转移，也可携带染体片段一起转移。C、质粒可以从菌体内自行消失，也可通过物理化学手段，如用重金属、吖啶类染料或高温处理使其消除或抑制，但不能自发产生。D、质粒存在与否，无损于细菌生存。但其存在可赋予细菌某些特殊性质，如许多次生代谢产物如抗生素、色素等的产生，以至芽孢的形成，均受质粒的控制。分类：按其功能，质粒可分为：A、抗药性质粒（R因子），对某些抗生素或其他药物表现抗性；B、致育因子(F因子)，它是最早发现的与细菌有性接合有关的质粒：。C、大肠杆菌素质粒(C0l因子)，可使大肠杆菌产生大肠杆菌素，以抑制其他细菌生长；D、其他抗性质粒，有的质粒对某些金属离子具有抗性，有的质粒对紫外线、X射线具有抗性。7、名词解释伴孢晶体：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、方形或不规则的碱熔性蛋白质晶体，称为伴胞晶体 （内毒素）芽孢：定义：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、厚壁、含水量极低、抗逆性极强的休眠体，称为芽孢(endospore或spore，偶译“内生孢子)”。第四章 真核微生物的形态和构造1、 酵母菌的菌落特征及液体培养特征酵母菌(yeast) ：一般泛指能发酵糖类的各种单细胞真菌，分属于子囊菌纲、担子菌纲和半知菌类。通常认为酵母菌具有以下5个特点：个体一般以单细胞状态存在；多数营出芽繁殖；能发酵糖类产能；细胞壁常含甘露聚糖；常生活在含糖量较高、酸度较大的水生环境中。 形状： 在光学显微镜下，大多数酵母菌为单细胞，一般呈卵圆形、圆形、圆柱形或柠檬形。有些酵母菌细胞与其子代细胞连在一起成为链状，成为假丝酵母 群体特征：1、菌落特征与细菌的相仿，但在宏观上较大、较厚、外观较稠和较不透明等有别于细菌的菌落。酵母菌菌落的颜色比较单调，多以乳白色或矿烛色为主，只有少数为红色，个别为黑色。此外，一般还会散发出一股悦人的酒香味。液体培养特征：酵母菌在液体培养基中的生长情况与氧有关。（1）有的长在培养基底部并产生沉淀。2）有的在培养基中均匀生长。（3）有的在培养基表面生长并形成菌膜或菌蹼 。2、如何区分上面啤酒酵母和下面啤酒酵母，它们对棉籽糖的利用有何不同？上面啤酒酵母：凡是在发酵时，随C02的上升漂浮在液面上，发酵终了形成酵母泡盖，经长时间放置，酵母也很少下沉。（范围小，产量低）下面啤酒酵母：凡是在发酵时，酵母悬浮在发酵液中，发酵终了时，酵母很快凝结成块，并沉积在器皿底部，并形成紧密的沉淀。 上面啤酒酵母和下面啤酒酵母对棉籽糖的利用不同。果糖葡萄糖半乳糖 （ 蔗糖） （密二糖） 转化酶 密二糖酶上面啤酒酵母只含有转化酶，利用1/3棉籽糖。下面啤酒酵母含有转化酶、密二糖酶，可全部利用棉籽糖。3、酵母菌有哪三种生活史类型？生活史的三种类型：1、营养体既能以单倍体也能以二倍体形式存在 代表菌：酿酒酵母（S.cerevisiae）其特点为：一般情况下都以营养体状态进行出芽繁殖营养体既能以单倍体(n)形式存在，也能以二倍体(2n)形式存在；在特定的条件下才进行有性繁殖。2、营养体只能以单倍体形式存在代表菌：八孢裂殖酵母. 特点为：营养细胞为单倍体无性繁殖为裂殖；二倍体细胞不能独立生活，故此阶段极短。3、营养体只能以二倍体形式存在代表菌：路德类酵母其特点为：营养体为二倍体，不断进行芽殖，此阶段较长单倍体的子囊孢子在子囊内发生接合；单倍体阶段仅以子囊孢子的形式存在，不能进行独立生活。4、试述酵母菌形成子囊孢子的条件和意义。条件:（1）营养充足强壮幼龄细胞容易形成子囊孢子。在新鲜培养基上转代3次（24小时一次），经离心、洗涤后，转入生孢子培养基。（2）适当的温度和湿度。温度：25-30；湿度：80%以上。（3）空气要流通。（4）选择合适的生孢子培养基（醋酸钠培养基、胡萝卜条等）意义:（1）酵母菌能否形成子囊孢子，以及子囊孢子的数目和形状，是鉴定酵母菌种属的依据。（2）在生产实践中，常利用是否生子囊孢子以及生孢子的速度，作为鉴别培养酵母和有无被野生酵母污染的依据。一般培养酵母，72小时以上生成或不生成孢子；野生酵母，24-48小时，即可生成孢子。（3）单倍体进行杂交育种或制作遗传标记的过程中，使酵母形成子囊孢子是先决条件。5、试述霉菌的菌落特征。在微生物学中，凡是在基质上长成绒毛状、棉絮状或蜘蛛网状，但不形成大型子实体的丝状真菌统称霉菌.霉菌的群体特征1、菌丝体在液体培养时的特化形态霉菌在液体培养基中进行通气搅拌或振荡培养时，往往会产生菌丝球的特殊构造。这时，菌丝体相互紧密纠缠形成颗粒，均匀地悬浮于培养液中，有利于氧的传递以及营养物和代谢产物的输送，对菌丝的生长和代谢产物形成有利霉菌的菌落特征:（1）和放线菌接近，霉菌的菌落也是由分枝状菌丝组成。（2）它们的菌落形态较大，质地疏松，外观干燥，不透明，呈现或松或紧的蛛网状、绒毛状、棉絮状或毡状；（3）菌落与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。6、试比较细菌、放线菌、酵母菌和霉菌细胞壁主要成分的异同，并讨论它们的原生质体制备方法。酵母菌:细胞壁：主要成分为“酵母纤维素”。酵母菌细胞壁的结构似三明治 外层为甘露聚糖，内层为葡聚糖，中间夹有一层蛋白质（葡聚糖酶、甘露聚糖酶等）。酵母菌的细胞壁易被蜗牛消化酶或酵母细胞壁溶解酶溶解成为原生质体。放线菌:与细菌相同霉菌：细胞壁：厚约100-250nm，主要由多糖组成（约80%-90%）除少数水生低等的霉菌的细胞壁中含由纤维素外，大部分霉菌细胞壁由几丁质组成，还含有葡聚糖和甘露聚糖，可用蜗牛酶水解霉菌细胞壁，形成原生质体。（土壤中一些细菌也具有分解真菌细胞壁的酶）差细菌，放线菌的原生质体的产生细菌：第五章 非细胞微生物的形态和构造1、什么是噬菌体？根据噬菌体与宿主细胞的关系，可将其分为哪几类？2、画图说明不同噬菌体的繁殖路线。3、在发酵工业上，如何判断发酵液是否受到噬菌体的侵染？如何防治噬菌体的危害？4、举出几种分离检查噬菌体的方法。5、试分析溶源性细菌的主要特点。6、温和噬菌体主要有哪几种存在方式？7、名词解释：噬菌斑、溶源性细菌、原噬菌体、烈性噬菌体、温和噬菌体第六章 微生物的营养1、名词解释：生长因子：生长因子(growthfactor)是一类调节微生物正常代谢所必需，但不能用简单的碳、氮源自行合成的有机物，需要量一般很少。（微生物生长所不可缺少的微量有机物）广义的生长因子除了维生素外，还包括碱基、卟啉及其衍生物、还包括氨基酸等在内；狭义的生长因子一般仅指维生素。 培养基：定义：培养基是人工配制的，适合微生物生长繁殖或产生代谢产物的营养基质。速效碳源、迟效碳源：微生物利用碳源物质具有选择性，在培养基中，首先利用的碳源，称为速效碳源；然后利用的碳源称为迟效碳源。碳氮比：有机物中碳的总含量与氮的总含量的比叫做碳氮比2、简述选择和设计培养基的原则和方法四个原则1、目的明确2、营养协调3、理化适宜4.经济节约四种方法：1.生态模拟2.查阅文献3.精心设计4.试验比较3、比较天然培养基、合成培养基和半合成培养基的优缺点和使用范围。天然培养基：指一类利用动、植物或微生物体包括用其提取物制成的培养基，这是一类营养成分既复杂又丰富、难以说出其确切化学组成的培养基。1）天然培养基的优点营养丰富、种类多样、配制方便、价格低廉；2）缺点：成分不清楚、不稳定。因而如用其作精细的科学实验时，会引起数据不稳定。适用范围：这类培养基只适合于一般实验室中的菌种培养、发酵工业中生产菌种的培养和某些发酵产物的生产等。组合培养基 又称合成培养基或综合培养基，是一类按微生物的营养要求精确设计后用多种高纯化学试剂配制成的培养基 （1）组合培养基的优点成分精确、重演性高。（2）缺点价格较贵、配制麻烦，且微生物生长比较一般。3适用范围：通常仅适用于营养、代谢、生理、生化、遗传、育种、菌种鉴定或生物测定等对定量要求较高的研究工作中。3、半组合培养基 又称半合成培养基，指一类主要以化学试剂配制，同时还加有某种或某些天然成分的培养基在生产和实验室中使用最多的是半组合培养基，大多数微生物都能在此类培养基上生长。4、什么是固体培养基？它有何用途？试列表比较4类固体培养基。一类外观呈固体状态的培养基。培养基是人工配制的，适合微生物生长繁殖或产生代谢产物的营养基质。(1)固化培养基常称“固体培养基”，由液体培养基中加入适量凝固剂而成2）非可逆性固化培养基 指一类一旦凝固后不能再重新融化的固化培养基其中的硅胶平板是专门用于化能自养微生物分离、纯化的固体培养基3)天然固态培养基由天然固态基质直接配制成的培养基(4)滤膜(membrane filter) 是一种坚韧且带有无数微孔的醋酸纤维薄膜。滤膜主要用于对含菌量很少的水中微生物进行过滤、浓缩，然后揭下滤膜，把它放在含有适当液体培养基的衬垫上培养，待长出菌落后，就可计算单位水样中的实际含菌量5、比较营养物质进入细胞的四种方式。影响营养物质进入细胞的因素主要有三个：1、营养物质本身的性质。 2、微生物所处的环境。 3、微生物细胞的透过屏障。 一、单纯扩散1、特点（1）非特异性，依靠细胞内外的浓度梯度作为动力，从高浓度区域 向低浓度区域扩散。（2）与细胞膜不发生反应，被运输的物质本身结构也不发生改变。（3）不需要能量。（4）扩散速率较慢，随溶质浓度差的减小而减小。（5）有一定的选择性。（膜上的含水小孔的大小和形状对被扩散的营养物质分子大小有一定的选择性）。2、影响因素（1）被吸收的营养物质的分子大小，溶解性（脂溶或水溶），极性大小2）膜外的PH、离子强度（通过影响物质的电离程度而起作用的）与温度等因素。3、吸收的营养物质 单纯扩散并不是微生物细胞吸收营养物质的主要方式，水是唯一可以通过扩散自由通过原生质膜的分子，脂肪酸、乙醇、甘油、苯、一些气体分子（氧气、二氧化碳）及某些氨基酸在一定程度上也可通过扩散进出细胞。二、促进扩散1、特点（1）不消耗能量。（2）参与运输的物质本身的分子结构不发生变（3）不能逆浓度梯度运输。（4）需要位于膜上的载体来运输营养物质。（5）每种载体只运输相应的物质，具有较高的专一性。、运输的主要物质 通过促进扩散进入细胞的营养物质主要有氨基酸、单糖、维生素及无机盐等三、主动运输特点：（1）需要能量。（2）渗透酶，可逆浓度梯度进行物质运输。（3）被运输的物质没有发生任何化学变化。（4）对被运输的物质具有高度的立体专一性。 2、种类（1）初级主动运输指由电子传递系统、ATP酶或细菌嗜紫红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。呼吸能、化学能和光能的消耗，引起胞内质子外排，在膜内外建立质子浓度差。（2） 次级主动运输：通过初级主动运输建立的能化膜在质子浓度差（或电势差）消失的过程中，往往偶连其他物质的运输。包括以下三种方式：同向运输：是指某种物质与质子通过同一载体按同一方向运输。逆向运输：是指某种物质与质子通过同一载体按相反方向进行运输。单向运输：是指质子浓度在消失过程中，可促使某些物质通过载体进出细胞。 四、基团转位： 基团转位也是一种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。除了在运输过程中物质发生分子结构的变化这一特点以外，其它的特点都与主动运输方式相同。具体运送分两步进行：1、热稳定载体蛋白（HPr)的激活。细胞内高能化合物磷酸烯醇式丙酮酸(PEP)的磷酸基团通过酶I的作用而把HPr激活： 酶 PEP+HPr Pyr(丙酮酸)+PHPr2、糖经磷酸化而运入细胞膜内。 膜外环境中的糖分子先与细胞膜外表面上的底物特异膜蛋白酶c结合，接着糖分子被由PHPr 酶a 酶b逐级传递来的磷酸基团激活，最后通过酶c再把这一磷酸糖释放到细胞质中。 五、四种运送营养物质方式的比较6、试分析异养微生物对碳源、氮源的利用顺序。异养微生物对氮源的利用顺序：一般地说，异养微生物对氮源的利用顺序是：“NCHO”或“NCHOX”类优于“NH”类，更优于NO”类，而最不易利用的则是“N”类 第七章 微生物的代谢1、名词解释发酵: 广义的发酵，最早是从会不断冒泡并产生有益产品的一些自然现象开始的；目前已泛指任何利用好氧性或厌氧性微生物来生产有用代谢产物或食品、饮料的一类生产方式。狭义：用于生物体能量代谢中，在无氧等外源氢受体的条件下，底物脱氢后所产生的还原力H未经呼吸链传递而直接交某一内源性中间代谢物接受，以实现底物水平磷酸化产能的一类生物氧化反应。 细菌酒精发酵: ED途径中所产生的丙酮酸对运动发酵单胞菌这类微好氧菌来说，可脱羧成乙醛，乙醛又可进一步被NADH2还原为乙醇。这种经ED途径发酵生产乙醇的方法称为细菌酒精发酵。同型乳酸发酵:异型乳酸发酵: 通过HMP途径的发酵次级代谢物:是指某些微生物生长到稳定期前后，以结构简单、代谢明确、产量较大的初级代谢物作前体，通过复杂的次生代谢所合成的各种结构复杂的化学物。 2、简述细菌酒精发酵的优缺点。优点:代谢速率高，产物转化率高，菌体生成少，代谢副产物少，发酵温度较高，以及不必定期供氧等.缺点:生长pH较高(细菌约pH 5，酵母菌为pH 3)，较易染杂菌，并且对乙醇的耐受力较酵母菌低。3、比较同型乳酸发酵和异型乳酸发酵4、试述代谢的人工控制在发酵工业中的应用情况。一、遗传学的方法 （一）营养缺陷型突变株的应用 （二）抗反馈控制突变株的应用 （三）选育组成型和超产突变株 四） 增加结构基因数目二、生物化学方法 （一）添加前体绕过反馈控制点 二）添加诱导剂 （三）发酵与分离过程耦合 （四） 控制细胞膜的通透性 五）控制发酵的培养基成分 第八章 微生物的生长及其控制1、名词解释：同步培养法:能使培养的微生物处于比较一致的生长发育在同一阶段上的培法，称同步培养法。生长速率常数:生长速率常数（R）: R= n/t2t1=3.322（lgx2 lgx1）/ t2t1连续培养:通过一定的方式使微生物可长期保持在指数期的平衡生长状态和恒定的生长速率上的一种培养方式。分批培养:将微生物置于一定容积的培养基，经过培养生长，最后一次收获，就称单批培养或密闭培养。厌氧菌: 厌氧菌有以下几个特点：（1）分子氧对它们有毒，即使短期接触也会抑制甚至致死；（2）在空气或含10%CO2的空气中，它们在固体或半固体培养基表面不能生长，只有在其深层无氧处或在低氧化还原势的环境下才能生长；3）生命活动所需能量是通过发酵、无氧呼吸、循环光合磷酸化或甲烷发酵等提供；（4）细胞内缺乏SOD和细胞色素氧化酶，大多数还缺乏过氧化氢酶。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，称为灭菌。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或动、植物有害的病原菌，而对被消毒的对象基本无害的措施。 防腐:就是利用某种理化因素完全抑制霉腐微生物的生长繁殖，即通过制菌作用防止食品、生物制品等对象发生霉腐的措施。2、什么是单细胞微生物的典型生长曲线？它可分为几期？划分的依据是什么？（一）生长曲线的定义定量描述液体培养基中微生物群体生长规律的实验曲线，称为生长曲线。（二）典型生长曲线1、延滞期 （1）特点生长速率常数等于零。细胞形态变大或增长。细胞内RNA尤其是rRNA含量增加，原生质呈嗜碱性。合成代谢活跃，核糖体、酶类和ATP的合成加快，易产生诱导酶。对外界不良条件如氯化钠溶液浓度、温度和抗生素等理化因素反应敏感。产生原因:当微生物接种到一个新的环境时，暂时缺乏足够的能量和必需的生长因子，种子老化（即处于非对数生长期）或未充分活化，接种时造成的损伤等。2、指数期（又称对数期）（1）特点生长速率常数R最大，因而细胞每分裂一次所需的时间（原生质增加一倍所需的时间）代时（增代时间或世代时间）最短。细胞平衡生长，菌体各部分的成分十分均匀。酶系活跃，代谢旺盛。3、 稳定期（又称恒定期或最高生长期）特点生长速率常数等于零。在稳定期时，细胞开始贮存糖原、异染粒和脂肪等贮藏物；多数芽孢杆菌在此期开始形成芽孢；有的微生物在此期还开始合成抗生素等次生代谢产物（2）原因营养物，尤其是生长限制因子的耗尽。营养物的比例失调，例如C/N比不合适等。酸、醇、毒素或过氧化氢等有害代谢物的积累。 pH值、氧化还原势等物理化学条件越来越不适宜等等 4、衰亡期（1）特点在衰亡期中，个体死亡的速度超过新生的速度。因此，整个群体就呈现负生长（R为负值）细胞形态多样。（2）原因主要是外界环境对继续生长越来越不利 3、单细胞微生物典型生长曲线的延滞期有何特点？如何缩短延滞期？n 延滞期 （1）特点生长速率常数等于零。细胞形态变大或增长。细胞内RNA尤其是rRNA含量增加，原生质呈嗜碱性。合成代谢活跃，核糖体、酶类和ATP的合成加快，易产生诱导酶。人为缩短延滞期的措施通过遗传学方法改变种的遗传特性使延滞期缩短。利用对数生长期的细胞作为“种子”尽量使接种前后所使用的培养基组成不要相差太大。适当扩大接种量等方式缩短延滞期，克服不良的影响。对外界不良条件如氯化钠溶液浓度、温度和抗生素等理化因素反应敏感。4、单细胞微生物典型生长曲线的指数期有何特点？处于此期的培养物有何应用？见第二题！应用：用作代谢、生理等研究的良好材料；增殖噬菌体的最适宿主；发酵工业中用做种子的最佳材料5、分析单细胞微生物典型生长曲线稳定期出现的原因，对此期的研究有 何实践意义？见第三题！实践意义：对以生产菌体或与菌体生长相平行的代谢产物（SCP、乳酸等）为目的的某些发酵生产来说，稳定期是最佳的收获期；对维生素、碱基、氨基酸等物质进行生物测定来说，稳定期是最佳测定时期；此外，通过对稳定期到来的原因的研究，还促进了连续培养原理的提出和工艺、技术的创建。6、连续发酵与单批发酵相比，有哪些优缺点？连续发酵优点A高效 B自控 C产品质量较稳定D节约了大量的人力、动力、水和蒸汽，且使水、气、电的负荷均衡合理。缺点A最主要的是菌种易于退化。B易遭杂菌污染。C营养物的利用率一般低于单批培养。7、总结生产实践中调节pH的经验措施。8、比较杀菌、溶菌和抑菌的异同。见名词解释9、单细胞微生物典型生长曲线的指数期3个重要的参数是什么？如何计算？设大肠杆菌在接种时的细胞浓度为100个/ml，经400分钟的培养，细胞浓度增至10亿个/ml，求该菌的世代时间和繁殖代数。n=23.1 代G=17.3 分10、试述在实验室条件下，对好氧菌和厌氧菌的主要培养方法。专性好氧菌：必须在较高浓度的分子氧（0.2巴）的条件下才能生长，有完整的呼吸链，以分子氧作为氢受体，具有超氧化物歧化酶和过氧化氢酶。厌氧菌：厌氧菌有以下几个特点：（1）分子氧对它们有毒，即使短期接触也会抑制甚至致死（2）在空气或含10%CO2的空气中，它们在固体或半固体培养基表面不能生长，只有在其深层无氧处或在低氧化还原势的环境下才能生长；（3）生命活动所需能量是通过发酵、无氧呼吸、循环光合磷酸化或甲烷发酵等提供；（4）细胞内缺乏SOD和细胞色素氧化酶，大多数还缺乏过氧化氢酶。固体培养法1、好氧菌的固体培养2、厌氧菌的固体培养（1）高层琼脂柱： （2）厌氧培养皿： （3）亨盖特滚管技术4）厌氧罐技术5）厌氧手套箱技术液体培养法1、好氧菌的液体培养。设法增加培养液与氧的接触面积或提高氧的分压来提高溶氧速率，具体措施如：浅层液体静止培养；将三角瓶内培养物放在摇床上做摇瓶培养；在深层液体底部通入加压空气，并用气体分布器使其形成分布均匀、密集的微小气泡；对培养液进行机械搅拌，并在培养器的壁上设置阻挡装置，等等； 厌氧菌的液体培养 。 在实验室中对厌氧菌进行液体培养时，若放入上述厌氧罐或厌氧手套箱中培养，就不必提供额外的培养措施；若单独放在有氧环境下培养，则培养基中必须加入还原剂，并用深层培养或同时在液面上封一层石蜡油或凡士林石蜡油，则可进行厌氧菌的培养。固态培养法1、好氧菌的曲法培养。 在生产实践上，好氧菌的固体培养方法都是将接过种的固体基质薄薄地摊铺在容器表面，这样，既可使微生物获得充分的氧气，又可让微生物在生长过程中产生的热量及时释放，这就曲法培养的基本原理。厌氧菌的堆积培养法。在我国的传统白酒生产中，一向采用大型深层地窖对固态发酵料进行堆积式固态发酵 。液体培养法1、好氧菌的培养（1）浅盘培养 存在劳动强度大、生产效率低以及易污染杂菌等缺点 。第九章 微生物的遗传变异与育种1、名词解释：营养缺陷型：某一野生型菌株由于发生基因突变而丧失合成一种或几种生长因子的能力，因而无法在基本培养基上正常生长繁殖的变异类型，称为营养缺陷型。 hisC-和hisC+分别表示缺陷型和野生型野生型：从自然界分离到的任何微生物在其未发生人为营养缺陷突变前的原始菌株。野生型菌株应能在相应的基本培养基上生长。A+B+原养型：一般指营养缺陷型突变株经回复突变或重组后产生的菌株，其营养要求在表型上与野生型相同，遗传型均用A+B+基本培养基：仅能满足某微生物的野生型菌株生长所需要的最低成分的组合培养基。 完全培养基：凡可满足一切营养缺陷型菌株营养需要的天然或半组合培养基，称完全培养基。补充培养基：凡只能满足相应的营养缺陷型突变株生长需要的组合或半组合培养基，称补充培养基。感受态：指受体细胞最易接受外源DNA片段并能实现转化的一种生理状态。转化：受体菌直接吸收了来自供体菌的DNA片段，并经过交换，把它整合到基因组中而获得后者部分遗传性状的现象，称为转化或转化作用。缺陷噬菌体：噬菌体在侵染宿主细胞后，能在宿主细胞里复制，在复制的装配阶段，将宿主细胞的DNA的任何一个片段包裹进去，而噬菌体的DNA却没有被包裹或被包裹的很少，这样就形成了缺陷噬菌体。转导：通过缺陷噬菌体的媒介，把供体细胞的小片段DNA携带到受体细胞中，通过交换与整合，使后者获得部分遗传性状的现象，称为转导。 接合：供体菌（）通过其性菌毛与受体菌（）直接接触，把F质粒或其携带的不同长度的核基因组片段传递给后者，使后者获得若干新遗传性状的现象，称为接合。双重溶源菌：（没找到）2、什么是影印平板培养法？分析其理论与实际应用。（没找到）3、诱变育种的基本环节有哪些？关键是什么？关键是什么4、试 举出诱变育种工作应遵守的几个原则。（1）选择简便有效的诱变剂（2）挑选优良的出发菌株（3）处理单细胞或单孢子悬液（4）选用最适的诱变剂量（5）充分利用复合处理的协同效应（6）利用和创造形态、生理与产量间的相关指标（7）设计高效筛选方案（8）创造新型筛选方法5、根据经验，选用哪些菌株作为诱变育种用出发菌株效果比较好？最好选用来自生产中的自发突变菌株；选用具有有利于进一步研究或应用性状的菌株，如生长快、营养要求低等。可选用已发生过其他突变的菌株。例如金霉素生产菌株：泌黄色色素的菌株 产量下降；失去色素的变异株 产量提高。选用对诱变剂敏感性高的菌株，等等。 6、比较与营养要求有关的3种遗传型。A野生型：从自然界分离到的任何微生物在其未发生人为营养缺陷突变前的原始菌株。野生型菌株应能在相应的基本培养基上生长。A+B+B营养缺陷型：野生型菌株经诱变处理后，由于发生了丧失某酶合成能力的突变，因而只能在加有该酶合成产物的培养基中生长。A-B+或A+B-C原养型：一般指营养缺陷型突变株经回复突变或重组后产生的菌株，其营养要求在表型上与野生型相同，遗传型均用A+B+7、影响转化作用进行的条件主要有哪些？（1）两个菌种或菌株间能否发生转化，与其进化过程中形成的亲缘关系有密切关系。（2）能进行转化的受体细胞必须处于感受态，感受态是指受体细胞最易接受外源DNA片段并能实现转化的一种生理状态。调节感受态的一类特异蛋白称感受态因子，包括3种主要成分：膜相关DNA结合蛋白、细胞壁自溶素和几种核酸酶。 （3）外界环境因子如环腺苷酸及Ca2+等对感受态也有重要影响。 （4）脱氧核糖核酸酶可抑制转化作用的进行8、分析转化因子的本质，转化因子有哪些主要形式？转化因子的本质是离体的DNA片段。在不同的微生物中，转化因子的形式不同。一般的转化因子都是线状双链DNA，但也有线状单链DNA。质粒DNA也是良好的转化因子。9、试比较大肠杆菌四种接合型菌株的异同，并图示四者间的关系。大肠杆菌的4种接合型菌株1）F+菌株（2）F-菌株（3）Hfr菌株（4）F菌株关系！书上自己找！10、试述变异菌的筛选方法第十章 微生物的生态1、名词解