第六章普通微生物学课后习题及答案2.doc

一、名词解释灭菌：指采用某种强烈的理化因素杀死物体中所有微生物的措施，包括病原微生物和非病原微生物。消毒：只利用某种较温和的方法以杀死、消除或降低材料或物体上的病原微生物，使之不能引起疾病的方法；它可以起到防止感染或传播的作用。防腐：指在某些化学物质或物理因子作用下，能防止或抑制微生物生长繁殖但又未完全致死微生物的一种措施，它能防止食物腐败或防止其他物质霉变，这是一种抑菌作用。共生关系：两种微生物紧密结合在一起形成一种特殊的共生体，在组织和形态上产生了新的结构，在生理上有一定的分工。互生关系：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。寄生关系：指一种生物生活在另一种生物的体内或体表，从中取得营养和进行生长繁殖，同时使后者蒙受损害甚至被杀死的现象。前者称为寄生物，后者称为寄主或宿主。拮抗关系：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。分批培养：将微生物置于一定容积的培养基中，经过培养生长，最后一次收获的培养方式。连续培养：又称开放培养在一个恒定的容积的流动系统中培养微生物，一方面以一定速率不断加入新的培养基，另一方面有以相同的速率流出培养物，以使培养系统中的细胞数量和营养状态保持恒定。纯培养：在适宜条件下培养纯种得到的培养物。微生物纯种分离：将多种混杂微生物经某种技术或方法分离成纯种的过程。混菌培养：两种或两种以上的微生物加以调节控制，不会互相干扰，生长不受抑制，生长在一起的培养方法。二元培养：由两种具有特定关系的微生物组成的混合培养物。同步培养：使培养物中所有的微生物细胞都处于相同的生长阶段的培养方法连续培养：又称开放培养在一个恒定的容积的流动系统中培养微生物，一方面以一定速率不断加入新的培养基，另一方面有以相同的速率流出培养物，以使培养系统中的细胞数量和营养状态保持恒定。恒浊连续培养：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的连续培养方法。恒化连续培养：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方法。接种增殖培养：致死温度: 导致生物体热死的(包括在此温度下持续受热)最低温度。或是导致生物体冻死的(包括在此温度下持续受寒)最高温度。表面张力：液体表面任意二相邻部分之间垂直于它们的单位长度分界线相互作用的拉力。二、简答题1、单细胞微生物的生长曲线包括哪几个时期，每个时期有何特征？单细胞微生物的典型生长曲线：定量描述液体培养基中微生物群体生长规律的曲线。如果以培养时间为横坐标，单细胞增长数目的对数为纵坐标，所绘制的曲线就是单细胞微生物生长曲线。根据微生物的生长速率常数，即每小时分裂次数的不同，一般可把典型生长曲线分为延滞期、指数期、稳定期和衰亡期。延迟期：又称停滞期、调整期或适应期。延迟期：指少量单细胞微生物接种到新鲜培养液中后，在开始培养的一段时间内，因代谢系统适应新环境的需要，细胞数目没有增加的一段时间。特点：1、生长速率常数几乎等于零；2、菌体内含物明显增加，细胞个体体积增加。3、细胞内RNA尤其是rRNA含量增高，原生质呈嗜碱性；4、菌体的代谢机能非常活跃，产生特异性的酶、辅酶及某些中间代谢产物以适应环境的变化;5、对外界的不良条件反应敏感，抵抗力较弱。影响延迟期长短的因素有很多，除菌种外的主要三方面：菌种的菌龄、接种量、培养基成分。产生延迟期的原因：微生物接种到一个新环境中，细胞中一时还缺乏分解或催化有关底物的酶，或是缺乏充足的中间代谢物。为产生诱导酶或合成有关中间代谢物，就需要一段适应期。指数期：在生长曲线中，紧接着延滞期之后，细菌细胞适应了新环境后，以最快速度生长，细胞数目以几何级数增加，这一时期称为对数生长期，又称指数生长期。代时：在对数期，根据细胞增加的总数可以计算出细胞分裂一次所需要的时间。生长速率：单位时间内繁殖的代数。倍增时间：原生质增加一倍所需的时间。对数期的特点：1、生长速率常数R最大，因而细胞每分裂一次所需的代时G或原生质增加一倍所需的倍增时间最短。2、细胞进行平衡生长，细胞生长粗壮、整齐、大小比较一致、生活力强，菌体内各种成分最为均匀;3、酶系统活跃，代谢旺盛，对理化因素影响敏感。影响指数期微生物增代时间的因素很多：1、菌种2、营养成分3、营养物浓度4、培养温度。稳定期：又称恒定期或最高生长期，随着细胞的不断生长繁殖，培养基中营养物质逐渐消耗，代谢产物逐渐积累，PH等环境变化，使的细胞的生长速率逐渐下降至零，此时细胞的繁殖速度和死亡速度相等，细胞总数达到最高点并维持稳定。特点：1、生长速率R常数等于0；2、菌体产量达到最高点；3、细胞开始储存糖原、异染颗粒和脂肪等储藏物4、多数芽孢杆菌在这时开始形成芽孢5、有的微生物在稳定期时还开始以初生代谢产物合成抗生素等次生代谢产物。稳定期特点：1、营养物尤其是生长限制因子耗尽；2、营养物质比例失调，3、酸、碱、毒素或H2O2等有害代谢产物的积累4、PH、氧化还原电势等物化条件越来越不适宜。衰亡期：菌体死亡速度大于新生速度，即整个群体呈负生长，活细胞数明显下降。衰亡期特点：外界环境对继续生长越来越不利，从而引起细胞内的分解代谢大大超过合成代谢，继而导致菌体死亡。2、微生物生长规律在工业生产有何作用？在工业发酵和科学研究中迟缓期会增加生产周期而产生不利影响，因此需采取必要措施来缩短迟缓期。对数期的培养物由于生活力强，因而在生产上普遍用作“种子”，对数期的培养物也常常用来进行生物化学和生理学的研究。稳定期是积累代谢产物的重要阶段，如某些放线菌抗生素的大量形成就在此时期，因此如果及时采取措施，补充营养物或去除代谢物或改善培养条件，可以延长稳定期以获得更多的菌体或代谢产物。3、测定样品中微生物数量的方法有哪些？显微镜直接计数法和平板菌落计数法有何特点?微生物细胞数目的检测方法：显微直接计数法：用计数板在光学显微镜下直接观察细胞并进行计数的方法。活菌计数法：通过测定样品在培养基上形成的菌落数来间接确定其活菌的方法，计数依据是在稀释情况下一个菌落由一个活细胞繁殖形成，又称平板菌落计数法。微生物显微镜直接计数法随机性大,所以对菌体数量不能做出较为宏观,全面的反应.显微镜直接计数法一般与血球计数板配套使用.但显微镜直接计数法的优点是快速,观察到马上可以计数，而计的是相应微生物总数。平板菌落计数法最大的缺点是速度慢,需要平板上长出菌落一段时间后才能计数.但是由于平板菌落计数法通常做梯度稀释,所以计数的线性范围大.由于是菌悬液涂布,所以比较均匀,能较好的反应菌落的疏密程度.重复性,平行性很好,而计的是活菌数。是经典的计数方法.4、影响微生物生命活动的物理因素、化学因素有哪些？物理因素：温度、干燥、渗透压、辐射、表面张力等化学因素：PH、氧气等。5、试比较灭菌、消毒、化疗和防腐的异同点.比较项目灭菌消毒防腐化疗处理因素强理、化因素理、化因素理、化因素化学治疗剂处理对象任何物体内外生物体表，酒、乳等有机质物体内外宿主体内微生物类型一切微生物有关病原菌一切微生物有关病原菌对微生物作用彻底杀灭抑制或杀死抑制或杀死抑制或杀死6、举例说明什么是共生关系、互生关系、寄生关系和拮抗关系？共生关系： 藻类或蓝细菌与真菌共生所形成的地衣是共生关系的典型代表，藻类和蓝细菌通 过光合作用向真菌提供有机养料，固氮蓝细菌还可以同时供给有机氮素营养，真菌则利用菌丝的吸收作用为藻类和蓝细菌提供水、矿质养料及某些生长素和在基质上牢固附着的条件，这一共生关系使地衣具有极强的适应性和生命力。互生关系：肠道中的正常菌群可互相配合降解未被消化的食物残渣，便于机体吸收。还可以合成维生素K、维生素B而被人体利用。寄生关系：寄生于人或动物体的病毒、细菌、寄生虫等，均可从人体或动物体获得营养，进行发育繁殖，而且对人或动物造成各种损害，病毒、细菌及寄生虫即为寄生物，而人或动物就是其宿主。拮抗关系：细菌不能直接利用其生长环境中的叶酸，而是利用环境中的对氨苯甲酸(PABA)和二氢喋啶、谷氨酸在菌体内的二氢叶酸合成酶催化下合成二氢叶酸。二氢叶酸在二氢叶酸还原酶的作用下形成四氢叶酸，四氢叶酸作为一碳单位转移酶的辅酶，参与核酸前体物（嘌呤、嘧啶）的合成。而核酸是细菌生长繁殖所必须的成分。磺胺药的化学结构与PABA类似，能与PABA竞争二氢叶酸合成酶，影响了二氢叶酸的合成，因而使细菌生长和繁殖受到抑制。7、影响消毒灭菌的因素有哪些？它们是如何影响的？（1）温度：一般来说，温度升高消毒因子的杀菌能力增强，杀菌速度加快。（2）湿度：相对湿度最适宜时才能发挥消毒的最佳杀菌作用。（3）酸碱度：含氯消毒剂在酸性条件下杀菌作用明显高于碱性。戊二醛在酸性条件下，大部呈单体状态，当pH为6时，单体开始出现聚合倾向，当pH为9时，这种聚合体作用达到最快，失去杀菌作用，但是，戊二醛在pH7.58.3时杀灭芽胞作用最强。（4）有机物：对消毒效果有双重影响，一是保护微生物免受理化因子的作用，二是消耗消毒剂。（5）化学拮抗（中和）作用。物体表面或环境中的有机物与化学消毒剂的活性基团结合减弱其杀菌能力。（6）生物膜：细菌可粘附于利于生长的物体表面形成生物膜。生物膜中细菌比浮生菌对抗药物的敏感性降低。7消毒剂的性质、浓度和作用时间。一般浓度越高杀菌作用越强，时间越长，消毒效果越好。8微生物的种类和数量8、理想的消毒剂应具备哪些特性？杀菌谱广有效浓度高作用速度快性质稳定，作用时间长毒性低9、常用的灭菌方法有哪些？常用的消毒方法有哪些？高温灭菌或消毒的方法主要有干热和湿热两大类干热灭菌：由于干热导致微生物细胞膜的破坏、蛋白质变性、原生质干燥而死亡。干热灭菌法有两种：灼烧：一种最彻底的干热灭菌法，破坏力很强，主要用于接种环、接种针、一些金属小工具及试管口的灭菌以及带病原菌的材料、动物尸体的烧毁。烘箱热空气干热灭菌：是指在烘箱150170下维持12H，达到彻底灭菌包括芽孢的目的，主要用于金属器械、洗净的玻璃器皿等灭菌。湿热灭菌法：指用100以上的加压蒸汽进行灭菌。常用的湿热灭菌法：巴氏消毒法：低温维持法：将待消毒的物品，在60摄氏度加热30min或70摄氏度加热15min。高温瞬时法：待消毒物品70保持15S，超高温巴斯德灭菌法：液体140摄氏度34秒，急剧冷却到75摄氏度，然后均质化后冷却至20摄氏度。煮沸消毒法：将物品在水中煮沸100摄氏度维持15min以上进行消毒。间歇灭菌法：又称丁达尔灭菌法或分段灭菌法。具体做法是将物品放在80100下煮沸1516min，以杀死其中所有微生物的营养体，然后置室温或37度过夜，诱导其中的芽孢发芽，第二天再以同法煮沸和保温过夜，如此连续重复该过程3次以上，即可在较低温度下达到彻底灭菌的效果。常规加压灭菌法：也称高压蒸汽灭菌法。利用提高压力使水的沸点升高，以提高水蒸气的温度，更加有效杀灭微生物。连续加压灭菌法：也称连消法。让培养基在发酵罐外连续不断地进行快速加热、维持和冷却，然后才进入发酵罐。辐射灭菌：利用电磁辐射产生的电磁波杀死大多数物质上的微生物的一种有效方法。紫外线 电离辐射过滤除菌：滤膜器、核孔滤器干燥和渗透压消毒剂：是指可抑制或杀灭微生物，但对人体也可能产生有毒害作用的化学试剂。常用的消毒剂：酸碱类物质：在极端酸碱条件可使蛋白质变性。重金属消毒剂：大多数重金属及其化合物都是有效的消毒剂，作用最强的有：Hg、Ag和Cu.与细胞蛋白质结合使之变性，进入细胞后与酶上的-SH相结合使酶失去活性。氧化剂：氧化剂可作用于蛋白质的巯基使蛋白质和酶失活，强氧化剂还可破坏蛋白质的氨基酸和酚羟基。常用的氧化剂：高锰酸钾、过氧化氢、卤素。有机化合物：有机物杀死微生物一般是通过细胞蛋白质变性凝固而使细胞蛋白质变性凝固而使微生物机能发生障碍而死亡。用于消毒剂和防腐剂的有机化合物有：酚类、醇类、甲醛、表面活性剂等。酚类为脂溶性物质，可使细胞膜损伤，凝固菌体蛋白质，造成细胞膜渗漏导致微生物死亡。苯酚俗称石碳酸，是评价其他防腐剂或消毒剂的标准消毒剂。醇类具有较强的杀菌能力。最常用的是乙醇，其杀菌力与浓度有关。醛类的作用：使蛋白质烷基化，改变酶或蛋白质的活性，使细菌的生长受到抑制或死亡。常用的醛类是甲醛。表面活性剂：可以破坏菌体细胞膜结构，造成细胞内物质泄漏、蛋白质变性，菌体死亡。肥皂，新洁尔灭。10、常用的加热灭菌有哪些方法？各有什么特点？高温灭菌或消毒的方法主要有干热和湿热两大类干热灭菌：由于干热导致微生物细胞膜的破坏、蛋白质变性、原生质干燥而死亡。干热灭菌法有两种：灼烧：一种最彻底的干热灭菌法，破坏力很强，主要用于接种环、接种针、一些金属小工具及试管口的灭菌以及带病原菌的材料、动物尸体的烧毁。烘箱热空气干热灭菌：是指在烘箱150170下维持12H，达到彻底灭菌包括芽孢的目的，主要用于金属器械、洗净的玻璃器皿等灭菌。湿热灭菌法：指用100以上的加压蒸汽进行灭菌。11、在相同温度下，为什么湿热灭菌比干热灭菌效果好？在相同温度和相同操作下，湿热灭菌要比干热灭菌更有效，这是因为：1、水蒸汽具有更强的穿透力，能更有效地杀灭微生物，2、水蒸气存在潜热，当蒸汽液化为水时可放出大量热量，故可迅速提高灭菌物质的温度，缩短灭菌时间 3、蛋白质的含水量与其凝固温度成反比，因此湿热更容易将蛋白质的氢键打断使其变性凝固。12、连续加压灭菌的优点有哪些？优点：1、高温瞬间灭菌时，既可杀灭微生物，又可最大限度减少营养成分的破坏。2、灭菌时间较分批灭菌法少。3、由于蒸汽负荷均匀提高了锅炉利用率。4、适宜自动化操作。5、降低了操作人员劳动强度。13、磺胺类药物的作用机理是什么？细菌不能直接利用其生长环境中的叶酸，而是利用环境中的对氨苯甲酸(PABA)和二氢喋啶、谷氨酸在菌体内的二氢叶酸合成酶催化下合成二氢叶酸。二氢叶酸在二氢叶酸还原酶的作用下形成四氢叶酸，四氢叶酸作为一碳单位转移酶的辅酶，参与核酸前体物（嘌呤、嘧啶）的合成。而核酸是细菌生长繁殖所必须的成分。磺胺药的化学结构与PABA类似，能与PABA竞争二氢叶酸合成酶，影响了二氢叶酸的合成，因而使细菌生长和繁殖受到抑制。人类因没有二氢叶酸合成酶等，不能利用外界提供的对氨基苯甲酸合成叶酸，只能从饮食中获得叶酸，因而对磺胺类药物不敏感。14、抗生素类药物的作用机理是什么？抗生素作用机制：1、抑制细胞壁的合成2、改变细胞膜通透性3、抑制蛋白质的合成4、抑制核酸的合成。15、什么是分批培养？什么是连续培养？它们的优缺点是什么？应用情况如何？分批培养：将微生物置于一定容积的培养基中，经过培养生长，最后一次收获的培养方式。连续培养：又称开放培养在一个恒定的容积的流动系统中培养微生物，一方面以一定速率不断加入新的培养基，另一方面有以相同的速率流出培养物，以使培养系统中的细胞数量和营养状态保持恒定。分批培养：优点：操作简单；操作引起染菌的概率低；不会产生菌种退化和变异等4、营养利用较分批培养高，产物浓度较分批培养低。缺点：非生产时间较长、设备利用率低。2、不能维持基质营养物浓度。3、不便于自动控制。连续培养：优点：能维持基质浓度；可以提高设备利用率和单位时间的产量；便于自动控制。缺点：菌种发生变异的可能性较大；要求严格的无菌条件3、营养利用较分批培养低，产物浓度较分批培养高。应用：恒浊器：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的连续培养器。恒化器：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。16、在微生物实验操作中为什么要时刻强调无菌概念？在分离、转移及培养纯培养物时，防止被其他生物污染，保证实验的准确性。17、请写出细菌的稀释倾注分离法的程序。倾注平板分离法是最常用的纯种分离法,先将待分离的材料作一系列的稀释（如1:10,1:100,1:1000,1:10,000),然后分别取不同稀释液少许（一般取0.1mL）,与已熔化并冷却至45的琼脂培养基相混合,摇匀后,倾入灭过菌的培养皿中,待琼脂凝固后,保温培养一定时间即可出现菌落.如果稀释得当,平皿上就可出现分散的单个菌落,这个菌落可能就是由一个细胞繁殖形成的.随后挑取该单个菌落,或重复以上操作数次,便可得到纯培养。18、如何将杂菌中的细菌分离并加以鉴别？菌株采集菌株纯化菌落形态学观察如性状、大小、色泽细胞形态观察如球状、杆状、螺旋状、弧状、丝状及其排列方式革兰染色反应，阳性或阴性氧化与发酵试验接触酶与氧化酶试验：鞭毛与动力等等。通过上述基础试验结果再结合细菌鉴定检索表，从而确定微生物所属范围，并选择合适的鉴别试验条，对微生物进行鉴别。 19、叙述微生物的接种方法。）划线接种这是最常用的接种方法。即在固体培养基表面作来回直线形的移动，就可达到接种的作用。常用的接种工具有接种环，接种针等。在斜面接种和平板划线中就常用此法。）三点接种在研究霉菌形态时常用此法。此法即把少量的微生物接种在平板表面上，成等边三角形的三点，让它各自独立形成菌落后，来观察、研究它们的形态。除三点外，也有一点或多点进行接种的。）穿刺接种在保藏厌氧菌种或研究微生物的动力时常采用此法。做穿刺接种时，用的接种工具是接种针。用的培养基一般是半固体培养基。它的做法是：用接种针蘸取少量的菌种，沿半固体培养基中心向管底作直线穿刺，如某细菌具有鞭毛而能运动，则在穿刺线周围能够生长。）浇混接种该法是将待接的微生物先放入培养皿中，然后再倒入冷却至45C左右的固体培养基，迅速轻轻摇匀，这样菌液就达到稀释的目的。待平板凝固之后，置合适温度下培养，就可长出单个的微生物菌落。）涂布接种与浇混接种略有不同，就是先倒好平板，让其凝固，然后再将菌液倒入平板上面，迅速用涂布棒在表面作来回左右的涂布，让菌液均匀分布，就可长出单个的微生物的菌落。）液体接种从固体培养基中将菌洗下，倒入液体培养基中，或者从液体培养物中，用移液管将菌液接至液体培养基中，或从液体培养物中将菌液移至固体培养基中，都可称为液体接种。）注射接种该法是用注射的方法将待接的微生物转接至活的生物体内，如人或其它动物中，常见的疫苗预防接种，就是用注射接种，接入人体，来预防某些疾病。）活体接种活体接种是专门用于培养病毒或其它病原微生物的一种方法，因为病毒必须接种于活的生物体内才能生长繁殖。所用的活体可以是整个动物；也可以是某个离体活组织，例如猴肾等；也可以是发育的鸡胚。接种的方式是注射，也可以是拌料喂养。20、试用磺胺药的作用机理说明为什么化学治疗剂只作用于细菌而对人体没有毒害作用？细菌不能直接利用其生长环境中的叶酸，而是利用环境中的对氨苯甲酸(PABA)和二氢喋啶、谷氨酸在菌体内的二氢叶酸合成酶催化下合成二氢叶酸。二氢叶酸在二氢叶酸还原酶的作用下形成四氢叶酸，四氢叶酸作为一碳单位转移酶的辅酶，参与核酸前体物（嘌呤、嘧啶）的合成。而核酸是细菌生长繁殖所必须的成分。磺胺药的化学结构与PABA类似，能与PABA竞争二氢叶酸合成酶，影响了二氢叶酸的合成，因而使细菌生长