微生物学问答复习题(答案).doc

微生物学复习思考50题1、芽孢： 2、菌落： 3、温和噬菌体：4、连续培养：5、营养缺陷型：6、根际效应：（*）7、豆血红蛋白 ：（*）8、内生菌根菌：（*）9、无菌操作：10、噬菌体：11、微生物有哪些共性？试举例分析其利弊。12、试述微生物在农业生产中的各种作用以及影响？ 13、简述微生物学发展简史,并说出各阶段的代表人物。14、细菌有哪些特殊结构？对微生物各有何意义？ 15、结合细菌细胞壁的组成、结构解释革兰氏染色的机理。16、什么叫质粒？有什么特性？有什么实际应用？17、试述链霉菌的形态特征和繁殖方式。18、真菌与细菌、放线菌形态结构有何异同19、丝状真菌有哪些菌丝特化结构，各有何功能？ 20、真菌的无性繁殖有哪些方式？真菌的无性孢子有哪几种？ 21、真菌的有性生殖有哪些方式？真菌的有性孢子有哪几种？22、真菌的有性生殖过程可分为哪几个阶段？请说明每个阶段的内容。23、试述温和噬菌体增殖过程. 24、简述病毒粒子种类和粒子结构。25、以烈性噬菌体为例说明病毒增殖过程26 如何获得微生物纯培养？ 27、微生物必需的营养要素有哪些？各有何功能作用？28、试述划分微生物营养类型的依据,并各举一例微生物说明之。29、举例说明微生物吸收营养的几种方式30、培养基配制有何原则? 31、培养基有哪些种类及用途？ 32、微生物生物氧化类型有几类？举例说明33、如何理解微生物代谢多样性？请结合实例说明34、微生物生长测定方法有哪些？所依据的原理是什么？35、细菌生长曲线分几个时期？各个时期有何特点和应用意义？ 36、影响微生物生长的环境因素有哪些?如何利用环境因素控制有害微生物？ 37、细菌基因重组有几种方式？与高等生物相比有什么特点？ 38、微生物育种方法有几类？举实例说明39、菌种保藏有几类？举例说明40、什么是菌种衰退，复壮？如何防止菌种衰退? 41、如何从含菌样品中分离某种微生物？42、微生物在生物地球化学循环中有何独特作用？举例说明（*）43、微生物与土壤肥力有什么关系？结合实例说明（*）44、举例说明微生物与植物之间的共生关系（*）45、以根瘤菌为例说明生物固氮过程？(*)45、为什么说土壤是微生物的良好生境？堆肥时有机质碳氮比对土壤有效养分有何影响？为什么？ (*)46、比较硝化作用和反硝化作用的特点？采取哪些措施能减少农田土壤中和施放的肥料中氮素的流失？(*) 47、请列举两种测定微生物数量的常规实验方法。48、菌根有哪些类型？菌根对植物生长有何作用影响？(*)49、高压蒸汽灭菌操作要点以及注意事项？ 50、干、湿热灭菌在时间和温度上有何不同？为什么？(注，打星号*的题目食品专业的同学无需复习)微生物学复习思考题 参考答案1、芽孢：某些细菌在生长后期由细胞内发育生成的圆形、椭圆形圆柱形的抗逆性休眠体结构。2、菌落：微生物细胞个体在固体培养基上不断生长繁殖形成的肉眼可见并具有一定形态特征的细胞群体，是微生物固体培养群体形态。3、温和噬菌体：噬菌体吸附侵入宿主细菌细胞后核酸随宿主细胞染色体复制而复制，而不表现病毒粒子增殖和宿主细菌细胞的裂解。4、连续培养：在微生物培养容器中不断加入新鲜培养基，同时代谢产物不断溢流排出，由于解除微生物分批密闭培养后期营养缺乏和产物抑制，环境条件恶化，微生物生长能保持恒定生长速度生长。5、营养缺陷型：因为基因突变而丧失某种生长因子的合成能力而必须依赖添加某种生长因子基本培养基上才能生长的菌株6、根际效应：植物根际对根际微生物的种类数量的影响，常以根土比（根际微生物与土壤微生物的数量之比）衡量根际效应的大小7、豆血红蛋白 ：在根瘤菌与豆科植物形成的共生结构根瘤中产生的一种含有蛋白质和血红素两部分的蛋白质，能促进氧气向根瘤内传输，调节氧气分压（缓冲剂），确保低浓度、高流量的氧气进入根瘤内。既满足根瘤菌对能量的需求，同时又使固氮酶在高浓度氧气条件下钝化失活。8、内生菌根菌：菌丝体侵入植物根内皮层细胞间或皮层细胞内形成的共生体的真菌。9、无菌操作：微生物学接种、培养等实验中防止杂菌侵入的实验技术，确保微生物纯培养。10、噬菌体：烈性噬菌体的反复侵染并裂解宿主细菌细胞，细菌菌苔上出现肉眼可见的透明空斑（即噬菌斑）11、微生物有哪些共性？试举例分析其利弊。(1)形体微小，结构简单(2) 比表面积大，代谢能力强生产中可利用微生物超强的生物转化作用，例如， 发酵生产食品，抗生素等医药产品，乙醇甘油丙酮化工原料，或废水生物处理等。充分发挥微生物这一“ 活化工厂”的功用。(3) 生长旺盛，繁殖快。例如发酵工业则利用微生物此特点进行生产，提高生产效率，缩短生产周期；而霉腐微生物或病原微生物对人类生产生活造成的危害也不容低估。 (4) 适应力强，易变异。微生物变异导致形态结构，生理特性的质与量的改变，有害变异与有利变异并存，例如，经过长期筛选可获得抗生素生产菌产量变异菌株（产量提高），而病原菌也发生抗药性的变异（抗药性增加）。(5) 分布广，种类多微生物分布来源丰富，具有多样性的代谢生理途径，可降解物种类多样， 能源利用类型多样， 特有生理代谢类型及次生代谢物多样， 对特殊环境条件的适应和耐受能力多样，是丰富的生物资源（基因资源、物种资源），具有广阔的开发应用潜力。12、试述微生物在农业生产中的各种作用以及影响？微生物对农业生产的有利影响(1) 微生物促进物质循环 在生态系统中，微生物将以生命有机物形式存在的营养元素转化无机物释放于环境中，保证物质元素在生物圈中的收支平衡、再生利用以及生命繁衍不息。 (2) 微生物改善植物营养，促进植物生长土壤中微生物将土壤中的生物残体及代谢物分解转化为腐殖质或植物可吸收的无机质，增加土壤肥力。微生物为植物生长提供营养来源， 例如固氮菌生物固氮供给植物生长所必须的氮源。微生物代谢产生生长激素类物质刺激调控植物生长，例如：赤霉素，生长素，维生素等。微生物改善植物对矿质元素的吸收利用。例如：钾细菌等可产有机酸增强磷素等矿质元素的可给性，菌根菌也增强植物对矿质元素的吸收利用。微生物增强植物对病害或不利环境的抵抗能力。例如：根际微生物或附生微生物、菌根菌增强植物抗病害的能力。(3) 微生物改善植物生态环境 微生物对土壤保水、透气，保肥，保温等理化条件的保持有重要影响；微生物分解转化残余农药，化肥，地膜等，净化环境，可防止或减少环境污染危害。(4) 其它方面应用a可食用，药用。例如：食用药用真菌 b可用于食品加工。例如：酱、醋、酒等c可用作生物肥料。例如：根瘤菌剂、菌肥 d可用作生物防治。例如：Bt、白僵菌、昆虫病毒等用于杀虫，杀灭病菌或除草。e 可用于生物能源开发，如沼气。1.3.2微生物对农业生产的有害影响a病原微生物导致动植物发生病害。b霉腐性微生物导致粮食等工农业产品腐败变质。 13、简述微生物学发展简史,并说出各阶段的代表人物。初创期（1676年1860） 形态学时期 代表人物： 列文虎克 首次观察并描述微生物的存在。奠基期（18611896） 生理学时期 代表人物：巴斯德, 建立胚种学说（曲颈瓶试验）；乳酸发酵是微生物推动的；氧气对酒精发酵的影响；用弱化的致病菌防治鸡霍乱。科赫，建立了科赫法则，证实了病原菌学说，建立微生物学实验方法体系。发展期（18971952） 生化、遗传学时期 代表人物：Buchner， 开创微生物生化研究；Doudoroff 建立普通微生物学。成熟期（1953） 分子生物学时期 （略）14、细菌有哪些特殊结构？对微生物各有何意义？（1）荚膜：某些细菌细胞壁外形成的厚度不一，疏散、透明、粘稠胶状物质结构。分类：大荚膜；微荚膜；黏液层；菌胶团； 生理功能：A 保持水分，防止菌体干燥受损伤。B 保护菌体免受其它生物（细胞）侵害，增强致病菌致病能力，且有利于菌体附着。C储藏养分，一般碳氮比高的环境可以促使荚膜的生成。（2）鞭毛：是某些运动性细菌体表着生的细长弯曲的丝状体结构。生理功能：鞭毛是细菌的运动器官，有利于细菌趋向性的实现（趋利避害）。（3）菌毛：是某些细菌体表生长的短直中空，纤细量多的丝状结构。生理功能：吸附附着。（4)性菌毛：某些细菌细胞外生的丝状结构（数量较少），是不同菌株之间发生接合时DNA传递通道。是RNA病毒吸附侵染位点。(5）芽孢：是某些细菌细胞生长发育后期在胞内生成的抗逆性休眠结构。具有强抗逆性和休眠性，有利于菌体在不利环境抵抗不利影响。15、结合细菌细胞壁的组成、结构解释革兰氏染色的机理。G+和G-两类细菌细胞壁结构组成上有明显差异导致其染色结果不同。G+经过结晶紫初染，碘液媒染，菌体胞壁被染成紫色，后经酒精脱色，由于其细胞壁较厚，肽聚糖结构层次多，且交联程度大，网孔径因酒精脱水而缩小，细胞壁内形成的结晶紫碘复合物被阻留于细胞壁内，表现为不被脱色，后虽经过复染，最终染色结果仍然为紫色；G+经过结晶紫初染，碘液媒染，菌体胞壁被染成紫色，后经酒精脱色，由于其细胞壁较薄，肽聚糖结构层次少，且交联程度低（松疏），细胞内类脂成分含量较大，网孔径因酒精溶解脂类作用而增大，细胞壁内形成的结晶紫碘复合物被洗脱，后经过红色染料复染，最终染色结果为红色。16、什么叫质粒？有什么特性？有什么实际应用？质粒是细菌等原核微生物细胞中独立于染色体之外的可自主复制的共价环状dsDNA遗传物质.。质粒含有几个或数百个基因，控制细菌某些次要性状的表达，例如：产毒素，抗药性，降解性，固氮性，接合性等非生命必须的生理功能。质粒特性： 自主复制，稳定遗传 质粒在细菌细胞中复制拷贝数量不一，有严谨型质粒（拷贝数较多）和松弛型质粒（拷贝数较少）。 可重组整合 不同质粒间或质粒、染色体之间发生交换重组，整合 。整合在染色体上的质粒也可从染色体上脱落。 可转移、可消除 质粒可以高频率（10 6）通过胞间接合或其它机制从供体细胞转移至受体细胞中，也可以丫啶橙，丝裂霉素C或高温处理等方法消除质粒。 互不相容性 属于同组受共同阻遏物作用的某些质粒不可在同一细胞中共存。质粒在遗传工程中常用做目的基因的载体，许多天然或人为改造的质粒已成为基因转化表达（克隆）的重要工具。17、试述链霉菌的形态特征和繁殖方式。放线菌菌丝形态和功能可分为：营养菌丝 生长于营养基质内或表面，其主要功能是吸收营养，排泄代谢物。菌丝无横隔直径0.21.2um，具有较多分支。气生菌丝 生长于培养基表面以上，有分支，弯曲，直形等，菌丝直径1.01.4um孢子丝与分生孢子：气生菌丝发育至一定阶段，顶端部分分化成为孢子丝，其形态有直形、螺旋形、波曲等三种，排列方式有单生、丛生、轮生、互生等。（孢子丝形态及排列方式对分类鉴定有重要意义 ），孢子丝横隔断裂形成单个或成串的分生孢子，分生孢子呈球形、椭圆形、瓜子状、梭状、半月状等。繁殖：可分为二类：1 一般以分生孢子繁殖，如链霉菌等典型的放线菌以此方式增殖。2 以短小分支或菌丝片段繁殖，如分支杆菌科放线菌科等初级放线菌以此方式增殖。18、真菌与细菌、放线菌形态结构有何异同细菌放线菌真菌酵母菌霉菌细胞组成原核细胞原核细胞真核细胞真核细胞细胞构成层次单细胞单细胞（多核态）单细胞多细胞细胞分化分化不明显菌丝有分化：营养菌丝气生菌丝孢子丝等分化不明显分化程度高，有多种菌丝特化形式菌落大小小小大较大生殖方式无性生殖：裂殖无性生殖：孢子或菌丝片断生殖无性生殖：芽殖或裂殖；有性生殖：子囊孢子无性生殖：无性孢子；有性生殖：有性孢子多种营养类型自养或异养异养异养异养19、丝状真菌有哪些菌丝特化结构，各有何功能？ 真菌菌丝体有营养菌丝体和气生菌丝体，具有较多样的菌丝特化（变态）形式。营养菌丝的特化形式：营养菌丝的特化形式：a 假根：根状，有摄取营养和支持固着作用。例如根霉b 吸器：专性寄生性真菌侵入其它生物细胞内的指状结构，有利于从寄主吸取营养。c 菌核：休眠结构，外层坚硬色深，内层疏松多白色，其上可着生分生孢子梗或子实体，有吸收营养和蔓延、休眠作用d 菌索：菌丝平行聚集高度分化细绳状或根状，多白色，有吸收营养和蔓延扩展、休眠作用。气生菌丝的特化形式：（产孢体）I 简单结构：有性（担子），无性（孢囊、分升孢子头等）。II 复杂结构：无性结构（分生孢子器、分生孢子座等），有性结构（子囊盘、子囊壳、闭囊壳等）。菌丝体：由菌丝相互交织紧密作用形成团状结构。高等真菌（担子菌）气生菌丝体的特化形式有：子实体：真菌产孢结构组织以及对孢子形成、传布有作用的组织和附属结构。子座：真菌菌丝体结构组成，呈垫状、壳状或其它形状，有时由菌丝和寄主组织混合形成，子实体着生于子座上或其内部。20、真菌的无性繁殖有哪些方式？真菌的无性孢子有哪几种？ 无性生殖是不经过异性细胞结合而是以菌丝片段或菌丝分化结构产生新个体的繁殖方式。除芽殖，裂殖以外，真菌无性生殖主要以菌丝分化形成的无性孢子为繁殖体形式。无性孢子类型：（1）游动孢子：鞭毛菌产生的一种单细胞无壁，有鞭毛可游动的水生孢子，有梨形，圆形、肾形等形状。着生于游动孢子囊内。（2）孢囊孢子：接合菌气生菌丝体分化为孢囊梗（侧枝）粗长，有分支或无分支，单生或丛生，孢囊梗顶端膨大形成孢子囊，孢子囊与孢囊梗之间产生横隔，孢囊内孢囊孢子发育直至成熟，孢囊裂解，孢囊孢子被释放。例如根霉无性生殖即采用此方式。（3）分生孢子：气生菌丝顶端分隔或缢缩形成具有一定形态的分生孢子。以分生孢子繁殖是真菌中较普遍的无性繁殖方式。例如青霉、曲霉等。（4）节孢子：酵母菌营养细胞发育至生殖阶段时，母细胞某部位产生芽状小突起，随后进行核质分隔，最终产生横膈膜而分离，以出芽方式进行繁殖，产生新个体即芽体，原细胞为母细胞。（5）厚垣孢子：着生于真菌菌丝顶端或中部，圆形或椭圆形，细胞壁厚，胞质浓，抗逆性较强，此方式在真菌中较普遍。21、真菌的有性生殖有哪些方式？真菌的有性孢子有哪几种？真菌有性繁殖以产生有性孢子的形式进行。有性孢子类型：（1） 卵孢子：菌丝分化为雄器（小）和藏卵器（大）两种异性配子囊（配子囊即可发生性结合的细胞），多见于鞭毛菌亚门。藏卵器（内生） 卵球（n） 质配 核配 雄器（n） 卵孢子（2n） 萌发 （2） 接合孢子：菌丝分化为异性配子囊，配子囊发生接合，并经过质配核配形成繁殖体接合孢子，在适合条件下休眠态的接合孢子可萌发形成菌丝，完成生殖周期。多见于接合菌亚门。根据具体方式可分为以下两种类型：同宗接合：（如图 ） + 配子囊（n） 菌丝 质配核配 接合孢子（2n） -配子囊（n） 菌丝（n） 异宗接合： +菌丝 + 配子囊（n） 质配核配 接合孢子（2n） 菌丝 配子囊（n） 菌丝（n） （3）子囊孢子： 主要见于子囊菌亚门。 雄器（n） 菌丝 质配（异核体） 产囊丝（产囊体内产囊体（n） 产囊丝顶端钩状细胞弯曲为环状，横隔产生， 钩顶细胞含有双核，并核配 （n+n=2n ） 钩顶细胞发育为子囊，子囊内进行1次减数分裂，1次有丝分裂，形成8个子囊孢子，子囊孢子释放，条件适合即萌发产生菌丝。 （4） 担孢子 ：主要见于担子菌亚门。 初生菌丝（n） 初生菌丝（n） 次生菌丝 （n+n） 锁状联合 子实体 担子（核配，减数分裂1次） (2n) 担孢子（n） 初生菌丝(n)22、真菌的有性生殖过程可分为哪几个阶段？请说明每个阶段的内容。真菌有性生殖过程可分为异性细胞结合，质配，核配，减数分裂生成有性孢子等过程。 （1） 异性细胞结合 （过程略）（2） 质配（过程略）（3） 核配（过程略）（4） 减数分裂生成有性孢子（过程略）23、试述温和噬菌体增殖过程.温和噬菌体的增殖（Ecoli噬菌体）增殖过程可分为以下几个阶段： 吸附：识别吸附受体，专一性吸附宿主敏感细胞（具体过程与烈性噬菌体相 同） 侵入：具体过程与烈性噬菌体相 同 整合：噬菌体DNA与宿主细菌细胞染色体之间发生双交换，置换整合于细菌染色体上。 复制：整合态噬菌体（前噬菌体）DNA随着细菌染色体复制而同步复制，并随细胞分裂而传代。 裂解：一定条件下例如自然原因或人为条件诱导下，前噬菌体可自发或诱发裂解，阻断细菌核酸复制基因表达，使得原噬菌体去整合，噬菌体基因表达，核酸复制，噬菌体粒子自动装配，酶解作用下使细菌细胞裂解，噬菌体粒子释放。24、简述病毒粒子种类和粒子结构。毒粒基本结构： 核心 （含核酸DNA或RNA ） 核衣壳 衣壳（ 由壳粒蛋白构成 ，包被核酸） 毒粒 包膜（类脂或脂蛋白） 毒粒基本结构单元是核衣壳，核衣壳由核心和衣壳构成，核心包含病毒核酸，衣壳由壳粒蛋白按一定方式构建而成，将病毒核酸包被在内。某些病毒在核衣壳之外还含有一层复杂的包被结构，称之为包膜。 核心（核酸）：任何病毒粒子仅含有单一类型的遗传物质核酸，植物病毒大多含有RNA，真菌病毒含有RNA，动物病毒则含有DNA或RNA ，细菌病毒噬菌体多含DNA，核酸类型有ds DNA 、ss DNA 、ds RNA 、ss RNA等。 衣壳：病毒的外壳，主要由壳粒蛋白相互之间以次级键结合排列构成，壳粒蛋白结构形式不同，衣壳的构型不同，一般衣壳构型有以下三类：A 螺旋对称构型：壳粒蛋白沿中心轴螺旋排列形成高度有序对称的稳定结构，外部表现为中空圆柱体状或杆状，例如TMV。B 二十面体对称构型：壳粒蛋白围绕正多面体的角和边排列形成闭合的蛋白质衣壳毒粒衣壳多为二十面体，具有20个等边三角形的面，12个顶角。毒粒外观似球形。例如脊髓灰质炎病毒等。C 复合对称构型：同时含有螺旋对称和多面体对称部分，例如：噬菌体，其壳体头部为多面体对称，尾部为螺旋对称。 包膜：是某些病毒粒子衣壳外由脂类等成分构成的结构，是宿主细胞质膜部分的衍生物，包膜上含有刺突，包膜有保护毒粒衣壳，维系毒粒结构的作用，同时也是毒粒侵染寄主细胞所必需的结构。25、以烈性噬菌体为例说明病毒增殖过程烈性噬菌体的增殖分为以下几个阶段：（1） 吸附：噬菌体以尾丝专性识别并结合于宿主菌细胞表面的专一受体，接触信号刺激引发基板、刺突、固着于菌体细胞表面。（2）侵入：尾板获得来自尾丝的构型刺激导致尾鞘壳粒蛋白发生复杂的移位，尾鞘长度收缩为原长的一半，使得尾管推入宿主细胞膜内（另尾管末端有少量溶菌酶，有利于细胞壁溶解），噬菌体核酸通过尾管注入，而蛋白质衣壳留于宿主菌细胞外。侵入时间极短，约15秒。（3）复制：噬菌体核酸侵入，阻断细菌细胞原有基因转录翻译和蛋白质合成等生理代谢过程，导致宿主菌细胞系统功能转向噬菌体基因的表达，噬菌体组成部件的合成。所需原料取自宿主菌细胞胞内储藏物、细胞吸收营养物质。噬菌体基因表达和DNA复制：（从略）（4）装配：噬菌体DNA复制，衣壳蛋白合成完毕后，按照一定先后次序进行装配，装配过程是由基因严格控制的自我装配，噬菌体装配有以下几个步骤：I 头部装配（壳粒蛋白构成多角体头部衣壳，将噬菌体核酸包被在内，构成完整头部）II 颈部装配（颈环与颈须装配）颈部与头部结合；III 尾部装配（尾板、尾管、刺突依次结合装配）；IV 尾部与头颈部分结合尾丝装配；V 完整噬菌体粒子装配完成。（5）成熟释放 噬菌体通过酶解作用裂解宿主菌细胞质膜、细胞壁致使菌体细胞完全被裂解，子代噬菌体释放。26如何获得微生物纯培养？分离纯化，获取微生物纯培养群体方法有以下几种：（1）稀释平板分离将待检样品按照一定方法逐级稀释成一定浓度梯度，选择适合稀释浓度样品，并接种，培养一定时间，可获得微生物菌落（理论上样品经过充分稀释分散，微生物单细胞在固体培养基上不断生长繁殖形成菌落），（依照此方法反复几次，可得纯化菌种）（2）平板划线分离用接种工具挑取适量样品（微生物混合样），按照一定方法在培养基平板上划线，经过一定时间的培养，可获得微生物菌落，进而获得微生物纯培养体。(3)选择培养分离根据所培养的微生物的独特生理特性，采用针对性强的选择性培养基进行培养。具体方法同上。27、微生物必需的营养要素有哪些？各有何功能作用？微生物从环境中吸收的营养物质（营养要素）有以下几类：（1） 水 （2） 碳源 碳源种类有无机碳源：CO2、HCO3、等；有机碳源：烃类（如甲烷等）醇、有机酸、糖、蛋白质、核酸等。碳源功能：碳源是细胞结构构成的主要成分之一，参与代谢。对异养微生物而言，碳源同时充当能源。（3）氮源 氮源种类有 N2 ； 无机氮源：NO3、NO2、NH3等； 有机氮源：蛋白质、核酸等。功能：氮素是生物体重要的结构成分，例如细胞中细胞质、细胞细胞质膜等结构及酶，核酸、核苷酸、辅酶、磷脂等重要化合物构成中都不可缺少氮素。（4）无机盐（矿质元素）无机盐种类有大量元素：P、S、K、Mg、Ca等（浓度10 -3 10 -4mol/L ）及微量元素：Zn、Mn、Cu、Co等(浓度10 -6 10 -8mol/L )功能： 细胞结构成分之一；参与细胞机体生理调节例如酶抑制或激活（参与酶辅助因子或辅酶成分构成），PH调节维持，渗透压调节维持；可作为某些化能自养菌的能源，例如S、 NO3、NH3、Fe等（5）生长因子 种类：广义上包括：维生素、氨基酸、核苷、碱基（嘌呤或嘧啶）等；狭义上包括：主要B族维生素如硫胺素、生物素、核黄素、吡哆素、烟酰胺等功能：参与细胞代谢生理反应（例如维生素往往作为酶辅助因子或辅酶成分，参与酶催反应基团转运）28、试述划分微生物营养类型的依据,并各举一例微生物说明之。生物营养类型 一般可依据能源、碳源、供氢体划分以下四类：营养类型光能自养光能异养化能自养化能异养能源光能光能化能化能主要碳源CO2等无机碳源简单有机化合、CO2CO2等无机碳源有机碳源氢或电子受体水或还原态无机物有机物还原态无机物有机物（1）光能自养型： 光能自养型微生物具有光合色素，能吸收并转化光能为化学能，以水或还原态无机物为供氢体，还原CO2，固定同化。代表类群有藻类、蓝细菌、光合细菌等藻类、蓝细菌吸收转化光能，以水还原CO2，生成碳水化合物和O2，光能最终以碳水化合物形式在细胞内存储。光能转换部位在藻类（叶绿体）和蓝细菌（类囊体），光能转换是产氧光合作用，与植物光合作用相似。光合细菌如绿硫细菌、紫硫细菌等吸收转化光能，以无机物（H2S等）还原CO2，生成碳水化合物和水，光能最终以碳水化合物形式在细胞内存储。光能转换部位在藻类（叶绿体）和蓝细菌（类囊体），光能转换是不产氧的光合作用，与植物光合作用不同。 （2）光能异养型： 光能异养型微生物以简单有机物（例如酚或有机酸等）为供氢体同化CO2，代表微生物 有紫色非硫细菌等。（3）化能自养型： 化能自养型微生物氧化无机物产能，还原同化CO2（唯一或主要碳源）为碳水化合物。代表微生物类群有硝化细菌、硫化细菌、铁细菌等。硝化细菌 (反应略)硫化细菌 (反应略)铁细菌 (反应略)（4）化能异养型： 化能自养型微生物氧化分解有机物产能，有机物作为能源兼碳源，能量用于细胞物质合成等生命活动。化能异养型营养类型在生物界中较广泛，细菌（绝大多数）、放线菌、真菌、病毒、原生动物等微生物以及所有动物均属于此种营养类型。29、举例说明微生物吸收营养的几种方式微生物细胞对物质吸收转运除吞噬方式外主要是渗透吸收，实质上是跨膜运输。（1）简单扩散 特点： 对转运物质无特异性； 顺浓度梯度转运，转运进行至胞内外浓度平衡为止； 转运速度取决于细胞质膜内外营养物浓度差，溶解性、温度等因素。转运不耗能； 转运效率低。（2）协助扩散特点： 对转运物质有特异性，需专一性的载体参与转运； 顺浓度梯度方向转运（），转运进行至胞内外浓度平衡为止； 转运速度受细胞质膜内外营养物浓度差，溶解性、温度等因素影响，转运速度高于简单扩散；转运效率低，且不能逆浓度梯度转运。（3）主动运输 对转运物质有特异性，必需专一性的载体参与转运；逆浓度梯度方向转运； 转运速度不受细胞质膜内外营养物浓度差，溶解性、温度等因素影响，但因为有载体参与转运，转运速度高于简单扩散。转运过程需耗能； 转运效率高，营养物转运前后结构不发生变化。（4）基团转位 营养物质(浓度低于胞内与细胞质膜上的专一性的载体结合，随载体向胞内转运至质膜内侧，同时消耗能量，载体因构象改变而释放营养物进入细胞质，载体构象恢复返回细胞质膜外侧。营养物转运前后结构发生变化。30、培养基配制有何原则? (1)原料适合 微生物所需营养要素有碳源、氮源、无机盐、生长因子、水等，每一类营养营养要素选择适合所培养微生物利用的原料。(2)营养齐全，浓度配比适合 培养基中不同营养要素之间要保持一定的浓度比例，满足微生物正常生长的需要，浓度比例失调，将影响微生物生长情况。碳氮比是培养基中较重要的浓度配比因素，不同微生物的碳氮比可能有所不同，有待于试验确定。(3)PH适合 不同类微生物都有其各自生长适合的PH范围，因此配制培养基时须考虑PH，使之符合要求。另外，由于培养微生物，微生物生理代谢活动可能改变培养基PH，使得PH值不适合于微生物，预先配制培养基时可加入酸碱调节略高些，或者加酸碱缓冲剂。(4)渗透压适合渗透压将影响细胞正常形态和生理状态，在低渗、高渗环境，细胞形态受影响，处于等渗环境，细胞保持正常形态。(5)氧化还原电势适合 一般好氧微生物适合于Eh0.30.4V，在Eh0.1V即可生长；厌氧微生物则只在Eh0.1V条件进行有氧呼吸，Eh0.1V条件进行无氧呼吸或发酵。配制培养基必须考虑所培养的微生物对Eh的要求。31、培养基有哪些种类及用途？（一）根据培养基原料分类：a天然培养基 是由化学成分及含量均不确知的天然有机体或提取物构成的培养基。例如酵母菌常用培养基麦芽汁培养基b合成培养基（综合培养基） 由成分已知的化合物配制而成的培养基。例如：真菌常用培养基查氏培养基。c半合成培养基 由天然成分和成分确定的化学物配制而成。例如：真菌培养常用马铃薯葡萄糖培养基。（二）根据培养基外观物理状态分类：固体培养基a 天然固体培养基采用天然固体原料配制而成，例如：食用菌栽培用棉籽壳、玉米芯、配制培养基等。b 凝固培养基加入凝固剂使培养基呈现固态的培养基。常用凝固剂有琼脂等，固体培养基常用于菌种分离、鉴定、活体计数、育种保藏等。C 液体培养基培养基为液态，多用于微生物生理代谢研究。工业生产多用液体培养进行大规模发酵生产d半固体培养基与凝固培养基相似，凝固剂含量较低约0.20.7%。半固体培养基多用于细菌运动性观察，微生物趋化性研究、噬菌体效价测定，菌种鉴定等。（三）根据培养目的分类a基础培养基 含有一般微生物生长所需的基本营养成分的培养基。可满足微生物最基本营养需求。例如牛肉膏蛋白胨培养基等。b加富培养基 在基础培养基中加入特殊营养成分如血液血清酵母浸膏、动植物组织液等配制成营养丰富的培养基。在培养群体中某些微生物能快速而大量生长形成生长优势，多用于从混合样品中分离某种微生物，加富培养使目标微生物生长繁殖转化为优势菌群，便于进一步分纯。c选择培养基 根据不同种类微生物的特殊营养需求或对某种化学物质的敏感性不同，在培养基中加入相应的特殊营养物质或化学物质，有利于目标微生物生长繁殖，抑制或杀灭其他微生物。d鉴定培养基 利用微生物代谢产物（无色）与培养基中成分发生显色反应来鉴别微生物的培养基。例如：伊红美兰乳糖培养基（EMB）培养大肠菌群，因其强烈分解乳糖产混合酸，致使其菌落显示特殊的紫色，从而可用以鉴别大肠菌群。32、微生物生物氧化类型有几类？举例说明生物氧化 (呼吸作用) 是生物体内有机物分解逐步释放能量的生理过程。 （1）有氧呼吸代谢物脱氢NAD（P）FMN CoQ cytb cytc1cytc cytaa3O2特点：a、末端氢受体是氧气分子；b、代谢物氧化分解彻底，产能量多（2）无氧呼吸代谢物脱氢NAD（P） ETC还原态无机物（外源）特点：a、末端氢受体多样，例如：NO3-,SO42-,S,CO2,HCO3-等；b、代谢物氧化产能量低。（3）发酵作用在生物氧化能量代谢中，发酵作用是指无氧条件下代谢底物经过氧化脱氢得氢电子不经电子传递链直接传递给某些代谢中间产物低效产能过程。33、如何理解微生物代谢多样性？请结合实例说明微生物的代谢与其他生物类群有很多相似之处，但也有其独特代谢途径，例如单糖分解中，微生物有四种途径： a酵解途径（EMP）；b磷酸戊糖途径（PP）或称为己糖单磷酸途径（HMP）；c ED途径；d 磷酸酮糖酶解途径糖酵解产生丙酮酸，丙酮酸有多种代谢去向丙酮酸 乙醛 乙醇丙酮酸 乳酸丙酮酸 草酰乙酸 琥珀酸 丙酸微生物合成代谢与其他生物大体上相同或相似，诸如糖类、脂类、氨基酸、核苷酸等合成等，但微生物有不少特有合成代谢过程：CO2的同化 自养性微生物吸收利用CO2并将之转化为细胞物质。具体有以下方式：（1）卡尔文循环；（2）CO2为辅助碳源同化方式；（3）生物固氮（略）34、微生物生长测定方法有哪些？所依据的原理是什么？微生物生长测定方法(一)细胞数量测定例如显微镜直接计数（总菌数测定），平板菌落计数（活菌数测定），比浊法等。原理略（二）细胞生物量测定根据菌体内蛋白质含量、DNA等核酸含量相对稳定，以及微生物细胞代谢活性等特征的测量观测微生物的生长状态。原理略35、细菌生长曲线分几个时期？各个时期有何特点和应用意义？细菌生长曲线反映细菌在定量培养基中生长规律。生长曲线特点：根据细菌生长曲线所体现的生长速率的大小差异变化等特点，可将曲线划分为四个阶段：（1）延滞期（适应期）特点：菌体数量不增加 ，生长速率为零，接近后期菌体才有所增长; 菌体代谢活跃，胞内酶类、ATP、RNA（尤其rRNA）大量合成，为菌体大量分裂增殖作准备; 细胞体积增大。出现原因：菌体接入新鲜培养基中，细胞内尚缺乏分解利用有关营养物的酶或缺乏足够代谢中间物，需要给以一定时间来诱导产生相关酶类，积累代谢中间物及能量，以便细菌细胞能够分解利用培养基中的营养物质。（适应过程）细胞分裂相应延后。(2) 对数期（指数期）：特点：细菌细胞分裂增殖代时最短，生长速率最大。细菌细胞内酶系作用活跃，代时谢旺盛，胞内化学成分平衡增长。群体生理特性（形态、生理代谢、细胞化学组分）较一致。对数期细菌菌体代谢活性较高而稳定，菌体生长能力较强，对数期适合于作生产菌种最加接种菌龄，可有效缩短发酵周期，同时宜用作代谢生理、遗传变异等研究的良好材料。(3) 稳定期：特点：细菌增殖产生新个体数量与死亡数量相等，增殖（正生长）与衰亡（负生长）之间处于动态平衡。外观表现菌体总数量不变（达到最大值），生长速率为零。细菌细胞内储藏物，次生代谢物（如抗生素，芽孢、伴胞晶体等）形成并积累。出现原因：培养基中营养物消耗殆尽，尤其是生长限制因子，接近耗尽，营养比例失调，有害代谢物产生并积累。培养环境条件恶化。稳定期菌体数量达到最大，在细胞内与菌体生长相平行的代谢物（如乙醇、乳酸、单细胞蛋白等有益产物）含量也达到最大量，生产中，此时期是菌体以及与菌体平行生长的代谢产物最佳收获时期。（4）衰亡期：特点：细菌细胞大量死亡，活菌数量锐减，生长曲线迅速下降，处于负增长状态。菌体形态出现畸形或退化，有些菌体出现自溶。某些菌体产生或释放抗生素等次生代谢物，芽孢细菌释放芽孢。原因：培养环境条件以及营养状况进一步恶化，已极适合于细菌生长，致使大量菌体快速死亡。 36、影响微生物生长的环境因素有哪些?如何利用环境因素控制有害微生物？（1）温度：微生物生长的有一定的温度范围，在低于下限温度的温度条件下，微生物生长减慢或停止，一定长的时间内，能保持生命活力而不表现代谢活力或很低的代谢活力，低温多用于菌种保藏；在高于上限温度的温度条件下，微生物细胞死亡，古高温多用于消毒与灭菌。温下不失活，有代谢活力），细胞质膜富含饱和脂肪酸（高温下可保持膜生理活性，稳定）紫外线（：200400nm）较强的诱变、杀菌能力。（2）UV特点：穿透能力弱常用作空气或表面灭菌（效果与作用距离相关）。作用有光复活现象。诱变或杀菌作用与UV 剂量（波长、时间）正相关。（3）水分及渗透压渗透压 微生物生长需要一定的渗透压范围。不同微生物生长的渗透压范围不同。微生物处于等渗溶液环境中保持正常细胞形态；在低渗环境中，细胞吸水而破坏原生质体正常形态；在高渗环境中，细胞质失水并出现质壁分离细胞，处于生理干燥状态，不能存活。食品加工保藏常利用高渗防腐（4）氢离子浓度（PH） 微生物生长有最适PH 范围，一般而言，细菌、放线菌生长PH范围为中性或偏弱碱性（细菌最适 PH6.57.5，PH范围410）；酵母菌、霉菌生长PH范围为弱酸性（PH4.56.5）。 （5）氧气 不同微生物对氧气有不同的要求，根据微生物对氧气的依赖关系可分为以下几类：A 好氧性微生物： B 厌氧微生物：C 兼性厌氧微生物： D 其他类型 （6）氧化还原电势（Eh）不同微生物对培养环境的Eh有不同要求：好氧微生物在Eh+0.1V以上即可生长，0.3V0.4V较适宜。厌氧微生物在Eh+0.1V以下可生长。兼性厌氧微生物在Eh+0.1V以上以有氧呼吸产能生长，+0.1V以下以发酵产能进行生长。培养基Eh受PH、氧化物/还原物、氧分压等因素影响，配制培养基应充分考虑，实践中可通过PH及通气状况，或添加氧化剂或还原剂等方法调节Eh。（7）化学试剂化学物质对微生物生长的作用：化学物质对微生物的作用与其浓度有关，高浓度时杀菌；低浓度时抑制微生物生长或无影响；较低浓度时，有些可能作为营养物。常用抑制及杀菌、消毒试剂： 醇类：常用浓度75。酚类：常用酚有苯酚（俗称石炭酸），5用于空气消毒，25用作痰粪便及器皿消毒灭菌， 醛类：常用醛类为甲醛，40水溶液称福尔马林。有机酸类；无机氧化剂（常用氧化剂有卤素、过氧化氢、高锰酸钾等）；重金属化合物：例如升汞（HgCl2）（1：5001：2000）；汞溴红（红汞）2水溶液等酸碱；染色剂；表面活性剂； （8）生物因素：（略）37、细菌基因重组有几种方式？与高等生物相比有什么特点？细菌基因重组方式有（1）转化：受体菌吸收来自于供体菌细胞的DNA片断经重组整合产生新的遗传性状细胞。（具体方式从略）（2）转导：通过完全缺陷或部分缺陷噬菌体将供体DNA片断转运入受体菌细胞重组整合产生新的遗传性状细胞。（具体方式从略）（3）接合：供体菌通过性菌毛与受体菌接合并转移少量单链DNA片断经重组整合产生新的遗传性状细胞。（具体方式从略）重组的特点：参与重组的细胞有基因供受体区分，地位不对等，仅是小部分基因发生重组。38、微生物育种方法有几类？举实例说明（一）诱变育种a 诱变（诱变剂选择；诱变剂剂量选择；诱变处理）b 筛选（粗筛；复筛）（二）杂交育种1 原核生物基因重组：（1）转化； （2）转导； （3）接合 2 真核微生物基因重组： 有性杂交； 准性生殖：（三） 原生质融合（四） 基因工程育种实例（从略）39、菌种保藏有几类？举例说明菌种保藏原理：通过控制并创造低温、干燥、缺氧，贫乏营养等环境条件抑制菌种生长繁殖，延缓变异，降低代谢，使之处于低代谢活性或休眠状态，以保持菌种在一定时间内不染杂，以确保菌种在一定时间内不发生变异的，不因发生变异而致使重要生物性状丧失。方法：低温保藏：液氮保藏；低温冰箱保藏，传代保藏等干燥保藏：砂土管保藏芽孢菌；隔绝氧气保藏：石蜡油封藏；冷冻真空干燥保藏；40、什么是菌种衰退，复壮？如何防止菌种衰退?衰退： 由于微生物多单细胞，易受环境条件作用，繁殖较快，变异可在较短时间内积累。菌种自发变异导致不利变异大量积累，导致菌种生产性能（生长速度及产量下降、抗性能力下降）即菌种衰退。 菌株衰退是一量变到质变的过程，初始时，细胞群体中，仅有少量细胞负变，如不及时处理，任其无限移种传代，群体中负变个体数量逐渐增大并居优势，整个细胞群体严重衰退。复壮： 复壮是菌种发生衰退时通过纯种分离并测定生产性能得方法从衰退群体中筛选未衰退得少量个体，以使其恢复原有典型性状。防止菌种衰退方法：a 控制传代次数降低传代次数，减少自发突变机率b 采用有效保藏方法，防止性状衰退。41、如何从含菌样品中分离某种微生物？如样品中待分离菌数量较大，可将样品以无菌水逐级稀释至适合浓度，选择适合稀释浓度菌悬液接种至适合培养基（选择培养基）上，适温培养一定时间，分离，再进行分离纯化直至获得纯培养。如样品中待分离菌数量小，可将样品处理后接种于加富培养基上富集培养，再按以上方法分离。42、微生物在生物地球化学循环中有何独特作用？举例说明微生物作用有：i 充当食物链中初级生产者，例如蓝细菌、光合细菌等。ii 有机质的分解者例如绝大多数微生物（异养型）iii 参与地球物质能量储藏保存（例如微生物参与石油、煤等矿藏的形成）微生物是物质循环的推动者，确保自然界各类元素及物质就不可能周而复始循环利用。例如，在氮素循环中，微生物可完成专有的生物固氮反应，（反应从略），将大气氮气引入生物食物链，为生物有机体供给氮源。反硝化细菌在厌氧条件下完成反硝化反应，作用将硝酸盐还原为氨或者氮气（反应从略）。绝大多数微生物可将生物残体有机物逐步降解转化为无机物，保证了物质元素平衡，再生循环利用。43、微生物与土壤肥力有什么关系？结合实例说明微生物不仅是土壤组成部分，且是土壤肥力形成重要因素之一。（1） 微生物促进土壤物质循环，生物残体或代谢物有机质经微生物降解转化为腐殖质，后再转化分解为无机质，供给植物吸收利用。（2） 通过特有的固氮反应，微生物将大气氮气无机氮转化为氨气，为生物界提供氮素来源（3） 微生物通过代谢作用将土