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第一章 原核生物的形态、构造和功能2、试图示G+细菌和G-细菌细胞壁的主要构造，并简要说明其异同。答：图示：G+细菌与G-细菌细胞壁成分的比较：成分占细胞壁干重的%G+细菌G-细菌肽聚糖含量很高（一般为90%）含量很低（520）磷壁酸含量较高（30）0脂质一般无（2）含量较高（约20）蛋白质0少量含量较高3、试述革兰氏染色的机制。答：革兰氏染色的机制为：通过结晶紫初染和碘液媒染后，在细菌的细胞膜内可形成不溶于水的结晶紫与碘的复合物。G+由于其细胞壁较厚、肽聚糖网层次多和交联致密，故遇脱色剂乙醇处理时，因失水而使网孔缩小，在加上它不含类脂，故乙醇的处理不会溶出缝隙，因此能把结晶紫与碘的复合物牢牢留在壁内，使其保持紫色。反之，G-细菌因其细胞壁薄、外膜层类脂含量高、肽聚糖层薄和交联度差，遇脱色剂乙醇后，以类脂为主的外膜迅速溶解，这时薄而松散的肽聚糖网不能阻挡结晶紫与碘复合物的溶出，因此细胞退成无色。这时，再经沙黄等红色染料复染，就使G-细菌呈现红色，而G+细菌则仍保留最初的紫色（实为紫加红色）。重要性：此法证明了G+和G-主要由于起细胞壁化学成分的差异而引起了物理特性的不同而使染色反应不同，是一种积极重要的鉴别染色法，不仅可以用与鉴别真细菌，也可鉴别古生菌。4、何为“拴菌试验”？它的创新思维在何处？答：“拴菌”试验是1974年，美国学者西佛曼和西蒙曾设计的一个实验，做法是：设法把单毛菌鞭毛的游离端用相应抗体牢牢“拴”在载玻片上，然后在光学显微镜下观察细胞的行为。因实验结果发现，该菌只能在载玻片上不断打转而未作伸缩“挥动”，故肯定了“旋转论”是正确的。6、什么是缺壁细菌？试列表比较4类缺壁细菌的形成、特点和实践意义。答：在自然界长期进化中和实验室菌种的自发突变中都会产生少数缺细胞壁的种类，或是用人为的方法通过抑制新生细胞壁的合成或对现成细胞壁进行酶解而获得人工缺壁的细菌统称为缺壁细菌。比较如下：类型形成特点实践意义L型细菌（L-form of bacteria） 在某些环境条件下（实验室或宿主体内）通过自发突变而形成的遗传性稳定的细胞壁缺陷变异型 1、没有完整而坚韧的细胞壁，细胞呈多形态。 2、有些能通过细菌滤器，故又称“滤过型细菌”。 3、对渗透敏感，在固体培养基上形成“油煎蛋”似的小菌落（直径在0.1mm左右） 可能与针对细胞壁的抗菌治疗有关原生质体 （protoplast） 在人为条件下，用溶菌酶处理或在含青霉素的培养基中培养而抑制新生细胞壁合成而形成的仅由一层细胞膜包裹的，圆球形、对渗透压变化敏感的细胞，一般由革兰氏阳性细菌形成。 1、对环境条件变化敏感，低渗透压、振荡、离心甚至通气等都易引起其破裂。 2、有的原生质体具有鞭毛，但不能运动，也不被相应噬菌体所感染，在适宜条件（如高渗培养基）可生长繁殖、形成菌落，形成芽孢。及恢复成有细胞壁的正常结构。 3、比正常有细胞壁的细菌更易导入外源遗传物质，是研究遗传规律和进行原生质体育种的良好实验材料球状体(sphaeroplast) 又称原生质球，是对革兰氏阴性细菌处理后而获得的残留部分细胞壁（外壁层）的球形体。与原生质体相比，它对外界环境具有一定的抗性，可在普通培养基上生长支原体(mycoplasma) 在长期进化过程中形成的、适应自然生活条件的无细胞壁的原核生物 细胞膜中含有一般原核生物所没有的甾醇， 所以即使缺乏细胞壁，其细胞膜仍有较高的机械强度第二章 真核微生物的形态，构造和功能3、试对酵母菌的繁殖方式做一表解。无性繁殖芽殖各属酵母菌都存在裂殖在裂殖酵母菌中存在产无性孢子节孢子地霉属等产生掷孢子掷孢酵母属等产生厚垣孢子白假丝酵母等产生有性繁殖（产子囊孢子）酵母属、接合酵母属等有4、试以表解法介绍霉菌的营养菌丝和气生菌丝各可分化成哪些特化构造，并简要说明它们的功能。7、试列表比较细菌、放线菌、酵母菌和霉菌细胞壁成分的异同，并提出制备相应原生质体的酶或试剂。答：细菌分为G+和G-，G+肽聚糖含量高，G-含量低；G+磷壁酸含量较高，而G-不含磷壁酸；G+类脂质一般无，而G-含量较高；G+不含蛋白质，G-含量较高。放线菌为G-，其细胞壁具有G-所具有的特点。酵母菌和霉菌为真菌，酵母菌的细胞壁外层为甘露聚糖，内层为葡聚糖；而霉菌的细胞壁成分为几丁质、蛋白质、葡聚糖。原生质体制备方法：G+菌原生质体获得：青霉素、溶菌酶G-菌原生质体获得：EDTA鳌合剂处理，溶菌酶放线菌原生质体获得：青霉素、溶菌酶霉菌原生质体获得：纤维素酶酵母菌原生质体获得：蜗牛消化酶8、试列表比较四大类微生物的细胞形态和菌落特征。项 目单细胞微生物丝状微生物细 菌酵母菌放线菌霉菌细胞核原核真核真核真核排列状况单个分散或有一定排列方式单个分散或假丝状丝状交织丝状交织形态特征小而均匀*,个别有芽孢大而分化细而均匀粗而分化菌落含水状态很湿或较湿较湿干燥或较干燥干燥外观形态小而突起或大而平坦大而突起小而紧密大而疏松或大而致密透明度透明或稍透明稍透明不透明不透明与培养基结合程度不结合不结合牢固较牢固颜色多样单调,一般呈乳白色,少数红或黑色多样多样正反面颜色差别无无有有边缘低倍镜观察一般看不到细胞可见球状,卵圆状或假丝状细胞有时可见细丝状细胞可见粗线状细胞细胞生长速度很快较快慢较快气味一般有臭味多带酒香味常有泥腥味往往有霉味（*“均匀”指在高倍镜下看到的细胞只是均匀一团；而“分化”指可看到细胞内部的一些模糊结构。）第四章 微生物的营养和培养基2、试以能源为主、碳源为辅对微生物的营养方式进行分类，并举例说明之。营养类型能源氢供体基本碳源实 例光能无机营养型(光能自养型)光无机物CO2蓝细菌,紫硫细菌,绿硫细菌,藻类光能有机营养型(光能异养型)光有机物CO2及简单有机物红螺菌科的细菌(即紫色无硫细菌)化能无机营养型(化能自养型)无机物无机物CO2硝化细菌,硫化细菌,铁细菌,氢细菌,硫磺细菌等化能有机营养型(化能异养型)有机物有机物有机物绝大多数细菌和全部真核微生物3、什么是自养微生物？它有几种类型？试举例说明。答：凡以无机碳源为主要碳源的微生物为自养微生物。 分类：光能自养微生物（光无机营养型） 例：蓝细菌、紫硫细菌、绿硫细菌、藻类 化能自养微生物（化能无机营养型） 例：硝化细菌、硫化细菌、铁细菌、氢细菌、硫磺细菌等5、什么是半固体培养基？它在微生物学研究中有何应用？答：半固体培养基是指在液体培养基中加入少量的凝固剂而配制成的半固体状态培养基。应用：半固体培养基可放入试管中形成“直立柱”，把它用于细菌的动力观察，趋化性研究，厌氧菌的培养、分离和计数，以及细菌和酵母菌的菌种保藏等，若用于双层平板法中，还可测定噬菌体的效价。第五章 微生物的新陈代谢2、在化能异养微生物的生物氧化过程中，其基质的脱氢和产能的途径主要有几条？试列表比较各途径的主要特点。途径特点EMP途径（糖酵解途径）1）供应ATP形式的能量和还原力；2）是连接其他几个重要代谢的桥梁；3）为生物合成提供多种中间代谢物；4）通过逆向反应可进行多糖合成。HMP途径（戊糖磷酸途径）1）供应合成原料；2）产还原力；3）作为固定CO2的中介；4）扩大碳源利用范围；5）连接EMP途径。ED途径（2-酮-3-脱氢-6-磷酸葡糖酸途径）1）KDPG裂解为丙酮酸和3-磷酸甘油醛；2）存在KDPG醛缩酶；3）两分子丙酮酸来历不同；4）产能效率低；5）可与其他3个途径相连，可相互协调、满足微生物对能量、还原力和不同中间代谢产物的需要。TCA循环（柠檬酸循环）1）氧虽不直接参与其中反应，但必须在有氧条件下进行；2）每分子丙酮酸可产相当于15ATP的能量，产能效率极高；3）位于一切分解代谢和合成代谢的枢纽地位，可为微生物的生物合成提供各种碳架原料。3、试列表比较由EMP途径中的丙酮酸出发的6条发酵途径、产物和代表菌。途径产物代表菌同型乙醇发酵乙 醇酿酒酵母同型乳酸发酵乳 酸德氏（/嗜酸/植物/干酪）乳杆菌等丙酸发酵丙 酸谢氏丙酸杆菌混合酸发酵成琥珀酸、乳酸、甲酸、H2和CO2等多种代谢产物大肠杆菌等肠杆菌2,3-丁二醇发酵2,3-丁二醇产气肠杆菌丁酸型发酵丁醇、丙酮由多种厌氧梭菌如：丁酸（/丁醇/丙酮丁醇）梭菌4、试列表比较同型乳酸发酵和异型乳酸发酵间的差别。类型途径产物/1葡萄糖产能/1葡萄糖菌种代表同型EMP2乳酸2ATP德氏乳杆菌、粪肠球菌异型HMP1乳酸、1乙醇、1CO21ATP肠膜明串珠菌、发酵乳杆菌1乳酸、1乙酸、1CO22ATP短乳杆菌1乳酸、1.5乙酸2.5ATP两歧双歧杆菌5、试简述各种类型好氧性固氮菌保护固氮酶避免受氧损害的机制。答：1、好氧性自生固氮菌的抗氧保护机制（1）呼吸保护 固氮菌科的菌种能以极强的呼吸作用迅速将周围环境中的氧消耗掉，使细胞周围微环境处于低氧状态，保护固氮酶。（2）构象保护 在高氧分压条件下，维涅兰德固氮菌和褐球固氮菌等的固氮酶能形成一个无固氮活性但能防止氧害的特殊构象。2、 蓝细菌固氮酶的抗氧保护机制（1）分化出特殊的还原性异形胞：缺乏产氧光合系统，脱氢酶和氢。 a.化酶的活性高，维持很强的还原态； b.SOD活性高，解除氧的毒害； c.呼吸强度高，可消耗过多的氧。（2）非异形胞蓝细菌固氮酶的保护 a.能通过将固氮作用与光合作用进行时间上的分隔来达到； b.通过束状群体中央处于厌氧环境下的细胞失去能产氧的光合系统II，以便于进行固氮反应； c.通过提高过氧化物酶和SOD的活性来除去有毒过氧化合物。3、 豆科植物根瘤菌的抗氧保护机制（1）只有当严格控制在微好氧条件下时，才能固氮；（2）根瘤菌还能在根毛皮层细胞内迅速分裂繁殖，随后分化为膨大而形状各异、不能繁殖、但有很强固氮活性的类菌体。（3）许多类菌体被包在一层类菌体周膜中，膜的内外有能与O2结合的豆血红蛋白。第六章 微生物的生长及其控制3、连续培养有何优点？为何其连续时间总是有限的？答：优点：高效、低耗、利于自控、产品质量稳定。 原因：菌种易于退化；容易污染；营养物的利用率低于分批培养。 5、 试列表比较灭菌、消毒、防腐和化疗的特点，并各举两三个实例加以说明。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实例加压蒸气灭菌，辐射灭菌，化学杀菌剂 70酒精消毒，巴氏消毒法冷藏，干燥，糖渍，盐腌，缺氧，化学防腐剂 抗生素,磺胺药，生物药物素6、试以磺胺及其增效剂TMF为例，说明这类化学治疗剂的作用机制。答：抗代谢药物的作用机制：（1） 与正常代谢物一起共同竞争酶的活性中心，使微生物正常代谢所需的重要物质无法合 成，如：磺胺类。（2） “假冒”正常代谢物，使微生物合成出无正常生理活性的假产物。（3） 某些抗代谢药物与某一生化合成途径的终产物的结构类似，可通过反馈调节破坏正常代 谢调节机制。举例：磺胺的结构与细菌的一种生长因子对氨基苯甲酸（PABA）高度相似，两者会发生竞争性拮抗作用。它的制菌机制是：不少细菌须外界提供PABA作生长因子，以合成代谢中不可缺少的四氢叶酸（THFA或CoF）。磺胺和三甲基苄二氨嘧啶（TMP）为THFA合成过程中的抗代谢物。（注：化学治疗剂种类：1、抗代谢药物人工合成的 2、抗生素微生物所产生的）第七章 微生物的遗传变异和育种1.质粒的分类及其理论和实践意义：（1）F因子（F质粒/致育因子/性因子）：是E.coli等细菌决定性别并有转移能力的质粒。（2） R因子：又称R质粒，存在于某些肠道细菌中的抗药性质粒，这些细菌不仅能抗多种抗生素等药物，抗重金属等离子（汞、镉、镍、钴、锌、砷），还能把抗药基因传递到其他肠道细菌中。（3） Col因子（大肠杆菌素因子）：使E.coli等细菌产生大肠杆菌素等细菌素，具有通过抑制复制、转录、转译或能量代谢等方式专一地抑制或杀死其他肠道细菌生长。（4） Ti质粒：即诱癌质粒，存在于根癌杆菌中，可引起许多双子叶植物根癌。（5）Ri质粒：发根土壤杆菌或发根农杆菌中，可侵染双子叶植物的根部，并诱生大量毛状的不定根。（6） 巨大质粒（ mega质粒）：根瘤菌中，其上有一系列与固氮相关的基因。（7） 降解性质粒（代谢质粒）：假单胞菌中发现，可为降解一系列复杂有机物的酶编码。在污水处理、环境保护等方面有特有作用。6、试简述转化的基本过程。答：（1）供体菌的dsDNA片段与感受态受体菌细胞表面的膜连DNA结合蛋白相结合，其中一条链被核酸酶切开和水解，另一条进入细胞；（2）来自供体菌的ssDNA片段被细胞内的感受态特异的ssDNA结合蛋白相结合，并使ssDNA进入细胞，随即在RecA蛋白的介导下与受体菌核染色体上的同源区段配对、重组，形成一小段杂合DNA区段；（3）受体菌染色体组进行复制，于是杂合区也跟着得到复制；（4）细胞分裂后，形成一个转化子和一个仍保持受体菌原来基因型的子代。8、试列表比较原核微生物的转化、转导、接合和原生质体融合的异同。答：转化和转导的比较：转化是受菌体直接接受了供体菌的DNA片段，通过交换，把它组合到自己的基因组中，从而获得了供体菌的部分遗传性状的现象，转化过程中不涉及噬菌体的参与，而是受体细胞(处于感受态)直接吸收供体菌的DNA片段。由于游离DNA可被DNA酶分解，因此DNA酶的加入使转化作用不发生。转导是通过缺陷噬菌体的媒介，把供体细胞的DNA片段携带到受体细胞中，从而使后者获得了前者部分遗传性状的现