微生物复习提要浙江海洋学院.doc

绪论1 微生物学奠基者是谁，分别有何重要贡献?巴斯德法: 1彻底否定了自然发生说;2证实发酵由微生物引起;3免疫学预防接种 ;4发明巴氏消毒法 柯赫Robert Koch德病原菌的分离纯化 炭疽杆菌 Bacillus anthracis 结核分枝杆菌 Mycobacterium tuberculosis 霍乱弧菌 Vibrio cholera柯赫法则Kochs postulates 证明某种微生物是否为某种疾病病原体的基本原则确立，发展了细菌学的各种研究技术 平板培养法；培养基的配制及鞭毛染色法等。2 微生物有哪五大共性，其中最重要最基本的是什么？体积小，面积大吸收多，转化快生长旺，繁殖快适应强，易变异分布广，种类多赋予微生物一个巨大的营养物吸收面，代谢废物的排泄面及环境信息接受面。3 为微生物发展做出巨大贡献的国内科学家及其他们的主要贡献。汤飞凡：沙眼病原体的分离和确证何大一：鸡尾酒疗法治疗艾滋病第一章 微生物主要类群及其形态与结构1 大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、枯草杆菌、青霉、曲霉、毛霉、根霉等的学名?球状 : 球菌coccus杆状 ：杆菌 bacillus螺旋状：弧菌vibrio ；螺菌spirillum 螺旋体spirochaeta金黄色葡萄球菌 Staphylococcus aureus枯草杆菌Bacillus subtilis毛霉属（Mucor根霉属（Rhizopus）曲霉属（Aspergillus）青霉属（penicillium）2 细菌的一般结构与特殊结构有哪些？放线菌的结组成；酵母菌的生活特征及生活史特点；真菌的无性孢子与有性孢子有哪些基本结构：细胞壁，细胞膜，细胞质及核区特殊结构：鞭毛，菌毛，性纤毛，芽孢，伴孢晶体， 糖被等。营养菌丝（基内菌丝） 气生菌丝 孢子丝：放线菌的重要鉴定指标(1)无性繁殖芽殖（budding）成熟的酵母细胞长出芽体，母细胞的细胞核分裂成两个子核，一个随母细胞的细胞质进入芽体内，当芽体接近母细胞大小时，自母细胞脱落成为新个体，如此继续出芽。裂殖（fission）是少数酵母菌进行的无性繁殖方式，类似于细菌的裂殖。其过程是细胞延长，核分裂为二，细胞中央出现隔膜，将细胞横分为两个具有单核的子细胞。产生无性孢子 1)节孢子2;)掷孢子;3)厚垣孢子 (2)有性繁殖 形成子囊孢子(3)生活史类型营养体以单倍体及二倍体的形式存在代表：酿酒酵母Saccharomyces cerevisiae特点：一般营出芽繁殖，特定条件下营有性繁殖。 营养体既可以单倍体形式存在，也可以二倍体形式存在。说明：二倍体营养细胞大，生活力强。营养体以单倍体形式存在代表：八孢裂殖酵母特点：二倍体不能独立生活。 营养细胞为单倍体,裂殖。营养体以二倍体形式存在特点：单倍体子囊孢子形式存在，不能独立生活； 接合在子囊内发生形成二倍体 营养体为二倍体，不断进行芽殖(1)无性繁殖v 游动孢子（zoospore）：水生型，具“9+2”鞭毛，属内生孢子v 分生孢子（conidiospora）v 孢囊孢子（sporangiospore）：生在孢子囊（sporangium）内,内生孢子v 节孢子（arthrospore）：菌丝横膈处断裂而成。v 厚垣孢子（chlamydospore）：真菌的休眠体。 (2)有性繁殖 有性孢子的产生需要经质配、核配和减数分裂3个阶段。v 卵孢子（oospore）v 接合孢子(zygospore)v 子囊孢子（ascospore）v 担孢子(basidiospore)3 鞭毛、芽孢、伴孢晶体、荚膜、间体等主要特殊结构的名词解释、结构组成、功能等；毒粒、包涵体、溶原转变、溶原性噬菌体等名解。间体(mesosome; 中体) 细胞膜内凹陷而成的管状、层状或囊状的膜性结构，在革兰氏阳性菌中常见。功能 :与DNA的复制和分离有关; 促进细胞间隔的形成，芽胞膜的形成鞭毛：指多数运动性微生物细胞的表面着生的一个或数根由细胞内伸出的纤细、波曲、毛发状或丝状体结构，是细菌的“运动器官”结构 鞭毛丝; 鞭毛钩(钩形鞘); 基体(又称生毛体或基粒)荚膜:指某些细菌在一定的营养条件下向细胞壁外表面分泌的一层松散透明、胶质状或粘液状的物质。 荚膜是微生物的一种遗传特性，并非生命绝对所需。 荚膜的形成与外界条件密切相关：培养基中含糖量高则易生。功能: 保护作用贮藏养料作为透性屏障或离子交换系介质附着作用 细菌间的信息识别作用堆积代谢废物芽孢某些细菌在其生长一定阶段，在细胞内形成的一个圆形、椭圆形或圆柱形，对不良环境具有较强的抗性的休眠体。一个营养细胞内仅生成一个芽孢，无繁殖功能 芽孢是生物界中抗性最强的生命体。伴孢晶体（parasporal crystal）芽孢杆菌属中的某些种形成芽孢的同时，在细胞内产生一种晶体状肽类内含物（毒性晶体）。菌落（colony）：生长于固体培养基的来源于一个细胞，肉眼可见的细胞群体。 菌苔（lawn）：大量微生物所形成的菌落相互连成一片的结构。4 革兰氏阴阳菌细胞壁的结构特点；缺壁细菌。革兰氏阳性细菌的细胞壁v 主要特点：厚度大（2080nm）；由90%肽聚糖和10%磷壁酸组成。v 代表菌：S.aureus1肽聚糖（peptidoglycan）A：双糖单位：NAG（N-乙酰葡萄糖胺） ; NAM（N-乙酰胞壁酸） 两者通过-1，4糖苷键连接，容易被溶菌酶（lysozyme）水解。B：短肽“尾”C：肽桥 2磷壁酸（teichoic acid） 结合于革兰氏阳性菌细胞壁的一种酸性多糖。革兰氏阴性细菌的细胞壁v 主要特点：壁薄（1520nm）,结构复杂，分外膜和肽聚糖层v 代表菌：E.coli1肽聚糖层 又称内壁层特点： 量少，薄，12层，疏松 肽尾的第三个氨基酸为内消旋二氨基庚二酸（m-DAP） 无特殊的肽桥 -（CO-NH）-2外膜 （又称外壁层）3周质空间（periplasm；periplasmic space）又称壁膜间隙。一般指革兰氏阴性细菌中，外膜与细胞膜之间的胶状空间。5 C、P源贮藏结构。聚-羟丁酸（PHB）存在于许多细菌类脂性碳源贮藏物。作用：贮藏能量、碳源；降低细胞内渗透压。 异染粒（metachromatic granule）-磷原作用：贮藏磷元素和能量；降低细胞渗透压。 包涵体：指病毒复制及转录复合物、复制和装配中间体、核壳和毒粒积累在宿主细胞的特定区域形成光学显微镜可见的大小、形态和数量不等的小体。毒粒：病毒的细胞外颗粒形式，指成熟的、结构完整的具有侵染力的单个病毒。溶源性：噬菌体基因组长期整合于宿主细胞基因组内而无成熟噬菌体产生的现象。溶源菌:指在核染色体组上整合有前噬菌体并能正常生长繁殖而不被裂解的细菌（或其他微生物）。噬菌斑：在平板培养基上，噬菌体在感染点上进行反复侵染产生透明的空斑溶源转变：原噬菌体引起的溶源性细菌除免疫性外的其他表型改变6病毒与亚病毒的判断；病毒的复制过程与一步生长曲线。病毒体的三种基本对称方式。病毒特点 个体极小，能通过细菌过滤器 无细胞结构，仅含一种类型的核酸 不能独立完成代谢大部分病毒没有酶或酶系统不完全 严格的活细胞内寄生；一些能整合感染 在离体条件下保持侵染活力。 对抗生素不敏感，对干扰素敏感。类病毒（Viroids）特点：只含RNA，裸露无外壳包裹；自我复制无需辅助病毒。潜伏期：毒粒吸附于细胞到受染细胞释放出子代毒粒所需的时间。裂解期： 潜伏期后一段时间，平板中噬菌斑直线上升。隐晦(蔽)期:自病毒在受感染细胞内消失到细胞内出现新的感染性病毒的时间.裂解量（burst size）:每个受染细胞所产生的子代病毒的平均数目。第二章 微生物的营养（P85）1 微生物的营养要素有哪些?分解代谢抑制：当细菌生长过程中容易利用的碳源存在时，利用第二种碳源的基因经常处于被抑制状态。一般原则：单糖优于双糖，已糖优于戊糖，淀粉优于纤维素，纯多糖优于杂多糖碳源（carbon source） 碳素来源 能源物质 营养物质氮源（nitrogen source） 一般只作为合成细胞物质中蛋白质、核酸等重要生物大分子的原料，一般不作为能源。 能源（energy source） 能为微生物的生命活动提供最初能量来源的营养物质或辐射能。生长因子（growth factor） 指微生物生长所必需且不能从普通碳源、氮源物质合成，需另加的量又不大的特殊有机物。 分为维生素、氨基酸、嘌呤和嘧啶3大类无机盐（inorganic salt） 为微生物提供碳源、氮源以外的各种重要元素。 微量元素通常混杂在天然有机营养物中。调节并维持细胞的渗透压 NaCl 酶活性中心的组成部分、 维持酶的稳定性 MgSO4 作为缓冲系统调节培养基pH KH2PO4、 K2HPO4调节胞内氧化还原电位 MgSO4有些无机盐如S、Fe还可做为自养微生物的能源水 生理功能P83水活度值（aw）：用于表示微生物生长的环境中水的有效性，指在一定的温度和压力条件下，溶液的蒸气压力与同样条件下纯水蒸气压力之比。2 微生物的营养类型包括哪些、判断常见菌种的营养类型？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 （唯一）蓝细菌、紫硫细菌、藻类等光能有机营养型（光能异养型）光有机物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注：四大划分不绝对，可以相互转变3 按功能分培养基的分类；凝固剂的类型与在各种培养基中的加量。1）基础培养基（minimum medium）2）加富培养基（enrichment medium）用于培养营养要求苛刻的异养微生物；富集和分离某种微生物。3)鉴别培养基（differential medium）指在基础培养基上加入某些化学物质，与培养基中某些微生物的代谢产物起反应，产生某种明显的特征性变化，从而区别微生物的培养基。4)选择培养基（selective medium） 根据某种或某一类群微生物的特殊营养要求或对某种化合物的敏感性不同而设计“投其所好或取其所抗”的有利于所需微生物生长的一类培养基。常用凝固剂：琼脂agar（1.5%2.0%）、明胶（512%）、硅胶 半固体培养基琼脂0.2%0.7%菌体大量产酸，可添加难溶的CaCO34营养物质进入细胞的方式；基团转运的定义。扩散 高浓到低浓，纯物理过程，不耗能，无载体。如：水、乙醇、甘油、一些气体分子、某些aa等。促进扩散 膜外一侧较高浓度的分子加速扩散到膜内，直至浓度平衡。特点 膜载体蛋白（诱导酶）介导 离子载体介导 速度较快例举 氨基酸、单糖、维生素、无机盐、阳离子等。主动运输 微生物吸收营养物质的主要方式。特点需膜载体； 需代谢能；可逆浓度运输初级主动运输 电子传递系统（呼吸能）、ATP酶作用（化学能）、细菌嗜紫红质（光能），引起胞内质子外排，建立膜内外质子浓度差次级主动运输 质子质子浓度差减弱、消失，偶联物质的运输。 同向运输 逆向运输 单向运输基团转运指在运输过程中物质分子发生化学变化（修饰）的主动运送方式 。一般存在于厌氧型或兼性厌氧型细菌中。主要用于糖的运输。5速效氮源与迟效氮源的作用。速效氮源:有利于菌体生长。 氨基酸、铵盐迟效氮源：有利于代谢产物的形成。 蛋白质、NO3第三章 微生物的代谢发酵：指微生物细胞在厌氧条件下将有机物释放的电子交给底物未完全氧化的某种中间产物进行的氧化还原过程。 特点 产能效率低 伴有多种代谢产物1 异养微生物的生物氧化方式有哪些、微生物脱氢途径有哪些?自养微生物二氧化碳固定的主要方式。生物氧化过程是一个脱氢、递氢和受氢过程。按电子受体不同可分为：发酵、有氧呼吸和无氧呼吸。1) EMP途径（底物脱氢途径）(2)HMP途径 为核苷酸和核酸的合成提供戊糖一磷酸 产生大量的NADPH，为生物合成提供还原力 反应中产生的四碳糖用于合成芳香氨基酸 生多种发酵产物。说明：在同一微生物中往往同时存在EMP和HMP途径。3)ED途径（EMP途径的一种替代途径）特点：反应简单； 产能效率底；可单独存在4)磷酸解酮酶途径l 进行磷酸酮解途径的微生物缺少醛缩酶，所以它不能够将磷酸己糖裂解为2个三碳糖。l 磷酸酮解酶途径有两种 磷酸戊糖酮解途径（PK）途径 磷酸戊糖解酮酶 磷酸己糖酮解途径（HK）途径 磷酸己糖解酮酶1)卡尔文循环（Calvin cycle）是自养型微生物固定CO2的主要途径。三个阶段：CO2固定、CO2还原和CO2受体的再生。反应式： CO2+18ATP+12NAD(P)HC6H12O6（PO3H）+18ADP+12NAD(P)+ 17Pi2)还原性三羧酸循环固定CO2 P118 菌种：绿硫细菌主要反应：琥珀酰CoA羧化为- 酮戊二酸； - 酮戊二酸羧化为柠檬酸；乙酰CoA羧化为丙酮酸。3) 厌氧乙酰CoA途径 不是循环，CO2直接还原为乙酰CoA； 需要H2作为电子供体； 一分子CO2的还原为乙酸的甲基，另一分子的CO2还原为羰基； 耗能少。净反应： 4H2 + 2 CO2 乙酸根 + 2H2O + H+2 硝化作用、反硝化作用、硝酸盐呼吸；常见微生物发酵类型的判断；发酵、Stickland反应定义？(1)乙醇发酵(2)乳酸发酵v 同型乳酸发酵：途径EMP，产物为单一的乳酸v 异型乳酸发酵：途径PK、HK，产物为乳酸、 乙酸或乙醇及二氧化碳等。v 双歧发酵： 途径PK、HK，产物为乳酸、乙酸(3)混合酸发酵(4)丁二醇发酵(5)丙酸发酵(厌氧菌)(6)丙酮丁醇发酵 (7)氨基酸发酵stickland 反应 指少数厌氧梭菌（如肉毒梭菌）以一种氨基酸做为氢供体，另一种氨基酸作为氢受体而产能的发酵类型。硝酸盐呼吸硝化作用（氨的氧化）：氨氧化为亚硝酸，亚硝酸氧化为硝酸的过程。反硝化作用：呼吸性硝酸盐还原产物是N2O、N2。3 次级代谢的概念及次级代谢物判断。次级代谢：一定的生长时期，以初级代谢产物为前体，合成一些对微生物的生命活动无明确功能的物质的过程。次级代谢产物：抗生素、激素、生物碱、毒素及维生素等。第四章 微生物的生长繁殖与控制1 细菌的典型生长曲线包括哪四个阶段，各阶段的特点及作用?迟缓期 1)特点：生长速率为0；细胞形态增大；合成代谢活跃；对外界不良环境敏感。2)缩短迟缓期措施 改良菌种；选择生长期的细胞为“种子”；加大接种量；培养基适宜（尽量与种子的培养基成分接近）对数生长期1)特点：生长速率“R”最大；细胞进行平衡生长；酶活跃，代谢旺盛2)应用：做为“种子”理想的实验材料稳定生长期1)特点：“R”等于0；细胞开始贮藏物质，产生次生代谢物、芽孢等。2)应用：发酵生物的最佳收获期衰亡期特点：出现负生长；细胞形态异常；出现自溶（autolysis） 2 连续培养的类型、同步培养的方法有哪些？1)恒浊法：根据培养器内微生物的生长密度，借光电系统控制培养液流速。（生产为主）2)恒化法：通过某一营养物质控制成为生长限制因子，使培养液流速不变，微生物在低于最大生长速率下生长繁殖。（主要用于研究）1)机械同步 离心法 过滤分离 酸纤维素滤膜法2)诱导同步法 即环境条件控制法3 对微生物生长的环境因素有哪些？氧的毒性机制；高温灭菌的类型。营养物质、水的活度、温度、pH、氧气等毒害： O2 + e- O2 H2O2 + O2- O2 + OH - + OH O2 、 OH 反应能力强，细胞内破坏各种重要生物分子及膜。SOD：凡是能在氧气中生存的细菌都含有1）干热灭菌 火焰灼烧；热空气灭菌2）湿热灭菌 煮沸法；巴氏消毒法；间歇灭菌法；超高温瞬时灭菌法；高压蒸汽灭菌法4微生物生长测定的方法有哪些？计数法1)直接计数 血细胞计数板间接计数平板菌落计数法hungate滚管培养法（厌氧菌）膜过滤法比浊法2）重量法湿重法：菌体分离（离心、过滤），洗涤再离心称。干重法：菌体干燥（105）至恒重，冷却称重。蛋白质总量法 凯氏定氮法 蛋白质总量 = 含氮量 6.25 细胞总量蛋白质总量1.543）生理指标法与生长量相平行的生理指标测定：呼吸强度、耗氧量、酶活性、产热等。5常用消毒剂（有机汞、）的作用机制（P155）二次生长、代时、抗生素、灭菌、消毒等名解；细菌耐药性机制。硝酸银：蛋白质沉淀升汞：与蛋白质的 基结合臭氧：强氧化剂抗生素（antibiotic） 一类由微生物合成或半合成的次级代谢产物或衍生物，具有一定浓度下抑制或杀死他种微生物的有机化合物。其活力称为“效价”。灭菌（stirilization）：采用某种方法杀死物体包括芽孢在内的所有微生物的一种措施。包括杀菌与溶菌。消毒（disinfection）:杀死物体表面或内部一部分病原微生物而对被毒物体基本无毒的措施。防腐（antisepsis）: 利用理化因素防止或抑制霉腐微生物的生长繁殖。化疗(chemotherapy):利用具有高度选择毒性的化学物质杀死组织内的病原微生物或病变细胞，而对机体本身无毒害作用的治疗措施。物药物素biopharmaceutins非抗生素的，具有多种生理活性的微生物次生代谢物。一次培养（分批培养）：将微生物接种到恒定容积的培养基中所进行的培养。细菌的生长曲线：将少量单细胞纯培养物接种于恒定容积的新鲜液体培养基中，定量取样测定其菌数，以菌数的对数或生长速率为纵坐标，以生长时间为横坐标绘制而成的曲线。代时：在细菌个体生长里，每个细菌分裂繁殖一代所需的时间为代时。二次生长：微生物在同时含有速效碳源（或氮源）和迟效碳源（或氮源）的培养基中生长时，微生物首先会利用速效碳源（或氮源）生长直到该速效碳源（或氮源）耗尽，然后经短暂的停滞后，在利用迟效碳源（或氮源）重新开始生长，这种生长或应答称为二次生长。抗性菌株的特点（微生物耐药机理） (1)合成修饰抗生素酶 (2)药物作用靶改变 (3)菌株遗传变异，形成“救护途径” (4)细胞质膜透性改变 (5)借主动运输泵出药物如何避免抗药性的产生n 一次使用药物剂量要足n 避免多次使用同种抗生素n 混合使用不同抗生素n 改造抗生素、筛选更有效抗生素及生物药物素第五章 微生物遗传基因组（genome）：细胞或病毒中的全部一套基因，包括编码蛋白质的结构基因、调控序列以及目前尚不知其功能的DNA序列1 质粒、的定义、结构、类型（P212）；转座因子的类型?质粒（plasmid）：指细菌染色体外的能自我复制的一种共价闭合环状的小型DNA分子。构型 CCC型（covalently closed circular） OC型（open circular form）：开环形式 L型（linear）：链线形zhili主要类型1)致育因子（F因子）也称附加体附加体（episome）：能整合进染色体而随染色体的复制而进行复制的质粒。2)抗性因子 （R因子） 抗多种抗生素 肠道细菌、葡萄球菌 抗汞、镉、镍、钴、锌、砷等 假单胞菌3)Col质粒 发现与大肠杆菌细菌素：许多细菌可产生一种能够抑制甚至杀死密切相关种类或者同一种的不同菌株的物质。4)毒素质粒 赋予致病性 Ti Ri5)代谢质粒v 降解质粒v 具其他生理功能的质粒：固氮；合成抗生素等。6)隐蔽质粒 不了解含有哪些基因的质粒，即不显示表型效应。转座因子：1）插入顺序（IS） 最简单的转座因子，只含有转座酶的基因2)转座子(Tn) 携带有授予宿主某些遗传特性的基因3）某些特殊病毒2 根据表型变化基因突变的类型、基因突变特点及原理；Ames试验的过程及原理？(1)营养缺陷型(2)抗性突变型 由于基因突变而使原始菌株产生了某种或某几种化学药物或致死物理因子抗性的突变类型。 (3)条件致死突变型 指菌株或病毒经基因突变后，在某种条件下可正常生长，而在另一种条件下却无法生长、繁殖的突变类型。(4)形态突变型 由于突变而产生的个体、菌体及噬菌斑的形态、颜色所发生的非选择性变异。(5)抗原突变型 由于基因突变而引起抗原结构发生变化的变异类型。特别是细胞表面成分如细胞壁、荚膜、鞭毛的变化。(6)产量突变型 通过基因突变而获得的在有用代谢产物产量上高于或低于原始菌株的变异类型。基因突变的特点 自发性 在没有人为诱发因素的情况下，各种遗传性状的改 变可以自发进行。非对应性 突变的性状与引起突变的原因间无直接对应关系。稀有性 自发突变率为10-610-10 突变率：每一细胞在每世代发生某一性状突变的几率。规律性独立性 某一基因的突变，既不提高也不降低其他任何基因的突变率。稳定性可逆性 正向突变（forward mutation）：由野生型基因变异为突变型基因。相反过程为回复突变（back mutation）。 任何性状可发生正向突变也可发生回复突变。 诱变性 诱变剂的作用可提高突变率(一般提高10-610-10)。但不改变突变的本质。 诱变剂（mutagen）：能使突变率提高到自发突变水平以上的物理、化学和生物因子。原理：1）互变异构效应： 转换 嘌呤之间或嘧啶之间的碱基置换。 颠换 嘌呤与嘧之间的碱基置换。(2)DNA 的滑动（slippage）导致一小段DNA的插入或缺失(3)随机插入基因组的转座子的作用(4)多因素低剂量的诱变效应 (5)微生物自身代谢产物的诱变效应 内源诱变剂利用回变检测致癌物-Ames 试验法 P222 3 细菌基因重组的方式P227；诱变育种、准性生殖的名解。原核生物的遗传方式有：接合、转化、转导；人为的方法有原生质融合等接合：直接接触转化：同源 游离DNA分子 高浓度的钙离子处理；电穿孔转导：病毒介导 P228准性杂交 同一种生物的2个不同来源的体细胞经融合后，不经过减数分裂和接合的交替，不产生有性孢子和特殊的囊器，仅导致低频率的基因重组。即不经过减数分裂就能导致基因重组的生殖过程。诱变育种 利用各种诱变剂处理微生物细胞，提高基因的随机突变频率，通过一定的筛选方法选出符合要求的变异菌种的过程。转导噬菌体能将一个细菌宿主的部分染色体或质粒DNA带到另一个细菌的噬菌体转染噬菌体或其他病毒的DNA （或RNA）抽提出来，去感染感受态的宿主细胞，产生正常的病毒子代的现象。第六章 微生物基因表达调控1 葡萄糖效应?分解代谢物阻遏又被称为葡萄糖效应，当培养基含有多种能源物质时，微生物首先利用更易于分解利用的能源物质，而首先被利用的这种物质的分解对利用其他能源性物质的酶的产生有阻遏作用。2 乳糖操纵子的正、负调控？调控类型 调节基因产物 作用部位负控 阻遏蛋白 操纵区正控 诱导蛋白 激活结合位点为什么说乳糖操纵子的功能实际上是在正、负两个相互独立的调控体系作用下实现的？答案要点：乳糖操纵子是典型的负控诱导系统，在环境中如果有乳糖或类似物，就可诱导转录。同时如果没有CAP-cAMP正调控因子与操纵子相应部位的结合，乳糖操纵子即使在有诱导物的存在下，也不能转录，所以它是受双重控制的。3 预警子的类型及作用？预警子，即ppGpp和pppGpp，统称(P)PPGPP。 ppGpp与RNA聚合酶结合，使RNA聚合酶构型发生变化，改变基因转录效率，或关闭、或减弱或增加。ppGpp 与启动子结合，导致基因关闭。当rRNA短缺时，多余的核糖体蛋白质与本身的mRNA结合，从而阻断本身的翻译。第七章 微生物与基因工程1 基因工程的基本过程?p266目的基因的获得优良载体的选择 目的基因与载体DNA的体外重组重组载体导入受体细胞重组受体细胞的筛选和鉴定“工程菌”或”工程细胞”的大规模培养2 克隆载体与表达载体的基本要求？cDNA文库及基因文库的名解。限制性内切酶的结构特点及命名。克隆载体至少有一个复制起点 含多克隆位点，以供外源DNA插入至少应有一个遗传标记基因，以指示载体或重组DNA分子是 否进入宿主细胞。具有一定的安全性表达载体：具有宿主细胞基因表达所需调节控制序列，能使克隆的基因在宿主细胞内转录和翻译的载体。表达载体的主要调控元件1)启动子（promoter）2)核糖体结合位点（ribosome-binding site;RBS） 3)转录终止子（terminator）4)密码子的偏爱性基因文库：指基因组DNA片段的全部克隆。即将整个基因组切成片段，并用一种载体将全部片段进行克隆，文库中每一个克隆只含基因组中某一特定的DNA片段。cDNA：生物mRNA的全部cDNA克隆。mRNA的互补链。限制性内切酶的命名是根据产生该酶的微生物学名而定的，通常用3个字母表示，即取微生物属名的第一个字母和种名的头两个字母组成3个斜体字母来命名，遇有株名再加在后面。如果同一菌株先后发现几个不同的酶，则用罗马数字加以表示。P2611)识别序列：具有回纹结构的序列。 2)酶切特点：不同的限制酶产生的末端结构可分为三类： 平端 5-端突起 3-端突起 3 作业。第八章 微生物的生态1 微生物在碳、氮循环中的作用?碳：降解作用呼吸作用发酵作用甲烷形成光合作用氮：固氮氨化作用硝化作用硝酸盐还原和反硝化作用2 微生物主要分布在哪种生境中，各种微生物的数量关系？陆生生境 细菌，放线菌、霉菌、酵母菌、藻类、原生动物。1、为微生物提供了良好的 源、源、能源2、为微生物提供有机物 无机盐 微量元素3、满足了微生物对水分的要求 4、土壤值范围5.58.5之间5、温度 (季节与昼夜温差不大)6、土壤颗粒空隙间充满着空气和水分7、适宜的渗透压水生生境 清水型 有机物含量低，微生物量少10103/mL 以化能自养微生物和光能自养微生物为主。 腐败型 有机物含量高，微生物含量高107108个/mL；数量最多的无芽孢革兰氏阴性细菌：如E.coli等。 大气生境 空气本身不含微生物生长繁殖所需的营养。极端环境3 活性污泥法的名解有原理；拮抗、微生物区系名解。活性污泥法(曝气法)在通气条件下利用好氧微生物的活性污泥使污水净化的生物学方法。活性污泥：指一种由细菌、真菌、原生动物和其他微生物群与污水中的悬浮有机物、胶状物和吸附物一起构成的具有很强的吸附、分解和利用有机物能力的绒絮状颗粒。拮抗（antagonism）:指某种微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一种相互关系。微生物区系:在自然条件下，各种类群的微生物以其特殊的代谢功能和生理特征形成相互依赖、相互制约的共存的微生物自然群体。BOD5：即5日生化需氧量，一般在20下，1升污水所含的有机物，于黑暗中进行培养，微生物进行氧化时5日内所消耗的分子氧的毫克数。生物修复：微生物降解有机污染物，转化其他污染物（重金属等）从而消除污染的过程。 共代谢：微生物处在能生长的基质中时，同时能将原来不能利用的物质氧化的现象。4环境污染微生物监测方法及目标。1)粪便污染指示菌 大肠杆菌： MPN实验法和膜滤实验法 2)致突变物的微生物检测 Ames 试验3)发光细菌检测法 其减弱的程度与毒物的毒性大小和浓度成一定的比例关系4)硝化细菌的相对代谢率试验 检测水及土壤中的世有毒物第九章 微生物的进化、系统发育进化（evolution）：生物在与其生存环境相互作用过程中，随着时间发生一系列不可逆的遗传信息变化，导致其表型改变和对生存环境的相对适应。1 最适合揭示各类生物亲缘关系的进化指征有什么?最适合于揭示各类生物亲缘关系的是rRNA,尤其是16SrRNA优点：功能稳定、分布广泛、有适当的保守性及相对分子质量适中等。2 系统发育树与分子系统发育树的概念；伍斯的三界生物有哪些？系统树：用一种树状分枝的图型来概括各种（类）生物之间的亲缘关系，表明一个（类）生物相对另外一个（类）的真正进化位置。分子系统树：通过比较生物大分子序列差异的数值构建的系统树。细菌、古生菌、真核生物3 细菌分类学的内容有哪些；二命名与三命名法的组成；菌株、型的概念并理解。细菌分类的官方主要鉴定书伯杰氏系统细菌学手册P430细菌分类学的内容：分类、命名和鉴定菌株（strain）：从自然界中分离得到的任何一种微生物的纯培养物。型