我的微生物学复习资料

微生物学复习资料微生物学复习资料 四四 1 氮源 凡是构成微生物细胞物质或代谢产物中氮素来源的物质 2 生长因子 是微生物本身不能自行合成 但对生命活动又不可缺 少的 微量的特殊有机 营养物 3 培养基 是人工配制的适合于微生物生长繁殖或积累代谢产物的 营养基质 碳源 在微生物生长过程中能为微生物提供碳素来源的物质称为碳 源 4 C N 碳氮比指培养基中碳元素与氮元素的物质的量比值 有时 也指培养基中还原糖与粗蛋白之比 5 营养物 能够满足机体生长 繁殖和完成各种生理活动所需要的 物质称为营养物质 6 大量元素 凡是生长所需浓度在 10 3 10 4mol L 范围内的元素 可称为大量元素 包括 P S K Mg Ca Na 和 Fe 等 7 微量元素 凡是生长所需浓度在 10 6 10 8mol L 范围内的元素 则称为微量元素 包括 Cu Zn Mn Mo 和 Co 等 8 自养微生物 以二氧化碳作为主要或唯一的碳源 以无 机氮化 物作为氮源 通过细菌光合作用或化能合成作用获得的能量的微生 物 9 异养微生物 以有机物为碳源 光或有机物分解为能源的微生物 10 营养 指生物体从外 部环境摄取其生命活动所必须的能量和物 质 以满足其生长和繁殖需要的一种生理功能 11 氨基酸自养型生物 不需要氨 基酸作为氮源的 它们能把非氨 基酸类的简单氮源自行合成所需要的一切氨基酸 12 氨基酸异养型生物 需要从外界吸收现成的氨基酸作氮源 13 基因移位 一类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 其特点是溶质在运送前后还会发生分子结构的变化 因此不同于一般的主动运输 五五 1 无氧呼吸 又称厌氧呼吸 指一类呼吸链末端的氢受体为外源无 机氧化物 少数为有机 氧化物 的生物氧化 特点是底物经常规途 径脱氢后 经部分呼吸链递氢 最终由氧化态的无机物或有机物受 氢 并完成氧化磷酸化产能反应 2 发酵 发酵是指微生物细胞将有机物氧化释放的电子直接交给底 物本身未完成氧化的某种中间产物 同时释放能量并产生各种不同 的代谢产物 3 新陈代谢 简称代谢 是指发生在活细胞中的各种分解代谢和合 成代谢的总和 4 生物固氮 微生物将氮还原为氨的过程称为生物固氮 5 底物水平磷酸化 ATP 的形成直接由一个代谢中间产物 如磷酸 烯醇式丙酮酸 上的磷酸基团转移到 ADP 分子上的作用 6 生物氧化 就是发生在活细胞内的一切产能性氧化反应的总称 7 呼吸 又称好氧呼吸 是一种最普遍又最重要的生物氧化或产能 方式 其特点是底物常 规方式脱氢后 脱下的氢 常以还原力 H 形式存在 经完整的呼吸链 又称电子传递链传 递 最终被外源分 子氧接受 产生了水并释放 ATP 形式的能量 8 Stickland 反应 某些专性厌氧细菌如梭状芽孢杆菌在厌氧条件下 生长时 以一种氨基酸作为氢的供体 进行氧化脱氨 另一种氨基 酸作氢的受体 进行还原脱氨 两者偶联进行氧化还原脱氨 这其 中有 ATP 生成 9 氧化磷酸化 伴随电子从底物到氧的传递 ADP 被磷酸化形成 ATP 的酶促过程即是氧化磷酸化作用 10 光合磷酸化 由光照引起的电子传递与磷酸化作用相偶联而生 成 ATP 的过程称光合磷酸化 11 生物需氧量 常记为 BOD 是指在一定期间内 微生物分解一 定体积水中的某些可被氧化物质 特别是有机物质 所消耗的溶解 氧的数量 以毫克 升或百分率 ppm 表示 它是反映水中有机污染 物含量的一个综合指标 六六 1 防腐 能防止或抑制霉腐微生物在食物等物质上生 长的一种措 施 2 同步生长 以同步培养方法使群体细胞处于同一生长阶段 并同 时进行分裂的生长 称 为同步生长 3 消毒 消毒是利用某种方法杀死或灭活物质或物体中所有病原微 生物的一种措施 它可以起到防止感染或传播的作用 4 灭菌 灭菌是指利用某种方法杀死物体中包括芽孢在内的所有微 生物的一种措施 灭菌后的物体不再有可存活的微生物 5 同步培养 是一种培养方法 它能使群体中不同步的细胞转变成 能同时进行生长或分裂的群体细胞 6 抗生素 微生物在其生命过程中所产生的一类低分子量代谢产物 在很低浓度下就能 抑制或杀死其它微生物的生长 7 巴斯德消毒法 在低于沸点的温度下短时间加热处理以杀死牛奶 或饮料中的病原微生物的方法称为巴斯德消毒法 较老的做法是 63 处理 30min 现在使用巴氏瞬间消毒法 即 72 处理 15s 然 后迅速冷却的方法 8 抗代谢药物 能对代谢的某个关键酶产生竞争抑制而阻断代谢途 径的化合物 抗代谢物通常与酶的正常底物或中间产物很类似 它 与酶的正常底物或中间产物竞争酶的活性部位使反应停止 从而阻 断代谢途径 9 选择毒性 化疗试剂杀死或抑制病原微生物而对宿主尽可能不产 生伤害的性质 10 生长速率常数 微生物每小时的分裂代数 11 最适生长温度 某菌代谢最短或者生长速率最高时的培养温度 12 生长限制因子 在培养基中 凡处于较低浓度范围内可影响生 长速率和菌体产量的某营养物 13 最低抑制浓度 MIC 是评定某化学药物药效强弱的指标 指在 一定条件下 某化学药剂完全抑制特定微生物生长时的最低浓度 七七 1 质粒 一种独立于染色体外 能进行自主复制细胞质遗传因子 主要存在于各种微生物 细胞中 2 转座子 位于染色体或质粒上的一段能改变自身位置的 DNA 序 列 广泛分布于原核 和真核细胞中 3 基因突变 一个基因内部遗传结构或 DNA 序列的任何改变 而 导致的遗传变化就称基 因突变 4 转导 通过完全缺陷或部分缺陷噬菌体的媒介 把供体细胞的 DNA 小片段携带到受体 细胞中 通过交换与整合 从而使后者获 得前者部分遗传性状的现象 5 转化 受体菌直接吸收了来自供体菌的 DNA 片段 通过交换与 整合 从而获得部分新 的遗传性状的现象 6 营养缺陷型 野生型菌株经诱变剂处理后 由于发生了丧失某酶 合成能力的突变 因而 只能在加有该酶的培养基中才能生长的突变 菌株 7 接合 通过细胞与细胞的直接接触而产生的遗传信息的转移和重 组过程 8 诱变育种 利用物理 化学等诱变剂处理均匀而分散的微生物细 胞群 在促进其突变率显著提高的基础上 采用简便 快速和高效 的筛选方法 从中挑选出少量符合目的的突变株 以供科学实验和 生产实践使用 9 高频转导 是指含有 和 dg 的双重溶原菌为供体可将 gal 基因 以很高的频率传递给受体 10 衰退 菌种在培养或保藏过程中 由于自发突变的存在 出现 某些原有优良生产性状的劣化 遗传标记的丢失等现象 称为菌种 的衰退 11 复壮 使衰退的菌种恢复原来优良性状 八八 1 大肠菌群数 是一群好氧和兼性厌氧的 能在 37 24h 内发酵乳 糖产酸产气的革兰氏阴性无芽胞杆菌的总称 一般包括大肠埃希氏 杆菌 产气杆菌 柠檬酸盐杆菌和副大肠杆菌等 2 BOD 生化需氧量 或称生物需氧量 是表示水中有机物含量的 一个间接指标 指在 1L 污水或待测水样中所含的一部分易氧化的 有机物 当微生物对其氧化 分解时 所 消耗的水中溶解氧毫克数 单位为 mg L 3 COD 化学需氧量 是表示水中有机物含量的一个间接指标 指 在 1L 污水中所含的有 机物在用强氧化剂将它氧化后 所消耗氧的 毫克数 单位为 mg L 4 活性污泥 指一种由活细菌 原生动物和其他微生物群聚集在一 起的凝絮团 在污水处 理中具有很强的吸附 分解有机物或毒物的 能力 5 根际微生物 指一类主要以植物根系分泌的营养物质为能源方能 生长良好的微生物 6 互生 两种可单独生活的生物 当它们在一起时 通过各自的代 谢而有利于对方或偏利 于一方的生活方式 7 共生 两种生物同居在一起时 互相分工合作 相依为命 甚至 达到难分难解 合二为一的极其紧密的一种互相关系 8 拮抗 一种微生物通过产生特殊代谢产物或改变环境条件来抑制 或杀死另一种微生物的拮抗现象 9 寄生 一种微生物寄生在另一种微生物细胞中或表面 从后者取 得养料 引起病害或死 亡 10 微生态制剂 是依据微生态学理论而制成的含有有益菌的溶菌 制剂 其功能在于维持宿 主的微生态平衡 调整宿主的微生态失调 并兼有其他保健功能 11 正常菌群 生活在健康动物体各部位 数量大 种类较稳定 一般能发挥有益作用的微 生物种群 12 水体的自净作用 受到污染的河流或其他水体 经过物理 化 学和生物的作用 使排入水体的污染物的浓度随水体向下游流动而 自然降低 重新使水体中的各项水质指标 如细菌 溶解氧 生化需 氧量等 及河流生物群恢复正常的自然过程 该过程常以生物自净过 程为主 13 无菌动物 凡在其体内外不存在任何正常菌群的动物 14 悉生动物 人为的接种上某种或某些已知纯种微生物的无菌动 物或植物 15 混菌培养 这是一种在深入研究微生物纯培养基础上的人工 微生物生态工程 指将两种或者数种微生物混合在一起培养 以 获得更好效果的培养方法 九九 1 病原微生物 寄生于生物 包括人 机体并引起疾病的微生物 又 称病原体 2 免疫 生物体能够辨认自我与非自我 对非我做出反应以保持自 身稳定的功能 称为免疫 3 抗原 能诱导机体产生体液抗体和细胞免疫应答 并能与抗体和 致敏淋巴细胞在体内外发生特异结合反应的物质 4 抗体 机体在抗原物质刺激下 由浆细胞 B 产生的一类能与相应 抗原发生特异性结合的免疫球蛋白 5 免疫原性 抗原在体内激活免疫系统 使其产生抗体和特异效应 细胞的特性 6 类毒素 利用外毒素对热和某些化学物质敏感的特点 用 0 3 0 4 甲醛处理 使其毒性完全丧失 但仍保持抗原性 这种经过处 理的外毒素为类毒素 7 抗毒素 也可用类毒素注射动物 以制备外毒素的抗体 称 为抗毒素 8 外毒素 细菌在生长过程中合成并分泌到胞外的毒素 通常为蛋 白质 可选 择作用于各特定的组织器官 毒性强 9 完全抗原 具有免疫原性和反应原性的抗原 大多数蛋白 细菌 病毒 10 不完全抗原 只有反应原性而无免疫原性的抗原 大多数寡糖 脂类及简单化合物 11 传染 又称感染或侵染 是指外源或内源性病原体突破其宿主 的三道免疫 防线 指 机械防御 非特异性免疫和特异性免疫 后 在宿主的特定部位定植 生长繁殖或 和 产生酶及毒素 从 而引起一系列病理生理的过程 12 非特异性免疫 凡在生物长期进化过程中形成 属于先天即有 相对稳定 无特殊针对 性的对付病原体的天然抵抗力 十十 1 微生物的种 是一个基本分类单位 它是一大群表型特征高度相 似 亲缘关系极其接 近 与同属内其他种有着明显差异的菌株的总 称 2 种 亲缘关系较近的微生物有机体的集合 它们在进化发育阶段 上有一定的共同形态 和生理特征 现代分类学上规定种内菌株的 DNA 同源性 70 3 新种 是指权威性的分类 鉴定手册中从未记载过的一种新分离 并鉴定过的微生物 157 培养物 5 培养物 是指一定时间一定空间内微生物的细胞群或生长物 4 型 常指亚种以下的细分 当同种或同亚种不同菌株之间的性状 差异 不足以分为新的 亚种是 可以细分为不同的型 5 菌株 从自然界中分离得到的任何一种微生物的纯培养物都可以 称为微生物的一个菌株 四四 1 指出四大类微生物的最适生长 pH 范围及常用的培养基名称 细菌 PH 7 4 7 6 牛肉膏蛋白胨培养基 真菌 自然 PH 马铃薯培养基 霉菌 PH 7 0 7 2 察氏培养基 放线菌 PH 7 4 7 6 高氏一号培养基 2 指出微生物的六大营养要素 碳源 氮源 能源 生长因子 无机盐 水 3 试比较细胞膜运输营养物质的四种方式 比较项目 单纯扩散 促进扩散 主动运输 基因移位 特异载体蛋白 无有有无 运送速度 溶质运送方 向 平衡时内外 浓度 运送分子 能量消耗 运送前后溶 质分子 载体饱和效 应 与溶质类似 物 运送抑制剂 快 由稀至浓 内部浓度高 得多 特异性 需要 不变 有 有竞争性 有 快 由稀至浓 内部浓度 高得多 特异性 需要 改变 有 有竞争性 有 运送对象举 例 慢 由浓至稀 内外相等 无特异性 不需要 不变 无 无竞争性 无 H2O CO2 O2 甘油 乙醇 少数氨基酸 盐类 代谢抑 制剂 快 由浓至 稀 内外相 等 特异性 不需要 不变 有 有竞争 性 有 SO42 PO43 糖 真 核生物 氨基酸 乳 糖等糖类 Na Ca2 等 无机离子 葡萄糖 果糖 甘 露糖 嘌 呤 核苷 脂肪酸等 4 什么是鉴别性培养基 试以 EMB 培养基为例 分析其鉴别作用的 原理 什么是选择性培养基 两种培养基之区别 鉴别培养基是一类在成分中加有能与目的菌的无色代谢产物发生显 色反应的指示剂 从而达到只须用肉眼鉴别颜色就能方便地从近似菌 落中找到目的菌菌落的培养基 EMB 培养基中的伊红和美蓝可抑制革 兰氏阳性菌和一些难养的革兰氏阴性菌 产酸菌由于产酸能力不同 菌体表面带质子 与伊红美蓝结合从而有不同的颜色反应 可用肉眼 直接判断 选择性培养基是指根据某种微生物的特殊营养要求或其对某化学 物理因素的抗性而设计的培养基 其功能是使混合菌样中的劣势菌变 成优势菌 从而提高该菌的筛选效率 如以纤维素作唯一碳源的培养 基可分散到分解纤维素的微生物 分散酵母菌和霉菌时 可添加适量 的青霉素 四环素或链霉素 以抑制细菌和放线菌的生长 这两个概念是有交叉的 不能彻底分开 选择培养基是在培养基中加入某种化学物质 使之抑制某些细菌生长 而 利于另一些细菌的生长 从而使后者从含有杂菌的标本中分离出 鉴 别培养基主要用于分离并区分不同的细菌 如副溶血弧菌常用的高盐培养基 可以抑制某些细菌的生长从而将其 筛选出来 是选择培养基 但也可以用它来区别细菌对盐的耐受性而 鉴别细菌 5 什么是单功能营养物 双功能营养物 多功能营养物 单功能营养物 一种营养物有一种营养要素功能 该营养物称为单 功能营养物 双功能营养物 一种营养物有两种营养要素功能 该 营养物称为双功能营养物 多功能营养物 一种营养物常有两种以 上营养要素功能 该营养物称为多功能营养物 6 试述培养基的种类 按对培养基成分的了解来分 1 天然培养基 2 组合培养基 按培养基外观的物理状态来分 1 固体培养基 2 半固体培养基 液体培养基 4 脱水培养基 按培养基的功能来分 1 种子培养基 2 发酵培养基 3 基础培养基 4 选择性培养基 7 设计培养基的原则方法 四个原则 目的明确 营养协调 理化适宜 经济节约 四个方法 生态模拟 借鉴文献 精心设计 实验比较 8 微生物的营养类型 其划分依据 分类标准营养类型 以能源划分光能营养型 化能营养性 以氢供体划分无机营养型 有机营养型 以碳源划分自养型 异养型 以合成氨基酸能力划分氨基酸自养型 氨基酸异养型 以生长因子的需求划分原养型 野生型 营养缺陷型 以取食方式划分渗透营养型 吞噬营养型 以取得活或死有机物划分腐生 寄生 以所需营养物浓度划分贫养菌 富养菌 五五 1 试述生物氧化的形式 过程 功能及类型 答 形式 某物质与氧结合 脱氢或失去电子 过程 一般包括三个环节 底物脱氢 或脱电子 作用 该底物称 作电子供体或供氢体 氢 或电子 的传递 需中间传递体 如 NAD FAD 等 最后氢受体接受氢 或电子 最终电子受体或最 终氢受体 功能 产能 ATP 产还原力 H 和产小分子中间还原产物 类型 有氧呼吸 无氧呼吸 发酵 2 在化能异养微生物的生物氧化中 其基质脱氢和产能的途径主 要有哪几条 试比较各途径的主要特点 答 脱氢和产能的途径 EMP HMP ED TCA 特点 EMP 当葡萄糖转化成 1 6 二磷酸果糖后 在果糖二磷酸醛缩酶作 用下 裂解为两 个 3 化合物 再由此转化为 2 分子丙酮酸 HMP 当葡萄糖经一次磷酸化脱氢生成 6 磷酸葡萄糖酸后 在 6 磷 酸葡萄糖酸脱酶作用下 再次脱氢降解为 1 分子 CO2 和 1 分子磷酸 戊糖 ED 是少数 EMP 途径不完整的细菌所特有的利用葡萄糖的替代途径 一分子葡萄糖经 ED 途径可生成两个丙酮酸并净生成一个 ATP 一个 NADH H 和一个 NADPH H TCA 1 氧虽不直接参与其中反应 但必须在有氧条件下运转 2 丙酮酸在进入三羧酸循环之先要脱羧生成乙酰 CoA 乙酰 CoA 和 草酰乙酸缩合成柠檬酸再进入三羧酸循环 3 循环的结果是乙酰 CoA 被彻底氧化成 CO2 和 H2O 每氧化 1 分子 的乙酰 CoA 可产生 12 分子的 ATP 草酰乙酸参与反应而本身并不消 耗 4 产能效率极高 5 TCA 位于一切分解代谢和合成代谢中的枢纽地位 3 试述 EMP 途径在微生物生命活动中的重要性 答 供应 ATP 形式的能量和 NADH2 形式的还原力 是连接其 它几个重要代谢途径的桥梁 包括 TCA HMP 和 ED 途径等 为 生物合成提供多种中间代谢物 通过逆向反应可进行多糖合成 4 试述 HMP 途径在微生物生命活动中的重要性 答 供应合成原料 产还原力 作为固定 CO2 的中介 扩大碳源的利用范围 连接 EMP 途径 5 试述 TCA 循环在微生物产能和发酵生产中的重要性 答 TCA 位于一切分解代谢和合成代谢中的枢纽地位 产能效率极 高 不仅可为微生物的生物合成提供各种碳架原料 而且还与人类 的发酵生产紧密相关 6 在微生物能量代谢中 ATP 的产生途径有哪几条 EMP HMP ED TCA 呼吸 无氧呼吸 发酵 7 试比较呼吸 无氧呼吸 发酵的异同点 产能 呼吸无氧呼吸发酵 环境条件有氧无氧无氧 终电子受体来 源 环境 外源性 环境 外源性 胞内 内源性 性质分子氧化合物 通常 为无机物 代谢中间物 能进行代谢产 能方式的微生 物 专性好氧微生 物 兼性好氧 微生物 微嗜 氧微生物 专性厌氧微生 物 兼性好氧 微生物 兼性好氧微生 物 耐氧厌氧 微生物 专性 厌氧微生物 8 8 细菌的酒精发酵途径如何 它与酵母菌的酒精发酵有何不同 细 菌的酒精发酵有何优缺点 酒精发酵途径 ED 酵母菌的酒精发酵 EMP 优缺点 a 优点 代谢速率高 产物转化率高 菌体生成少 代谢副产 物少 发酵温度高 不必定期供氧 细菌为原核生物 易于用基因 工程改造菌种 厌氧发酵 设备简单 b 缺点 生长 pH 为 5 较易染菌 细菌耐乙醇力较酵母菌为 低 细菌 7 乙醇 酵母菌耐 8 10 乙醇 底物范围窄 葡萄糖 果 糖 9 9 如何运用代谢调控理论使微生物合成比自身需求量更多的有用代 谢产物 举例说明 应用营养缺陷型菌株解除正常的反馈调节 如赖氨酸发酵 肌苷酸的生产 应用抗反馈调节的突变株解除反馈调节 如黄色短杆菌的抗 氨基 羟基戊酸菌株能累积苏氨酸 控制细胞膜的渗透性 如在谷氨酸发酵生产中只要把生物素浓度控制在亚适量的情况下 才能分泌出大量的谷氨酸 1010 初级代谢和次级代谢 二者关系 微生物细胞从外界吸收营养物质 通过分解和合成代谢 生成维持 生命活动所必需的物质和能量的过程 称为初级代谢 相对于初级 代谢而言 一般认为 微生物在一定的生长时期 以初级代谢产物 为前体 合成一些对微生物自身生命活动无明确生理功能的物质的 过程 称为次级代谢 这一过程形成的产物 即为次级代谢产物 次级代谢产物大多是分子结构比较复杂的化合物 根据其作用 可 将其分为抗生素 激素 生物碱 毒素 色素及维生素等多种类别 六六 1 什么是典型生长曲线 它可分几期 划分的依据是什么 各期特 点如何 典型生长曲线 将少量纯种单细胞微生物接种到恒容积的液体培养 基中培养 在适宜条件下 其群体就会有规律地生长 定时取样测 定细胞含量 以细胞数目的对数值作纵坐标 以培养时间作横坐标 就可以画出一条有规律的曲线 这就是微生物的典型生长曲线 划 分的依据 单细胞微生物 1 延滞期 停滞期 调整期 特点 a 生长速率常数为零 b 细胞形 态变大或增大 c 细胞内 RNA 尤其是 rRNA 含量增高 原生质呈嗜碱 性 d 合成代谢活跃 e 对外界不良条件的反应敏感 2 对数期 特点 此时菌体细胞生长的速率常数 R 最大 分裂快 代时短 细胞进行平衡生长 菌体内酶系活跃 代谢旺盛 菌体数 目以几何级数增加 群体的形态与生理特征最一致 抗不良环境的 能力强 稳定期 特点 a 生长速率常数为零 b 菌体产量达到最 高 c 活菌数相对稳定 d 细胞开始贮存贮藏物 e 芽孢在这个时期 形成 f 有些微生物在此时形成次生代谢产物 衰亡期 特点 a 细胞形态多样 b 出现细胞自溶现象 c 有次生 代谢产物的形成 d 芽孢在此时释放 2 延滞期有何特点 如何缩短延滞期 特点 a 生长速率常数为零 b 细胞形态变大或增大 c 细胞内 RNA 尤其是 rRNA 含量增高 原生质呈嗜碱性 d 合成代谢活跃 e 对外 界不良条件的反应敏感 消除 a 以对数期的菌体作种子菌 b 适当增大接种量 一般采 用 3 8 的接种量 根据生产上的具体情况而定 最高不超过 1 10 c 培养基的成分 种子培养基尽量接近发酵培养基 3 指数期有何特点 处于该期的微生物有何应用 特点 此时菌体细胞生长的速率常数 R 最大 分裂快 代时短 细 胞进行平衡生长 菌体内酶系活跃 代谢旺盛 菌体数目以几何级 数增加 群体的形态与生理特征最一致 抗不良环境的能力强 应用 指数期的微生物是研究生理 代谢等的良好材料 是增殖噬 菌体的最适菌龄 是发酵生产中用做种子的最佳种龄 通过补加营 养物质延长指数期 4 稳定期为何会到来 有何特点 形成原因 a 营养物尤其是生长限制因子的耗尽 b 营养物的比例失 调 c 有害代谢产物的积累 d 物化条件的变化 特点 a 生长速率常数为零 b 菌体产量达到最高 c 活菌数相对稳定 d 细胞开始贮存贮藏物 e 芽孢在这个时期形成 f 有些微生物在此 时形成次生代谢产物 5 什么叫连续培养 有何优点 为何连续时间是有限的 连续培养 指微生物接种到培养基里以后的整个生长期间 微生物 能持续地以比较恒定的生长速率常数进行生长 从而导致微生物的 生长过程能 不断 地进行下去的一种培养方法 优点 高效 低 耗 利于自控 产品质量稳定 菌种易于退化 容易污染 营养物的利用率低于分批培养 因此连续时间是有限的 6 微生物培养过程中 pH 变化的规律如何 如何调整 微生物的生命活动过程中会自动地改变外界环境的 pH 其中发生 pH 改变有变酸和变碱两种过程 在一般微生物的培养中往往以变酸 占优势 因此 随着培养时间延长 培养基的 pH 会逐渐下降 的变 化还与培养基的组分尤其是碳氮比有很大关系 碳氮比高的培养基 经培养后 pH 会明显下降 相反 碳氮比低的培养基经培养后 其 pH 常会明显上升 措施 分为 治标 和 治本 两大类 前者指根据表面现象而进行直 接 及时 快速但不持久的表面化调节 后者指根据内在机制而采 用的间接 缓效但可发挥持久作用的调节 7 比较灭菌 消毒 防腐和化疗的异同 并举例 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 生物体表 理 化因素化学治疗剂 处理对象任何物体内 外 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 彻底杀灭杀死或抑制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 8 试述微生物生长繁殖的测定方法 一 测生长量 一 直接法 1 测体积 2 测干重 二 间接法 1 比浊法 2 生理指标法 二 计繁殖数 1 直接计数法 全数 血球计数板法 2 间接计 数法 活菌数 稀释平板菌落计数法 9 试述高温灭菌的方法 1 干热灭菌法 1 原理 干热可使破坏细胞膜破坏 蛋白质变性 和原生质干燥 并可使各种细胞成分发生氧化变质 2 应用范围 1 烘箱内热空气灭菌法 150 170 1 2hr 金属器械 洗净的 玻璃器皿 2 火焰灼烧法 接种环 接种针等 2 湿热灭菌 即以 100 以上的加压蒸气进行灭菌 1 相同温 度及相同作用时间下 湿热灭菌法比干热灭菌法更有效 湿热空气 穿透力强 能破坏维持蛋白质空间结构和稳定性的氢键 能加速其 变性 2 种类 1 常压法 a 巴氏消毒法 用较低的温度处理 牛乳或其他液态食品 杀死其中可能存在的无芽孢病原菌而又不损 害营养与风味的消毒方法 a 低温维持法 LTH 要求 62 8 保持 30min b 高温瞬时法 HTST 要求 71 7 维持至少 15s b 煮沸消 毒法 a 适用范围 一般用于饮用水的消毒 b 条件 100 下数分 钟 c 间隙灭菌法 又称丁达尔灭菌法或分段灭菌法 a 适用范围 适用于不耐热培养基的灭菌 b 条件 80 一 100 下蒸煮 15 60 分钟 三天 2 加压法 a 常规加压法 a 适用范围 适合于一切微 生物学实验室 医疗保健机构或发酵工厂中对培养基及多种器材 物料的灭菌 b 条件 121 压力为 lkg cm2 时间维持 15 20 分钟 也可采用在较低的温度 115 即 0 7kg cm2 下维持 35 分 钟的方法 b 连续加压灭菌法 在发酵行业里也称 连消法 a 适 用范围 在大规模的发酵工厂中作 培养基灭菌用 主要操作是将 培养基在发酵罐外连续不断地进行加热 维持和冷却 然后才进入 发酵罐 b 条件 在 135 140 下处理 5 一 l 5 秒钟 10 请说明营养物质浓度变化对微生物生长速度和最终菌体产量的 影响 微生物生长所需要的营养物质 只有在浓度适当的条件下才能表现 出良好的作用 浓度太低 不能满足微生物生长的需要 浓度太高 反而会抑制微生物的生长 最终导致菌体产量 11 按照微生物与氧气的关系可分为哪些类型 根据氧与微生物生长的关系可将微生物分为好氧 微好氧 耐氧型 兼性厌氧和专性厌氧五种类型 12 为什么缺乏 SOD 的微生物只能进行专性厌氧生活 好氧生物因有了 SOD 故巨毒的 O2 就被歧化成毒性稍低的 H2O2 在过氧化氢酶的作用下 H2O2 又进一步变成无毒的 H2O 厌氧菌因不能合成 SOD 所以根本无法使 O2 歧化成 H2O2 因此 当有氧存在时 细胞内形成的 O2 就使自身受到毒害 13 抗代谢药物的作用 抗代谢药物的三种作用 a 竞争酶的活性中心 b 假冒正常代谢物 c 代 谢途径终产物结构类似物的反馈调节 七七 1 什么是菌种衰退 菌种衰退的原因是什么 菌种衰退 生产菌株生产性状的劣化或遗传研究菌株遗 原因 1 自 发突变 2 通过诱变获得的高产菌株本身 1 自发突变菌种退化的 主要原因是有关基因的负突变 2 通过诱变获得的高产菌株本身不 纯高产突变只发生 3 培养 保藏条件可以通过对自发突变率的影 响来表 2 什么是菌种复壮 狭义的复壮 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 性等方法 从衰退的群体中找出尚未衰退的个体 以达到恢复该菌 原有性状的一种措施 广义的复壮 指在菌种的生产性能尚未衰退前 有意识地进行纯种分 离和生产能的测定工作 以期菌种的生产性能逐步有所提高 3 大肠杆菌 4 种结合型菌株 请见 F 质粒相关详细内容 F 菌株 F 菌株 Hfr 菌株 F 菌株 4 比较细菌转化 转导 接合作用的异同点 转化 转导和接合是原核生物发生基因重组的三种方式 共同点 是实现供体基因向受体菌的转移和转化 供体菌的某些特性在受体 中得到表达 不同点 转化是供体的双链 DNA 小片段被供体菌在感受态生理状态 时吸收 并整合到宿主基因组中 实现复制和性状表达 转化的基 本条件是 供体 DNA 纯度越高转化效率越高 DNA 片段越小越易于 转化成功 亲缘关系越近的发生自然转化的效率越高 对于某一个 确定的受体菌来说 感受态细胞易于接受外源 DNA 尤其双链 DNA 但进入细胞中是单链 DNA 转化效率通常较低 约 10 6 转导是以缺陷噬菌体为媒介 将供体菌中的基因携带到受体菌中 从而使受体菌获得供体菌的一些特性 通常受体菌为溶源菌 供体 菌对噬菌体敏感 易裂解 依据转导效率分为低频转导和高频转导 依据转导基因的范围分为局限转导和普遍转导 依据转导的最终结 果分为完全转导和流产转导 转导对基因转移的效率大大高于转化 最高达 50 转化和转导的基因 性状 是个别或少数 接合是亲缘关系较近的雌雄细胞之间通过性菌毛 由 F 性质粒将供 体 雄性细胞 的个别或部分基因导入受体 雌性细胞 中 发生 接合的条件是 两个雌雄细胞必须发生直接接触 F 性质粒及其携 带的供体染色体 DNA 单方向进入受体细胞中 外源基因导入数量取 决于两细胞接触的时间长短 以及供体中 F 性质粒的结构特征 接 合发生的概率高 有时可以实现大量基因的转移和表达 但大多局 限于近缘种属的细胞之间 导入的仅仅是一条单链 供体特性未受 影响 5 什么是营养缺陷型 筛选的一般步骤 并举例说明如何检出缺陷 型 营养缺陷型 野生型菌株经过人工诱变或者自然突变失去合成某种 营养 氨基酸 维生素 核酸等 的能力 只有在基本培养基中补 充所缺乏的营养因子才能生长 成为营养缺陷型 auxotroph 营养缺陷型菌株的筛选一般包括诱发突变 淘汰野生型菌株 检出缺陷 型 鉴别缺陷种类等步骤 6 阐述基因工程的基本操作过程 获取目的基因 构建表达载体 将载体导入受体细胞 目的基因的检测 与表达 7 为什么微生物是遗传学研究的 明星 原因 1 用于科研的微生物大多是单细胞 不需要进行细胞分离 2 微 生物的 DNA 不与蛋白质结合成染色质 有利于直接对 DNA 进行操作 3 微 生物的繁殖速度快 可以快速获得试验结果 4 微生物的变异快 容易 寻找对照 八八 1 极端环境下的微生物种类 嗜热微生物 嗜冷微生物 嗜碱微生物 嗜盐微生物 嗜压微生物 耐辐射微生物 2 检验饮用水的质量时 为什么要选用大肠菌群数作为主要指标 我国卫生部门对此有何规定 1 由水传播的最重要的传染病是痢疾 霍乱和伤寒 它们都是肠道 传染病 肠道病原菌都是通过粪便污染 水源而传播的 因此防治饮用水传染病的关键是要严防水源被粪便 污染 2 水中存在病原菌可能性很小 直接检测困难 因此需要选择一种 指示菌作为卫生指标 生理习性与肠道病原菌类似 即在外界的生 存时间基本一致 代表性 3 作为卫生指标的指示细菌必须符合 在粪便中的数量比病原菌多 不会漏检 灵敏性 检验技术较简单 操作方便 4 比较理想的指示菌是大肠杆菌 但大肠杆菌的检测容易受一些形 态和理化特性相似的细菌的干扰 选择大肠菌群 coliform 作为指 示菌 我国卫生部门对饮用水的卫生标准为 每 ml 水细菌总数不超过 100 个 大肠菌群数每升水不超过 3 个 3 试述微生物处理污水的原理 在污水处理装置 人工生态系统 中 利用不同生理 生化功能微 生物间的协同作用而进行的一种物质循环过程 高 BOD5 的污水进 入污水处理装置后 其中的自然微生物区系在好氧条件下 根据其 中营养物质或有毒物质的情况 在客观上造成一个选择性的培养条 件 随时间推移 发生微生物区系的群落演替 使水中有机物或毒 物不断被降解 氧化 分解 转化或吸附沉降 进而达到净化的目 的 4 生物是如何参与自然界的氮素循环的 1 生物固氮 常温常压下 固氮生物通过体内固氮酶的催化作用 将大气中游离的分子态 N2 还原为 NH3 的过程 2 硝化作用 土壤中由氨化作用生成的 NH3 经硝化细菌氧化生成 亚硝酸 硝酸的过程 3 同化型硝酸盐还原作用 以硝酸盐作营养 合成氨基酸 蛋白质 和核酸等含氮物的过程 4 氨化作用 含氮有机物通过各类微生物分解 转化成氨的过程 5 反硝化作用 微生物还原 NO3 产生气态 N2 的过程 即硝酸盐 的异化还原 5 为什么说土壤是微生物生长发育的良好环境 土壤是微生物生活的最良好环境 土壤有微生物生活的大本营之称 号 主要是由于以下 几个方面的原因 岩石中含有铁 钾 镁等多种矿质元素 一般都 能满足微生物生长的需要 耕地土壤中各种动植物有机残体和有机肥料是绝大多数微生物良好 的营养和能量来源 有大小不同的孔隙 小孔隙的毛细管作用强 经常充满水分 大孔隙中常为土壤空气 此外 土 壤的 pH 值多在 4 8 5 之间 而且土壤的保温性和缓冲性都比较好 6 根际微生物和植物生长 根际土壤微生物是土壤生态系统中最活跃的组分 可作为土壤肥力 的指标 因此它对于土壤 生态系统具有重要意义 对国内关于植物根际微生物的影响因素研 究进展进行了综述 主要包括植物自身因素 植物种类 生长状况 根系分泌物 转基因 和外界因素 浓度 地理条件 重金 属与化学物质 施肥 并对该领域未来的研究进行了展望 7 影响微生物的生长和代谢的环境因子 温度 PH 值 氧及氧化还原电位 水活度与渗透压等 8 沼气发酵与环境保护 沼气发酵可对地球上数量最大的可再生资源 秸秆等生物质进行 充分利用 使其中蕴藏的饲料 能源和肥料三大功能获得充分发挥 沼气发酵本质是甲烷的形成 它包括水解 产酸和产气三个阶段 参与的微生物很多 但最终只由一类严格厌氧菌 产甲烷菌形成 了大量厌氧呼吸的终产物 甲烷 九九 1 什么是抗原 它应该具备哪些条件 抗原 抗原是一类能刺激人或动物产生抗体或致敏淋巴细胞 并 能与这些产物在体内或体外发生特异性反应的物质 条件 异物性 指抗原的理化性质与其所刺激的机体的自身物质间的差异程度 具 有一定的化学组成与结构的大分子物质 特异性 由抗原决定簇决 定 2 什么是抗体 抗体 抗体是高等动物体在抗原物质的刺激下 由浆细胞所产