微生物 复习思考题 沈萍 陈向东.doc

微生物备考复习题第1章绪论1. 名词解释：微生物，微生物学微生物：是指一类形态微小通常不借助显微镜无法看到的一类生物。微生物学：是研究微生物微生物在一定条件下的形态结构、生理生化、遗传变异、基因基因组以及微生物的进化、分类、生态等生命活动规律及其应用的一门学科。2. 用具体事例说明人类与微生物的关系。答：人类与微生物的关系就像一把双刃剑，有时候互利共赢，有时候又给人类带来各种不幸与灾难。例如：肠道中数以亿计的微生物在利用肠道营养物质的同时又给人类创造了各种维生素等当生病的时候注射抗生素会使你很快痊愈，这得感激微生物，因为抗生素是微生物内质粒上基因表达的结果，但是微生物又给人类带来了灾难，各种致病菌，如艾滋病、的、痰阻病菌夺走了无数人类的生命，又如1347年一场由鼠疫几乎摧毁了整个欧洲。由上可知，人类与微生物既互利双赢又威胁着人类的安全。3. 微生物包括哪些类群？它有哪些特点? 病毒：病毒、亚病毒（卫星病毒、朊病毒） 类群： 微生物原核微生物：细菌（真细菌、古生菌）、放线菌、蓝细菌、支原体、衣原体、立克次氏体等 真核微生物：真菌（酵母、霉菌、蕈菌等）、单细胞藻类、原生动物等特点：个体小，比面值大，结构简单；吸收多，转化快，食谱广；生长旺，繁殖快，易培养；适应强，易变异；种类多、分布广个体小，比面值大，结构简单；吸收多，转化快，食谱广；生长旺，繁殖快，易培养；适应强，易变异；种类多、分布广。4. 为什么说巴斯德和柯赫是微生物学的奠基人?答：在巴斯德和科赫之前，微生物学的研究停留在形态描述和分门别类的阶段。以巴斯德和科赫为代表将微生物学的研究从形态描述推进到生理学研究阶段，揭露微生物室造成腐败发酵和人畜病的原因，并建立了分离、培养、接种和灭菌等一系列独特的微生物技术。开辟了医学和工业微生物学等分支学科。举例巴斯德为微生物建立和发展做出了4方面的贡献：1.彻底否认“自生说”。2.免疫学-预防接种。3.证实发酵由微生物引起。4.巴斯的消毒法。科赫除了证明炭疽病菌的病原菌和提出科赫原则外，在微生物基本操作技术方面为微生物发展奠定了技术基础：1.固体培养基分离纯化微生物的技术。2。配置培养基。3流动蒸汽灭菌。4.染色观察和显微摄影。他们均为微生物发展作出重大的贡献，因此，成为奠基人当之无愧。5.试根据微生物的特点，谈谈为什么说微生物既是人类的敌人，更是人类的朋友？简述21世纪微生物学发展的主要趋势。答：我们生活中的世界，其实是到处布满微生物的世界.有些微生物会使人致病，微生物微小不易防范，如HIV，严重影响人的身体健康，有些微生物还会使食物变质，这类微生物是人类的敌人。人类既然生活在微生物的世界里，那么一些和我们紧密生活在一起的微生物通常对人体无害，以青霉菌为代表的微生物，能够为人类提供药物，食品等，是人类的朋友.所以，看待微生物的好坏应综合来看，大多数微生物还是对人体无害的，如若离开微生物，人类也存活不了。但是对于一些恶性微生物来说，我们还是要多加防范。第2章 1.名词解释：肽聚糖、溶菌酶、核区、异形胞肽聚糖：肽聚糖存在于原核生物细胞壁的大分子聚合物，是由乙酰氨基葡萄糖、乙酰胞壁酸与四五个氨基酸短肽聚合而成的多层网状大分子结构。溶菌酶：溶菌酶又称胞壁质酶或N-乙酰胞壁质聚糖水解酶，是一种能水解致病菌中黏多糖的碱性酶核区：又称核质体、原核、拟核或原核生物核基因组。指原核生物所特有的无核膜结构、无固定形态的原始细胞核。异形胞：某些丝状蓝藻所特有的变态营养细胞,是一种缺乏光合结构、通常比普通营养细胞大的厚壁特化细胞。2. 根据革兰氏阳性细菌与革兰氏阴性细菌细胞壁通透性来说明革兰氏染色的机制。答：革兰氏阳性细菌细胞壁肽聚糖含量高，壁厚且脂质含量低，肽聚糖本身并不结合染料，但其所具有的网孔状结构可以直流碘结晶紫复合物，现在一般认为乙醇处理后，肽聚糖网孔收缩，细胞壁通透性降低，碘结晶紫复合物滞留在细胞壁而不易被洗脱而保持蓝紫色。革兰氏阴性细菌细胞壁肽聚糖含量低，交联度低，壁薄而脂质含量高，乙醇脱色时脂质溶解，细胞壁通透性增加，原本滞留的碘结晶紫复合物易被洗脱下来，菌体变为无色，被复染剂染为其颜色。3.什么是芽胞？它在什么时候形成？试从其特殊的结构与成分说明芽孢的抗逆性。渗透调节皮层膨胀学说是如何解释芽孢耐热机制的？答：芽孢是某些细菌在其生长发育后期，在细胞内形成的一个圆形或椭圆形、壁厚、含水量极低、抗逆性极强的休眠体。芽孢结构上来说壁厚而致密，成分上含水量低、DPA含量高且芽孢中含有小分子酸溶性结合蛋白因，从而使得其抗逆性很强。4.立克次氏体有哪些与专性活细胞内寄生有关的特性？它们有什么特殊的生活方式？ 衣原体与立克次氏体都为专性活细胞内寄生，两者有何差别？答：有不完整的产能代谢途径。立克次氏体存在简单的也可以说是不完整的产能代谢系统，虽然不能利用葡萄糖或有机酸但可以利用谷氨酸和谷氨酰胺进行产能而衣原体缺乏产生能量的酶系，需要严格细胞内寄生。5.螺旋体和螺旋菌有何不同？ 答：螺旋体细长、柔软、弯曲呈螺旋状的运动活泼的单细胞原核生物。全长3500微米，具有细菌细胞的所有内部结构。在生物学上的位置介于细菌与原虫之间，螺旋体广泛分布在自然界和动物体内。在生物学上的位置介于细菌与原虫之间。它与细菌的相似之处是：具有与细菌相似的细胞壁，内含脂多糖和胞壁酸，以二分裂方式繁殖，无定型核（属原核型细胞），对抗生素敏感；与原虫的相似之处有：体态柔软，胞壁与胞膜之间绕有弹性轴丝，借助它的屈曲和收缩能活泼运动，易被胆汁或胆盐溶解。在分类学上由于更接近于细菌而归属在细菌的范畴。幽门螺旋菌是一种在人的胃粘膜上发现的革兰氏阳性螺旋杆菌，生长在微氧环境，氧化酶和过氧化氢酶阳性，有光滑的细胞壁及1-5根鞭毛，后者套入鞘内且末端呈球状。6.什么是缺壁细菌？试简述四类缺壁细菌的形成、特点和实践意义。答：项目形成原因制备方法缺壁程度繁殖能力实例支原体自然进化完全无壁有各种支原体L型细菌实验室中自发突变无壁有念珠状链杆菌等原生质体人工除壁溶菌酶除壁或青霉素抑制肽聚糖合成基本无壁无多数G+菌球状体人工除壁溶菌酶去壁或青霉素抑制肽聚糖的合成部分缺壁无多数G-菌7.试述古生菌和细菌的主要区别。答古生菌有细胞壁但不含肽聚糖（只含假肽聚糖等成分），而细菌细胞壁中含有肽聚糖。8.什么是学名？什么是双名法？用具体的例子说明。答：学名是指科学上采用的专业名称，即分类单元的拉丁文或拉丁化的科学名称，例如: 枯草杆菌学名：Bacillus subtilis.双名法又称二名法，以拉丁文表示，通常以斜体字或下划双线以示区别。第一个是属名，是主格单数的名词，第一个字母大写；后一个是种名，常为形容词，须在词性上与属名相符，例如：大肠杆菌，Escherichia coli （E. coli）.现在学名通常采用双名法。9.试述古生菌和细菌的主要区别。答：古生菌有细胞壁但不含肽聚糖（只含假肽聚糖等成分），而细菌细胞壁中含有肽聚糖。10.试从细胞形态、营养类型、生理特征和系统发育关系比较主要的真细菌的特征，说明其物种的多样性。答细胞形态营养类型对抗生素敏感性对干扰素敏感性蓝细菌单细胞或丝状体光能自养型放线菌丝状分支化能自养型敏感细菌球状、杆状、螺旋状绝大多数为化能自养型敏感有些敏感支原体形态多变，球形体与丝状相间化能自养敏感（除了青霉素）不敏感衣原体球形，椭圆形化能异养，专性寄生敏感（除了青霉素）有的敏感立克次氏体球状，杆状，丝状，有的有多样性化能异养，专性寄生敏感有的敏感11.试根据细菌细胞结构的特点，分析并举例说明为什么 它们能在自然界中分布广泛。答：细菌分为革兰氏阳性菌和革兰氏阴性菌。主要介绍革兰氏阳性菌。细菌结构有细胞壁，细胞膜，细胞质，贮藏物，以及核区。特殊结构有鞭毛，芽孢，菌毛，性菌毛。细胞壁主要是由肽聚糖，磷壁酸组成。细胞膜中含有与鞭毛和光合作用以及呼吸作用有关的酶。贮藏物有羧化酶系等，填补了细菌没有叶绿体，线粒体的空白。同时在细胞质中由细胞膜折叠形成间体，也有利于细菌的生存。鞭毛生长与细胞上，鞭毛基体存在于细胞膜，由于细菌喜欢在湿润的环境中存在，鞭毛的存在有利于细菌在液体环境中运动，可以避免有害环境。芽孢是休眠体，芽孢是为了抵御不良环境的休眠体。芽孢是细菌成熟期以后的产物，它可以长期保持再次生长的活性，也保证了细菌能够在自然界中延续下去。由于这些构造使得细菌可在在火山、深海、盐湖等恶劣环境中生存，如：耐冻细菌可在极低温度下生存，硫细菌可在火山口等地生存，而适宜环境下就更有细菌存在，故而其分布广。12.细菌、粘细菌、放线菌、霉菌、酵母在繁殖方式上各有什么特点？答：细菌的分裂方式是简单的二均分裂，而放线菌是无性孢子或菌丝断裂，霉菌的繁殖方式是无性孢子、有性孢子或菌丝断片。酵母菌是有性繁殖和无性繁殖，无性繁殖包括芽殖、裂殖和产生无性孢子，有性繁殖是形成子囊孢子。第3章 一 名词解释 1.霉菌：通常指那些菌丝体较发达又不产生大型肉质子实体结构的真菌。 2.酵母菌：酵母菌（yeast）是一群单细胞的真核微生物。这个术语也是无分类学意义的普通名称，通常用于以芽殖或裂殖来进行无性繁殖单细胞真菌，以与霉菌区分开。有些可产生子囊孢子进行有性繁殖。3假酵母：酵母菌中尚未发现其有性阶段的被称为假酵母4.原核微生物：指一类细胞微小、细胞核无核膜包裹的原始单细胞生物。 二 问答题 1. 原核微生物细胞构造模式图（39面图3-1） 2.试述真菌孢子类型和特点？答：表6-1 丝状真菌的无性孢子及其特征 孢子名称染色体倍数内 生或外生形成 特征孢 子 形 态举例厚垣孢子n外生部分菌丝变圆、细胞质浓缩，周围生出厚壁而成圆形、柱形等总状毛霉节孢子n外生由菌丝断裂而成常成串短柱状白地霉分生孢子n外生由分生孢子梗顶端细胞特化而成的单个或簇生的孢子极多样曲霉、青霉孢囊孢子n内生形成于菌丝的特化结构-孢子囊内近圆形根霉、毛霉游动孢子n内生有鞭毛能游动的孢囊孢子圆、梨、肾形等壶菌一些丝状真菌的有性孢子及其特征有性孢子名 称染色体倍数有性结构及其形成特征举例所属分类地 位卵孢子2n由两个大小不同的配子囊结合后发育而成，小配子囊称雄器，大配子囊称藏卵器。同丝水霉卵菌纲：小霉目接合孢子2n两个配子囊接合后发育而成，有两种类型：异宗配合：两种不同质的菌才能结合；同宗配合：同一菌体的菌丝可自身结合葡枝根霉大毛霉性殖根霉接合菌纲：毛霉目子囊孢子n在子囊中形成。子囊的形成有两种方式：两个营养细胞直接交配而成，其外面无菌丝包裹；从一个特殊的、来自产囊体的菌丝、称为产囊丝的结构上产生子囊，多个子囊外面被菌丝包围形成子实体，称为子囊果。马氏单囊霉麦类白粉菌粗糙脉胞菌牛粪盘菌子囊菌纲：内孢霉目白粉菌目球壳目盘菌目3.举例说明酵母菌与霉菌与人类的关系？答：酵母菌分布及与人类的关系 1）多分布在含糖的偏酸性环境，也称为“糖菌”。如水果、蔬菜、叶子、树皮等处，及葡萄园和果园土壤中等 2）重要的微生物资源，酵母菌是人类的第一种“家养微生物” 3）重要的科研模式微生物；啤酒酵母（Saccharomyces cerevisae）第一个完成全基因组序列测定的真核生物（1997） 4）有些酵母菌具有危害性；有些酵母菌能引起皮肤、呼吸道、消化道、泌尿生殖道疾霉菌分布特点及与人类的关系 1） 在自然界分布极广；2） 食物、工农业制品的霉变；3）有用物品的生产 4) 引起动植物疾病5) 腐生型霉菌在自然界物质转化中也有十分重要的作用4.丝状真菌的营养菌丝和气生菌丝各有何特点?他们可以分化出哪些特殊结构？ 答;营养菌丝：深入基内培养基，吸收营养物质的菌丝。 气生菌丝：在空气中生长的菌丝。分化的特殊结构：1。菌环2.菌网3.普通菌丝4.附着枝5.吸器6.附着胞7.菌核8.菌索9.子实体10.子座5细菌、放线菌、酵母菌和霉菌的菌落有何不同？答：细菌菌落：光滑易于基质脱离较透明。 放线菌菌落：1)能产生大量分枝和气生菌丝的菌种（如链霉菌）菌落质地致密，与培养基结合紧密，小而不蔓延，不易挑起或挑起后不易破碎。2)不能产生大量菌丝体的菌种（如诺卡氏菌）粘着力差，粉质，针挑起易粉碎 酵母菌菌落：与细菌菌落类似，但一般较细菌菌落大且厚，表面湿润，粘稠，易被挑起，多为乳白色，少数呈红色。 霉菌菌落：由粗而长的分枝状菌丝组成，菌落疏松，呈绒毛状、絮状或蜘蛛网状，比细菌菌落大几倍到几十倍，有的没有固定大小。6.鞭毛的运动机理？ 答：鞭毛的生长方式是在其顶部生长，细菌以推动方式做直线运动(逆向ccw)，以翻腾方式做短促转后运动（顺cw）8.试比较说明原核微生物与真核微生物的主要区别/答：9.试比较细菌、放线菌、酵母菌和霉菌细胞壁成分的异同，并讨论原生质体的制备方法？答：细菌分为G+和G-，G+细菌细胞壁肽聚糖和磷壁酸含量高，一般无类脂质，不含蛋白质，G-细菌细胞壁肽聚糖含量低，不含磷壁酸，类脂质和蛋白质含量高。放线菌为G-，其细胞壁具有G-所具有的特点。酵母菌的细胞壁外层为甘露聚糖，内层为葡聚糖。霉菌的细胞壁成分为几丁质，也含有纤维素。原生质体制备： G+ 青霉素、溶菌酶 G- EDTA螯合剂处理、溶菌酶 放线菌 青霉素、溶菌酶 霉菌 纤维素酶、几丁质酶 酵母菌 蜗牛消化酶 第4章 1. 名词解释：病毒粒子 ： 病毒的细胞外颗粒形式，也是病毒的感染性形式。烈性噬菌体：感染宿主细胞后能在细胞内正常复制并最终杀死细胞，形成裂解循环（lytic cycle）。温和噬菌体： 感染宿主细胞后不能完成复制循环，噬菌体基因组长期存在于宿主细胞内，没有成熟噬菌体产生。溶源性转变: 溶源性细菌有时还能获得一些新的生理特性，例如白喉杆菌只有在含有特定类型的原噬菌体时才能产生白喉毒素，引起被感染机体发病。原噬菌体引起的溶源性细菌除免疫性外的其他的表形改变，包括溶源菌细胞表面性质的改变和致病性转变被称为溶源转变(lysogenic conversion)。前噬菌体:溶源性细菌: 细胞中含有以原噬菌体状态存在的温和噬菌体基因组的细菌称做溶源性细菌（lysogenic bacteria）裂解量:类病毒: 类病毒是一种只含有侵染性 RNA，而没有蛋白质的病毒。朊病毒：朊病毒是美国 Prusiner 在研究羊搔痒病时发现的 瘙痒病的病原体。朊病毒是一种至今未查到任何核酸，对各种理化作用具有很强抵抗力，传染性甚强，分子量在2.71043.0104的侵染性蛋白质因子。2. 病毒区别于其他生物的特点是什么? 根据你的理解，病毒应如何定义?答：区别：1不具有细胞结构 2一种病毒的毒粒内只含有一种核酸.DNA或RNA 3严格的活细胞寄生物，没有个体生长，也不进行二均分裂，必须依赖宿主细胞进行自身的核酸复制，形成子代定义：病毒有一个或数个RNA或DNA构成的感染性因子,通常(但并非必须)有由一种或数种蛋白质覆盖构成的外壳,有的外壳还有更为复杂的膜结构;这些因子能将其核酸从一个宿主传递给另一个宿主细胞;它们能利用宿主的酶系统进行细胞内的复制;有些病毒还能将其基因组整合入宿主细胞DNA,依靠这种机制,或是导致持续性感染发生,或是导致细胞转化,肿瘤形成。3. 试述病毒的主要化学组成及其功能。毒粒（化学组成）核酸；核酸是病毒的遗传物质；蛋白质;1.病毒结构蛋白的主要生理功构成蛋白质外壳，保护病毒核酸免受核酸酶及其它理化 因子的破坏；能： 2.决定病毒感染的特异性，与易感细胞表面存在的受体具特异性亲和力，促使病毒粒子的吸附和入侵般来说 3.病毒是不具酶或酶系极不完全的，所以一旦离开宿主就不能独立进行代谢和繁殖。 4.构成毒粒酶，或参与病毒对宿主细胞的入侵（如T4噬菌体的溶菌酶等），或参与病毒复制过程中所需要病毒大分子的合成（如逆转录酶、脂类、碳水化合物）4. 病毒壳体结构有哪几种对称形式? 毒粒的主要结构类型有哪些?壳体：1.螺旋对称壳体2.二十面体对称壳体3.双对称结构四种主要结构类型：1.裸露的二十面体毒粒；2.裸露的螺旋毒粒；3.有包膜的二十面体毒粒；4.有包膜的螺旋毒粒；5. 病毒核酸有哪些类型和结构特征?各类病毒基因组的复制策略有何区别单链DNA（ss DNA）；双链DNA（ds DNA）；单链RNA（ss RNA）；双链RNA（ds RNA）；6. 病毒复制循环可分为哪几个阶段? 各个阶段的主要过程如何?( 以T4噬菌体为例说明)噬菌体复制（繁殖）的三个阶段：1、吸附期；游离的噬菌体吸附到宿主细胞2、潜伏期；从噬菌体吸附到细胞到释放出新噬菌体的最短时期3、裂解期；随着菌体不断破裂，新噬菌体数目增加，直到最高值7. 病毒的非增殖性感染有哪几类?引起病毒非增殖性感染的原因是什么?1.流产感染:依赖于细胞的流产感染 病毒感染的细胞是病毒不能复制的非允许细胞,将导致流产感染。病毒不能完成复制循环,可能与这些细胞缺失某些参与病毒复制的酶，tRNA或细胞因子有关。 一种病毒的允许细胞可能是另一种病毒的非允许细胞。例如猴肾细胞是SV40的允许细胞，但人腺病毒感染猴肾细胞则会导致流产感染发生。 (2) 依赖于病毒的流产感染 由基因组不完整的缺损病毒引起。这类病毒因一个或多个病毒复制必需基因有缺损，不能完成复制循环。2.限制性感染: 因细胞的瞬时允许性产生。其结果或是病毒持续存在于受染细胞内不能复制，直到细胞成为允许性细胞，病毒才能繁殖；或是一个细胞群体中仅有少数细胞产生病毒子代。3.潜伏感染: 在受染细胞内有病毒基因组持续存在，但并无感染性病毒颗粒产生，而且受染细胞也不会破坏。这种携带有病毒基因组但不产生有感染性病毒的细胞称做病毒基因性细胞。8. 亚病毒有哪几类? 各自有何特点?亚病毒包括：朊病毒: 朊病毒是一种至今未查到任何核酸，对各种理化作用具有很强抵抗力，传染性甚强，分子量在2.71043.0104的侵染性蛋白质因子。卫星病毒: 植物卫星病毒基因组信息仅编码自身的壳体蛋白，没有感染性，不能单独复制，依赖辅助病毒提供复制酶进行复制，并编码壳体蛋白。卫星RNA: 卫星RNA（sat RNA）是指一些必须依赖辅助病毒进行复制的小分子单链RNA片段，它们被包装在辅助病毒的壳体中，本身对于辅助病毒的复制不是必需的，而且它们与辅助病毒的基因组无明显的同源性。缺损干扰颗粒: DI颗粒基因组有缺损，不能完成复制循环，而必须依赖于其同源的完全病毒才能复制。DI基因组较其完全病毒小、复制更为迅速，在与其完全病毒共感染时更易占据优势，从而干扰其复制。9. 某发酵工厂生产菌株经常因噬菌体感染而不能正常生产，在排除了外部感染的可能性 后有人认为是由于溶源性菌裂解所致，你的看法如何? 并请设计一实验证明之。答：有可能是发酵菌种中存在蝾螈菌，在外界因素的影响或经过多项分裂前噬菌体从宿主DNA上游离出来，并向宿主细胞发出指令和提供合成其自身DNA的蓝图，最后释放出病毒粒子，这些病毒粒子再去感染其他敏感菌。证明：1.蝾螈菌的培养2.排除游离噬菌体3.游导出蝾螈菌4.蝾螈菌的检查10. 试结合一步生长曲线分析病毒复制的特点，并与细菌生长曲线进行比较。1.在潜伏期的前一段，受染细胞内检测不到感染性病毒，后一阶段，感染性病毒在受染细胞内的数量急剧增加。自病毒在受染细胞内消失到细胞内出现新的感染性病毒的时间为为隐蔽期2. 隐蔽期病毒在细胞内存在的动力学曲线呈线性函数，而非指数关系，从而证明子代病毒颗粒是由新合成的病毒基因组与蛋白质经装配成熟，而不是通过双分裂方式产生的。第7章1.名词解释:同步培养: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的一种培养方法。分批培养：指在一个密闭系统内投入有限数量的营养物质后，接入少量微生物菌种进行培养，使微生物生长繁殖，在特定条件下完成一个生长周期的微生物培养方法。连续培养：微生物的整个培养期间，通过一定的方式使微生物能以恒定的比生长素速率生长并能持续生长下去的一种培养方法。个体生长：细胞物质有规律的不可逆的增加，使细胞体积增加的生物学过程。群体生长：细胞数量或细胞物质的质量的增加。纯培养物：如果某一培养物是由单一微生物细胞繁殖产生的，就称之为该细菌的纯培养物无菌技术：在分离、转接及培养纯培养物时防止其被其他微生物污染，其自身也不污染操作环境的技术被称为无菌技术。富集培养：利用不同微生物间的生命活动特点的不同，制定特定的环境条件，使仅适应于该条件下的微生物旺盛生长，从而使其在群落中的数量大大增加，使人们能够很容易地从自然界中分离到这种所需的特定的微生物。2. 说明测定微生物生长的意义、微生物生长测定方法的原理及比较各测定方法的优缺点。答：微生物生长的意义在于：1.评价培养条件营养物质对微生物生长的影响。2.评价不同抗菌物质对微生物产生抑制（或杀死）作用的效果。3.客观的反映微生物生长规律。 直接计数法：利用特定的细菌计数板或血细胞计数板，在显微镜下计算一定容积里样品中微生物的数量。缺点：不能区分死计数菌还是活菌 间接计数法：每个细菌在适宜的培养基和良好的生长条件下可以通过生长形成菌落。缺点：因操作不熟练造成污染，或培养基温过温度过高损伤细胞等原因造成结果不稳定。优点：测出样品数量的菌数，仍是教学、科研和生产常用的一种测定细菌的有效方法。 测重法：法根据每个细胞的一定的重量而设计的。可用于单细胞多细胞以及丝称重法状微生物生长的测定。将一定提及的样品通过离心或过滤将细菌分离出来经过洗涤，再离心后直接称重，求出湿重，如果是丝状体微生物，过滤后用滤纸吸走菌丝之间的水分，再求出湿重。无论是细菌样品还是丝菌样品，都可以将他们放入已知的重量的培养皿或烧杯内，于105度烘干至恒重，取出放入干燥器内冷却，再称重，求出微生物干重。 生理指标法生理指标：包括微生物的呼吸强度、耗氧量、酶活性、物热等。样品中微生物数量多或生长旺盛时，这些指标越来越明显。优点：主要用于科学研究，分析微生物生理活性等。3.试述细菌群生长规律及其在生长实践中的应用。答：微生物群生长规律：根据不同时间细菌数量的变化可分为4个期段。1.迟缓期：细菌接种到新环境中的适应过程。暂时缺乏足够的能量与生长因子工业中通过a.遗传方法b.对数期接种c.接种前后培养基组分相差不大d.扩大接种量等方法缩短迟缓期，克服不良的影响。2.对数期生长：细菌以最大速率生长。胞内各组分各成分比例有规律的增加。在生产上广泛用作种子，在科研上它常作为理想的实验材料。3.稳定期生长：营养物质消耗，代谢产物积累和PH等环境变化，环境条件渐渐不适宜细菌的生长。此时，补充营养物质取走代谢产物或改善营养条件，对好氧菌通气、搅拌或震荡可以延长稳定期。4.衰亡期：营养物质耗尽和有毒代谢产物的积累。4.控制微生物生长繁殖的主要方法及原理有哪些?答：化学因素：a抗微生物剂：一类能够杀死微生物或抑制微生物生长的化学物质。b.抗代谢物：微生物生长过程中常用需要一些生长因子才能正常生长，可利用生长因子的结构类似物干扰机体的正常代谢，达到抑制微生物的生长目的。c.抗生素：某些生物合成或半合成的一类次级代谢产物或衍生物，它们能抑制微生物生长或杀死微生物的化合物，主要是通过抑制细菌细胞壁合成，破坏细胞质膜作用于呼吸链以干扰氧化磷酸化，抑制蛋白质和核酸合成等方式来抑制微生物的生长或杀死微生物。物理因素：a.温度：温度超过微生物生长扥最高温度或最低温度低于生长的最低温度会对微生物产生杀灭作用或抑制作用。b.辐射作用：利用电磁辐射产生的点电磁波杀死大多数物体上的微生物，主要有微波、紫外线、X射线和射线等，都能通过特定的方式控制微生物生长或杀死他们。c.过滤除菌：适用于空气和不耐热的液体培养基的灭菌，主要作科学研究。d:干燥：降低物质的含水量直至干燥，就可以一直微生物的生长，防止食品、衣物等物质的腐败。5.试举例说明日常生活中防腐、消毒和灭菌的实例，及其原理答：（1）灭菌：采用强烈的理化因素使任何物体内外部的一切微生物永远丧失繁殖能力的措施，称为灭菌，例如各种高温灭菌措施等。 （2）消毒：指采用较温和的理化因素，仅杀死物体表面或内部一部分对人体有害的病原菌，而对被消毒的物体基本无害的措施。 （3）防腐：利用某种理化因素完全抑制霉腐微生物的生长繁殖，从而达到防止食品等发生霉腐的措施。其主要措施有：低温。利用4以下低温可以保藏食物、药品。缺氧。采用在密闭的容器中加入除氧剂来有效地防止食品和粮食等的霉腐、变质，达到保鲜的目的。干燥。采用晒干或红外线干燥等方法对粮食、食品等进行干燥保藏是最常见的防止霉腐的方法。高渗。通过盐腌和糖渍等高渗措施来保存各种食物的防腐方法。高酸度。用高酸度也可达到防腐的目的。防腐剂。在有些食品、调味品、饮料或器材中，可以加入适量的防腐剂以达到防霉腐的目的。7.下列物品各选用什么方法灭菌？试说明理由。培养基、玻璃器皿、室内空气、酶溶液（1）玻璃器皿：干热灭菌，因为玻璃在干燥的情况下对高温有耐性，而且灭完菌后器皿干燥，没有水不易染菌。也可采用高压蒸汽灭菌，但灭菌后潮湿，应烘干后再使用。（2）室内空气：用37%40%的甲醛溶液熏蒸灭菌，是利用其挥发所产生的气体来杀菌；用石碳酸进行喷雾杀菌；硫磺点燃后燃烧烟雾弥散于密闭空间，能达到熏蒸消毒的目的；紫外线具有杀菌作用。（3）酶溶液：过滤除菌，因为酶不耐高温，不宜用加热灭菌法进行灭菌，但可通过滤膜过滤除菌。（4）培养基：高压蒸汽灭菌，通过水蒸气灭菌。对不耐热的培养基可采用过滤除菌或间歇灭菌法。1. 填写下表：杀菌方法使用温度作用时间应用举例巴斯德消毒法60-85处理15秒至30分钟,杀死牛奶中各种生长型致病菌烘箱灭菌法1602小时干燥粉末、凡士林、油脂的灭菌，也适用于玻璃器皿(如试管、平皿、吸管、注射器)和金属器具(如测定效价的钢管、针头、摄子、剪刀等)的灭菌高压灭菌法121，115，15分钟；30分钟；普通培养基、生理盐水、手术器械、玻璃容器及注射器、敷料等物品的灭菌9. 试就青霉素、链霉素、磺胺药的作用机制说明为什么这些药只作用于细菌而对人体没有毒害作用？答：抗生素：青霉素b-内酰胺环结构与D-丙氨酸末端结构相似，从而能占据D-丙氨酸的位置与转肽酶结合，并将酶灭活，肽链之间无法彼此连接，抑制了细胞壁的合成。链霉素：对多数革兰阴性菌有强大抗菌作用，链霉素是一种氨基糖苷类药，经主动转运通过细菌细胞膜，与细菌核糖体30S亚单位的特殊受体蛋白结合，干扰信息核糖核酸与30S亚单位间起始复合物的形成，抑制蛋白合成。使DNA发生错读，导致无功能蛋白质的合成；使多聚核糖体分裂而失去合成蛋白的功能，使大量氨基糖苷类进入菌体，细菌细胞膜断裂，细胞死亡。抗代谢物：磺胺是叶酸组成部分对氨基苯甲酸的结构类似物。磺胺的抑菌作用是因为很多细菌需要自己合成叶酸而生长。磺胺对人体细胞无毒性，因为人缺乏从对氨基苯甲酸合成叶酸的相关酶-二氢叶酸合成酶，不能用外界提供的对氨基苯甲酸自行合成叶酸，而必须直接利用叶酸为生长因子进行生长。10. 试说明下列食品保藏的原理：汽水；腌鱼；果脯；午餐肉罐头。答：汽水-防腐剂苯甲酸钠等，密封；腌鱼-高浓度的盐，防腐；果脯-高浓度的糖-防腐；午餐肉罐头-高温杀菌，密封。11. 细菌肥料是由相关的不同微生物组成的一个菌群并通过混合培养得到的一种产品。活菌数的多少是质量好坏的一个重要指标之一。但在质量检查中，有时数据相差很大。请分析产生这种现象的原因及如何克服。答：最常用的活菌计数法是平板菌落计数，但一个菌落可能是一个细胞形成也可能是多个菌落形成，另一方面其他杂菌也可以形成类似菌落，所以质量检查中采用培养平板计数法，有时会数据相差很大。解决方法：采用培养平板计数法要求操作熟练，准确否则难以得到正确结果。要求样品充分混匀充分，保证每个活细胞都能分别形成菌落；尽可能选用选择性培养基，保证计数菌落为有效菌落。12 细菌的生长繁殖与高等动植物的有哪些异同？其典型生长曲线可分几期，其划分依据是什么？答：把一定微生物接种到一定的液体培养基中后，在一定条件下培养，定时取样测定活菌数，以活菌数的对数值为纵坐标，以培养时间为横坐标，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。根据微生物在不同时期内生长繁殖的特点不同。一般把典型生长曲线划分为适应期、对数增长期(指数期）、稳定期和衰亡期4个时期。该生长曲线只适用于单细胞微生物，包括细菌和酵母菌。各个时期的特点是：适应期：（1）细胞物质开始增加;（2）有的细胞开始不适应环境而死亡;（3）细菌总数下降;（4）停滞期末期，细胞代谢活动能力强，细胞中RNA含量高，嗜碱性强。对不良环境条件较敏感，呼吸速度、核酸及蛋白质的合成速度接近对数细胞，并开始细胞分裂。对数期：（1）菌体以几何数增加，增长速度快;（2）细胞代谢能力最强;（3）细菌很少死亡或不死亡。稳定期：（1）生长速率下降，死亡率上升;（2）细胞数达到最大值，新生的细菌数和死亡的细菌数相当。衰亡期：（1）死亡率增加，细菌少繁殖或不繁殖;（2）细菌常出现多形态、畸形或衰退型，有的会产生芽孢。13.请设计一个实验来证实某一抗微生物制剂是起杀死微生物的作用还是起防止微生物生长繁殖的作用。你如何确定某一试剂是适合用作防腐剂而不是用作消毒剂？答：实验方案：取待测实验的微生物培养，在对数生长期时加入该微生物以时间为横轴，生物量为纵轴为生长曲线，其中应包括两个指标。（活菌数，总菌数）活菌数用生理指标法，借助相关仪器，如测量呼吸度酶活性等来确定活菌数。用浊度法OD值来测量总菌数，绘制在同一张图表中14.获得纯培养物有哪些方法？特点是什么？1、稀释倒平板特点：菌落分离较为均匀，进行微生物计数结果相对准确。但操作相对麻烦，热敏感菌有时易被烫死，而严格好氧菌也可能因被固定在培养基中生长受到影响。2、涂布平板法特点：操作相对简单，是较常使用的常规方法。但有时会因涂布不均匀使某些部位的菌落不能分开，进行微生物计数时需对稀释和涂布过程的操作特别注意，否则不易得到准确的结果。3、平板划线法特点：操作简单，多用于对已有纯培养的确认和再次分离。应用：这三种方法可用于所有能在固体培养基表面形成菌落的微生物的纯培养分离。并且，通过选用适当的选择平板及培养条件，可直接分离各种具有特定生理特征的微生物。和厌氧罐或厌氧手套箱技术结合，这3种方法也可用于获得各种厌氧菌的纯培养。4、稀释摇管法特点：稀释倒平板法的一种变通形式，但由于菌落形成在琼脂柱的中间，观察和挑取都相对困难。应用：在缺乏专业的厌氧操作设备的情况下对严格厌氧菌进行分离和观察第8章 一 名词解释 1.质粒：一种独立于染色体外，能进行自主复制的细胞质遗传因子，主要存在于各种微生物细胞中。 2.转座因子：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.营养缺陷型：一种缺乏合成其生存所必须的营养物的突变型，只有从周围环境或培养基中获得这些营养物质或其前体物才能生长。 4.细菌的接合作用：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。5.细菌的转导：由病毒介导的细胞间进行遗传交换 的一种方式。6.细菌的遗传转化：同源或异源的游离DNA分子(质粒和染色体DNA)被自然或人工感受态细胞摄取，并得到表达的水平方向的基因转移过程7.原生质体融合：指通过人为的方法，使遗传性状不同的两个细胞的原生质体进行融合，借以获得兼有双亲遗传性状的稳定重组子的过程。二 问答题 1.试述历史证明核酸事遗传物质的3个著名实验。、 答：噬菌体感染实验，肺炎链球菌 S 型和 R 型，植物病毒的重建实验 2.菌种保藏的原理和方法？ 基本方法：生活态休眠态培养基传代培养寄主传代培养冷冻干燥斜面、平板液氮、低温冰箱沙土管、冷冻真空干燥3.试述几种重要的菌种保藏方法及其主要优缺点？ 答：1. ）传代培养保藏常用的有琼脂斜面、半固体琼脂柱及液体培养等采用传代法保藏微生物应注意针对不同的菌种而选择使用适宜的培养基，并在规定的时间内进行移种在琼脂斜面上保藏微生物的时间因菌种的不同而有较大差异，有些可保存数年，而有些仅数周通过降低培养物的代谢或防止培养基干燥，可延长传代保藏的保存时间 2.） 冷冻保藏 保藏温度越低，保藏效果越好液氮保藏 可达到-196冰箱保藏：-70低温冰箱（添加甘油做保护剂） -2030的普通冰箱 3.） 干燥保藏法 ：沙土管保存 适用于产孢子的微生物，如芽孢杆菌、放线菌等 将菌种接种斜面，培养至长出大量的孢子后，洗下孢子制备孢子悬液，加入无菌的沙土试管中，减压干燥，直至将水分抽干，最后用石蜡、胶塞等封闭管口，置冰箱保存冷冻真空保藏 将加有保护剂的细胞样品预先冷冻，使其冻结，然后在真空下通过冰的升华作用除去水分。达到干燥的样品可在真空或惰性气体的密闭环境中置低温保存，从而使微生物处于干燥、缺氧及低温的状态，生命活动处于休眠，可以达到长期保藏的目的。用冰升华的方式除去水分，手段比较温和，细胞受损伤的程度相对较小，存活率及保藏效果均不错，而且经抽真空封闭的菌种安瓿管的保存、邮寄、使用均很方便4.试比较大肠杆菌中F因子存在的几种方式及几种常见的杂交结果/ 答：F因子的四种细胞形式 a）F-菌株， 不含F因子，没有性菌毛，但可以通过 接合作用接收 F因子而变成雄性菌株（F+）； b）F+菌株， F因子独立存在，细胞表面有性菌毛 c）Hfr菌株，F因子插入到染色体DNA上，细胞表面有性菌毛。 d）F菌株，Hfr菌株内的F因子因不正常切割而脱离染色体时，形成游但带一小段染色体基因的F因子，特称为F因 子。 细胞表面同样有性菌毛。杂交结果1）F+菌株的F因子向F-细胞转移，但含F因子的宿主细胞的染色体DNA一般不被转移。杂交的结果：给体细胞和受体细胞均成为F+细胞2）HfrF-杂交后的受体细胞(或接合子)大多数仍然是F-3）FF-与F+F-的不同：给体的部分染色体基因随F一起转入受体细胞继续存在于F因子上， 形成一种部分二倍体；5.试述诱变育种的一般原则及营养缺陷型的筛选过程？答：原则;1 挑选优良的出发菌株 2 选择简便有效的诱变剂 3 处理单孢子（细胞）菌悬液 4 选用最适剂量 5 充分利用复合处理的协同效应 6 设计或采用高效筛选方案或方法 影印法筛选 将已灭菌的丝绒布，包在直径小于培养皿的小圆柱体上，这样便制成了一个印章，它可使菌落位置不变地从一个培养皿移至另一个培养皿。具体操作方法是：把印章放在已长出菌落的平皿 ( 完全培养基 ) 上轻轻压一下 ( 注意不要沾上培养基 ) ，然后轻轻地分别印在基本培养基和完全培养基上，培养后，在完全培养基上生长，而在基本培养基上不生长的菌落便是营养缺陷型。因霉菌孢子容易飞散，故常引起误差。影印法是在细菌抗药性变异研究中发展起来的技术，目前已在放线菌、酵母菌等形成小菌落的微生物育种中广泛应用。6.试述转化的过程合机制？ 答;过程：a 感受态出现过程诱导产生的一种特异蛋白 b 线性DNA分子的结合和进入细胞 机制：1、DNA吸附2、单链“侵入”3、受体部分螺旋松开，侵入的单链与受体的一股配对4、供体DNA整合于受体染色体并将配对的受体单链进行消化5、侵入链整合在染色体上后将未配对的另一受体单链也消化 6、以供体DNA单链为模板复制成双链产生新的重组子 7. HfrF-和F F-杂交得到的接合子都有性菌毛产生吗？能否都被M13噬菌体感染？ 答：不一定。 因为F- 菌株不含有F质粒（或致育因子），故F- 菌株没有性菌毛；而F+菌株是长有性菌毛，当F+ F-杂交时，其得到的接合子都是呈F+菌株，故都有性菌毛，而且能被M13感染。但当Hfr F-杂交时，F因子的先导区(leading region)结合着染色体DNA向受体细胞转移，F因子除先导区以外，其余绝大部分是处于转移染色体的末端，由于转移过程常被中断，因此F因子不易转入受体细胞中，故HfrF-杂交后的受体细胞(或接合子)大多数仍然是F-。即当F因子全部导入的接合子才有性菌毛产生。 8. 为什么将普遍性转导中形成的具有转移宿主DNA能力的“噬菌体”通常称为转导颗粒;而在局限性转导中，则称为转导噬菌体？ 答：在普遍性转导中形成的具有转移宿主DNA能力的“噬菌体”仅含宿主DNA不含病毒DNA，不能像正常病毒一样感染和裂解细胞，同时，它们感染受体细胞后，将宿主DNA导入受体细胞，通过同源重组形成转导子，故这样的“病毒”只能称为转导颗粒； 9. 请设计实验来决定在一种特定的细菌中发生的遗传转移过程是转化、转导还是接合?说明每一种的预期结果。设想有下列条件和材料可以利用(1)合适的突变株和选择培养基。(2) DNase(一种降解裸露DNA分子的酶)。(3)两种滤板一种能够持留细菌和细菌病毒但不能持留游离的DNA分子另一种滤板只能持留细菌。(4)一种可以插入滤板使其分隔成二个空间的玻璃容器。 答; A将两种不同的二重或三重营养缺陷型菌株混合培养在基本培养基上长出的菌落为重组菌株(发生了遗传交换)。B如果在混合培养期间加入DNase在基本培养基上无重组菌落出现这说明上述重组是因细胞间的接触转化所致如果仍有重组菌落产生说明可能是由于接合和转导所致。C利用只能持留细菌的滤板相隔的U型管进行试验如果在基本培养基上不产生重组菌落则判断为接合作用如果产生重组菌落则又有两种可能即转化或转导。D利用能持留细菌和细菌病毒而不能持留DNA的滤板相隔的U型管试验如果不产生重组菌落则为转导如果仍产生重组菌落则为转化.第9章 1.名词解释： 微生物生态学：研究微生物与其周围生物和非生物环境之间相互关系的一门科学 不可培养微生物： 从环境中直接分离并克隆rRNA并分析其序列和在分子进化树上的位置等方法而发现的的目前尚不能在人工条件下获得培养的微生物。2.为什么说土壤是微生物的“天然培养基”答：a.土壤提供了良好的基质 富含植物生长所需的各种矿物质和养分b.土壤中还存在大量的多种微生物群，对植物水分矿物质的吸收起到很大的作用c.土壤之间存在空隙也有利于植物的呼吸和生长。3.什么是正常菌群?试分析肠道正常菌群与人体的关系。答：正常菌群：生活在健康动物各部位，数量大、种类稳定且一般都是有益无害的微生物。正常菌群与人体的关系：互生生物拮抗作用；刺激免疫应答；合成维生素；降解食物残渣4.简述微生物种群中的相互作用。答：（1）中立生活：两种群之间在一起彼此没有影响或仅有无关紧要的影响；（2）偏利作用：一个种群因另一个种群的存在或生命活动而得利，而后者没有从前者受利 或受害；（3）协同作用：相互作用的两个种群相互有利，二者之间是一种非专性的松散的联合；（4）互惠共生：相互作用的两个种群相互有利，二者之间是一种专性的和紧密的结合；（5）寄生：一个种群对另一个种群的直接入侵，寄生者从寄主生活细胞或生活组织获得营 养，而对寄主产生不利影响。（6）捕食：一个种群被另一个种群完全吞食，捕食者种群从被捕食者种群得到营养；（7）偏害作用：一个种群阻碍另一个种群的生长而对第一个种群无影响；（8）竞争：两个种群因需要同样的生长基质或其他环境因子而相互竞争，其结 果对两个种群都是不利的；5.举例说明微生物与动物的互惠共生关系。 答： 微生物与许多动物都可以建立互惠共生的关系，如微生物与昆虫的共生 ，瘤胃共生、发光细菌和海洋鱼类的共生。其中最重要的例子是草食动物和微生物建立的瘤胃共生关系。食草动物直接食用富含大量纤维素的绿色植物，而动物缺乏能降解这类纤维素的酶进入瘤胃的这些食物则被其中的微生物分解产生有机酸，这些有机酸则被动物消化利用从这个例子中可以看出微生物与动物的共生关系一般是动物可以为微生物提供良好的生存环境和食物来源，而微生