微生物试题(问答).doc

1、微生物具有种类多、分布广、繁殖迅速、代谢旺盛、易变异等特点，这些特点具有广泛的应用价值。（1）微生物种类多、分布广，其生理类型多种多样，如细菌光合作用；化能合成作用；生物固氮作用；厌氧性的生物氧化作用及其烃代谢；合成各种次生代谢产物，如抗生素、维生素等；分解各种复杂化合物，如纤维素、木素等，以及一些有毒物质。这些对人类都是极有利的，还能为生产实践和科学研究提供丰富的菌种资源。（2）微生物代谢旺盛及快速繁殖能力，应用到工业发酵上，在短时间内能获得较多的产物。在环境保护及农业上都有很大的应用价值。（3）微生物个体小，对外界环境条件表现出敏感性（即易变性），可用于菌种选育，能在短时间获得优良菌种。2、真核微生物与原核微生物在结构上的区别：结构原核微生物真核微生物细胞壁除少数外都含有肽聚糖没有肽聚糖C膜常缺少固醇常有固醇内膜比较简单，有中体复杂，有内质网和高尔基体核糖体70S (50S+30S)80S(60S+40S)线粒体和叶绿体的核糖体为70S细胞器无有目液泡、溶酶体、微体核膜无有核仁无有DNA单分子，没有组蛋白多条染色体，与组蛋白结合分裂没有有丝分裂有有丝分裂。有丝分裂器带有微管纺锤体有性生殖不连续过程,无减数分裂,仅部分遗传互补体重组连续过程, 减数分裂,全部染色体互补体的重组大小一般小,直径通常2mm通常大，直径2mm大于100mm3、病毒的增殖过程也叫病毒的复制。病毒的复制周期基本上可分为连续的五个阶段：（1）吸附：吸附在宿主细胞表面；（2）侵入：吸附后侵入宿主细胞内；（3）脱壳：溶酶体分泌酶去除衣壳和囊膜；（4）生物合成：核酸复制，病毒蛋白质合成；（5）装配与释放：新合成的核酸与蛋白质，在细胞内一定部位装配成病毒颗粒，然后离开宿主细胞。4、细菌细胞膜的功能：答：（1）控制细胞内外物质的交换和渗透；（2）调节菌体内与环境间的平衡；（3）是重要酶系统活动的场所，对细胞生命活动极为重要；5、微生物的营养物质可归为五大类，即碳源、氮源、无机盐、生长因子和水等。其生理功能分别为:（1）碳源：构成细胞结构物质；合成某些次生代谢产物的原料；可供微生物生命活动的能量。（2）氮源：是合成细胞原生质的原料；是合成生理活动物质的原料；是构成细胞结构物质的原料；是某些代谢产物的原料。（3）无机盐：是细胞质不可缺少的组成成分；是某些生理活性物质的组成成分；参与细胞渗透压、氢离子浓度、氧化还原电位的调节；作为某些微生物的能源。（4）生长因素：主要是作为酶的重要组成成分。（5）水：作为细胞生化反应的介质；参与代谢过程的生化反映，并提供氢、氧元素；作为溶剂，参与物质运输；传递热量，调节体温。6、酶在微生物细胞中的分布特点：答：（1）参与营养物质运输的各种酶，主要分布在细胞膜上；（2）对糖类或其他有机物进行发酵的各种酶，主要在细胞质中；（3）呼吸酶类和电子传递系统：原核生物在细胞的内膜上，真核生物的在线粒体内；（4）蛋白质合成的酶类，主要分布在核糖体上；（5）光合作用的酶类，主要在载色体中。其中光合磷酸化的酶系集中在载色体的膜上，而固定二氧化碳的酶则溶于载色体的间质中。7、微生物代谢的能量来源：答：（1）光能营养型微生物来自光能；（2）化能异养型的微生物来自有机物；（3）化能自养型的微生物来自无机物。8、微生物的次生代谢物与人类的关系十分密切：答：次生代谢物是指微生物利用细胞分解代谢和合成代谢中的某些中间产物合成一些化学结构特殊、生理功能尚不明确、对细胞生命过程并非必要的物质，如抗生素、毒素、激素、色素等。与人类的关系非常密切：（1）抗生素：是微生物产生的一种有特异性抑菌和杀菌作用的有机化合物，如青霉素对医疗保健事业具有“巨大”成绩。同时，对抗生素的研究，推动了微生物形态、分类、代谢、育种和发酵工程等方面的研究和发展。（2）毒素：有的对人类有害，如白喉、破伤风、黄曲霉毒素、鼠疫毒素等；有的对人类有利，如苏云金芽孢杆菌产生伴孢晶体，用于预防园林和蔬菜害虫。（3）激素：是刺激动植物生长发育的有机化合物，如吲哚乙酸、赤霉素等。（4）色素：红曲菌产生鲜红的颜色，可用于医药食品染色剂。9、理化因子对微生物生长的影响答：（1）温度：微生物对高温比对低温敏感。低温时，微生物只受到抑制、并不死亡。因为低温代谢活力虽然降低，生长停滞，但原生质不被破坏，故能较长时间保持活力，当温度提高后，仍能恢复正常生长。高温时，当超过微生物耐受的最高温度，不但停止生长，还会引起死亡。因为高温能使蛋白质变性，破坏酶的活力，使细胞遭受不可逆的破坏。（2）水分与干燥：湿环境有利于微生物的生长，环境干燥，除少数真菌外，多数微生物则不能生长，甚至死亡。因为干燥影响酶的活性，使代谢不能进行，导致细胞处于休眠状态，严重使细胞脱水，蛋白质变性坏死。（3）空气与氧化-还原电位：好氧微生物需要通气良好、氧化-还原电位高的环境；厌氧微生物，要求无氧、氧化-还原电位低的环境；兼性厌氧微生物，有氧无氧环境都可生长，代谢途径不同，产物随之而异。（4）酸碱度：细胞内一般要求中性环境，如外界环境pH值超过微生物的耐受范围，影响微生物的物质吸收、酶的活性和代谢途径，并抑制微生物的生长。（5）光与辐射：可见光及红外线波长较短的部分，是光能营养型微生物用于光合作用的能源，但强烈的可见光长时间照射，由于光氧化作用，也可杀伤微生物。杀伤作用最强的是紫外线、X射线和g射线。紫外线对微生物有明显的致死作用，其中波长在250280nm波长范围，杀菌力最强，原因是核酸对紫外线有强的吸收性，使核酸形成胸腺嘧啶二聚体，干扰核酸的复制，轻则突变，重则死亡。经紫外线照射的微生物，损伤轻的具有光复活作用。X射线和g射线，作用于菌体，使细胞蛋白质、酶等重要物质发生氧化，引起细胞损伤或死亡。（6）渗透压：等渗透压对细胞有利；当渗透压骤然改变超过限度，对细胞有害，甚至死亡，原因是：在高渗透压下，细胞易脱水，使细胞内水分渗到环境中去，造成细胞质浓缩，引起质壁分离，甚至死亡；低渗透压下，水渗到细胞内，引起细胞膨胀，破裂或死亡。10、乙醇杀菌作用的机制是：答：乙醇有很强的脱水性，易改变细胞膜的渗透性，损伤细胞壁，也能侵入蛋白质结构，使菌体蛋白质变性，致细胞死亡。乙醇杀菌作用以70%浓度为最好，因为高浓度会使细胞脱水，表面形成硬膜，乙醇透入受阻，所以杀菌不如70%浓度效果好。11、重金属盐类具有杀菌作用，是因为：答：重金属盐类对微生物的致死作用，主要在于重金属离子容易和细胞蛋白质结合，使蛋白质变性，或与酶蛋白的羧基（-SH）结合使其失去活性。因此，重金属盐类都可使蛋白质沉淀，所以被广泛用作杀菌剂。12、抗生素的作用机制：答：（1）抑制细胞壁合成：对于细菌，某些抗生素能选择性地抑制肽键的形成，破坏肽聚糖网络，阻抑细胞壁的合成；对于真菌某些抗生素能阻碍细胞壁中几丁质的合成，因此具有抗菌作用。（2）损伤细胞膜：某些抗生素能与细胞膜结合，使细胞膜功能的完整性受到破坏，导致细胞损伤，甚至死亡。（3）抑制蛋白质合成：某些抗生素能阻扰mRNA与核糖体的结合，因而抑制菌体蛋白质的合成。（4）干扰核酸的合成：主要是干扰破坏DNA的复制，阻碍RNA的转录过程，对各类细胞都有损害。13、活性污泥法处理污水的作用机制：答：（1）一级处理又称预处理，主要是通过滤筛网及沉淀等物理化学方法除去污水中的粘土、淤泥及其他碎屑等污染物。（2）形成活性污泥经过沉淀处理的污水，进入接种有活性污泥的曝气池，充分混和并通气，使活性污泥中的动胶菌等大量繁殖，形成菌胶团絮凝物，随后丝状微生物、原生动物等交织或附着在菌胶团上，形成绒絮状活性污泥颗粒。（3）有机污物的吸附分解活性污泥具有很强的吸附和分解有机污物能力，当污水与活性污泥接触时，其中的有机污物很快被吸附到活性污泥颗粒上，进而被微生物氧化分解。（4）二次沉淀处理结束时，将混合液输入二次沉淀池，使活性污泥凝集沉淀。（5）后处理从二次沉淀池中流出的污水经加氯消毒后排入江河内。沉淀的活性污泥，其中一部分再回到曝气池，作为活性污泥接种物；其余部分浓缩进入沼气池进行厌氧分解处理。14、厌氧发酵法处理污水的作用机理：厌氧发酵法是在密闭的沼气池中进行的。（1）产酸阶段通过兼性厌氧菌和少数专性厌氧菌的作用，将蛋白质、脂肪、碳水化合物水解为有机酸、CH4、H2等（2）产甲烷阶段通过甲烷细菌的作用，将产酸阶段产生的物质分解或合成CH4、CO2等气体。4H2+CO2 CH4+2H2OCH3COOH CH4+ CO215、微生物在自然界中的作用：答：（1）在自然界生态系统的物质转化中，具有重要作用；（2）在土壤及能源物质的形成过程中，有重要作用；（3）再保护环境有很重要作用。16、微生物的育种方法：答：（1）诱变育种：用物理、化学因素处理微生物细胞，使细胞内遗传物质的结构上发生变化，从而导致微生物遗传性状的改变。然后，再根据育种的目的要求，挑选出有实用价值的变异菌株。（2）杂交育种：由于基因重组能导致微生物获得新的遗传性状，因此，具有有性生殖或准性生殖的真核微生物和能够发生接合的原核微生物，可通过人工杂交的方法获得新种，人工杂交是使两个同种或同属的个体细胞进行接合，从中筛选带有新遗传性状的个体。（3）原生质体育种：包括原生质体诱变育种和原生质体融合育种。原生质体诱变育种是以原生质体为出发菌，用物理、化学的诱变剂处理，然后使细胞壁再生，从中挑选高产优质的变异菌株。原生质体融合育种是用人工方法强制二亲本细胞发生融合，从而可能导致遗传重组，产生新型的遗产后代。（4）基因工程：建立在分子水平上的基因人工转移技术。用人工方法在离体条件下得到所需的外源基因，然后把这个外源基因连接在载体DNA上，并通过转化或其他方法把带有外源基因的载体引入受体细胞，从而可使受体细胞获得外源基因的遗传信息，并进行正常的复制表达和遗传。17、原核微生物的基因重组方式：答：（1）接合：两个细菌细胞接触，相互之间暂时沟通，并传递遗传物质的过程。F+FF+F+HfrFHfr+F(大多数情况下)FFF+F（2）转化：细菌的无细胞DNA片段转入到另一个细菌细胞上，并使后者获得了新遗传性状的现象。（3）转导：以噬菌体为媒介，将供体细胞的DNA片段携带到受体细胞中，从而使受体细胞中获得了供体细胞部分遗传性状的现象。18、遗传物质在微生物细胞中的存在形式：答：遗传物质在真核微生物和原核微生物细胞中存在方式是不同的。（1）真核微生物：酵母菌、霉菌、单细胞藻类和原生动物等的遗传物质DNA主要以染色体的形式存在于细胞核中，核有核膜包围。在染色体中，DNA与蛋白质相结合。多数真核微生物细胞中99%以上的DNA集中在细胞核中，只有少量的DNA存在于叶绿体、线粒体、中心体等细胞器中。（2）原核微生物：细菌、放线菌等的DNA在细胞内是以裸露状态存在的，它不与蛋白质结合，也没有核膜包围。原核微生物的细胞核仅仅是由DNA缠绕在一起形成的一个核区。一个核一般只有一条双链的DNA分子，呈环状或线状。在原核微生物的核外也有一些小型的环状或线状的DNA结构，分散于细胞质中，叫质粒。19、微生物遗传的特点：答：（1）有DNA也有RNA高等生物中，遗传物质是DNA。在微生物中，真核微生物及原核微生物的遗传物质也是DNA，而病毒中有的是DNA，有的是RNA。（2）有双链也有单链高等生物中，遗传物质DNA都是双链结构。在微生物中，真核微生物和原核微生物的DNA也是双链；而病毒中，无论是DNA或RNA，都既有双链，也有单链。20、DNA分子中的碱基配对原则：答：A与T配对，G与C配对。21、诱变育种的基本程序。答：诱变育种大致可分为诱变阶段、初筛阶段、复筛阶段、鉴定阶段、培养阶段等。（1）诱变阶段：是整个诱变育种的基础，也是能否获得预期效果的成败的关键。出发菌株的选择：通过诱变前的探索性试验确定，对诱变剂敏感的菌株，变异率和正变率都高的菌株，可用作出发菌；诱变剂、剂量和处理方式的选择：诱变剂的作用是导致微生物发生突变。通过实验，把诱变剂的剂量与死亡率、变异率、正变率、负变率作曲线，根据曲线找出微生物出现的变异率和正变率最高时的处理条件和使用的剂量范围，即为最佳的处理方式和最佳剂量。（2）初筛阶段：初筛是诱变剂处理后的第一次筛选，也是要在大量的处理菌中挑选出发生正变异的菌株，初筛阶段工作量的大，因此要简化初筛方法，主要是简化培养方法和分析方法。抗生素菌种筛选中采用琼脂块预选法；蛋白酶菌种筛选中采用酪素培养平皿预选法；淀粉酶菌种筛选中采用淀粉固体培养基碘色反应观察法。（3）复筛阶段：复筛是以出发菌株作对照的条件下，反复对初筛中挑选到的正变异菌株进行比较，从中选出有进一步试验价值的变异株。在复筛中，方法必须严格，产物的分析必须力求准确、详尽。（4）鉴定阶段：为了肯定新获得的菌株是否有应用和生产的价值，还要在复筛的基础上对新菌株进行应用试验、毒性试验、质量分析、性能分析等全面的考察比较，才能对新菌株作出结论。（5）培养条件试验阶段：通过鉴定保留下来的优良菌株，还必须进行全面、系统的培养条件试验。试验包括：筛选出最佳培养基配方（如碳源及浓度、氮源及浓度、最佳C/N浓度、需要生长因子的种类及浓度等）；最适的种龄和接种量；各种无机离子（包括金属离子）对生长、代谢及发酵的影响；最适的通气量（包括生长的通气量和发酵的通气量）；最适的pH值（包括起始pH、生长及代谢的最适pH、最终的pH等）；最适培养时间（包括中间补料的时间）等。最后进行扩大试验，对整个诱变育种作出结论。22、在人工诱变后的黑曲霉悬液中筛选出赖氨酸缺陷型菌株的实验方案：答：(1)富集：可采用制霉菌素浓缩法、菌丝过滤法、差别杀菌法中的任意一种。如：制霉菌素浓缩法：将处理液培养在含制霉菌素的基本培养基中，野生型因生长而被杀死。(2)分离：可采用逐个检出法、夹层培养法、限量补充培养法、影印培养法中的一种。如：逐个检出法：将菌悬液作适当稀释后，涂布在补充培养基Lys平皿上，使长出单个菌落，然后逐个接种在-、Lys平皿的相应位置上培养，若-上没有长出菌落，而在Lys相应位置上长出菌落，则该菌株即为Lys菌株。23、在人工诱变后的枯草杆菌悬液中筛选出亮氨酸缺陷型菌株的实验方案：答：（1）富集：可采用青霉素浓缩法、差别杀菌法的任意一种。青霉素浓缩法：将处理液培养在青霉素的基本培养液中，野生型因生长而被杀死。差别杀菌法：将处理液培养在基本培养液中，野生型能够生长，芽孢萌发形成营养细胞，然后将培养液加热60、15分钟，杀灭野生型营养细胞。(2) 分离：可采用逐个检出法、夹层培养法、限量补充培养法、影印培养法中的一种。限量补充培养法：在-上加入微量的Leu，由Leu于菌株受到营养的限制，因而只能长成微小菌落，根据菌落的大小，即可区分出野生型和Leu。24、在人工诱变后的枯草杆菌悬液中筛选出蛋氨酸缺陷型菌株的实验方案：答：(1)富集：可采用青霉素浓缩法、差别杀菌法的任意一种。青霉素浓缩法：将处理液培养在青霉素的基本培养液中，野生型因生长而被杀死。差别杀菌法：将处理液培养在基本培养液中，野生型能够生长，芽孢萌发形成营养细胞，然后将培养液加热80、15分钟，杀灭野生型营养细胞。（2）分离：可采用逐个检出法、夹层培养法、限量补充培养法、影印培养法中的任意一种。如：逐个检出法：将菌悬液作适当稀释后，涂布在补充培养基Met平皿上，使长出单个菌落，然后逐个接种在-、Met平皿的相应位置上培养，若-上没有长出菌落，而在Met相应位置上长出菌落，则该菌株即为Met菌株。25、真核微生物准性杂交的过程分为三个阶段：答：（1）体细胞融合，进行质配，形成异核体细胞（菌丝）；（2）异核体细胞在质配的基础上进行核配。两个核融合成为二倍体，称为杂合二倍体；（3）杂合二倍体细胞在有丝分裂时产生少量的重组体和非整倍体或单倍体等分离子。在准性生殖过程中，无论单倍体菌丝或异核体菌丝、杂合二倍菌丝都能进行无性繁殖，产生分生孢子。26、病原菌的毒力包括的内容：荚膜侵袭力毒力 酶类外毒素毒素内毒素27、病原微生物传染途径：答：（1）呼吸道传染。如：结核、白喉、百日咳、流感等。（2）消化道传染。如：伤寒、痢疾、肝炎、霍乱等。（3）接触传染。如：麻风、炭疽等。（4）节肢动物媒介传染。如：乙型脑炎、蚤传播鼠疫、恙虫幼虫传播恙虫病等。28、机体获得抗体的途径：答：（1）患传染病或隐性感染。（2）人工预防接种。（3）通过母体胎盘获得。29、微生物命名的基本原则：答：属名加种名。属名，词头第一个字母必须大写，是拉丁文名词或拉丁化的名词；后一个是种名，则需小写，是拉丁文名词或拉丁化的形容词。30、高压灭菌法升压前要将冷空气排尽，因为：答：因为混有空气的水蒸汽不是纯蒸汽，当达到灭菌的压力时，其温度低于纯蒸汽的温度。高压蒸汽灭菌是利用高温致死微生物，由于达不到要求的温度就不能杀灭微生物，因此升压前务必将冷空气排尽。31、间歇灭菌法的原理：答：微生物的营养细胞和休眠细胞对温度的敏感性不同，营养细胞是不耐热的，在80100水中30分钟即可完全杀死。因此只要把各种休眠细胞转变为营养细胞，就可在80100的条件下把他们杀死。间歇灭菌就是基于以上原理进行的。32、冷冻干燥保藏法应用举例：答：（1）牛奶脱脂：取鲜牛奶一瓶，于烧杯中煮沸、静置冷却，去除浮在上层的脂肪。重复操作三次后，用脱脂棉花过滤；也可将鲜牛奶以3000rpm离心几分钟，去除上层脂肪。重复离心几次，即可得脱脂牛奶。（2）保护剂灭菌：将脱脂牛奶装入三角烧瓶，塞上棉塞，用0.5kg/m2蒸汽压力下灭菌30分钟。（3）无菌试验：将灭菌牛奶放入32恒温箱培养3天，检查灭菌是否彻底。（4）制备孢子悬液或菌悬液：将经检查无菌的脱脂牛奶加入已培养好的菌种斜面，如是产孢子的菌，制成孢子悬液，不产孢子的菌，制成菌悬液。（5）准备安瓿管：取1020支安瓿管，洗净、烘干、配棉塞，用牛皮纸包好，于160干热灭菌2小时，备用。（6）分装安瓿管：用无菌吸管或较长的毛细滴管，将菌悬液或孢子悬液按无菌操作加入已灭菌的安瓿管中，装量不超过安瓿球部的1/3。（7）预冻：将安瓿管放入干冰酒精中进行预冻，也可放低温冰箱中（3545）冻结。（8）真空干燥：将冻结的安瓿管放在冰盐水中，再连接在接有P2O5作吸水剂的高真空泵上抽干。脱脂牛奶干燥后，呈白色块状，轻轻振动安瓿管，即可脱离管壁。（9）封口保存：待抽干（一般需810小时）后，将安瓿管从冰盐水中取出，再在室温下继续抽真空半小时，然后在真空条件下用酒精灯在安瓿管的颈部熔化封口，放入冰箱中保存。特点：因冷冻干燥保藏法同时具备低温、干燥、真空（缺氧）条件，因此，用此法保藏菌种的效果最好，菌种的保藏最长可达20年以上。此法适合于各类微生物的保藏，包括病毒和噬菌体。33、工业生产上深层培养发酵罐的三级种子培养过程为：答：试管或茄子瓶斜面 一级种子罐 对数生长期 二级种子罐 对数生长期 发酵罐34、从土壤中分离产a-淀粉酶活力较高的细菌菌株的实验方案为：（1）采样：选择含淀粉较多的土壤如淀粉厂土壤。预备一只无菌三角瓶，去掉表层几厘米土壤，用无菌铲迅速铲取一定量土壤装入三角瓶中。（2）样品稀释：预备一只带有玻璃珠和99ml稀释液的无菌三角瓶，用无菌工具称取一克土壤样品加入三角瓶内，振荡15分钟，制成单孢子悬液。将单孢子悬液作适当系列稀释。（3）平板培养：采用涂布法或划线法分离纯培养基。培养基可采用选择培养基：在淀粉培养基中加入少量制霉菌。采用淀粉培养基碘色反应观察法，选择透明圈较大的单个菌落移入斜面。另：由于产a-淀粉酶的菌株多是芽孢杆菌，可直接将单孢子悬液加热至80，处理15分钟，然后作适当系列稀释。35、苏云金芽孢杆菌杀虫原理：答：苏云金芽孢杆菌能产生多种对虫体有害的毒素。当害虫食入含有芽孢和伴孢晶体的苏云金芽孢杆菌后，晶体毒素经虫体肠液分解，转化为有活性的毒素，并使害虫的中肠麻痹而引起瘫痪，停止进食，随后细菌穿过被破坏的肠壁，进入血腔大量繁殖，导致害虫加速死亡。36、氨基酸的生产方法：（1）野生型菌株发酵法：如Glu的生产。（2）营养缺陷型突变株发酵法：如赖氨酸的生产就是用高丝氨酸缺陷型发酵制得；（3）添加前体法：由前体a-氨基丁酸生产异亮氨酸；（4）酶转化法：如由二氨基庚二酸生产赖氨酸。37、肠道菌中的大