华南农业大学家畜微生物大题

华南农业大学家畜微生物大题第一页，共24页。2.简述微生物学发展简史,并说出各阶段的代表人物。1）初创期（1676年——1860），形态学时期。代表人物：列文虎克，首次观察并描述微生物的存在。2）奠基期（1861——1896），生理学时期。代表人物：（1）巴斯德,建立胚种学说（曲颈瓶试验）；乳酸发酵是微生物推动的；氧气对酒精发酵的影响；用弱化的致病菌防治鸡霍乱。（2）科赫，建立了科赫法则，证实了病原菌学说，建立微生物学实验方法体系。3）发展期（1897－1952），生化、遗传学时期。代表人物：（1）Buchner，开创微生物生化研究；（2）Doudoroff，建立普通微生物学。4）成熟期（1953－），分子生物学时期

（略）。第二页，共24页。3*.细菌有哪些特殊结构？对微生物各有何意义？1）荚膜：某些细菌细胞壁外形成的厚度不一，疏散、透明、粘稠胶状物质结构。分类：大荚膜；微荚膜；黏液层；菌胶团。生理功能：A保持水分，防止菌体干燥受损伤。B保护菌体免受其它生物（细胞）侵害，增强致病菌致病能力，且有利于菌体附着。C储藏养分，一般碳氮比高的环境可以促使荚膜的生成。2）鞭毛：是某些运动性细菌体表着生的细长弯曲的丝状体结构。生理功能：鞭毛是细菌的运动器官，有利于细菌趋向性的实现（趋利避害）。3）菌毛：是某些细菌体表生长的短直中空，纤细量多的丝状结构。生理功能：吸附附着。4)性菌毛：某些细菌细胞外生的丝状结构（数量较少），是不同菌株之间发生接合时DNA传递通道。是RNA病毒吸附侵染位点。5）芽孢：是某些细菌细胞生长发育后期在胞内生成的抗逆性休眠结构。具有强抗逆性和休眠性，有利于菌体在不利环境抵抗不利影响。第三页，共24页。4*.结合细菌细胞壁的组成、结构解释革兰氏染色的机理。G+和G-两类细菌细胞壁结构组成上有明显差异导致其染色结果不同。G+经过结晶紫初染，碘液媒染，菌体胞壁被染成紫色，后经酒精脱色，由于其细胞壁较厚，肽聚糖结构层次多，且交联程度大，网孔径因酒精脱水而缩小，细胞壁内形成的结晶紫—碘复合物被阻留于细胞壁内，表现为不被脱色，后虽经过复染，最终染色结果仍然为紫色；G-经过结晶紫初染，碘液媒染，菌体胞壁被染成紫色，后经酒精脱色，由于其细胞壁较薄，肽聚糖结构层次少，且交联程度低（松疏），细胞内类脂成分含量较大，网孔径因酒精溶解脂类作用而增大，细胞壁内形成的结晶紫—碘复合物被洗脱，后经过红色染料复染，最终染色结果为红色。第四页，共24页。5*.什么叫质粒？有什么特性？有什么实际应用？

质粒是细菌等原核微生物细胞中独立于染色体之外的可自主复制的共价环状dsDNA遗传物质。质粒含有几个或数百个基因，控制细菌某些次要性状的表达，例如：产毒素、抗药性、降解性、固氮性、接合性等非生命必须的生理功能。质粒特性：1）自主复制，稳定遗传。质粒在细菌细胞中复制拷贝数量不一，有严谨型质粒（拷贝数较多）和松弛型质粒（拷贝数较少）。2）可重组整合。不同质粒间或质粒、染色体之间发生交换重组，整合。整合在染色体上的质粒也可从染色体上脱落。3）可转移、可消除。质粒可以高频率（>10–6）通过胞间接合或其它机制从供体细胞转移至受体细胞中，也可以丫啶橙，丝裂霉素C或高温处理等方法消除质粒。4）互不相容性。属于同组受共同阻遏物作用的某些质粒不可在同一细胞中共存。应用：质粒在遗传工程中常用做目的基因的载体，许多天然或人为改造的质粒已成为基因转化表达（克隆）的重要工具。第五页，共24页。6.试述放线菌的形态特征和繁殖方式。

放线菌菌丝形态和功能可分为：1）营养菌丝：

生长于营养基质内或表面，其主要功能是吸收营养，排泄代谢物。菌丝无横隔具有较多分支。2）气生菌丝：生长于培养基表面以上，有分支，弯曲，直形等。3）孢子丝与分生孢子：气生菌丝发育至一定阶段，顶端部分分化成为孢子丝，其形态有直形、螺旋形、波曲等三种，排列方式有单生、丛生、轮生、互生等。（孢子丝形态及排列方式对分类鉴定有重要意义），孢子丝横隔断裂形成单个或成串的分生孢子，分生孢子呈球形、椭圆形、瓜子状、梭状、半月状等。繁殖：可分为二类：1）一般以分生孢子繁殖，如链霉菌等典型的放线菌以此方式增殖。2）以短小分支或菌丝片段繁殖，如分支杆菌科放线菌科等初级放线菌以此方式增殖。第六页，共24页。7.丝状真菌有哪些菌丝特化结构，各有何功能？

菌丝体：由菌丝相互交织紧密作用形成团状结构。真菌菌丝体有营养菌丝体和气生菌丝体，具有较多样的菌丝特化（变态）形式。营养菌丝的特化形式：1）假根：根状，有摄取营养和支持固着作用。例如根霉；2）吸器：专性寄生性真菌侵入其它生物细胞内的指状结构，有利于从寄主吸取营养；3）菌核：休眠结构，外层坚硬色深，内层疏松多白色，其上可着生分生孢子梗或子实体，有吸收营养和蔓延、休眠作用；4）菌索：菌丝平行聚集高度分化细绳状或根状，多白色，有吸收营养和蔓延扩展、休眠作用。气生菌丝的特化形式：产孢体。1）简单结构：有性（担子），无性（孢囊、分升孢子头等）。2）复杂结构：无性结构（分生孢子器、分生孢子座等），有性结构（子囊盘、子囊壳、闭囊壳等）。高等真菌（担子菌）气生菌丝体的特化形式有：1）子实体：真菌产孢结构组织以及对孢子形成、传布有作用的组织和附属结构。2）子座：真菌菌丝体结构组成，呈垫状、壳状或其它形状，有时由菌丝和寄主组织混合形成，子实体着生于子座上或其内部。第七页，共24页。

细菌放线菌真菌酵母菌霉菌细胞组成原核细胞原核细胞真核细胞真核细胞细胞构成层次单细胞单细胞（多核态）单细胞多细胞细胞分化分化不明显菌丝有分化：营养菌丝、气生菌丝、孢子丝等分化不明显分化程度高，有多种菌丝特化形式菌落大小小小大较大生殖方式无性生殖：裂殖无性生殖：孢子或菌丝片断生殖无性生殖：芽殖或裂殖；有性生殖：子囊孢子无性生殖：无性孢子；有性生殖：有性孢子多种营养类型自养或异养异养异养异养8*.真菌与细菌、放线菌形态结构有何异同第八页，共24页。9.真菌的无性繁殖有哪些方式？真菌的无性孢子有哪几种？

无性生殖是不经过异性细胞结合而是以菌丝片段或菌丝分化结构产生新个体的繁殖方式。除芽殖，裂殖以外，真菌无性生殖主要以菌丝分化形成的无性孢子为繁殖体形式。无性孢子类型：1）游动孢子：鞭毛菌产生的一种单细胞无壁，有鞭毛可游动的水生孢子，有梨形，圆形、肾形等形状。着生于游动孢子囊内。2）孢囊孢子：接合菌气生菌丝体分化为孢囊梗（侧枝）粗长，有分支或无分支，单生或丛生，孢囊梗顶端膨大形成孢子囊，孢子囊与孢囊梗之间产生横隔，孢囊内孢囊孢子发育直至成熟，孢囊裂解，孢囊孢子被释放。例如根霉无性生殖即采用此方式。3）分生孢子：气生菌丝顶端分隔或缢缩形成具有一定形态的分生孢子。以分生孢子繁殖是真菌中较普遍的无性繁殖方式。例如青霉、曲霉等。4）节孢子：酵母菌营养细胞发育至生殖阶段时，母细胞某部位产生芽状小突起，随后进行核质分隔，最终产生横膈膜而分离，以出芽方式进行繁殖，产生新个体即芽体，原细胞为母细胞。5）厚垣孢子：着生于真菌菌丝顶端或中部，圆形或椭圆形，细胞壁厚，胞质浓，抗逆性较强，此方式在真菌中较普遍。第九页，共24页。10*.以烈性噬菌体为例说明病毒增殖过程

烈性噬菌体的增殖分为以下几个阶段：1）吸附：噬菌体以尾丝专性识别并结合于宿主菌细胞表面的专一受体，接触信号刺激引发基板、刺突、固着于菌体细胞表面。2）侵入：尾板获得来自尾丝的构型刺激导致尾鞘壳粒蛋白发生复杂的移位，尾鞘长度收缩为原长的一半，使得尾管推入宿主细胞膜内（另尾管末端有少量溶菌酶，有利于细胞壁溶解），噬菌体核酸通过尾管注入，而蛋白质衣壳留于宿主菌细胞外。侵入时间极短，约15秒。3）复制：噬菌体核酸侵入，阻断细菌细胞原有基因转录翻译和蛋白质合成等生理代谢过程，导致宿主菌细胞系统功能转向噬菌体基因的表达，噬菌体组成部件的合成。所需原料取自宿主菌细胞胞内储藏物、细胞吸收营养物质。噬菌体基因表达和DNA复制。4）装配：噬菌体DNA复制，衣壳蛋白合成完毕后，按照一定先后次序进行装配，装配过程是由基因严格控制的自我装配，噬菌体装配有以下几个步骤：I头部装配（壳粒蛋白构成多角体头部衣壳，将噬菌体核酸包被在内，构成完整头部）；II颈部装配（颈环与颈须装配）———颈部与头部结合；III尾部装配（尾板、尾管、刺突依次结合装配）；IV尾部与头颈部分结合———尾丝装配；V完整噬菌体粒子装配完成。5）成熟释放

噬菌体通过酶解作用裂解宿主菌细胞质膜、细胞壁致使菌体细胞完全被裂解，子代噬菌体释放。第十页，共24页。11*.试述温和噬菌体增殖过程.

温和噬菌体的增殖（Ecoliλ噬菌体）增殖过程可分为以下几个阶段：1）吸附：识别吸附受体，专一性吸附宿主敏感细胞（具体过程与烈性噬菌体相同）；2）侵入：具体过程与烈性噬菌体相同；3）整合：噬菌体DNA与宿主细菌细胞染色体之间发生双交换，置换整合于细菌染色体上；4）复制：整合态噬菌体（前噬菌体）DNA随着细菌染色体复制而同步复制，并随细胞分裂而传代；5）裂解：一定条件下例如自然原因或人为条件诱导下，前噬菌体可自发或诱发裂解，阻断细菌核酸复制基因表达，使得原噬菌体去整合，噬菌体基因表达，核酸复制，噬菌体粒子自动装配，酶解作用下使细菌细胞裂解，噬菌体粒子释放。第十一页，共24页。12.如何获得微生物纯培养？分离纯化，获取微生物纯培养群体方法有以下几种：1）稀释平板分离。将待检样品按照一定方法逐级稀释成一定浓度梯度，选择适合稀释浓度样品，并接种，培养一定时间，可获得微生物菌落（理论上样品经过充分稀释分散，微生物单细胞在固体培养基上不断生长繁殖形成菌落），（依照此方法反复几次，可得纯化菌种）。2）平板划线分离。用接种工具挑取适量样品（微生物混合样），按照一定方法在培养基平板上划线，经过一定时间的培养，可获得微生物菌落，进而获得微生物纯培养体。3)选择培养分离。根据所培养的微生物的独特生理特性，采用针对性强的选择性培养基进行培养。具体方法同上。第十二页，共24页。13.微生物必需的营养要素有哪些？各有何功能作用？

微生物从环境中吸收的营养物质（营养要素）有以下几类：1）水；2）碳源。碳源种类有无机碳源，有机碳源。碳源功能：碳源是细胞结构构成的主要成分之一，参与代谢。对异养微生物而言，碳源同时充当能源。3）氮源。氮源种类有N2；无机氮源：NO3、NO2、NH3等；有机氮源：蛋白质、核酸等。功能：氮素是生物体重要的结构成分，例如细胞中细胞质、细胞细胞质膜等结构及酶，核酸、核苷酸、辅酶、磷脂等重要化合物构成中都不可缺少氮素。4）无机盐（矿质元素）。无机盐种类有大量元素：P、S、K、Mg、Ca等（浓度10-3—10-4mol/L）及微量元素：Zn、Mn、Cu、Co等(浓度10-6—10-8mol/L)。功能：细胞结构成分之一；参与细胞机体生理调节例如酶抑制或激活（参与酶辅助因子或辅酶成分构成），PH调节维持，渗透压调节维持；可作为某些化能自养菌的能源，例如S、NO3、NH3、Fe等。5）生长因子。种类：广义上包括：维生素、氨基酸、核苷、碱基（嘌呤或嘧啶）等；狭义上包括：主要B族维生素如硫胺素、生物素、核黄素、吡哆素、烟酰胺等。功能：参与细胞代谢生理反应（例如维生素往往作为酶辅助因子或辅酶成分，参与酶催反应基团转运）。第十三页，共24页。14*.试述微生物营养类型,并各举一例微生物说明之。1）光能自养型：光能自养型微生物具有光合色素，能吸收并转化光能为化学能，以水或还原态无机物为供氢体，还原CO2，固定同化。代表类群有藻类、蓝细菌、光合细菌等。藻类、蓝细菌吸收转化光能，以水还原CO2，生成碳水化合物和O2，光能最终以碳水化合物形式在细胞内存储。光能转换部位在藻类（叶绿体）和蓝细菌（类囊体），光能转换是产氧光合作用，与植物光合作用相似。光合细菌如绿硫细菌、紫硫细菌等吸收转化光能，以无机物（H2S等）还原CO2，生成碳水化合物和水，光能最终以碳水化合物形式在细胞内存储。光能转换是不产氧的光合作用，与植物光合作用不同。

2）光能异养型：光能异养型微生物以简单有机物（例如酚或有机酸等）为供氢体同化CO2，代表微生物有紫色非硫细菌等。3）化能自养型：化能自养型微生物氧化无机物产能，还原同化CO2（唯一或主要碳源）为碳水化合物。代表微生物类群有硝化细菌、硫化细菌、铁细菌等。4）化能异养型：化能自养型微生物氧化分解有机物产能，有机物作为能源兼碳源，能量用于细胞物质合成等生命活动。化能异养型营养类型在生物界中较广泛，细菌（绝大多数）、放线菌、真菌、病毒、原生动物等微生物以及所有动物均属于此种营养类型。第十四页，共24页。15.举例说明微生物吸收营养的几种方式微生物细胞对物质吸收转运除吞噬方式外主要是渗透吸收，实质上是跨膜运输。1）简单扩散。特点：对转运物质无特异性；顺浓度梯度转运，转运进行至胞内外浓度平衡为止；转运速度取决于细胞质膜内外营养物浓度差，溶解性、温度等因素。转运不耗能；转运效率低。2）协助扩散。特点：对转运物质有特异性，需专一性的载体参与转运；顺浓度梯度方向转运，转运进行至胞内外浓度平衡为止；转运速度受细胞质膜内外营养物浓度差，溶解性、温度等因素影响，转运速度高于简单扩散；转运效率低，且不能逆浓度梯度转运。3）主动运输

对转运物质有特异性，，必需专一性的载体参与转运；逆浓度梯度方向转运；转运速度不受细胞质膜内外营养物浓度差，溶解性、温度等因素影响，但因为有载体参与转运，转运速度高于简单扩散。转运过程需耗能；转运效率高，营养物转运前后结构不发生变化。4）基团转位

营养物质(浓度低于胞内与细胞质膜上的专一性的载体结合，随载体向胞内转运至质膜内侧，同时消耗能量，载体因构象改变而释放营养物进入细胞质，载体构象恢复返回细胞质膜外侧。营养物转运前后结构发生变化。第十五页，共24页。16.如何理解微生物代谢多样性？请结合实例说明。

微生物的代谢与其他生物类群有很多相似之处，但也有其独特代谢途径，例如单糖分解中，微生物有四种途径：a酵解途径（EMP）；b磷酸戊糖途径（PP）或称为己糖单磷酸途径（HMP）；cED途径；d磷酸酮糖酶解途径。糖酵解产生丙酮酸，丙酮酸有多种代谢去向：丙酮酸--乙醛--乙醇；丙酮酸--乳酸；丙酮酸--草酰乙酸--琥珀酸--丙酸。

微生物合成代谢与其他生物大体上相同或相似，诸如糖类、脂类、氨基酸、核苷酸等合成等，但微生物有不少特有合成代谢过程，如CO2的同化，自养性微生物吸收利用CO2并将之转化为细胞物质。具体有以下方式：（1）卡尔文循环；（2）CO2为辅助碳源同化方式；（3）生物固氮（略）。第十六页，共24页。17*.细菌生长曲线分几个时期？各个时期有何特点和应用意义？

细菌生长曲线反映细菌在定量培养基中生长规律。根据细菌生长曲线所体现的生长速率的大小差异变化等特点，可将曲线划分为四个阶段：1）延滞期（适应期）。特点：菌体数量不增加，生长速率为零，接近后期菌体才有所增长;菌体代谢活跃，胞内酶类、ATP、RNA（尤其rRNA）大量合成，为菌体大量分裂增殖作准备;细胞体积增大。出现原因：菌体接入新鲜培养基中，细胞内尚缺乏分解利用有关营养物的酶或缺乏足够代谢中间物，需要给以一定时间来诱导产生相关酶类，积累代谢中间物及能量，以便细菌细胞能够分解利用培养基中的营养物质。（适应过程）细胞分裂相应延后。2)对数期（指数期）。特点：细菌细胞分裂增殖代时最短，生长速率最大。细菌细胞内酶系作用活跃，代时谢旺盛，胞内化学成分平衡增长。群体生理特性（形态、生理代谢、细胞化学组分）较一致。对数期细菌菌体代谢活性较高而稳定，菌体生长能力较强，对数期适合于作生产菌种最加接种菌龄，可有效缩短发酵周期，同时宜用作代谢生理、遗传变异等研究的良好材料。第十七页，共24页。3)稳定期。特点：细菌增殖产生新个体数量与死亡数量相等，增殖（正生长）与衰亡（负生长）之间处于动态平衡。外观表现菌体总数量不变（达到最大值），生长速率为零。细菌细胞内储藏物，次生代谢物（如抗生素，芽孢、伴胞晶体等）形成并积累。出现原因：培养基中营养物消耗殆尽，尤其是生长限制因子，接近耗尽，营养比例失调，有害代谢物产生并积累。培养环境条件恶化。稳定期菌体数量达到最大，在细胞内与菌体生长相平行的代谢物（如乙醇、乳酸、单细胞蛋白等有益产物）含量也达到最大量，生产中，此时期是菌体以及与菌体平行生长的代谢产物最佳收获时期。4）衰亡期。特点：细菌细胞大量死亡，活菌数量锐减，生长曲线迅速下降，处于负增长状态。菌体形态出现畸形或退化，有些菌体出现自溶。某些菌体产生或释放抗生素等次生代谢物，芽孢细菌释放芽孢。原因：培养环境条件以及营养状况进一步恶化，已极适合于细菌生长，致使大量菌体快速死亡。

第十八页，共24页。18*.细菌基因重组有几种方式？与高等生物相比有什么特点？细菌基因重组方式有：1）转化。受体菌吸收来自于供体菌细胞的DNA片断经重组整合产生新的遗传性状细胞。2）转导。通过完全缺陷或部分缺陷噬菌体将供体DNA片断转运入受体菌细胞重组整合产生新的遗传性状细胞。3）接合。供体菌通过性菌毛与受体菌接合并转移少量单链DNA片断经重组整合产生新的遗传性状细胞。重组的特点：参与重组的细胞有基因供受体区分，地位不对等，仅是小部分基因发生重组。19.微生物育种方法有几类？举实例说明1）诱变育种；2）杂交育种。原核生物基因重组。转化、转导、接合。真核微生物基因重组：有性杂交、准性生殖；3）原生质融合；4）基因工程育种。实例（从略）第十九页，共24页。20.菌种保藏有几类？举例说明

菌种保藏原理：通过控制并创造低温、干燥、缺氧，贫乏营养等环境条件抑制菌种生长繁殖，延缓变异，降低代谢，使之处于低代谢活性或休眠状态，以保持菌种在一定时间内不染杂，以确保菌种在一定时间内不发生变异的，不因发生变异而致使重要生物性状丧失。方法：低温保藏：液氮保藏；低温冰箱保藏，传代保藏等。干燥保藏：砂土管保藏芽孢菌；隔绝氧气保藏：石蜡油封藏；冷冻真空干燥保藏。第二十页，共24页。21.什么是菌种衰退，复壮？如何防止菌种衰退?衰退：由于微生物多单细胞，易受环境条件作用，繁殖较快，变异可在较短时间内积累。菌种自发变异导致不利变异大量积累，导致菌种生产性能（生长速度及产量下降、抗性能力下降）即菌种衰退。菌株衰退是一量变到质变的过程，初始时，细胞群体中，仅有少量细胞负变，如不及时处理，任其无限移种传代，群体中负变个体数量逐渐增大并居优势，整个细胞群体严重衰退。复壮：复壮是菌种发生衰退时通过纯种分离并测定生产性能得方法从衰退群体中筛选未衰退得少量个体