微生物学复习提纲和试题含答案3687020

微生物学复习提纲和试题含答案微生物学复习提纲和试题含答案第一章绪论什么是微生物？它包括哪些类群？微生物有哪些特点？答：所有形体微小、单细胞或个体结构较为简单的多细胞，甚至无细胞结构的低等生物的总称。原核微生物：四菌（古细菌、真细菌、放线菌、蓝细菌）微生物三体(支原体、衣原体、立克次氏体)真核微生物：酵母菌、霉菌、藻类、原生动物非细胞生物：病毒、亚病毒（拟病毒、类病毒、朊病毒）体积小、结构简单、繁殖快、易培养、易变异、分布广简述微生物学的发展史及各个时期的代表人物。答：微生物初创时期代表人物荷兰的业余科学家——微生物学先驱者列文虎克（AnthonyVanLeeuwenhoek，1632-1723）。。微生物奠基时期：代表人物：LouisePasteur(1822-1895)，RobertKoch(1843-1910)建立了一系列研究微生物所必须的独特方法和技术开创了寻找病原微生物的黄金时期把研究从形态描述推进到生理学研究水平开始以“实践-理论-实践”的思想方法指导科学实验微生物学以独立的学科形式开始形成微生物发展时期进入微生物生物化学研究水平——提出了酶的概念应用微生物的分支学科进一步扩大——出现抗生素等新学科出现寻找有益微生物代谢产物的热潮普通微生物学形成——美国M.Doudoroff各相关学科和技术相互渗透交叉促进，加速了微生物学的发展⑴青霉素：英国微生物学家弗来明发现青霉素，开创了用抗生素治疗病新纪元。⑵摇瓶培养技术⑶深层发酵工艺⑷连续培养微生物成熟时期成为以应用为主的学科，前沿基础学科逐步进入分子生物学水平微生物已成为新兴的生物工程的主角用具体事例说明人类与微生物的关系。答：微生物能为人类做发酵、酿酒、分解有机物等促进人类社会发展的好事，但也能带来疾病类如AIDS、霉变等不利的方面。简述微生物学在生命科学发展中的地位和作用，并描绘其前景。答：（1）促进许多重大理论问题的突破：生命科学由整体或细胞研究水平进入分子水平，取决于许多重大理论问题的突破，其中微生物学起了重要甚至关键的作用，特别是对分子遗传学和分子生物学的影响最大。（2）对生命科学研究技术的贡献：20世纪中后期，由于微生物学的消毒灭菌、分离培养等技术的渗透和应用的拓宽及发展，动、植物也可以像微生物一样在平板或三角瓶中培养，可以在显微镜在进行分离，甚至可以像微生物的工业发酵一样，在发酵罐中进行生产。20世纪70年代，由于微生物学的许多重大发现，包括质粒载体、限制性内切酶、连接酶、反转录酶等，才导致了DNA重组技术和遗传工程的出现，使整个生命科学翻开了新的一页。（3）微生物与“人类基因组计划”：微生物起到了先行的模式生物的作用，加快了人类基因组计划的进展。前景：微生物基因组学研究将全面展开；与环境密切相关的微生物学研究将获得长足发展；微生物生命现象的特性和共性将更加受到重视；与其他学科实现更广泛的交叉，获得新的发展；微生物产业将呈现全新的局面。第二章原核微生物原核微生物的主要种类及其特点。（1）、三菌（细菌（包括古生菌）、放线菌、蓝细菌）三体(支原体、衣原体、立克次氏体)（2）、无核膜、核仁；基因组由一条无核膜包裹的双链环状DNA组成，只有少量蛋白质与之结合；核糖体为70S，在细胞之中；缺乏由单位膜分隔包围的细胞器；分裂方式为二分裂；细胞壁由肽聚糖或脂多糖组成。细菌的常见形态球形菌，单球菌，链球菌，双球菌，四联球菌，八叠球菌，葡萄球菌细菌的大小球菌：0.5~1mm(直径)，杆菌：0.2~1mm(直径)×1~80mm(长度)，螺旋菌：0.3~1mm(直径)×1~50mm(长度)细菌的细胞壁与革兰氏染色，革兰氏阳性菌和阴性菌的主要差别。1）、是包围在细胞表面，内侧紧贴细胞膜的一层较为坚韧、略具弹性的结构，占细胞干重的10%－25%2）、结晶紫对菌液涂片进行初染。用碘溶液进行媒染，染料和细胞间的结合得更牢。用乙醇或丙酮进行冲洗脱色。用与结晶紫具有不同颜色的碱性染料复染。例如沙黄。3）、革兰氏阳性菌厚度20～80nm，阴性菌内壁2～3外壁层8nm层次：阳性菌单层，阴性菌多层肽聚糖结构：阳性菌：多层，75%亚单位交链，网络坚紧；阴性菌：单层，30%亚单位交链，网络疏松与细胞膜关系：阳性菌不紧密，阴性菌紧密肽聚糖厚：阳性菌：厚，占细胞干重40～90％；阴性菌：薄，5～10％磷壁酸：阳性菌：有或无；阴性菌：无细胞壁缺陷细菌有哪些？各有何特点？1）、L型细菌，没有完整而坚韧的细胞壁，细胞呈多形态有些能通过细菌滤器，故又称“滤过型细菌”对渗透敏感，在固体培养基上形成“油煎蛋”似的小菌落（直径在0.1mm左右）2）、原生质体，对环境条件变化敏感，低渗透压、振荡、离心甚至通气等都易引起其破裂；有的原生质体具有鞭毛，但不能运动，也不被相应噬菌体所感染；在适宜条件（如高渗培养基）可生长繁殖、形成菌落，形成芽孢及恢复成有细胞壁的正常结构；比正常有细胞壁的细菌更易导入外源遗传物质，是研究遗传规律和进行原生质体育种的良好实验材料。3）、支原体，在长期进化过程中形成的、适应自然生活条件的无细胞壁的原核生物。4）、球状体，原生质体相比，它对外界环境具有一定的抗性，可在普通培养基上生长。什么是芽孢，芽孢特点与作用。（1）某些细菌在其生长发育后期，在细胞内形成一个圆形或椭圆形、厚壁、含水量极低、抗逆性极强的休眠体，称为芽孢（2）芽孢是细菌的休眠体，在适宜的条件下可以重新转变成为营养态细胞；产芽孢细菌的保藏多用其芽孢。产芽孢的细菌多为杆菌，也有一些球菌。芽孢的有无、形态、大小和着生位置是细菌分类和鉴定中的重要指标。芽孢与营养细胞相比化学组成存在较大差异，容易在光学显微镜下观察。（相差显微镜直接观察；芽孢染色）荚膜及其功能，鞭毛极其功能，菌毛极其功能，性毛极其功能。（1）荚膜：某些细菌在细胞壁外包围的一层粘液性物质，相对稳定的附着在壁外。功能：

①抗吞噬作用：荚膜因其亲水性及其空间占位、屏障作用，可有效抵抗寄主吞噬细胞的吞噬作用。

②粘附作用：荚膜多糖可使细菌彼此间粘连，也可粘附于组织细胞或无生命物体表面，是引起感染的重要因素。

③抗有害物质的损伤作用：处于细菌细胞最外层，荚膜犹如盔甲可有效保护菌体免受或少受多种杀菌、抑菌物质的损伤，如溶菌酶、补体等。

④抗干燥作用：荚膜多糖为高度水合分子，含水量在95%以上，可帮助细菌抵抗干燥对生存的威胁。（2）鞭毛：某些细菌细胞表面着生的一至数十条长丝状、螺旋形的附属物，具有推动细菌运动功能，为细菌的“运动器官”。鞭毛的有无和着生方式具有十分重要的分类学意义。功能：鞭毛是细菌的运动器官。鞭毛菌在液体环境下可自由移动，速度迅速。

①化学趋向性运动，有助于细菌向营养物质处前进，而逃离有害物质.

②与细菌致病性相关③可用以细菌的鉴定和分类（3）菌毛：长在细菌体表的纤细、中空、短直、数量较多的蛋白质类附属物，具有使菌体附着于物体表面的功能。（4）性毛：构造和成分与菌毛相同，但比菌毛长，数量仅一至少数几根。性毛一般见于革兰氏阴性细菌的雄性菌株（即供体菌）中，其功能是向雌性菌株（即受体菌）传递遗传物质。有的性毛还是RNA噬菌体的特异性吸附受体。8.什么是放线菌？放线菌的细胞结构和菌落各有何特点？简述放线菌与人类的关系。定义：在形态上具有分枝状菌丝、菌落形态与霉菌相似，以孢子进行繁殖，介于细菌与丝状真菌之间又接近细菌的一类丝状原核生物。放线菌的形态比细菌复杂些，但仍属于单细胞。在显微镜下，放线菌呈分枝丝状，这些细丝一样的结构叫做菌丝，菌丝直径与细菌相似，小于1微米。菌丝细胞的结构与细菌基本相同。放线菌的菌落特征：放线菌的菌落一般是圆形、光滑或有许多皱褶，放线菌的菌落特征与其细胞结构有关。放线菌与人类的关系1）多数属于有益菌（1）腐生型放线菌在自然界物质循环中起很重要的作用。------分解者（2）生产抗生素的主要微生物据估计，全世界近万种抗生素约70％是放线菌的次生代谢产物。（3）筛选到许多新的生化药物Eg.抗癌剂、酶抑制剂、抗寄生虫剂、免疫抑制剂和农用杀虫（杀菌）剂等。（4）是许多酶、维生素等的产生菌（5）Frankia（弗兰克氏菌属）对非豆科植物的共生固氮具有重大作用。（6）在甾体转化、石油脱蜡、烃类发酵、污水处理等方面也有应用（7）具有极强的分解纤维素、石蜡、角蛋白、琼脂和橡胶等的能力，故它们在环境保护、提高土壤肥力和自然界物质循环中起着重大作用。2）危害（1）寄生型的放线菌可引起人、动物和植物的许多疾病，eg.肺部感染、皮肤病、脑膜炎……（2）具有特殊的土腥味（土霉素的味道），主要由放线菌产生的土腥味素所引起的。可使水、食品变味，也能破环棉毛织品、纸张等。什么是蓝细菌？蓝细菌与人类的关系。蓝细菌也称蓝藻或蓝绿藻（blue-greenalgae），是一类进化历史悠久、革兰氏染色阴性、无鞭毛、含叶绿素a（但不形成叶绿体）、能进行产氧性光合作用的大型原核生物。蓝细菌与人类的关系（1）重大的经济价值①具有固氮能力，是良好的绿肥。Eg.满江红鱼腥蓝细菌（Anabaenaazollae）②食用种类。Eg.发菜念珠蓝细菌（Nostocflagelliforme）普通木耳念珠蓝细菌（N.communeor葛仙米、地耳）盘状螺旋蓝细菌（Spirulinaplatensis）最大螺旋蓝细菌（S.maxima）（2）危害①海水“赤潮”和湖泊“水华”的元凶，给渔业和养殖业带来严重危害。②少数种类可产生诱发人类肝癌的毒素，Eg.微囊蓝细菌属。10古细菌、真细菌和真核生物的主要差异。11名词解释：肽聚糖：肽聚糖分子是由肽和聚糖两部分组成的，其中的肽是有四肽尾和肽桥两种，聚糖是由N-乙酰葡萄糖胺和N-乙酰胞壁酸相互间隔连接我而成，呈长链骨架状。脂多糖：是位于革蓝氏阴性菌细胞壁最外层的一层较厚的类脂多糖物质，由类脂A、核心多糖和O-特异侧链3部分组成。PHB：聚-β-羟丁酸伴胞晶体：少数芽孢杆菌，例如苏云金芽孢杆菌(Bacillusthuringiensis)在其形成芽孢的同时，会在芽孢旁形成一颗菱形或双锥形的碱溶性蛋白晶体——δ内毒素，称为伴孢晶体芽孢：某些细菌在其生长发育后期，在细胞内形成一个圆形或椭圆形、厚壁、含水量极低、抗逆性极强的休眠体鞭毛：某些细菌细胞表面着生的一至数十条长丝状、螺旋形的附属物，具有推动细菌运动功能，为细菌的“运动器官”。糖被（包括荚膜/微荚膜/黏液层/菌胶团）：被于某些细菌细胞壁外的一层厚度不定的胶状物质。菌毛：菌体表的纤细、中空、短直、数量较多的蛋白质类附属物，具有使菌体附着于物体表面的功能。性毛：构造和成分与菌毛相同，但比菌毛长，数量仅一至少数几根。质粒：细胞核外DNA—质粒，染色体外存在的一种能自我复制的小环状DNA分子核质体：是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。菌落：菌落是指在固体培养基上（内）以母细胞为中心的一堆肉眼可见的，有一定形态、构造等特征的子细胞集团。菌苔（bacteriallawn）：如果把大量分散的纯种细胞密集地接种在固体培养基的较大面积上，结果长出的大量“菌落”已互相连成一片，这就是菌苔。异形胞：在于丝状生长种类中形大、壁厚、专司固氮功能的细胞。生命三域学说：CarlWoeseetal根据16SrDNA序列的分析提出自然界的生命分为三域：古细菌、真细菌和真核生物。支原体：称类菌质体，是一类无细胞壁、介于独立生活和细胞内寄生生活的最小型原核生物。多数为致病菌。立克次氏体：大小介于通常的细菌与病毒之间，在许多方面类似细菌，专性活细胞内寄生的原核微生物。衣原体：于立克次氏体与病毒之间，能通过细菌滤器，专性活细胞内寄生的一类原核微生物。第三章真核微生物真核微生物与原核微生物的主要区别。原核微生物是指一大类细胞微小、细胞核无核膜包裹的（只有称作核区的裸露DNA）的原始单细胞生物。它们与真核微生物的主要区别有：a.基因组由无核膜包裹的双链DNA组成；b.缺乏由单位膜分割、包围的细胞器；c.核糖体为70s型。（P39)真核微生物的主要种类及其特点。 微生物中的真菌、显微藻类和原生动物以及地衣等是属于真核生物。其特点为细胞 核有核膜包裹，染色质由DNA和组蛋白构成，细胞以有丝分裂或减数分裂方式繁殖， 细胞内有多种功能专一的细胞器的分化。细胞膜、细胞质、细胞核和细胞器为各种真核 细胞所共有，而细胞壁则仅为真菌和藻类所有；此外，在许多种类的细胞（包括性细胞） 外还生长有与原核生物截然不同的“9+2型”结构的运动细胞器——鞭毛或纤毛。（P77）酵母菌的大小与细胞结构特点。 酵母菌细胞的形态通常有球形、卵圆形、圆柱、梨形、腊肠形、椭圆形、柠檬形或 藕节形等。其细胞直径一般是细菌的10倍左右。酵母菌无鞭毛，不能游动。 5个特点：（1）个体一般以单细胞状态存在（2）多数营出芽繁殖（3）能发酵糖类产能（4）细胞壁常含甘露聚糖（5）常生活在含糖量较高、酸度较大的水生环境中酵母菌的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。有的酵母菌可利用烃类物质，如：假丝酵母、毕赤式酵母是正烷烃发酵生产二羧酸的高产微生物。为石油化工开发出许多崭新的工艺过程和生产出许多用化学合成所不能生产的新产品。2)重要的微生物资源酵母菌是人类的第一种“家养微生物”酿造工业：酒类的生产、果汁发酵食品工业：面包、馒头的制作医药工业：核苷酸、CoA、细胞色素C、凝血质和维生素等生化药物和试剂饲料工业：单细胞蛋白－－“人造肉”化学工业：有机酸、酒精、脂肪酸和甘油等3)重要的科研模式微生物啤酒酵母第一个完成全基因组序列测定的真核生物（1996）表达外源蛋白功能的优良“工程菌”－－－真核微生物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、泌尿生殖道疾病。霉菌的细胞结构及特点（？）。霉菌是一些丝状真菌的一个统称，意即“会引起物品霉变的真菌”，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。霉菌营养体的基本单位是菌丝。霉菌菌丝细胞和酵母一样是真核细胞，都由细胞壁、细胞膜、细胞质、细胞核、线粒体、核糖体及内含物、液泡组成。霉菌的分布及与人类的关系。霉菌在自然界分布极广,它同人类的生产、生活关系密切，是人类实践活动中最早认识和利用的一类微生物。主要体现在下列方面：a.有用物品的生产，如风味食品、有机酸、维生素、杀虫农药等；b.基础理论研究中良好的试验材料：粗糙脉孢菌和构巢曲霉在微生物遗传学研究中的应用等；c.食物、工农业制品的霉变：霉菌可使食品、纺织品、皮革、木材、纸张、光学仪器、电工器材和照相材料等发霉；d.引起动植物疾病：霉菌是植物最主要的病原菌，引起各种植物的传染性病害，易引起动物和人体传染病，另有少部分霉菌可产生毒性很强的真菌毒素；e.腐生型霉菌在自然界物质转化中也有十分重要的作用.霉菌的繁殖方式及其主要类型。霉菌的繁殖方式：无性孢子、有性孢子、菌丝断片.主要类型：毛霉属、根霉属、红曲霉属、曲霉属、青霉属名词解释：酵母菌的芽殖与假菌丝:芽殖是酵母菌主要的无性繁殖方式，成熟细胞长出一个小芽，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。成熟的母细胞在其形成芽体的部位长出芽细胞，芽细胞脱离母体，成为新的个体细胞。如果不脱离母细胞，又长出新芽，子细胞就和母细胞连接在一起，形成藕节状或竹节状的细胞串，称为假菌丝。菌丝体:由许多菌丝相互交织而成的一个菌丝集团称菌丝体子实体:是由大量气生菌丝体特化而成，子实体是指在里面或上面可产生孢子的、有一 定形状的任何构造。有隔菌丝：菌丝中有隔膜，被隔膜隔开的一段菌丝就是一个细胞，菌丝体由很多个细胞 组成，每个细胞内有1个或多个细胞核。在隔膜上有1至多个小孔，使细胞之间的细胞 质和营养物质可以相互沟通，而且每个细胞的功能也都相同。无隔菌丝：菌丝中无隔膜，整团菌丝体就是一个单细胞，其中含有多个细胞核。这是低 等真菌（即鞭毛菌亚门和接合菌亚门中的霉菌）所具有的菌丝类型。假根：根霉属霉菌的菌丝与营养基质接触处分化出的根状结构，有固着和吸收养料的功 能。吸器：由专性寄生霉菌如锈菌、霜霉菌和白粉菌等产生的菌丝变态，它们是从菌丝上产 生出来的旁枝，侵入细胞内分化成根状、指状、球状和佛手状等，用以吸收寄主细胞内 的养料。菌核：大量菌丝集聚成的紧密组织，是一种休眠体，可抵抗不良的环境条件。其外层组 织坚硬，颜色较深；内层疏松，大多呈白色。如药用的茯苓、麦角都是菌核。菌索:一般由伞菌等产生，为白色根状菌丝组织，功能为促进菌体蔓延和抵御不良环境。第四章病毒与亚病毒病毒的定义与特点定义：病毒（virus)是一类由核酸和蛋白质等少数几种成分组成的超显微“非细胞生物”，其本质是一种只含DNA和RNA的遗传因子。特点：1）不具有细胞结构，具有一般化学大分子的特征。2）一种病毒的毒粒内只含有一种核酸，DNA或者RNA。3）大部分病毒没有酶或酶系极不完全，不含催化能量代谢的酶，不能进行独立的代谢作用。4）严格的活细胞内寄生。5）个体微小，在电子显微镜下才能看见。6）对大多数抗生素不敏感，对干扰素敏感。7）在离体条件下，能以无生命的生物大分子状态存在，并可长期保持其侵染活力。8）有些病毒的核酸还能整合到宿主的基因组中，并诱发潜伏性感染。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?病毒壳体结构对称形式：螺旋对称、二十面体对称、复合对称毒粒的形状：球形颗粒(或称拟球形颗粒)、杆状颗粒、复杂形状颗粒（如蝌蚪状，卵形）病毒核酸有哪些类型和结构特征?①是DNA还是RNA；②是单链（ss，singlestrand）结构还是双链（ds，doublestrand）结构；③呈线状还是环状；④是闭环还是缺口环；⑤基因组是单分子、双分子、三分子还是多分子。⑥核酸的碱基（b，base）或碱基对（basepair，bp）数，以及核苷酸序列等。亚病毒有哪几类?各自有何特点?包括类病毒、拟病毒和朊病毒3类。类病毒是一类只含RNA一种成分、专性寄生在活细胞内的分子病原体。目前只在植物体中发现，所含核酸为裸露的环状ssRNA，其二级结构象一段末端封闭的短dsRNA分子。拟病毒是指一类包裹在真病毒粒中的有缺陷的类病毒。拟病毒极其微小，一般仅由裸露的RNA（300～400个核苷酸）或DNA所组成。被拟病毒“寄生”的真病毒又称辅助病毒（helpervirus），拟病毒则成了它的“卫星”。拟病毒的复制必须依赖辅助病毒的协助，同时，拟病毒也可干扰辅助病毒的复制和减轻其对宿主的病害，这可用于生物防治中。朊病毒是一类不含核酸的传染性蛋白质分子，因能引起宿主体内现成同类蛋白质分子发生与其相似构象变化，从而可使宿主致病。名词解释：包涵体：病毒粒大量聚集并使宿主细胞发生病变时，就形成了具有一定形态、构造并能用光镜加以观察和识别的特殊“群体”，称之为包涵体噬菌斑：噬菌体侵染细菌细胞，导致寄主细胞溶解死亡，因而在琼脂培养基表面形成的空斑。囊膜：有些较复杂的病毒其核衣壳外还被一层含蛋白质或糖蛋白的类脂双层膜覆盖着，这层膜称为囊膜溶源性：温和噬菌体侵入相应宿主细胞后，由于前者的基因组整合到后者的基因组上，并随后者的复制而进行同步复制，因此，这种温和噬菌体的侵入并不引起宿主细胞裂解，此即称溶源性或溶源现象。类病毒：类病毒是一类只含RNA一种成分、专性寄生在活细胞内的分子病原体。拟病毒：拟病毒是指一类包裹在真病毒粒中的有缺陷的类病毒。朊病毒：朊病毒是一类不含核酸的传染性蛋白质分子，因能引起宿主体内现成同类蛋白质分子发生与其相似构象变化，从而可使宿主致病。第五章微生物的营养和培养基1.微生物有哪些营养要求？微生物的六类营养要素：碳、氢、氧、氮、硫、磷碳源、氮源、能源、生长因子、无机盐和水2.根据能源、碳源及电子供体性质的不同，可将微生物分为哪几种营养类型？3.选用和设计培养基的基本原则和方法。4个原则：目的明确、营养协调、理化适宜和经济节约4个方法：生态模拟、查阅文献、精心设计和试验比较4.营养物质进入细胞的方式有哪些？各有何特点？（1）单纯扩散（简单扩散，simplediffusion）特点：1.不消耗能量，物质扩散的动力来自参与扩散的物质在膜内外的浓度差；2.扩散是非特异性的，不需载体蛋白协助；3.扩散过程中，物质不与膜上各类分子发生反应，自身分子结构也不发生变化；4.物质跨膜扩散的能力和速率与该物质的性质有关，分子量小、脂溶性、极性小的物质易通过扩散进出细胞。（2）促进扩散（facilitateddiffusion）特点：1.不消耗能量，物质扩散的动力来自参与扩散的物质在膜内外的浓度差；2.物质运送必须借助存在于细胞膜上的底物特异载体蛋白的协助；3.载体蛋白对被运送的物质具有高度专一性。（3）主动运送（activetransport）特点：1.物质运送必须借助存在于细胞膜上的底物特异载体蛋白的协助；2.须消耗能量，逆浓度梯度运送物质。（4）.膜泡运输胞吞作用——固体营养物胞饮作用——液体5.什么是“未培养微生物（uncultivablemicroorganisms）”，谈谈你对自然界未培养微生物的认识和看法。未培养微生物是指迄今所采用的微生物纯培养分离、培养方法还未获得纯培养的微生物。未培养微生物广泛存在于各种自然环境中，特别是各种极端环境中，即其生态系统、物种、遗传3个水平上都表现出极其丰富的多样性。未培养微生物资源如同可纯培养微生物资源类似，主要存在形式与应用前景有：①基因，尤其是编码功能蛋白、酶(如Taq酶等高温稳定酶)的基因；②代谢产物，如具有生物活性的次生代谢产物，尤其是各类先导化合物；③特殊代谢途径，如合成或分解、利用某些特殊化合物的新代谢途径，用于生物降解等；④新的代谢调控机理，如用于筛选或构建高产或高活性菌；⑤具有不同生态功能的微生物活细胞等，如生物膜用于污水处理，污染或破坏的微生物生态系统的恢复；⑥人工构建的、可用于科研与生产的细胞。由于未培养微生物无论是其物种类群，还是新陈代谢途径、生理生化反应、产物等都存在着丰富的新颖性和多样性，因而比以往的可培养微生物具有更为丰富和多样化的可供人类开发利用的生物资源。同时，基因组学、蛋白质组学的理论、方法与技术的发展，尤其是环境基因组学的发展，必将在未培养微生物资源的开发利用中发挥越来越重要的作用。6.名词解释：原养型，营养缺陷型：某些菌株发生突变(自然突变或人工诱变)后，失去合成某种(或某些)对该菌株生长必不可少的物质(通常是生长因子如氨基酸、维生素)的能力，必须从外界环境获得该物质才能生长繁殖，这种突变型菌株称为营养缺陷型（auxotroph）；相应的野生型菌株称为原养型（prototroph）。培养基：是指由人工配制的、适合微生物生长繁殖或产生代谢产物的营养基质。任何培养基都应具备微生物所需要的六大营养要素，碳源、氮源、无机盐、能源、生长因子、水。天然培养基：指一些利用动、植物或微生物体或其提取物制成的培养基，这是一类营养成分既复杂又丰富、难以说出其确切化学组成的培养基。它的优点：营养丰富、种类多样、配制方便、价格低廉。缺点：成分不清楚、不稳定，不适宜做精细的科学实验。天然培养基只适合于一般实验室中的菌种培养、发酵工业中生产菌种的培养和某些发酵产物的生产等。合成培养基：又称组合培养基或综合培养基（syntheticmedia），是一类按微生物的营养要求精确设计后用多种高纯化学试剂配制成的培养基。它的优点：成分精确、重演性高。缺点：价格较贵、配制较烦，且微生物生长比较一般。组合培养基仅适用于营养、代谢、生理、生化、遗传、育种、菌种鉴定或生物测定等对定量要求较高的研究工作中。基础培养基：在一定条件下含有某类微生物生长繁殖所需的基本营养物质的培养基，也称为基本培养基。选择培养基：一类根据某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，具有使混合菌样中的劣势菌变成优势菌的功能，广泛用于菌种筛选等领域。简单扩散：又称单纯扩散或被动运送，指疏水性双分子层细胞膜（包括孔蛋白在内）在无载体蛋白的参与下，单纯依靠物理扩散方式让许多小分子、非电离分子尤其是亲水性分子被动通过的一种物质运送方式。促进扩散：指溶质在运送过程中，必须借助存在于细胞膜上的底物特异载体蛋白（carrierprotein）的协助，但不消耗能量的一类扩散性运送方式。主动运输：指一类须提供能量（包括ATP、质子动势或“离子泵”等）并通过细胞膜上特异性载体蛋白构象的变化，而使膜外环境中低浓度的溶质运入膜内的一种运送方式。属于逆浓度梯度运送营养物的方式。膜泡运输：是一种主要存在于原生动物中的一种营养物质的运输方式。分为：胞吞作用和胞饮作用，分别对于固体营养物和液体。第六章微生物的代谢与高等动、植物相比，微生物代谢的多样性表现在哪些方面？微生物代谢类型多种多样。异样微生物再有氧或无氧的条件下，以有机物为生物氧化基质，氧和其他无机物为最终电子受体，通过有氧呼吸或有氧呼吸产生能量和合成细胞的前体物质。有些异养微生物在无氧的条件下以有机物为生物氧化基质和最终氢受体，产生少量能量和乳酸、乙醇、乙酸、甲酸、丁酸等发酵产物。自养微生物通过光合作用和华能合成作用，获得能量并通过同化二氧化碳和其他无机盐合成细胞物质。自养微生物和异养微生物生物氧化的主要类型。自养微生物：氨的氧化、硫的氧化、铁的氧化、氢的氧化；异养微生物：发酵、呼吸作用什么是次级代谢产物？次级代谢和初级代谢之间有何联系？次级代谢产物是指微生物生长到一定阶段才产生的化学结构十分复杂、对该生物无明显生理功能，或并非是微生物生长和繁殖所必需的物质，如抗生素、毒素、激素、色素等。次级代谢与初级代谢关系密切，初级代谢的关键性中间产物往往是次级代谢的前体，比如糖降解过程中的乙酰CoA是合成四环素、红霉素的前体；次级代谢一般在菌体对数生长后期或稳定期间进行，但会受到环境条件的影响；某些催化次级代谢的酶的专一性不高；次级代谢产物的合成，因菌株不同而异，但与分类地位无关；质粒与次级代谢的关系密切，控制着多种抗生素的合成。名词解释：分解代谢又称异化作用，是指复杂的有机物分子通过分解代谢酶系的催化产生简单分子、能量（一般以腺苷三磷酸即ATP形式存在）和还原力（reducingpower，或称还原当量，一般用[H]来表示）的作用。合成代谢又称同化作用，是指在合成酶系的催化下，由简单分子、ATP形式的能量和还原力一起，共同合成复杂的生物大分子的过程。初级代谢：微生物从外界吸收各种营养物质，通过分解代谢和合成代谢，生成维持生命活动（必须）的物质和能量的过程。次级代谢：微生物在一定的生长时期，以初级代谢产物为前体，合成一些对微生物生命活动无明确功能的物质的过程。第七章微生物的生长及其控制什么是细菌的生长曲线？它可分为几期？各有何特点？

定量描述液体培养基中微生物群体生长规律的实验曲线，称为生长曲线（growthcurve）。在微生物学中提到的“生长”，均指群体生长。细菌接种到定量的液体培养基中，定时取样测定细胞的数量。以培养时间为横坐标，以菌数（一般用菌数的对数）为纵坐标作图，得到的一条反映细菌在整个培养期间菌数变化规律的曲线。

分为延滞期、指数期、稳定期和衰亡期等4个时期。

延滞期：分裂迟缓、代谢活跃

快速生长期：生长速度最快，酶系活跃，代谢旺盛，细胞进行平衡生长

稳定期：新繁殖的细胞数与衰亡的细胞数相等，或正生长与负生长相等的动态平衡，内含物开始生成，芽孢开始生成

衰亡期：细胞形态发生多形化，有的发生自溶，芽孢释放，或释放有益的次生代谢产物缩短延滞期的常用方法有哪些？

（1）通过遗传学方法改变种的遗传特性使延滞期缩短；

（2）利用对数生长期的细胞作为种子；

（3）尽量使接种前后所使用的培养基组成不要相差太大；

（4）适当扩大接种量；稳定期为何会到来？它对生产实践有何指导意义？

原因：①营养物尤其是生长限制因子的耗尽；

②营养物的比例失调，例如C／N比值不合适等；

③酸、醇、毒素或H2O2等有害代谢产物的累积；

④pH、氧化还原势等理化条件越来越不适宜等。

指导意义：以生产菌体或与菌体生长相平行的代谢产物（SCP、乳酸等）为目的的某些发酵生产来说，稳定期是产物的最佳收获期；

对维生素、碱基、氨基酸等物质进行生物测定（bioassay）来说，稳定期是最佳测定时期；

通过对稳定期到来原因的研究，还促进了连续培养原理的提出和工艺、技术的创建。

可延长稳定生长期，以获得更多的菌体物质或积累更多的代谢产物。什么是高密度培养？如何保证好氧菌的高密度培养？

微生物的高密度培养也称高密度发酵，一般是指微生物在液体培养中细胞群体密度超过常规培养10倍以上时的生长状态或培养技术。提高好氧菌和兼性厌氧菌培养时的溶氧量是高密度培养的重要手段之一。影响微生物生长的环境因素主要有哪些？

营养物质（碳源、氮源、能源、生长因子、无机盐）；水；温度；pH;氧；水活度利用高压蒸汽对培养基灭菌时，常易带来哪些不利影响？如何避免？

不利影响：高温，尤其是长时间的高温除对培养基中的淀粉成分有促进糊化和水解等少数有利影响外，一般对培养基成分产生很多不利的影响。

产生褐变的机制：由氨基化合物（氨基酸、肽、蛋白质）与羰基化合物（糖类）间发生复杂的梅拉特反应（maillardreaction）所引起，它在导致培养基褐变的同时，还降低了有关营养物成分，应尽量设法避免。

防止方法：

（1）采用特殊加热灭菌法

对易破坏的含糖培养基进行灭菌时，应先将糖液与其他成分分别灭菌后再合并；

对含Ca2+或Fe3+的培养基与磷酸盐先作分别灭菌，再混合，不易形成磷酸盐沉淀；

对含有在高温下易破坏成分的培养基（如含糖组合培养基）可进行低压灭菌（在112℃即0.57kg／cm2或8磅／英寸2下灭菌15分钟）或间歇灭菌；

在大规模发酵工业中，可采用连续加压灭菌法进行培养基的灭菌等。

（2）过滤除菌法

对培养液中某些不耐热的成分可采用过滤除菌法“灭菌”。

（3）其他方法

加入0.01％EDTA（乙二胺四乙酸）或0.01％NTA（氮川三乙酸）等螯合剂到培养基中，可防止金属离子发生沉淀；

用气体灭菌剂如氧化乙烯（环氧乙烷）等对个别成分进行灭菌处理，在混入以灭过菌的其它培养基成分中。试举例说明日常生活中采用的防腐、消毒和灭菌的方法及原理。

防腐：在食品中加入防腐剂，能杀死微生物或抑制其生长，但对人及动物的体表组织无毒性或毒性低

消毒：对啤酒、牛奶、果汁和酱油等进行消毒处理的巴氏消毒法，60～85℃处理15s～30min——低温湿热消毒法，可杀灭物料中无芽孢的病原菌（如牛奶中的结核杆菌或沙门氏菌），而又不影响它们的风味，但不能杀灭引起Q热的病原体

灭菌：将厨房用餐具放在紫外灯下灭菌处理，紫外线能使DNA分子中相邻的嘧啶形成嘧啶二聚体，抑制DNA复制与转录等功能，杀死微生物细菌耐药性的机制有哪些？如何避免细菌产生耐药性？

抗性菌株特点：

（1）细胞质膜透性改变，使抗生素不进入细胞或进入细胞后被细胞主动排出；

（2）药物作用靶改变；

（3）合成了修饰抗生素的酶；

（4）抗性菌株发生遗传变异，导致合成新的多聚体，以取代或部分取代原来的多聚体；

避免出现细菌的耐药性的措施：

（1）第一次使用的药物剂量要足；

（2）避免在一个时期或长期多次使用同种抗生素；

（3）不同的抗生素(或与其他药物)混合使用；

（4）对现有抗生素进行改造；

（5）筛选新的更有效的抗生素；名词解释：

微生物的生长和繁殖：微生物生长是细胞物质有规律地、不可逆地增加，导致细胞体积扩大的生物学过程。微生物的繁殖是微生物生长到一定阶段，由于细胞结构的复制与重建并通过特定方式产生新的生命个体，即引起生命个体数量增加的生物学过程。生长是一个逐步发生的量变过程，繁殖是一个产生新的生命个体的质变过程。

同步生长：通过同步培养技术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。这种通过同步培养的手段而使细胞群体中各个体处于分裂步调一致的生长状态，称为同步生长。

分批培养和连续培养：将微生物置于一定容积的培养基中，经过培养生长，最后一次收获，培养基一次加入，不予补充，不再更换，这种培养方法称为分批培养。连续培养又称开放培养，在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速率生长并能持续生长下去的一种培养方法。培养过程中不断的补充营养物质和以同样的速率移出培养物，是实现微生物连续培养的基本原则。

恒浊器：是一种根据培养器内微生物的生长密度，并借光电控制系统来控制培养液流速，以取得菌体密度高、生长速度恒定的微生物细胞的连续培养器。

恒化器：是一种设法使培养液流速保持不变，并使微生物始终在低于其最高生长速率条件下进行生长繁殖的一种连续培养装置。它通过控制某一种营养物的浓度，使其始终成为生长限制因子的条件下达到的，因而可称为外控制式的连续培养装置。

消毒：杀死或灭活病原微生物（营养体细胞）

灭菌：杀死包括芽孢在内的所有微生物

杀菌：灭菌的一种，菌体虽死，但形体尚存

溶菌：灭菌的一种，菌体杀死后，其细胞发生溶化、消失的现象

防腐：利用某种理化因素完全抑制霉腐微生物的生长繁殖，即通过制菌作用防止食品、生物制品等对象发生霉腐的措施。

化疗：即化学治疗，指利用具有高度选择毒力（selectivetoxicity），即对病原菌具有高度毒力而对宿主基本无毒的化学物质来抑制宿主体内病原微生物的生长繁殖，借以达到治疗该宿主传染病的一种措施。

抑制：生长停止，但不一定死亡

死亡：生长能力不可逆丧失第八章微生物的遗传比较细菌、真核生物、古生菌基因组的主要差异。细菌的基因组：遗传信息连续，功能相关的结构基因组成操纵子结构，结构基因的单拷贝及rRNA基因的多拷贝，基因组的重复序列少儿短。真核生物的基因组：染色体DNA上有着丝粒和端粒，没有明显的操纵子结构，有间隔区或内含子序列，且基因组高度重复。古生菌的基因组：同时具有细菌和真核生物基因组结构特征，它在结构上类似于细菌，但是负责信息传递功能的基因（复制、转录和翻译）则类似于真核生物，特别是古细菌的转录起始系统基本上和真核生物一样，而与细菌的截然不同。质粒的主要类型致育因子、抗性因子、Col质粒、毒性质粒、代谢质粒、隐秘质粒转座的遗传学效应转座因子的转座可引发多种遗传学效应。这些效应不仅在生物进化上有重要的意义，而且已成为遗传学研究中的一种重要的工具。这些遗传变化主要包括：插入突变产生染色体畸变基因的移动和重排基因突变的类型同义突变、错义突变、无义突变、移码突变DNA损伤修复的主要类型光活复作用、切除修复、重组修复、SOS修复细菌基因转移和重组的主要方式有哪些？细菌的接合作用：是指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。细菌的转导：是由病毒介导的细胞间进行遗传交换的一种方式，其具体含义是指一个细胞的DNA或RNA通过病毒载体的感染转移到另一个细胞中。细菌的遗传转化：是指同源或异源的游离DNA分子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。真核生物基因重组的方式主要有哪些？（1）有性杂交（2）准性生殖补充：原核微生物基因重组的方式主要有哪些？（1）转化（2）转导（3）接合酵母菌的接合型遗传，2µm质粒，酵母菌的线粒体基因组的特点。酿酒酵母是以单倍体或二倍体状态存在，单倍体分别是两种接合型，称之为a和α，a和α细胞的融合便产生了二倍体细胞（a/α）。一个单倍体酵母细胞是a型还是α型是有其本身的遗传特性所决定的，是稳定的遗传特征。但发现一种接合型的单倍体细胞有时会发生转变，即由a型变成α型或再回到a型。这种转变的机制被称为盒式机制。（1）是封闭的环状的双链DNA分子，周长约2μm（6kb左右），以高拷贝数存在于酵母细胞中，每个单倍体基因组含60~100个拷贝，约占酵母细胞总DNA的30%（2）各含约600bp长的一对反向重复顺序（3）由于反向重复顺序之间的相互重组，使2μm质粒在细胞内以两种异构体（A和B）的形式存在。（4）该质粒只携带与复制和重组有关的4个蛋白质基因，不赋予宿主任何遗传表型，属隐秘性质粒。酵母菌的线粒体基因组的特点：P238丝状真菌的准性生殖所谓准性生殖是指不经过减数分裂就能导致基因重组的生殖过程。在该过程中染色体的交换和染色体的减少不像有性生殖那样有规律，而且也是不协调的。异核现象：即不同类型的核存在于同一个体的现象。异核现象来源：由两个不同基因型核的菌丝融合而成；或者菌丝中少数细胞核突变；或者少数单倍体核融合成二倍体核。异核现象是许多霉菌，尤其是半知菌存在的一种普遍现象。由于没有发现半知菌的有性生殖，所以异核现象成为这类型真菌遗传重组的一个重要机制。一旦异核体形成，准性生殖重组就有可能发生。准性生殖(无性重组)过程：=1\*GB3①质配：异核现象；=2\*GB3②核配：双倍体化；=3\*GB3③单倍体化：一系列有丝分裂中一再发生的个别染色体的减半,直至最终形成单倍体的过程。频率低10-5-10-7，区别于减数分裂。10、现代微生物育种的主要技术有哪些？①诱变育种②代谢工程育种③体内基因重组育种④DNAShuffling技术11、名词解释：质粒：质粒是一类游离于核基因组外，具有独立复制能力的小型共价闭合环状dsDNA分子。转座因子：转座因子是一段具有转座作用的DNA序列，例如原核生物中的插入序列（IS）、转座子（Tn）和转座噬菌体（Mu）等。质粒的不亲和性：将一种类型的质粒通过接合或其他方式（如转化）导入某一合适的但已含一种质粒的宿主细胞，只经过少数几代后，大多数子细胞只含有其中一种质粒，那么这两种质粒便是不亲和的，它们不能共存于同一细胞中。质粒的这种特性称为不亲和性。基因突变：一个基因内部遗传结构或DNA序列的任何改变，包括一对或少数及对碱基的缺失、插入或置换，而导致的遗传变化称为基因突变，其发生变化的范围很小，所以又称为点突变或狭义的突变。染色体畸变：又称广义的突变，包括大段染色体的缺失、重复、倒位。自发突变：是不经诱变剂处理而自然发生的突变。诱发突变：简称诱变，是人为地利用理化因素或生物因素显著提高微生物突变频率的突变类型。接合：雄性供体菌通过性菌毛与雌性受体菌直接接触，并把F质粒或其携带的部分或全部核基因组传递给受体菌，是后者通过基因重组而获得若干新遗传性状的现象，称为接合。转导：转导是通过缺陷噬菌体的媒介，把供体细胞中小片段DNA携带到受体细胞中，通过交换和整合，使后者获得前者部分遗传性状的现象。遗传转化：遗传转化是指同源或异源的游离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。准性生殖：一类存在于真菌中的原始两性生殖方式，指在同一菌种但不同菌株间发生的体细胞融合，其结果可不借减数分裂而实现低频率基因重组并产生杂种后代。诱变育种：利用诱变剂处理微生物群体以促进突变，在采用科学的筛选方法，从中挑选少数所需突变株的育种方法，即为诱变育种。代谢工程：利用基因工程技术对微生物代谢网络中特定代谢途径进行有精确目标的基因操作，改变微生物原有的调节系统，使目的代谢产物的活性或产量得到大幅度提高的一种育种技术。原生质体融合：通过人为方法，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。DNAShuffling技术：是随着PCR技术的发展和应用刚被提出的一个全新的人工分子进化技术，又称洗牌技术，该技术能模拟生物在数百年间发生的分子进化过程，并可在短的实验循环中定向筛选出特定基因编码的酶蛋白活性提高几百倍甚至上万倍的功能性突变基因。（基本原理见书本244）菌株的衰退：某微生物群体由于其中个别个体发生自然突变（一般是指负变），而是其原有的微生物性状发生退化的现象。复壮：狭义，复壮指在某菌种已衰退是，通过纯化分离从已衰退群体中筛选出少数尚未衰退的个体，借此达到恢复原菌株固有性状的目的。广义，是一项积极的育种措施，指在某菌种尚未表现衰退前，就经常有意识地利用自发突变筛选正变个体的措施。第九章微生物与基因工程试述微生物在基因工程兴起和发展中的作用。1）基因资源。微生物的多样性，尤其是抗高温、抗高盐、抗高碱、抗低温、分解有毒物质和杀虫等基因，为基因工程提供了及其丰富而独特的基因来源。2）基因工程载体。基因工程所有的克隆载体主要是由质粒、噬菌体和其他病毒DNA等改造而成的。3）基因工程工具酶。基因工程所用的千余种工具酶绝大多数是从微生物中分离纯化出来的。4）基因克隆的宿主。微生物细胞是基因克隆的宿主，即使是植物基因工程和动物基因工程也要先构建穿梭载体，使外源基因或重组体DNA在大肠杆菌中得到克隆并进行拼接和改造，才能再转移到植物和动物细胞中。5）基因表达的生物反应器。通常都是将外源基因表达载体导入大肠杆菌或酵母菌中，将“工程菌”作为生物反应器，进行大规模工业发酵。大量表达各种有应用价值的基因产物，从事商业化生产。6）基因工程理论化研究。有关机与结构、性质和表达调控的理论主要也是来自微生物的研究，或者是将动植物基因转移到微生物中后进行研究而取得的，因此，微生物学不仅为基因工程提供了操作技术，同时也提供了理论指导。第十章微生物生态微生物在生态系统中的地位和作用(1)微生物主要作为分解者在生态系统中捞演重要角色。

①微生物是有机物的主要分解者。②微生物是物质循环的重要成员。

③微生物是生态系统中的初级生产者。④微生物是物质和能量的贮存者。

⑤微生物是地球生物演化中的先锋种类。

(2)微生物在生物地球化学循环中的重要作用。

①生物地球化学循环是生态系统乃至整个生物圈物质循环的一个重要组成部分。生命物质的主要组成元素，少量元素和迹量元素表现出从快到慢，不同的循环速率。

②微生物参与的生物地球化学循环是总生物地球化学循环的一部分，主要是微生物对有机物的矿化作用。

③微生物对有机物的矿化作用推动微生物参与碳循环、氮循环、硫循环、磷循环及铁循环。

④微生物在C、N、S、P循环中具有不同方式与特点。微生物参与的碳循环微生物在碳循环中的作用，主要体现在两个方面，一是通过光合作用固定CO2，二是通过分解作用再生CO2。(1)光合作用(2)分解作用在自然界中参与有机物分解的主要是细菌、真菌和放线菌。微生物可以对来自生物的各种有机物进行转化和分解，甚至是一些人工合成的有机物和难降解的有机物，微生物也能以一定方式参与其转化过程中。微生物参与的氮循环p299氮循环由6种氮化合物的转化反应所组成，包括固氮、铵同化、氨化（脱氨）、硝化作用、硝酸盐还原、反硝化作用微生物种群之间相互作用的基本类型中立生活、偏离作用、协同作用、互惠作用、寄生、捕食、偏害、竞争5土壤为什么会成为微生物的大本营陆生生物的主要载体是土壤，土壤中的微生物种类齐全，数量多、代谢潜力巨大，土壤是固体无机物、有机物、水、空气和生物组成的多孔性复合物。溶解在土壤中的有机和无机组分可被微生物所利用，土壤是微生物的适合生境。比较土壤、水体和大气中微生物在生态分布、存在状态、生理活性等方面的异同？微生物降解有机微生物的巨大潜能：微生物具有体积小、比表面积大、生长繁殖快、分布在地球漫长的历史进程过程中，生物多聚物的缓慢进化和以这类物质为基质的微生物分解能力的进化四平行进行的。自然界没有大量的有机物积累足以说明微生物作为降解者对自然界的巨大分解能力。广泛、代谢类型多样、变异适应能力强、种类数量大和迁移能力强的呢个诸多方面的形态结构及生理遗传优势可使生物发挥其降解的潜力，而强化生物降解作用也能把生物降解的速率提高到一个更高的水平。降解遗传信息的分布特点1）对易降解的有机污染物其降解酶是由位于染色体上的基因编码的2）对难于降解的有机污染物，一般前半部分的降解由质粒上的基因编码酶进行的3）难于降解化合物前半部降解有时也会由质粒和染色体的基因编码酶共同完成，而后半部分的降解过程则由染色体基因编码酶进行9.生物修复的强化措施有哪些？（1）接种微生物，目的是增加降解微生物数量，提高降解能力。（2）添加微生物营养盐，微生物的生长繁殖和降解活动需要充足均衡的营养，为了提高降解速度，需要添加缺少的营养物。（3）提供电子受体，为使有机物的氧化降解途径畅通，要提供充足的电子受体。（4）提供共代谢底物，共代谢有助于难降解有机污染物的生物降解。（5）提高生物可利用性，低水溶性的疏水污染物难于被微生物所降解，利用表面活性剂、各种分散剂来提高污染物的溶解度，可提高生物可利用性。（6）添加生物降解促进剂，一般使用H2O2可以明显加快生物降解的速度。名词解释：生物地球化学循环：是指生物圈中的各种化学元素，经生物化学作用在生物圈中的转化和运动，是推动地球向更有利于生物生长繁衍方向演化的巨大动力，是地球化学循环的重要组成部分。生物降解：是微生物（也包括其他生物）对物质（特别是环境污染物）的分解作用，他是分解作用的延伸和扩展，具有共代谢，降解质粒等的新的特征，是生态系统物质循环过程中的重要一环，也是污水生物处理等环境技术的基础。生物修复：是微生物催化降解有机污染物，转化其他污染物从而消除污染的一个受控或自发进行的过程，其基础是发生在自然界中微生物对有机污染物的降解作用。水体的自净作用：在自然条件下，快速流动、溶氧量高的水体，由于其中发生的一系列生物学和生物化学作用，尤其是好氧菌对有机物的降解和氧化，原生动物对细菌的吞噬，藻类对有机元素的吸收作用，以及浮游动物和一系列原生动物通过食物链对有机物的摄取和浓缩等作用，保证了水体的洁净。第十一章微生物的进化、系统发育和分类鉴定蛋白质、RNA和DNA分子被用作微生物进化谱系分析依据的原理是什么？蛋白质、RNA和DNA序列进化变化的显著特点是进化速率相对恒定。也就是说，这些分子序列进化的改变量与分子进化的时间成正相关。因此，这些生物大分子被看作是分子计时器。在两群生物中，如果同一种大分子的序列差异很大时，表示他们进化距离远，这两群生物在进化过程中很早就分支了。如果两群生物同一来源的大分子序列相同，说明他们出在同一进化水平上。为什么16S（18S）rRNA会被公认为是一把好的谱系分析的“分子尺”？16S（18S）rRNA会被公认为是一把好的谱系分析的“分子尺”是因为：（1）rRNA参与生物蛋白质的合成过程，其功能是任何生物都必不可少的，而且在生物进化的漫长历程中，其功能保持不变。（2）在16SrRNA分子中，既含有高度保守的序列区域，又有中度保守和高度变化的序列区域，因而它适用于进化距离不同的各类生物亲缘关系的研究。（3）16SrRNA相对分子质量大小适中，便于序列分析。（4）16SrRNA普遍存在于真核生物和原核生物中。3.细菌，古细菌和真核生物的主要区别4.微生物的命名如何将一个新的细菌培养物鉴定到种5、如何将一个新的细菌培养物鉴定到种？首先要掌握菌株的一些基本特征，如细胞的形状、革兰氏染色及其他突出的形态学特征；营养类型、需氧性等突出的生理生化特征。在此基础上查阅分类（鉴定）手册或有关资料，确定该菌株属于哪一大类，然后利用资料中有关该类群的分类检索表或特征比较表格等资料中所提供的鉴别特征，进行特征测定。再根据测定结果查对检索表或有关特征描述，逐步缩小菌株的归属范围，初步确定菌株所归属的科、属。如果需要将菌株鉴定到种，则需进一步查阅有关属的分种检索表或有关该属分种的鉴别特征材料，进行进一步的鉴定，最后初步确定其归属的种。在整个鉴定过程中，如有可利用的快速鉴定方法也应加以利用，以加快鉴定过程。为了使鉴定结果正确，需要注意查阅较新的文献资料和正确使用特征测定方法。对于细菌来说，在许多情况下还应特别注意防止污染，否则将导致错误的鉴定结果。如果鉴定结果涉及建立新的分类单元，则要求查阅最新文献资料并进行包括基因型特征在内的全面鉴定。6、名词解释：（1）系统发育树在研究生物进化和系统分类中，常用一种类似树状分支的图型来概括各种（类）生物之间的亲缘关系，这种树状分支的的图型称为系统发育树，简称系统树。（2）分类分类是根据一定的原则对微生物进行分群归类，根据相似性或相关性水平排列成系统，并对各个分类群的特征进行描述，以便查考和对未被分类的微生物进行鉴定。（3）命名命名是根据命名法规，给每一个分类群一个专有的名称。（4）鉴定鉴定是借助于现有的微生物分类系统，通过特征测定，确定新发现的或未明确分类的位的微生物所应归属分类群的过程。（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。（6）培养物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，如微生物的斜面培养物、摇瓶培养物等等。（7）种种是生物分类中基本的分类单元和分类等级。微生物中描述的种可以看作是：具有高度特征相似性的菌株群，这个菌株群与其他类群的菌株有很明显的区别。（8）双名法双名法指一个物种的学名由前面一个属名和后面一个种名加词两部分组成。属名的词首须大写，种名加词的字首须小写（包括有人名或地名等专用名词衍生的）。出现在分类学文献中的学名，在上述两部分之后还应加写3项内容，即首次定名人（正体，用括号注）、现定名人（正体字）和现名的定名年份。如在一般书刊中出现学名时，则不必写上后3项内容。实验部分油镜的原理、操作方法及其注意事项。实验原理：

使用油镜时，需在玻片上滴加香柏油。这是因为油镜的放大倍数较高，而透镜很小，光线通过不同密度的介质物体（玻片→空气→透镜）时，部分光线会发生折射而散失，进入镜筒的光线少，视野较暗，物体观察不清。如在透镜与玻片之间滴加和玻璃折射率（n=1.52）相仿的香柏油（n=1.515），则使进入油镜的光线增多，视野亮度增强，物象清晰。油镜的操作①先用低倍镜和高倍镜检查标本片，将目的物移到视野正中。②在载玻片上滴一滴香柏油（或液体石蜡），将油镜移至正中使油镜头浸没在油中，刚好贴近载玻片。用细准焦螺旋微微向上调（切忌不用粗准焦螺旋）即可。③油镜观察完毕，用油镜纸将镜头上的油揩净，另用擦镜纸蘸少许二甲苯揩拭镜头，再用擦镜纸揩干。油镜使用注意事项在标本中央滴加一小滴香柏油，从镜筒侧面观察，将油镜（100×）轻轻旋下，使它浸在香柏油内，切勿猛烈的将镜头压在标本片上，防止损坏物镜。假如用油镜时一再看不清目的物，可验看油中是否存在气泡。如存在气泡，可将镜头及标本片上的油擦去，重新滴加。革兰氏染色的原理、操作方法及其注意事项。革兰氏染色原理：

G＋菌：细胞壁厚，肽聚糖网状分子形成一种透性障，当乙醇脱色时，肽聚糖脱水而孔障缩小，故保留结晶紫-碘复合物在细胞膜上。呈紫色。

Gˉ菌：肽聚糖层薄，交联松散，乙醇脱色不能使其结构收缩，其脂含量高,乙醇将脂溶解，缝隙加大，结晶紫-碘复合物溶出细胞壁，沙黄复染后呈红色。操作方法1）涂片取两块载玻片，各滴加一小滴无菌的生理盐水（或蒸馏水）于玻片中央，用接种环以无菌操作从大肠杆菌斜面上挑取少许菌苔于水滴中，混匀并涂成薄膜。同样方法从蜡样芽孢杆菌或枯草芽孢杆菌的斜面上挑取少许菌苔涂片于另一块载玻片上。2）干燥室温自然干燥。3）固定涂面朝上，在火焰上过2～3次。目的：是使细胞质凝固，以固定细胞形态，并使之牢固附着在载玻片上。4）初染滴加结晶紫（以刚好将菌膜覆盖为宜）染色1~2分钟，水洗。5）媒染用革兰氏碘液冲去残水，并用碘液覆盖约1分钟，水洗。6）脱色用滤纸吸去玻片上的残水，将玻片倾斜，在白色背景下，用滴管流加95%的乙醇脱色，直至流出的乙醇无紫色，立即水洗。7）复染用番红染液复染约2分钟，水洗。8）镜检先低倍镜观察，后高倍镜观察，再油镜观察。注意事项1）注意涂片不宜过。2）火焰固定温度要适宜。3）注意控制好脱色程度。什么是无菌操作？试举例说明具体实验操作环节及其注意事项。用于防止微生物进入人体组织或其它无菌范围的操作技术称为无菌操作。

无菌操作的要求是：1操作前将界面上的细菌和病毒等微生物杀灭；2操作过程中是界面与外界隔离,避免微生物的侵入。举例：试管苗叶片接种（参考）1.取试管苗、酒精棉及各种工具立即放入超净台里；接种前20-30分钟接通电源，打开紫外灯和风机。

2．洗净双手，穿好专用实验服进入接种室，用酒精棉球擦试双手，台面及接种工具等。

3．将酒精灯放在距超净台边缘约30cm，正对胸前处，注意以后的操作都要在酒精灯的10cm半径范围内完成。点燃酒精灯，对剪子和镊子过火，先从头至尾过火，然后对尖端反复过火；将种苗瓶放在灯前偏左处；将空白培养基瓶放在灯前偏右处；将接种用培养皿放在距超净台边缘约15cm，正对胸前处，以利操作的方便进行。

4．打开原种瓶，对瓶口先外壁，后内壁过火。然后准备接种：先将种苗移到培养皿里。对种苗选择叶片，然后将叶片切成小块，大小约0.5厘米见方，注意选择近中脉位置。每瓶接4—5个叶小块，若放

5接完种苗后，写好标签，移出超净台，置于塑料筐里。

7接种完毕，熄灭酒精灯，盖上酒精瓶，收拾净超净台面，先把种苗瓶移出，然后将废物皿、空原种瓶、培养皿、接种工具等移出放到塑料筐里，带出接种室，清洗干净。

什么是微生物纯培养？简述实验室获得纯培养的常用方法。用合适的分离方法可将微生物分离和固定在固体培养基表面或里面，因此每个孤立的菌落很可能就是由单个微生物活体细胞生长、繁殖形成的纯培养，便于观察和移植。固体培养基：涂布平板法，稀释倒平板法，平版划线法，稀释摇管法液体培养基：稀释法单细胞（孢子）分离选择培养：选择平板培养，富集培养消毒与灭菌的常用方法、适用范围及其注意事项。加热法：干热灭菌（火焰烧灼灭菌（适用于接种环，接种针和金属用具如镊子等），热空气灭菌）、湿热灭菌（高压蒸汽灭菌（大部分的培养基），间歇灭菌法（少数培养基如明胶，牛乳培养基，含糖培养基等用干热灭菌法和高温蒸汽灭菌均会受到破坏），煮沸消毒法（注射器和解剖器械））过滤：运用加热消毒灭菌法会被热破坏的材料，如血清与糖溶液照射：紫外线灭菌无菌室或无菌接种箱空气使用化学药品：实验室桌面、用具以及洗手用的溶液为什么干热灭菌比湿热灭菌所需的温度高，时间长？因为干热灭菌是利用高温使微生物细胞内的蛋白质凝固变性而达到的灭菌目的。细胞内的蛋白质凝固性与其本身的含水量有关，在菌体受热时，当环境和细胞内含水量越大，则蛋白质凝固就越快，反之，含水量越小，凝固缓慢。什么是培养基？培养微生物的培养基应该具备哪些条件？培养基是人为的将各种微生物生长繁殖所需要的各种营养物质按一定比例配置而成的一种混合营养基质，用以培养或分离各种微生物。条件：适当组分和比例的营养成分和水；适宜的PH值；合适的渗透压；保持无菌状态。在培养基配制操作过程中应注意哪些问题？为什么？必须保持培养基有适当组分和比例的营养成分和水，适宜的PH值，合适的渗透压，这样才能让培养菌正常的生长。要保持培养基的无菌状态，消毒灭菌后不能让培养基直接接触外界空气，防止空气中的杂菌混入。细菌、放线菌、酵母菌和霉菌四大类微生物在细胞结构和菌落形态上的主要区别？细菌：单细胞原核生物，细胞由细胞壁，细胞膜。细胞质和内含物，核区组成，少数含有特殊结构，如鞭毛、荚膜等。革兰氏染色有G+、G-菌落一般呈现湿润较光滑，较粘稠，易挑起，质地均匀，菌落正反面及边缘中心部位颜色一致，主要为裂殖

少数为牙殖

放线菌：单细胞多核原核生物，革兰氏染色显阳性，细胞壁的成分主要为肽聚糖，细胞呈丝状分枝，形成基内菌丝，气生菌丝干燥、不透明、表面呈致密的丝绒状，上有一层彩色“干粉”难挑起，菌落正反面颜色不一致多数进行孢子繁殖，少数以基内菌丝分裂，形成孢子状细胞进行繁殖

霉菌：由菌丝构成，直径3-10μm，与酵母菌细胞类似，细胞壁主要有几丁质构成，少数含有维生素菌落的形态较大，质地疏松，外观干燥，不透明，呈现或松或紧的蛛网状、绒毛状、棉絮状，与培养基结合紧密，不易挑起气生菌丝转化成各种子实体，子实体上或里面产生无性或有性孢子，进行繁殖。

酵母菌：细胞直径为细菌10倍，是典型的真核微生物细胞主要由细胞壁，细胞膜，细胞核构成。细胞壁分为三层，成分为酵母维生素，较湿润，较透明，表面较光滑，容易挑起，菌落知底均匀，正反面以及边缘与中央部位的颜色一致。无性繁殖：牙殖，裂殖，无性孢子；有性繁殖：产生子囊孢子。一、名词解释(每小题2分，共20分)1、营养缺陷型：某一野生型菌株发生突变(自然突变或人工诱变)后，失去合成某种(或某些)对该菌株生长必不可少的物质(通常是生长因子如氨基酸、维生素)的能力，必须从外界环境获得该物质才能生长繁殖，这种突变型菌株称为营养缺陷型。2、菌落：是在固体培养基上以母细胞为中心的肉眼可见的，有一定形态、构造等特征的子细胞集团。3、肽聚糖：由N-乙酰葡萄糖胺和N-乙酰胞壁酸交替连接成二糖链经短肽相交联而形成的网络状分子，是真细菌细胞壁特有的成分，构成细菌细胞壁坚硬的骨架部分。4、烈性噬菌体：一类侵入寄主细胞后，引起寄主细胞的代谢改变，在寄主细胞内复制其核酸、蛋白质，装配成新的噬菌体，最终使寄主细胞破裂而释放大量子代噬菌体的噬菌体。5、有氧呼吸：是一种最普遍又最重要的生物氧化或产能方式，其特点是底物按常规方式脱氢或电子后，脱下的氢或电子（常以还原力[H]形式存在）经完整的呼吸链传递，最终被外源分子氧接受，产生了水并释放出ATP形式的能量。6、菌核：真菌生长到一定阶段，菌丝体不断地分化，相互纠结在一起形成一个颜色较深而坚硬的菌丝体组织颗粒。必须利用有机碳源的微生物。7、一步生长曲线：测定噬菌体侵染和成熟病毒体释放的时间间隔,并用以估计每个被侵染的细胞释放出来的新的噬菌体粒子的数量的生长曲线,称为一步生长曲线。定量描述毒性噬菌体生长规律的实验曲线。8、类毒素：细菌的外毒素经甲醛脱毒（0.3％～0.4％）后仍保留原有的免疫原性的预防用的生物制品。9、朊病毒：又称蛋白质侵染因子。朊病毒是一类能侵染动物并在宿主细胞内复制的小分子无免疫性疏水蛋白质。10、抗原：抗原是指一种能刺激人或动物机体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。抗原具有免疫原性和反应原性两种性质。得分二、是非题(每小题1分，共10分；对“√”错“X”)（×）1、立克次氏体、支原体和衣原体均为专性活细胞寄生的生物。（√）2、发酵作用的最终电子受体是有机化合物，呼吸作用的最终电子受体是无机化合物。（√）3、一切好氧微生物都含有超氧化物歧化酶。（×）4、根据培养器内菌体生长的浊度，通过光电系统来控制培养基流速的连续培养称为恒化培养。（√）5、鞭毛与菌的趋避性运动有关。（×）6、当培养基中含有葡萄糖和乳糖时，大肠杆菌只利用葡萄糖。（×）7、单纯扩散不能进行逆浓度运输，而促进扩散则能进行逆浓度运输。（√）8、青霉素的抑制作用在于它干扰肽聚糖单体间肽桥的形成，从而抑制肽聚糖的合成。（√）9、补体结合试验中，无溶血现象出现称补体结合试验阳性，说明样品中有抗原存在。（×）10、干扰素是一种具有广谱抗病毒活性的蛋白质，它能直接与病毒的mRNA作用使之降解，从而抑制病毒的增殖。得分三、填空题(每小题0.5分，共10分)1、生物体内葡萄糖被降解成丙酮酸的四种途径是HMP、EMP、ED和PK或HK。2、放线菌的菌丝可分为基内菌丝____、__气生菌丝____和__孢子丝。3、亚病毒可以分为____类病毒__、__拟病毒____和脘病毒三类。4、伍斯以rRNA为生物分子进化尺，将细胞生物分为细菌、真核生物和古生菌。5、微生物生长繁殖所需六大营养要素是碳源、氮源、能源、无机盐、生长因子和水等。6、紫外线照射能使DNA相邻碱基形成__嘧啶二聚体_，从而导致DNA复制产生错误，用紫外线诱变微生物后应在__红光或暗处___条件下进行，以防止__光复活__现象的产生。得分四、选择题(每小题1.0分，共10分)（B）1、微生物间的互生关系如纤维素分解细菌与：A.紫硫细菌B.自生固氮菌C.绿硫细菌D.硝化细菌（D）2、拟病毒的侵染对象是：A.高等植物B.高等动物C.动物病毒D.植物病毒长江大学试卷院(系、部)专业班级姓名长江大学试卷院(系、部)专业班级姓名学号…………….…………….密………封………………..…..线……..（B）4、多数霉菌细胞壁的主要成分为A.纤维素B.几丁质C.肽聚糖D.葡聚糖和甘露聚糖（A）5、运到细胞膜外的肽聚糖单体要进一步合成肽聚糖网套，其合成的引物为A.Park核苷酸B.肽聚糖C.细菌萜醇D.磷壁酸（C）6、能通过ED途径进行细菌酒精发酵的菌种是：A.双歧杆菌B.假单胞菌C.运动发酵单胞菌D.肠膜状明串珠菌（A）7、一般酵母菌适宜的生长pH值为：A.5.0～6.0B.3.0～4.0C7.0～7.5（D）8、根霉和毛霉在形态上的不同点是：

A.菌丝无横隔B.多核C.蓬松絮状D.假根（A）9、在大肠杆菌的乳糖操纵子模型中，其中真正对乳糖代谢的三个酶基因的表达起负调控作用的下列哪个物质：A．lacI基因产物B.cAMP-CAP蛋白质复合物C.环腺苷酸受体蛋白（CAP或CRP）D.乳糖（B）10、人工接种卡介苗是属于:A.人工被动免疫B.人工自动免疫C.自然被动免疫D.自然自动免疫得分五、填表题(每空0.25分，共3分)灭菌方法使用温度作用时间应用举例巴斯德消毒法（新式高温瞬时法）7215S牛奶高压蒸汽灭菌12115～20min实验室用培养基干热灭菌162h玻璃器皿连续加压灭菌（连消法）135～1405～15S发酵工厂用培养基得分六、简答题(本大题共6小题，共37分)1、试述革兰氏染色的原理。（本小题6分）答：通过结晶紫液初染和碘液媒染后，在细菌的细胞膜内可形成不溶于水的结晶紫与碘的复合物。（1分）G+菌由于其细胞壁较厚，肽聚糖网层次多和交联致密，故遇脱色剂乙醇处理时，因失水而使网孔缩小，再加上它不含类脂，故乙醇的处理不会溶出缝隙，因此能把结晶紫和碘的复合物牢牢留在壁内，使其保持紫色。（2.5分）而G-菌因其细胞壁薄，外膜层类脂含量高，肽聚糖层薄和交联度差，遇脱色剂乙醇后，以类脂为主的外膜迅速溶解，这时薄而松散的肽聚糖网不能阻挡结晶紫与碘的复合物的溶出，因此细胞退成无色，这时，再经沙黄等红色染料复染，就使G-菌呈红色，而G+菌仍为紫色。（2.5分）2、试说明单细胞微生物的生长曲线，并指明各期的特点，及如何利用微生物的生长规律来指导工业发酵生产？（本小题9分）答：单细胞微生物典型的生长曲线至少可以分为延滞期、对数期、稳定期和衰亡期等四个生长时期。延滞期(lagphase)：是指把少量微生物接种到新培养液刚开始的一段时间细胞数目不增加的时期，甚至细胞数目还可能减少。延滞期有如下特点：1）生长的速率常数为零。2）细胞的体积增大，DNA含量增多为分裂作准备。3）合成代谢旺盛，核糖体、酶类和的合成加快，易产生诱导酶。4）对不良环境敏感。（2.0分）

对数生长期(logPhase)：又叫指数期，指在生长曲线中，紧接着延滞期后的一段时期。此时菌体细胞生长的速率常数R最大，分裂快，细胞每分裂繁殖一次的增代时间（即代时，generation

time）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。（2.0分）稳定生长期(stationaryphase)：又叫最高生长期或恒定期。处于稳定期的微生物其特点是新繁殖的细胞数与