微生物学习题解答-08

微生物学习题解答绪论1．什么是微生物？广义，狭义微生物是一切肉眼看不见或者看不清的微小生物的总称。微生物：指一些个体微小，结构简单，大多单细胞，少数多细胞，有的甚至没有细胞结构，一般肉眼难以看清的低等生物的总称。·微生物所包括的类群（研究对象）：无细胞结构的病毒、亚病毒（类病毒、拟病毒、朊病毒）；具有原核细胞的真细菌、放线菌、古生菌；具有真核细胞的真菌（酵母菌、霉菌、蕈菌）、单细胞藻类和原生动物2．简述为微生物学上5个时期的发展特点和代表人物史前期朦胧阶段。史前期是指人类还未见到微生物个体尤其是细菌细胞前的一段漫长的历史时期，约在距今8000年前一直至公元1676年间。代表人物：各国劳动人民。特点：1〉未见微生物的个体;2〉凭实践经验利用微生物的有益活动初创期形态描述阶段。从1676年列文虎克用自制的单式显微镜观察到细菌的个体起，直至1861年近200年的时间。在这一时期中，人们对微生物的研究仅停留在形态描述的低级水平上，而对它们的生理活动及其与人类实践活动的关系却未加研究，因此，微生物学作为一门学科在当时还未形成代表人物：列文虎克特点：1〉自制单式显微镜，观察到细菌等微生物个体。2〉出于个人爱好对一些微生物形态进行描述。奠基期生理水平研究阶段。从1861年巴斯德根据曲颈瓶试验彻底推翻生命的自然发生说并建立胚种学说（germtheory）起，直至1897年的一段时间。代表人物：巴斯德，科赫特点：①17 建立了一系列研究微生物所必要的独特方法和技术，从而解决了认识微生物的第二、三、四个障碍；②借助于良好的研究方法，开创了寻找病原微生物的“黄金时期”；③把微生物学的研究从形态描述推进到生理学研究的新水平；④开始客观上以辩证唯物主义的“实践—理论—实践”的思想方法指导科学实验；⑤微生物学以独立的学科形式开始形成，但当时主要还是以其各应用性分支学科的形式存在发展期生化水平研究阶段（1897~1953）1897年德国人E．Buchner用无细胞酵母菌压榨汁中的“酒化酶”（zymase）对葡萄糖进行酒精发酵成功，从而开创了微生物生化研究的新时代。此后，微生物生理、代谢研究就蓬勃开展了起来。（1907年诺贝尔化学奖）代表人物：E.Buchner特点：p2成熟期分子生物学研究阶段（1953~至今）从1953年4月25日J．D．Watson和H．F．C．Crick在英国的《自然》杂志上发表关于DNA结构的双螺旋模型起，整个生命科学就进入了分子生物学研究的新阶段，同样也是微生物学发展史上成熟期到来的标志。（1962年诺贝尔生理学－医学奖）代表人物：J.WastonandF.Crick1．微生物有哪5大共性？其中最基础的是什么？为什么？1〉体积小，面积大：一个小体积大面积系统，必然有一个巨大的营养物质吸收面,代谢废物的排泄面和环境信息的交换面，并由此产生4个其它共性。2〉吸收多，转化快3〉适应强，易变异4〉分布广，种类多5〉生长旺，繁殖快第一章原核生物1.试图示g+和g-细菌细胞壁的主要构造，并简要说明其异同17 G+菌和G－菌肽聚糖的构成区别主要有二点：①四肽链的连接方式：G+菌的四肽链以五肽桥相连，构成三维立体结构，G－菌的四肽链直接以肽键相连，构成二维片层结构。②肽聚糖的含量：G+菌细胞壁肽聚糖含量可达50层左右，G－菌只有1～2层。G+菌细胞壁特有成分是磷壁酸。其中膜磷壁酸可帮助G+菌粘附宿主细胞，增强细菌的毒力，还构成G+菌重要的表面抗原。G－菌细胞壁特有成分包括脂蛋白、外膜和脂多糖（LPS）。其中，LPS是G－菌的内毒素,由脂类A、核心多糖和特异多糖构成。脂类A是LPS的毒性部位。特异性多糖构成细菌的菌体抗原，也叫O抗原。1.试图示肽聚糖的模式构造，并指出g+和g-细菌肽聚糖的差别肽尾第三氨基酸不同:G＋赖氨酸G－二氨基庚二酸G，M都是ß－1，4－糖苷键连接肽桥:G＋：5个赖氨酸G－：肽键2.试述革兰氏染色法的机制并说明此法的重要性年由丹麦人革兰氏发明的。其染色要点：先用结晶紫染液染色，再加媒染剂--碘液处理，使菌体着色，然后用乙醇脱色，最后用复染液(沙黄或番红)复染。显微镜下菌体呈红色者为G-菌，呈深紫色者为G+。细菌的不同显色反应是由于细胞壁对乙醇的通透性和抗脱色能力的差异，主要是肽聚糖层厚度和结构决定的。经结晶紫染色的细胞用碘液处理后形成不溶性复合物，乙醇能使它溶解，所以染色的前二步结果是一样的，但在G+细胞中，乙醇还能使厚的肽聚糖层脱水，导致孔隙变小，由于结晶紫和碘的复合物分子太大，不能通过17 细胞壁，保持着紫色。在G-细胞中，乙醇处理不但破坏了胞壁外膜，还可能损伤肽聚糖层和细胞质膜，于是被乙醇溶解的结晶紫碘的复合物从细胞中渗漏出来，当再用衬托的染色液复染时，显现红色。红色染料虽然也能进入已染成紫色的G+细胞，但被紫色盖没，红色显示不出来。1.名词解释：磷壁酸，LPS，假肽聚糖，伴胞晶体，磁小体磷壁酸：是结合在G+细菌细胞壁上的一种酸性多糖，主要成分为甘油磷酸或核糖醇磷酸。磷酸壁可分为2大类，一是与肽聚糖分子进行共价结合的，称磷酸壁酸，其含量随培养基成分的变化而变化；二是跨越肽聚糖层并与细胞膜相交联的，称为膜磷酸壁或脂磷酸壁。LPS：脂多糖，是位于G-细菌细胞壁最外层的一层较厚的类脂多糖类物质，由类脂A、核多糖、O-特异侧链三部分组成。假肽聚糖:结构与肽聚糖类似，伴胞晶体:少数芽孢杆菌在形成芽孢的同时，会在芽孢旁形成1颗菱形方形或不规则形的碱溶性蛋白质晶体—δ内毒素，称为伴胞晶体。实用意义：细菌杀虫剂—生物农药害虫吞食伴胞晶体后，先被虫体中肠内的碱性消化液分解并释放毒素，再由毒素特异性的结合在中肠上皮细胞的蛋白受体上，使细胞膜上产生一小孔，并引起细胞膨胀、死亡，进而使中肠内的碱性物质及菌体，芽孢进入血管腔，使昆虫患败血症死亡磁小体：1975年由RPBlakemoreD在趋磁细菌中发现，主要成分是Fe3O4外被一层磷脂、蛋白或糖蛋白膜,是单磁畴晶体,无毒,大小20—100nm,每个细胞有2—20颗；形状为平截八面体、平行六面体或六棱柱体等基内菌丝，孢囊链霉菌，横割分裂，异形胞，原体与始体，类支原体，羧酶体，孢囊第二章真核微生物的形态、构造和功能1．试解释菌物，真菌，酵母菌，霉菌和覃菌菌物：菌物界是由我国学者裘维蕃等于1990年提出，并已得到学术界一定的支持，这是指与动物界和植物界相并列的一大群无叶绿素、依靠细胞表面吸收有机养料、细胞壁一般含有几丁质的真核微生物，包括真菌、粘菌和假菌等3类真菌：真菌大多为分枝丝状体，少数为单细胞个体。通常所说的真菌包括霉菌、酵母和覃菌。真核，具有真正的细胞核；营养体为单细胞或分枝丝状菌丝体；营养方式为化能吸收异养，细胞质不含叶绿体，不能行光合作用；17 可以进行无性繁殖（无性孢子）和有性生殖（有性孢子）酵母菌：一类单细胞真菌的通称，能发酵糖类产能。其特点为：1）分属于子囊菌纲、担子菌纲及半知菌类；2）多数出芽繁殖少数裂殖或产子囊孢子；3）能发酵糖类产能；4）细胞壁含匍聚糖和甘露聚糖；5）喜含糖量高、酸性的水生环境生长；6）个体一般以单细胞形态存在霉菌：“丝状真菌”的统称，不是分类学上的名词。分属于真菌界的子囊菌纲、藻状菌纲、半知菌类。在自然界分布极广，土壤、水域、空气、动植物体内外均有它们的踪迹。常在潮湿的气候下大量生长繁殖，长出肉眼可见的丝状、绒状或蛛网状的菌丝体，有较强的陆生（可能因为好氧，在液体中生活不好）。它们同人类的生产、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。蕈菌：又称伞菌，大型真菌是指能形成肉质或胶质的子实体或菌核，大多数属于担子菌亚门，少数属于子囊菌亚门。常见的大型真菌有香菇、草菇、金针菇、双孢蘑菇、平菇、木耳、银耳、竹荪、羊肚菌等。它们既是一类重要的菌类蔬菜，又是食品和制药工业的重要资源2．试图式并说明真核微生物“9+2”型鞭毛的构造和生理功能真菌鞭毛由鞭杆（shaft）和基体（baselbody）组成。鞭杆的横切面呈“9+2”型，即中心有一对包在中央鞘内的相互平行的中央微管，其外围绕一圈（9个）微管二联体，整个鞭杆由细胞质膜包裹。每一个二联体是由亚丝A和B组成的，亚丝A由13根原纤维形成。亚丝B仅10根原纤维，其中有3根是与亚丝A合用的。从二联体的A管伸出二条侧臂，对着相邻二联体的亚丝B，臂长约30nm，宽9nm，两臂之间的间隔为16-22nm。在二联体之间有连丝连接。此外，还从亚丝A向中央一对微管发出辐射状的连丝，称为放射辐。放射辐的辐头是自由的，不与中央鞘相连。基体又称生毛体或动体，呈短杆状，直径约120~170nm，长为200~500nm，横切面观察，外围有9个三联体，中央没有微管和鞘，为9+0型(图2.2)。真核微生物鞭毛微管主要由微管蛋白和微管相关蛋白（Microtuble-associatedprotein）共同组成，它们与运动的产生、微管聚合和解聚的调节或微管和其它细胞组成之间的连接等相关17 3．试简介菌丝、菌丝体、菌丝球、真酵母、假酵母、芽痕、蒂痕、真菌丝、假菌丝等名词。菌丝：霉菌营养体的基本单位是菌丝，其直径通常为3-10微米。一般分为两类，一为无隔菌丝，即菌丝没有横隔壁，可视为一个单细胞，具有多个细胞核，如低等真菌中的根霉、毛霉、水霉等的菌丝。另一类是有隔菌丝，即菌丝具很多横隔壁，将其分隔成多个细胞，每个细胞中有1个、2个或多个细胞核。如高等真菌中的青霉、曲霉、蘑菇等的菌丝。详细结构见P54页。菌丝体：很多菌丝聚集在一起组成真菌的营养体，即菌丝体。分为2类，一是密布在固体营养基内部，主要执行吸取营养物质功能，称为营养菌丝体；二是伸展到空间的菌丝体，称为气生菌丝体。17 菌丝球：真菌在液体培养基中进行通气搅拌或振荡培养时，往往会产生菌丝球的特殊结构。这时菌丝体相互紧密纠缠成颗粒，均匀地悬浮于培养液中，有利于氧的传递和营养物和代谢物的输送，对菌丝的生长和代谢产物的形成有利。真酵母：具有有性生殖的酵母成为真酵母，只进行无性繁殖的酵母菌称为假酵母或拟酵母芽痕：酵母细胞最常见的繁殖方式是出芽繁殖，在芽体又称芽孢子形成时，现在母细胞将要形成芽体的部位通过水解酶的作用使细胞壁变薄，大量的新细胞物质堆积在芽体的起始部位上，待逐步长大后在与母细胞的交界处形成一块由葡聚糖、甘露聚糖和几丁质组成的隔壁。成熟后两者分离，在母细胞上留下一个芽痕(budscar），相应的在子细胞上留下蒂痕（birthscar）。蒂痕只有一个，而芽痕有一至数十个，可根据其测定酵母菌的年龄。真菌丝：酵母菌芽殖（budding）时，在良好的营养和生长条件下生长迅速，几乎所有的细胞上都长出芽体，而芽体上还可以形成新的芽体，于是就形成簇状细胞团。如果长大的子细胞不与母细胞分离，且其间的横隔面积与细胞直径相当，则可以将这种竹节状的细胞串称作真菌丝（euhyphae）。对应地，如果子细胞与母细胞之间只以狭小的面积相连，则可称这样的细胞串为假菌丝（pseudohyphae）。4． 试列表比较各种真菌孢子的特点。P585．细菌、放线菌、酵母菌和霉菌四大类微生物的菌落有何不同？为什么？在自然基质或人工培养基上由一段(或一丛)菌丝或一个(或一堆)孢子发展而成的菌丝体的整体称菌落。霉菌的菌落和放线菌一样也是由分枝状菌丝组成。因菌丝较粗而长，形成的菌落较疏松，呈绒毛状、絮状或蜘蛛网状，一般比细菌菌落大几倍到几十倍。有些霉菌，如根霉、毛霉、链孢霉生长很快，菌丝在固体培养基表面蔓延，以至菌落没有固定大小。有的霉菌菌落生长则有一定的局限性，直径1~2cm或更小。菌落表面常呈现出肉眼可见的不同结构和色泽特征，这是因为霉菌形成的孢子有不同形状、构造和颜色，有的水溶性色素可分泌到培养基中，使菌落背面呈现不同颜色；一般处于菌落中心的菌丝菌龄较大，位于边缘的则较年幼。菌落具有“霉味”。同一种霉菌，在不同成分培养基上的菌落特征可能有变化。但各种霉菌，在同一培养基上的菌落形状、颜色等相对稳定。故菌落特征也是鉴定霉菌的重要依据之一。酵母菌的菌落与细菌的有些相似，但较细菌菌落大而厚，一般呈油脂或蜡脂状，表面光滑、湿润、呈乳白色或红色。有些种的菌落可因培养时间过长而表面皱缩。酵母菌菌落往往有“酒香味”。17 6．什么叫锁状联合？其生理意义如何？试图示其过程。P60（略有不同）具有双核的次生菌丝细胞常以锁状联合的方式来增加细胞的个体。即：形成喙状突起而结合2个细胞的方式，不断使双核细胞分裂，从而使菌丝尖端不断向前延伸。意义：次生菌丝占据生活史的大部分时期。它常可形成菌索、菌核等结构。第三章病毒和亚病毒1．什么是真病毒？什么是亚病毒？病毒是专性寄生的大分子生物。病毒个体称病毒粒子，一般只有在电镜下才能看见，以“nm”度量。病毒粒子(virion)是指一个结构和功能完整的病毒颗粒。病毒粒子主要由核酸和蛋白质组成。核酸位于病毒粒子的中心，构成了它的核心或基因组(genome)，蛋白质包围在核心周围，构成了病毒粒子的壳体(capsid)。核酸和壳体合称为核壳体(nucleocapsid)(见图3.2)。最简单的病毒就是裸露的核壳体。病毒形状往往是由于组成外壳蛋白的亚单位种类不同而致。此外，某些病毒的核壳体外，还有一层囊膜(envelope)结构。亚病毒(subviruses)是一类比病毒更为简单，仅具有某种核酸不具有蛋白质，或仅具有蛋白质而不具有核酸，能够侵染动植物的微小病原体。分为类病毒，拟病毒和朊病毒。2．什么叫烈性噬菌体？简述其裂解性生活史。17 凡侵入细胞后，进行营养繁殖，导致细胞裂解的噬菌体称烈性噬菌体。过程：1）吸附。2)侵入。3）增殖。4）成熟（装配）。5）裂解（释放）凡在短时间内连续的完成以上5个阶段而实现其繁殖的噬菌体，称为烈性噬菌体3．什么是一步生长曲线？它可分几期？各期有何特点？利用烈性噬菌体的生活周期，可以在实验室条件下获得噬菌体的生长曲线。这种用来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数量的生长曲线，称为一步生长曲线(one-stepgrowthcurve)。它可反映每种噬菌体的三个最重要的特性参数—潜伏期、裂解期和裂解量(burstsize)，故十分重要。可分为1）潜伏期，分为隐晦期和胞内累积期。隐晦期间如人为地(用氯仿)裂解细胞，裂解液无侵染性；而胞内积累期有一定的侵染性2）裂解期，噬菌斑数突然迅速上升，表明被感染的细菌已经越来越多地裂解。3）平稳期，噬菌斑数达到大致恒定，曲线平稳，溶液中噬菌体的效价达到最高点。第四章微生物的营养与培养基1.什么是碳源？什么是氮源？什么是能源？碳源：凡能构成微生物细胞或代谢产物中碳架来源的营养物质都称为碳源。氮源：能被微生物用来构成微生物细胞组成成分或代谢产物中氮素来源的营养物通称为氮源。能源：能为微生物的生命活动提供最初能量来源的物质称为能源（energysource）。微生物能利用的能源种类因种不同而异，主要是一些无机物、有机物或光。17 2．什么是生长因子？它包括哪几类化合物？微生物与生长因子的关系有哪几类？为某些微生物生长所必需但需要量又很小的有机物质通称为生长因子。长因子除了维生素外，还包括氨基酸类、嘌呤和嘧啶类碱基以及脂肪酸和其他膜成分等。依各种微生物与生长因子的关系可分以下几类：1）生长因子自养型微生物；2）生长因子异养型微生物；3）生长因子过量合成型微生物；4）营养缺陷型微生物3．什么是选择性培养基？什么是鉴别性培养基？试比较异同选择性培养基（selectivemedia）用于从混杂的微生物群落中选择性地分离某种或某类微生物而配制的培养基称为选择性培养基。选择性培养基配制时可根据不同的用途选择特殊的营养成分或添加特定的抑制剂，以达到分离特定微生物的目的。在实践中有两种方式，一种是正选择，另一种是反选择。鉴别培养基（differentialmedia）用于鉴别不同微生物类型微生物的培养基称为鉴别培养基。鉴别培养基主要用于微生物的分类鉴定和分离或筛选产生某种或某些代谢产物的微生物菌株。如大肠杆菌，接种到葡萄糖肉汤，麦芽糖肉汤和乳糖肉汤中，它们可以分解这几种糖，并产酸产气。如在这三种培养基中接种伤寒杆菌。伤寒杆菌只能发酵葡萄糖和麦芽糖，不发酵乳糖，只产酸不产气。这样就把大肠杆菌和伤寒杆菌区别开，产气由产生的气泡观察到，产酸可由指示剂的颜色变化观察到。4．何谓固体、液体培养基？它有何用途？液体培养基（liquidmedia）不加凝固剂的培养基，营养物质分布均匀，微生物能与营养物质充分接触，利用适合积累代谢产物。多用于生理研究和发酵工业生产中。尤其是工业生产上，液体培养基被用于培养微生物细胞或获得代谢产物,如用于制面包的酵母的生产、食用调味剂味精（谷氨酸钠）的生产、大多数抗生素的生产均采用大规模的液体培养基进行发酵。17 固体培养基（solidmedia）即指呈固化状态的培养基。固体培养基可用于菌种分离、鉴定、菌落计数、检验杂菌、选种、育种、菌种保藏、生物活性物质的生物测定、获取大量真菌孢子，以及用于微生物的固体培养和大规模生产等。半固体培养基(semi-solidmedia)是指在液体培养基中加入少量凝固剂而制成的坚硬度较低的固体培养基。一般常用的琼脂浓度为0.2％～0.7%。这种培养基常分装于试管中灭菌后用于穿刺接种观察被培养微生物的运动性、趋化性研究、厌氧菌培养、菌种保藏等。第五章微生物的新陈代谢1．试列表比较呼吸，无氧呼吸和发酵的异同微生物产能代谢可分为发酵、呼吸（含有氧呼吸与无氧呼吸）两类代谢途径，以及底物水平磷酸化、氧化磷酸化和光合磷酸化三种化能与光能转换为生物通用能源的能量转换方式。在物质与能量代谢中底物降解释放出的高位能电子，通过呼吸链（也称电子传递链）最终传递给外源电子受体O2或氧化型化合物，从而生成H2O或还原型产物并释放能量的过程，称为呼吸或呼吸作用（respiration）。呼吸又可根据在呼吸链末端接受电子的是氧还是氧以外的氧化型物质，将它分为有氧呼吸与无氧呼吸两种类型。以分子氧作为最终电子受体的称为有氧呼吸(aerobicrespiration)，而以氧以外的外源氧化型化合物作为最终电子受体的称为无氧呼吸(anoxicrespiration)。有氧呼吸特点：基质氧化彻底生成CO2和H2O，（少数氧化不彻底，生成小分子量的有机物，如醋酸发酵）。E系完全，分脱氢E和氧化E两种E系。产能量多，一分子G净产38个ATP无氧呼吸（anaerobicrespiration）以无机物为最终电子受体的生物氧化过程发酵一般是指微生物在无氧条件下利用底物代谢时，将有机物生物氧化过程中释放的电子直接转移给底物本身未彻底氧化的中间产物，生成代谢产物并释放能量的过程。在发酵过程中，供微生物发酵的底物通常是多糖经分解而得到的单糖。呼吸作用与发酵作用的根本区别在于：呼吸作用中，电子载体不是将电子直接传递给被部分降解的中间产物，而是与呼吸链的电子传递系统相偶联，使电子沿呼吸链传递，并达到电子传递系统末端交给最终电子受体，在电子传递的过程中逐步释放出能量并合成ATP。微生物通过呼吸作用能分解的有机物种类繁多，包括碳水化合物、脂肪酸、氨基酸和许多醇类等等。17 2．试从狭义和广义两方面来说明发酵的概念广义的发酵是指微生物在有氧或无氧条件下利用营养物生长繁殖并生产人类有用产品的过程。例如发酵工业上用苏云金芽孢杆菌等生产生物杀虫剂，利用酵母菌生产面包酵母或酒精，利用链霉菌生产抗生素等通称为发酵。狭义的发酵仅仅是指微生物生理学意义上的，它一般是指微生物在无氧条件下利用底物代谢时，将有机物生物氧化过程中释放的电子直接转移给底物本身未彻底氧化的中间产物，生成代谢产物并释放能量的过程。3．青霉素为什么只能抑制代谢旺盛的细菌？其机制如何？多个肽聚糖亚单位连到细胞壁上之后，通过转肽反应，使短肽链之间相互连接起来形成一个完整的网状结构，并放出一个D-丙氨酸，这步反应可被青霉素所抑制。青霉素的作用机制：青霉素是肽聚糖单体五肽尾末端的D-丙氨酰-D-丙氨酸的结构类似物，他们2者可以相互竞争转肽酶的活力中心。由于青霉素对肽聚糖分子中肽桥的生物合成能产生抑制作用，因而对正处于生长阶段的细菌来说会导致细胞壁的渗透性裂解，使细胞死亡。但青霉素对于处于静息的细胞无抑制和杀灭作用。4．什么叫次生代谢产物？次生代谢途径与初生代谢途径有何联系次级代谢（secondarymetabolism）是某些生物为了避免在初级代谢过程中某种中间产物积累所造成不利作用或外环境因素胁迫而产生的一类有利于生存的代谢类型。因此也可以认为次级代谢是某些生物在一定条件下通过突变获得的一种适应生存的方式。通过次级代谢合成的产物通常称为次级代谢产物。次级代谢与初级代谢之间的联系非常密切，具体表现为次级代谢以初级代谢为基础。因为初级代谢可以为次级代谢产物合成提供前体物和为次级代谢产物合成提供所需要的能量，而次级代谢则是初级代谢在特定条件下的继续和发展，避免初级代谢过程中某种（或某些）中间体或产物过量积累对机体产生的毒害作用。另一方面初级代谢产物合成中的关键性中间体也是次级代谢产物合成中的重要中间体物质，如乙酰CoA、莽草酸、丙二酸等都是许多初级代谢产物和次级代谢产物合成的中间体物质。初级代谢产物如半胱氨酸、缬氨酸、色氨酸、戊糖等通常是一些次级代谢产物合成的前体物质。第六章微生物的生长及其调控17 1．什么叫典型生长曲线？它可分几期？划分的依据是什么？如用坐标法作图，以培养时间为横坐标，以计数获得的细胞数的对数为纵坐标，可得到一条定量描述液体培养基中微生物生长规律的实验曲线，该曲线则称为生长曲线。典型细菌生长曲线可划分为四个时期，即：①延迟期，②对数生长期，③稳定期；④衰亡期。生长曲线表现了细菌细胞及其群体在新的适宜的理化环境中，生长繁殖直至衰老死亡的动力学变化过程。生长曲线各个时期的特点，反映了所培养的细菌细胞与其所处环境间进行物质与能量交流，以及细胞与环境间相互作用与制约的动态变化。只适合于单细胞微生物如酵母菌和细菌。2．什么叫连续培养？有何优点？为何连续时间是有限的？微生物的连续培养（continuousculture）是相对于分批培养而言的。连续培养是指在深入研究分批培养中生长曲线形成的内在机制的基础上，开放培养系统，不断补充营养液、解除抑制因子、优化生长代谢环境的培养方式。由于培养系统的相对开放性，因此，连续培养也称为开放培养（openningculture）。连续培养的显著特点与优势是，它可以根据研究者的目的，在一定程度上，人为控制典型生长曲线中的某个时期，使之缩短或延长时间，使某个时期的细胞加速或降低代谢速率，从而大大提高培养过程的人为可控性和效率。因为，随着对细胞自身具有一定毒害作用的抗生素在细胞内外环境中浓度的提高，其它对细胞生存不利的代谢产物在环境中的量也在同时增加，会制约细胞长时间维持抗生素合成的高效率。通过补料，适当增加营养，可以延缓了细胞衰老与自溶崩溃，但是，应该指出细胞走向终止代谢与死亡的方向并没有改变，进程并没有阻断。也即通过调控营养物配方与补料方式，不可能达到细胞不衰老而无限延长抗生素高效率合成时间。3．什么叫发酵罐？试用简图表示并注明其主要构造和运转要点。17 P1724．现代试验室中，培养厌氧菌的“三大件”是什么？试设计一表格比较三者的特点。P1695．从-196~150℃的温度范围内，对微生物学工作者关系较大的代表性温度（包括生长、抑制、消毒、灭菌、菌种保藏等）有哪些？试以表解形式进行分类、排队，并作简介。第七章微生物的遗传变异和育种1．名词解释：遗传型，表型，诱变剂，基因重组，转化，转导，转染，基因工程遗传型（基因型）：某一生物个体所含有的全部遗传因子即基因的总和。表型（表现型）：某一生物体所具有的一切外表特征及内在特性的总和，是遗传型在合适环境下的具体体现.变异：生物体在某种外因或内因的作用下所引起的遗传物质结构或数量的改变，亦即遗传型的改变诱变剂：凡能提高突变率的任何理化因子都可称为诱变剂（mutagen）。某一具体诱变剂来说，既可同时引起转换与颠换，也可只具其中的一种功能。诱变剂可包括碱基类似物（baseanalog），可与DNA碱基直接起化学反应的亚硝酸、羟胺和烷化剂等，紫外线、X射线、γ射线、快中子等等射线，热处理等，还有一些来自于其他微生物的DNA片段、转座子等生物因子等都可诱发突变。基因重组：凡把两个不同性状个体内的遗传基因转移在一起重新组合，形成新的遗传个体方式，称之谓基因重组（generecombination）。基因重组可分为自然发生和人为操作两类。在原核微生物中，自然发生的基因重组方式主要有结合、转导、转化和原生质融合等方式。在真核微生物中有有性杂交、准性杂交、酵母菌2mm质粒转移等等。转导：通过缺陷型噬菌体的媒介，把供体细胞的DNA片断携带到受体细胞中，从而使后者获得前者部分遗传性状的现象，称为转导。转导又分为普遍性转导（烈性噬菌体）和局限性转导（溶源性噬菌体）两类。转化：受体菌接受供体菌的DNA片断，经过交换将它组合到自己的基因组中，从而获得了供体菌部分遗传性状的现象，称为转化。转化后的受体菌，称为转化子（transformant）。转染：17 基因工程：基因工程（geneengineering或geneticengineering）或重组DNA技术(recombinantDNAtechnology)是指人为地在基因水平对遗传信息进行分子操作，使生物表现新的性状，其核心是构建重组体DNA的技术。2．什么是质粒？它有哪些特点？主要质粒有几类？各有何理论与实际意义？质粒（plasmid）是存在于细菌染色体外的小型环状双链DNA分子，是微生物染色体外或附加于染色体的携带有某种特异性遗传信息的DNA分子片段。目前仅发现于原核微生物和真核微生物的酵母菌。特点：①具有独立复制起点；②具有较小的相对分子质量，一般不超过15kb；③具有较高拷贝数，使外源DNA得以大量扩增；④易于导入细胞；⑤具有便于选择的标记和具有安全性。分类：1）F因子（fertilityfactor）又称致育因子或性因子2）R因子（resistancefactor）又称R质粒3）Col因子colicinogenicfactor）即产大肠杆菌素因子。4）Ti质粒即诱癌质粒5）代谢质粒即降解性质粒6）mega质粒7）Ri质粒3．诱变育种的基本环节有哪些？关键是什么？何故？诱变育种就是利用物理和化学诱变剂处理均匀分散的微生物细胞群，大幅度提高突变频率，然后设法采用简便、快速和高效的筛选方法，从中挑选少数符合育种目的的突变株。诱变育种除能提高产量外，还可达到改进产品质量、扩大品种和简化生产工艺等目的，是目前最广泛使用的育种手段。1．什么叫基因工程？试图示并简述其基本操作过程。17 基因工程（geneengineering或geneticengineering）或重组DNA技术(recombinantDNAtechnology)是指人为地在基因水平对遗传信息进行分子操作，使生物表现新的性状，其核心是构建重组体DNA的技术。基因工程的四大要素为外源目的基因、克隆载体、工具酶和宿主受体细胞。基因工程主要步骤：①目的基因的取得，分离或合成基因；②克隆载体的选择和构建；③外源基因与载体的连接（DNA连接酶）；④重组DNA导入受体菌；⑤克隆的基因进行鉴定或测序；⑥工程菌或工程细胞的大规模培养第八章微生物的生态1．名词解释：嗜极菌，嗜热菌，互生，共生，寄生，拮抗嗜极菌：在高温环境、低温环境、高压环境、高碱环境、高酸环境、高盐环境，还有高卤环境、高辐射环境和厌氧环境，一般生物难以生存而只有某些特殊生物和特殊微生物才能生存，这些环境称为极端环境。凡依赖于这些极端环境中才能正常生存的微生物即是极端环境微生物或嗜极菌。极端环境微生物细胞内的蛋白质、核酸、脂肪等分子结构、细胞膜的结构与功能、霉的特性、代谢途径等许多方面，都有区别与其他普通环境微生物的特点。嗜热菌：互生：两种生物可以独立生活。也可以形成松散的联合，对一方有利，或双方都有利。可分为：1）微生物间的互生关系；17 2）微生物与高等植物之间的互生关系，如植物为微生物提供所需的营养物质，植物发达的根系改善了土壤结构，水分和空气条件，有利于微生物的生长。3）微生物与人及动物间的互生关系，人及动物与其正常菌群即是互生关系共生：两种微生物紧密生活在一起，彼此依赖，相互为对方创造有利条件，有的达到了难以分离的程度。生理上相互分工，组织上形成了新的结构，彼此分离各自就不能很好地生活。由某些藻或蓝细菌与真菌组成的地衣(lichen)是微生物之间典型的共生体。可分为微生物间的共生—地衣；微生物与植物共生体－菌根；微生物与动物共生（微生物和昆虫共生，发光细菌和鱼类，瘤胃）寄生：一种生物能侵入另一种生物体内吸取自己所需要的营养物质进行生长繁殖，在一定的条件下对后者造成损害或死亡的现象叫寄生。从寄生菌是否进入寄主体内来分，可以分为外寄生(ectoparastism)和内寄生(endoparastism)两种。外寄生即寄生菌并不进入寄主体内的寄生方式。内寄生则是寄生菌进入寄主体内的方式。1）微生物间的寄生（噬菌体与其宿主）2）微生物与植物间的寄生（植物病害）3）微生物与动物间的寄生（生物农药，冬虫夏草）拮抗：由于一种微生物类群生长时所产生的某些代谢产物，抑制甚至毒害了同一生境中的另外微生物类群的生存，而其本身却不受影响或危害，这种现象称之为拮抗现象。这也是自然界中普遍存在的现象。这种微生物之间的拮抗现象可以分为两种：一是由于一类微生物的代谢活动改变了环境条件而使改变了的环境条件不适宜于其他微生物类群的生长和代谢。二是一类微生物产生某些能抑制、甚至杀死其他微生物类群的代谢产物。第十章微生物的分类和鉴定17