微生物第四章微生物的营养和培养基doc文档格式.docx

1、微生物营养：生物体从环境吸取和利用营养物质，满足自身生理需要的过程。无机营养型微生物：靠氧化无机物获得能量来生存的微生物。选择性培养基：一类根据某微生物的特殊营养要求或对其化学、物理因素抗性的原理而设计的培养基。营养物：指具有营养功能的物质，在微生物学中，它还包括非常规物质形式的光辐射能在内。有机营养型微生物：指对有机物氧化、分解而进行获得能量的反应来生活、生殖的微生物。主动运送：指一类须提供能量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。组合培养基：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。单功能营养物：光辐射能。双功能

2、营养物：还原态无机物。多功能营养物：氨基酸类。PTS系统：磷酸转移酶系统，即磷酸烯醇式丙酮酸己糖磷酸转移酶系统。营养缺陷型：因丧失合成某些生活必需物质的能力，不能在基本培养基 上生长的，突变型菌株。原养型：指营养缺陷型突变株经回复突变或重组后产生的菌株，其营养要求在表现型上与野生型相同。二、填空题1.根据微生物利用碳源和能源的不同可将微生物分成为 自养型、异养型、光能营养型 和 化能营养型 四种类型，2.按照营养物质在机体中生理作用不同可将其分为6种营养要素即 碳源、氮源、能源、生长因子、无机盐 和 水 。3.凡是必须利用 有机碳源 作为主要碳源的微生物为异养微生物，凡是以 无机碳源 作为主要

3、碳源的微生物为自养微生物。4.根据利用碳源不同，微生物可以分为 异养微生物 和 自养微生物 等类群。根据利用能源不同，微生物可以分为 化能营养型微生物 和 光能营养型微生物 等类群。5.微生物吸收营养物质的四种运输方式为 单纯扩散、促进扩散、主动运送 和 基团移位 ；在营养物质的四种运输方式中，只有 基团移位 运输方式改变了被运输物质的化学组成。能逆浓度梯度方向进行营养物运输的运输方式是 主动运送 、 基团移位 ，既消耗能量又需要载体的运输方式是 主动运送、基团移位 。6.根据物理性状不同，微生物的培养基可以分为 液体培养基、固体培养基、半固体培养基 等，根据物质成分不同，微生物的培养基可以分

4、为 天然培养基、组合培养基、半组合培养基 等。7.既能作为碳源又能作为能源的营养物称为 双功能营养物 。8.微生物细胞的主要组成元素是 蛋白质、核酸、类脂和碳水化合物 ，细菌细胞的碳、氮比为 4：1 。9.广义的生长因子除了维生素外，还包括 碱基、卟啉及其衍生物、甾纯、胺类、C4C6的分支或直链脂肪酸 和 氨基酸营养缺陷型突变株所需要的氨基酸 。10.大肠杆菌细胞参与基团移位的特异蛋白载体称为_，运输某营养物至少需要_、_、_和_4种蛋白质，葡萄糖通过基团移位的方式进入细胞内，分子结构发生_变化。11.一般好氧微生物生长需要的的氧化还原电势为 +0.3+0.4V ，兼性厌氧菌在氧化还原电势高于

5、 +0.1V 进行呼吸产能，低于 +0.1V 进行发酵产能，厌氧菌只能生活在氧化还原电势低于 +0.1V 的环境中。12.培养基配置的时候，C/N比通常为_，测定培养基中的氧化还原电势用 刃天青 作为指示剂。13.光能异养菌以 光 作能源，以 CO2 为碳源，以 有机物 作供氢体将 CO2合成细胞有机物，化能自养菌以 氧化有机物 取得能量，以 有机碳化物 作碳源合成细胞有机物。14.一般将化合物水解时释放自由能在5.0千卡（20.9千焦）以上的称为高能化合物。15.光能自养型微生物含_，主要以无机物如水，H2S、硫代硫酸钠等作为供氢体还原 CO2 。16.化能自养型微生物的能源十分独特，可以利

6、用一些 还原态无机物 ，如NH4+，S，H2S，NO2-，H2，F2+等作为能源。三、选择题1. PDA培养基属于（ B ）。A、合成培养基 B、 半合成培养基 C、鉴别培养基 D、天然培养基2. 半固体培养基中琼脂使用浓度为（ B ）。A、10-20% B、0.2-0.7% C、1.5-2.0% D、5-10%3. 从土壤中分离得到的微生物的营养类型属于（ D ）。A、 光能自养 B、 光能异养 C、 化能自养 D、 化能异养4. 蛋白胨水培养基属于（ D ）。5. 高氏一号培养基属于（ A ）。6. 光能无机营养型微生物不以下列哪种物质作为电子供体，以CO2作为生长的唯一碳源或主要碳源。（

7、 A ） A、NO3- B、 S C、H2 D、H2S7. 红螺菌科细菌的营养类型属于（ B ）。A、光能自养 B、 光能异养 C、化能自养 D、 化能异养8. 基团转位和主动运输的主要差别是（ D ）。A、需要载体参与 B、物质从低浓度向高浓度运输C、需要消耗能量 D、被运输物质的化学结构发生变化 9. 酵母菌属于（ C ）微生物。A、好氧型 B、厌氧型 C、兼性厌氧型 D、微厌氧型10. 金黄色葡萄球菌属于（ D ）型的微生物。A、光能无机自养 B、光能有机异养 C、 化能无机自养 D、化能有机异养11. 可利用无机物为电子供体而以有机物为碳源属于（ B ）型的微生物。A、 兼养型 B、异

8、养型 C、 自养型 D、 原养型12. 蓝细菌和藻类细菌的营养类型属于（ A ）。13. 马铃薯培养基属于（ B ）。14. 牛肉膏蛋白胨培养基属于（ D ）。15. 培养真菌时，不可采用下列哪种措施防止细菌污染（ D ）。A、培养基中加抗生素 B、培养基中加入乳酸 C、培养基中加入合适的染料 D、降低培养温度16. 培养真菌时，为防止细菌污染，通常可以加入抗生素，下列哪种抗生素可以进行高压蒸汽灭菌（ C ）。 A、青霉素 B、磷霉素 C、链霉素 D、氯霉素17. 配置培养基时通常加入（ A ）作为备用碱进行pH内源调节。A、CaCO3 B、氨水 C、生物碱 D、K2PO418. 实验室培养放

9、线菌常用的培养基是（ B ）。A、PDA培养基 B、高氏一号培养基C、营养肉汤培养基 D、 EMB培养基19. 实验室培养细菌常用的培养基是（ A ）。A、 牛肉膏蛋白胨培养基 B、 马铃薯培养基C、 高氏一号培养基 D、 查氏培养基20. 实验室培养细菌常用的培养基是（ D ）。A、PDA培养基 B、高氏一号培养基 21. 实验室培养真菌常用的培养基是（ A ）。C、营养肉汤培养基 D、EMB培养基22. 实验室制作固体培养基时，最常使用的凝固剂为（ B ）。A、明胶 B、琼脂 C、纤维素 D、硅胶23. 试剂公司出售的糖发酵基础培养基和LB培养基属于（ A ）。A、液体培养基 B、 合成培

10、养基 C、脱水培养基 D、天然培养基24. 碳源和能源来自同一有机物的是微生物属于（ D ）。A、光能自养型 B、化能自养型 C、光能异养型 D、化能异养型25. 微生物生长所需要的生长因子（生长因素）是（ E ）。A、卟啉和甾醇 B、氨基酸和碱基 C、维生素D、C4C6的分支或直链脂肪酸 E、以上都是26. 微生物细胞中的C素含量大约占细胞干重的（ C ）。A、 10% B、 30% C、 50% D、70%27. 细菌中存在的一种主要运输方式为（ D ）。A、 单纯扩散 B、 促进扩散 C、 主动运输 D、 基团转位28. 下列不属于主动运输特点的是（ B ）。A、逆浓度 B、不需载体 C

11、、需能量 D、运输速度有饱和性 29. 下列哪项不是难养菌（ C ）。A、类支原体 B、类立克次氏体 C、动物病毒 D、寄生性真菌30. 下列哪项说法是错误的（ D ）。A、无机的氮源物质一般不为微生物提供能量，有机的氮源物质则提供能源。B、生长因子主要是构成酶的辅基或辅酶，是某些酶的活性所必须的成份。C、微生物可以通过水合作用与脱水作用控制由多亚基组成的结构如酶、微管、鞭毛与病毒等的装配与解离。D、酵母菌最适生长的aw值比细菌最适aw值高（低），霉菌一般比其他微生物更耐干燥，生长的aw值通常在0.80左右。 31. 下列哪种培养基不属于选择性培养基的是（ D ）。A、Ashby无氮培养基 B

12、、Martin培养基 C、酵母菌富集培养基 D、高氏一号培养基32. 下列哪种培养基属于鉴别培养基的是（ A ）。A、EMB培养基 B、Martin培养基 C、Czapek培养基 D、McClary培养基33. 下列哪种微生物不属于化能无机营养型微生物的是（ E ）。A、硝化细菌 B、硫化细菌 C、铁细菌 D、氢细菌 E、紫色非硫细菌34. 下列培养基哪种是半合成培养基（ B ）。A、 豆芽汁培养基 B、 PDA培养基 C、 米曲汁培养基 D、 察氏培养基35. 下列培养基哪种是合成培养基（ D ）。A、 LB培养基 B、 PDA培养基 C、 米曲汁培养基 D、 高氏一号培养基36. 下列物质

13、，哪一项是微生物通过基团移位进行运输的（ D ）。A、氧、二氧化碳、甘油、乙醇、某些离子等小分子物质和亲脂性分子 B、氨基酸、单糖、维生素及无机盐等。C、有机离子、无机离子和氨基酸、乳糖等糖类。D、糖、糖的衍生物，嘌呤、嘧啶、碱基37. 下列物质，哪一项是微生物通过主动运输进行运输的（ C ）。38. 以高糖培养酵母菌，其培养基类型为（ C ）。A、加富培养基 B、鉴别培养基 C、选择培养基D、完全培养基39. 用来分离固氮菌的培养基中缺乏氮源，这种培养基是一种（ C ）。A、 基础培养基 B、 加富培养基 C、 选择培养基 D、 鉴别培养基40. 用玉米粉作培养基能为微生物提供（ C ）。A

14、、 C源 B、 N源 C、 生长因素 D、 以上都提供41. 在培养基中加入蛋白胨主要为微生物提供（ C ）。A、生长因子 B、C 源 C、N 源 D、能源42. 紫硫细菌和绿硫细菌的营养类型属于（ A ）。四、判断题1.HPr对糖的吸有专一性。（ ）2.KNO3作为氮源培养微生物被称为生理碱性盐。（ ）3.pH通过影响营养物质的电离程度而影响进入细胞的能力。4.PTS系统的酶I和HPr是存在于细胞质中，是特异性的蛋白质。5.Vit作为微生物的生长因子其主要作用是作为辅基和辅酶参与新陈代谢，是某些酶活性所必须的成份。6.半固体培养基可以用来观察细菌的运动性以及产生硫化氢等生理特征。7.不同的糖

15、进行基因转移（基因移位）时，都有自已独特的PTS系统，他们之间的差异主要是在酶II和酶III。一般HPr的酶I是相同的。8.不同的微生物对各种碳源的利用能力不同。9.不同微生物对生长因子的需求种类和数量不同。10.促进扩散必须借助于特异载体蛋白和能量。11.大多数微生物可以合成自身所需的生长因子，不必从外界摄取。12.氮源一般只提供合成细胞质和其他结构的原料，不作能源，但少数自养微生物能利用铵盐、硝酸盐作为氮源和能源。13.当培养基中有葡萄糖和乳糖时，大肠杆菌和伤寒沙门氏菌通常优先利用乳糖。14.对含葡萄糖的培养基进行高压蒸汽灭菌时可在121.3加热20min即可。15.红螺细菌即紫色非硫细菌

16、能利用异丙醇作为供氢体还原二氧化碳，并积累丙酮。16.化能自养型微生物绝大多数是好氧菌，能量来自无机物氧化的化学能，以二氧化碳或碳酸盐为碳源。17.蓝细菌和弗兰克氏菌都能用氮气作氮源。18.每种微生物都有最适的和最低的aw值，一般细菌的aw值比霉菌的高。19.培养细菌的培养基中通常需要加入较多氮源，而培养真菌则加入较多氮源。（ ？20.生长因子是微生物生长代谢所必需的，但微生物本身又不能合成的微量的特殊营养物。21.生理酸性盐、生理碱性盐被微生物吸收后会造成培养基的PH收生变化。对微生物生长造成不到影响。22.嗜盐古细菌可以利用紫膜进行光能转换。23.同一种微生物在不同的生长时期所需要的aw值

17、不同，如细菌形成芽孢时比正常生长时需要更高的aw值。24.微生物的碳源物质既提供碳素营养，又提供微生物代谢能量。25.微生物对含氮化合物的吸收利用速率通常是NH4+比NO3-慢。26.微生物进行营养物质促进扩散时，通过专一性载体蛋白运输相应的物质，但有些微生物对同一种物质的运输有两种或两种以上的载体。27.微生物利用碳源物质具有选择性，不同微生物对不同糖类物质利用有差别，如果几种糖同时存在会形成分解代谢抑制。28.温度通过影响营养物质的溶解度、细胞膜的流动性以及运输系统的生理活性而影响微生物的吸收能力。29.物质进行单纯扩散的能力和速率与该物质的性质膜内外的该物质浓度差、胞外pH值、以及离子强

18、度，温度有关。30.细菌细胞内N素含量大概是丝状真菌的3倍，而CN素含量大体相等。31.许多的碳源物质如葡萄糖等属于双功能营养物质。32.一般来说分子量小，极性小，脂溶性的物质容易吸收。33.有些微生物不能合成脂肪酸、甾醇、肌醇和胆碱等类脂物质，必须从外界摄取。34.在不同生长条件下，微生物的营养类型会发生改变，有利于提高微生物对环境的适应能力。35.在有些微生物中与物质运输有关的酶只有膜电势存在的情况下才有最大活性。36.主动运输的运输过程需消耗能量，运输速度对细胞质膜内外物质的浓度差有一定的依赖性。37.主动运输系统的能量来自于膜内外质子的浓度差和电位差，使膜处于充能状态，形成能化膜。38

19、.自养型微生物和异养型微生物的主要差别是所需碳源不同。39.自养型微生物以二氮化碳作为主要或唯一碳源。40.组成微生物细胞的各类化学元素的比例不是一成不变的，常因微生物种类、培养条件，菌龄的不同而在一定范围内发生变化。五、问答题1.简述固体培养基的配制和灭菌方法。配制：加热，将琼脂融化；如果是要做试管，就加分装3ml培养基到试管，塞上试管塞；如果是做平板，就将培养基倒入锥形瓶中；按照培养基规定的灭菌方式灭菌；如果是斜面，则将灭菌后的试管放成一个梯度，是培养基形成一个斜面；如果是平板，就趁培养基凝固前将其倒入平板中，每个大约25ml，平板放置5min左右凝固后即可。灭菌方法：加热灭菌：干热灭菌与

20、湿热灭菌；过滤灭菌；辐射灭菌：放射线辐照灭菌与紫外线灭菌；化学药品灭菌。2.叙述微生物的六大营养要素及其生理作用。碳源：碳素化合物是构成机体 C骨架；构成代谢产物的C骨架；提供能量。氮源：组成蛋白质和核酸的主要元素 ；在细胞内合成氨基酸和碱基，进而合成蛋白质、核酸等细胞成分，以及含氮的代谢产物；无机的氮源物质一般不提供能量，有机的氮源物质提供能源。能源：为微生物生命活动提供最初能量来源的营养物质或辐射能。生长因子：辅酶或酶活化所需。无机盐：构成微生物细胞的成分；参与并维持生物体的代谢活动：调节和维持酶活性；维持生物体内的平衡：调节渗透压、pH 、Eh；为化能自养微生物提供能源。水：好的溶剂；维

21、持生物分子结构的稳定性；保证和参与生物化学反应。3.举例说明微生物在生长过程中培养基pH值可能发生的变化，并提出解决方法。微生物在生长繁殖和积累代谢产物的过程中，培养基的pH会发生如下变化：如微生物在含糖基质上生长，会产酸而使pH下降；微生物在分解蛋白质和氨基酸时，会产NH3而使pH上升；以（NH4）2SO4作氮源，会过剩SO42-，而使pH下降；分解利用阳离子化合物如：NaNO3,会过剩Na+而使pH上升。为了维持培养基pH值的相对恒定，常常在培养基中加入缓冲物质如磷酸盐、碳酸盐等，以缓和pH的剧烈变化。4.培养基中各营养要素的含量间一般遵循何种顺序？为什么？在大多数化能异养微生物培养基中，

22、除水分外，碳源含量最高，其后依次是氮源、大量元素和生长因子，它们间大体存在着十倍序列的递减趋势。5.什么叫单功能营养物、双功能营养物和多功能营养物？试各举一例。只具有一种营养功能的营养物称为单功能营养物，如光辐射能源；同时具有两种营养功能的称为双功能营养物，如铵根离子；同时具有三种营养功能的营养物称为三功能营养物，如氨基酸。6.什么叫氮源？试从元素水平、分子水平和培养基原料水平列出微生物的氮源谱。凡能提供微生物生长繁殖所需氮元素的营养源称为氮源。微生物的氮源谱如下：类型 元素水平化合物水平培养基原料水平有机氮NCHOX复杂蛋白质、核酸及其水解物等牛肉膏、酵母膏、饼粕粉、蚕蛹粉等O尿素、一般氨基

23、酸、简单蛋白质等尿素、蛋白胨、明胶等无机氮HNH3、铵盐等（NH4）2SO4等硝酸盐等KNO3等NN2空气7.试述细菌通过基团转位吸收糖进入细胞内的分子机制。其机制分两步：HPr被PEP激活；糖经磷化而进入细胞内。8.什么叫能源？试以能源为主、碳源为辅对微生物的营养类型进行分类。能为微生物生命活动提供最初能量来源的营养物质或辐射能称为能源。化能自养、化能异养、光能自养、光能异养。9.什么叫生长因子？它包括哪几类化合物？微生物与生长因子的关系有哪几类？试举例说明。生长因子是一类对调节微生物正常代谢所必需，但不能用简单的碳、氮源自行合成的微量有机物。广义的生长因子包括维生素、碱基、卟啉及其衍生物、

24、甾醇、胺类、C4C6的分支或直链脂肪酸，有时还包括氨基酸营养缺陷突变株所需要的氨基酸在内。而狭义的生长因子一般仅指维生素。生长因子与微生物的关系有一下3类：生长因子自养型微生物：它们不需要从外界吸收任何生长因子，多数真菌、放线菌和不少细菌，如E.coli等。生长因子异养型微生物：它们需要从外界吸收多种生长因子才能维持正常生长，如各种乳酸菌、动物致病菌、枝原体和原生动物等。生长因子过量合成型微生物：其代谢活动中，能合成并大量分泌某些维生素等生长因子的微生物，如各种生产维生素的菌种。10.什么叫水活度（aw）？它对微生物的生命活动有何影响？对人类的生产实践和日常生活有何意义？水活度表示在天然或认为

25、环境中，微生物可实际利用的自由水或游离水的含量。其定量含义为：某溶液的蒸气压与纯水蒸气压之比。影响：生长繁殖在水活度高的微生物代谢旺盛，在水活度低的范围内生长的微生物抗逆性强。意义：了解各类微生物生长的水活度，不仅有利于设计培养基，而且还对防止食物的霉腐具有指导意义。11.什么叫碳源？试从元素水平、分子水平和培养基原料水平列出微生物的碳源谱。凡可提供构成细胞物质或代谢产物中碳素来源的营养物质称为碳源。微生物的碳源谱如下：元素水平 化合物水平 培养基原料水平有机碳复杂蛋白质、核酸等牛肉膏、蛋白胨、花生饼粉等多数氨基酸、简单蛋白质等一般氨基酸、明胶等糖、有机酸、醇、脂类等葡萄糖、蔗糖、各种淀粉、糖

26、蜜等烃类天然气、石油及其不同馏份、石蜡油等无机碳C（?）CO2NaHCO3、CaCO3等NaHCO3、CaCO3、白垩等12.什么叫自养微生物？它们有几种主要生理类型？举例说明。以无机碳作为主要或唯一的碳源的微生物称为自养微生物。生理类型：光能自养型：蓝细菌、紫硫细菌、绿硫细菌、藻类；化能自养型：硝化细菌、硫化细菌、铁细菌、氢细菌、硫黄细菌等。13.什么是氨基酸自养微生物？试举一些代表菌，并说明其在实践上的重要性。不需要利用氨基酸做氮源，能把尿素、铵盐、硝酸盐、甚至氮气等简单单氮源自行合成所需要的一切氨基酸，为氨基酸自养微生物。如根瘤固氮菌，能直接利用空气中的氮气合成自身所的氨基酸，直接或间接地为人类提供蛋白质。14.试比较营养物质进入微生物细胞的几种方式的基本特点。比较项目 单纯扩散 促进扩散 主动运输 基团移位 特异载体蛋白 无 有 运送速度 慢 快 溶质运送方向 由浓至稀 由稀至浓 平衡时内外浓度 内外相等