4第四章 微生物的营养和培养基.docx

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4第四章微生物的营养和培养基

第四章微生物的营养和培养基

一、名词解释

单纯扩散；指疏水双分子层细胞膜在无载体蛋白参与下，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。

通过这种方式运送的物质主要有O2、CO2、乙醇、甘油和某些氨基酸分子。

基团移位：

指一类既需特异性载体蛋白的参与，又需耗能的一种物质运送方式，其特点是溶质在运送前后还会发生分子结构的变化，因此不同于一般的主动运送。

它广泛存在于原核生物中，尤其是一些兼性厌氧菌和专性厌氧菌，主要用于运送各种糖类（葡萄糖、果糖、甘露糖）、核苷酸、丁酸和腺嘌呤等物质。

主动运输；指一类须提供能量并通过细胞膜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。

它可以逆浓度运送营养物，主要有无机离子、有机离子（某些氨基酸、有机酸）和一些糖类（葡萄糖、乳糖和核糖）。

促进扩散：

指溶质在运送过程中，必需借助存在于细胞膜上的底物特异载体蛋白的协助，但不消耗能量的一类扩散性运送方式。

其载体蛋白一般通过诱导产生，它借助自身构象的变化，在不耗能的条件下加速把膜外高浓度的溶质扩散到膜内，而且这个过程是可逆的。

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。

广义的生长因子除了维生素外，还包括碱基、卟啉及其衍生物、甾醇、胺类、C4-C6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。

鉴别性培养基；是一类在成分中加有能与目的菌的无色代谢产物发生显色反应的指示剂，从而达到只须用肉眼辨别颜色就能方便地从近似菌落中找出目的菌菌落的培养基。

最常见的鉴别性培养基是伊红美蓝乳糖培养基（即EMB培养基）。

选择性培养基；是一类根据某微生物的特殊营养要求或其对某化学、物理因素抗性原理而设计的培养基，具有是混合菌样中劣势菌变成优势菌的功能，广泛用于菌种筛选等领域。

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__光能自养型_______、__光能异养型_______、化能自养型_________和_化能异养型________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________作为主要碳源的微生物为异养微生物，凡是以_无机碳________作为主要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_自养微生物________和__异养微生物_______等类群。

根据利用能源不同，微生物可以分为___光能营养型______和______化能营养型___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________________。

6.根据物理性状不同，微生物的培养基可以分为_固体培养基________、___半固体培养基______、__液体培养基_______等，根据物质成分不同，微生物的培养基可以分为天然培养基_________、__合成培养基_______、__半合成培养基_______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__C、N、O、P、S_______，细菌细胞的碳、氮比为_________

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______、_甾醇______、_胺类_____、___C4-C6的分支或直链脂肪酸___、__氨基酸______和_________。

10.大肠杆菌细胞参与基团移位的特异蛋白载体称为___热稳载体蛋白（HPr）_______________，运输某营养物至少需要__酶Ⅰ___、__酶Ⅱa______、__酶Ⅱb______和____酶Ⅱc______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_+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___10______，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和简单有机物______为碳源，以__有机物________作供氢体将___碳源_______合成细胞有机物，化能自养菌以__无机物________取得能量，以_____无机碳_____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_叶绿素________，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（c）。

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）。

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

5.高氏一号培养基属于（A）。

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

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。

（A）

A、NO3-B、SC、H2D、H2S

7.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（A）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）。

A、光能自养B、光能异养C、化能自养D、化能异养

13.马铃薯培养基属于（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

14.牛肉膏蛋白胨培养基属于（D）。

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

15.培养真菌时，不可采用下列哪种措施防止细菌污染（C）。

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（）。

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、CaCO3B、氨水C、生物碱D、K2PO4

18.实验室培养放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（C）。

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

21.实验室培养真菌常用的培养基是（A）。

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

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（C）。

A、液体培养基B、合成培养基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、C4~C6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（C）。

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、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（A）。

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，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、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.下列培养基哪种不是是半合成培养基（D）。

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，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）。

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

38.以高糖培养酵母菌，其培养基类型为（A）。

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（D）。

A、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）。

A、光能自养B、光能异养C、化能自养D、化能异养

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.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

1.什么叫生长因子？

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。

答：

（1）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、甾醇、胺类、C4-C6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。

（2）微生物与生长因子的关系分为三类：

A、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，例如多数真菌、放线菌和大肠杆菌等细菌。

B、生长因子异养型微生物这些微生物需要从外界吸收多种生长因子才能维持正常生长，例如一般的乳酸菌都需要多种维生素，流感嗜血杆菌需要卟啉及其衍生物等等。

C、生长因子过量合成型微生物少数微生物在其代谢活动中能合成并大量分泌某些维生素等生长因子，例如产甲烷菌生产维生素B12，杜氏盐藻属可生产ß-胡萝卜素等。

2.下列为各类微生物生长的pH范围，请连线。

微生物

放线菌

酵母菌

霉菌

细菌

原生动物

藻类

pH值

7.0-8.0

7.5-8.5

3.8-6.0

4.0-5.8

6.0-7.0

6.0-8.0