微生物复习提纲参考答案Word格式文档下载.docx
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通过流加方式，及时补充微生物所消耗的营养物质，使培养室中的营养物浓度基本恒定。
有氧呼吸：
是以分子氧作为最终电子（或氢）受体的氧化过程；
是最普遍、最重要的生物氧化方式。
无氧呼吸：
以无机氧化物中的氧作为最终电子（和氢）受体的氧化作用。
发酵（作用）：
在生物氧化中发酵是指无氧条件下，底物脱氢后所产生的还原力不经过呼吸链传递而直接交给一内源氧化性中间代谢产物的一类低效产能反应。
在发酵工业上发酵是指任何利用厌氧或好氧，微生物来生产有用代谢产物的一类生产方式。
硝酸盐呼吸：
以硝酸盐作为最终电子受体的生物学过程，也称为硝酸盐的异化作用。
反硝化作用：
有些菌可将NO2进一步将其还原成N2，这个过程称为反硝化作用。
亚硝化细菌：
将氨氧化为亚硝酸并获得能量。
诱导：
是酶促分解底物或产物诱使微生物细胞合成分解代谢途径中有关酶的过程。
阻遏:
是阻碍代谢过程中包括关键酶在内的一系列酶的合成的现象，从而更彻底地控制和减少末端产物的合成。
操纵子:
是基因表达和控制的一个完整单元，其中包括结构基因，调节基因，操作子和启动子。
反馈抑制:
是指代谢的末端产物对酶（往往是代谢途径中的第一个酶）活性的抑制。
代谢互锁:
表面完全不相关的两条途径之间的调节。
这种作用一般在高浓度下才显示，且为部分抑制。
优先合成:
在分支合成途径中，分支点后的两种酶竞争同一种底物，如AMP与GMP，Thr与Lys、Met，由于两种酶对底物的Km值（即对底物的亲和力）不同，故两条支路的一条优先合成。
条件致死突变型:
突变后的菌体在某些条件下，可以生存，但在另一些条件下则发生死亡。
质粒:
细菌染色体外的共价闭合环状双链DNA分子．分子量约为2—100×
10^6D.携带1—100个基因,一个菌细胞可有一至数十个质粒。
F因子:
致育因子,又称F质粒，其大小约100kb，这是最早发现的一种与大肠杆菌
的有性生殖现象（接合作用）有关的质粒。
基因突变:
一个基因内部遗传结构或DNA序列的任何改变。
局限性转导：
温和噬菌体λ裂解时的不正常切割：
包含gal或bio基因。
流产转导：
转导DNA不能进行重组和复制，但其携带的基因可经过转录而得到表达。
溶源转变（lysogenicconversion）：
温和噬菌体感染细胞后使之发生溶源化，因噬菌体的基因整合到宿主染色体上，而使后者获得了新性状的现象。
Ames试验：
用细菌突变来检测环境中存在的致癌物质的一种快速、简便的方法。
共生：
两种微生物共同生活在一起时，相互依赖，彼此有利，甚至形成特殊的共生体，它们在生理上表现出一定的分工，在组织和形态上产生了新的结构。
拮抗：
两种微生物生活在一起，其中一种能产生某种特殊的代谢产物或改变环境条件，从而抑制甚至杀死另一种微生物的现象。
活性污泥：
由活性细菌、原生动物和其它微生物与污废水中有机和无机固形物混凝交织在一起形成的絮状体。
在污水处理过程中具有很强的吸附和分解有机物和毒物的能力。
三域（原界）学说：
20世纪70年代末由于美国伊利诺斯大学的C.R.Woese（伍斯）等人对大量微生物和其他生物进行16s和18srRNA的寡核苷酸测序，并比较其同源性水平后，提出了一个与以往各种界级分类不同的新系统，称为三域学说，“域”是一个比界更高的界级分类单元，过去曾称原界。
三个域指的是细菌域（以前称“真细菌域”）、古生菌域（以前称古细菌域）、和真核生物域。
双名法：
由二个拉丁字或希腊字或拉丁化了的其它文字组成，一般用斜体表示：
学名=属名+种名+（首次定名人）+现定名人+定名年份。
二、微生物的拉丁文菌名，并了解该菌种的一种工业用途。
大肠埃希氏菌（Escherichiacoli）：
大肠杆菌能作为宿主供大量的细菌病毒生长繁殖。
醋酸杆菌（Acetobacter）：
醋是由醋酸杆菌发酵产生的。
产氨短杆菌（Brevibacteriumammoniagenes）：
发酵生产核苷酸类产物（ATP、
IMP、NAD、辅酶、FAD等）。
北京棒杆菌（Corynebacterumpekinese）：
味精生产中使用的主要菌种。
丙酮丁醇梭菌（Clostridiumacetobutylcum）：
在玉米粉培养液中生长旺盛，可产生大量的丙酮、丁醇和乙醇（3：
6：
1，W/W）等溶剂，故是重要的工业发酵菌种。
黄色短杆菌（Brevibacteriumflavum）:
发酵生产各种氨基酸。
德氏乳杆菌（Lactobacillusdelbrukii）：
酸奶、干酪。
枯草芽孢杆菌（Bacillussubtilis）：
生产淀粉酶、蛋白酶、5’-核苷酸酶、某些氨基酸及核苷。
运动发酵单孢菌（Zymomonasmobilis）：
通过ED途径产生乙醇。
地衣芽孢杆菌（Bacilluslicheniformis）：
产生的蛋白酶能够承受高pH值的环境（如洗衣粉）。
双歧杆菌（Bifidobacteriumspp.）：
乳制品或微生态制剂。
链霉菌属（Streptomyces）：
抗生素主要由放线菌产生，而其中90%由链霉菌属产生。
诺卡氏菌属（Nocardia）：
能生产的抗生素。
酿酒酵母（Saccharomycescerevisiae）：
酿造饮料酒和制作面包、酒精发酵。
根霉（Rhizopus）：
能产生一些酶类，如淀粉酶、果胶酶、脂肪酶等，是生产这些酶类的菌种。
毛霉（Mucar）：
能产生蛋白酶，具有很强的蛋白质分解能力，多用于制作腐乳、豆豉。
黑曲霉（Aspergillusniger）：
制淀粉酶（α-淀粉酶和糖化型淀粉酶）。
米曲霉（Aspergillusoryzae）：
大豆发酵食品（酱油、豆酱等）。
产黄青霉（Penicilliumchrysogenum）：
产黄青霉。
三、复习重点问题
绪论
1.十九世纪哪两个焦点问题的争论促使了微生物学的诞生？
巴斯德的贡献？
柯赫的贡献？
问题之一：
微生物能不能自发产生；
问题之二：
传染病的性质是什么。
1发现并证实发酵是由微生物引起的；
2彻底否定了“自然发生”学说：
著名的曲颈瓶试验。
1.证实了炭疽病菌是炭疽病的病原菌2.发现了肺结核病的病原菌；
3.科赫原则。
2.什么是微生物？
工业微生物的种类？
微生物是一切肉眼看不见或看不清的微小生物，个体微小，结构简单，通常要用光学显微镜和电子显微镜才能看清楚的生物，统称为微生物。
主要包括五大类：
（1）病毒一非细胞型生物；
（2）细菌一单细胞（原核）；
（3）放线菌一单细胞（原核）：
（4）酵母菌一单细胞真菌（真核）：
（5）霉菌一单或多细胞真菌（真核）。
此外还有：
（1）蓝细菌（蓝绿藻）——原核微生物，单细胞或细胞聚合物
（2）支原体、立克次氏体、衣原体——单细胞，介于病毒与细菌之间（原核）：
（3）单细胞藻类——可归于植物界（微细藻类）（4）原生动物——单细胞，可归于动物界。
3.微生物特点有哪些？
体积小，面积大；
吸收多，转化快；
生长旺，繁殖快；
适应强，易变异；
分布广，种类多。
4.1977年，美国CarlWoese利用16SrRNA建立分子进化树，提出三原界（或三总界）系统（古细菌原界Archaebacteria、真细菌原界Eubacteria、真核生物原界Eucaryotes），并提出古生菌是不同于细菌和真核生物的特殊类群。
微生物的纯培养和显微技术
1.纯培养技术是进行微生物学研究的基础！
2.高压蒸汽灭菌锅的注意事项。
在灭菌过程中，应注意排净锅内冷空气，锅内冷空气如排放不净，会影响灭菌效果，达不到彻底灭菌的目的。
由于高压蒸汽灭菌时，要使用温度高达120℃、两个大气压的过热蒸汽，操作时，必须严格按照操作规程操作，否则容易发生意外事故。
3.接种操作需要在火焰附近（酒精灯、煤气灯）进行。
4.微生物纯种分离的原理和方法
原理：
把特定微生物从混杂的微生物群体中分离出来，获得只含有某种或某一株微生物纯培养的过程称为微生物的纯种分离。
要获得某微生物的纯培养物，可根据该微生物的特性，设计出只利于此菌生长而不利于他菌生长的条件（含培养基组分和培养条件），大量淘汰其他杂菌。
再通过各种稀释法，使它们在固体培养基上单独长成菌落。
从微生物群体中经分离而生长在平板上的单个菌落并不能保证一定是纯培养，还要经过一系列的分离、纯化和坚定方能确定。
（1）用固体培养获得纯培养：
平板涂布分离法（SpreadPlate）、稀释倒平板法、平板划线分离法（StreakPlate）、稀释摇管法（厌氧培养法）
（2）用液体培养获得纯培养：
将待分离的样品进行连续稀释得到高度稀释的效果,如果经过稀释后的大多数试管中没有微生物生长,那么有微生物生长的试管得到的培养物可能就是由一个微生物个体繁殖而来的纯培养物.这种方法适合于细胞较大的微生物.
（3）单细胞（单孢子）分离法：
毛细管法：
用毛细管提取微生物个体，适合于较大微生物。
显微操作仪：
用显微针、钩、环等挑取单个细胞或孢子以获得纯培养。
小液滴法：
将经过适当稀释后的样品制成小液滴，在显微镜下选取只含一个细胞的液滴来进行纯培养物的分离。
（4）选择性培养分离法：
1、利用选择培养基进行直接分离2、富集培养
5．提高显微镜分辨率的措施。
显微镜的分辨率是由所用光波长短和物镜数值口径决定，缩短使用的光波波长或增加数值口径可以提高分辨率。
但是可见光光波幅值较窄，紫外光波较长，可是不能用肉眼观察。
所以利用减小光波长是有限的。
而要增加数值口径，可以提高介质折射率。
显微镜总的放大倍数是目镜和物镜放大倍数的乘积，也可以通过增加物镜的放大倍数使分辨率增高。
6.活体观察：
可采用压滴法、悬滴法及菌丝埋片法等在明视野、暗视野或相差显微镜下对微生物活体进行直接观察。
7.一般说来，严格的无菌操作是一切微生物工作的基本要求，但在分离与培养极端嗜盐菌时常在没有点酒精灯的普通实验台上倾倒培养平板、在日常环境中直接打开皿盖观察和挑取菌落，而其研究结果并没有因此受到影响，你知道这是为什么吗？
首先，极端嗜盐菌在日常空气环境中小存在，它一般只存在于高盐度的环境；
其次，培养极端嗜盐菌的培养基含无机盐量大，离子强度大，小适合其它种微生物的生长。
故在日常环境中直接打开皿盖观察和挑取菌落，对研究结果并没有影响。
微生物形态与细胞结构
1、细菌的主要特征和繁殖方式？
细菌：
是一类细胞细而短（细胞直径约0.5um，长度约0.5~5um）、结构简单、细胞壁坚韧、以二等分裂方式繁殖和水生性较强的原核微生物。
特征
细菌
直径（um）
0.2-0.5
可见性
光学显微镜
过滤性
不能
革兰氏染色
阳性或阴性
细胞壁
有坚韧的细胞壁
繁殖方式
二均分裂
培养方法
人工培养
核酸种类
DNA和RNA
核糖体
有
大分子合成
产生ATP系统
增殖过程中结构的完整性
保持
入侵方式
多样
对抗生素
敏感
对干扰素
某些菌敏感
2、比较革兰氏阳性菌、革兰氏阴性菌的细胞壁结构及组成异同。
gram染色的原理和步骤。
G+细菌与G-细菌的细胞壁都含肽聚糖和磷壁酸；
不同的是含量的区别：
如下表
成分
占细胞壁干重的%
G+细菌
G-细菌
肽聚糖
含量很高（50～90）
含量很低（～10）
磷壁酸
含量较高（﹤50）
无
类脂质
一般无（﹤2）
含量较高（～20）
蛋白质
含量较高
革兰氏阳性和阴性细菌细胞壁结构比较
革兰氏染色原理：
通过结晶紫初染和碘液媒染后，在细胞壁内形成了不溶于水的结晶紫与碘的复合物，革兰氏阳性菌由于其细胞壁较厚、肽聚糖网层次较多且交联致密，故遇乙醇或丙酮脱色处理时，因失水反而使网孔缩小，再加上它不含类脂，故乙醇处理不会出现缝隙，因此能把结晶紫与碘复合物牢牢留在壁内，使其仍呈紫色；
而革兰氏阴性菌因其细胞壁薄、外膜层类脂含量高、肽聚糖层薄且交联度差，在遇脱色剂后，以类脂为主的外膜迅速溶解，薄而松散的肽聚糖网不能阻挡结晶紫与碘复合物的溶出，因此通过乙醇脱色后仍呈无色，再经沙黄等红色染料复染，就使革兰氏阴性菌呈红色。
革兰氏染色法
（1、涂片固定
（2、用碱性染料结晶紫对菌液涂片进行初染（初染1分钟后水洗）
（3、用碘溶液进行媒染，其作用是提高染料和细胞间的相互作用从而使二者结合得更牢固。
（媒染1分钟后水洗，用吸水纸吸去水分）
（4、用乙醇或丙酮冲洗进行脱色。
在经历脱色后仍将结晶紫保留在细胞内的为革兰氏阳性细菌，而革兰氏阴性细菌的结晶紫被洗掉，细胞呈无色。
（20秒后水洗，吸去水分）
（5、用一种与结晶紫具有不同颜色的碱性染料对涂片进行复染。
例如沙黄，它使原来无色的革兰氏阴性细菌最后呈现桃红到红色，而革兰氏阳性细菌继续保持深紫色。
（2分钟后，自来水冲洗。
干燥，镜检。
）
3、3.溶菌酶和青霉素作用细菌细胞壁的机制。
溶菌酶又称胞壁质酶或N-乙酰胞壁质聚糖水解酶，是一种能水解致病菌中黏多糖的碱性酶。
主要通过破坏细胞壁中的N-乙酰胞壁酸和N-乙酰氨基葡糖之间的β-1,4糖苷键，使细胞壁不溶性黏多糖分解成可溶性糖肽，导致细胞壁破裂内容物逸出而使细菌溶解。
溶菌酶还可与带负电荷的病毒蛋白直接结合，与DNA、RNA、脱辅基蛋白形成复盐，使病毒失活。
因此，该酶具有抗菌、消炎、抗病毒等作用。
（来源XX）
青霉素对细菌细胞壁的作用:
Penicillium与转肽酶结合，而使该酶失活，抑制了侧链末端的丙氨酸与五肽桥的连接，破坏了细菌细胞壁的完整性（即抑制肽聚糖的合成），因此，Penicillium仅对正在生长着的细菌，且主要是对G+菌有效。
4、５、细菌芽孢的组成与结构及其耐热机制。
细菌的特殊构造
芽孢有多层结构，主要包括孢外壁、芽孢衣、皮层和核心。
▪芽孢的外壁层厚而致密，主要成分为脂蛋白，通透性差,不易着色。
▪核心含有大量的DNA、RNA、蛋白质酶等物质，还含有2,6—吡啶二羧酸（DPA）,DPA是芽孢特有的成分。
一般以DPA—Ca的形式存在。
▪皮层主要含芽孢肽聚糖、DPA—Ca，皮层体积大，比较致密。
（书第26）
5、７、酵母的形态与结构、繁殖方式？
以啤酒酵母为例说明酵母的单双倍体型生活史。
形态结构：
1、个体形态：
卵圆、圆、圆柱、梨形等单细胞，其细胞直径一般比细菌粗10倍左右。
有的酵母菌子代细胞连在一起成为链状，称为假丝酵母。
2菌落形态特征：
大而厚，圆形，光滑湿润，粘性，颜色单调。
常见白色、土黄色、红色。
细胞结构：
酵母菌的细胞结构与其他真核生物基本相同。
（1）酵母细胞的细胞壁：
酵母细胞壁呈“三明治”结构。
外层：
甘露聚糖（约占30%，以α-糖苷键联结（并非所有酵母菌都有）
内层：
葡聚糖（约占30-40%，由D-葡萄糖以β-糖苷键联结）
中间层：
蛋白质（含6-8%，多为酶类）
（2）细胞膜：
酵母菌的细胞膜与原核生物的基本相同。
但有的酵母菌如酿酒酵母中含有固醇类（甾醇）、VitD的前体----麦角固醇，这在原核生物是罕见的。
（3）细胞核：
酵母细胞核是有双层膜结构的细胞器（核膜包裹，轮廓分明）
（4）
细胞质：
细胞质主要是溶胶状物质,在细胞质中含有各种功能不同的结构——细胞器：
核糖体、线粒体、内质网、高尔基体等。
1、无性繁殖
1）芽殖：
主要的无性繁殖方式，成熟细胞长出一个小芽，到一定程度后脱离母体继续长成新个体。
2）裂殖：
少数酵母菌可以象细菌一样借细胞横割分裂而繁殖，例如裂殖酵母。
3）产生无性孢子
2、有性繁殖：
酵母菌以形成子囊和子囊孢子的形式进行有性繁殖
1）两个性别不同的单倍体细胞靠近，相互接触；
2）接触处细胞壁消失，质配；
3）核配，形成二倍体核的接合子
4）接合子进行减数分裂，形成4个或8个子核，每一个子核和周围的细胞质一起，在其表面形成孢子壁后就形成子囊孢子，形成子囊孢子的细胞称为子囊。
单双倍体型:
以啤酒酵母为代表
特点：
单倍体营养细胞和双倍体营养细胞均可进行芽殖。
营养体既可以单倍体形式也可以双倍体形式存在；
在特定条件下进行有性生殖。
单倍体和双倍体两个阶段同等重要,形成世代交替。
其过程是：
①单倍体营养细胞借芽殖繁殖；
②两个性别不同的营养细胞结合，质配后发生核配，形成双倍体；
③双倍体细胞并不立即进行核分裂，而以芽殖方式繁殖。
成为双倍体营养细胞；
④在特定条件下（在含醋酸钠的Mcclary培养基、石膏块、胡罗卜条、Gorodkowa培养基或Kleyn培养基上）双倍体营养细胞转变为子囊，核减数分裂形成4个子囊孢；
⑤单倍体子囊孢子作为营养细胞芽殖繁殖。
该类型的生活史特征为：
单倍体和双倍体营养细胞都可以进行芽殖繁殖。
通常双倍体营养细胞大，生活力强，发酵工业上多利用双倍体细胞进行生产。
８、霉菌的形态与结构、繁殖方式？
有性孢子和无性孢子？
霉菌的菌体由分枝或不分枝的菌丝构成。
菌丝是真菌营养体的基本单位。
菌丝是中空管状结构，直径一般3～10μm，有分枝，有隔膜或无隔膜。
根据菌丝有无隔膜，可以将真菌分成低等真菌（鞭毛菌亚门和接合菌亚门）和高等真菌（子囊菌亚门、担子菌亚门和半知菌亚门）两大类。
许多菌丝分枝连接，相互交织在一起所构成的形态称菌丝体。
无隔菌丝：
为长管状单细胞，细胞质内含多个核。
其生长表现为菌丝的延长和细胞核的增多。
这是低等真菌所具有的菌丝类型。
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，菌丝由多个细胞组成，每个细胞内有一至多个核。
隔膜上有单孔或多孔，细胞质和细胞核可自由流通，每个细胞功能相同。
这是高等真菌所具有的类型。
繁殖方式：
1）无性孢子繁殖：
不经两性细胞配合，只是营养细胞的分裂或营养菌丝的
分化（切割）而形成新个体的过程。
无性孢子有：
厚垣孢子、节孢子、分生孢子、孢囊孢子等。
2）有性孢子繁殖：
两个性细胞结合产生新个体的过程。
霉菌的有性繁殖不如无性繁殖那么经常与普遍，多发生在特定条件下，往往在自然条件下较多，在一般培养基上不常见。
有性繁殖方式因菌种不同而异，有的两条营养菌丝就可以直接结合，有的则由特殊的性细胞----配子囊或由配子囊产生的配子来相互交配，形成有性孢子。
核配后一般立即进行减数分裂，因此菌体染色体数目为单倍，双倍体只限于接合子。
霉菌的有性繁殖存在同宗配合和异宗配合两种情况。
霉菌的有性孢子包括接合孢子、卵孢子、子囊孢子等。
3）菌丝断片
９、如何进行噬菌体培养纯化？
以大肠杆菌T4噬菌体为例说明噬菌体的构造及繁殖过程。
一步生长曲线及其特征参数？
以大肠杆菌T4噬菌体为例说明噬菌体的构造：
书本第66页最后一段。
繁殖过程：
（XX）
（一）吸附：
吸附是噬菌体的吸附器官（尾丝、基板和刺突）与敏感寄主细胞的特殊位点的接触。
尾丝首先触及寄主细胞表面，然后基板和刺突固定。
T4噬菌体的特殊位点是脂多糖层.
（二）侵入：
吸附后，尾丝收缩，感染过程开始，对T类噬菌体就开始收缩尾鞘，结果不仅尾髓插入细胞壁，而且会像注射一样将DNA打入细胞内。
蛋白质的外壳仍在壁外。
从吸附到侵入时间很短，如T4仅需15s。
（三）增殖：
噬菌体一侵入，增殖即开始，即核酸的复制和蛋白质的合成。
先利用寄主的RNA聚合酶转录，噬菌体的mRNA被寄主的蛋白质合成体系翻译，形成一系列新的早期蛋白质。
然后开始噬菌体核酸的复制。
最后是晚期蛋白质的出现。
在T类噬菌体中，合成的晚期蛋白质是噬菌体头和尾成分的亚单位，还有噬菌体的溶菌酶。
（四）成熟：
当所有噬菌体结构成分都已合成时，成熟过程（即“装配”）便开始。
在T4中，装配一个成熟噬菌体约需30种不同的蛋白质，而且至少具有47种基因功能。
其过程先是DNA的凝聚，头的亚单位被组装成头部，尾和尾丝也各自组成。
然后按从头至尾的顺序自我装配，最后将尾丝装上，形成一个完整的噬菌体。
（五）释放：
噬菌体繁殖的最后阶段是裂解释放出子代噬菌体。
裂解T类噬菌体感染的细胞要涉及两个或更多基因的作用，至少一个作用于细胞膜，另一个具有溶菌酶的作用将分解壁的肽聚糖。
1、用噬菌体的稀释液感染高浓度的宿主细胞；
2、数分钟后，加入抗噬菌体的抗血清（中和未吸附的噬菌体）；
3、将上述混合物大量稀释，终止抗血清的作用和防止新释放的噬菌体感染其它细胞；
4、保温培养并定期检测培养物中的噬菌体效价（对噬菌体含量进行计数）；
5、以感染时间为横坐标，病毒的感染效价为纵坐标，绘制出病毒特征性的繁殖曲线；
3个重要的特征参数：
潜伏期、裂解期、裂解量。
潜伏期：
从噬菌体吸附到细胞到释放出新噬菌体的最短时期。
裂解期：
随着菌体不断破裂，新噬菌体数目增加，直到最高值。
裂解量：
在平稳期中，每一宿主细胞释放的平均噬菌体粒子数。
10、噬菌体对发酵工业的危害？
如何防治？
噬菌体对发酵工业的影响：
温和性噬菌体感染细胞后，不引起同源菌株细胞裂解，故不易被人察觉。
一旦溶源性细菌发生自发裂解或诱发裂解，将会危害发酵菌株。
因此必需采取有效的手段检测出溶源性细菌。
防治措施
1）杜绝噬菌体的各种来源。
应定期监测发酵罐、管道及周围环境中噬菌体的数量变化。
2）控制活菌体的排放。
活菌体是噬菌体生长繁殖
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