微生物學(xué)評論.doc

緒論微生物：是一切肉眼看不見或者看不清楚的微小生物的總稱。包括原核類的細(xì)菌放線菌藍(lán)細(xì)菌支原體立克次氏體和衣原體;真核類的真菌原生動物和顯微藻類,以及屬于非細(xì)胞類的病毒和亞病毒. 微生物的五大共性：體積小，面積大； 吸收多，轉(zhuǎn)化快 ；生長旺盛，繁殖快； 適應(yīng)強(qiáng)，易變異； 分布廣，種類多 。其中，體積小面積大最基本第一章原核生物：指一類細(xì)胞無核膜包裹，只存在稱作核區(qū)裸露的DNA的原始單細(xì)胞。細(xì)菌：指一類細(xì)短，結(jié)構(gòu)簡單，胞壁堅韌，多以二分裂方式繁殖和水生性較強(qiáng)的原核微生物。細(xì)胞壁：位于細(xì)胞最外一層厚實、無色透明、堅韌的外被，主要成分是肽聚糖，具有固定細(xì)胞外形和保護(hù)細(xì)胞不受損傷等多種功能。磷壁酸：是G+細(xì)菌細(xì)胞壁結(jié)合在細(xì)胞壁上的一種酸性多糖，主要成分為甘油磷酸或核糖醇磷酸。外膜：位于肽聚糖外部，化學(xué)成分為脂多糖、磷脂和若干種外膜蛋白。脂多糖：是位于G-細(xì)菌細(xì)胞壁最外層的一層較厚的類脂多糖類物質(zhì)，由類脂A、核心多糖和O-特異側(cè)鏈3部分組成?？椎鞍祝阂活愔虚g有孔道，可控制相對分子質(zhì)量大于600物質(zhì)進(jìn)入外膜的三聚體跨膜蛋白。周質(zhì)空間：指位于細(xì)胞壁和細(xì)胞膜之間的狹窄的膠質(zhì)空間。古生菌：一類在進(jìn)化途徑上很早就和真細(xì)菌和真核生物相互獨立的生物類群。缺壁細(xì)菌：在溶酶菌或青霉素作用下，細(xì)胞壁缺陷或無細(xì)胞壁的細(xì)菌。L型細(xì)菌：專指在實驗室中通過自發(fā)突變形成的遺傳性穩(wěn)定的細(xì)胞壁缺陷菌株。 原生質(zhì)體（protoplast）：指在人工條件下用溶菌酶除盡原有細(xì)胞壁或用青霉素抑制細(xì)胞壁的合成后，所留下的僅由細(xì)胞膜包裹著的圓球狀滲透敏感細(xì)胞，一般由G+菌形成；球狀體：指還殘留部分細(xì)胞壁的原生質(zhì)體，一般由G- 菌形成；伴孢晶體：是少數(shù)芽孢桿菌（如蘇云金芽孢桿菌）在形成芽孢的同時，會在芽孢旁形成一顆菱形、方形或不規(guī)則形的堿溶性蛋白質(zhì)晶體。細(xì)胞膜：是一層緊貼在細(xì)胞壁內(nèi)側(cè)，包圍著細(xì)胞質(zhì)的柔軟、脆弱、富有彈性的半透膜。有磷脂和蛋白質(zhì)組成。液態(tài)鑲嵌模型：異染粒：是無機(jī)偏磷酸的聚合物，分子呈線狀。磁小體：一種納米級、高純度、高均勻度，有獨特結(jié)構(gòu)的鏈狀單磁晶體。糖被：包被于某些細(xì)菌細(xì)胞壁外的一層厚度不定的透明膠狀物質(zhì)。莢膜：包裹在單個細(xì)胞上，有固定層次且層次厚的糖被的一類。莢膜的生理功能：保護(hù)作用；儲藏養(yǎng)料；做透性屏障和離子交換系統(tǒng)；表面附著作用；細(xì)菌間信息識別作用；堆積代謝廢物。伴孢晶體：少數(shù)芽孢桿菌產(chǎn)生的糖蛋白昆蟲毒素。菌落：將單個細(xì)菌細(xì)胞或一小堆同種細(xì)胞接種在固體培養(yǎng)基表面，當(dāng)它占有一定的發(fā)展空間并處于適宜的培養(yǎng)條件下，該細(xì)胞就會迅速生長繁殖并形成細(xì)胞堆。放線菌：一類主要呈菌絲狀生長和以孢子繁殖的陸生性較強(qiáng)的原核生物。芽孢：某些細(xì)菌生長到一定階段，細(xì)胞形成的圓或卵圓形的內(nèi)生孢子?；鶅?nèi)菌絲：是孢子落在固體基質(zhì)表面并發(fā)芽后，不斷伸長、分枝并以放射壯向基質(zhì)表面和內(nèi)層擴(kuò)展，形成大量色淺、較細(xì)的具有吸收營養(yǎng)和排泄代謝廢物功能的菌絲。1、試對細(xì)菌細(xì)胞的一般構(gòu)造和特殊構(gòu)造設(shè)計一簡明的表解（見P15圖1-1）2、試圖示G+細(xì)菌和G-細(xì)菌細(xì)胞壁的主要構(gòu)造，并簡要說明其異同答： 圖示如下：G+細(xì)菌和G-細(xì)菌的細(xì)胞壁都含肽聚糖和磷壁酸；不同的是含量的區(qū)別：如下表 成分占細(xì)胞壁干重的%G+細(xì)菌G-細(xì)菌肽聚糖含量很高（5090）含量很低（10）磷壁酸含量較高（50）無類脂質(zhì)一般無（2）含量較高（20）蛋白質(zhì)無含量較高3、試對G-細(xì)菌細(xì)胞壁的結(jié)構(gòu)作一表解細(xì)胞壁特點是厚度較G+薄，層次較多，成分叫復(fù)雜，肽聚糖層很?。▋H2-3nm），故機(jī)械強(qiáng)度較G+弱。肽聚糖層埋藏在外膜脂多糖層之內(nèi)。G-肽聚糖單體結(jié)構(gòu)域G+基本相同，差別在于：四肽尾第三個氨基酸分子是內(nèi)消旋二氨基庚二酸沒有特殊的肽敲，故前后兩單體間的連接僅通過甲四肽尾的第四個氨基酸（D-Ala）的羧基和四肽尾的第三個氨基酸（m-DAP）的氨基直接相連，因而只形成較稀疏、機(jī)械強(qiáng)度較差的肽聚糖網(wǎng)層套。內(nèi)壁層：緊貼包膜，僅由1-2層肽聚糖分子構(gòu)成，占細(xì)胞壁干重的5%-10%，無磷壁酸。外壁層：位于肽聚糖層的外部，包括脂多糖、蛋白質(zhì)層、脂蛋白、基質(zhì)蛋白、外壁蛋白、磷脂4、試圖示肽聚糖單體的模式構(gòu)造，并指出G+和G-在肽聚糖的成分和結(jié)構(gòu)上的差別答：圖示如下：G-細(xì)菌和G+細(xì)菌的肽聚糖的差別僅在于：1）四肽尾的底3個氨基酸不是L-lys，而是被一種只有在原核微生物細(xì)胞壁上才有的內(nèi)消二氨基庚二酸（m-DAP）所代替；2）沒有特殊的肽橋，其前后兩個單體間的連接僅通過甲四肽尾的第4個氨基酸D-Ala的羧基和乙四肽尾的第3個氨基酸m-DAP的氨基直接相連，因而只形成較為疏稀、機(jī)械強(qiáng)度較差的肽聚糖網(wǎng)套5、試述革蘭氏染色的機(jī)制通過結(jié)晶紫初染和碘液媒染后，在細(xì)菌的細(xì)胞膜內(nèi)可形成不溶于水的結(jié)晶紫和碘的復(fù)合物。G+由于其細(xì)胞壁較厚、肽聚糖網(wǎng)層次多和交聯(lián)致密，故遇脫色劑乙醇處理時，因失水而使網(wǎng)孔縮小，在加上它不含類脂，故乙醇的處理不會溶出縫隙，因此能把結(jié)晶紫和碘的復(fù)合物牢牢留在壁內(nèi)，使其保持紫色。反之，G-細(xì)菌因其細(xì)胞壁薄、外膜層類脂含量高、肽聚糖層薄和交聯(lián)度差，遇脫色劑乙醇后，以類脂為主的外膜迅速溶解，這時薄而松散的肽聚糖網(wǎng)不能阻擋結(jié)晶紫和碘復(fù)合物的溶出，因此細(xì)胞退成無色。這時，在經(jīng)沙黃等紅色染料復(fù)染，就使G-細(xì)菌呈紅色，而G+細(xì)菌則仍保留最初的紫色。6、試列表比較G+和G-間的10種主要差別（見P20表1-4）7、什么是缺壁細(xì)菌？試列表比較4類缺壁細(xì)菌的形成、特點和實踐意義答：在自然界長期進(jìn)化中和實驗室菌種的自發(fā)突變中都會產(chǎn)生少數(shù)缺細(xì)胞壁的種類，或是用人為的方法通過抑制新生細(xì)胞壁的合成或?qū)ΜF(xiàn)成細(xì)胞壁進(jìn)行酶解而獲得人工缺壁的細(xì)菌統(tǒng)稱為缺壁細(xì)菌。比較如下： 類型形成特點實際應(yīng)用L型細(xì)菌（L-form of bacteria）在某些環(huán)境條件下（實驗室或宿主體內(nèi)）通過自發(fā)突變而形成的遺傳性穩(wěn)定的細(xì)胞壁缺陷變異型1沒有完整而堅韌的細(xì)胞壁，細(xì)胞呈多形態(tài)2有些能通過細(xì)菌濾器，故又稱“濾過型細(xì)菌”3對滲透敏感，在固體培養(yǎng)基上形成“油煎蛋”似的小菌落（直徑在0.1mm左右）可能和針對細(xì)胞壁的抗菌治療有關(guān)原生質(zhì)體（protoplast）在人為條件下，用溶菌酶處理或在含青霉素的培養(yǎng)基中培養(yǎng)而抑制新生細(xì)胞壁合成而形成的僅由一層細(xì)胞膜包裹的，圓球形、對滲透壓變化敏感的細(xì)胞，一般由革蘭氏陽性細(xì)菌形成。1對環(huán)境條件變化敏感，低滲透壓、振蕩、離心甚至通氣等都易引起其破裂2有的原生質(zhì)體具有鞭毛，但不能運動，也不被相應(yīng)噬菌體所感染，在適宜條件（如高滲培養(yǎng)基）可生長繁殖、形成菌落，形成芽孢。及恢復(fù)成有細(xì)胞壁的正常結(jié)構(gòu)3比正常有細(xì)胞壁的細(xì)菌更易導(dǎo)入外源遺傳物質(zhì)，是研究遺傳規(guī)律和進(jìn)行原生質(zhì)體育種的良好實驗材料球狀體(sphaeroplast)又稱原生質(zhì)球，是對革蘭氏陰性細(xì)菌處理后而獲得的殘留部分細(xì)胞壁（外壁層）的球形體。和原生質(zhì)體相比，它對外界環(huán)境具有一定的抗性，可在普通培養(yǎng)基上生長支原體(mycoplasma)在長期進(jìn)化過程中形成的、適應(yīng)自然生活條件的無細(xì)胞壁的原核生物細(xì)胞膜中含有一般原核生物所沒有的甾醇， 所以即使缺乏細(xì)胞壁，其細(xì)胞膜仍有較高的機(jī)械強(qiáng)度8、試用表解法對細(xì)菌芽孢的構(gòu)造及各部分成分作一介紹(P31)9、試列表比較細(xì)菌鞭毛、菌毛和性毛的異同鞭毛：某些微生物表面由細(xì)胞內(nèi)生出的波曲的蛋白質(zhì)附屬物，（結(jié)構(gòu)：由基體、鉤形鞘和鞭毛絲組成）。著生方式為周生、端生、側(cè)生菌毛：某些菌體表面存在的短而多的附屬物，和菌的致病性、吸附性有關(guān)。無基體等構(gòu)造，直接生于細(xì)胞質(zhì)膜上性菌毛：性狀介于菌毛和鞭毛之間。10、什么是菌落？試討論微生物的細(xì)胞形態(tài)和菌落形態(tài)間的相關(guān)性及其內(nèi)在原因菌落即單個（或聚集在一起的一團(tuán)）微生物在適宜的固體培養(yǎng)基表面或內(nèi)部生長、繁殖到一定程度可以形成肉眼可見的、 有一定形態(tài)結(jié)構(gòu)的子細(xì)胞生長群體。因不同形態(tài)、生理類型的細(xì)菌，在其菌落形態(tài)、構(gòu)造等特征上也有許多明顯的反映，故細(xì)菌的細(xì)胞形態(tài)和菌落形態(tài)間存在明顯的相關(guān)性現(xiàn)象，如，無鞭毛、不能運動的細(xì)菌尤其是球菌通常都形成較小、較厚、邊緣圓整的半球狀菌落；長有鞭毛、運動能力強(qiáng)的細(xì)菌一般形成而平坦、邊緣多缺刻、不規(guī)則的菌落；有糖被的細(xì)菌，會長出大型、透明、蛋清狀的菌落；有芽孢的細(xì)菌往往長出外觀粗糙、“干燥”、不透明且表面多褶的菌落等等。11、試以鏈霉菌為例，描述這類典型放線菌的菌絲、孢子和菌落的一般特征菌絲：具有G+菌細(xì)胞壁絲狀細(xì)胞，沒有間隔，多為核體。可分為基內(nèi)菌絲（營養(yǎng)菌絲）和氣生菌絲（大部分氣生菌絲成熟分化成孢子絲）。孢子：孢子形態(tài)多樣，有球、橢圓、瓜子、梭或半月等形狀，其顏色十分豐富，且和其表面紋飾相關(guān)。在固體培養(yǎng)基上的菌落：干燥、不透明、表面呈致密的絲絨狀，上一薄層彩色干粉；菌落和培養(yǎng)基的連接緊密，難以挑??；菌落正反面顏色不一致，以及在菌落邊緣的瓊脂平面有變形的現(xiàn)象等在液體培養(yǎng)基上:對放線菌進(jìn)行搖瓶培養(yǎng)時，?？梢姷揭好婧推勘诮唤缣幷迟N著一圈菌苔，培養(yǎng)液清兒不混，其中懸浮著許多珠狀菌絲團(tuán)，一些大型菌絲團(tuán)則塵在瓶底等現(xiàn)象 第二章真菌：是不含葉綠體，化能有機(jī)營養(yǎng)，具有真正的細(xì)菌核，含有線粒體以孢子進(jìn)行繁殖，不運動的典型的真核微生物。酵母菌：一般泛指能發(fā)酵糖類的各種單細(xì)胞真菌。霉菌：是絲狀真菌，通常指那些菌絲體較發(fā)達(dá)又不產(chǎn)生大型肉質(zhì)子實體結(jié)構(gòu)的真菌。線粒體：進(jìn)行氧化磷酸化反映的重要細(xì)胞器。葉綠體：一種雙層膜包裹、能轉(zhuǎn)化光能為化學(xué)能的綠色顆粒狀細(xì)胞器。子實體：伸展到空間的菌絲體，亦稱為氣生菌絲。鎖狀聯(lián)合：形成啄狀突起而聯(lián)合兩個細(xì)胞的方式不斷使雙核分裂，從而使菌絲尖端不斷向前延伸。分生孢子：菌絲分枝頂端細(xì)胞或菌絲直接分化而成的孢子。1、試列表比較真菌孢子的類型、主要特點和代表種屬（見P62）第三章重要名詞病毒：病毒是一類由蛋白質(zhì)和核酸等少數(shù)幾種成分組成的超顯微“非細(xì)胞生物”，其本質(zhì)是一類含DNA或RNA的特殊遺傳因子。病毒粒；指宿主細(xì)胞外，形態(tài)成熟的、結(jié)構(gòu)完整的和有感染性的單個病毒。噬菌斑： 菌苔上形成的一個具有一定形狀、大小、邊緣和透明的負(fù)菌落。烈性噬菌體：能在短時間內(nèi)完成吸附、侵入、增殖、成熟和裂解5個階段，而實現(xiàn)其繁殖的噬菌體成為烈性噬菌體。裂解性周期：指烈性噬菌體所經(jīng)歷的繁殖過程。一步生長曲線：定量描述烈性噬菌體生長規(guī)律的實驗曲線。溶源性：溫和噬菌體侵入相應(yīng)宿主細(xì)胞后由于前者的基因組整合到后者的基因組上并隨后者的復(fù)制而進(jìn)行同步復(fù)制，因此溫和噬菌體的這種侵入并不引起宿主細(xì)胞裂解，這就是溶源性。溫和噬菌體：溫和噬菌體是指不能完成復(fù)制循環(huán)具有溶源性不發(fā)生烈性裂解的噬菌體。溶源菌：是一類能和溫和噬菌體長期共存，一般不會出現(xiàn)有害影響的宿主細(xì)胞前噬菌體：指整合在宿主的核酸染色體組上的噬菌體。溶源性周期：是指在感染過程中沒有產(chǎn)生出子代噬菌體顆粒，噬菌體 DNA是整合到宿主的基因組上，成為它的一個組成部分。1病毒粒有哪幾種對稱形式？每種對稱又有幾種特殊外型？試各舉一例。有螺旋對稱（如煙草花葉病毒）、二十面體對稱（如腺病毒）、復(fù)合對稱（如T偶數(shù)噬菌體），每種對稱形式又有有包膜和無包膜之分。2什么叫烈性噬菌體？簡述其裂解性生活史。（溫和噬菌體）能在短時間內(nèi)完成吸附、侵入、增殖、成熟和裂解5個階段，而實現(xiàn)其繁殖的噬菌體成為烈性噬菌體。它的裂解生活史大致為：（1）尾絲和宿主細(xì)胞特異性吸附(2)病毒核酸侵入宿主細(xì)胞內(nèi)(3)病毒核酸和蛋白質(zhì)在宿主細(xì)胞內(nèi)的復(fù)制和合成(4)病毒核酸和蛋白質(zhì)裝配(5)大量子代噬菌體裂解釋放到宿主細(xì)胞外（溫和噬菌體：溫和噬菌體是指不能完成復(fù)制循環(huán)具有溶源性不發(fā)生烈性裂解的噬菌體。周期：a、噬菌體吸附到宿主細(xì)胞上，同一個細(xì)胞可以同時吸附一個以上的噬菌體顆粒b、噬菌體的DNA注入到感染的寄主細(xì)胞內(nèi)c、噬菌體DNA大量增殖d、子代噬菌體顆粒的組裝e、寄主細(xì)胞溶菌，釋放出大量的新噬菌體顆粒f、噬菌體的DNA從寄主染色體DNA上刪除下來g、溶源性細(xì)胞通常按照正常細(xì)胞的速率進(jìn)行分裂）3什么是一步生長曲線？它分幾期？各期有何特點？定量描述烈性噬菌體生長規(guī)律的實驗曲線，稱為一步生長曲線。它包括1潛伏期：細(xì)胞內(nèi)已經(jīng)開始裝配噬菌體粒子并可用電鏡觀察到2裂解期：宿主細(xì)胞迅速裂解溶液中噬菌體粒子急劇增多。3平穩(wěn)期：感染后的宿主細(xì)胞已全部裂解，溶液中的噬菌體效價達(dá)到最高點。4.什么是溶源菌，它有何特點？如何檢出溶源菌？溶源菌是一類能和溫和噬菌體長期共存，一般不會出現(xiàn)有害影響的宿主細(xì)胞。特點：a、可穩(wěn)定性遺傳 b、可誘導(dǎo)裂解：用化學(xué)、物理誘導(dǎo) c、可自發(fā)裂解d、具有免疫性e、可復(fù)愈：自然遺失前噬菌體 f、溶源轉(zhuǎn)變：產(chǎn)生新的生理特征檢出;培養(yǎng)復(fù)制培養(yǎng)（進(jìn)入裂解周期）離心取上清和敏感菌倒平板菌落周圍出現(xiàn)透明圈即為溶源菌5、病毒在基因工程中有何應(yīng)用？試對其在動物、植物和微生物育種中的作用各舉一例，并加以簡單的說明。在基因工程中，病毒可以作為目的基因的載體（1）噬菌體作為原核生物基因工程的載體（2）動物DNA病毒作為動物基因工程的載體（3）植物DNA病毒作為植物基因工程的載體（4）昆蟲DNA病毒作為真核生物基因工程的載體第四章重要名詞碳源：一切能滿足微生物生長繁殖所需碳元素的營養(yǎng)物稱為碳源。碳源譜：若把所有微生物當(dāng)做一整體來考察，其可利用的碳源范圍即碳源譜。氮源：凡能提供微生物生長繁殖所需氮元素的營養(yǎng)源，稱為氮源。氮源譜：若把所有微生物當(dāng)做一整體來考察，則它們能利用的范圍即氮源譜。生長因子：是一類調(diào)節(jié)微生物正常代謝所必需，但不能用簡單的碳、氮源自行合成的有機(jī)物自養(yǎng)微生物：凡以無機(jī)碳源作唯一或主要碳源的微生物則是自養(yǎng)微生物。異養(yǎng)微生物：凡必須利用有機(jī)碳源的微生物就是異養(yǎng)微生物。單純擴(kuò)散:屬于被動運送，指疏水性雙分子層細(xì)胞膜（包括孔蛋白在內(nèi)）在無載體蛋白參和下，單純依靠物理擴(kuò)散方法讓許多小分子，非電離分子尤指是親水性分子被動通過的一種非物質(zhì)運送方式。促進(jìn)擴(kuò)散：指溶質(zhì)在運送過程中，必須借助存在于細(xì)胞膜上的底物特異載體蛋白的協(xié)助，但不消耗能量的一類擴(kuò)散性運送方式。主動運送：指一類須提供能量并通過細(xì)胞膜上特異性載體蛋白構(gòu)象的變化，而使膜外環(huán)境中低濃度的溶質(zhì)運入膜內(nèi)的一種運送方式。基團(tuán)移位：指一類既須特異性載體蛋白的參和，又須耗能的一種物質(zhì)運送方式。其特點是溶質(zhì)在運送前后還會發(fā)生分子結(jié)構(gòu)的變化，因此不同于一般的主動運送方法。培養(yǎng)基：指由人工配制的、含有六大營養(yǎng)素、適合微生物生長繁殖或產(chǎn)生代謝產(chǎn)物用的混合營養(yǎng)料。水活度：水活度表示在天然或人為環(huán)境中，微生物可實際利用的自由水或游離水的含量。組合（合成）培養(yǎng)基：是一類按微生物的營養(yǎng)要求精確設(shè)計后用多種高純化學(xué)試劑配制成培養(yǎng)基。半（組成）合成培養(yǎng)基：指一類主要以化學(xué)試劑配制，同時還加有某種或某些天然成分的培養(yǎng)基。選擇性培養(yǎng)基：一類根據(jù)某微生物的特殊營養(yǎng)要求或?qū)δ郴瘜W(xué)、物理因素抗性的原理而設(shè)計的培養(yǎng)基，具有使混合菌樣中的劣勢菌變成優(yōu)勢菌的功能，廣泛用于菌種篩選等領(lǐng)域。鑒別性培養(yǎng)基：一類在成分中加有能和目的菌的無色代謝產(chǎn)物發(fā)生的指示劑，從而達(dá)到只需用肉眼辨別顏色就能方便地從近似菌落中找出目的菌菌落的培養(yǎng)基。1、 試從元素水平、分子水平和培養(yǎng)基水平列出微生物的碳源譜微生物的碳源圖譜如下：類型元素水平化合物水平培養(yǎng)基原料水平有機(jī)碳CHONX復(fù)雜蛋白質(zhì)、核酸等牛肉膏、蛋白胨、花生餅粉等CHON多數(shù)氨基酸、簡單蛋白質(zhì)等一般氨基酸、明膠等CHO糖、有機(jī)酸、醇、脂類等葡萄糖、蔗糖、各種淀粉、糖蜜等CH烴類天然氣、石油及其不同餾份等無機(jī)碳CO二氧化碳二氧化碳COX碳酸鹽等白堊、碳酸氫鈉、碳酸鈣等2、微生物的氮源譜如下；類型元素水平化合物水平培養(yǎng)基原料水平有機(jī)氮NCHOX復(fù)雜蛋白質(zhì)、核酸等牛肉膏、酵母膏、餅粕粉、蠶蛹粉等NCHO尿素、一般氨基酸、簡單蛋白質(zhì)等尿素、蛋白胨、明膠等無機(jī)氮NH氨、銨鹽等硫酸銨等3、生長因子包括哪幾類化合物？微生物和生長因子有哪幾類關(guān)系？舉例并加以說明。廣義的生長因子包括維生素、堿基、卟啉及其衍生物、甾醇、胺類、C4C6的分支或直鏈脂肪酸，有時還包括氨基酸營養(yǎng)缺陷突變株所需要的氨基酸在內(nèi)，而狹義的生長因子一般僅指維生素。生長因子和微生物的關(guān)系有以下3類：（1）生長因子自養(yǎng)型微生物，它們不需要從外界吸收任何生長因子，多數(shù)真菌、放線菌和不少細(xì)菌，如E.coli等。（2）生長因子異養(yǎng)型微生物，它們需要從外界吸收多種生長因子才能維持正常生長，如各種乳酸菌、動物致病菌、支原體和原生動物等。（3）生長因子過量合成型微生物，其代謝活動中，能合成并大量分泌某些維生素等4、什么叫水活度？它對微生物生命活動有何影響？對人類的生產(chǎn)實踐的日常生活有何意義？水活度表示在天然或人為環(huán)境中，微生物可實際利用的自由水或游離水的含量。其定量含義為：某溶液的蒸氣壓和純水蒸氣壓之比。生長繁殖在水活度高的微生物代謝旺盛，在水活度低的范圍內(nèi)生長的微生物抗逆性強(qiáng)。了解各類微生物生長的水活度，不僅有利于設(shè)計培養(yǎng)基，而且還對防止食物的霉腐具有指導(dǎo)意義。生長因子的微生物，如各種生產(chǎn)維生素的菌種。5、設(shè)計培養(yǎng)基的四個原則，四個方法是什么，你能提出一個更好的原則和方法嗎？原則：目的明確，營養(yǎng)協(xié)調(diào)，理化適宜，經(jīng)濟(jì)節(jié)約方法：生態(tài)模擬，借鑒文獻(xiàn)，精心設(shè)計，試驗比較方案：適宜溫度，實驗總結(jié)6，是以能源，碳源為輔對微生物的營養(yǎng)方式進(jìn)行分類，并舉例說明之能源基本碳源實例光能無機(jī)營養(yǎng)型光二氧化碳藍(lán)細(xì)菌，紫硫細(xì)菌，綠硫細(xì)菌，藻類光能有機(jī)營養(yǎng)型光二氧化碳及簡單有機(jī)物紅螺菌科的細(xì)菌化能有機(jī)營養(yǎng)型無機(jī)物二氧化碳硝化細(xì)菌，硫化細(xì)菌，鐵細(xì)菌，氫細(xì)菌化能無機(jī)營養(yǎng)型有機(jī)物有機(jī)物絕大多數(shù)原核細(xì)菌，全部真菌和原核生物 第五章新陳代謝：是推動生物一切生命活動的動力源和各種生命物質(zhì)的加工廠，是活細(xì)胞中一切有序化學(xué)反應(yīng)的總和，分為合成代謝和分解代謝。生物氧化：是發(fā)生在活細(xì)胞中一系列產(chǎn)能性氧化反應(yīng)的總稱發(fā)酵：指微生物細(xì)胞將有機(jī)物氧化釋放出來的電子直接交結(jié)底物本身未完全氧化的某種中間產(chǎn)物，同時釋放能量并產(chǎn)生各種不同的代謝產(chǎn)物。同型酒精發(fā)酵：釀酒酵母能夠通過EMP途徑進(jìn)行同型酒精發(fā)酵，即由EMP途徑代謝產(chǎn)生的丙酮酸經(jīng)過脫羧放出CO2，同時生成乙醛，乙醛接受糖酵解過程中釋放的NADH+H+被還原成乙醇。這是一個低效的產(chǎn)能過程，大量能量仍然貯存于乙醇中。異型乳酸發(fā)酵（經(jīng)HMP途徑）：凡葡萄糖經(jīng)發(fā)酵后除主要產(chǎn)生乳酸外，還產(chǎn)生乙醇、乙酸和CO2等多種產(chǎn)物的發(fā)酵。同型乳酸發(fā)酵（經(jīng)EMP途徑）：和上述相對應(yīng)的是同型，因為他經(jīng)過EMP途徑，并且只單純產(chǎn)生2分子乳酸。異型酒精發(fā)酵：Stickland反應(yīng)：指以一種氨基酸作底物脫氫，而以另一種氨基酸作氫受體而實現(xiàn)生物氧化產(chǎn)能的獨特發(fā)酵類型。生物固氮：生物固氮是指固氮微生物將大氣中的氮氣還原成氨的過程。固氮生物都屬于個體微小的原核生物，所以，固氮生物又叫做固氮微生物。次級代謝：某些微生物為了避免在初級代謝過程中某種中間產(chǎn)物積累所造成的不利作用而產(chǎn)生的一類有利于生存的代謝類型。次級代謝產(chǎn)物：微生物在次級代謝過程中產(chǎn)生的產(chǎn)物稱次級代謝產(chǎn)物。包括：抗生素，毒素，生長剌激素，色素和維生素等。初生代謝：指微生物從外界吸收各種營養(yǎng)物質(zhì)，通過分解代謝和合成代謝，生成維持生命活動的物質(zhì)和能量的過程1、分解代謝和合成代謝的區(qū)別和聯(lián)系區(qū)別：合成代謝是合成有機(jī)物，貯存能量，分解代謝是分解有機(jī)物，釋放能量。聯(lián)系：分解代謝為合成代謝提供能量,還原力和小分子碳架。合成代謝利用分解代謝提供的能量,還原力將小分子化合物合成前體物,進(jìn)而合成大分子。合成代謝的產(chǎn)物大分子化合物是分解代謝的基礎(chǔ),分解代謝的產(chǎn)物又是合成代謝的原料,它們在生物體內(nèi)偶聯(lián)進(jìn)行,相互對立而又統(tǒng)一,決定著生命的存在和發(fā)展2、化能異養(yǎng)微生物的生物氧化中,底物脫氫和產(chǎn)能途徑主要有哪幾條EMP(糖酵解途徑）、HMP（單磷酸戊糖途徑）、ED、PK、TCA（三羧酸循環(huán)）。3、試比較呼吸、厭氧呼吸、發(fā)酵的特點（見P123表5-5）（1）呼吸：以氧分子為最終受體，有機(jī)物氧化徹底，能量（有效電子）釋放完全（2）厭氧呼吸：沒有氧分子參加反應(yīng)，電子和質(zhì)子的最終受體為無機(jī)氧化物（硝酸根、硫酸根或碳酸根）等外源電子受體；有機(jī)物氧化徹底；但釋放的能量低于有氧呼吸。（3）發(fā)酵：不需氧分子，有機(jī)物氧化不徹底，能量（有效電子）釋放不完全4、試圖示目前所認(rèn)識的生物固氮生化途徑(見P139圖5-40)由Fd或Fld向氧化型固二氮酶還原酶的鐵原子提供1個電子，使其還原還原型的固二氮酶還原酶和ATP-Mg結(jié)合，改變了構(gòu)像固二氮酶在“FeMoCo”的Mo位點上和分子氮結(jié)合，并和固二氮酶還原酶-Mg-ATP復(fù)合物反應(yīng)，形成一個1:1復(fù)合物，即完整的固氮酶在固氮酶分子上，有1個電子從固二氮酶還原酶-Mg-ATP復(fù)合物轉(zhuǎn)移到固二氮酶的鐵原子上，這時固二氮沒還原酶重新轉(zhuǎn)變成氧化態(tài)，同時ATP也就水解成ADP+Pi通過上述過程連續(xù)六次的運轉(zhuǎn)，才可使固二氮酶釋放出2個NH3分子還原一個N2分子，理論上僅需6個電子，二十幾測定卻需8個電子，其中兩個消耗在產(chǎn)H2上5、什么叫次生代謝物？有哪幾條次生代謝物合成途徑，各自產(chǎn)生何類重要次生代謝物？（見P145圖5-46）指某些微生物生長到穩(wěn)定期前后，以結(jié)構(gòu)簡單、代謝途徑明確、產(chǎn)量較大的初生代謝物前體，通過復(fù)雜的次生代謝物途徑所合成的各種結(jié)構(gòu)復(fù)雜的化合物。途徑：糖代謝延伸途徑，由糖類轉(zhuǎn)化、聚合產(chǎn)生的多糖類、糖苷類和核酸類化合物進(jìn)一步轉(zhuǎn)化而形成核苷類、糖苷類和糖衍生物類抗生素莽草酸延伸途徑，由莽草酸及其分支途徑可產(chǎn)生氯霉素等多種重要的抗生素氨基酸延伸途徑，由各種氨基酸衍生、聚合形成多種含氨基酸的抗生素，如多肽類抗生素，-內(nèi)酰胺類抗生素、D-環(huán)絲氨酸和殺腺癌菌素等乙酸延伸途徑，又可分兩條支路，其一是乙酸經(jīng)縮合后形成聚酮酐，進(jìn)而合成大環(huán)內(nèi)酯類，四環(huán)素類，灰黃酶類等抗生素和黃曲霉毒素；另一分支是經(jīng)甲羥戊酸而合成異戊二烯類，進(jìn)一步合成重要的植物生長刺激素-赤霉素或真菌霉素-隱杯傘素等第六章重要名詞同步生長：一個細(xì)胞群體中各個細(xì)胞都在同一時間進(jìn)行分裂的狀態(tài)，稱為同步生長，進(jìn)行同步分裂的細(xì)胞稱為同步細(xì)胞。生長曲線：把生長現(xiàn)象在圖上用曲線表示出來。生長曲線的制作：接種適溫培養(yǎng)定時取樣測定生長量。典型生長曲線四個時期：延滯期，對數(shù)期，穩(wěn)定期，衰亡期。代時：又稱世代時間。當(dāng)微生物處于生長曲線的指數(shù)期(對數(shù)期)時，細(xì)胞分裂一次所需平均時間，也等于群體中的個體數(shù)或其生物量增加一倍所需的平均時間。其符號為Tg。連續(xù)培養(yǎng)：在微生物培養(yǎng)的過程中，不斷地供給新鮮的營養(yǎng)物質(zhì)，同時排除含菌體及代謝產(chǎn)物的發(fā)酵液，讓培養(yǎng)的微生物長時間地處于對數(shù)生長期，以利于微生物的增殖速度和代謝活性處于某種穩(wěn)定狀態(tài)。單批培養(yǎng)：繪制典型生長曲線時所采用的那種批式培養(yǎng)恒濁器：概念：通過調(diào)節(jié)培養(yǎng)基流速，使培養(yǎng)液濁度保持恒定的連續(xù)培養(yǎng)方法。恒化器：概念：以恒定流速使?fàn)I養(yǎng)物質(zhì)濃度恒定而保持細(xì)菌生長速率恒定的方法。 滅菌：用強(qiáng)烈的理化因素使任何物體內(nèi)外的一切微生物永遠(yuǎn)喪失其生長繁殖能力的措施。消毒：采用較溫和的理化因素，僅殺死物體表面或內(nèi)部的一部分對人體有害的病原菌，而對被處理物體基本無害的措施。防腐：利用理化因素完全抑制霉腐微生物的生長繁殖，達(dá)到防止物品發(fā)生霉腐的措施。干熱滅菌法：是指在干燥環(huán)境（如火焰或干熱空氣）進(jìn)行滅菌的技術(shù)。一般有火焰滅菌法和干熱空氣滅菌法。巴氏消毒法：是由巴斯德發(fā)明的一種低溫濕熱滅菌法，一般在6085下處理30min至1.5s，主要用于牛奶、果酒等液態(tài)風(fēng)味食品的消毒?？股兀嚎股厥且活愑晌⑸锘蚱渌锷顒舆^程中合成的次生代謝物或其人工衍生物，它們在很低濃度時即可抑制或干擾它種生物的生命活動，因而可用作優(yōu)良的化學(xué)治療劑。1、 試列表比較滅菌，消毒，防腐和化療的特點，并各舉兩三個例子加以說明比較項目滅菌消毒防腐化療處理因素強(qiáng)理、化因素理、化因素理、化因素化學(xué)治療劑處理對象任何物體內(nèi)外生物體表。酒，乳有機(jī)物體內(nèi)外宿主體內(nèi)微生物類型一切微生物有關(guān)病原菌一切微生物有關(guān)病原菌對微生物作用徹底滅菌殺死或抑制抑制或殺死抑制或殺死實例加壓蒸汽滅菌70%酒精殺毒冷藏，干燥，鹽腌抗生素，磺胺輻射滅菌，化學(xué)殺菌劑巴氏消毒缺氧，化學(xué)防腐劑藥，生物藥物素2試根據(jù)E.coli的代時來說明夏季食物容易變質(zhì)的原因，并提出防止的措施當(dāng)溫度為40度左右時E.coli的代時達(dá)到最小，大腸桿菌繁殖最快，食物也就變質(zhì)快，而在此以上或以下的溫度它的代時逐漸變大，措施：夏季將食物放置冰箱增大代時3、 在-196150的溫度范圍類，對微生物學(xué)工作者關(guān)系較大的代表性溫度-196動物細(xì)胞凍存溫度(液氮)-70一般試劑長期凍存-20一般試劑短期凍存4生物試劑臨時保存25-28霉菌酵母放線菌培養(yǎng)溫度32-37細(xì)菌培養(yǎng)37-40熱敏蛋白表達(dá)溫度55多數(shù)PCR模板退火72耐熱DNA聚合酶延伸90-94DNA解鏈/變性65-80干燥箱118-121濕熱滅菌160-170干熱第七章誘變育種：是指利用物理、化學(xué)等誘變劑處理均勻而分散的微生物細(xì)胞群，在促進(jìn)其突變率顯著提高的基礎(chǔ)上，采用簡便、快速和高效的篩選方法，從中挑選出少數(shù)符合目的的突變株，以供科學(xué)實驗或生產(chǎn)實踐使用?；九囵B(yǎng)基：僅能滿足某微生物的野生型菌株生長所需要的最低成分的組合培養(yǎng)基。完全培養(yǎng)基：凡可滿足某微生物一切營養(yǎng)缺陷型菌株營養(yǎng)需要的天然或半組合培養(yǎng)基。補(bǔ)充培養(yǎng)基：凡只能滿足相應(yīng)的營養(yǎng)缺陷型突變株生長需要的組合或半組合培養(yǎng)基。轉(zhuǎn)化：受體菌直接吸收供體菌的DNA片段而獲得后者部分遺傳性狀的現(xiàn)象。轉(zhuǎn)化子：通過轉(zhuǎn)化方式而形成的雜種后代，稱為轉(zhuǎn)化子。感受態(tài)：受體細(xì)胞最易接受外源DNA片段并能實現(xiàn)轉(zhuǎn)化的一種生理狀態(tài)。如何獲得感受態(tài)？受體細(xì)胞經(jīng)過一些特殊方法（如：電擊法，CaCl2等化學(xué)試劑法）處理后，使細(xì)胞膜的通透性發(fā)生變化，成為能容許外源DNA分子通過的感受態(tài)細(xì)胞。進(jìn)入細(xì)胞的DNA分子通過復(fù)制、表達(dá)實現(xiàn)遺傳信息的轉(zhuǎn)移，使受體細(xì)胞出現(xiàn)新的遺傳性狀。 化學(xué)制備法：大腸桿菌的轉(zhuǎn)化常用化學(xué)法（CaCl2法），。其原理是細(xì)菌處于0，CaCl2的低滲溶液中，菌細(xì)胞膨脹成球形，轉(zhuǎn)化混合物中的DNA形成抗Dnase的羥基-鈣磷酸復(fù)合物粘附于細(xì)胞表面，經(jīng)42短時間熱沖擊處理，促使細(xì)胞吸收DNA復(fù)合物，在豐富培養(yǎng)基上生長數(shù)小時后，球狀細(xì)胞復(fù)原并分裂增值，被轉(zhuǎn)化的細(xì)菌中，重組子中基因得到表達(dá)，在選擇性培養(yǎng)基平板上，可選出所需的轉(zhuǎn)化子。 Ca2+處理的感受態(tài)細(xì)胞，其轉(zhuǎn)化率一般能達(dá)到51062107轉(zhuǎn)化子/ug質(zhì)粒DNA，可以滿足一般的基因克隆試驗。如在Ca2+的基礎(chǔ)上，聯(lián)合其它的二價金屬離子（如Mn2+、Co2+）、DMSO或還原劑等物質(zhì)處理細(xì)菌，則可使轉(zhuǎn)化率提高1001000倍。 化學(xué)法簡單、快速、穩(wěn)定、重復(fù)性好，菌株適用范圍廣，感受態(tài)細(xì)菌可以在-70保存物理制備：電轉(zhuǎn)法 （原理待續(xù)除化學(xué)法轉(zhuǎn)化細(xì)菌外，還有電擊轉(zhuǎn)化法，電擊法不需要預(yù)先誘導(dǎo)細(xì)菌的感受態(tài)，依靠短暫的電擊，促使DNA進(jìn)入細(xì)菌，轉(zhuǎn)化率最高能達(dá)到1091010轉(zhuǎn)化子/ug閉環(huán)DNA。因操作簡便，愈來愈為人們所接受。轉(zhuǎn)導(dǎo)：通過缺陷噬菌體的媒介，把供體細(xì)胞中的小片段DNA攜帶到受體細(xì)胞中，通過交換和整合，使后者獲得前者部分遺傳性狀的現(xiàn)象。缺陷噬菌體：具有噬菌體的正常形態(tài)，但不能引起寄主細(xì)胞裂解性感染的一類溫和噬菌體的突變體。轉(zhuǎn)導(dǎo)子：由轉(zhuǎn)導(dǎo)作用而獲得部分新形狀的重組細(xì)胞。普遍轉(zhuǎn)導(dǎo)：通過極少數(shù)完全缺陷噬菌體對供體菌基因組上任何小片段DNA進(jìn)行“誤包”。而將其遺傳形狀傳遞給受菌體的現(xiàn)象。完全轉(zhuǎn)導(dǎo)：在鼠傷寒沙門氏菌的完全轉(zhuǎn)導(dǎo)實驗中，曾以其野生型菌株作供體菌，營養(yǎng)缺陷型為受體菌， P22 噬菌體作為轉(zhuǎn)導(dǎo)媒介。當(dāng) P22 噬菌體在供體菌內(nèi)發(fā)育時，宿主的染色體組斷裂，待噬菌體成熟之際，極少數(shù)噬菌體將和噬菌體頭部 DNA 芯子相仿的供體菌 DNA 片段誤包入其中，因而形成了完全不含噬菌體本身 DNA 的假噬菌體。當(dāng)供體菌裂解時，如把少量裂解物和大量的受體菌群相混，這種誤包著供體菌基因的特殊噬菌體就將這一外來 DNA 片段導(dǎo)入受體菌內(nèi)。由于一個細(xì)胞只感染一個完全缺陷的噬菌體，故受體細(xì)胞不會發(fā)生溶源化，更不會裂解。還由于導(dǎo)入的供體 DNA 片段可和受體染色體上的同源區(qū)段配對，再通過雙交換而重組到受體菌染色體上，所以就形成了遺傳性穩(wěn)定的轉(zhuǎn)導(dǎo)子。流產(chǎn)轉(zhuǎn)導(dǎo)：經(jīng)轉(zhuǎn)導(dǎo)噬菌體的媒介而獲得了供體菌DNA片段的受體菌，若這段外源DNA在其內(nèi)既不進(jìn)行交換、整合和復(fù)制，也不迅速消失，而僅表現(xiàn)穩(wěn)定的轉(zhuǎn)錄、翻譯和性狀表達(dá)的現(xiàn)象。局限轉(zhuǎn)導(dǎo)：指通過某些部分缺陷的溫和噬菌體把供體菌的少數(shù)特定基因轉(zhuǎn)移到受體菌中的轉(zhuǎn)導(dǎo)現(xiàn)象接合：供體菌通過性菌毛和受體菌直接接觸，把F質(zhì)?；蚱鋽y帶的不同長度的核基因組片段傳遞給后者，使后者獲得若干新遺傳性狀的現(xiàn)象。接合子：通過接合而獲得新遺傳形狀的受體細(xì)胞第八章微生物生態(tài)學(xué)：研究微生物群體（微生物區(qū)系或正常菌群）和其周圍的生物和非生物環(huán)境之間相互關(guān)系的一門科學(xué)。生態(tài)系統(tǒng)：指由生物群落和無機(jī)環(huán)境構(gòu)成的統(tǒng)一整體。最大的生態(tài)系統(tǒng)是生物圈；最為復(fù)雜的生態(tài)系統(tǒng)是熱帶雨林生態(tài)系統(tǒng)水體自凈：定義有廣義和狹義兩種：廣義的定義指受污染的水體，經(jīng)過水中物理、化學(xué)和生物作用，使污染物濃度降低，并恢復(fù)到污染前的水平；狹義的定義指水體中的微生物氧化分解有機(jī)物而使得水體得以凈化的過程?；ド?兩種可以單獨生活的生物，當(dāng)它們生活在一起時，通過各自的代謝活動而有利于對方，或偏利于一方的生活方式。舉例：好氧性自生固氮菌和纖維分解菌：好氧性自生固氮菌固定的有機(jī)氮化物滿足后者對氮素的要求；纖維分解菌分解纖維素產(chǎn)