復(fù)習(xí)思考題及答案1細(xì)菌有哪幾種基本形態(tài)其大小及繁殖方式

1、第二章 復(fù)習(xí)思考題及答案1. 細(xì)菌有哪幾種基本形態(tài)？ 其大小及繁殖方式如何？答： 細(xì)菌按其個(gè)體形態(tài)，基本上可分為球狀、桿狀、螺旋狀三種，分別稱為球菌、桿菌和螺旋菌。球菌大小以其直徑表示，大多數(shù)球菌的直徑為0.5 1科m；桿菌大小以其寬度和長度表示，多數(shù)桿菌的寬度與球菌直徑相近，其長度則為寬度的1倍至幾倍（約0.55m）;螺旋菌大小也以其寬度和長度表示, 但長度一般是指菌體兩端點(diǎn)間的距離, 并非真正的長度。 多數(shù)螺旋菌大小為 0.3 11 50 m。細(xì)菌一般進(jìn)行無性繁殖 , 最主要的無性繁殖方式是裂殖，即一個(gè)細(xì)胞通過分裂（二分分裂或折斷分裂） ，結(jié)果由一個(gè)母細(xì)胞形成大小基本相等的兩個(gè)子細(xì)胞。有少

2、數(shù)芽生細(xì)菌能象酵母菌一樣進(jìn)行芽殖, 即在母細(xì)胞一端先形成一個(gè)小突起, 待其長大后再與母細(xì)胞分離的一種繁殖方式。此外，還有極少數(shù)細(xì)菌種類（主要是大腸桿菌） ，在實(shí)驗(yàn)室條件下能通過性菌毛進(jìn)行有性接合。2. 試述細(xì)菌細(xì)胞的一般結(jié)構(gòu)、化學(xué)組成及其主要生理功能。答： 一般結(jié)構(gòu)是指一般細(xì)菌細(xì)胞共同具有的結(jié)構(gòu)， 包括細(xì)胞壁、 細(xì)胞質(zhì)膜、 核質(zhì)體和細(xì) 胞質(zhì)等。（1） 細(xì)胞壁 革蘭氏陽性細(xì)菌細(xì)胞壁較厚（20 80 nm）, 機(jī)械強(qiáng)度較高, 化學(xué)組成較簡單 , 主要含肽聚糖和磷壁酸； 革蘭氏陰性細(xì)菌細(xì)胞壁較薄, 機(jī)械強(qiáng)度較低 , 但層次較多 , 成分較復(fù)雜 , 主要成分除蛋白質(zhì)、肽聚糖和脂多糖外, 還有磷脂質(zhì)、脂

3、蛋白等。細(xì)胞壁的主要功能是：維持細(xì)胞外形，保護(hù)細(xì)胞免受外力（機(jī)械性或滲透壓）的損傷；作為鞭毛運(yùn)動 的支點(diǎn)； 為細(xì)胞的正常分裂增殖所必需； 具有一定屏障作用， 對大分子或有害物質(zhì)起阻 攔作用；與細(xì)菌的抗原性、致病性及對噬菌體的敏感性密切相關(guān)。（2） 細(xì)胞質(zhì)膜細(xì)胞質(zhì)膜的結(jié)構(gòu)可表述為液態(tài)鑲嵌模型（fluid mosaic model） ，即由具有高度定向性的磷脂雙分子層中鑲嵌著可移動的膜蛋白構(gòu)成。其化學(xué)組成主要是蛋白質(zhì)（占 50%70% ）和脂類（占 20%30%） ，還有少量的核酸和糖類。脂類主要是磷脂，每一個(gè)磷 脂分子由一個(gè)帶正電荷的親水極性頭 （含氮堿、磷酸、甘油） 和兩條不帶電荷的疏水非極性

4、 尾（長鏈飽和與不飽和脂肪酸） 組成。 非極性尾的長度和飽和度因細(xì)菌種類和生長溫度而異。細(xì)胞質(zhì)膜的生理功能主要是：具有高度的選擇透性，控制營養(yǎng)物質(zhì)的吸收及代謝產(chǎn)物的排除 , 是維持細(xì)胞內(nèi)正常滲透壓的結(jié)構(gòu)屏障 ; 含有各種呼吸酶系， 是氧化磷酸化或光 合磷酸化產(chǎn)生 ATP的部位； 是細(xì)胞壁和糖被的各種組分生物合成的場所；質(zhì)膜上的間體與DNA復(fù)制分離及細(xì)胞間隔形成密切相關(guān)；是鞭毛的著生點(diǎn)并為其運(yùn)動提供能量。（3） 核質(zhì)體 核質(zhì)體實(shí)際上是一條很長的環(huán)狀雙鏈 DNA 與少量類組蛋白及RNA 結(jié)合 ,經(jīng)有組織地高度壓縮纏繞而成的一團(tuán)絲狀結(jié)構(gòu)，通常稱之為細(xì)菌染色體（圖2 -12）。細(xì)菌染色體中心有膜蛋白核

5、心構(gòu)架，構(gòu)架上結(jié)合著幾十個(gè)超螺旋結(jié)構(gòu)的 DNA 環(huán)，而類核小體環(huán) 不規(guī)則分布在DNA 鏈上。其功能是起貯存遺傳信息和傳遞遺傳性狀的重要作用。（4） 細(xì)胞質(zhì) 主要化學(xué)成分是水（約占80%） 、蛋白質(zhì)、核酸、脂類，少量糖類及無機(jī)鹽類。一般細(xì)菌細(xì)胞質(zhì)中主要含有核糖體、貯藏物、酶類、中間代謝物、質(zhì)粒、各種營養(yǎng)物質(zhì)和大分子的單體等。少數(shù)細(xì)菌還含有磁小體、羧酶體、氣泡等組分。其中， 核糖體是由核糖核酸和蛋白質(zhì)組成的微粒， 由 50S 大亞基和 30S 小亞基組成 , 每個(gè)細(xì)菌細(xì)胞約含 1 萬個(gè)， 是合成蛋白質(zhì)（酶） 的場所。貯藏物是一類由不同化學(xué)成分累積而成的不溶性顆粒 , 主要功能是貯存營養(yǎng)物和提供碳源

6、、 能源、 氮源和磷源等, 其種類主要有：糖原顆粒、聚-羥基丁酸顆粒、硫顆粒、藻青蛋白、異染粒等。3. 細(xì)菌細(xì)胞的特殊結(jié)構(gòu)包括哪些部分？ 各有哪些生理功能？答： 特殊結(jié)構(gòu)是指僅在某些細(xì)菌細(xì)胞才具有的或僅在特殊條件下才能形成的結(jié)構(gòu)， 包括糖被、鞭毛、菌毛和芽孢等。（1）糖被糖被的生理功能主要是：起保護(hù)作用，使細(xì)菌能抗干燥、抗噬菌體吸附、抗白細(xì)胞吞噬； 是菌體外的貯存物質(zhì)， 營養(yǎng)缺乏時(shí)可作為碳源和能源利用； 可使菌體附著于某些物體表面; 作為透性屏障, 使細(xì)菌免受重金屬離子毒害。（2） 鞭毛 鞭毛的生理功能是運(yùn)動 , 鞭毛的運(yùn)動引起菌體的運(yùn)動，以實(shí)現(xiàn)其趨性（包括趨化性、趨氧性、趨光性等）,其運(yùn)動方

7、式有泳動、滑動、滾動或旋轉(zhuǎn)。（3） 菌毛 普通菌毛的主要功能是使細(xì)菌較牢固地粘附在動植物細(xì)胞或組織的表面， 即作為細(xì)菌感染動植物組織 （如呼吸道、消化道和泌尿生殖道等的粘膜）的粘附器官。性菌毛是雄性菌株（供體菌）在有性接合過程中，向雌性菌株（受體菌 ）傳遞遺傳物質(zhì)的通道。此外，某些RNA 噬菌體（如 M13 ）以性菌毛作為特異性吸附受體。（4） 芽孢 一個(gè)細(xì)菌只形成一個(gè)芽孢，一個(gè)芽孢萌發(fā)為一個(gè)營養(yǎng)細(xì)胞，故細(xì)菌產(chǎn)芽孢并無繁殖功能， 而是產(chǎn)芽孢細(xì)菌生存的一種形式。 與營養(yǎng)細(xì)胞相比， 休眠狀態(tài)的生芽孢細(xì)胞對熱、輻射、干燥和化學(xué)藥品等惡劣環(huán)境具有極強(qiáng)的抵抗能力。4. 簡單表述肽聚糖的組成和結(jié)構(gòu)。革蘭氏

8、陽性和陰性細(xì)菌細(xì)胞壁結(jié)構(gòu)和組成有何不同？答：每一肽聚糖單體由3部分組成：雙糖：由N乙酰葡萄糖胺（NAG ）與N一乙酰 胞壁酸（NAM ）通過3 -1,4-糖昔鍵相連形成雙糖單位 （易被溶菌酶水解”（圖2 -7）短 肽（四肽尾）：由4個(gè)氨基酸分子按 L型與D型交替方式連接而成，短肽接在N一乙酰胞壁酸（ NAM ）上； 肽橋（肽間橋）: 起著連接前后 2 個(gè)短肽分子的作用 , 其組成分具有多樣性 ,如金黃色葡萄球菌的肽橋?yàn)橐唬℅ly）5,而大腸桿菌的肽橋?yàn)镃O - NH -o肽聚糖的結(jié)構(gòu)可簡單表述為：由 N 乙酰葡萄糖胺（ NAG ）與 N 乙酰胞壁酸（ NAM ）重復(fù)交替連接構(gòu)成骨架，接在N一乙

9、酰胞壁酸上的相鄰短肽由肽橋再交叉相聯(lián)，形成致密的多層網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。短肽和肽橋的組成分及聯(lián)接方式依不同種類細(xì)菌而異。革蘭氏陽性細(xì)菌細(xì)胞壁較厚（20 80 nm）, 機(jī)械強(qiáng)度較高, 化學(xué)組成較簡單 , 主要含肽聚糖和磷壁酸； 革蘭氏陰性細(xì)菌細(xì)胞壁較薄, 機(jī)械強(qiáng)度較低, 但層次較多 , 成分較復(fù)雜, 主要成分除蛋白質(zhì)、肽聚糖和脂多糖外, 還有磷脂質(zhì)、脂蛋白等。5. 什么是革蘭氏染色法？ 其基本原理及操作步驟怎樣？答： 1884 年， 丹麥醫(yī)生革蘭氏（ Gram ） 發(fā)明了一種重要的細(xì)菌鑒別染色法稱革蘭氏染色法 （Gram stain） 。該染色法的步驟是： （ 1）先用結(jié)晶紫液初染； （2）再用碘液媒染

10、（與結(jié)晶紫形成不溶于水的復(fù)合物） ； （ 3）接著用 95% 乙醇進(jìn)行脫色； （ 4）最后再用番紅（沙黃）液復(fù)染。經(jīng)過這種染色方法可以將所有細(xì)菌基本上區(qū)分為兩大類：革蘭氏陽性細(xì)菌（Gram positive bacteria） ：原經(jīng)（ 1） （2）步已染上的紫色復(fù)合物不被乙醇洗脫仍保持紫色，稱革蘭氏陽性（ G +） 。革蘭氏陰性細(xì)菌（Gram negative bacteria） ： 原已染上的紫色復(fù)合物易被乙醇洗脫， 又變成無色菌體最后則被番紅復(fù)染而呈紅色，稱革蘭氏陰性（G ） 。革蘭氏染色反應(yīng)機(jī)理：一般認(rèn)為，革蘭氏陽性細(xì)菌細(xì)胞壁較厚而緊密，肽聚糖網(wǎng)層次多、交聯(lián)致密，不含類脂質(zhì)。當(dāng)用乙醇脫

11、色時(shí), 因失水而引起肽聚糖層網(wǎng)格結(jié)構(gòu)的孔徑縮小乃至關(guān)閉，阻止了結(jié)晶紫碘復(fù)合物的洗脫，故菌體最后仍呈紫色或紫紅色；相反, 革蘭氏陰性細(xì)菌因其細(xì)胞壁薄, 外膜層的類脂含量高, 而肽聚糖層薄和交聯(lián)度差, 當(dāng)乙醇脫色時(shí)，外膜層的物質(zhì)迅速被溶解，通透性增大，結(jié)晶紫碘復(fù)合物被抽提洗脫，細(xì)胞褪成無色, 再經(jīng)沙黃等紅色染料復(fù)染, 結(jié)果陰性菌呈現(xiàn)紅色。6. 什么是原核生物？ 哪些微生物屬于原核生物？答： 原核微生物 這類微生物細(xì)胞中的核比較原始簡單， 沒有核膜包圍， 不具核仁和典型的染色體，也沒有固定形態(tài)。主要包括：細(xì)菌、放線菌、藍(lán)細(xì)菌、支原體、立克次氏體和衣原體等，在工業(yè)上有重要作用的原核微生物主要是細(xì)菌、放

12、線菌和藍(lán)細(xì)菌。7. 請解釋下列名詞：菌落、菌苔，單菌落、菌膜、菌落特征。菌落 細(xì)菌接種在固體培養(yǎng)基后， 在適宜的條件下以母細(xì)胞為中心迅速生長繁殖所形成的肉眼可見的子細(xì)胞堆團(tuán)，稱為菌落（ colony ） 。菌苔 將某一純種細(xì)菌的大量細(xì)胞密集地劃線 （直線或之字線） 接種到瓊脂斜面上， 培養(yǎng) 2 4 天后，每個(gè)細(xì)胞長成的菌落相互聯(lián)接成一片，稱為菌苔（ lawn ） 。單菌落 由一個(gè)單細(xì)胞繁殖而成的菌落則稱之為單菌落， 可認(rèn)為是細(xì)菌的純培養(yǎng)物即純種。菌膜 好氧細(xì)菌在試管的液體培養(yǎng)基中靜置培養(yǎng)后，在液體表面的生長狀態(tài)。菌落特征在一定的培養(yǎng)條件下， 各種細(xì)菌在固體培養(yǎng)基表面所形成的菌落具有一定的形態(tài)、

13、構(gòu)造等特征。8. 試述工業(yè)上常用幾種細(xì)菌 （ 大腸桿菌、谷氨酸棒狀桿菌、乳酸桿菌、雙歧桿菌、枯草芽孢桿菌 ） 的學(xué)名、用途及細(xì)胞形態(tài)特征。答： 工業(yè)上常用幾種細(xì)菌的學(xué)名、用途及細(xì)胞形態(tài)特征：大腸桿菌 （Escherichia coli） 大腸埃希氏菌，俗稱大腸桿菌。菌體呈短桿或長桿狀，0.51.0X 1.03.0即，革蘭氏陰性，運(yùn)動（周毛）或不運(yùn)動，無芽抱，一般無莢膜。菌落呈白色至黃白色，擴(kuò)展，光滑，閃光。大腸桿菌的用途主要有: 制取氨基酸、制備多種酶、作為基因工程受體菌、作為水和食品中微生物學(xué)檢驗(yàn)的指示菌。谷氨酸棒狀桿菌（ Corynebacterium glutamicum ） 為直到微彎

14、的桿菌，常呈一端膨大的棒狀，行折斷分裂而成八字形排列或柵狀排列。大多數(shù)種不運(yùn)動。革蘭氏陽性。 棒狀桿菌的用途主要有：高產(chǎn)谷氨酸、生產(chǎn)其它多種氨基酸、生產(chǎn) 5'-核甘酸、水楊酸、棒狀桿菌素等。乳酸桿菌 （ Lactobacillus SP.） 為革蘭氏陽性菌（老培養(yǎng)物中的細(xì)胞可能是陰性） ，大小一般為0.51X210 m,形成長絲，單個(gè)或成鏈。無芽抱，多數(shù)不運(yùn)動。乳酸桿菌的主要用途有：工業(yè)生產(chǎn)乳酸、發(fā)酵生產(chǎn)乳制品、生產(chǎn)其它乳酸發(fā)酵食品、生產(chǎn)藥用乳酸菌制劑、生產(chǎn)禽畜益生菌制劑。雙歧桿菌 （ Bifidobacterium SP.） 菌體細(xì)胞呈現(xiàn)多形態(tài), 有的呈較規(guī)則形短桿狀，有的為纖細(xì)桿狀

15、帶有尖細(xì)末端， 有的呈長而彎曲狀， 也有的呈各種分枝或分叉形、 棍棒狀或匙形。單個(gè)或鏈狀， V 形、柵狀排列，或聚集成星狀。革蘭氏陽性、不形成芽孢、不運(yùn)動。雙歧桿菌的主要用途有： 生產(chǎn)微生態(tài)制劑、 生產(chǎn)含活性雙歧桿菌的乳制品。 以雙歧桿菌和嗜酸乳桿菌為主、 再輔以嗜熱鏈球菌和保加利亞乳桿菌等菌種， 混種發(fā)酵生產(chǎn)而成的酸乳， 是一種具有很好保健作用的功能性食品?？莶菅勘U菌（Bacillus subtilis ）俗稱枯草桿菌。細(xì)胞0.71 x 23 m,直桿狀，單個(gè)，著色均勻，無莢膜，運(yùn)動（周生鞭毛） ，革蘭氏染色陽性。芽孢小于或等于細(xì)胞寬，橢圓至圓柱狀， 中生至近中生， 壁薄。 菌落粗糙， 不

16、透明， 不閃光， 擴(kuò)展， 污白色或微黃色。枯草芽孢桿菌的用途主要有：生產(chǎn)各種酶制劑、發(fā)酵生產(chǎn)核苷、生產(chǎn)某些抗生素、 生產(chǎn)各種多肽、蛋白質(zhì)類藥物和酶。9. 試述放線菌的形態(tài)特征和細(xì)胞的結(jié)構(gòu)。答：放線菌菌體是由分枝狀菌絲組成的（圖2 - 29）,菌絲細(xì)胞在培養(yǎng)生長階段無橫隔膜，故一般都呈多核的單細(xì)胞狀態(tài)。以種類最多 （約 500 種）、形態(tài)特征最典型的鏈霉菌為例，其菌絲可分為營養(yǎng)菌絲、氣生菌絲和孢子絲三種：基內(nèi)菌絲、氣生菌絲、孢子絲。 孢子絲成熟后，可形成各種各樣形態(tài)不同的分生孢子。放線菌菌絲細(xì)胞的結(jié)構(gòu)基本上與細(xì)菌相似， 細(xì)胞壁主要也由肽聚糖組成， 但各種放線菌細(xì)胞壁所含肽聚糖的組成分有所不同。

17、細(xì)胞壁化學(xué)組成中也含有原核生物所特有的胞壁酸和二氨基庚二酸，而不含幾丁質(zhì)或纖維素。在幼齡菌絲細(xì)胞中有明顯的核質(zhì)體（擬核） ，且為數(shù)眾多。菌絲細(xì)胞革蘭氏染色一般呈陽性反應(yīng)。10. 放線菌孢子形成的方式可歸納為哪幾種？答： 放線菌孢子形成的方式可歸納為以下三種： (1) 橫隔分裂形成分生孢子, 如鏈霉菌、諾卡氏菌 ,； (2) 形成孢子囊產(chǎn)生孢囊孢子, 如鏈孢囊菌和游動放線菌； (3) 在菌絲頂端形成少量孢子, 如小單孢菌。11. 為什么說放線菌是介于細(xì)菌和真菌之間而又更接近于細(xì)菌的一類原核微生物？答： (1) 放線菌與霉菌相似之處放線菌和霉菌都具有顯著分枝的菌絲， 菌絲的生長和分枝方式也很相似，

18、 而且多數(shù)都能產(chǎn)生分生孢子并以分生孢子進(jìn)行無性繁殖。很多放線菌在液體培養(yǎng)基中的生長狀態(tài)(形成菌絲球)也與霉菌相似。在瓊脂培養(yǎng)基上生長形成的老齡菌落與某些霉菌(如青霉)相似。(2) 放線菌與細(xì)菌相同或相似之處放線菌的菌絲和抱子的寬度與桿菌的寬度很相仿(約1科m),但比霉菌菌絲細(xì)得多；幼齡放線菌的菌落大小和表面特征與某些細(xì)菌很相似。放線菌的菌絲細(xì)胞結(jié)構(gòu)基本上與細(xì)菌細(xì)胞相同， 都屬于原核生物， 無核膜、 核仁和典型染色體， 細(xì)胞壁的主要成分是肽聚糖， 含有原核細(xì)胞壁特有的胞壁酸和二氨基庚二酸， 一般革蘭氏染色陽性； 放線菌噬菌體的形狀與細(xì)菌的相似； 與細(xì)菌一樣對溶菌酶敏感。 此外放線菌的最適生長pH

19、 為中性至微堿性，與多數(shù)細(xì)菌基本相同?；谏鲜龅谋容^， 可見放線菌是一類在形態(tài)上介于細(xì)菌和霉菌之間， 但在分類學(xué)上， 在親緣關(guān)系上卻與細(xì)菌十分接近的原核微生物。12. 放線菌有何用途？ 試舉例說明放線菌在生物制藥工業(yè)上的重要性。放線菌的最突出特性是能產(chǎn)生各種各樣大量的抗生素。抗生素作為最主要的抗感染藥物， 使人類基本上控制了傳染病的危害。 至今已發(fā)現(xiàn)的約 1 萬種抗生素中， 由放線菌產(chǎn)生的就約占 70% 。放線菌的次生代謝產(chǎn)物可用于制備酶抑制劑、抗癌劑、免疫調(diào)節(jié)劑、受體拮抗劑等許多新的微生物藥物； 有的放線菌在工業(yè)上還用于生產(chǎn)酶制劑和維生素。 此外， 放線菌在甾體轉(zhuǎn)化、石油脫臘、烴類發(fā)酵、污水

20、處理和環(huán)境保護(hù)等方面也有重要作用。例如鏈霉菌屬是放線菌中最大的一個(gè)屬， 種類繁多。 而且其中有一半以上能產(chǎn)生抗生素。所有由放線菌產(chǎn)生的抗生素中。約有90 %是由鏈霉菌屬產(chǎn)生的。鏈霉菌在生物制藥工業(yè)上的主要用途有：生產(chǎn)多種重要的抗生素、生產(chǎn)多種酶類、生產(chǎn)各種酶抑制劑、生產(chǎn)維生素。13. 酵母菌細(xì)胞結(jié)構(gòu)與細(xì)菌細(xì)胞結(jié)構(gòu)主要有哪些不同？答： 酵母菌的細(xì)胞主要由細(xì)胞壁、細(xì)胞膜、細(xì)胞質(zhì)、細(xì)胞核、液泡和線粒體等構(gòu)成。酵母細(xì)胞壁與細(xì)菌細(xì)胞壁相比，在堅(jiān)韌性上較差，在結(jié)構(gòu)和組成分上也大不相同。酵母細(xì)胞壁可分三層： 外層的組成分是甘露聚糖(mannan) 和磷酸甘露聚糖， 約占 40 % 45% ；中間層是蛋白質(zhì)，

21、約占 5% 10%, 其中有些是與甘露聚糖相結(jié)合的各種酶類(如葡聚糖酶、蔗糖酶、脂酶等) ；內(nèi)層的組成分是葡聚糖(glucan) ，約占 35% 45% ，為分枝狀聚合物 , 是維持細(xì)胞壁機(jī)械強(qiáng)度的主要成分。 此外， 細(xì)胞壁中還含有酯類 ( 3% 8%) 、 少量幾丁質(zhì)( 1% 2% )和灰分。酵母菌為真核微生物，其細(xì)胞核由雙層多孔核膜包裹著，膜孔直徑約為 80 100 nm ，用以增大膜的透性和膜內(nèi)外的物質(zhì)交換。 細(xì)胞核中含有由 DNA 和組蛋白結(jié)合而成的線狀典 型染色體。在有氧時(shí)生長的酵母細(xì)胞質(zhì)中，分布有一種數(shù)目較多，棒狀或圓筒狀，大小為 0.3 1x 0.5 3 m的細(xì)胞器一線粒體(mi

22、tochondrion)。在老齡的酵母細(xì)胞質(zhì)中，出現(xiàn)一個(gè)被單層膜包圍的液泡(vacuole) 。14. 真核生物與原核生物在細(xì)胞核結(jié)構(gòu)上有何不同？ 哪些微生物屬于真核生物？答： 原核微生物 這類微生物細(xì)胞中的核比較原始簡單， 沒有核膜包圍， 不具核仁和典型的染色體，也沒有固定形態(tài)。主要包括：細(xì)菌、放線菌、藍(lán)細(xì)菌、支原體、立克次氏體和衣原體等，在工業(yè)上有重要作用的原核微生物主要是細(xì)菌、放線菌和藍(lán)細(xì)菌。真核微生物 該類微生物的細(xì)胞具有真正的核， 細(xì)胞核有核膜包圍， 核內(nèi)有核仁和染色體 , 細(xì)胞質(zhì)中存在線粒體或同時(shí)存在葉綠體等細(xì)胞器。主要的真核微生物有：酵母菌、霉菌(絲狀真菌) 、蕈菌(大型真菌)

23、、藻類和原生動物。本章將著重介紹在工業(yè)上用途最廣的酵母菌、霉菌和蕈菌。15. 酵母菌的繁殖方式與細(xì)菌有何不同？答： 酵母菌的繁殖方式可分為無性繁殖和有性繁殖兩種方式。 無性繁殖主要有芽殖、 裂 殖、產(chǎn)無性孢子(節(jié)孢子、擲孢子、厚垣孢子)等三種方式，而有性繁殖則以產(chǎn)生有性孢子子囊孢子的方式進(jìn)行繁殖。 其中， 最典型和最主要的繁殖方式是芽殖、 裂殖和產(chǎn)子囊孢子細(xì)菌一般進(jìn)行無性繁殖 , 最主要的無性繁殖方式是裂殖，即一個(gè)細(xì)胞通過分裂(二分分裂或折斷分裂) ，結(jié)果由一個(gè)母細(xì)胞形成大小基本相等的兩個(gè)子細(xì)胞。有少數(shù)芽生細(xì)菌能象酵母菌一樣進(jìn)行芽殖,。16. 工業(yè)上常用的酵母菌主要有哪些？ 它們各有何特性和用

24、途？答： 工業(yè)上常用的酵母菌主要有：(1) 釀酒酵母( Saccharomyces cerevisiae)主要用途有：用于生產(chǎn)酒精(乙醇)用于生產(chǎn)白酒和其它飲料酒、用于食品工業(yè)生產(chǎn)多種食品、用于醫(yī)藥工業(yè)生產(chǎn)各種醫(yī)藥品。(2)卡爾斯伯酵母( Saccharomyces carlsbergensis) 主要用途有：用于生產(chǎn)啤酒、生產(chǎn)食用藥用和飼料酵母、提取麥角固醇(含量較高) 、作為維生素測定菌等。(3)異常漢遜氏酵母(Hansenula anomala) 用途主要有：用于增加食品的味、生產(chǎn)單細(xì)胞蛋白、某些藥物、制造發(fā)酵食品等。(4)假絲酵母(Candida sp. ) 用途主要有：生產(chǎn)酵母蛋白作

25、為人畜可食的蛋白質(zhì)、石油發(fā)酵脫蠟并制取飼料蛋白、由烷烴發(fā)酵生產(chǎn)檸檬酸等有機(jī)酸。17. 鑒別啤酒酵母菌種質(zhì)量的指標(biāo)主要有哪幾項(xiàng)？答： (1) 酵母細(xì)胞數(shù)一般約為1 億 / ml, 是反映酵母繁殖能力和培養(yǎng)成熟的指標(biāo) ； (2)酵母出芽率要求在15% 30%, 是衡量繁殖是否旺盛的指標(biāo) ； (3) 酵母死亡率應(yīng)在 1% 以下 ,正常培養(yǎng)的酒母不應(yīng)有死亡現(xiàn)象。18. 列表比較根霉、曲霉和青霉形態(tài)結(jié)構(gòu)的異同？答：根霉、曲霉和青霉形態(tài)結(jié)構(gòu)的異同 ( 由學(xué)生自行列表比較) ：根霉 (rhizopus) 的菌絲無橫膈膜，單細(xì)胞。菌絲體白色，氣生性強(qiáng)，在固體培養(yǎng)基上迅速生長交織成疏松的棉絮狀菌落，可蔓延充滿整

26、個(gè)培養(yǎng)皿。根霉在固體培養(yǎng)基上或自然培養(yǎng)物上生長時(shí)，由營養(yǎng)菌絲體產(chǎn)生具有延伸功能的弧形匍匐菌絲 (stolon) ，在培養(yǎng)基表面向四周蔓延生長。由匍匐菌絲分化出分枝狀的 假根(rhizoid) ，接觸基質(zhì)并吸取養(yǎng)分。 在與假根相對的方向上生出孢囊梗 (柄) ，頂端膨大形成孢子囊， 內(nèi)生孢子囊孢子。 孢子囊內(nèi)有一近球形的囊軸，囊軸莖部與梗相連處有囊托。孢子囊成熟后，孢子囊壁消解或破裂，可釋放出大量的孢子囊孢子。曲霉 (aspergillus) 的菌絲有橫膈膜， 為多細(xì)胞絲狀真菌。 某些菌絲細(xì)胞特化膨大成為厚壁的足細(xì)胞，由足細(xì)胞生出直立的分生孢子梗(無橫隔) ，頂部膨大形成球形的頂囊。在頂囊的表面以

27、放射狀生出一層或兩層小梗(初生小梗、次生小梗) ，小梗的頂端著生成串的分生孢子。頂囊、小梗及分生孢子鏈一起構(gòu)成分生孢子穗(或分生孢子頭) ，分生孢子穗具有各種不同的顏色和形狀。青霉 ( penicillium ) 的菌絲與曲霉相似， 有橫隔， 多細(xì)胞， 但無足細(xì)胞。 分生孢子梗 (也有橫隔)直接由氣生菌絲生出， 頂端不膨大成為頂囊，而是經(jīng)過多次分枝成為帚狀枝(孢子穗) 。帚狀枝是由單輪、二輪或多輪分枝構(gòu)成，對稱或不對稱。最后一輪分枝稱為小梗，在小梗頂端產(chǎn)生成串的藍(lán)綠色分生孢子。有極少數(shù)青霉能產(chǎn)生閉囊殼，內(nèi)生子囊和子囊孢子。19. 霉菌的繁殖方式怎樣？霉菌可產(chǎn)生哪些無性孢子和有性孢子？答： 在正

28、常自然條件下， 霉菌是通過氣生菌絲分化出各種形態(tài)的子實(shí)體， 如孢子囊、 分生孢子穗、分生孢子器和子囊果等，再產(chǎn)生各種無性孢子(孢子囊孢子、分生孢子、厚垣孢子、節(jié)孢子、芽孢子等)和有性孢子(接合孢子、子囊孢子、卵孢子等)分別進(jìn)行無性和有性兩種繁殖方式。20. 試述工業(yè)上常用幾種霉菌的主要特性、用途及分類位置。答： 工業(yè)上常用幾種霉菌的主要特性、用途及分類位置：(1) 根霉 根霉 具有活力強(qiáng)大的淀粉酶，其中糖化型淀粉酶與液化型淀粉酶的比例約為3.3:1,可見其糖化型淀粉酶特別豐富，活力強(qiáng)大，能將淀粉結(jié)構(gòu)中的a 1,4糖昔鍵和a 一1， 6 糖苷鍵打斷，最終較完全地將淀粉轉(zhuǎn)化為純度較高的葡萄糖。根霉

29、除具有糖化作用外，還能產(chǎn)生少量乙醇和乳酸。根霉的主要用途有：用于制曲釀酒、生產(chǎn)葡萄糖、生產(chǎn)酶制劑、 生產(chǎn)有機(jī)酸、生產(chǎn)發(fā)酵食品、用于醫(yī)藥工業(yè)。(2)毛霉 毛霉大都能生產(chǎn)活力強(qiáng)大的蛋白酶，有很強(qiáng)的分解大豆的能力。毛霉可產(chǎn)生 多種酶類和各種有機(jī)酸。毛霉的用途主要有：發(fā)酵生產(chǎn)大豆制品、生產(chǎn)多種酶類、生產(chǎn)有機(jī) 酸、轉(zhuǎn)化管體化合物。(3)曲霉 曲霉屬的菌種具有很多活力強(qiáng)大的酶，如淀粉酶、蛋白酶、果膠酶、葡萄糖 氧化酶、纖維素酶和半纖維素酶、柚甘酶和橙皮甘酶、脫氧核糖核酸酶等。曲霉是一類具有重要經(jīng)濟(jì)價(jià)值而被廣泛應(yīng)用的真菌，主要用途有：生產(chǎn)傳統(tǒng)發(fā)酵食品、生產(chǎn)多種重要的酶制劑、工業(yè)化大量生產(chǎn)檸檬酸、生產(chǎn)多種其他

30、有機(jī)酸、生產(chǎn)多種真菌類抗生素、生產(chǎn)真菌毒素、 管體化合物的轉(zhuǎn)化等。(4)青霉 青霉屬中的 點(diǎn)青霉(P. notatum)又稱音符型青霉，是第一個(gè)用于生產(chǎn)青霉素的 菌種。1943年開始改用 產(chǎn)黃青霉(P. chrysogenum),又稱橄欖型青霉,進(jìn)行工業(yè)化大量生產(chǎn) 青霉素。青霉還可生產(chǎn)其它抗生素(灰黃霉素、桔霉素、島青霉肽、蘋果菌素和擴(kuò)展霉素等), 生產(chǎn)有機(jī)酸(葡萄糖酸、檸檬酸、抗壞血酸等 ),生產(chǎn)多種酶類(葡萄糖氧化酶、中性堿性蛋白 酶、?；?、5'一磷酸二酯酶、脂肪酶、凝乳酶、真菌細(xì)胞壁溶解酶)等。(5)頭抱霉頭抱霉(cephalosporium )的主要用途有：發(fā)酵生產(chǎn)頭抱菌素C

31、、生產(chǎn)半合成新頭抱菌素類抗生素。21.畫出根霉、曲霉和青霉形態(tài)簡圖，并注明各部分的名稱。青霉根霉曲霉22. 列表比較細(xì)菌、放線菌、酵母菌和霉菌的個(gè)體形態(tài)、細(xì)胞結(jié)構(gòu)、繁殖方式的特點(diǎn)。答：由學(xué)生自行填入下表：細(xì)菌放線菌酵母菌霉菌個(gè)體形態(tài)細(xì)胞結(jié)構(gòu)繁殖方式23. 如何在顯微鏡下區(qū)分上述四大類微生物？答：細(xì)菌 菌體微小透明，一般要經(jīng)染色并用油鏡（10001500倍）才能看清其個(gè)體形態(tài)（球狀、桿菌、螺旋狀）；酵母菌 菌體細(xì)胞較大，可直接制成水浸片用高倍鏡（400600倍）觀察其活細(xì)胞（橢園或卵園形，往往有芽細(xì)胞）；放線菌 一般要經(jīng)染色，用油鏡或高倍鏡觀察其微小分枝的菌絲體；霉菌 一般不必經(jīng)染色，用低倍鏡（

32、100150倍）就可觀察其較粗且分枝的菌絲體和子實(shí)體（抱子頭）。24.列表比較細(xì)菌、放線菌、酵母菌和霉菌菌落的形態(tài)特點(diǎn)。 答：由學(xué)生自行填入下表：細(xì)菌菌落酵母菌菌落放線菌菌落霉菌菌落25. 如何從平板上區(qū)分上述四大類微生物？其菌落形態(tài)與細(xì)胞形態(tài)有何聯(lián)系？答：按上表列出的細(xì)菌、放線菌、酵母菌和霉菌菌落的形態(tài)特點(diǎn)的不同回答第一個(gè)問題。個(gè)體形態(tài)與群體形態(tài)之間存在的明顯相關(guān)性。 以細(xì)菌為例， 多數(shù)細(xì)菌的菌落一般呈現(xiàn)濕潤、光滑、粘稠、較透明、易挑取、質(zhì)地均勻、顏色較一致等共同特征。但由于不同細(xì)菌細(xì)胞在個(gè)體形態(tài)結(jié)構(gòu)上和生理類型上的各種差別， 因此必然會極其密切地反映在上述各種菌落特征上。例如 , 生有粘液

33、層的細(xì)菌菌落, 通常較大型, 呈透明的蛋清狀; 生芽孢細(xì)菌的菌落往往外觀不透明 , 表面干燥粗糙；無鞭毛、不能運(yùn)動的球菌通常都形成小而厚、邊緣整齊的半球形菌落 ; 長有鞭毛、有運(yùn)動性的細(xì)菌一般都長成大而平、邊緣缺刻的不規(guī)則形菌落等等。細(xì)菌這種在個(gè)體形態(tài)與群體形態(tài)之間存在的明顯相關(guān)性, 對許多微生物學(xué)實(shí)驗(yàn)和研究工作很有參考價(jià)值。26. 蕈菌在生長發(fā)育過程中 , 菌絲的分化可分成哪四個(gè)階段？答： 可分成下列四個(gè)階段： (1) 形成由單核細(xì)胞構(gòu)成的菌絲(一級菌絲 ) ； (2) 形成由雙核細(xì)胞構(gòu)成的菌絲( 二級菌絲 ) ； (3) 分化形成菌絲束或菌絲球( 三級菌絲 ) ； (4) 形成大型肉質(zhì)子實(shí)

34、體。27. 試述蕈菌雙核菌絲的鎖狀聯(lián)合形成過程。答： 鎖狀聯(lián)合方式發(fā)生在菌絲頂端雙核細(xì)胞的兩核之間，其過程是： 從雙核之間的細(xì)胞壁向外側(cè)生出一個(gè)突起，并逐步伸長和向下彎曲形成鉤； 兩核之一移入突鉤之中；兩核同時(shí)進(jìn)行一次有絲分裂, 產(chǎn)生 4 個(gè)子核 ; 突鉤中分裂核的兩個(gè)子核， 一個(gè)留在突鉤之中， 另一個(gè)進(jìn)入菌絲細(xì)胞頂端, 另一個(gè)分裂核的兩個(gè)子核也同時(shí)分開; 突鉤頂端彎到細(xì)胞之上并與細(xì)胞相連形成一個(gè)橋，其中子核通過橋到達(dá)細(xì)胞另一端； 在突起產(chǎn)生的起點(diǎn)形成一隔膜， 又在橋的下方垂直形成另一隔膜, 結(jié)果把雙核母細(xì)胞分成兩個(gè)雙核子細(xì)胞并各具兩個(gè)不同的子核。28. 簡述蕈菌有性繁殖產(chǎn)生擔(dān)子及擔(dān)孢子的過程

35、。答： 產(chǎn)生擔(dān)孢子進(jìn)行有性繁殖是蕈菌獨(dú)有的特征。擔(dān)孢子是著生在擔(dān)子上的一種外生孢子 , 其形成過程為： 子實(shí)體成熟后, 雙核菌絲的頂端膨大成為擔(dān)子細(xì)胞； 其中的兩個(gè)核融合 (核配), 形成一個(gè)二倍體新核； 此新核經(jīng)過二次分裂， 其中一次為減數(shù)分裂， 產(chǎn)生四個(gè)單倍體子核；與此同時(shí)，擔(dān)子細(xì)胞頂端產(chǎn)生四個(gè)小梗，小梗頂端稍微膨大；四個(gè)子核分別各進(jìn)入四個(gè)小梗內(nèi)； 此后每核各發(fā)育成為一個(gè)有性孢子, 即擔(dān)孢子。典型擔(dān)子菌的擔(dān)子上都有四個(gè)擔(dān)孢子。29. 試簡述藍(lán)細(xì)菌的形態(tài)特征、生理特性及主要用途。答： 藍(lán)細(xì)菌的形態(tài)差別很大， 概括起來有球狀或桿狀的單細(xì)胞和絲狀的細(xì)胞鏈兩種形態(tài)。根據(jù)它們的形態(tài)特征，可進(jìn)一步分成

36、下列五類： (1) 由二分裂形成的單細(xì)胞； (2) 由復(fù)分裂形成的單細(xì)胞； (3) 無異形胞菌絲狀； (4) 有異形胞菌絲狀； (5) 有異形胞分枝菌絲狀。藍(lán)細(xì)菌只有少數(shù)為化能異養(yǎng)型生物，多數(shù)為專性光能自養(yǎng)型生物，能象高等綠色植物和高等藻類一樣進(jìn)行產(chǎn)氧光合作用， 同化二氧化碳為有機(jī)物質(zhì)， 加之許多種還具有固氮作用。因此， 藍(lán)細(xì)菌對營養(yǎng)要求很簡單， 不需要維生素， 只要有空氣、 陽光、 水分和少量無機(jī)鹽類，便能大量地生長繁殖。 由于某些細(xì)胞能轉(zhuǎn)化形成異形胞、 靜息孢子和鏈絲段， 而且菌體外面還包有能保持水分、 抗干燥的膠黏質(zhì)層， 因此，使藍(lán)細(xì)菌的生活和繁殖力更強(qiáng)。上述這些生理特性，正是藍(lán)細(xì)菌能廣

37、泛分布于各種自然條件下的主要原因。藍(lán)細(xì)菌的主要用途有：固氮作用、作為食物和營養(yǎng)品、用于提取各種生物藥物。30. 什么是噬菌體？ 試述噬菌體的形態(tài)結(jié)構(gòu)和生長繁殖過程。答：噬菌體(phage)是侵染原核生物(細(xì)菌、放線菌和藍(lán)細(xì)菌)的病毒，它是一種超顯微的，沒有細(xì)胞結(jié)構(gòu)的，專性活細(xì)胞寄生的大分子微生物。噬菌體的基本形態(tài)有蝌蚪形、微球形和纖線形三種類型，又可再細(xì)分為六種不同形態(tài)：(1) 尾部長而直，有尾鞘，能收縮，雙鏈 DNA ； 尾部長而易彎，無尾鞘，不能收縮，雙鏈DNA ； (3) 尾部比頭部短，無尾鞘，不能收縮，雙鏈DNA ； (4) 六角形頭部的頂角各有一個(gè)較大的衣殼粒，單鏈DNA ； (5)

38、 六角形頭部的頂角無衣殼?；蛴行∫職ち?，單鏈RNA ；(6)絲狀噬菌體，無頭部和尾部，為一條長而略彎的纖線, 單鏈 DNA 。以典型的蝌蚪形噬菌體 E.coli T4 為例, 其基本結(jié)構(gòu)由頭部、尾部和頸部三個(gè)部分組成：(1) 頭部 呈二十面體對稱結(jié)構(gòu)，其衣殼由衣殼粒組成。頭部衣殼內(nèi)，一條線狀雙鏈DNA分子折疊盤繞其中； (2) 尾部呈螺旋對稱結(jié)構(gòu), 由尾鞘、尾髓(尾管) 、基板、刺突和尾絲五個(gè)部分組成； (3) 頭部與尾部相連處有一構(gòu)造簡單的頸部，由頸環(huán)和頸須構(gòu)成。31. 解釋名詞：潛伏期、平均裂解量、溫和噬菌體、溶源性細(xì)菌。答： 潛伏期 從噬菌體吸附并將DNA 注入宿主細(xì)胞至第一個(gè)成熟的子代

39、噬菌體從宿主細(xì)胞中釋放出來之前這段時(shí)間，稱為潛伏期。平均裂解量平均每個(gè)宿主細(xì)胞裂解后所釋放出的子代噬菌體的數(shù)量稱為平均裂解量 。裂解量應(yīng)該等于裂解期所測得的最高噬菌斑數(shù)除以潛伏期測得的噬菌斑數(shù) (實(shí)為被感染的宿主細(xì)胞數(shù)) 。溫和噬菌體 當(dāng)噬菌體吸附并侵入宿主細(xì)胞后，能將其DNA 插入(整合)到宿主細(xì)胞核 DNA 的一定位置上成為前(原)噬菌體(prophage) ，并可長期隨宿主DNA 的復(fù)制而同步復(fù)制， 因而在一般情況下不進(jìn)行增殖和引起宿主細(xì)胞的裂解， 這一類型的噬菌體稱為溫和噬菌體( temperate phage) 。溶源性細(xì)菌 受到溫和噬菌體侵染而帶有原噬菌體卻又沒有形態(tài)上可見到的噬菌體粒子的宿主菌，稱為溶源性細(xì)菌