真題微生物部分答案

1、2012微生物一、mastcell（肥胖細(xì)胞、柱狀細(xì)胞）：肥大細(xì)胞mastcell是和血液的嗜堿性細(xì)胞同樣，具有強(qiáng)嗜堿性顆粒的組織細(xì)胞。存在于血液中的這柳顆粒，含有肝素、組織胺、5-羥色胺，由細(xì)胞崩解釋放出顆粒以及顆粒中的物質(zhì)，可在組織內(nèi)引起速發(fā)型過(guò)敏反應(yīng)（炎癥）。由于在肥大細(xì)胞上結(jié)合的IgE抗體和抗原的接觸，使細(xì)胞多陷于崩壞。二、1、三、3、所謂重疊基因（overlappinggene）是指兩個(gè)或兩個(gè)以上的基因共有一段DNA序列，或是指一段DNA序列成為兩個(gè)或兩個(gè)以上基因的組成部分。重疊基因中不僅有編碼序列也有調(diào)控序列，說(shuō)明基因的重疊不僅是為了節(jié)約堿基，能經(jīng)濟(jì)和有效地利用DNA遺傳信息量，更

2、重要的可能是參與對(duì)基因的調(diào)控.23劃分重疊基因可以有不同的標(biāo)準(zhǔn)，包括基因方向（如尾對(duì)尾、頭對(duì)頭）、重疊區(qū)域（，編碼區(qū)，內(nèi)含子）和重疊程度（全部或部分）根據(jù)基因相互的組織編排方式，龐大的重疊基因家族可被分成種主要類型（圖）：第一，反向排列，即反方向的基因轉(zhuǎn)錄而來(lái)它們可以是會(huì)聚的（兩條鏈的端交匯），也可以是分離的（兩條鏈的端交匯）；第二，同向排列，由同一條鏈上的基因編碼而來(lái)；第三，嵌套排列，即一基因完全位于同向或是反向的另一基因的內(nèi)含子之中.反義轉(zhuǎn)錄本的生物功能：生物基因組中不在同一位點(diǎn)的基因，其有互補(bǔ)重疊的現(xiàn)象稱為互補(bǔ)或自然反義轉(zhuǎn)錄本和2已報(bào)道原核生物中的互補(bǔ)轉(zhuǎn)錄本的存在有很多作用雖然真核生物反

3、義相對(duì)正義的作用還未明確確定，但研究已表明，它們可能在基因表達(dá)的多個(gè)水平發(fā)揮作用，例如轉(zhuǎn)錄、加工、剪接、穩(wěn)定性、運(yùn)輸和翻譯互補(bǔ)轉(zhuǎn)錄本一般不會(huì)編碼蛋白質(zhì)，而是與被調(diào)控基因雜交從而調(diào)控其表達(dá)目前，種可能的機(jī)理可用于解釋這些轉(zhuǎn)錄本如何調(diào)控基因的表達(dá)，分別是：轉(zhuǎn)錄水平的干擾、和雙鏈依賴的機(jī)理4、2013微生物一、群體效應(yīng)(Quorumsensing)是近來(lái)日益受到廣泛關(guān)注的一種細(xì)菌群體行為調(diào)控機(jī)制,很多細(xì)菌有這種能力,即分泌一種或多種自誘導(dǎo)劑(Autoinducer),細(xì)菌通過(guò)感應(yīng)這些自誘導(dǎo)劑來(lái)判斷菌群密度和周圍環(huán)境變化,當(dāng)菌群數(shù)達(dá)到一定的閥值(quorum,菌落或集落數(shù))后,啟動(dòng)相應(yīng)一系列基因的調(diào)節(jié)

4、表達(dá),以調(diào)節(jié)菌體的群體行為。二、三、4、反硝化作用（denitrification）也稱脫氮作用。反硝化細(xì)菌在缺氧條件下，還原硝酸鹽，釋放出分子態(tài)氮（N2）或一氧化二氮（N2O）的過(guò)程。微生物和植物吸收利用硝酸鹽有兩種完全不同的用途，一是利用其中的氮作為氮源，稱為同化性硝酸還原作用：NO3-NH4+有機(jī)態(tài)氮。許多細(xì)菌、放線菌和霉菌能利用硝酸鹽做為氮素營(yíng)養(yǎng)。另一用途是利用NO2-和NO3-為呼吸作用的最終電子受體，把硝酸還原成氮（N2），稱為反硝化作用或脫氮作用：NO3-NO2-N2。能進(jìn)行反硝化作用的只有少數(shù)細(xì)菌，這個(gè)生理群稱為反硝化菌。大部分反硝化細(xì)菌是異養(yǎng)菌，例如脫氮小球菌、反硝化假單胞菌

5、等，它們以有機(jī)物為氮源和能源，進(jìn)行無(wú)氧呼吸，其生化過(guò)程可用下式表示：C6H12O6+12NO3-6H2O+6CO2+12NO2-+能量CH3COOH+8NO3-6H2O+10CO2+4N2+8OH-+能量少數(shù)反硝化細(xì)菌為自養(yǎng)菌，如脫氮硫桿菌，它們氧化硫或硝酸鹽獲得能量，同化二氧化碳，以硝酸鹽為呼吸作用的最終電子受體?？蛇M(jìn)行以下反應(yīng)：5S+6KNO3+2H2O3N2+K2SO4+4KHSO4反硝化作用使硝酸鹽還原成氮?dú)猓瑥亩档土送寥乐械貭I(yíng)養(yǎng)的含量，對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)不利。農(nóng)業(yè)上常進(jìn)行中耕松土，以防止反硝化作用。反硝化作用是氮素循環(huán)中不可缺少的環(huán)節(jié)，可使土壤中因淋溶而流入河流、海洋中的NO3-減少，消

6、除因硝酸積累對(duì)生物的毒害作用。反硝化作用可以在較寬的溫度范圍內(nèi)進(jìn)行。-465反硝化作用都可以進(jìn)行，要發(fā)生明顯的反硝化作用溫度需在5以上，最佳溫度為3060（Nommik1956;andMalhietal.）。作物生長(zhǎng)期間溫度在1030時(shí)，溫度對(duì)反硝化影響很小（AulakhandRennie,1984）。反硝化作用是在缺氧或厭氧的環(huán)境中進(jìn)行的，因而受到土壤水分和通氣狀況的制約。在旱地土壤中存在的局部或暫時(shí)性的微域環(huán)境是引起反硝化作用的條件。施用有機(jī)肥增加好氧微生物的呼吸作用從而消耗了土壤中的氧，可造成土壤局部或暫時(shí)的缺氧環(huán)境最終可促進(jìn)反硝化作用。此外，灌水、降雨及土壤本身的組成成分都會(huì)影響土壤的

7、水分狀況和通氣狀況，從而影響反硝化作用。反硝化作用，狹義的指將硝酸鹽還原為分子態(tài)氮的過(guò)程，稱為脫氮作用；廣義的指將硝酸鹽還原為較簡(jiǎn)單的氮化合物的過(guò)程，除了脫氮作用外，還包括硝酸鹽還原作用（指脫氮作用以外的還原作用，例如硝酸鹽還原為亞硝酸鹽的作用。反硝化作用的意義在于：）硝酸鹽還原作用使水中的低毒硝酸鹽濃度降低，而使具有較高毒性的亞硝酸鹽濃度增加，所以是不利的。）脫氮作用使水中的低毒硝酸鹽濃度降低，變?yōu)闊o(wú)毒的氮?dú)馀懦?，是有利的。）在草缸中，脫氮作用?huì)使對(duì)草有營(yíng)養(yǎng)意義的硝酸鹽減少，對(duì)草是不利的，特別是在氮循環(huán)保持良好狀態(tài)的生態(tài)群落中。）如果要增加脫氮作用的強(qiáng)度，可以創(chuàng)造適合反應(yīng)的條件，其中保持適合

8、的酸堿度和一定可溶性無(wú)氮有機(jī)物濃度是關(guān)鍵。無(wú)氮有機(jī)物水中的存在有限，可以考慮額外添加補(bǔ)充，例如向水中補(bǔ)充葡萄糖溶液。）脫氮作用對(duì)沒(méi)有排除硝酸鹽途徑的裸缸具有重要意義，和良好的硝化作用一起，維持水中的低氮狀態(tài)，保持水質(zhì)穩(wěn)定，延長(zhǎng)換水時(shí)間。硝化作用硝化細(xì)菌將氨氧化為硝酸的過(guò)程。其作用過(guò)程如下：硝化細(xì)菌從銨或亞硝酸的氧化過(guò)程中獲得能量用以固定二氧化碳，但它們利用能量的效率很低，亞硝酸菌只利用自由能的514；硝酸細(xì)菌也只利用自由能的510。因此,它們?cè)谕趸紩r(shí)，需要氧化大量的無(wú)機(jī)氮化合物。土壤中硝化細(xì)菌的數(shù)量首先受銨鹽含量的影響，一般耕地里，每克土中只有幾千至幾萬(wàn)個(gè)。添加銨鹽即可使其數(shù)量增至幾千

9、萬(wàn)個(gè)。土壤中性偏堿，通氣良好，水分為田間持水量的5070，溫度為1030時(shí)，最適宜硝化細(xì)菌的生長(zhǎng)繁殖，銨鹽也能迅速被轉(zhuǎn)化為硝酸鹽。自然界中,除自養(yǎng)硝化細(xì)菌外,還有些異養(yǎng)細(xì)菌、真菌和放線菌能將銨鹽氧化成亞硝酸和硝酸，異養(yǎng)微生物對(duì)銨的氧化效率遠(yuǎn)不如自養(yǎng)細(xì)菌高，但其耐酸，并對(duì)不良環(huán)境的抵抗能力較強(qiáng)，所以在自然界的硝化作用過(guò)程中，也起著一定的作用。（小木蟲(chóng)問(wèn)答）生物脫氮過(guò)程中的硝化和反硝化，把這兩個(gè)過(guò)程專門針對(duì)性的作一個(gè)對(duì)比，其實(shí)對(duì)于加深對(duì)兩個(gè)過(guò)程的認(rèn)識(shí)，幫助還是挺大的，下面就本人對(duì)這兩過(guò)程的了解作一對(duì)比：1）、菌種方面的對(duì)比：從對(duì)氧氣需求的角度，硝化菌是好氧菌，反硝化菌是兼氧菌；從對(duì)有機(jī)物的需求角度

10、，硝化菌是化能自養(yǎng)菌，反硝化菌是異養(yǎng)菌；2）、兩種過(guò)程對(duì)堿度的要求：硝化過(guò)程消耗堿度，沒(méi)有足夠的堿度緩沖pH值會(huì)下降；而反硝化產(chǎn)生堿度，但還不足以彌補(bǔ)硝化所消耗的堿度；3）、基于上述特征對(duì)運(yùn)行參數(shù)的控制：（1）碳源。反硝化需碳源，所以大部分脫氮工藝采用前置反硝化，既可充分利用原水中的碳源，也可為后續(xù)硝化去除BOD5。有時(shí)也補(bǔ)充外加碳源，如加入甲醇；而硝化要求進(jìn)水BOD5最好不超過(guò)20mg/L，否則有機(jī)物對(duì)自養(yǎng)硝化菌會(huì)產(chǎn)生毒性，或者硝化池內(nèi)異養(yǎng)菌大量生長(zhǎng)與硝化菌爭(zhēng)奪氧氣。（2）溶解氧，反硝化池保持缺氧環(huán)境，硝化池保持好氧環(huán)境。（3）堿度，反硝化前置，產(chǎn)生的堿度可部分補(bǔ)償后續(xù)硝化消耗的堿度，若原水

11、中堿度不足，還需向硝化池中額外補(bǔ)充堿度。（4）泥齡的控制，反硝化菌是異養(yǎng)菌，世代期與一般異養(yǎng)菌類似，而硝化菌是自養(yǎng)菌，世代時(shí)間長(zhǎng)，因此硝化池需較長(zhǎng)的泥齡才可保證硝化菌的正常生長(zhǎng)。6、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中大量使用農(nóng)藥、化肥等，有毒物質(zhì)排入湖泊，魚(yú)類中毒死亡。農(nóng)藥化肥等化學(xué)物質(zhì)流入河里，使得藻類瘋長(zhǎng)，魚(yú)類大量死亡?；视盟幨褂眠^(guò)程中，只有少量附著或被吸收，其余絕大部分殘留在土壤和漂浮在大氣中，通過(guò)降雨，經(jīng)過(guò)地表徑流的沖刷進(jìn)入地表水和滲入地表水形成污染。農(nóng)藥化肥使用造成河流富營(yíng)養(yǎng)化，引起水體富營(yíng)養(yǎng)化的原因主要是水中氮、磷的含量增加，使得藻類等水生植物生長(zhǎng)過(guò)多。水體富營(yíng)養(yǎng)化是指在人類活動(dòng)的影響下，生物所需的氮、

12、磷等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)大量進(jìn)入湖泊、河口、海灣等緩流水體，引起藻類及其他浮游生物迅速繁殖，水體溶解氧量下降，水質(zhì)惡化，魚(yú)類及其他生物大量死亡的現(xiàn)象。在自然條件下，隨著河流夾帶沖擊物和水生生物殘骸在湖底的不斷沉降淤積，湖泊會(huì)從平營(yíng)養(yǎng)湖過(guò)渡為富營(yíng)養(yǎng)湖，進(jìn)而演變?yōu)檎訚珊完懙?，這是一種極為緩慢的過(guò)程。但由于人類的活動(dòng)，將大量工業(yè)廢水和生活污水以及農(nóng)田徑流中的植物營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)排入湖泊、水庫(kù)、河口、海灣等緩流水體后，水生生物特別是藻類將大量繁殖，使生物的種群、種類數(shù)量發(fā)生改變，破壞了水體的生態(tài)平衡。在富營(yíng)養(yǎng)水體中，生長(zhǎng)著以藍(lán)藻、綠藻為上風(fēng)種類的大量水藻。這些水藻浮在湖水外貌，形成一層“綠色浮渣”，使水質(zhì)變得污濁，透明度

13、顯著降低，富營(yíng)養(yǎng)嚴(yán)重的水體透明度僅有0.2米，嚴(yán)重影響水中植物的光合作用和氧氣的釋放，同時(shí)浮游生物的大量繁殖，消耗了水中大量的氧，使水中溶解氧嚴(yán)重不足，而水面植物的光合作用，則可能造成局部溶解氧的過(guò)飽和，溶解氧過(guò)飽以及水中溶解氧少，都對(duì)水生動(dòng)物有害，造成魚(yú)類大量死亡。富營(yíng)養(yǎng)化水體底層堆積的有機(jī)物質(zhì)在厭氧條件下分解產(chǎn)生的有害氣體，以及一些浮游生物產(chǎn)生的生物毒素(如石房蛤毒素)也會(huì)傷害水生動(dòng)物。2013年生化二、Bio-丙氨酸三、1、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)：（類似實(shí)驗(yàn)）體外培養(yǎng)的動(dòng)物細(xì)胞對(duì)病毒極為敏感，因此我認(rèn)為可以對(duì)細(xì)胞進(jìn)行病毒致死，然后進(jìn)行細(xì)胞計(jì)數(shù)的方法來(lái)檢驗(yàn)。具體方法如下：用含有10%FBS的DMEM細(xì)胞

14、培養(yǎng)基將正常生長(zhǎng)的細(xì)胞接種于96孔板中,于5%CO2,37oC培養(yǎng)至單層。將已知蛋白稀釋到一定倍數(shù)，然后每孔加入適量，一定時(shí)間后加入病毒液，同時(shí)設(shè)置兩個(gè)對(duì)照：不加蛋白的病毒對(duì)照組和不加病毒的蛋白對(duì)照組。一定時(shí)間后觀察細(xì)胞出現(xiàn)病變的情況。若不宜觀察，可用活細(xì)胞計(jì)數(shù)的方法進(jìn)行檢測(cè)。若此蛋白具有抗病毒功能，理應(yīng)出現(xiàn)一下結(jié)果：實(shí)驗(yàn)組與蛋白對(duì)照組細(xì)胞正常生長(zhǎng)，而病毒對(duì)照組細(xì)胞大量死亡。而要證明抗腫瘤功能：則選用相關(guān)腫瘤細(xì)胞進(jìn)行培養(yǎng)，分為兩組，一組加入此蛋白，另一組加入同樣劑量的PBS溶液，一段時(shí)間后，對(duì)腫瘤細(xì)胞進(jìn)行活細(xì)胞計(jì)數(shù)，若蛋白組細(xì)胞大量死亡，而對(duì)照組正常生長(zhǎng)，則可以證明抗腫瘤功能。2、霍亂是一種急

15、性腹瀉疾病，由不潔的海鮮食品引起，病發(fā)高峰期在夏季，在數(shù)小時(shí)內(nèi)造成腹瀉脫水甚至死亡?；魜y是由霍亂弧菌所引起的，通常是血清型O1的霍亂弧菌所致，但是在1992年曾經(jīng)有O139的新血清型造成流行?；魜y弧菌存在于水中，最常見(jiàn)的感染原因是食用被病人糞便污染過(guò)的水?；魜y弧菌能產(chǎn)生霍亂毒素，造成分泌性腹瀉，即使不再進(jìn)食也會(huì)不斷腹瀉，洗米水狀的糞便是霍亂的特征。霍亂弧菌分為兩個(gè)生物型，一個(gè)中古典生物型即霍亂的病原體，另一個(gè)是愛(ài)爾.托生物型即副霍亂的病原體。這兩個(gè)生物型除某些生物學(xué)特征有所不同外，在形態(tài)學(xué)及血清學(xué)性狀方面幾乎相同，霍亂弧菌為革蘭氏染色陰性，對(duì)干燥、日光、熱、酸及一般消毒劑均敏感。霍亂弧菌產(chǎn)生致病性的是內(nèi)毒素及外毒素，正常胃酸可殺死弧菌，當(dāng)胃酸暫時(shí)低下時(shí)或入侵病毒菌數(shù)量增多時(shí)，未被胃酸殺死的弧菌就時(shí)入小腸，在堿性腸液內(nèi)迅速繁殖，并產(chǎn)生大量強(qiáng)烈的外毒素。這種外毒素具有ADP-核糖轉(zhuǎn)移酶活性，進(jìn)入細(xì)胞催化胞內(nèi)的NAD+的ADP核糖基共價(jià)結(jié)合亞基上后