微生物考试

绪论 1.微生物：是一切肉眼看不见或看不清的微小生物的总称。是所有形体微小 单细胞或结构较为简单的多细胞生物，甚至没有细胞结构的生物的通称。它是一些个体微小 结构简单的低等生物。 2.微生物五大共性：体积小，面积大（根本）；吸收多，转化快（基础）；生长旺，繁殖快；适应强，易变异；分布广，种类多。 3.什么事微生物？习惯上它包括那几大类群？ 包括①原核类的细菌（真细菌和古细菌）、放线菌、蓝细菌、支原体、立克次氏体和衣原体；②真核类的真菌（酵母菌、霉菌和蕈菌）、原生动物和显微藻类；③属于非细胞类的病毒和亚病毒（类病毒、拟病毒和朊病毒）。 4.为什么说微生物的“体积小、面积大”是决定其他4个共性的关键。 “体积小、面积大”是最基本的，因为一个小体积大面积系统，必然有一个巨大的营养物质吸收面、代谢废物的排泄面和环境信息的交换面，并由此而产生其余4个共性。 第一章 1.肽聚糖: 是由N-乙酰胞壁酸（NAM）和N-乙酰葡糖胺（NAG）以及短肽链（主要是四肽）组成的亚单位聚合而成的大分子聚合物。 2.磷壁酸:又称垣酸，是结合在G+细胞壁上的一种酸性多糖，主要成分为甘油磷壁酸或核糖醇磷壁酸，是G+细胞壁所特有的成分。它有两种类型，其一为壁磷壁酸，其二为膜磷壁酸。 3.外膜：又称外壁，是G- 细菌细胞壁所特有的结构，它位于细胞壁的最外层，化学成分为脂多糖、磷脂和若干种外膜蛋白。 4.脂多糖（LPS）:是位于革兰氏阴性细菌细胞壁最外层的一层较厚（8~10nm） 的类脂多糖类物质。它由类脂A、核心多糖和O-特异侧链三部分组成。脂多糖为革兰氏阴性菌所特有。 5.孔蛋白:每个孔蛋白分子是由三个相同相对分子质量（36 000）蛋白亚基组成的一种三聚体跨膜蛋白，中间有一直径约1nm 的孔道，通过孔的开、闭，可阻止某些抗生素进入外膜层。 6.周质空间: 又称壁膜间隙，是位于细胞壁与细胞膜之间的狭窄间隙，G+ 细菌与G-细菌均有，内含有多种蛋白质，例如蛋白酶、核酸酶等各种解聚酶，运送某些物质进入细胞内的结合蛋白，以及趋化性的受体蛋白等。 7. L型细菌:是指在实验室或宿主体内通过自发突变而形成的遗传性稳定的细胞壁缺陷菌株。 8.原生质体:指在人为条件下用溶菌酶除尽原有细胞壁或用青霉素抑制新生细胞壁的合成后，所得到的仅有一层细胞膜包裹着的圆球状渗透敏感细胞，一般由革兰氏阳性菌形成。 9.球状体:又称原生质球, 指还残留部分细胞壁的原生质体，一般由革兰氏阴性菌所形成。 10.糖被:是包被于某些细菌细胞壁外的一层厚度不定的透明胶状物质。 11.荚膜：有明显的外缘和一定的形状，厚约200nm，较紧密地结合与细胞壁外，又称大荚膜或“真”荚膜，通过液体震荡培养或离心便可得到荚膜物质。 12.鞭毛：生长在某些细菌体表的长丝状、波曲的蛋白质附属物，称为鞭毛，其数目为一至数十根，具有运动功能。 13.菌毛:又称纤毛、伞毛、线毛或须毛，是一种长在细菌体表的纤细、中空、短直、数量较多的蛋白质类附属物，具有使菌体附着于物体表面的功能。在革兰氏阴性菌中较为常见。    14.性毛：又称性菌毛，构造和成分与菌毛相同，但比菌毛长，每一个细胞仅有一至少数几根。性毛多见于G－细菌的雄性菌株中，其功能是向雌性菌株传递遗传物质。有的性毛还是RNA噬菌体的特异性吸附受体。 15.芽孢：是某些细菌在其生长发育后期，在细胞内形成的一个圆形或椭圆形、厚壁、含水量低、抗逆性强的休眠构造。因为细菌芽孢的形成都在细胞内，又称内生孢子。  16. 菌落：将单个微生物细胞或一小堆同种微生物细胞接种在固体培养基的表面，当它占有一定的发展空间并给予适宜的培养条件时，该细胞就迅速进行生长繁殖。结果就会形成一个以母细胞为中心的一堆肉眼看见的、有一定形态构造的子细胞集团，称为菌落。 17.异形胞：某些丝状蓝藻所持有的变态营养细胞，是一种缺乏光和结构﹑通常比普通营养细胞大的厚壁特化细胞。 18. 支原体：是一类无细胞壁、介于独立生活和细胞内寄生生活间的最小型原核生物。    19.立克次氏体：是一类专性寄生在真核细胞内的革兰氏阴性原核生物。 20.衣原体：是一类在真核细胞内营专性能量寄生的小型革兰氏阴性原核生物。 21.菌苔：如果将某一纯种的大量细胞密集地接种在固体培养基表面，结果形成的各“菌落”相互联结成一片，就是菌苔。 22.试说明细菌细胞的一般构造和特殊构造             细胞壁                                  荚膜             细胞膜                          糖被  微荚膜    一般构造  间体    核糖体        特殊构造            黏液层             细胞质    内含物                      菌胶团                  包含体                            鞭毛﹑菌毛﹑性毛             核区                            芽孢 23．试图示G+和G-细菌细胞壁的主要构造，并简要说明其异同。 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 无 含量较高 G+细菌的细胞壁是厚度大（20~80nm），化学组分简单，一般含90%肽聚糖和10%磷壁酸。 G-细菌的细胞壁是厚度较G＋细菌薄， 层次较多，成分复杂，肽聚糖层很薄（2~3nm），故机械强度较G＋细菌弱。外膜是G-细菌的细胞壁所特有的结构，其化学成分为脂多糖﹑磷脂和若干外膜蛋白。 24.试述革兰氏染色的机制 通过结晶紫初染和碘液媒染后，在细菌的细胞膜内可形成不溶于水的结晶紫与碘的复合物。G+由于其细胞壁较厚、肽聚糖网层次多和交联致密，故遇脱色剂乙醇处理时，因失水而使网 孔缩小，在加上它不含类脂，故乙醇的处理不会溶出缝隙，因此能把结晶紫与碘的复合物牢牢留在壁内，使其保持紫色。反之，G-细菌因其细胞壁薄、外膜层类脂含量高、肽聚糖层薄和交联度差，遇脱色剂乙醇后，以类脂为主的外膜迅速溶解，这时薄而松散的肽聚糖网不能阻挡结晶紫与碘复合物的溶出，因此细胞退成无色。这时，在经沙黄等红色染料复染，就使G-细菌呈红色，而G+细菌则仍保留最初的紫色。 或 主要步骤：初染、媒染、脱色、复染 涂片固定→结晶紫初染→碘液媒染→乙醇脱色→番红复染 第一步：结晶紫使菌体着上紫色 第二步：碘和结晶紫形成脂溶性大分子复合物，分子大，能被细胞壁阻留在细胞内。 第三步：酒精脱色，细胞壁成分和构造不同，出现不同的反应。 第四步：番红复染，增加脱色菌与背景的反差并区别于未脱色菌。 G﹢菌：细胞壁厚，肽聚糖网状分子形成一种透性障，当乙醇脱色时，肽聚糖脱水而孔障缩小，故保留结晶紫-碘复合物在细胞膜上。呈紫色。 Gˉ菌：肽聚糖层薄，交联松散，乙醇脱色不能使其结构收缩，其脂含量高,乙醇将脂溶解，缝隙加大，结晶紫-碘复合物溶出细胞壁，沙黄复染后呈红色。 25.研究细菌芽孢有何理论和实际意义 ①细菌分类、鉴定中的重要形态学指标； ②用高温处理含菌试样，可提高芽孢产生菌筛选效率； ③为芽孢菌的长期保藏带来了极大的方便； ④衡量各种消毒灭菌手段的重要指标。 26.试列表比较细菌的鞭毛、菌毛和性毛间的异同。 表 细菌鞭毛、菌毛和性毛的比较表   项  目           鞭  毛           菌  毛         性  毛 形态 长，波曲，中空；分鞭毛丝、钩形鞘和基体3部分 短，直，细，中空；构造简单 较长，较直，中空；构造简单 数目 一至数十条 250-1 000余条 一至少数几条 着生部位 端生，周生，侧生 周生 不定 成分 鞭毛蛋白 菌毛蛋白 性毛蛋白 功能 运动 黏附 传递遗传物质 代表菌 大肠杆菌，芽孢杆菌，梭菌，弧菌，假单胞菌等 G—致病菌等 G—细菌的雄性菌株 27.什么上菌落？试讨论微生物的细胞形态与菌落形态间的相关性及其内在原因。 答：菌落即单个（或聚集在一起的一团）微生物在适宜的固体培养基表面或内部生长、繁殖到一定程度可以形成肉眼可见的、 有一定形态结构的子细胞生长群体。 菌落形态包括菌落的大小、形状、边缘、光泽、质地、颜色和透 明程度等。每一种细菌在一定条件下形成固定的菌落特征。不同种或同种在不同的培养条件下，菌落特征是不同的。这些特征对菌种识别、鉴定有一定意义。   细胞形态是菌落形态的基础，菌落形态是细胞形态在群体集聚时的反映。细菌是原核微生物，故形成的菌落也小；细菌个体之间充满着水分，所以整个菌落显得湿润，易被接种环挑起；球菌形成隆起的菌落；有鞭毛细菌常形成边缘不规则的菌落；具有荚膜的菌落表面较透明，边缘光滑整齐；有芽孢 的菌落表面干燥皱褶；有些能产生色素的细菌菌落还显出鲜艳的颜色。其原因：菌落的特征是细菌自身的形态结构以及营养特性在菌落生长形态上的反应。 28.试以链霉菌为例，描述这类典型放线菌的菌丝﹑孢子和菌落的一般特征。   放线菌是一类呈菌丝状生长、主要以孢子繁殖和陆生性强的原核生物 典型放线菌—链霉菌的形态构造 链霉菌的细胞呈丝状分枝，菌丝直径很小，与细菌相似。其菌体由分枝的菌丝组成。由于菌丝的连续生长和分枝所以形成网络状菌丝体结构。在营养生长阶段，菌丝内无隔，内含许多核质体，故一般呈单细胞状态。基内菌丝（营养菌丝“根”，吸收 水﹑营养和排泄代谢废物）气生菌丝生长致密，覆盖整个菌落表 面，菌丝呈放射状。链霉菌孢子丝的形状和排列多种多样，有直、 波曲、钩状、螺旋状、丛生、轮生等。其中以螺旋状的孢子丝较为 常见，而螺旋状孢子丝按其螺旋的松紧、大小、转数和旋向又分为 多种。孢子丝是放线菌分类鉴定的重要指标。 29.细菌细胞内贮藏物中有哪些碳源、氮源、磷源 ①碳源及能量源类：糖原：大肠杆菌、克雷伯氏菌、芽孢杆菌和蓝细菌等                   聚β-羟丁酸（PHB）：固氮菌、产碱菌和肠杆菌等                   硫粒：紫硫细菌、丝硫细菌、贝氏硫杆菌等 ②氮源类： 藻青素：蓝细菌    藻青蛋白：蓝细菌 ③磷源（异染粒）：迂回螺菌、白喉棒杆菌、结核分枝杆菌 30.细菌细胞的形态有哪些？ 球菌、杆菌、螺旋菌 球菌：菌体呈球形或近似球形, 典型的二分裂殖方式繁殖. 杆菌：棍或棒形的细菌。杆菌是细菌中种类最多的类型,因菌种不同,菌体细胞的长短、粗细等都有所差异。 螺旋菌：螺旋状的细菌称为螺旋菌。根据其弯曲情况分为:弧菌、螺菌、螺旋体。 第二章 1.菌丝体：当霉菌的孢子落在适宜的固体培养基质上后，就发芽生长并产生菌丝。由许多菌丝相互交织而成的一个菌丝集团称菌丝体。      菌丝体分两类：营养菌丝体：密布在固体营养基质内部，主要执行吸取营养物功能的菌丝体。气生菌丝体：伸展到空间的菌丝体。 2.菌丝球：真菌在液体培养基中进行通气搅拌培养时，往往会产生菌丝球的特殊构造。 3. 线粒体 试图示并用文字说明酵母菌的模式构 芽体液泡   芽体 贮藏颗粒 核 • • • • • • • • 核膜孔 液泡膜                                           液泡 芽痕 液泡颗粒 细胞壁 细胞膜 酵母菌的形态构造 4.试列表比较细菌，放线菌，酵母菌和霉菌细胞壁成分的异同 微生物种类 细胞壁成分 细菌 G+肽聚糖含量高，G-含量低；G+磷壁酸含量较高，而G-不含磷壁酸；G+类脂质一般无，而G-含量较高；G+不含蛋白质，G-含量较高。 放线菌 细胞壁具有G-所具有的特点 酵母菌 细胞壁外层为甘露聚糖，内层为葡聚糖 霉菌 主要含几丁质、蛋白质、葡聚糖 5.试列表比较四大类微生物的细胞形态和菌落特征 第三章 1.噬菌斑：每一个噬菌斑一般是由一个噬菌体粒子形成的。当一个噬菌体侵染一个敏感细胞后，隔不久即释放出一群子代噬菌体，它们通过琼脂层的扩散又侵染周围的宿主细胞，并引起它们裂解，如此经过多次重复，就出现了一个由无数噬菌体粒子构成的群体—噬菌斑。2.烈性噬菌体：凡在短时间内能连续完成噬菌体增殖过程而实现其繁殖的噬菌体。 3.温和噬菌体（溶源噬菌体）：凡吸附并侵入细胞后，噬菌体的DNA只整合在宿主的核染色体组上，并可长期随宿主DNA的复制而进行同步复制，因而在一般情况下不进行增殖和引起宿主细胞裂解的噬菌体。 4.溶源菌：凡能引起溶源性的噬菌体即温和噬菌体，其宿主就称溶源菌。 5.前噬菌体：温和噬菌体的基因组能与宿主菌基因组整合，并随细菌分裂传至子代细菌的基因组中，不引起细菌裂解。整合在细菌基因组中的噬菌体基因组称为前噬菌体。 6.噬菌体：即原核生物的病毒，包括噬细菌体、噬放线菌体、噬蓝细菌体。 7.类病毒：是一类只含RNA一种成分、专性寄生在活细胞内的分子病原体。 8.拟病毒：又称类类病毒，壳内类病毒或病毒卫星，是指一类包裹在真病毒粒子中的有缺陷的类病毒。 9.朊病毒：又称“普列昂”或蛋白质侵染因子，是一类不含核酸的传染性蛋白质分子，因能引起宿主体内现成的同类蛋白质分子发生与其相似的构象变化，从而可使宿主致病。 10.病毒粒有哪几种对称体制？试各举一例。 对称体制：①螺旋对称:烟草花叶病毒           ②二十面体对称：腺病毒           ③复合对称：T偶数噬菌体。 11.以T4噬菌体为例，叙述病毒的繁殖方式、步骤。 以E.coli T系列噬菌体为例介绍病毒繁殖基本步骤： ① 吸附  ② 侵入 ③ 复制与聚集 ④ 释放 吸附是噬菌体与细菌表面受体发生特异性结合的过程，其特异性取决于噬菌体蛋白与宿主菌表面受体分子结构的互补性。 噬菌体或其一部分进入宿主细胞的过程称侵入。   在这过程中，当尾管碰及细胞壁时，尾管端所携带的溶菌酶溶解细胞壁中的肽聚糖，在细胞壁中“钻”个小孔，接着，头部的核酸即可通过尾管注入到宿主细胞中，而将蛋白质衣壳留在细胞壁外。从吸附到侵入的时间很短，在合适的温度下，T4只需15秒。 增殖是噬菌体核酸进入寄主细胞后，操纵寄主细胞的代谢机能，大量复制噬菌体核酸。 子代噬菌体 成熟（装配）是 是指将合成的病毒各部件组装在一起成为成熟病毒粒子的过程。  释放（裂解）是成熟的大量子代噬菌体从宿 主细胞内转到外界的过程。噬菌体借助于自 身的降解细胞壁和细胞膜的酶裂解宿主细胞。      子代噬菌体 释放 成熟（装配） 释放（裂解）     第四章 1.自养微生物：不依赖任何有机营养物即可正常生活的微生物  或  以无机碳源作唯一或主要碳源的微生物。 2.异养微生物：至少需要提供一种大量有机物才能满足其正常营养要求的微生物  或  必须利用有机碳源的微生物。 3.光能无机营养型、光能有机营养型、化能无机营养型、化能有机营养型 绝大多数细菌和全部真菌 4.培养基：培养基是指由人工配制的、适合微生物生长繁殖或产生代谢产物用的混合营养料。 5.天然培养基：指一些利用动、植物或微生物体或其提取物质制成的培养基，人们无法确切知道其中的成分的培养基。 6.组合（合成）培养基：又称合成培养基或综合培养基，是一类用多种高纯化学试剂配制成的、各成分（包括微量元素）的量都确切知道的培养基。 7.液体培养基：指呈液体状态的培养基，它在微生物学实践和生产中应用极其广泛。在实验室中主要作各种生理、代谢研究和获得大量菌体之用；在实践上，绝大多数发酵培养基都采用液体培养基。 8.固体培养基： 外观呈固体状态的培养基称为固体培养基。 根据固体的性质又可把它分成4种类型：固化培养基、非可逆性固化培养基、天然固态培 养基 、滤膜 9.半固体培养基： 在凝固性固体培养基中，如凝固剂含量低于正常量（琼脂含量0.2—0.5%），培养基呈现出在容器倒放时不致流下、但在剧烈振荡后则能破散的状态，这种固体培养基称半固体培养基。 10.选择性培养基：是根据某种微生物的特殊营养要求或对某些化学、物理因素的抗性而的培养基。 11.鉴别性培养基：培养基中加有能与某一菌的无色代谢产物发生显色反应的指示剂，从而用肉眼就能使该菌菌落与外形相似的它种菌落相区分的培养基。 12.设计培养基的4个原则、4个方法是什么？ 4个原则：①目的明确②营养协调③理化适宜（pH、渗透压和水活度、氧化还原电势）④经济节约 4个方法：①生态模拟②借鉴文献③精心设计④试验比较 13.什么是鉴别性培养基？试以EMB为例分析其具有鉴别性功能的原因。 培养基中加有能与某一菌的无色代谢产物发生显色反应的指示剂，从而用肉眼就能使该菌菌落与外形相似的它种菌落相区分的培养基。EMB培养基中的伊红和美蓝两种苯胺染料可抑制G+细菌和一些难养的G-细菌。产酸菌由于产酸能力不同，菌体表面带质子，与伊红美蓝结合从而有不同的颜色反应，可用肉眼直接判断。 14.微生物营养物质运送的方式有哪几种？各有何特点？ 单纯扩散（被动扩散）、促进扩散、主动运送和基团移位（基团转位） 单纯扩散：由浓度高的地方向浓度低的地方扩散，不需要膜上载体蛋白和ATP 促进扩散：不受浓度的限制，需要载体蛋白不需要ATP 主动运送：不受浓度的限制，需要载体和ATP 基团位移：溶质在运送前后会发生分子结构的变化，需要载体和ATP 附  （顺便看看）          四种运输营养物质方式的比较 比较项目 单纯扩散 促进扩散 主动运输 基团转位 特异载体蛋白 运送速度 溶质运送方向 平衡时内外浓度 运送分子 能量消耗 运输前后溶质分子 载体饱和效应 与溶质类似物 运送抑制剂 无 慢 由浓至稀 相等 无特异性 不需要 不变 无 无竞争性 无 有 快 由浓至稀 相等 特异性 不需要 不变 有 有竞争性 有 有 快 由稀至浓 胞内浓度高 特异性 需要 不变 有 有竞争性 有 有 快 由稀至浓 胞内浓度高 特异性 需要 改变 有 有竞争性 有 第六章 1.生长曲线：把少数纯种单细胞微生物接种到恒容积的液体培养基中后，在适宜的温度、通气等条件下，该群体就会由小到大，发生有规律的增长。如以细胞数目的对数值作纵坐标，以培养时间作横坐标，就可以画出一条由延滞期、指数期、稳定期和衰亡期4个阶段组成的曲线，这就是微生物的典型生长曲线。 2.连续培养：是指向培养容器中连续流加新鲜培养液，使微生物的液体培养物长期维持稳定、高速生长状态的一种溢流培养技术，故它又称开放培养。 3.单批培养：又称分批培养，将微生物置于一定容积的  培养基中，经过培养生长，最后，一次收获的培养方式。 4.恒浊器：这是根据培养器内微生物的生长密度，并借光电控制系统来控制培养液流速，以取得菌体密度高、生长速度恒定的微生物细胞的连续培养器。 5.恒化器：是一种设法使培养液流速保持不变，并使微生物始终在低于其最高生长速率条件下进行生长繁殖的一种连续培养装置。 6.连续发酵：是指以一定的速度向发酵罐内添加新鲜培养基，同时以相同速度流出培养液，从而使发酵罐内的液量维持恒定的发酵过程。 （连续发酵的优点 ：①高效，它简化了装料、灭菌、出料、清洗发酵罐等许多单元操作，从而减少了非生产时间和提高了设备的利用率；②自控，便于利用各种仪表进行自动控制； ③产品质量较稳定；④节约了大量的动力、人力、水和蒸气，且使水、汽、电的负荷均衡合理。连续发酵的缺点：①菌种易于退化。处于长期高速繁殖下的微生物，即使其自发突变几率极低，也无法避免变异的发生。②易遭杂菌的污染。在长期的运转中，要保持各种设备无渗漏，尤其是通气系统不出任何故障，是极其困难的。③营养物的利用率一般低于单批培养。 7.专性好氧菌：必须有分子氧的条件下才能生长，有完整的呼吸链，以分子氧作为最终氢受体，细胞含超氧化物歧化酶（SOD）和过氧化氢酶。绝大多数真菌和多数细菌、放线菌都是专性好氧菌。 8.兼性厌氧菌：在有氧和无氧条件下均能生长，但有氧条件下生长得更好；在有氧时靠呼吸产能，无氧时靠发酵或无氧呼吸产能；细胞含SOD和过氧化氢酶。许多酵母菌和细菌都是兼性厌氧菌。 9.微好氧菌：只能在较低的氧分压（0.01—0.03巴）下才能正常生长的微生物，通过呼吸链并以氧为最终氢受体而产能。如霍乱弧菌， 氢单胞菌属、发酵单胞菌属及拟杆菌属。 10.耐氧菌：一类可在分子氧存在下进行厌氧生活的厌氧菌，即它们的生长不需要氧，分子氧对它也无毒害。它们不具有呼吸链，仅依靠专性发酵获得能量。细胞内存在SOD和过氧化物酶，但缺乏过氧化氢酶。乳酸菌多数是耐氧菌。 11.厌氧菌：①分子氧对它们有毒，即使短期接触空气，也会抑制其生长甚至致死；②在空气或含10%CO2的空气中，它们在固体或半固体培养基的表面不能生长，只有在其深层的无氧或低氧化还原势的环境中才能生长；③其生命活动所需能量是通过发酵、无氧呼吸、循环光合磷酸化或甲烷发酵等提供；④细胞内缺乏SOD和细胞色素氧化酶。 梭菌属  拟杆菌属    脱硫弧菌属 产甲烷菌的绝大多数都是极端厌氧菌。 12.超氧化物歧化酶学说：凡严格厌氧菌就无SOD活力，一般也无过氧化氢酶活力；所有具细胞色素系统的好氧菌都有SOD和过氧化氢酶；耐氧性厌氧菌不含细胞色素系统，但具有SOD活力而无过氧化氢酶活力。在此基础上，他们认为，SOD的功能是保护好氧菌免受超氧化物阴离子自由基的毒害，从而提出了缺乏SOD的微生物必然只能进行专性厌氧生活的学说。 13.灭菌： 采用强烈的理化因素使任何物体内外部的一切微生物永远丧失其生长繁殖能力的措施。（杀灭物体上全部微生物的方法）。灭菌分为杀菌：菌体虽死，但形体尚存溶菌：菌体杀死后其细胞发生溶化、消失 14.消毒：消毒是一种采用较温和的理化因素，仅杀死物体表面或内部一部分对人体有害的病原菌，而对被消毒的物体基本无害的措施。（杀灭物体上的病原微生物的方法）。 15.防腐：利用某种理化因素完全抑制霉腐微生物的生长繁殖，从而达到防止食品等发生霉腐的措施。（防止或抑制微生物生长的方法）。 稳定期 16.典型的生长曲线，每个时期各有什么特点？ 延滞期：又称停滞期、调整期 或适应期。指少量微生物接种 到新培养液中后，在开始的一 段时间内，因代谢系统适应新 环境的需要，细胞数目没有增 加的一段时期。 延滞期的特点： ①生长速率常数等于零； ②细胞形态变大或增长； ③细胞内RNA尤其是rRNA 含量增高，原生质嗜碱性强； ④合成代谢十分活跃，核糖 体、酶类和ATP的合成加速， 易产生各种诱导酶； ⑤对外界不良环境条件敏感，对外界理化因素的抵抗力降低。 影响延迟期长短的因素：①接种龄，即“种子”的群体生长年龄；②接种量③培养基成分 指数期： 又称对数期，指在生长曲线中，紧接着延滞期的一段细胞数以几何级数增长的时期。在此期中，以细菌数目的对数与培养时间作图则成一直线。 指数期的特点：①生长速率常数R最大，因而细胞每分裂一次所需的时间—代时（G）或原生质增加一倍所需的倍增时间最短；②细胞进行平衡生长，故菌体内各种成分最为均匀； ③酶系活跃，代谢旺盛。 影响指数期微生物代时长短的因素：①菌种：不同菌种的代时差别极大；②营养成分： ③营养物浓度：营养物的浓度可影响微生物的生长速率和总生长量；④培养温度 稳定期：又称恒定期或最高生长期。在对数期末细菌的生长速率逐渐下降，死亡率渐增，世代时间延长，以至出现新增的细胞数与死亡的细胞数趋于平衡，这段时期称为稳定期。 稳定期的特点：①生长速率常数R等于0，即处于新繁殖的细胞数与衰亡的细胞数相等， 或正生长与负生长相等的动态平衡之中。②开始合成抗生素等次生代谢产物；③细胞开始贮存糖原、异染颗粒和脂肪等贮藏物；④多数芽孢杆菌在稳定期开始形成芽孢。 稳定期到来的原因：①营养物尤其是生长限制因子的耗尽；②营养物的比例失调，例如C/N比值不合适； ③有害代谢产物的积累，如酸、醇、毒素、H2O2等代谢产物都对自身生长有抑制作用；④pH、氧化还原势等物理化学条件越来越不适宜。 稳定期是以生产菌体或与菌体生长相平行的代谢产物，例如单细胞蛋白、乳酸等为目的的一些发酵生产的最佳收获期。 衰亡期: 若菌体达到稳定期后仍继续培养下去，发现细菌死亡率逐渐增加，以至死亡数大大超过新生数，总活菌数明显下降，这一阶段称衰亡期。 衰亡期的特点：①个体死亡的速度超过新生的速度，整个群体呈现负生长；②细胞形态多样，常可见畸形和衰退型的细胞；③有些微生物因蛋白水解酶活力的增强而发生菌体自溶；④有些微生物在衰亡期产生或释放对人类有用的次生代谢产物，如氨基酸、转化酶、抗生素等⑤产芽孢杆菌在此期释放芽孢。 衰亡期产生的原因：外界环境对继续生长越来越不利，从而引起细胞内的分解代谢大大超过合成代谢，继而导致菌体死亡。 细菌生长曲线的不同时期反映的是群体而不是单个细胞的生长规律，迟缓期、对数期、稳定期、衰亡期只适用于细胞的群体而不适用单个细胞。 17.影响加压蒸汽灭菌的主要因素有哪些？ （1）灭菌物体含菌量的影响     灭菌物体的含菌量越高，杀死最后一个个体所需时间越长。 （2）灭菌锅内空气排除程度的影响 （3）灭菌对象pH的影响   ① pH6.0~8.0时，微生物较不易死亡    ② pH＜6.0时，最易引起死亡 （4）灭菌对象的体积 （5）加热与散热速度 18.在相同的温度下，湿热灭菌比干热灭菌好的原因是什么？ ①菌体在有水的情况下，蛋白质容易凝固，蛋白质含水量越高，凝固温度越低； ②湿热蒸气不但透射力强，而且还能破坏维持蛋白质空间结构和稳定性的氢键，从而加速这一重要生命大分子物质的变性； ③蒸气存在潜热，当气体转变成液体时可放出大量热量，每克水在100℃下由气体变为液体时，可放出2 253焦耳热量，从而迅速提高了灭菌物品的温度。 19.高温杀菌的机理是什么？ 高温能使微生物的蛋白质和核酸等重要生物高分子发生不可逆的变性、破坏，例如它可使核酸发生脱氮、脱嘌呤或降解，以及破坏细胞膜上的类脂成分等。 21.按照微生物与氧的关系，可以把微生物分为哪五类？在半固体培养基上生长现象是如何？ 好氧菌：专性好氧菌：需氧，在正常大气压下通过呼吸产能         兼性厌氧菌：以呼吸为主，兼营发酵产能；以呼吸为主，兼营厌氧呼吸产能         微好氧菌：需在微量氧（0.01~0.03mmHg）下生活 厌氧菌：耐氧菌：不需氧，只以发酵产能，氧无毒害         （严格）厌氧菌：氧有害或致死，以发酵或无氧呼吸产能 22.试述干热﹑湿热灭菌方法有哪些？各个方法 LTH法HTST法 的温度﹑压力﹑时间   （1）烘烤灭菌法    是在烘箱中利用干热的空气进行灭菌的方法。   灭菌条件： 150~170℃，1~2小时   适用对象： 玻璃器皿、金属用具等 （2）灼烧灭菌法 利用火焰直接把微生物烧死的方法。 适用对象：接种针、接种环、试管口不能再用的污染品、带菌物品或实验动物的尸体。 湿热灭菌法湿热灭菌是利用热蒸气灭菌。 （3）巴氏消毒法：用于牛奶、啤酒、果酒或酱油等不宜进行高温灭菌的液态风味食品或调料的低温消毒方法。 低温维持法（LTH）：  63℃  30分 高温瞬时法（HTST）：72℃  15秒 （4）煮沸消毒法：直接将物品置于水中煮沸15分钟以上，可杀死物品上存在的细菌和真菌的细胞，使某些病毒失活，但不能杀死全部细菌芽孢和真菌孢子。 适用于注射器、解剖用具及家庭餐具的消毒。 （5）间歇灭菌法：又称丁达尔灭菌法或分段灭菌法。适用于不耐热培养基的灭菌。   培养基 80-100℃　15-60分37℃过夜，诱导残留的芽孢发芽 以上过程重复三次，即可在低温下达到彻底灭菌的效果。 （6）常规加压灭菌法：利用密闭的蒸气灭菌锅加热灭菌。在密闭的系统中，蒸气压力提高，温度也随着增高，从而提高了杀菌效力。 1.05kg/cm2或15磅/英寸2      121℃  20分 0.7kg/cm2或10磅/英寸2        115℃  35分 （7）连续加压灭菌法：在发酵行业里也称“连消法”。将培养基在管道的流动过程快速升温、维持和冷却，然后流进发酵罐。    135~140℃    5~15s 23.计算生长曲线上指数期的三个 （1）繁殖代数（n）         x2 = x1.•2n       x1和x2为时间t1和t2时的细胞数         n  为繁殖代数           由于在作图时用细胞群体的对数更为方便，上式可化为：                         lgx2 = lgx1+ n lg2 n= 3.322（lgx2－ lgx1）                         3.322（lgx2－ lgx1） （2）生长速率常数（R） n = R= t2－t1 t2－t1 t2－t1 1 G= （3）代时（G） 3.322（lgx2－ lgx1） = R     第七章 1.遗传型：又称基因型，指某一生物个体所含有的全部遗传因子即基因组所携带的遗传信息。遗传型是一种内在的可能性或潜力，其实质是遗传物质上所负载的特定信息。 2.表型：指某一生物体所具有的一切外表特征及内在特性的总和，是其遗传型在合适环境条件下通过代谢和发育而得到的具体体现。所以，它与遗传型不同，是一种现实性（具体性状）。 3.变异：指生物体在某种外因或内因的作用下所引起的遗传物质结构或数量的改变，即遗传型的改变。其特点是在群体中只以极低的几率（一般为10－5~ 10－10 ）出现，性状变化幅度大，且变化后的新性状是稳定的、可遗传的。 4.饰变：指不涉及遗传物质结构改变而只发生在转录、转译水平上的表型变化。其特点是整个群体中的几乎每一个体都发生同样变化；性状变化的幅度小；因遗传物质未变，故饰变是不遗传的。 5.质粒：是存在于某些单细胞生物细胞中的一种环状DNA分子，常用作基因工程中的运载体，可以将目的基因整合到质粒上然后导入受体细胞，经常可以从细菌细胞中提取，也可以从酵母菌中找到。 6.历史上证明核酸是遗传物质基础的经典实验有几个？各是什么？   有3个 （一）经典转化实验：（1）动物试验（2）细菌培养试验（3）S型菌的无细胞抽提液试验 （二）噬菌体感染实验：实验所用的微生物是大肠杆菌和大肠杆菌T2噬菌体。 （三）植物病毒的重建实验：证明了烟草花叶病毒(TMV)的主要感染成分是RNA 7.质粒有何特点？主要的质粒可分为几类？ 质粒常见于原核细菌和真菌中，质粒为小型环状双链DNA分子，在细菌体内能独立复制、转录，拥有启动子，编码区和终止子；一个质粒可能只携带一个基因，也可能携带几个基因；质粒可以在细菌之间传递遗传物质，一个细菌细胞内的质粒可以经过细菌间的性丝，完整地复制到另一个细菌细胞内；由于环状结构，质粒进入菌体内不易被DND外切酶降解，从而保证了它在非同种细胞间的转移，因此作为基因的载体，在基因工程中有用。 质粒DNA的分子量范围：1 - 200 kb 主要的质粒可分为5大类： （1）接合性质粒 ：  代表菌：E.coli的F质粒；K质粒；P质粒；SCP质粒  （2）抗药性质粒 ：抗各种抗生素，抗重金属等离子（汞，镉，镍，钴，锌，砷） 代表菌：肠道细菌，R质粒  （3）产细菌素和抗生素的质粒：代表菌：肠道细菌 （4）具有生理功能的质粒：①利用乳糖﹑蔗糖﹑尿素﹑固氮等  代表菌：肠道细菌   ②降解辛烷﹑樟脑﹑萘﹑水杨酸等 ③产生色素 ④结瘤和共生固氮 （5）产毒质粒：①外毒素，K抗原（荚膜抗原），内毒素 ②致瘤 ③引起龋齿 ④产凝固酶﹑溶血素﹑溶纤维蛋白酶和肠毒素 8.诱变育种的基本原理是什么？ 诱变育种是指利用物理或化学诱变剂处理均匀而分散的微生物细胞群，在促使其突变率显著提高的基础上，采用简便、快速和高效的筛选方法，从中挑选出少数符合目的的突变株，以供科学实验或生产实践使用。诱变育种是利用基因突变原理。 第八章 1.大肠菌群：指任何可发酵乳糖产酸产气的G－、杆状、无芽孢、兼性厌氧的肠道细菌，典型代表是E.coli，也包括产气肠杆菌、柠檬酸杆菌和肺炎克氏杆菌等。 2.正常菌群：生活在健康动物各部位、数量大、种类较稳定、一般能发挥有益作用的微生物种群，称为正常菌群。 3.微生态平衡：一般情况下，正常菌群与人体保持着一个十分和谐的平衡状态，在菌群内部各微生物间也相互制约，维持稳定、有序的相互关系，这就是微生态平衡。 4.微生态失调：正常菌群的微生态平衡是相对的，可变的和有条件的。一旦宿主的防御功能减弱、正常菌群生长部位改变或长期服用抗生素等制菌药物后，就会引起正常菌群失调。 5.互生：两种可单独生活的生物，当它们生活在一起时，通过各自的代谢活动而有利于对方，或偏利于一方的生活方式，称为互生（即代谢共栖），这是一种“可分可合，合比分好”的相互关系。 微生物间的互生：  典型例子：土壤中的好气性自生固氮菌与纤维素分解细菌生活在一起时，后者分解纤维素的产物有机酸可为前者提供固氮时的营养，而前者则向后者提供氮素营养物。 微生物与植物间的互生关系：  典型例子：根际微生物与植物   （1）植物根系对根际微生物的影响     ①向周围土壤分泌有机酸、糖类、氨基酸、维生素等物质；     ②存在一些脱落物（根毛、根冠、死亡  的表皮细胞等）； （2）根际微生物对植物的影响 根际微生物的活动不但加速了根际有机物质的分解，而且旺盛的固氮作用、菌体的自溶和产生一些生长刺激物等，既为植物提供了养料，又能刺激植物的生长，充分表现出根际微生物与高等植物间的互生关系。 人体肠道中正常菌群与人的互生： 正常菌群对机体的作用: ①排阻、抑制外来致病菌  如霍乱弧菌；②提供若干维生素  例如，大肠杆菌可在肠道中合成维生素B1 、B2、 B6、B12、 K、烟碱酸、泛酸、生物素和叶酸等。③产生若干酶类  淀粉酶、蛋白酶和脂肪酶等。④一定程度的固氮作用  肺炎克雷伯氏杆菌可把固定的氮素通过肠壁进入血流，以补充人体蛋白的不足。⑤产生气体和粪臭物质  CO2、CH4、H2、H2S、NH3等，还会产生胺类、吲哚和粪臭素等物质。 互生现象与发酵工业中的混菌培养：      目前一种人为的、自觉的混合培养或混合发酵技术已日臻成熟，这可以说是一种“生态工程”。例如：   谢氏丙酸杆菌和马铃薯芽孢杆菌或大肠杆菌混合培养可生产维生素B12 ；   谷氨酸棒杆菌和大肠杆菌的混合培养可生产组氨酸； 粘质沙雷氏杆菌和大肠杆菌的混合培养可生产缬氨酸；   绿色木霉408.2和米曲霉3.042混合曲可以提高酱油产率；   产黄纤维单胞菌和恶臭假单胞菌的混合培养可分解97-98%的预处理稻草粉，以生产单细胞蛋白。 6.共生：所谓共生是指两种生物共居在一起，  相互分工合作、相依为命，甚至达到难分难解、合二为一的极其紧密的一种相互关系。 微生物间的共生： 典型例子：地衣 地衣是某些子囊菌的真菌和单细胞的绿藻或蓝细菌共生所形成。地衣中的藻类或蓝细菌进行光合作用，为真菌提供有机营养，而真菌则可以其产生的有机酸去分解岩石中的某些成分，进一步为藻类或蓝细菌提供所必需的矿质养料。 微生物与植物间的共生关系： 根瘤菌与植物间的共生 典型例子：根瘤菌与豆科植物的共生  ;  放线菌与非豆科植物的共生 微生物与动物间的共生: 1. 微生物与昆虫的共生 在白蚁、蟑螂等昆虫的肠道中有大量的细菌和原生动物与其共生。白蚁可吞食木材和纤维质材料，但却不能分泌水解纤维素的消化酶。 2.瘤胃微生物与反刍动物 7.寄生：所谓寄生，一般指一种小型生物生活在另一种较大型生物的体内（包括细胞内）或体表，从中取得营养并进行生长繁殖，同时使后者蒙受损害甚至被杀死的一种相互关系。前者称为寄生物，后者称为寄主。 微生物间的寄生:  典型例子：噬菌体与其宿主细菌; 食菌蛭弧菌与细菌 微生物与植物间的寄生:微生物对植物的寄生很普遍，这是植物发生病害的重要原因。 能引起植物病害的微生物称为植物病原微生物 植物或染病微生物发病后，出现变色，组织坏死，萎蔫和畸形等症状。 能引起植物病害的有真菌、细菌、病毒等。 植物病害以真菌病害为主，占９５％。细菌性植物病害占３％。 微生物与动物间的寄生:微生物在人体和动物体内寄生引起人与动物的传染病 常见的畜禽传染：炭疽病，口蹄疫，猪瘟，鸡瘟病等 病原微生物寄生在有益的动植物体内会给人们造成经济损失，寄生有害的动物体内，则对人类是有益的，可以加以利用。 8.拮抗： 所谓拮抗，系指由某种生物所产生的代谢产物可抑制他种生物的生长发育甚至杀死它们的一种相互关系。   非特异性拮抗关系:  乳酸菌与不耐酸细菌   特异性拮抗关系:      抗生菌与敏感菌 9.捕食：一般指一种大型的生物直接捕捉、吞食另一种小型生物以满足其营养需要的相互关系。 例子：微生物间的捕食关系主要是原生动物吞食细菌和藻类，它是水体生态系统中食物链的基本环节，在污水净化中也有重要作用。 10.富营养化：富营养化是指水体中因氮、磷等元素过高而引起水体表层的蓝细菌和藻类过度生长繁殖的现象。 这时，下层水体不但因缺光而少氧，而且大量死藻因细菌的分解而进一步造成了厌氧和有毒的环境。“水华”和“赤潮”就是由富营养化而引起的典型事例。 11.活性污泥：所谓活性污泥，是指一种由活细菌、原生动物和其他微生物群聚集在一起组成的凝絮团，在污水处理中具有很强的吸附、分解有机物或毒物的能力。在静止状态时，又具有良好的沉降性能。 （活性污泥是一种特殊的、复杂的生态系统，在多种酶的作用下进行着复杂的生化反应。活性污泥的去污能力是极高的，它对生活污水的BOD5去除率可达95%左右。     用活性污泥法处理污水，实际上是一个利用多种天然微生物进行混合培养的连续培养器，为保证它顺利运转，还应保持适宜的温度（20~40℃）和配制合理的营养物浓度。） 12.为什么说土壤是人类最丰富的菌种资源库？如何从中筛选所需的菌种？ 土壤是微生物的大本营： ①进入土壤中的有机物为微生物提供了良好的碳源、氮源和能源； ②土壤中的矿质元素的含量浓度也很适合微生物的发育（1.10-2.5g/L）； ③土壤中的水分虽然变化较大，但基本上可以满足微生物的需要； ④土壤的酸碱度在pH5.5-8.5之间，适合于大多数微生物的生长； ⑤土壤的渗透压大都不超过微生物的渗透压； ⑥土壤空隙中充满着空气和水分，为好氧和厌氧微生物的生长提供了良好的环境。 ⑦土壤具有保温性，与空气相比，昼夜温差和季节温差变化不大。 如何从中筛选所需的菌种在最后 13.在检验饮用水的质量时，为何要选用大肠菌群数作为主要指标？我国卫生部门对此有何规定？ 原因： 大肠菌群是温血动物肠道中的正常菌群，数量极多，用它作指标可以灵敏地推断该水源是否曾与动物粪便接触以及污染程度如何。由此即可避免直接去计算出数量极少的肠道传染病（霍乱、伤寒、痢疾等）病原体所带来的难题。 规定：  我国卫生部门规定的饮用水的是：   ①细菌总数  1 mL自来水中的细菌总数不可超过100个，（37℃，  24 h）   ②大肠菌群数 1 000 mL自来水中的大肠菌群数不能超过 3个（ 37℃，48 h ）。 14.沼气发酵可分几个阶段？各阶段有何特点？有何微生物参与？ 沼气又称生物气，是一种混合可燃气体，主要成分为甲烷，另有少量H2、N2、CO2。 所谓沼气发酵，若按其生物化学本质来说，就是一种由产甲烷菌进行的甲烷形成过程。 沼气发酵可分3个阶段：（1）水解阶段 在多种厌氧和兼性厌氧的水解性或发酵性细菌的作用下， 第一阶段的水解性细菌包括：专性厌氧菌：梭菌属 、拟杆菌属、 丁酸弧菌属、真杆菌属、 双歧杆菌属兼性厌氧菌：链球菌属、肠道菌 纤维素、淀粉        单糖        丙酮酸；蛋白质      氨基酸        有机酸和氨；         脂类        甘油和脂肪酸          丙酸、乙酸、丁酸、琥珀酸、    乙醇、H2 和CO2 （2）产酸阶段:  由产氢产乙酸细菌群利用第一阶段产生的各种有机酸，分解成乙酸、H2和CO2。    过去文献报道奥氏甲烷杆菌是纯种，1967年，M. P. Bryant发现它是两种细菌的共生体。    S菌株：是一种产氢产乙酸细菌，革兰氏染色阴性杆菌，能运动，厌氧，并能发酵乙醇产生乙酸和分子氢，但当环境中H2浓度达到0.5大气压时，生长就受抑制；   MOH菌株；革兰氏染色不定的厌氧杆菌，能利用分子氢产生甲烷，但不能利用乙醇，它与S菌株间形成了一个共生体。 （3）产气阶段:  由严格厌氧的产甲烷细菌群来完成。这群细菌只能利用一碳化合物（CO2、甲醇、甲酸、甲基胺和CO）、乙酸和氢气形成甲烷。在其形成的甲烷中，约有30%来自的H2氧化和CO2还原；另外70%左右则来自乙酸盐。   在甲烷发酵的三个阶段中，产甲烷菌形成甲烷是关键所在；产甲烷菌也是自然界碳素循环中厌氧生物链的最后一个成员，对自然界物质循环起着重要的作用。 如何从中筛选所需的菌种： 实验步骤： 1．PDA培养基的配制  1、原料准备：1000ml水；200g土豆；20g蔗糖；15—20g琼脂 二、牛肉膏蛋白胨培养基的配制1、原料准备：1000ml水;  3g牛肉膏;  10g蛋白胨;      5gNaCl;    15—20g 琼脂 三、倒平皿    1、培养基、培养皿、涂抹棒、枪头、无菌水等置于高温灭菌锅121摄氏度灭菌25min；超净工作台紫外线消毒20min。    2、将培养基、培养皿、涂抹棒、枪头、无菌水等移入超净工作台中。    3、将培养基倒入培养皿（培养皿三分之一容积），在酒精灯火焰附近（火焰周围10厘米左右）操作。    4、开盖至冷却，盖上盖子。 四、土壤溶液的配置与涂布  实验原料：  土壤样本10g、90ml 无菌水（锥形瓶中）、9ml 无菌水(试管)、培养皿实验步骤：    1、电子天平准确称取10.00 g 土样，加入90ml 无菌水中，振荡摇匀，酒精擦拭后移入超净工作台。    2、将试管依次编号1-6，用移液枪移取1000微升悬浊液置于1 号试管，再移取1000微升 1号试管悬浊液置于2号试管，依次做六个试管。    3、涂布    ①、用移液枪分别取4、5、6号试管溶液各200微升（每个试管取2—4份）置于培养基中并做好标记（土壤采集地、操作人、溶液浓度级）。    ②、用涂抹棒均匀涂抹培养基中的土壤溶液。    （以上均在超净工作台酒精灯火焰附近操作，确保无菌环境）    4、在恒温干燥箱中培养，观察。 五、菌种的分离纯化    1、超净工作台紫外线消毒20min。    2、将要分离菌株的培养基及倒好平板的培养基，接种环，酒精灯转移至超净工作台中。    3、点燃酒精灯，在酒精灯火焰旁操作。    4、将接种环在火焰上灼烧至红，在火焰旁冷却后接取菌种。    5、将菌种用划线法或点种法接于培养基中。    6、取出，移至恒温培养箱中培养。    7、定期观察菌种生长情况。