第一章 习 题
绪论
一、填空题
1、微生物与人类关系的重要性，你怎么强调都不过分，微生物是一把十分锋利 的双刃剑，它们在给人类带来 2、1347年的一场由 2500万人）死于这场灾难。
3、2003 年 SARS 在我国一些地区迅速蔓延，正常的生活和工作节奏严重地被打 乱，这是因为SARS有很强的传染性，它是由一种新型的 所引起。 4、微生物包括： 病毒、朊病毒）；具
细胞结构不能独立生活的病毒、亚病毒（类病毒、拟 细胞结构的真细菌、古生菌；具
细胞结
的同时也来来
。
引起的瘟疫几乎摧毁了整个欧洲，有1/3的人（约
构的真菌（酵母、霉菌、蕈菌等）、单细胞藻类、原生动物等。 5、世界上第一个看见并描述微生物的人是__ ___商人__ ___。
6、微生物学发展的奠基者是___ 的 ____，他对微生物学的建立和发展作出卓越 的贡献，主要集中体现_____、____和__ ___。 7、公元6世纪（北魏时期），我国贾思勰的巨著“ 曲、酿酒、制酱和酿醋等工艺。
8、被称为细菌学奠基者是__ __国的_____ ____，他也对微生物学建立和发展作 出卓越贡献，主要集中体现_______和__ ____。 9、20世纪中后期，由于微生物学的 和在发酵罐中进行生产。
10、目前已经完成基因组测序的 3 大类微生物主要是 及
。
、
、
等技术的渗透和应用 ”详细地记载了制
的拓宽及发展，动、植物细胞也可以像微生物一样在平板或三角瓶中分离、培养
二、选择题
1、当今，一种新的瘟疫正在全球蔓延，它是由病毒引起的（ ）。 （1）鼠疫
（2）天花
（3）艾滋病（AIDS）
（4）霍乱
2、微生物在整个生物界的分类地位，无论是五界系统，还是三域（domain）系
统，微生物都占据了（ ）的“席位”。 （1）少数
（2）非常少数
（3）不太多
（4）绝大多数
3、微生物学的不断发展，已形成了基础微生物学和应用微生物学，它又可分为 （ ）的分支学科。
（1）几个不同 （2）少数有差别
（3）许多不同
（4）4个不同
4、公元9世纪到10世纪我国已发明（ ）。 （1）曲蘖酿酒 果酒
5、安东·列文虎克制造的显微镜放大倍数为（ ）倍，利用这种显微镜，他 清楚地看见了细菌和原生动物。 （1）50～300
（2）10左右
（3）2～20
（4）500～1000
（2）用鼻苗法种痘
（3）烘制面包 （4）酿制
6、据有关统计表时，20世纪诺贝尔奖的生理学或医学奖获得者中，从事微生物 问题研究的就占了（ ）。 （1）1/10
（2）2/3
（3）1/20
（4）1/3
7、巴斯德为了否定“自生说”，他在前人工作的基础上，进行了许多试验，其中 著名的（ ）无可辩驳地证实：空气中确实含有微生物，它们引起有机质的腐 败。
（1）厌氧试验 （3）曲颈瓶试验
（2）灭菌试验 （4）菌种分离试验
8、柯赫提出了证明某种微生物是否为某种疾病原体的基本原则——（ ）。 （1）巴斯德原则
（2）柯赫原则 （3）菌种原则
（4）免疫原理
9、微生物基因组序列分析表明，在某些微生物中存在一些与人类某些遗传疾病 相类似的基因，因此可以利用这些微生物作为（ ）来研究这些基因的功能， 为认识庞大的人类基因组及其功能做出重要贡献。 （1）模式生物 先水平的开创性成果。 （1）鼠疫杆菌
（2）沙眼病原体
（3）结枋杆菌 （4）天花病毒
（2）受体
（3）供体
（4）突变材料
10、我国学者汤飞凡教授的（ ）分离和确证的研究成果，是一项具有国际领
三、是非题
1、微生物是人类生存环境中必不可少的成员，有了它们才使得地球上的物质进
行循环，否则地球上的所有生命将无法繁衍下去。
2、由于现代生物技术的应用，尤其是基因治疗和基因工程药物的产生，许多已 被征服的传染病，例如：肺结核、疟疾、霍乱、天花等，不可能有“卷土重来” 之势。
3、当今研究表明：所有的细菌都是肉眼看不见的。
4、微生物学家要获得微生物的纯种，通常要首先从微生物群体中分离出所需的 纯种，然后还要进行培养，因此研究微生物一般要使用特殊的技术，例如：消毒 灭菌和培养基的应用等，这也是微生物学有别于动、植物学的。
5、巴斯德不仅用曲颈实验证明微生物非自然发生，推翻了争论已久的“自生说”， 而且做了许多其他重大贡献，例如：证明乳酸以酵是由微生物引起的，首次制成 狂犬疫苗，建立了巴氏消毒法等。
6、细菌学、真菌学、病毒学、原生动物学、微生物分类学、发酵工程、细胞工 程、遗传工程、基因工程、工业微生物学、土壤微生物学、植物病理学、医学微 生物学及免疫学等，都是微生物学的分支学科。
7、微生物学的建立虽然比高等动、值物学晚，但发展却十分迅速，其重要原因 之一，动、植物结构的复杂性及技术方法的限制而相对发展缓慢，特别是人类遗 传学的限制大。
8、微生物学与迅速发展起来的分子生物学理论和技术以及其他学科汇合，使微 生物学全面进入分子研究水平，并产生了其分支学科“分子微生物学”。 9、在基因工程的带动下，传统的微生物发酵工业已从多方面发生了质的变化， 成为现代生物技术的重要组成部分。
10、DNA重组技术和遗传工程的出现，才导致了微生物学的许多重大发现，包括 质粒载体，限制生内切酶、反转录酶等。
四、名词解释 1、微生物学 2、微生物学 3、分子微生物学 4、细胞微生物学 5、微生物基因组学 6、自生学
7、SARS 8、巴斯德消毒法
五、简答题
1、按照分子分类方法，生物可分为几个大的类群？ 2、微生物有哪五大共性？
3、用具体事例说明人类与微生物的关系。 4、微生物的最基本特性是什么？为什么？ 5、简述科赫对微生物学的主要贡献。
六、论述题
1、为什么微生物学比动、植物学起步晚，但却发展非常迅速？ 2、简述微生物学在生命科学发展中的地位。 3、试述微生物学的研究发展前景。
习 题 答 案
一、填空题：
1、巨大利益 残忍破坏；2、鼠疫杆菌；3、病毒；4、无 原核 真核；5、荷 兰 列文虎克；6、法国 巴斯德 微生物生理 免疫 病原微生物学；7、齐民要 术；8、德国 柯赫 细菌学 微生物研究技术 9、消毒灭菌 分离培养；10、 模式微生物、极端微生物、医用微生物
二、选择题：
（3）、（4）、（3）、（4）、（5）、（4）、（3）、（2）、（1）、（2） 三、是非题
√、×、 ×、 √、√、×、√、√、√、×
四、名词解释
1、微生物：一般用肉眼看不清楚的生物。
2、微生物学：研究肉眼难以看清的称之为微生物的生命活动的科学，分离和培 养这些微小生物需要特殊技术。
3、分子微生物学：在分子水平上研究微生物生命活动规律的科学。 4、细胞微生物学：重点研究微生物与寄主细胞相互关系的科学。
5、微生物基因组学：研究微生物基因组的分子结构、信息含量及其编码的基因 产物的科学。
6、自生学：认为一切生命能够从无生命的物质自然产生。 7、SARS：由冠状病毒引起的严重呼吸道综合症。
8、巴斯德消毒法：用较低温度抑制食品中微生物生长而延长其保存期的措施。
五、简答题
1、真细菌域、古生菌域、真核生物域
2、体积小、面积大；吸收多，转化快；生长旺，繁殖快；适应强，变异快；分 布广，种类多。
3、微生物无处不在，我们无时不生活在“微生物的海洋”中；微生物在人们的 日常生活、工农业生产和医药、环保等方面有重要的应用；微生物也有可能引起 毁灭性的灾害。4、体积小，表面积大。有大的营养物质吸收面和代谢产物排除 面，能迅速与外界进行物质交换，导致生长旺盛，繁殖速度快。
5、在微生物病原学和免疫学的贡献：（1）具体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，这是当时死亡率极高的传染性疾病，因此柯 赫获得了诺贝尔奖；（3）提出了证明某种微生物是否为某种疾病病原体的基本原 则——柯赫原则。在细菌学研究技术学的贡献：（1）固体培养基分离和纯化微生 物的技术；（2）培养基配制技术；（3）发明了一系列微生物染色和观察方法，包 括显微摄影技术。
六、论述题
1、由于微生物具有其他生物不具备的生物学特性：个体小，生长周期短、易大 量培养，容易变异，重复性强，容易操作等。
2、微生物学在整个生命科学带领下飞速发展的同时，也为生命科学的发展做出 了巨大的贡献。例如：生命科学许多重大理论问题的突破，微生物学起了重要甚 至关键的作用，特别是对分子遗传学和分子生物学的影响最大，如长期争论而不
能得到解决的“遗传物质的基础是什么？”的重大理论问题，只有在以微生物为 材料进行研究所获得的结果才无可辩驳地证实；所谓“跳跃基因”（可转座因子） 的发现，虽然首先来源于对玉米的研究，但最终得到证实是由于对大肠杆菌的研 究；基因结构的精细分析、重叠基因的发现，最先完成的基因组测序等都与微生 物学发展密不可分；通过研究大肠杆菌诱导酶的形成机制而提出的操纵子学说， 证明了基因表达调控的机制，为分子生物学的形成奠定了基础。由于微生物学的 分离、培养、消毒灭菌及无菌操作等技术的渗透和应用的拓宽及发展，动、植物 细胞也可以像微生物一样在平板或三角瓶中培养，可以进行分离、培养，也可以 像微生物工业那样，在发酵罐中生产所需产品。今天的转基因动物、转基因植物 的转化技术也源于微生物转化的理论和技术。微生物学的许多重大发现，包括质 粒载体，限制性内切酶、连接酶、反转录酶等，才导致了DNA重组技术和遗传工 程的出现，使整个生命科学翻开了新的一页，使人类定向改变生物、根治疾病、 美化环境的的梦想将成为现实。
3、21世纪微生物基因组学将在继续作为人类基因组计划的主要模式生物，在后 基因组研究（认识基因与基因组功能）中发挥不可取代的作用外，会进一步扩大 到其他微生物，特别是与健康、人口、环境、资源和工农业有关的重要微生物。 并且为从本质上认识微生物自身、利用和改造微生物将产生质的飞跃，也将带动 分子微生物学等基础研究学科的发展。微生物具备生命现象的特性、共性、广泛 的应用性，将是 21 世纪进一步解决生物学重大理论问题，如生命起源与进化， 物质运动的基本规律等，以及实际应用问题，如新的微生物资源的开发利用，能 源、粮食等的最理想的材料。微生物学将进一步向地质、海洋、大z三乙、太空 渗透，使更多的边缘学科得到发展，如：微生物地球化学、海洋微生物学、大气 微生物学、太空（或宇宙）微生物学以及极端环境微生物学等。微生物与能源、 信息、材料、计算机的结合也将开辟新的研究和应用领域。微生物学的研究技术 和方法也将会在吸收其他学科的先进技术的基础上，向更加准确、敏感、快速、 简便和自动化高速．发展。此外，微生物产业将生产各种各样的新产品，例如， 降解性塑料、DNA芯片、生物能源等，在21世纪将出现一批崭新的微生物工业， 为全世界的经济和社会发展做出更大贡献。
第二章 原核微生物 习 题
一、填空题
1、证明细菌存在细胞壁的主要方法有 2、细菌细胞壁的主要功能为
，
，
以 ， ， 和
，
和
和 等。
。
3、革兰氏阳性细菌细胞壁的主要成分为 菌细胞壁的主要成分则是 4、肽聚糖单体是由 的 水解。
+
5、G 细菌细胞壁上磷壁酸的主要生理功能为
，而革兰氏阳性细 和 。
糖苷键结合
， 和 和
，以及 3 种成分组成的，其中的糖苷键可被
， ， 和
等几种。
- 6、G 细菌细胞外膜的构成成分为
， ， ， ，
和 和 和
。 。 。
7、脂多糖（LPS）是由3种成分组成的，即 8、在LPS的分子中，存在有3种独特糖，它们是 9、用人为方法除尽细胞壁的细菌称为 为
，未除尽细胞壁的细菌称
，因在实验室中发生缺壁突变的细菌称为 ，而在自然界长期
。 ，
，
，
进化中形成的稳定性缺壁细菌则称为 10、细胞质膜的主要功能有 和
。
二、选择题
- 1、G 细菌细胞壁的最内层成分是（ ）。
（1）磷脂 （2）肽聚糖 （3）脂蛋白 （4）LPS
+ 2、G 细菌细胞壁中不含有的成分是（ ）。
（1）类脂 （2）磷壁酸 （3）肽聚糖 （4）蛋白蛋
3、肽聚糖种类的多样性主要反映在（ ）结构的多样性上。
（1）肽桥
（2）黏肽
（3）双糖单位
（4）四肽尾
4、磷壁酸是（ ）细菌细胞壁上的主要成分。
（1）分枝杆菌 （2）古生菌 +
（3）G （4）G
-
5、在G细菌肽聚糖的四肽尾上，有一个与G细菌不同的称作（ ）的氨基酸。
- + （1）赖氨酸 （3）二氨基庚二酸
（4）丝
氨酸
（2）苏氨酸
-
6、脂多糖（LPS）是G 细菌的内毒素，其毒性来自分子中的（ ）。
（1）阿比可糖 （2）核心多糖 （3）O特异侧链 （4）类脂A 7、用人为的方法处理G 细菌的细胞壁后，可获得仍残留有部分细胞壁的称作
-
（ ）的缺壁细菌。
（1）原生质体
（2）支原体 （3）球状体 （4）L 型细
菌 8、异染粒是属于细菌的（ ）类贮藏物。
（1）磷源类
（2）碳源类
（3）能源类
（4）氮源类
9、最常见的产芽孢的厌氧菌是（ ）。
（1）芽孢杆菌属 叠球菌属
10、在芽孢的各层结构中，含DPA－Ca量最高的层次是（ ）。
（1）孢外壁
（2）芽孢衣
（3）皮层
（4）芽孢核心
（2）梭菌属
（3）孢螺菌属
（4）芽孢八
三、是非题
1、古生菌也是一类原核生物。
2、G细菌的细胞壁，不仅厚度比G细菌的大，而且层次多、成分复杂。 3、在G和G细菌细胞壁的肽聚糖结构中，甘氨酸五肽是其肽桥的常见种类。 4、磷壁酸只在G细菌的细胞壁上存在，而LPS则仅在G细胞壁上存在。
5、古生菌细胞壁假肽聚糖上的糖链与真细菌肽聚的糖链一样，都可以被溶菌酶 水解。
6、着生于G 细菌细胞膜上的孔蛋白，是一种可控制营养物被细胞选择吸收的蛋
-
+ -
+ -
+ -
白质。 7、假肽聚糖只是一部分古生菌所具有的细胞壁成分。
8、在嗜高温古生菌的细胞膜上，存在着其他任何生物所没有的单分子层膜。 9、产芽孢的细菌都是一些杆状的细菌，如芽孢杆菌属和梭菌属等。
10、在芽孢萌发前，可用加热等物理或化学处理使其活化，这种活化过程是可逆
的。
四、名词解释 聚-β-羟丁酸 异染粒 羧酶体 芽孢
渗透调节皮层膨胀学说 伴孢晶体糖被 真核微生物
五、简答题：
1、古生菌的细胞壁有何特点？ 2、细胞壁缺陷类型主要有几类？ 3、简述肽聚糖单体结构。
4、什么是细菌的周质蛋白？它有哪些类型？如何提取它们？ 5、试述细菌革兰氏染色的机制。
六、论述题
1、何谓液体镶嵌模型？试述该假说的要点。
2、试用表解法比较革兰氏阴性细菌和兰氏阳性细菌细胞壁的异同。 3、比较细菌鞭毛和菌毛的主要区别。
习 题 答 案
一、填空题：
1、细胞壁染色法 质壁分离法 制成原生质体用电镜观察超薄切片；2、固定外 形提高机械强度 支持细胞生长和运动 阻拦有害物质进人细胞；3、肽聚糖 磷 壁酸 脂多糖 磷脂脂蛋白 肤聚糖；4、N-乙酰葡糖胺 N-乙酰胞壁酸 β-1,4 双糖单位 四肽尾 肽桥 溶菌酶；5、提高Mg离子浓度 贮藏磷元素 有利于 致病菌的寄生 抑制自溶素活力；6、脂多糖 磷脂 脂蛋白 蛋白质；7、类脂
A 核心多糖 0-特异侧链；8.KDO(2-酮-3-脱氧辛糖酸) （阿比可糖）Hep (L- 甘油-D-甘露庚糖)；9、原生质体 球状体 L型细菌 支原体；10、选择性吸 收营养物 维持正常渗透压 合成细胞壁等成分
二 、选择题：
（2）、（4）、（1）、（3）、（3）、（4）、（3）、（1）、（2）、（3） 三、是非题
√、×、 ×、 √、×、×、√、√、×、√
四、名词解释
聚-β-羟丁酸：某些细菌形成的内含物，由许多羟基丁酸分子聚合而成，具贮藏 能量、碳源和降低细胞内渗透压的作用。
异染粒：又称迂回体或换转菌素，是无机偏磷酸盐的聚合物，具有贮藏磷元素和 能量的功能。在白喉棒杆菌和结核分枝杆菌中易见到异染粒。
羧酶体：存在于一些自养细菌细胞内的多角形或六角形内含物，内含1,5一二磷 酸核酮糖羧化酶，在自养细菌的CO2固定中起着关键作用。
芽孢：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、 含水量极低、抗逆性（抗热、化学药物、辐射等）极强的休眠体。
渗透调节皮层膨胀学说：解释芽孢耐热机制的一个较新的学说。它认为芽孢的耐 热性在于芽孢衣对多价阳离子和水分的透性很差，以及皮层的离子强度很高，从 而使皮层产生极高的渗透压去夺取芽孢核心中的水分，其结果导致皮层的充分膨 胀，而作为芽孢的生命部分—芽孢核心的细胞质却发生高度失水，并由此变得高 度耐热了。
伴孢晶体：少数芽孢杆菌，如Bacillus thuringiensis（苏云金芽孢杆菌）在 形成芽孢的同时，会在芽孢旁形成一个菱形或双锥形的碱溶性蛋白晶体（即δ内 毒素）称为伴胞晶体。它的干重可达芽孢囊的约30%，由18种氨基酸组成，大 小约0.6＊2.0μm。伴胞晶体对200多种昆虫尤其是鳞翅目昆虫的幼虫有毒杀作 用，因此可以用做生物农药。糖被：指包被于某些细菌细胞壁外的一层厚度不定 的胶状物质。糖被有数种：①形态固定、层次厚的为荚膜。②形态固定、层次薄
的为微荚膜。③形态不固定、结构松散的为粘液层。④包裹在细胞群体上有一定 形态的糖被称菌胶团。
真核微生物：凡是细胞核具有核膜、细胞能进行有丝分裂、细胞质中存在线粒体 或同时存在叶绿体等细胞器的生物，称真核生物。微生物中的真菌、显微藻类原 生动物和地衣均属于真核生物，故可称为真核微生物。
五、简答题
1、热原体属（thermoplasma）：无细胞壁；其他古细菌：无真正的肽聚糖，而由 拟胞壁质（假肽聚糖）、其他的杂多糖、糖蛋白或蛋白质组成。
2、原生质体：由G+细菌经溶菌酶处理培养在等渗条件下形成的完全失去细胞壁、 对渗透压敏感的脆弱细胞。球状体(sphaeroplast)： 由G- 细菌经溶菌酶处理 后培养在等渗条件下形成的部分失去细胞壁、对渗透压比较敏感的脆弱细胞。L– 型菌（L-form）：某些细菌在实验室中自发突变形成的多形态的细胞壁缺陷细胞。 支原体：长期进化过程中形成的能自由生活的缺壁原核生物。 3、由二糖骨架、短肽（4肽）和肽桥组成。
4、存在于G- 细菌周质空间的蛋白质，称为周质蛋白。可用渗透休克法提取。 5、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。G-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。 六、论述题
1、液态镶嵌模型是至今用于解释细胞质膜的结构与功能的一种较合理的假说。 其要点为：①膜的主体是脂质双分子层；②膜有流动性；③膜内层呈疏水性，可 “溶”入表面呈疏水性的整合蛋白；④膜的表面呈亲水性，故有利于具亲水表面 的周边蛋白存在；⑤脂质分子间和脂质与蛋白质分子间无共价结合；⑥膜的脂质 双分子层呈流体状（“海洋”），周边蛋白可“漂浮”于膜上，而整合蛋白（冰山） 则可在膜内作横向移动。
2、
性质 厚度(nm) 层次
结构 肽聚糖结构
与细胞膜的关系
G
+ 20-80
G
-
内壁层(2-3),外壁层(8)
单层 多层
多层,75%亚单位高联,网格紧密 1-2层,30%亚单位高联,网格疏松
不紧密 紧密
肽聚糖
磷壁酸质 多糖 组成 蛋白质
脂多糖 脂蛋白
50－90%
有 少量 有或无 少 少
10%左右
无 无 无 多 有
3、鞭毛是某些微生物表面由细胞内生出的细长、波曲的结构。与细菌的运动有 关。菌毛：某些菌体表面存在的短而多的附属物。菌毛比鞭毛更短、更细，且又 直又硬。数量很多，不具有运动功能，但与菌的致病性．吸附等有关。
第三章 真核微生物 习 题
一、填空题
1、以下各类真核微生物的细胞壁主要成分分别是：酵母菌为 低等真菌为
，高等真菌为
。 型。
S 的核糖体，它是由
等几个大类。
，藻类为
。
，
2、真核微生物所特有的鞭毛称 3、真核生物鞭毛杆的横切面为
4、在真核微生物细胞质内存在着沉降系数为 S和
S两个小亚基组成。
， 并能
碳源物质。
纲、
纲、 ，
和
5、真核微生物包括 6、藻类是含有 藏
7、真菌被划分为 和
菌纲。
的光合类型生物，藻类细胞中可贮
纲、 纲
进行繁殖的
8、真菌是不含有 真核微生物。 9、原生动物是 胞真核生物。
素、 营养，以
色、无 ，能
运动的单细
二、选择题
1、在真核微生物，例如（ ）中常常找不到细胞核。 （1）真菌菌丝的顶端细胞 （3）曲霉菌的足细胞
（2）酵母菌的芽体 （4）青霉菌的孢子梗细胞
2、在酵母菌细胞壁的4种成分中，赋予其机械强度的主要成分是（ ）。 （1）几丁质
（2）蛋白质
（3）葡聚糖
（4）甘露聚糖 （4）染色体
3、构成真核微生物染色质的最基本单位是（ ）。 （1）螺线管
（2）核小体
（3）超螺线管
4、在叶绿体的各结构中，进行光合作用的实际部位是（ ）。 （1）基粒
（2）基质
（3）类囊体
（4）基质类囊体
5、_______________是藻类和真菌的共生体。
（1）.Mycorrhiza （2）B. Agar （3）Lichen （4）Heterocyst 6、适合所有微生物的特殊特征是_____________。
（1）它们是多细胞的 （3）只有用显微镜才能观察到 （1）富含氮化合物 （2）.酸性 （3）中性
（4）还有细菌和原生动物
（2）.细胞有明显的核 （4）可进行光合作用
7、预计在_____________的土壤中能发现真菌。
三、是非题
1、原生动物具有变形虫方式运动、鞭毛运动、纤毛运动和爬行等运动方式。 2、原生动物通常是以扩散、促进扩散和主动运输来获得营养。 3、藻类与篮细菌同样可以进行光合营养和放氧，在进化上很相似。
4、真菌是不含叶绿体、化能有机营养、具有真正的细胞核、含有线粒体、以孢 子进行繁殖、不运动的典型的真核微生物。
5、粘菌是非光合营养的真核微生物，不含叶绿素，以吞噬方式摄食，产孢子和 子实体等表型特征使它们介于真细菌和原生动物之间。
6、开发利用微生物资源大概可以归纳为微生物菌体的利用、微生物代谢产物的 利用、微生物特性的利用和微生物基因的利用四个方面，
四、名词解释
真核微生物；微生物多样性；蓝细菌；蕈菌；生物资源
五、简答题
1、简述生产菌种的要求。 2、简述大规模发酵的特征。 3、简述连续发酵的优缺点。 4、概述固定化的优势。
六、论述题
1、微生物资源有哪些突出的特点？举例阐述哪些是可利用的微生物资源？ 2、微生物杀虫剂和微生物肥料是值得推广应用的，为什么？但又为什么一直很 难推广应用？
习 题 答 案
一、填空题
1、葡聚糖，纤维素，几丁质，纤维素。2、9+2型鞭毛。3、9+2型。4、80，60,40 5、真菌，原生动物，显微藻类，地衣。6、叶绿素 放氢 淀粉类 7、子囊菌 结 合菌 卵菌 半知菌 担子 8、叶绿（或光合色） 化能有机 孢子 9、无 细 胞壁 自由
二、选择题
1、（1），2、（3），3、（2），4、（3），5、（3），6、（3），7、（2） 三、是非题
1. 改正：原生动物具有变形虫方式运动、鞭毛运动、纤毛运动等运动方式。 2. 改正：原生动物通常是以吞噬作用和胞饮作用获得营养物质。
3. 改正：虽然藻类与篮细菌同样可以进行光合营养和放氧，但它们在进化上有 显著的差异。 4. （正确）
5. 改正：粘菌是非光合营养的真核微生物，不含叶绿素，以吞噬方式摄食，产
孢子和子实体等表型特征使它们介于真菌和原生动物之间。 6. （正确）
四、名词解释
真核微生物——凡是细胞核具有核膜、细胞能进行有丝分裂、细胞质中存在线粒 体或同时存在叶绿体等细胞器的生物，称真核生物。微生物中的真菌、显微藻类 原生动物和地衣均属于真核生物，故可称为真核微生物。
微生物多样性——生物多样性包括遗传多样性、物种多样性和生态多样性等，微
生物多样性是微生物多样性的重要组成部分，而且有其独特之处，起着不可替代 的作用。
蓝细菌——是一类含有叶绿素α、以水作为供氢体和电子供体、通过光合作用将 光能转化成化学能、同化CO2为有机物的光合细菌。
蕈菌——又称蘑菇，是大型真菌，属于丝状真菌，其最突出的特点是具有颜色各 异、形态多样的子实体结构。
生物资源——是指对人类具有实际或潜在用途或价值的遗传资源、生物体或其部 分、生物群体或生态系统中任何其他生物组成部分。
五、简答题
1、菌种能在较短的发酵过程中高产有价值的发酵产品；菌种的发酵培养基应价 廉，来源充足，被转化的产品的效率高；菌种对人、动物、植物和环境不应该造 成危害，还应注意潜在的、慢性的、长期危害，要充分评估其风险，严格防护； 菌种发酵后，不需要的代谢物要少，产品要相对容易与不需要的物质分离，下游 技术能用于规模化生产；菌种的遗传特性稳定，利于保存，而且易于进行基因操 作。
2、规模大，即所用的设备庞大，占用场地大，人力、物力投入的规模大；消耗 的原料、能源多；菌种符合生产菌种的要求，其生长代谢特性与大规模的发酵相 适应；需进行成本核算等。
3、连续发酵的主要优势是简化了菌种的扩大培养，不需要发酵罐的多次灭菌、 清洗、出料，缩短了发酵周期，提高了设备利用率，降低了人力、物力的消耗， 增加了生产效率。连续发酵运转的周期长，菌种多退化，容易污染，培养基的利 用率一般低于分批发酵，而且工艺中的变量较分批发酵复杂，较难控制和扩大。 4、固定化酶可以重复使用；固定化酶产品的分离、提纯等后处理比较容易；固 定化酶使产品的生产工艺操作简化，易于机械化和自动化，设备和器材也较容易。 固定化酶活力稳定。
六、论述题
1. （1）代谢类型多样、遗传资源丰富，具有潜在用途和价值；（2）微生物分 布广、种类多、繁殖快、代谢强、易变异、利生产，是进行大规模工厂化生产， 获取高收率产物的理想资源；（3）对微生物可利用资源的探索尚存在很大空间，
具有开发、挖掘新资源的巨大潜力。可利用的微生物资源有：（1）微生物菌体， 如活性酵母、单细胞蛋白、微生物杀虫剂、细菌肥料、食用菌等。（2）微生物的 代谢产物：氨基酸、有机酸、醇、酮、多糖、核酸、维生素、酶制剂等。（3）微 生物的代谢活动：甾体转化、湿法冶金、石油勘探等；（4）微生物基因：以苏云 金芽孢杆菌毒蛋白基因构建抗虫转基因植物，聚β-羟基丁酸基因转人拟南芥， 产生可降解生物塑料PHB等。
2、微生物杀虫剂和微生物肥料是值得推广和应用的，其原因可从化学杀虫剂、 化肥的劣势，例如：造成环境严重污染，生态破坏，害虫抗药性大增，人、畜常 伤亡等方面；相比之下，微生物杀虫剂和微生物肥料在这些方面的优势；随着社 会的进步，生活水平的提高，可持续发展已为国际共识，这3方面进行阐述，但 微生物一直很难推广应用，其原因可从与化学杀虫剂、化肥的优势相比，微生物 杀虫剂和微生物肥料的劣势，加之新观念、新产品的推广等问题。
第四章 病 毒 习 题
一、填空题
1、病毒的存在范围是病毒能够感染并在其中复制的 2、从原核生物中分离的病毒统称噬菌体，它们包括 等。
3、病毒属名的词尾是 是
，目名的词尾是
、科名的词尾是 。
和
。
、亚科名的词尾 。
、
和
4、纯化的病毒制备物应保持其 性质设计的。
6、螺旋对称病毒体的直径是由 定的。
5、血凝抑制试验是根据异性的病毒抗体与病毒表面蛋白作用可能抑制
决定的，而其长度则是由 所决
7、病毒蛋白质根据其是否存在于毒粒中分为 和 两类。
将糖链的
8、病毒包膜糖蛋白是由多肽链骨架与寡糖侧链，通过 与肽链的
连接形成。
9、由一步生长曲线可获得病毒繁殖的两个特征性数据，即潜伏期和裂解量。前 者为
所需的最短的时间，后者为
的平均数目。
、
、
、
10、病毒的复制过程依其发生事件顺序分为以下 和
5个阶段。
二、选择题
1、病毒显著区别于其他生物的特征是（ （1）具有感染性 （3）体积微小
）。
（2）独特的繁殖方式 （4）细胞内寄生
）
2、病毒纯化方法均是根据病毒的基本理化性质建立的，包括（ （1）病毒的核酸是DNA或是RNA （3）病毒含有脂类和糖类
（4）病毒体积微小
（2）病毒的主要化学组成是蛋白质
3、病毒物现颗粒计数方法测定的是（ ）。 （1）有活力的病毒数量
（3）有活力的病毒与无活力病毒数量的总和 4、描述螺旋对称壳体特征的参数有（ ）。 （1）核酸的相对分子质量 （3）螺旋的外观
5、SsRNA能够按照它的极性或意义分为（ ）。 （1）感染性核酸和和非感性核酸 （3）反意RNA 和正意RNA
7、T4噬菌体的装配包括的亚装配过程有（ （1）2个
（2）3个
（3）4个
）
（2）病毒、机体和环境条件 （4）病毒的宿主范围
）。
（2）正链RNA，负链RNA和双意RNA （4）嗜肝DNA病毒
）。
（4）5个
（2）螺旋长度与直径 （4）蛋白质亚基大小 （2）无活力的病毒数量 （4）致病性的病毒数量
8、构成机体病毒感染的因素包括（ （1）病毒的感染途径和传传播媒介 （3）病毒致病性和毒力
9、温和性噬菌体基因组在溶源性细菌内可以下列状态存在（ （1）复制、表达产生子病毒 （3）自发或经诱导进入裂解循环 10、DI颗粒的基因组有（ ）。
（1）置换突变 （2）缺失突变 （3）移框突变
（2）整合于宿主染色体或质粒形式 （4）产生成熟的病毒颗粒
（4）重组
三、是非题
1、病毒只含有一种核酸，DNA或是RNA。
2、病毒几乎可以感染的有的细胞生物，但就某一种病毒而言，它仅能感染一定 种类的微生物、植物或动物。
3、ICTV是国际病毒命名委员会的缩写。
4、分离病毒的标本为避免细菌污染须加入抗生素除菌，亦可用离心或过滤方法 处理。
5、以高浓度的噬菌体悬液接种细菌平板，经过一定时间培养后可形成单个噬菌 斑。
6、在病毒分离时，经盲传3代仍无感染症状出现，便可认定没有病毒存在。 7、在终点测定中，病毒效价以 50%试验单元出现感染反应的病毒稀释液的稀释
度的对数值表示。
8、在拓朴等价多面体中，在表面积一定时以二十面体容积为最大，故病毒壳体 多取二十面体对称结构。
9、病毒包膜系病毒以芽出方式成熟时自细胞膜衍生而来，故其结构和脂质种类 与含量皆与细胞膜相同。
10、病毒具有感染性，且核酸是病毒的遗传物质，故所有病毒的基因组核酸都是 感染性核酸。
四、名词解释 烈性噬菌体 溶源性 温和噬菌体 原噬菌体 溶源性细菌 自发裂解 诱发裂解 包涵体 卫星RNA
五、简答题
1、病毒区别于其他生物的特点是什么？
2、病毒分类原则与命名规则的主要内容有哪些？
3、病毒壳体结构有哪几种对称形式？毒粒的主要结构类型有哪些？ 4、病毒核酸有哪些类型和结构特征？ 5、简述溶原性细菌的特点。
六、论述题
1、病毒的复制循环分为哪几个阶段，各个阶段的主要过程如何？ 2、病毒与生产实际的关系。
3、亚病毒因子有哪些类，各类有何特点？
习 题 答 案
一、填空
1、宿主种类和组织细胞种类；2、噬菌体 噬蓝藻体 噬支原体；3、virus viridae virinae virales；4、感染性 理化性质的均一性；5、.病毒的血细 胞凝集；6、蛋白质亚基的大小 病毒核酸分子的长度；7、.结构蛋白 非结构 蛋白；8、β-N-糖苷键 N一乙酰葡糖胺天冬酰胺残基；9、.病毒吸附于细胞到 子代病毒释放每个受染细胞释放的子代病毒；10、吸附、侵入 脱壳 病毒大分 子合成 装配与释放 二、选择题
（2）、（2）、（3）、（2）、（2）、（1）、（3）、（2）、（2）、（2） 三、是非题
√、√、×、√、×、×、×、√、√、×、
四、名词解释
烈性噬菌体：感染细菌后，能在细胞内正常复制，并最终杀死细胞的噬菌体。 溶源性：感染细胞后噬菌体不能完成复制循环，噬菌体基因组长期存在于宿主细 胞内，没有子代噬菌体产生的现象。
温和噬菌体：能够导致溶源性发生的噬菌体，又称溶源性噬菌体。 原噬菌体：整合于细菌染色体或以质粒形式存在的温和噬菌体基因组。 溶源性细菌：细胞中含有以原噬菌体状态存在的温和噬菌体基因组的细菌。 自发裂解：自然情况下的溶源性细菌的裂解，但裂解量较少。
诱发裂解：经紫外线、环氧化合物等理化因子处理，溶源性细菌发生的大量裂解。 半数致死剂量：使半数试验宿主死亡的病毒剂量。
包涵体：病毒感染细胞内出现的特异性染色区域。不同病毒所形成的包涵体在细 胞质和／或细胞核内的定位不同；其染色性质亦不同，即有的嗜酸性染料，有的 嗜碱性染料；并且其大小、形态亦有所区别，所以包涵体在病毒的实验诊断具有 一定的意义。包涵体是病毒复制所产生的复制复合物、转录复合物、装配中间体， 所合成的核壳和毒粒累积在宿主细胞的特定区域内而形成的，称之为病毒工厂的 结构。
卫星RNA：必须依赖于辅助病毒进行复制的小分子单链RNA片段，它被包装在其 辅助病毒的壳体中，其对于辅助病毒的复制不是必需的，它们与辅助病毒基因组 无明显的同源性，但其存在往往可影响辅助病毒引起的感染症状。
五、简答题
1、结构简单，独特的繁殖方式，绝对的细胞内寄生，生命形式的竺童性 2、分类原则，包括病毒形态、毒粒结构，基因组、复制、化学组成在内的毒粒 性质，病毒的打原性质及生物学性质。命名规则：分类等级、病毒“种”及种的 命名，病毒属、病毒科、病毒亚季及病毒目的相应名的词尾。
3、螺旋对称、二十面体对称、复合对称。裸露的螺旋对称毒粒和二十面体毒粒， 有包膜的甄旋毒粒和二十面体毒粒、复杂毒粒图像。其优良性状。
4、病毒 DNA 分子有线状和环状之分。病毒核酸有正链（＋）和负链（—）的区 分：因此，就病毒核酸链的单与双以及正和负有以下6 种类型：(±)DNA——大 部分DNA病毒；(±)RNA——动物呼肠孤病毒；（＋）DNA——大肠杆菌 fX174噬 菌体；（＋）RNA——所有单链RNA病毒\\大部分植物病毒；（—）DNA——腺病毒； （—）RNA ——流感病毒。
可稳定遗传：子代细菌都含有原噬菌体，均具有溶原性；可自发裂解：温和噬菌 体的核酸也可从宿主DNA上脱落下来，恢复原来的状态，进行大量的复制，变成 烈性噬菌体，自发裂解几率10-2～10-5 ；可诱导裂解：用化学、物理方法诱导； 溶源转变：由于溶原菌整合了温和噬菌体的核酸而使自己产生一些新的生理特 征。六、论述题
1、吸附：病毒吸附蛋白、细胞受体、辅助受体、病毒的吸附过程；侵人：噬菌 体、动物病毒、植物病毒的侵人方式；脱壳：病毒的包膜和／或壳体除去而释放 出病毒核酸；病毒大分子合成：噬菌体、动物病毒、植物病毒大分子合成的特点； 装配与释放：噬菌体、动物病毒、植物病毒装配与释放的方式。
2、病毒可引起多种传染性疾病；发酵工业中噬菌体污染可导致倒罐；昆虫病毒 可用作生物杀虫剂；有些细菌病毒可用于疾病治疗；基因工程中的载体。 3、类病毒：只含有RNA，不含蛋白质的具侵染性的颗粒，为引起植物病害的病 原体；拟病毒：一类包裹在真病毒中的裸露的RNA或DNA，复制必须依赖辅助病 毒的协助，植物病毒和动物病毒中都有发现。朊病毒：一类能引起哺乳动物亚急
性海绵样脑传染病的致病因子。至今已发现能引起10余种人和动物疾病如人的 库鲁病、克雅氏病、羊瘙痒症和疯牛病等。
第五章 微生物营养 习 题
一、填空题
1、微生物生长繁殖所需六大营养要素是 和 有
、
是 4、根据 5、根据 6、根据
、 等。
和
等。
、
。
，微生物可分为自养型和异养型。 ，微生物可分为光能营养型和化能营养型。 ，微生物可分为无机营养型和有机营养型。 、 和
。
、 、
、
和
、 、
。
和
。
和
等 4
、
和
，碳源物质主要
、
、
、
，其主要作用
2、碳源物质为微生物提供
、
、
、
、
3、生长因子主要包括
7、根据碳源、能源和电子供体性质的不同，微生物的营养类型可分 为
8、按用途划分，培养基可分为 种类型。
9、常用的培养基凝固剂有
10、营养物质进入细胞的方式有
二、选择题（4个答案选1）
1、下列物质可用作生长因子的是（ ）。 （1）葡萄糖
（2）纤维素
（3）NaGl
（4）叶酸
2、大肠杆菌属于（ ）型的微生物。
（1）光能无机自养 （2）光能有机异养 （3）化能无机自养 （4）化能 有机异养
3、硝化细菌属于（ ）型的微生物。
（1）光能无机自养 （2）光能有机异养 （3）化能无机自养 （4）化能 有机异养
4、某种细菌可利用无机物为电子供体而有贾稀为碳源，属于（ ）型的微生物。 （1）兼养型
（2）异养型
（3）自养型
（4）原养型
5、化能无机自养微生物可利用（ ）为电子供体。 （1）CO2 （2）H2 （3）O2 （4）H2O
6、用来分离产胞外蛋白酶菌株的酪素培养基是一种（ ）。
（1）基础培养基 （2）加富培养基 （3）选择培养基 （4）鉴别培养 基
7、固体培养基中琼脂含量一般为（ ）。 （1）0.5%
（2）1.5%
（3）2.5%
（4）5%
8、用来分离固氮菌的培养基中缺乏氮源，这种培养基是一种（ ）。 （1）基础培养基 （2）加富培养基 （3）选择培养基 （4）鉴别培养基 9、水分子可通过（ ）进入细胞。 （1）主动运输 （1）主动运输 三、是非题
1、某些假单胞菌可以利用多达90多种以上的碳源物质。 2、碳源对配制任何微生物的培养基都是必不可少的。
3、氨基酸在碳源缺乏时可被微生物用作碳源物质，但不能提供能源。
4、培养营养缺陷型微生物的培养基必须同时加入维生素、氨基酸、嘌呤及嘧啶。 5、为使微生物生长旺盛，培养基中营养物质的浓度越高越好。
6、对含葡萄糖的培养基进行高压蒸汽灭菌时可以121.3℃加热20min即可。 7、半固体培养基常用来观察微生物的运动特征。 8、基础培养基可用来培养所有类型的微生物。
9、伊红美蓝（EMB）培养基中，伊红美蓝的作用是促进大肠杆菌的生长。 10、在促进扩散过程中，载体蛋白对被运输物质具有较高的专一性，一种载体蛋
白只能运输一种物质。
（2）扩散 （2）扩散
（3）促进扩散 （3）促进扩散
（4）基团转位 ）。
（4）基团转位
10、被运输物质进入细胞前后物质结构发生变化的是（
四、名词解释 1 选择培养基 2 基础培养基 3 合成培养基 4 化能异养微生物 5 化能自养微生物 6 光能自养微生物
7 光能异养微生物 五、简答题
1、能否精确地确定微生物对微量元素的需求，为什么？
2、为什么生长因子通常是维生素、氨基酸、嘌呤和嘧啶，而葡萄糖通常不是生 长因子？
3、以伊红美蓝（EMB）培养基为例，分析鉴别培养基的作用原理。
4、与促进扩散相比，微生物通过主动运输吸收营养物质的优点是什么？
六、论述题
1、以紫色非硫细菌为例，解释微生物的营养类型可变性及对环境条件变化适应 能力的灵活性。
2、如果要从环境中分离得到能利用苯作为碳源和能源的微生物纯培养物，你该 如何设计实验？
3、某些微生物对生长因子的需求是具有较高的专一性，可利用它们通过“微生 物分析”（microbiologicalassay）对样品中维生素或氨基酸进行定量。试设计 实验利用微生物对某一样品维生素B12的含量进行分析。
4、某学生利用酪素培养基平板筛选产胞外蛋白酶细菌，在酪素培养基平板上发 现有几株菌的菌落周围有蛋白水解圈，是否能仅凭蛋白水解圈与菌落直径比大， 就断定该菌株产胞外蛋白酶的能力就大，而将其选择为高产蛋白酶的菌种，为什 么？
5、以大肠杆菌磷酸烯醇式丙酮酸-糖磷酸转移酶系统（PTS）为例解释基团转位。 6、试分析在主动运输中，ATP结合盒式转运蛋白（ABC转运蛋白）系统和膜结合
载体蛋白（透过酶）系统的运行机 机及相互区别。
习 题 答 案 一、填空题
1．碳源 氮源 无机盐 生长因子 水 能源 2． 碳素来源 能源 糖 有机酸 醇 脂 烃
3． 维生素 氨基酸 嘌呤和嘧啶 作为酶的辅基或辅酶 合成细胞结构及组 分的前体 4． 碳源性质 5． 能源 6． 电子供体
7．光能无机自养 光能有机异养 化能无机自养 化能有机异养 8． 基础 加富 鉴别 选择 9． 琼脂 明胶 硅胶
10． 扩散 促进扩散 主动运输 膜泡运输 二、选择题
1．（4） 2．（4） 3．（3） 4．（1） 5．（2） 6．（4） 7．（2） 8．（3）
9．（2） 10．（4） 三、是非题
1．＋ 2．－ 3．－ 4．－ 5．－ 6．－ 7．＋ 8．－ 9．－ 10．－ 四、名词解释
1 选择培养基：是用来将某种或某类微生物从混杂的微生物群体中分离出来的 培养基。
2 基础培养基：是含有一般微生物生长繁殖所需的基本营养物质的培养基。 3 合成培养基：是由化学成分完全了解的物质配制而成的培养基，也称化学限 定培养基。
4 化能异养微生物：以有机碳化合物为能源，碳源和供氢体也是有机碳化合物 的微生物。
5 化能自养微生物：利用无机化合物氧化过程中释放的能量和以CO2为碳源生长 的微生物。
6 光能自养微生物：利用光作为能源，以CO2为基本碳源，供氢体是还原在无机 化合物的微生物。
7 光能异养微生物：以光为能源，以有机碳化合物作为碳源和供氢体营光合生 长的微生物。 五、简答题
1．不能。微生物对微量元素需要量极低；微量元素常混杂在天然有机化合物、 无机化学试剂、自来水、蒸馏水、普通玻璃器皿中；细胞中微量元素含量因培养 基组分含量不恒定、药品生产厂家及批次、水质、容器等条件不同而变化，难以 定量分析检测。
2 维生素、氨基酸或嘌呤(嘧啶)通常作为酶的辅基或辅酶，以及用于合成蛋白
质、核酸，是微生物生长所必需且需要量很小，而微生物(如营养缺陷型菌株) 自身不能合成或合成量不足以满足机体生长需要的有机化合物。而葡萄糖通常作 为碳源和能源物质被微生物利用，需要量较大，而且其他一些糖类等碳源物质也 可以代替葡萄糖满足微生物生长所需。
3．EMB 培养基含有伊红和美蓝两种染料作为指示剂，大肠杆菌可发酵乳糖产酸 造成酸性环境时，这两种染料结合形成复合物，使大肠杆菌菌落带金属光泽的深 紫色，而与其他不能发酵乳糖产酸的微生物区分开。
4．主动运输与促进扩散相比的优点在于可以逆浓度运输营养物质。通过促进扩 散将营养物质运输进入细胞，需要环境中营养物质浓度高于胞内，而在自然界中 生长的微生物所处环境中的营养物质含量往往很低，在这种情况下促进扩散难以 发挥作用。主动运输则可以逆浓度运输，将环境中较低浓度什养物质运输进入胞 内，保证微生物正常生长繁殖。
六、论述题
1 紫色非硫细菌在没有有机物时可同化 CO2 进行自养生活，有有机物时利用有 机物进行异养生 活，在光照及厌氧条件下利用光能进行光能营养生活，在黑暗 及好氧条件下利用有机物氧化产生的化学能进行化能营养生活。
2 （1)从苯含量较高环境中采集土样或水样；(2)配制培养基，制备平板，—种 仅以苯作为唯一碳源(A)，另—种不含任何碳源作为对照(B)；(3)将样品适当适 稀释(十倍稀释法)，涂布 A 平饭；(4)将平板置于适当温度条件下培养，观察是 否有菌落产生；（5)将A平板上的菌落编号并分别转接至B平板，置于相同温度 条件下培养(在B平板上生长的菌落是可利用空气CO的自养型微生物)；(6)挑取 在A平板上生长而不在B平板上生长的菌落，在一个新的A 平板上划线、培养， 获得单菌落，初步确定为可利用苯作为碳源和能源的微生物纯培养物；(7)将初 步确定的目标菌株转接至以苯作为惟一碳源的液体培养基中进行摇瓶发酵实验， 利用相应化学分析方法定量分析该菌株分解利用苯的情况。
3．(1)将缺乏维生素B12但含有过量其他营养物质的培养基分装于一系列试管， 分别定量接人用于测定的微生物；(2)在这些试管中分别补加不同量的维生素 B12 标准样品及待测样品，在适宜条件下培养；(3)以微生物生长量(如测定 OD600nm)值对标准样品的量作图，获得标准曲线；(4)测定含待测样品试管中微 生物生长量，对照标准曲线，计算待测样品中维生素B12的含量。
4．不能。因为，(1)不同微生物的营养需求、最适生长温度等生长条件有差别， 在同一平板上相同条件下的生长及生理状况不同；(2)不同微生物所产蛋白酶的 性质(如最适催化反应温度、PH、对底物酪素的降解能力等)不同；(3)该学生所
采用的是一种定性及初步定量的方法，应进一步针对获得的几株菌分别进行培养 基及培养条件优化，并在分析这些菌株所产蛋白酶性质的基础上利用摇瓶发酵实 验确定蛋白酶高产菌株。
5 大肠杆菌 PTS 由 5 种蛋白质（酶Ⅰ、酶Ⅱa、酶Ⅱb、酶Ⅱc 及热稳定蛋白质 HPr）组成，酶Ⅱa、酶Ⅱb、酶Ⅱc 3个亚基构成酶Ⅱ。酶Ⅰ和HPr为非特异性 细胞质蛋白，酶Ⅱa 也是细胞质蛋白，亲水性酶Ⅱb 与位于细胞膜上的疏水性酶 Ⅱc相结合。酶Ⅱ将一个葡萄糖运输进入胞内，磷酸烯醇式丙酮酸上的磷酸基团 逐步通过酶Ⅰ和HPr的磷酸化和去磷酸化作用，最终在酶Ⅱ的作用下转移到葡萄 糖，这样葡萄糖在通过PTS进入细胞后加上了个个磷酸基团。
6 （1）ABC转运蛋白常由两个疏水性跨膜结构域与胞内的两个核苷酸结合结构 域形成复合物，跨膜结构域在膜上形成一个孔，核苷酸结合结构则可结合ATP。 ABC转运蛋白发挥功能还需要存在于周质空间（G＋菌）或附着在质膜外表面（） 的底物结合蛋白的帮助。底物结合蛋白与被动运输物质结合后再与ABC转运蛋白 结合，借助于ATP水解释放的能量，ABC转运蛋白将被运输物质转运进入胞内。 （2）膜结合载体蛋白也是跨膜蛋白，被运输物质在膜外表面与透过酶结合，而 膜内外质子浓度差在消失过程中，被运输物质与质子一起通过透过酶进入细胞。 （3）被运输物质通过 ABC 转运蛋白系统和通过透过酶进入细胞的区别在于能量 来源不同，前者依靠ATP水解直接偶联物质运输，后者依靠膜内外质子浓度差消 失中偶联物质运输。
第六章 微生物的代谢 习 题
一、填空题
1、微生物的 4 种糖酵解途径中， 是存在于大多数生物体内的一条 主流代谢途径； 是存在于某些缺乏完整 EMP 途径的微生物中的一种
替代途径，为微生物所特有；
是产生 4 碳、5 碳等中间产物，为生物 合成提供多种前体物质的途径。 2、同型乳酸发酵是指葡萄糖经 途径降解为丙酮酸，丙酮酸在乳酸脱
氢酶的作用下被 NADH 还原为乳酸。异型乳酸发酵经
、 和 途径分解葡萄糖。代谢终产物除乳酸外，还有 。
3、微生物在糖酵解生成丙酮酸基础上进行的其他种类的发酵有丁二醇发酵、混 合酸发酵、
发酵和 发酵等。丁二醇发酵的主要产物是 ，
发酵的主要产物是乳酸、乙酸、甲酸、乙醇。 4、产能代谢中，微生物通过 磷酸化和 磷酸化将某种物质氧化 而释放的能量储存在 ATP 等高能分子中；光合微生物则通过 磷酸化将 光能转变成为化学能储存在 ATP 中。 磷酸化既存在于发酵过程中，也 存在于呼吸作用过程中。
5、呼吸作用与发酵作用的根本区别是呼吸作用中电子载体不是将电子直接传递 给底物降解的中间产物，而是交给 系统，逐步释放出能量后再交 给 。
6、巴斯德效应是发生在很多微生物中的现象，当微生物从 转换到
下，糖代谢速率
，这是因为 比发酵作用更加有效地获得能 量。
7 、 无 氧 呼 吸 的 最 终 电 子 受 体 不 是 氧 ， 而 是 外 源 电 子 受 体 ，NO3??、NO 2??、SO 4 ??、S 2O3
等无机化合物，或 等有机化合物。
8、化能自养微生物氧化2 2??、CO 2
而获得能量和还原力。能量的产生是通过
磷酸化形式，电子受体通常是O 2。电子供体是 、 、 和 ，
还原力的获得是逆呼吸链的方向进行传递， 能量。 9、微生物将空气中的N2还原为NH3的过程称为 。该过程中根据微生物和 其他生物之间相互的关系。固氮体系可以分为 、 和 3 种。
10、次级代谢是微生物生长至 或 ，以 为前体，合成一 些对微生物自身生命活动无明确生理功能的物质的过程。次级代谢产物大多是分
子结构比较复杂的化合物，如 、 、 、 、
及 等多种类别。
二、选择题（4个答案选1）
1、化能自养微生物的能量来源于（ ）。
（1）有机物 （2）还原态无机化合物 （3）氧化态无机化合物 （4）
像
日光
2、下列葡萄糖生成丙酮酸的糖酵解途径中，（ ）是最普遍的、存在于大多数 生物体内的一条主流代谢途径。 （1）EMP途径 （2）HEP途径 （3）ED途径 （4）WD途径
3、下列葡萄糖生成丙酮酸的糖酵解途径中，（ ）是存在于某些缺乏完整EMP 途径的
（1）EMP途径 （2）HEP途径 （3）ED途径 （4）WD途径 4、酵母菌和运动发酵单胞菌乙醇发酵的区别是（ ）。 （1）糖酵解途径不同 （2）发酵底物不同 （3）丙酮酸生成乙醛的机制不同 （4）乙醛生成乙醇的机制不同 5、由丙酮酸开始的其他发酵过程中，主要产物是丁酸、丁醇、异丙醇的发酵的 是（ ）。
（1）混合酸发酵 （2）丙酸发酵 （3）丁二醇发酵 （4）丁酸发 醇
6、下列代谢方式中，能量获得最有效的方式是（ ）。 （1）发酵 （2）有氧呼吸 （3）无氧呼吸 （4）化能自养 7、青霉素抑制金黄色葡萄球菌肽聚糖合成的（ ）。 （1）细胞膜外的转糖基酶 （2）细胞膜外的转肽酶
（4）细胞膜中肽聚糖单体分子 （3）细胞质中的“Park”核苷酸合成
的合成
8、下面对于好氧呼吸的描述（ ）是正确的。 （1）电子供体和电子受体都是无机化合物 （2）电了供体和电子受体都是有机化合物
（3）电子供体是无机化合物，电子受体是有机化合物 （4）电子供体是有机化合物，电子受体是无机化合物 9、无氧呼吸中呼吸链末端的氢受体是（ ）。 （1）还原型无机化合物 （2）氧化型无机化合物 （3）某些有机化合物 （4）氧化型无机化合物和少数有机化合物 10、硝化细菌是（ ）。
（1）化能自养菌，氧化氨生成亚硝酸获得能量 （2）化能自养菌，氧化亚硝酸生成硝酸获得能量 （3）化能异养菌，以硝酸盐为最终的电子受体 （4）化能异养菌，以亚硝酸盐为最终的电子受体
三、是非题
1、无氧呼吸和有氧呼吸一样也需要细胞色素等电子传递体，也能产生较多的能 量用于命活动，但由于部分能量随电子转移传给最终电子受全，所以生成的能量 不如有氧呼吸产生的多。
2、CO2是自养微生物的惟一碳源，异养微生物不能利用CO2作为辅助的碳源， 3、由于微生物的固氮酶对氧气敏感，不可逆失活，所以固氮微生物一般都是厌 氧或兼性厌氧菌。
4、光能营养微生物的光合磷酸化没有水的光解，不产生氧气。
5、与促进扩散相比，微生物通过主动运输吸收营养物质的优点是什么？
6、反硝化作用是化能自养微生物以硝酸或亚硝酸盐为了电子受体进行的无氧呼
吸。
7、底特水平磷酸化只存在于发酵过程中，不存在于呼吸作用过程中。
8、发酵作用的最终电子受体是有机化合物，呼吸作用的最终电子受体是无机化 合物。
9、发酵作用是专性厌氧菌或兼性厌氧菌在无氧条件下的一种有机物生物氧化形 式，其产能机制都是底物水平磷酸化反应。
10、延胡索酸呼吸中，玻珀酸是末端氢受体延胡索酸还原后生成的还原产物，不 是一般的中间代谢产物。 四、名词解释 1 发酵 2 呼吸作用 3 有氧呼吸 4 无氧呼吸 5 异型乳酸发酵 6 生物固氮 7 硝化细菌 8 光合细菌
五、简答题
1、比较自生和共生生物固氮体系及其微生物类群。 2、比较光能营养微生物中光合作用的类型。 3、简述化能自养微生物的生物氧化作用。
4、蓝细菌是一类放氧性光合光物，又是一类固氮菌，说明其固氮酶的抗氧保护 机制。
六、论述题
1、比较酵母菌和细菌的乙醇发酵。
2、试比较底物水平磷酸化、氧化磷酸化和光合磷酸化中ATP的产生。
3、什么是无氧呼吸？比较无氧呼吸和有氧呼吸产生能量的多少，并说明原因。 4、说明革兰低阳性细菌细胞肽聚糖合成过程以及青霉素的抑制机制。
5、说明次级代谢及其特点。如何利用次级代谢的诱导调节机制及氮和磷调节机 制来提高抗生素的产量？
6、如何利用营养缺陷突变株进行赖氨酸发酵工业化生产？ 习 题 答 案 一、填空题
1．EMP ED HMP 2．EMP PK HK HMP 乙醇或乙酸 3．丙酸发酵 丁 酸发酵 2,3—丁二醇 混合酸 4．底物水平 氧化 光合 底物水平 5．电子传递 最终电子受体 6．厌氧条件 有氧条件 降低 好氧呼吸 7．延胡索酸 8．有机物 氧化磷酸化 H2 NH4 + H2S Fe 消耗 9．生
2+
物固氮 共生固氮体系 自生固氮体系 联介固氮体系 10．指数期后期 稳定期 初级代谢产物 抗生素 激素 生物碱 毒素 色素 维生素
二、选择题 1． (2) 2． (1) 3． (3) 7． (2) 8．(4) 9． (4) 三、是非题 1． + 2．－ 1 0． +
4． (1) 10． (2)
5．(4) 6． (2)
3．－ 4．－ 5．+ 6．－ 7．－ 8．+ 9． +
四、名词解释
1 发酵：是指微生物细胞将有机物氧化释放的电子直接交给底物本身未完全氧 化的某种中间产物，同时释放能量并产生各种不同的代谢产物。
2 呼吸作用：指从葡萄糖或其他有机基质脱下的电子（氢）经过一系列载体最 终传递给外源分子氧或其他氧化型化合物并产生较多ATP的生物氧化过程。 3 有氧呼吸：以分子氧作为最终电子受体的呼吸。
4 无氧呼吸：以氧以外的其他氧化型化合物作最终电子受体的呼吸。
5 异型乳酸发酵：是指发酵终生物中除了乳酸外还有一些乙醇（或乙酸）等产 物的发酵。
6 生物固氮：微生物将氮还原为氨的过程称为生物固氮。
7 硝化细菌：能利用还原无机氮化合物进行自养生长的细菌称为硝化细菌。 8 光合细菌：以光为能源，利用CO2或有机碳化合物作为碳源，通过电子传递产 生ATP的细菌。
五、简答题
1．共生固氮体系：
根瘤菌(Rhizobium)与豆科植物共生；
弗兰克氏细菌(Frankia) 与非豆科植物共生； 蓝细菌(cyanobacteria)与某些植物共生； 蓝细菌与某些真菌共生 自生固氮体系：
好氧自生固氮菌(Azotobacter,Azotomonas,etc)； 厌氧自生固氮菌（Clostridium）：
兼性厌氧自生固氮菌(Bacillus,Klebsiella,etc)； 大多数光合细菌（蓝细菌，光合细菌） 2．
真核生物：藻类及其他绿色植物
产氧
光能营养型生物
原核生物：蓝细菌
不产氧（仅原核生物有）
非环式光合磷酸
①光合细菌，环式光合磷酸化；
②绿硫细菌的非环式光合磷酸化； ．
③嗜盐细菌的光合磷酸化是一种只有嗜盐菌才有的，无叶绿素或细菌叶绿素 参与的独特的光合作用。是目前所知的最简单的光合磷酸化。嗜盐细菌紫膜 上的细菌视紫红质吸收光能后，在膜内外建立质子浓度差。 ．
非环式光合磷酸化是绿色植物、藻类和蓝细菌所共有的产氧型光合作用。光能驱 动下，电子从光反应中心I(PS 1)的叶绿素a出发，通过电子传递链，连同光反 应中心Ⅱ(PSⅡ)水的 光解生成的H’，生成还原力；光反应中心Ⅱ(PSⅡ)由水的 光解产生氧气和电子，电子通过电子传递链，传给光反应中心 PS I，期间生成 ATP。
环式光合磷酸化为光合细菌所特有。光能驱动下，电子从菌绿素分子出发，通过 电子传递链的循环，又回到菌绿素，期间产生ATP，还原力来自环境中的无机化 合物供氢，不产生氧气。
有些光合细菌虽只有一个光合系统，但也以非环式光合磷酸化的方式合成ATP， 如绿硫细菌和绿色细菌，从光反应中心释放出的高能电子经铁硫蛋白、铁氧还蛋 白、黄素蛋白，最后用于还原NAD’生成NADH。反应中心的还原依靠外源电子供 体如S 、S2O3 等。外源电子供体在氧化过程中放出电子，经电子传递系统传给失
2- 2-
去了电子的光合色素，使其还原，同时偶联ATP的生成。
嗜盐细菌的光合磷酸化是一种只有嗜盐菌才有的，无叶绿素或细菌叶绿素参与的 独特的光合作用。是目前所知的最简单的光合磷酸化。嗜盐细菌紫膜上的细菌视 紫红质吸收光能后，在膜内外建立质子浓度差，再由它来推动ATP酶合成ATP。 3．化能自养微生物氧化无机物而获得能量和还原力。能量的产生是通过电子传 递链的氧化磷酸化形式，电子受体通常是O2，因此，化能自养菌一般为好氧菌。 电子供体是H2、NH4、H2S和Fe ，还原力的获得是逆呼吸链的方向进行传递，同时
+ 2+
需要消耗能量。 3和亚硝酸(NO2)是作为能源的最普通的无机氮化合物，能被亚 (1)氨的氧化。NH
-
硝化细菌和硝化细菌氧化。 (2)硫的氧化。硫杆菌能够利用一种或多种还原态或部分还原态的硫化合物(包括 硫化物、元素硫、硫代硫酸盐、多硫酸盐和亚硫酸盐)作能源。H2S首先被氧化成 元素硫，随之被硫氧化酶和细胞色素系统氧化成亚硫酸盐，放出的电子在传递过 程中可以偶联产生ATP。
(3)铁的氧化。从亚铁到高铁的生物氧化，对少数细菌来说也是一种产能反应， 但这个过程只有少量的能量被利用。亚铁的氧化仅在嗜酸性的氧化亚铁硫杆菌 (Thiobacillusferrooxidans)中进行了较为详细的研究。在低pH环境中这种细 菌能利用亚铁氧化时放出的能量生长，在该菌的呼吸链中发现了一种含铜的铁硫 菌蓝蛋白(rusticyanin)，它与几种Cytc和一种Cyta，氧化酶构成电子传递链。 (4)氢的氧化。氢细菌能利用分子氢氧化产生的能量同化CO2，也能利用其他有机 物生长。氢细菌的细胞膜上有泛醌、维生素K2及细胞色素等呼吸链组分。在这类 细菌中，电子直接从氢传递给电子传递系统，电子在呼吸链传递过程中产生ATP。 4．有两种特殊的保护系统。(1)分化出异形胞，其中缺乏光反应中心Ⅱ，异形胞 的呼吸强度大于正常细胞，其超氧化物歧化酶的活性高。(2)非异形胞的保护方 式：①时间上的分隔保护，白天光合作用，晚上固氮作用；②群体细胞中的某些 细胞失去光反应中心Ⅱ，而进行固氮作用；③提高过氧化物酶和超氧化物歧化酶 的活性来除去有毒氧化物。
六、论述题
1．主要差别是葡萄糖生成丙酮酸的途径不同。酵母菌和某些细菌 (胃八叠球菌、 肠杆菌)的菌株通过EMP途径生成丙酮酸，而某些细菌(运动发酵单胞菌、厌氧发 酵单胞菌)的菌株通过 ED 途径生成丙酮酸。 丙酮酸丙酮酸之后的途径完全相
同。
2．底物水平磷酸化．发酵过程中往往伴随着一些高能化合物的生成，，如EMP 途径中的 1，3—二磷酸甘油酸和磷酸烯醇式丙酮酸。这些高能化合物可以门按 偶联ATP或GTP的生成。底物水平磷酸化可以以存在于发酵过程中．也可以存在 于呼吸过程中，但产生能量相对较少。
氧化磷酸化，在糖酵解和三羧酸循环过程中，形成的NAD(P))If和FADH2，通过 电子传递系统将电子传递给电子受体(氧或其他氧化性化合物)，同时偶联ATP 合成的生物过程。
光合磷酸化，光能转变成化学能的过程。当一个叶绿素(或细菌叶绿素)分子吸 收光量子时，
叶绿素(或细菌叶绿素)即被激活，导致叶绿素(或细菌叶绿素)分子释放一个电子 被氧化，释放出的电子在电子传递系统的传递过程中逐步释放能量，偶联 ATP 的合成。主要分为光合细 菌所特有的环式光合磷酸化和绿色植物、藻类和蓝细 菌所共有的产氧型非环式光合磷酸化作用；
3．无氧呼吸是微生物在降解底物的过程中，将释放出的电子交给NAD(P)、FAD
+
或FMN等电子 载休．再经电子传递系统传给氧化型化合物，作为最终电子受体， 从而生成还原型产物并释放出能量的过程；一般电子传递系统的组成及电子传递 方向为：
NAD(P)一FP(黄素蛋白)一Fe．S(铁硫蛋㈠)一CoQ(辅酶Q)一Cyt b—Cyt c—Cyt a—Crt a3。
- - 2- 2-
无氧呼吸的最终电子受体不是氧，而是像NO3、NO2、SO4 、S2O3 、CO2等，或延 胡索酸 (fumarate)等外源受体，氧化还原电位差都小于氧气，所以生成的能量 不如有氧呼吸产生的多。
4．革兰氏阳性菌肽聚糖合成的3个阶段(图5—10)。
(1)细胞质中的合成。 ①葡萄糖 N-乙酰葡糖胺—UDP( G—UDP) N-乙酰胞壁酸—UDP(M— UDP)
②M—UDP “Park’’核苷酸，即UDP—N—乙酰胞壁酸五肽 (2)细胞膜中的合成。“Park”核苷酸一肽聚糖单体分子。
3)细胞膜外的合成。青霉素抑制转肽酶。青霉素是肽聚糖单体五肽尾末端的 D—丙氨酸—D—丙氨酸的结构类似物，两者竞争转肽酶的活力中心。
5．相对于初级代谢而言，一般认为，微生物在一定的生长时期，以初级代谢产 物为前体，合成一些对微生物自身生命活动无明确生理功能的物质的过程，称为 次级代谢。这一过程形成的产物，即为次级代谢产物。次级代谢产物大多是分子 结构比较复杂的化合物。根据其作用，可将其分为抗生素、激素、生物碱、毒素、 色素及维生素等多种类别。
次级代谢特点：
(1)次级代谢的生理意义不像初级代谢那样明确，次级代谢途径某个环节发 生障碍，致使不能合成某个次级代谢产物，而不影响菌体的生长繁殖。
(2)次级代谢与初级代谢关系密切，初级代谢的关键性中间产物往往是次级 代谢的前体。
(3)次级代谢一般发生在菌体指数生长后期或稳定期，也会受到环境条件的 影响。
(4)次级代谢产物的合成，因菌株不同而异，但与分类地位无关，两种完全
不同来源的微生物可以产生同一种次级代谢产物。
(5)质粒与次级代谢的关系密切，控制着多种抗生素的合成。
(6)次级代谢产物通常都是限定在某些特定微生物中生成，因此与现代发酵 产业密切相关。
(7)次级代谢产物的合成通常被细胞严密控制。
某些抗生素的产生可以被加在发酵培养基中的诱导物诱导产生，可在发酵培 养基中加入诱导物来增加产量。易代谢氮源如铵盐以及高浓度的磷酸盐，对 某些抗生素的产生有抑制作用。在发酵培养基避免使用高浓度的铵盐和使用 低浓度或亚适量的磷酸盐可以防止抑制作用。
6．在微生物中，以天冬氨酸为原料，通过分支代谢合成赖氨酸、苏氨酸和甲硫 氨酸(下图)。为了解除正常的代谢调节以获得赖氨酸的高产菌株，工业上选育了 谷氨酸棒杆菌(Corynebacterium glutamicum)的高丝氨酸缺陷型菌株作为赖氨 酸的发酵菌种。这个菌种由于不能合成高丝氨酸脱氢酶(HSDH)，故不能合成高丝 氨酸，也就不能产生苏氨酸和甲硫氨酸。在添加适量高丝氨酸(或苏氨酸和甲硫 氨酸)的条件下，在含有较高糖和铵盐的培养基上，能产生大量的赖氨酸。
天冬氨酸 激酶
天冬氨酸 天冬氨酸磷酸 高丝氨酸
脱氨酸
天冬氨酸半醛 高丝氨酸
赖氨酸
苏氨酸 甲硫氨酸
图 谷氨酸棒杆菌分支代谢合成赖氨酸、苏氨酸和甲硫氨酸
第七章 微生物的生长及其控制 习 题
一、填空题
1、一条典型的生长曲线至少可分为 4个生长时期。
2、测定微生物的生长量常用的方法有 测定微生物数量变化常用的方法有
、
以生物量为指标来测定微生物生长的方法有 3、获得细菌同步生长的方法主要有（1） 中常用的有
、
和 和
、
、
、 、 和（2） 。 。
、
、
和
、和
和 和
。而 ； 。
、
、
和
，其中（1）
4、控制连续培养的方法有 5、影响微生物生长的主要因素有 等。
6、对玻璃器皿、金属用具等物品可用 或其他液态食品一般采用 7、通常，细菌最适pH的范围为 霉菌的最适pH范围是
。
或 进行灭菌；而对牛奶 ，时间为
。 ， 、
灭菌，其温度为
，酵母菌的最适pH范围为
8、杀灭或抑制微生物的物理因素有 和
等。
9、抗生素的作用机制有 合成酶结合，使其不能合成
、
、 、 、
、 和 。
10、抗代谢药物中的磺胺类是由于与
。
相似，从而竞争性地与二氢叶酸
二、选择题
1、以下哪个特征表示二分裂？（ ） （1）产生子细胞大小不规则 （3）子细胞含有基本等量的细胞成分 的。
（2）隔膜形成后染后体才复制 （4）新细胞的细胞壁都是新合成
2、代时为0.5h的细菌由10个增加到10个时需要多长时间？（ ） （1）40h
（2）20h
3 9
（3）10h （4）3h
3、如果将处于对数期的细菌移至相同组分的新鲜培养基中，该批培养物将处于 哪个生长期？（ ）
（1）死亡期 （2）稳定期
（3）延迟期
（4）对数期
4、细菌细胞进入稳定期是由于：①细胞已为快速生长作好了准备；②代谢产生 的毒性物质发生了积累；③能源已耗尽；④细胞已衰老且衰老细胞停止分裂；⑤ 在重新开始生长前需要合成新的蛋白质（ ）。 （1）1，4
（2）2，3
（3）2，4
（4）1，5
5、对生活的微生物进行计数的最准确的方法是（ ）。 （1）比浊法
（3）干细胞重量测定
（2）显微镜直接计数 （4）平板菌落记数
6、下列哪咱保存方法全降低食物的水活度？（ ） （1）腌肉 （2）巴斯德消毒法
（3）冷藏
（4）酸泡菜
7、连续培养时培养物的生物量是由（ ）来决定的。 （1）培养基中限制性底物的浓度 （3）温度
8、常用的高压灭菌的温度是（ ）。 （1）121℃ （2）200℃
（3）63℃
（4）100℃
（2）培养罐中限制性底物的体积 （4）稀释率
9、巴斯德消毒法可用于（ ）的消毒。 （1）啤酒
（2）葡萄酒
（3）牛奶
（4）以上所有
10、（ ）能通过抑制叶酸合成而抑制细菌生长。
（1）青霉素 （2）磺胺类药物 （3）四环素 （4）以上所有
三、是非题
1、在群体生长的细菌数量增加一部所需时间为代时。 2、最初细菌数为4个，增殖为128个需经过5代。
3、一般显微镜直接计数法比稀释平板涂布法测定的菌数多。 4、一切好氧微生物都含有超氧化物歧化酶。
5、分批培养时，细菌首先经历一个适应期，所以细胞数目并不增加，或增加很 少。
6、特定温度下杀死某一样品中 90%微生物或孢子及芽孢所需的时间为热致死时 间。
7、巴斯德消毒法不能杀死细菌的芽孢。
8、对热敏感的溶液可采用巴斯德消毒法来灭菌。 9、酸泡菜较鲜肉更易受大肠菌污染而腐败。
10、四环素能抑制细菌细胞壁的合成，青霉素能抑制细菌蛋白质的合成。
四、名词解释 1 微生物连续培养 2 抗微生物剂 3 抗生素 4 抗代谢物 5 微生物的抗药性 6 灭菌 7 消毒 8 生长曲线
五、简答题
1、试述单个细菌细胞的生长与细菌群体生长的区别。 2、与分批发酵相比，连续培养有何优点？
3、过滤除菌有些什么方法？哪种方法较为经济实惠？ 4、近年来是什么原因导致抗生素不敏感的抗性菌株的增多？
六、论述题
1、用来测定细菌生长量的直接计数法和间接计数法一般采用什么具体的方法？ 并从实际应用、优点、使用的局限性3个方面加以具体分析。
2、封闭系统中微生物的生长经历哪几个生长期？以图表示并指明各期的特点。 如何利用微生物的生长规律来指导工业生产？
3、大肠杆菌在37℃的牛奶中每12.5min繁殖一代，假设牛奶消毒中，大肠杆菌 的含量为1个/100mL，请问按国家标准（30000个/ml），该消毒牛奶在37℃下最 多可存放多少时间？
4、说明温度对微生物生长的影响，详述温度对微生物生长的影响的具体表现。 5、详述嗜冷菌、嗜温菌、嗜热菌和极端嗜热菌的不同。
6、哪几种氧形式对细胞有毒性？微生物细胞具有什么酶来解除氧的毒性？
习 题 答 案
一、填空题
1．迟缓期 对数生长期 稳定生长期 衰亡期 2．单细胞计数 细胞物质的 重量 代谢活性 培养平板计数法 膜过滤法 液体稀释法 显微镜直接计数 比浊法 重量法 生理指标法
3．机械法 环境条件控制法 离心法 过滤分离法 硝酸纤维素滤膜法 4．恒浊法 恒化法
5．营养物质 水活性 温度 pH 氧 6．高压蒸汽灭菌法 干热灭菌法 超 高温灭菌 135 ～150℃ 2～6s 7．6．5～7．5 4．5～5．5 4．5～5．5 8．温度 辐射作用 过滤 渗透压 干燥 超声波 9．抑制细菌细胞壁合 成 破坏细胞质膜 作用于呼吸链以干扰氧化磷酸化 抑制蛋白质和核酸合 成 10．对氨基苯甲酸 叶酸
二、选择题
1．(3) 2．(3) 3．(4) 4．(2) 5．(4) 6．(1) 7．(4) 8．(1) 9．(4) 10．(2)
三、是非题
1． － 2．＋ 3．＋ 4．＋ 5．+ 6．－ 7．＋ 8．－ 9． － 10． －
四、名词解释
1微生物连续培养：在微生物的整个培养期间，通过一定的方式使微生物能以恒 定的比生长速率生长并维持生长下去的一种培养方法。
2 抗微生物剂：是一类能够杀死微生物或抑制微生物生长的化学物质。 3 抗生素：是由某些生物合成或半合成的一类次级代谢产物或衍生物，它们是
能抑制其他微生物生长或杀死它们的化合物。
4 抗代谢物：是指那些在结构上与微生物生长因子相似但又有区别，它们不能 够在菌体细胞内起着生长因子的同样作用，但却能够阻止微生物对生长因子的利 用，因而可以抑制微生物的生长。
5 微生物的抗药性：微生物能够抵抗化学药物作用而正常生长的能力。 6 灭菌：利用某种方法杀死物体中包括芽孢在内的所有微生物的一种措施。 7 消毒：利用某种方法杀毒或灭活物质或物体中所有病原微生物的一种措施。 8 生长曲线：以培养时间为横坐标，以细菌细胞数目的对数或生长速率为纵坐 标绘图所得到的曲线称为生长曲线。
五、简答题
1．单个细菌细胞的生长，是细胞物质按比例不可逆地增加使细胞体积增大的过 程；细胞群体的生长，是细胞数量或细胞物质量的增加。细胞的生长和与繁殖 两个过程很难绝对分开，接种时往往是接种成千上万的群体数量，因此，微生 物的生长一般是指群体生长。
2．由于连续培养中微生物的生长一直保持在对数期，生物量浓度在较长时间内 保持恒定，因此单批发酵相比，连续培养：能缩短发．酵周期，提高设备利用 率；便于自动控制；降低动力消耗体力劳动强度；产品质量较稳定。 3。过滤除菌有 3 种：深层过滤、膜过滤和核孔过滤。深层过滤器是由纤维或颗 粒状物质制成的过 滤板层；膜过滤器是由醋酸纤维素、硝酸纤维素或其他合 成物质制成的具有微孔的滤膜；核孔过滤器是由核辐射处理后再经化学蚀刻的 薄聚碳酸胶片而制成。深层过滤较为经济实惠，多用于工业发酵，后两种方法 主要用于科学研究。
4．主要有以下 5 个原因：①细胞质膜透性改变使药物不能进入细胞；②药物进 入细胞后又被细胞膜中的移位酶等泵出胞外；③细菌产生了能修饰抗生素的酶 使之失去活性；④药物作用靶发生改变从而对药物不再具有敏感性；⑤菌株改 变代谢途径以绕过受药物抑制的过程或增加 靶代谢物的产物。
六、论述题
1． 直接计数法通常是利用细胞计数板，在显微镜下直接计算一定容积里样品 中的微生物的数量，该方法简便，易行，成本低，而且能够观察细胞大小以及
形态特征。该方法的缺点是：样品中的细胞数不能太少，否则会影响计数的准 确性，而且该法不能区别活细胞和死细胞。间接计数法又称活菌计数法，一般 是将适当稀释的样品涂布在琼脂培养基表面，培养后活细胞能形成清晰的菌 落，通过计算菌落数就可以知道样品中的活菌数。平板涂布和倾倒平板均可用 于活菌计数。平板计数简单灵敏，广泛应用于食品、水体及土壤样品中活菌的 计数。该法的缺点有：可能因为操作不熟练使得细胞未均匀分散或者由于培养 基不合适不能满足所有微生物的需要而导致结果偏低，或使用倾倒平板技术时 因培养基温度过高损伤细胞等原因造成结果不稳定等。
2．细菌生长曲线图参见教材第六章。封闭系统中微生物的生长经历迟缓期、对 数期、稳定期和襄习亡期等4个生长时期。在迟缓期中细胞体积增大，细胞内 RNA、蛋白质含量增高，合成代谢活跃，细菌对外界不良条件反应敏感。在迟 缓期细胞处于活跃生长中，但分裂迟缓。在此阶段后期，少数细胞开始分裂， 曲线略有上升。对数期中细菌以最快的速度生长和分裂，导致细菌数理量呈对 数增加，细胞内所有成分以彼此相对稳定的速度合成，细菌为平衡生长。由于 营养物质消耗，代谢产物积累和环境变化等，群体的生长逐渐停止，生长速率 降低至零，进入稳定期。稳定期中活细菌数最高并保持稳定，细菌开始储存糖 原等内含物，该期是发酵过程积累代谢产物i的重要阶段。营养物质消耗和有 害物的积累引起环境恶化，导致活细胞数量下降，进入衰亡期。衰亡期细菌代 谢活性降低，细菌衰老并出现自溶，产生或释放出一些产物，菌体细胞呈现多 种形态，细胞大小悬殊。
在工业发酵和科学研究中迟缓期会增加生产周期而产生不利影响，因此需采取 必要措施来缩短迟缓期。对数期的培养物由于生活力强，因而在生产上普遍用 作“种子”，对数期的培养物也常常用来进行生物化学和生理学的研究。稳定 期是积累代谢产物的重要阶段，如某些放线菌抗生素的大量形成就在此时期， 因此如果及时采取措施，补充营养物或去除代谢物或改善培养条件，可以延长 稳定期以获得更多的菌体或代谢产物。 3． 代时G=( t﹣t0)／n
=0.301 ×( t﹣t0)／(1gNt—lgNo)
t﹣t0=(1g3000000—lgl) ×12.5／0.301 ≈269(min) ≈4.5(h)
答：最多能放4．5h。
4．微生物的生长具有相当高的温度依赖性，有最低、最适和最高生长温度这几 个基本温度。最适温度总是更靠近最高生长温度而不是最低生长温度。温度对 微生物生长的影响的具体表现在：①影响酶活性，温度变化会影响酶促反应速 率，最终影响细胞物质合成。②影响细胞质的流动性，温度高则流动性高，有 利于物质的运输；温度低则流动性低，不利于物质的运输。 因此，温度变化 影响营养物质的吸收和代谢物质的分泌。③影响物质的溶解度，温度上升，物 质的溶解度升高，温度降低，物质的溶解度降低，机体对物质的吸收和分泌受 影响，最终微生物生长受影响。温度过高时酶和其他蛋白质变性，细胞质膜熔 化崩解，细胞受到损害。温度很低时，细胞质膜冻结，酶也不能迅速工作，因 此，在温度高于或低于最适生长温度时生长速度会降低。
5．嗜冷菌生长的温度范围是 0—20t，最适生长温度为 15 吧；嗜温菌生长的温 度范围是 15～ 45℃，最适生长温度为 20-45℃；嗜热菌生长的温度范围是 45—80'℃以上，最适生长温度
55—65℃；极端嗜热菌生长的温度范围是 80℃以上，最适生长温度为 80-113 ℃，低于 55℃通常不会生长。嗜冷菌的运输系统和蛋白质合成系统在低温下 能很好地发挥功能，其细胞膜含有大量的不饱和脂肪酸，能在低温下保持半流 质状态。当温度高于 20℃时，细胞膜被破坏，细胞内组分流出。嗜热菌具有 能在高温条件下发挥功能的酶和蛋白质合成系统，细胞膜脂类物质的饱和程度 高，因此融点高，能保持高温下的细胞完整。
6．氧气受到辐射可被还原为超氧化物自由基、过氧化氢、羟基自由基等，它们 是强氧化剂，能迅速破坏细胞组分。专性好氧和兼性厌氧微生物的细胞中含有 超氧化物歧化酶和过氧化氢酶，能破坏超氧化物自由基、过氧化氢。另外，细 胞中的过氧化物酶也能降解过氧化氢。
第八章 微生物的遗传和变异 习 题
一、填空题
1、证明DNA是遗传物质的事例很多，其中最直接的证明有 三个经典实验。
2、细菌在一般情况下是一套基因，即 又称
。
，在细胞中以紧密缠绕成的较致密的
。
；真核微生物通常是有两套基因
、
、
3、大肠杆菌基因组为双链环状的
不规则小形式存在于细胞中，该小体被称为 4、酵母菌基因组最显著的特点是
，酵母基因组全序列测定完成后，在其
基因组上还发现了许多较高同源性的DNA重复序列，并称之为 。 5、质粒通常以 的超螺旋双链DNA分子存在于细胞中，但从细胞中分离的 质粒大多是3种构型，即
型、
型和
、
型。 和
。
6、转座因子可引发多种遗传变化主要包括 7、在 在
转导中，噬菌体可以转导给体染色体的任何部分到受体细胞中；而 转导中，噬菌体总是携带同样的片段到受体细胞中。
和
8、细菌的结合作用是指细胞与细胞的直接接触而产生的遗传信息的 过程
9、线粒体遗传特征的遗传发生在核外和有丝分裂和减数分裂过程以外，因此它 是一种
10、丝状真菌遗传学研究主要是借助有性过程和 进行的，而
是丝状真菌，特别是不产生有性孢子的丝状真菌特有的遗传现象。
遗传。
过程，并通过遗传分析
二、选择题
1、最小的遗传单位是（ ）。
（1）染色体 （2）基因 （3）密码子 （4）核苷酸 2、细菌直接摄取外界游离的DNA片段发生变异称为（ ） （1）转导
（2）转化 （3）接合
（4）转换
3、基因组通常是指全部一套基因。由于现在发现许多调控序列非编码序列具有 重要的功能，因此，目前基因组的含义实际上包括编码蛋白质的结构基因，以及 目前功能还尚不清楚的（ ）。
（1）RNA序列 （2）DNA序列 （3）调控序列 （4）操纵子序列 4、琼脂糖胶电泳是根据（ ）和电泳呈现的带型将染色体DNA与质粒分开。 （1）数量 （2）相对分子质量大小 （3）凝胶用量 5、由于个别碱基的置换、插入或缺失引起的突变称为（ ）
（1）染色体突变 （2）基因突变 （3）自发突变 （4）人工诱导突变 6、插入顺序和转座子有两个重要的共同特征：它们都携带有编码转座酶的基因， 该酶是转移位置，即转座所必需的；另一共同特征是它们的两端都有（ ）。 （1） 反向末端重复序列 （3） 同源序列
（2）不同源序列 （4）不重复序列
（4）线型结构
7、Mu噬菌体是一种以大肠杆菌为宿主的温和噬菌体，其基因组上除含有为噬菌 体生长繁殖所必需的基因外，还有为转座所必需的基因，因此它也是最大的 （ ）。 （1）噬菌体 （3）转座子
（2）插入顺序 （4）转座因子
— —
8、F‵是携带有宿主染色体基因的F因子，F‵×F 的杂交与F‵×F 不同的是给 体的部分染色体基因随F‵—起转入受体细胞，并且不需要整合就可以表达，实 际上是形成一种部分二倍分二倍体，此时的受体细胞也就变成了（ ）。
+
（1）F
（2）F‵ —
（3）F （4）F
9、形成转导颗粒的噬菌体可以是温和的也可以是烈性的，主要的要求是具有能 偶尔识别宿主DNA的（ ），并在宿主基因组完全降解以前进行包装。 （1）裂解机制 （2）包装机制 （3）识别机制 （4）侵入机制 10、诱变育种是指利用各种诱变剂处理微生物细胞，提高基因的随机（ ）， 通过一定的筛选方法获得所需要的高产优质菌株。
（1）重组频率 （2）融合频率 （3）突变频率 （4）调控频率
三、是非题
1、Avery和他的合作者C.M.Macleod和M.J.McCarty为了弄清楚Griffith实验 中的转化因子的实质，他们分别用降解 DNA、RNA 或蛋白质的酶作用于有度的 S
型细胞抽提物，选择性地破坏这些细胞成分，然后分别与无毒的R型细胞混合， 观察转化现象的发生。结果发现，只有DNA被酶解而遭破坏的抽提物无转化作用， 说明DNA是转化所必须的转化因子。
2、大肠杆菌及其他原核生物编码rRNA的基因 rrn多拷贝及结构基因的单拷贝， 也反映了它们基因组经济而有效的结构。
3、大多数酵母菌株含有一种称之为 1μm 的质粒，它们是封闭环状的双链 DNA 分子，周长约6kb，以高拷贝数存在于酵母细胞中，每个单倍体基因组含60～100 个拷贝，约占酵细胞总DNA的30%。
4、酵母的DNA也是与4种主要的组蛋白（H2A、H2B、H3和H4）结合构成染色的 14bp核小体核心DNA；染色体DNA上有着丝粒和端粒，也有明显的操纵子结构， 没有间隔区或内含子序列。
5、质粒作为细胞中的主要遗传因子，携带有在所有生长条件下所必需的基因。 6、Tn 比IS分子大，与IS的主要差别是Tn携带有授予宿主某些遗传特性的基 因，主要是抗生素和某些毒物抗性基因。
7、线粒体基因组可编码一些为线粒体呼吸链所需要的蛋白质，大多数的线粒体 蛋白质是由线粒体基因编码的。
8、营养缺陷型是微生物遗传学研究重要的选择标记和育种的重要手段，由于这 类突变型在基本培养基上不生长，所以是一种负选择标记，需采用划线分离的方 法进行分离。
9、基因型和表型是遗传学中常用的两个概念，基因型是指可观察或可检测到的 个体性状或特征；表型是指贮存在遗传物质中的信息，也就是它的DNA碱基顺序。 10、自然感受态除了对线型染色体DNA分子的摄取质粒DNA和噬菌体DNA，后者 又称为转化。
四、名词解释
基因组 遗传丰余 转座因子 同义突变 结构类似物 普遍性转导 局限性 转导 遗传转化 诱变育种 原生质融合
五、简答题
1、请概述质粒、转座因子异同点。 2、什么是准性生殖？简述其过程
3、根据突变的光复活修复作用、原理，你认为在进行紫外线诱变处理时，应注 意什么？
－
和 F×F 杂交得到的接合子都有性菌毛产生吗？它们是否都能被 4、Hfr×F
+ －
M13噬菌体感染呢？
5、简述DNA Shuffling技术
六、论述题
1、从遗传学角度谈谈你对朊病毒（Prion）的理解和看法。
2、DNA链上发生的损伤是否一定发生表型的改变？尽你所能说出理由。 3、细菌接合作用机制？比较大肠杆菌的F、F、Hfr和F’菌株区别？
+ -
习 题 答 案
一、填空题
1、细菌转化 噬菌体繁殖 病毒重建 2、单倍体 二倍体 3、DNA 分子 拟核 4、高度重复 遗传丰余 5、共价闭合状 CCC OC L 6、插入突变 产生染 色体畸变 基因的移动和重排 7、普遍性 局限性 8、转移 重组 9、细胞质 遗传 10、准性生殖 准性生殖
二、选择题
1、（2） 2、（2）3、（2） 4、（2）5、（2）6、（1）7、（4）8、（2）9、（2）10、 （3）
三、是非题
1、+ 2、+ 3、- 4、- 5、- 6、+ 7、- 8、- 9、- 10、-
四、名词解释
1、指存在于细胞或病毒中的所有基因 2、基因组中许多较高同源性的DNA重复序列 3、细胞中能改变自身位置的一段DNA序列。
4、指某个碱基的变化没有改变产物氨基酸序列的密码子变化的突变
5、一些和细菌体内氨基酸、嘌呤、维生素等代谢物产物结构类似的物质 6、噬菌体可以携带染色体的任何部分到受体细胞中转导 7、噬菌体总是携带同样的片段到受体细胞中
8、同源或异源的游离DNA分子被自然或人工感受态细胞摄取，并得到表达的水 平方向的基因转移过程。
9、利用各种诱变剂处理微生物细胞，提高基因的随机突变频率，通过一定的筛 选方法（或特定的筛子）获得所需要的高产优质菌株。
10、将遗传性状不同的两种菌（包括种间、中内及属间）融合为一个新细胞的技 术。
五、简答题
1、质粒和转座因子都是一细胞中除染色体以外的另外两类遗传因子。前者是一 种独立于染色体外，能进行自主复制的细胞质遗传因子，主要存在于各种微生物 细胞中；后者是位于染色体或质粒上的一段能改变自身位置的DNA序列，广泛分 布于原核和真核细胞中。
2、不经过减数分裂就能导致基因重组的生殖过程。准性生殖的过程包括异核体 的形成、二倍体的形成以及体细胞交换和单元化。
3、在进行紫外线诱变处理时应注意避光，以防光复活修复作用。一般在红光下 操作，在黑暗中培养。在紫外线照射时，盛菌液的培养皿应置于磁力搅拌器上， 边照射边搅拌使细胞能均匀受到紫外线照射
4、Hfr×F 中，由于Hfr菌株的染色体在向F 的转移过程中，整合在染色体上的F 因子除先导区外，绝大部分处于转移染色体的末端，由于转移过程中常被中断， 因此F因子不易转移到受体细胞中，所以Hfr×F 得到的接合子仍然是F ，无性菌 毛的产生；F ×F 得到的接合子有性菌毛产生，能被M13 噬菌体感染，因为M13 的侵染途径是性菌毛。
5、将来源不同但功能相同的一组同源基因，用 DNA 核酸酶Ⅰ进行消化产生随机 小片段，由这些随机小片段组成一个文库，使之互为引物和模板，进行PCR扩增， 当一个基因拷贝片段作为另一个基因拷贝的引物时，引起模板转换，重组因而发 生，导入体内后，选择正突变做新一轮的体外重组，一般通过2-3次循环，可获 得产物大幅度提高的重组突变体。
+ －
－ －
－ －
六、问答题
1、阮病毒是不含核酸的蛋白质传染颗粒，但它不是传递遗传信息的载体，也不 能自我复制而仍然是有基因编码的一种正常蛋白质（PrP）的良种异构体PrP(存 在正常组织中)和PrP （存在病变组织中），其氨基酸和线性排列顺序相同但是三 维构象不同，因此，由PrP 引起的疾病又称之为构象病。
2、不一定，如下列情况：同义突变或沉默突变；发生了基因内另一位点或是另 一基因的抑制突变（一般指 tRNA 基因的突变）使突变得到校正；即使是错义突 变，但是是否改变表型还看置换的氨基酸是否影响蛋白质的功能；各种修复机制 可清除DNA的各种损伤，使其表型不发生改变。
3、指供体菌（“雄性”）通过性菌毛与受体菌（“雌性”）直接接触，通过F 质粒 或其携带的不同长度的核基因组片段传递，产生的遗传信息的转移和重组过程。
+ F （雄性）菌株是指细胞内存在游离的F质粒，细胞表面有性菌毛的菌株。 — F 雌性菌株是指细胞中没有F 质粒，细胞表面也无性毛的菌株，与F 菌株或F′
sC
sC
C
菌株接合获得 F 质粒或 F′质粒，并转变成为F 菌株或F′菌株。
+
+
细胞中F 质粒从游离态转变成在核染色体组特定位点上的整合态的菌株。Hfr菌
－ 菌株的基因重组频率要比单纯用 F 与F 接合后的频率高出数百倍而得 株与F
+ －
名。它的遗传性状介于F 菌株与Hfr菌株之间，是Hfr菌株细胞内的 F 质粒因不
+
正常切离而脱离核染色体组时，形成游离的、带小段染色体基因的环状的特殊 F 质粒，称 F′质粒。
第十一章 微生物的分类 习 题
一、填空题
1、以进化论为指导思想的分类学，其目的已不仅是物种的识别和归类，而主要 是通过分类追溯系统发生，推断进第谱系，这样的分类学也称
。
2、大量资料表明：功能重要的分子或功能重要的分子区域比功能不重要的大分 子或大分子区域进化变化的 卡。
4、《伯杰氏系统细菌学手册》第一版分 组。
5、微生物种的学名由
和
两部分构成。
、命名
，
卷出版，它将原核生物分成
。
特征检测
3、微量多项试验鉴定系统，实际上是一类专门设计制作的
6、分类学的内容涉及 3 个互相依存又有区别的组成部分，即 和
。
7、如果相似性系数（SAB）等于1，说明所比较的两菌株rRNA序列 若SAB值小于0.1，则表明两菌株亲缘关系 。 8、API/ATB 是微量多项试验鉴定系统，它包括众多的 种生理生化反应，可鉴定几乎所有常见的
。
，共计有几百
9、微孔滤膜菌落计数板是一种可携带的检测水 大肠菌数的大肠菌测试卡，适于 工作和
使用，因可以放在人体内衣口袋中培养。
10、伍斯用寡核苷酸序列编目分析法对微生物的 16S rRNA 序列进行比较后，提 出将生物分成三界（域）：
、
、和
。
11、伍斯为了避免把古细菌也看作是细菌的一类，他又把三界（域）改称 为：
、
、
和
。并构建了三界
（域）生物的系统树。 （ 二、选择题
1、《伯杰氏系统细菌学手册》第二版把葡萄球菌属和微球菌属分别放在不同的门 中，最可能的原因是（ ）。