第一章 绪论
微生物 ：是一切肉眼看不见或看不清的微小生物的统称。 微生物学 ：是研究微生物生命活动规律的学科。 常见的微生物种类有哪些？
原核类：细菌，放线菌，蓝细菌，衣原体，支原体，立克次氏体 真核类：真菌（酵母菌和霉菌），原生动物， 藻类 非细胞类：病毒，亚病毒（类病毒，拟病毒，朊病毒 ） 简述微生物的基本特点？
微生物和其它生物一样，具有一切生命活动的共同特点，例如:新陈代谢、生长繁殖、遗传变异等。 微生物也有与一般生物不同的特点，概括为下 面几点：
1.体积小，面积大（最基本的特点） 2.吸收多，转化快 3.生长旺，繁殖快 4.适应强，易变异 5.分布广，种类多 简述微生物学的发展简史？
1.史前期（约8000年前～1676年） 2.初创期（启蒙期，形态学期，1676～1861年） 3.奠基期（生理学期，1861～1897年） 4.发展（1897～1953年） 进入生化水平研究阶段 5.成熟期（1953～今）分子生物学水平研究阶段 为什么说巴斯德和科赫是微生物学发展的奠基人？
巴斯德将微生物研究推向了生理学阶段。科赫最先描述了细菌芽孢及其耐热性。P3
第二章 原核微生物
球菌：球菌是指球状细菌的总称。细胞呈球状或扁圆形。包括单球菌、双球菌、链球菌、四联球菌、八叠球菌、葡萄球菌
杆菌：杆菌是杆状或类似于杆状的细菌的总称。包括球杆菌—假单孢菌、短杆菌—短杆菌属、长杆菌—白喉棒杆菌、分枝杆菌—结核杆菌和它类型
鞭毛：鞭毛是从细胞质膜和细胞壁伸出细胞外面由蛋白质组成的丝状结构P24 糖被：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。
荚膜：有的细菌在一定的条件下，在细胞壁表面分泌出粘液状的物质，形成较厚的膜，这种膜称为荚膜。
芽孢：某些细菌在其生长发育后期,可在细胞内形成壁厚、质浓、折光性强并抗不良环境条件的休眠体,称为芽孢。
菌毛：有些细菌的表面有比鞭毛短而细的菌毛，数目常多于鞭毛。菌毛的结构和功能不同于鞭毛，它发生于质膜或紧贴质膜的细胞质中，是僵硬的蛋白质丝或细管，能使大量菌体缠结在一起。P25
质粒：质粒是独立存在于细菌染色体外或附加在染色体上的遗传物质。能独立复制，为共价闭合环状双链DNA。
异染粒：是细菌特有的磷素养料贮藏颗粒，可降低细胞渗透压。 PHB：聚羟基丁酸盐
L-型细菌：1935年时，英国李斯特在研究所中发现一种由自发突变而形成细胞壁缺损的细菌—念珠状链杆菌，它的细胞膨大，对渗透压十分敏感，在固体培养基表面形成“油煎蛋”似的小菌落。由于李斯德(Lister)研究所的第一字母是“L”，故称L型细菌。 间体：细胞质膜内褶而形成的囊状构造，其中充满着层状或管状的泡囊。 多见于革兰氏阳性细菌。
孢囊：有些细菌，如固氮菌和黏细菌能形成孢囊，它的形成不同于内生芽孢，形成孢囊
时在细胞外面淀集数层保护膜。孢囊具有抗干燥的作用，但不耐热。
伴胞晶体：少数芽孢杆菌，例如苏云金杆菌（Bacillus othuringiensis）在形成芽孢的同时，会在芽孢旁形成一颗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。
革兰氏染色：C. Gram（革兰）于1884年发明的一种鉴别不同类型细菌的染色方法。 菌落：单个细胞繁殖相连成一片。 菌苔：多个相同细胞繁殖成一片。
1.自然界的生物划分为几大类群？微生物包括那几大类群？
2.原核微生物的细胞壁有何功能？G＋与G－菌的细胞壁有什么不 同？组成肽聚糖大分子的单体由哪几个成分组成？大肠杆菌与金黄色葡萄球菌的单体有何不同？试述肽聚糖大分子的网状结构的 组成。溶菌酶和青霉素的杀菌机制有何不同？
原核微生物的细胞壁功能：①固定细胞外形和提高机械强度，使其免受渗透 压等外力的损伤；②为细胞的生长、分裂和鞭毛运动所需；③阻拦大分子有害物质进入细胞（某些抗生素和水解酶）④赋予细胞特定的抗原性以及对抗生素和噬菌体的敏感性。革兰氏阳性细菌（G+）的细胞壁：肽聚糖90%，磷壁酸10%。G-细胞壁的组成和结构比G+更复杂分为内壁层和外壁层两部分。
每一肽聚糖单体含有3个组成部分：①双糖单位②短肽“尾” ③肽“桥”。 其区别为:1.四肽上的第三个氨基酸不同, G-菌为内消旋二氨基庚二酸（DAP)， G+菌为赖氨酸。 2.肽桥不同：G-菌为肽键，G+菌为甘氨酸五肽。 肽聚糖层厚约20～80nm，由40层左右网状分子组成 溶菌酶和青霉素的杀菌机制不同点：
3.磷壁酸存在何处？它有几种类型？有何功能？
结合在G+细菌细胞壁上的一种酸性多糖，主要成分为甘油磷酸或核糖醇磷酸。 磷壁酸可分为两类：（1）壁磷壁酸：与肽聚糖分子共价结合，含量随培养基成分而
改变；（2）膜磷壁酸：跨越肽聚糖层与细胞膜相交 联。是G+细菌细胞壁特有的成分。 功能：Ⅰ.磷壁酸带负电苛，可与环境中的Mg2+等阳离子结合，提高细胞表面这些离子的浓度，以保证细胞膜上一些合成酶维持高活性的需要。Ⅱ.保证致病菌与宿主间的粘连避免被白细胞吞噬，并赋于G+菌以特异的表面抗原，因而可用于菌种鉴定。 Ⅲ.为某些噬菌体提供特异的吸附受体位点。Ⅳ.调节细胞内自溶素的活力，以防止细胞因自溶而死亡。Ⅴ.协助肽聚糖加固细胞壁 。 脂多糖由哪几个部分组成？有何功能？
脂多糖(LPS)由O-侧链、核心多糖、类脂A构成。 1、与磷壁酸相似，也有吸附Mg2+和Ca2+等阳离子以提高这些离子在细胞表面浓度的作用；2、通常对动物有毒性，类脂A是G-细菌的毒性 中心；3、由于LPS结构的变化，决定了革兰氏阴性细菌细胞表面抗原决定簇的多样性。4、是许多噬菌体在细胞表面的吸附受体。5、具有控制某些物质进出细胞的部分选择 性屏障功能。 5.载色体，羧酶体，类囊体的结构如何？各有什么功能？
载色体也称为色素体，是光合细菌进行光合作用的部位，由单层的与细胞膜相连的内膜所围绕，主要化学成分是蛋白质和脂类。它们含有菌绿素、类胡萝卜素等色素以及光合磷酸化所需的酶系和电子传递体。在绿硫菌科和红硫菌科中的细菌存在色素体。类囊体由单位膜组成，含有叶绿素、胡萝卜素等光合色素和有关酶类，为蓝细菌进行光合作用的场所。羧酶体又称多角体，内含1，5—二磷酸核酮糖羧化酶，是自养细菌所特有的内膜结构，是固定CO2场所。
荚膜的化学组成与功能如何？何谓R型菌落？何谓S型菌落？ 主要成分是多糖、多肽或蛋白质，以多糖居多。特点：（1）主要成分是多糖、多肽或蛋白质，以多糖居多。（2）是微生物的一种遗传特性，其菌落特征及血清学反应是细菌分类鉴定的指标之一。（3）荚膜等并非细胞生活的必要结构，但它对细菌在环境中的生存有利。
功能：鉴定菌种、提取葡聚糖—“代血浆”、 胞外多糖：野油菜黄单胞菌的粘液层可提取有用的胞外多糖—黄原 胶，用于石油开采、菌胶团用于处理污水 S型菌落：有荚膜的细菌形成的菌落表面光滑，称S型菌落。 R型菌落：没有荚膜的细菌形成的菌落表面粗糙，称为R型菌。 鞭毛细菌有哪几种类型？鞭毛的亚显微结构及其化学组成如何？
有单生鞭毛细菌、丛生鞭毛细菌、周生鞭毛细菌、侧生鞭毛P24。鞭毛构是一根中空的管状蛋白质丝，鞭毛由鞭毛丝、鞭毛钩和基体三部分组成。 试述菌毛和性菌毛的结构与功能。 菌毛又称纤毛、散毛、伞毛、线毛或顺毛等。是长在细菌体表的一种纤细（直径7～9 nm）、中空（直径2～2.5 nm）、短直及数量较多（250～300根）的僵硬的蛋白质丝或细管，在革兰氏阴性细菌中较为常见。功能：使细菌较牢固地粘连在物体（呼吸道、消化道、泌尿生殖道的粘膜）表面上。有菌毛者尤以革兰氏阴性致病菌居多，例如淋病奈氏球菌。特殊的菌毛—性菌毛。其性状介于鞭毛与普通菌毛之间，即比菌毛稍长。每个细胞有1～4根，其功能是在不同性别的菌株间传递DNA片段。有的性菌毛还是RNA噬菌体的吸附受体。性菌毛一般多见于革兰氏阴性细菌中。
芽孢的亚显微结构如何？其形成过程可分为哪几个步骤？芽孢与营养细胞有何区别？芽孢为什么能耐热？
结构：孢外壁：脂蛋白，透性差。芽孢衣：疏水性角蛋白，抗酶解、抗药物，多价阳离子难通过。皮 层：芽孢肽聚糖、吡啶二羧酸钙(DPA-Ga)， 体积大、渗透压高。核 心：芽孢壁、芽孢膜、芽孢质、拟核等。
形成过程：①束状染色质形成:营养细胞内，分开存在的两个染色体DNA浓缩，形成一个束状染色体。 ②细胞膜内陷，向心延伸，细胞发生不对称分裂，将细胞分成大小两部分。 其中小体积部分即为前芽孢 (forespore)；③前芽孢的双层隔壁形成，这时抗辐射性提高；④在上述两层隔壁间充填芽孢肽聚糖，合成吡啶二羧酸，累积钙离子，开始形成皮层，折光率增高；⑤芽孢衣合成结束；⑥皮层合成完成，芽孢成熟，抗热性出现；⑦芽孢囊裂解，芽孢游离。
渗透调节皮层膨胀学说——芽孢耐热机制（一）:（1）芽孢衣（疏水性角蛋白）对多价阳离子和水分的透性很差；（2）皮层的离子强度很高，会产生极高的渗透压去夺取芽孢核心中的水分，而造成芽孢皮层的膨胀和核心的高度失水；（3）核心部分的生命物质（DNA、RNA、Pr等）处于高度失水状态，各种酶活性降低，因而产生极强的耐热性。 DPA-Ca的存在——芽孢耐热机制（二）：（1）在皮层和芽孢质中含有营养细胞所没有的DAP - Ca，占芽孢干重的5 ~ 15%；（2）DAP - Ca能稳定芽孢中的生物大分子，DAP -Ca的螯合作用会使芽孢中的生物大分子形成一种耐热性的凝胶，从而增强芽孢的耐热性。（3）当芽孢萌发释放DAP - Ca，耐热性消失。
芽孢与营养细胞区别:
细菌细胞有几种形态？它们的大小如何？
何谓菌落？细菌菌落与放线菌菌落相比有何主要区别？ 将单个微生物细胞接种到固体培养基表面（或内层），如果条件适宜便会迅速生长繁殖，结果形成以母细胞为中心的一小堆肉眼可见的、有一定形态构造等特征的子细胞集团，称为菌落。放线菌菌落与细菌菌落有明显差异（固体培养基上）：
1.菌落表面干燥、不透明、呈紧密的绒状或坚实、多皱、上有一薄层彩色“干粉”。菌落周围具放射状菌丝。
2.菌落质地硬而且致密，菌落小而不广泛延伸。
3.接种针难以挑取，有时可挑碎，有时可将整个菌落挑起。
4.由于菌丝和孢子常具不同色素，使菌落正面、背面呈不同色泽，菌落边缘的琼脂 平面有变形现象。
5.少数缺乏气生菌丝或气生菌丝不发达的原始放线菌如Nocardia菌落外形与细 菌相似。
12.何谓基内菌丝、气生菌丝、孢子丝？放线菌分生孢子的 形成有哪几种方式。
基内菌丝 ：是营养型一级菌丝，长在培养基内或表面。主要功能是吸收水分和营 养物质，所以又称营养菌丝。一般无横隔膜。
气生菌丝：是由基内菌丝分枝向培养基上空伸展的二级菌丝，镜检观察其颜色较深且较基内菌丝粗，直径为1～1.4μm，直形或弯曲状，有分枝，有的产生色素。 孢子丝： 气生菌丝发育到一定阶段，其上可分化出形成孢子的菌丝，即孢子丝，又称产孢丝或繁殖菌丝。其形状和排列方式因种而异，常被作为对放线菌进行分类的依据。
分生孢子孢子丝横隔分裂有两种方式：
①细胞质膜内陷，逐渐向内收缩，将孢子丝分隔成许多孢子； ②细胞壁和质膜同时内陷，向内缢裂成连串的孢子。 何谓异形胞？它与营养细胞相比有何特点？
异形胞：丝状生长种类中，形大、壁厚、色浅，具固氮作用的细胞。 异型胞是极端分化的细胞，其主要功能是在有氧条件下进行生物固氮，将固氮产物以谷氨酰胺的形式运输给邻近的营养细胞，为营养细胞提供充足的氮源，以维持整个菌丝体的正常生长。同时营养细胞也将生成的碳水化合物提供给异型胞，两种不同类型的细胞在丝状体上互相依存。
试归纳比较立克次氏体、衣原体、支原体的独特特征？
支原体是一类无细胞壁，介于独立生活和细胞内寄生的最小型原核生物。直径约为150－300nm，多为250nm左右；缺乏细胞壁，G－，细胞形态多样；细胞膜含甾醇，比其他原核生物细胞膜坚韧；以二分裂和出芽等方式繁殖；具有氧化型产能代谢，可在好氧或厌氧条件下生长；能在营养丰富的培养基上生长；基因组很小，0.6-1.1Mb；对能与核糖体、细胞膜结合的表面活性剂、抗生素敏感；“油煎蛋”状菌落（0.1-1.0mm）。 立克次氏体：是大小介于通常的细菌与病毒之间，在许多方面类似细菌，专性活细胞内寄生的原核微生物。细胞较大，直径0.3～0.6×0.8～2.0μm，光学显微镜下清晰可见；细胞形态多样：球、双球、杆和丝等状；有细胞壁，G－；细胞膜比一般细菌的膜疏松；绝大多数真核细胞内专性寄生，宿主为虱、蚤等节肢动物和人、鼠等脊椎动物；二分裂方式繁殖；产能代谢系统不完整，不能利用葡萄糖和有机酸，只能利用谷氨酸和谷氨酰胺产能； 对四环素和青霉素等抗生素敏感；对热敏感，56℃、30′即被杀死；可培养在组织培养物上；基因组很小（1.1Mb），834个基因（98年11月公布） 。
衣原体：介于立克次氏体与病毒之间，能通过细菌滤器，专性活细胞内寄生的一类原核微生物。特性：细胞结构与细菌类似；细胞呈球形或椭圆形，直径0.2-0.3 μm，能通过细菌滤器；专性活细胞内寄生；在宿主细胞内生长繁殖具有独特的生活周期，即存在基体(原体）和网体（始体）两种形态。
第三章 真核微生物
有隔菌丝：有隔菌丝中有横隔膜将菌丝分隔成多个细胞P169
菌丝体：菌丝可无限伸长和产生分枝，分枝的菌丝相互交错在一起，形成了菌丝体。 假根：其功能是固着和吸取养料，是从根霉属霉菌匍匐枝与基质接触处分化出来的根状结构。
吸器：专性寄生真菌(锈菌、霜霉菌和白粉菌等)从菌丝上产生出来的旁枝，侵入细胞内分化成指状、球状或丝状，用以吸收细胞内的的养料。
菌核：由菌丝聚集和粘附而形成的一种休眠体，同时它又是糖类和脂类等营养物质的储藏体。
子实体：是由真菌的营养菌丝和生殖菌丝缠结而成的具有一定性状的产孢结构，如伞菌的子实体呈伞状。
厚垣孢子：是菌丝中间或顶端发生局部的个别细胞膨大原生质浓缩和细胞壁加厚，最后形成一些厚壁休眠体。厚垣孢子对不良环境有较强的抵抗力。 孢囊孢子：生在孢子囊内的孢子称为孢囊孢子
分生孢子：是菌霉中常见的一类无性孢子，是生于细胞外的孢子所以称为分生孢子。分生孢子着生于已分化的分生孢子梗或具有一定形状的小梗上，也有些真菌的分生孢子就着生在菌丝的顶端。
卵孢子：由两个大小不同的配子囊接合后发育而成，小型配子囊叫雄器，大型配子囊叫藏卵器。
接合孢子：接合孢子是由菌丝生出的结构基本相似、形态相同或略有不同的两个配子囊接合而成。
子囊孢子：真菌的菌丝可分化为产囊器和雄器，然后二者结合形成子囊，再于子囊内产生有性孢子。
担孢子：担子菌产生的有性孢子。 试比较真核和原核微生物的主要区别。
真核微生物细胞质中有细胞器。核糖体大小是80s，而在原核微生物中核糖体是70s。 2.试述酵母菌的生活周期及其无性繁殖和有性繁殖方式。
酵母的生活史有3种类型：单倍体型：①营养细胞为单倍体；②无性繁殖为裂殖； ③二倍体不能独立生活，此期极短。双倍体型：①营养体为二倍体，不断进行芽殖，此阶 段较长；②单倍体的子囊孢子在子囊内发生接合； ③单倍体阶段仅以子囊孢子的形式存在， 不能进行独立生活。单双倍体型 ：①一般都以营养体状态进行出芽繁殖；
②营养体既能以单倍体形式存在，也能以 二倍体形式存在；③在特定的条件下才进行有性繁殖。
无性繁殖，产生无性孢子：掷孢子、厚垣孢子、节孢子；分裂繁殖；出芽繁殖 酵母菌以形成子囊和子囊孢子(ascospore)的方式进行有性繁殖。 3.真菌无性孢子有哪几种?各自的形成过程如何?哪些内生?哪些外生?
无性孢子有：节孢子、游动孢子、厚垣孢子、孢囊孢子、分生孢子。形成过程P172
4.真菌的有性孢子有哪几种?它们是如何形成的?哪些内生?哪些外生? 有性孢子：卵孢子、接合孢子、子囊孢子和担孢子。P174
5.真菌的菌丝有几种类型?有隔菌丝的横隔膜有几种类型?菌丝体的特殊形态有哪些?
真菌的菌丝分有隔菌丝和无隔菌丝两种类型。有5种类型：
菌丝体有两种类型：密布在营养基质内部，执行营养物质和水分吸收功能的菌丝体，称为营养菌丝体(vegetative myclium)或基内菌丝体；伸展到空气中的菌丝体称为气生菌丝体。
第十章 微生物与物质转化
生物需氧量 ：在20oC和足够供氧的条件下，测定1 L污水在5天或20天培养过程中的耗氧量。
化学需氧量 ：强氧化剂(重铬酸钾）氧化1 L污水中的污染物时需要的耗氧量。被氧化的包括有机物和无机物。
简述微生物在生态系统中的地位。
1、微生物是有机物的主要分解者 ；2、微生物是物质循环中的重要成员；3、微生物是生态系统中的初级生产者；4、微生物是物质和能量的贮存者；5、微生物在地球生物演化中的作用。
论述题
结合本专业，论述微生物在生态系统中的作用。
微生物在自然界物质循环中的作用，微生物在碳素循环中作用 1.将二氧化碳合成有机物；2.将含碳有机物分解为二氧化碳。在氮素循环中的作用1.固氮作用；2.硝化作用；3.反硝化作用；4.氨化作用。在硫素循环中的作用1.分解含硫有机物，释放出硫酸根离子和硫化氢2.同化硫酸盐为含硫有机物3.氧化硫、硫化氢为硫酸根离子4.还原硫酸根离子为硫化氢或硫。微生物在P素循环中的作用1.分解含P有机物释放出PO43- 2.同化磷酸盐为含P有机物 3.产生有机酸、HNO3、H2CO3，溶解土壤中难溶性P为可溶性P，供植物吸收。
举例论述微生物与环境保护间的关系。
微生物与环境保护关系极为密切，在环保工作中，利用微生物处理环境污染物和监测环境，已取得很大成就。而且，微生物在这些方面的作用，还在不断地研究之中，今后将会被利用于更多方面。
1.微生物对有毒污染物的降解： 对烃的降解、对表面活性剂的降解、环境中表面活性剂的消失，几乎完全是微生物的作用、对含苯化合物的降解、能降解多氯联苯的微生物、微生物对苯的分解、微生物对甲基环己烷的分解、对农药的降解、微生物对重金属的转化。
2.污水处理：测定污水污染程度的指标
3.微生物参与生物修复：生物修复，利用生物将土壤、地表及地下水或海洋中 的有毒、有害污染物降解为二氧化碳和水，或转化为无害物质的工程技术体系称为生物修复。
第四章 病毒
1.名词解释
病毒：是一种比较原始的、有生命特征的、能自我复制和活细胞内寄生的非细胞生物。在寄主内表现生命特性，在寄主外表现大分子特性。
包涵体： 寄主细胞经病毒感染后形成的一种在光学显微镜下可见的含有或不含有病毒粒子的蛋白质小体
噬菌斑： 噬菌体感染细菌后，连续重复感染使大量的细菌细胞破裂死亡，在培养细菌的平板上可以看到一个个透明不长细菌的小圆斑，称为噬菌斑 枯斑： 植物叶片上的植物病毒群体
烈性噬菌体：指能够裂解宿主细胞的噬菌体.
温和噬菌体：噬菌体感染细胞后，将其核酸整合（附着）到细菌染色体上，并随着细胞分裂而带到子代寄主细胞内，暂不引起细胞裂解，导致溶源性发生的噬菌体。这一现象就叫做溶源现象 2.简答题
（1）病毒的特点。
①无细胞结构，专性活细胞内寄生；
②没有酶或酶系统极不完全，不能进行代谢活动； ③个体极小，能通过细菌滤器； ④对抗生素不敏感，对干扰素敏感； ⑤不耐热，55～60℃即可被杀死。 （2）病毒大小的测定方法。
①超滤法：根据病毒粒子能通过哪种孔径的超滤膜(50nm;100nm;200nm)以估计其大小。 ②电镜法：样品负染,在电子显微镜下投影确定形态,照像后用尺子测量,据放大倍数推算其大小。
③超速离心沉降法：根据病毒粒子在悬浮液中的沉降速度,间接测定其大小和分子量。（沉降速度取决于病毒的大小、质量和介质的粘度等） ④电泳法：根据电泳速度测定病毒粒子大小。一般来说,颗粒带静电荷量越多,颗粒越小,越近球形,则电泳速度越快。
（3）病毒的形态有哪几种？试举例说明。
①球形颗粒 砖形颗粒(如痘病毒)和椭圆形颗粒(如传染性脓疱病毒) ②杆状颗粒 烟草花叶病毒, 马铃薯X病毒, 甜菜黄化病毒
③复合状病毒 多数噬菌体特有,是球形颗粒和杆状颗粒的结合体 （4）病毒的化学组成及其相应的功能。 1.核酸
是病毒的遗传物质，病毒感染宿主的物质基础。 控制着病毒的增殖及对宿主的感染性；
一种病毒的毒粒只含有一种核酸：DNA或是RNA 2.蛋白质
病毒蛋白质可据其是否存在于病毒体中而分为两类:结构蛋白和非结构蛋白(。
结构蛋白：构成一个完整的、形态成熟的病毒颗粒所必需的蛋白质。包括壳体蛋白、包膜蛋白和存在于病毒体中的酶等。 非结构蛋白：由病毒基因组所编码,但并不结合于病毒颗粒中的蛋白质,如复制酶和装配酶等
（5）举例说明病毒的对称体制。
1）螺旋状对称型：烟草花叶病毒（TMV）
呈直杆状，由158个氨基酸组成一个皮鞋状的衣壳粒，总共2130个衣壳粒，排列成130圈螺旋,核酸核心是单链的RNA，每3个核苷酸与一个衣壳粒相结合，盘绕于蛋白质的中空内径中。 二十面体对称型：腺病毒
二十面体、有12个角、20个面和30条棱。衣壳是典型的二十面体对称，由252个衣壳组成，没有包膜。核心由线状双链DNA构成,基因组大小约为36500个核苷酸对 复合对称型：Ｔ偶数噬菌体
T4由头部（核心是双链线状DNA）、颈部和尾部（尾鞘、尾髓、基板和刺突、尾丝）三个部分构成
（6）病毒的群体形态有哪几种？各如何形成？
1.包涵体 由未装配的病毒亚基、完整的病毒体或寄主编码的蛋白质在受侵染的细胞中形成的聚集体。多为圆形、卵圆形或不定型，在细胞中呈现的大小、数量不一 2.噬菌斑 噬菌体感染细菌后，连续重复感染使大量的细菌细胞破裂死亡，在培养细菌的平板上可以看到一个个透明不长细菌的小圆斑，称为噬菌斑。 3.空斑与病斑 动物细胞培养物上的与噬菌斑类似的空斑,称为病斑。 4.枯斑 植物叶片上的植物病毒群体 （7）病毒的种类有哪几种？试举例说明。 1.动物病毒
①脊椎动物病毒 如流感病毒、肝炎病毒、麻疹病毒、水痘病毒、艾滋病病毒等。 ②昆虫病毒 主要在节肢动物的昆虫，蜘蛛纲和甲壳纲动物也有，但很少
2.植物病毒 大多为ssRNA，对宿主的专一性较差，如TMV就可以侵染十余科、百余种草本和木本植物。
3.微生物病毒 噬菌体，即原核生物的病毒 （8）以噬菌体为例说明病毒的增殖过程。 ( 1）吸附 尾丝尖端与受体发生共价结合。 尾丝散开，刺突、基板固着于细胞表面. （2）侵入 尾部的酶水解细胞壁肽聚糖，使细胞壁产生小孔；尾鞘收缩，核酸通过中空的尾管压入胞内，蛋白质外壳留在胞外。
（3）增殖 噬菌体核酸进入宿主，发出信息，操纵寄主细胞的代谢机能，以宿主细胞降解物及培养基介质为原料，大量合成子代噬菌体的头部、尾部等部件及核酸等 （4）成熟/装配 DNA分子的缩合, 通过衣壳包裹DNA而形成头部, 通过衣壳包裹DNA
而形成头部
头部与尾部相结合, 装上尾丝 （5）裂解/释放 成熟的噬菌体粒子,利用水解细胞膜的脂肪酶和水解细胞壁的溶菌酶作用,从细胞内部促进细胞裂解,实现噬菌体的释放 （9）简述病毒对发酵工业影响及预防措施
影响：发酵周期明显延长 ，碳源消耗缓慢 ，发酵液清淡，发酵产物形成缓慢或根本不形成，噬菌体检测会发现大量噬菌斑 ，电镜可看到噬菌体 后果：①减产 ②倒罐 预防 ：决不使用可疑菌种，严格环境卫生，活菌液严禁排放 ，通气加料严控 ，严格执行会客制度 ，设备灭菌 ，使用抗噬菌体菌株
补救方法：①尽快提取产品②加药抑制③及时更换菌种
第五章 微生物的营养与培养基
1. 名词解释
营养物质:能够满足肌体生长、繁殖和完成各种生理活动所需要的物质。 营养 :微生物获得和利用营养物质的过程
生长因子：微生物生长所必需且需要量很小，但微生物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。生长因子也称为生长素，主要包括维生素、氨基酸和碱基(嘧啶和嘌呤)。
自由扩散 ：营养物质通过原生质膜上的小孔，由高浓度的胞外环境向低浓度的胞内进行扩散 促进扩散 ：营养物质通过与细胞质膜上透过酶(Permease,或称载体蛋白)的可逆性结合从高浓度环境进入低浓度环境的传递过程
主动运输：在代谢能的推动下，通过质膜上的特殊载体蛋白逆浓度梯度吸收营养物质的过程
基团移位 ：基团转移是一种需要特异性载体蛋白和消耗能量、逆浓度梯度的运输方式，养料在运输前后分子结构发生改变，因而不同于主动运输
培养基：人工配制的，适合微生物生长繁殖或产生代谢产物的营养基质
天然培养基 ：用各种动物、植物和微生物材料制作的成分含量不完全清楚且变化不定的营养基质称为
合成培养基 ：化学试剂配制的营养基质称为合成培养基
半合成培养基：用天然有机物提供碳、氮源和生长素，用化学试剂补充无机盐配制的营养基质称为
固体培养基：外观呈固体状态的培养基称为固体培养基
半固体培养基：凝固剂含量较低，静止时呈固态，剧烈振荡后呈流体态的营 养基质称为半固体培养基
液体培养基 ：呈液体状态的培养基称为液体培养基
基础培养基：含有一般微生物生长繁殖所需的基本营养物质的培养基
加富培养基：也称营养培养基，在基础培养基中加入某些特殊营养物质制成的一类营养丰富的培养基。
选择培养基：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 鉴别培养基 ：用于鉴别不同类型微生物的培养基 2. 简答题
（1）简述微生物细胞的化学组成及其含量。 1.水分
水是微生物及一切生物细胞中含量最多的成分。通常情况下，细菌含水量为细胞鲜重的75%～85%，酵母菌为70%～85%，丝状真菌为85%～90%，细菌芽孢和霉菌孢子的含水量约为40%。
2.干物质的元素组成
微生物细胞干物质主要组成元素为碳、氢、氧、氮，约占细胞干重的90%～97%，其余3%～10%为磷、钾等矿质元素。碳、氢含量比较稳定，约分别占细胞干物质重量的50%和7%。矿质元素约占细胞干重的3%～10%，其中磷含量最高，约占灰分元素的50%，其次为钾，约占灰分总量的20%，其余元素含量较少 （2）试举例并简述微生物的营养要素及其基本功能。
1.碳源 组成有机分子的C架，碳源也是兼有能源功能的营养物 2.氮源 用于产生代谢产物，主要用于菌体生长 3.能源 为微生物生命活动提供最初能量来源
4.生长因子 生长因子不提供能量，也不参与细胞结构组成，它们大多为酶的组成分，与微生物代谢有着密切关系
5.矿质元素/无机盐 主要功能：
①构成微生物的细胞结构；②酶活性基的组成分和酶的激活剂；③调节细胞渗透压、pH值和氧化还原电位；④化能自养菌的能源(S、Fe2+等)。 6.水 生理功能主要有：
①溶剂与运输介质；②参与细胞内一系列化学反应③维持蛋白质、核酸等生物大分子稳定的天然构象；④热的良好导体；⑤通过水合作用与脱水作用控制由多亚基组成的结构。 （3）简述微生物的营养类型。
1.光能无机营养型（光能自养型）： 能以CO2为唯一或主要碳源； 通过光合作用获取生长所需要的能量；以无机物如H2、H2S、S等作为供氢体或电子供体，使CO2还原为细胞物质。
2．光能有机营养型（光能异养型）：不能以CO2为主要或唯一碳源；以有机物作为供氢体，利用光能将CO2还原为细胞物质；在生长时大多数需要外源的生长因子 3．化能无机营养型（化能自养型）：生长所需要的能量来自无机物氧化过程中放出的化学能；以CO2或碳酸盐作为唯一或主要碳源进行生长时，利用H2、H2S、Fe2+、NH3或NO2-等作为电子供体使CO2还原成细胞物质。
（4）根据物质运输的特点，微生物营养物质的运输方式可分为那几类？并详述各种运输方式的过程、特点及其可运输的物质种类。 1自由扩散（单纯扩散）：营养物质通过原生质膜上的小孔，由高浓度的胞外环境向低浓度的胞内进行扩散。 特点：
①营养物顺浓度梯度进行运送，即由高浓度向低浓度运送； ②不需要能量； ③不需要载体；
④对营养物无选择性
水,脂肪酸、乙醇、甘油、一些气体（O2、CO2）及某些氨基酸
2．促进扩散： 营养物质通过与细胞质膜上透过酶(Permease,或称载体蛋白)的可逆性结合从高浓度环境进入低浓度环境的传递过程 特点：
①营养物顺浓度梯度运送，不需要能量； ②需要载体参与；
③特异性。即一定的透过酶只能与一定的养料离子或结构相近的分子结合； ④当膜外营养物质浓度过高时，由于透过酶数量有限而表现出饱和效应 氨基酸、单糖、维生素及无机盐等
3．主动运输：在代谢能的推动下，通过质膜上的特殊载体蛋白逆浓度梯度吸收营养物质的过程 特点：
①特异性，即营养物质与载体蛋白间存在着特异性关系； ②消耗能量；
③逆浓度梯度运输；
④能改变养料运输反应的平衡点。
主动运输是广泛存在于微生物中的一种主要的物质运输方式
4．基团移位：基团转移是一种需要特异性载体蛋白和消耗能量、逆浓度梯度的运输方式，养料在运输前后分子结构发生改变，因而不同于主动运输。 特点: 基团转移主要存在于厌氧型和兼性厌氧型细胞 用于糖的运输，脂肪酸、核苷、碱基等
（5）简述培养基应具备的微生物生长所要的营养元素及其功能作用。 六大营养要素 : 碳源、氮源、能源、无机盐、生长因子、水 作用同上
（6）选用和设计培养基的原则和方法。
原则： 目的明确，营养协调，理化适宜，经济节约 方法： 生态模拟，查阅文献，精心设计，试验比较 （7）详述培养基的种类、特点及其基本功能。 （一）按培养基的成分区分
1.天然培养基: 仅适用于实验室的一般粗放性实验和工业生产中制作种子和发酵培养基。
常用于细菌培养的牛肉膏蛋白胨琼脂培养基就是一种天然培养基
2.合成培养基 : 特点:化学成分和含量完全清楚且固定不变，适于微生物生长繁殖。
优点:成分清楚、精确、固定，重现性强，适用于进行营养、代谢、生理生化、遗传育种及菌种鉴定等精细研究。
缺点:一般微生物在合成培养基上生长缓慢，许多营养要求复杂的异养型微生物在合成培养基上不能生长。
用于氧化硫硫杆菌培养的斯塔克(Starkey)培养基就是一种合成培养基：
3.半合成培养基: 用天然有机物提供碳、氮源和生长素，用化学试剂补充无机盐配制的营养基质称为半合成培养基。该培养基能充分满足微生物的营养要求，大多数微生物都能在此类培养基上良好生长。 (二）按培养基的物理状态区分
1.固体培养基 根据菌体的性质将固体培养基分为4种类型
①凝固培养基 琼脂和明胶的用量分别为1.5%～2.0%和5%～12%。常用凝固剂为琼脂微生物不能利用琼脂作碳源。明胶的化学成分为蛋白质，易被微生物用作氮源，融化温度偏低(25℃)，凝固效果不及琼脂
②非可逆性凝固培养基 由血液或无机硅胶凝固形成的固体培养基称为非可逆性凝固培养基。
这类培养基凝后不能再融化。无机硅胶平板专门用于化能自养微生物的分离与纯化。
③天然固体培养基 由天然固态物质直接制成的培养基称为天然固体培养基。
例如麸皮、米糠、木屑、大米、 麦粒、马铃薯片及胡萝卜条等天然材料均属天然固体培养基。
④滤膜 这是一种坚韧且带有无数微孔的醋酸纤维薄膜。将其制成圆片浸在含培养液的纤维素衬垫上，就形成了具有固体培养基性质的营养滤膜.
固体培养基可用于微生物分离、鉴定、测数、菌种保藏及微生物产品的固态发酵等 2.半固体培养基: 凝固剂含量较低，静止时呈固态，剧烈振荡后呈流体态的营 养基质称为半固体培养基。该培养基的琼脂加入量约为0.5%。半固体培养基常用于细菌运动性观察及微生物的趋化性研究等。
3.液体培养基: 呈液体状态的培养基称为液体培养基。 它在微生物学实验和生产中应用广泛。实验室中主要用于生理代谢研究及获得大量菌体；工业发酵多采用液体培养基
(三）根据培养基的功能分类
1.基础培养基 含有一般微生物生长繁殖所需的基本营养物质的培养基, 牛肉膏蛋白胨琼脂培养基是最常用的基础培养基。
2.加富培养基 称营养培养基，在基础培养基中加入某些特殊营养物质制成的一类营养丰富的培养基。这些特殊营养物质包括血液、血清、酵母浸膏、动植物组织液等 3.选择培养基 在培养基中加入相应的特殊营养物质或化学物质，抑制不需要的微生物的生长，有利于所需微生物的生长.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
4.鉴别培养基 用于鉴别不同类型微生物的培养基, 微生物产生某种代谢产物，与培养基中的特殊化学物质发生特定的化学反应，产生明显的特征变化 （8）简述天然培养基和合成培养基的优缺点。 从（7）上找
第六章 微生物的代谢
1.名词解释
代谢 ：是细胞内发生的各种生物化学反应的总称
呼吸作用 ：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等电子载体，再经电子传递系统传给外源电子受体，从而生成水或其他还原型产物并释放出能量的过程。
有氧呼吸 ：是一种最普遍又最重要的生物氧化或产能方式，其特点是化合物氧化脱下的氢和电子经完整的呼吸链（电子传递链）传递，最终被外源分子氧接受，产生水并释放出ATP形式的能量
无氧呼吸 ：无氧呼吸也叫厌氧呼吸，最终电子受体不是氧，而是NO3-、NO2-、SO42-、S2O32-、CO2等无机物，或延胡索酸等有机物
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
底物水平磷酸化 ：物质在生物氧化过程中，常生成一些含有高能键的化合物，而这些化合物可直接偶联ATP或GTP的合成，这种产生ATP等高能分子的方式称为底物水平磷酸化
电子传递水平磷酸化 ：物质在生物氧化过程中形成的NADH和NADH2可通过位于线粒体内膜和细菌质膜上的电子传递系统将电子传递给氧或其他氧化型物质，在这个过程中偶
联着ATP的合成，这种产生ATP的方式又称为呼吸水平磷酸化 合成代谢：是微生物将简单的无机物或有机物用体内的各种酶促反应合成大分子物质的过程。 2. 简答题
(1)微生物代谢包含的基本内容及其相互关系。
微生物包括物质代谢和能量代谢，物质代谢分为分解代谢和合成代谢，能量代谢分为产能代谢和耗能代谢。在生物体内二者是相互偶联进行的，他们不仅在物质转化上，而且在能量的产生和利用上都是密切相关的。 (2)简单图示微生物的产能代谢途径。
(3)化能异样型微生物生物氧化所包含的内容。 1. 呼吸
1.1 有氧呼吸 好氧呼吸，是一种最普遍又最重要的生物氧化或产能方式，其特点是化合物氧化脱下的氢和电子经完整的呼吸链（电子传递链）传递，最终被外源分子氧接受，产生水并释放出ATP形式的能量。能进行有氧呼吸的微生物都是好氧菌和兼性厌氧菌
1.2 无氧呼吸 无氧呼吸也叫厌氧呼吸，最终电子受体不是氧，而是NO3-、NO2-、SO42-、S2O32-、CO2等无机物，或延胡索酸等有机物。 某些厌氧和兼性厌氧微生物在无氧条件下进行无氧呼吸。 无氧呼吸需要细胞色素等电子传递体，并在能量分级释放过程伴随有磷酸化作用，可产生较多的能量用于生命活动。 由于部分能量随电子转移传给最终电子受体，所以生成的能量不如有氧呼吸多。 硝酸盐呼吸：以硝酸盐作为最终电子受体，也称为硝酸盐的异化作用。 有些菌可将NO2-进一步将其还原成N2，这个过程称为反硝化作用。
2. 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。
呼吸与发酵的根本区别：电子载体不是将电子直接传递给底物降解的中间产物，而是交给电子传递系统，逐步释放出能量后再交给最终电子受体（氧或无机氧化物）。 (4)试举例说明无氧呼吸过程。 P55
(5)呼吸作用与发酵的根本区别。
电子载体不是将电子直接传递给底物降解的中间产物，而是交给电子传递系统，逐步释放出能量后再交给最终电子受体（氧或无机氧化物）。
(6)微生物能量转换包含哪些内容。
包括底物水平磷酸化，电子传递水平磷酸化，光合磷酸化。
1、底物水平磷酸化 物质在生物氧化过程中，常生成一些含有高能键的化合物，而这些化合物可直接偶联ATP或GTP的合成，这种产生ATP等高能分子的方式称为底物水平磷酸化。底物水平磷酸化既存在于发酵过程，也存在于呼吸作用过程。
2、电子传递水平磷酸化 物质在生物氧化过程中形成的NADH和NADH2可通过位于线粒体内膜和细菌质膜上的电子传递系统将电子传递给氧或其他氧化型物质，在这个过程中偶联着ATP的合成，这种产生ATP的方式又称为呼吸水平磷酸化 3、光合磷酸化（光能营养型微生物产能） （1）环式光合磷酸化 （2）非环式光合磷酸化
（3）嗜盐菌紫膜的光合磷酸化 (7)光合磷酸化的形式及其特征。
（1）环式光合磷酸化 ①电子传递途径属循环方式②产能与产还原力分别进行③还原力来自H2S等无机物④不产生氧
（2）非环式光合磷酸化 ①有氧条件下进行②有PSⅠ和PS Ⅱ2个光合系统③同时产生还原力、ATP和O2④还原力来自H2O的光解
（3）嗜盐菌紫膜的光合磷酸化 一种嗜盐菌特有，无叶绿素或细菌叶绿素参与的独特的光合作用。
红膜 主要含细胞色素和黄素蛋白等用于电子传递磷酸化的呼吸链载体
紫膜 在膜上呈斑片状（直径约0.5mm）独立分布，其总面积约占细胞膜的一半，主要由细菌视紫红质组成。
(8)常见大分子有机物的降解产物。 碳水化合物的降解：
淀粉的降解：淀粉－－→ 葡萄糖 纤维素的降解：纤维素－－→葡萄糖
半纤维素的降解：半纤维素 －－→单糖 + 糖醛酸 果胶质的降解：果胶－－→ 半乳糖醛酸 + 甲醇 木质素的降解
木质素的化学结构较复杂，它是由许多芳香族亚基缩合而成的聚合物。 木质素 ―――→乙酸 + 琥珀酸 含N有机物的降解：
蛋白质的降解 蛋白质―→多肽―→AA―→ CO2 +NH4 几丁质的降解
几丁质―→寡聚糖――→N-乙酰葡萄糖胺→乙酸+葡萄糖胺――→葡萄糖+NH3 尿素的降解
尿素+2H2O―→（NH4）2 CO3 ―→2NH3 + CO2 ＋ H2O 含磷有机物的降解： 卵磷脂― ― → 甘油―→ P-甘油―→ EMP 脂肪酸―→乙酰COA―→TCA
胆碱―→NH3+ CO2 + 有机酸
核酸――→核苷酸――→磷酸+核苷→嘌呤+嘧啶 含S有机物的降解：
胱氨酸+3H2O + 1/2O2 → 2 乙酸+2CO2 +2H2S+2NH3
油脂的降解： 油脂―――→脂肪酸 －－－→乙酰COA→TCA
甘油＋Pi －－→P－甘油 → EMP
烃类物质的降解： 甲烷是最简单的烃类物质，能被甲基营养菌作C源利用。 (9)己糖的降解形式一般有哪几种？其最终产物分别是什么？
己糖降解到丙酮酸的途径 ： EMP途径 ，PP途径 ，ED 途径 丙酮酸的代谢的多样性
EMP途径，不完全的HMP途径，ED途径都可以产生丙酮酸，生成的丙酮酸
(10)微生物合成代谢的三个阶段及不同营养类型微生物ATP和还原力的来源方式。 产生三要素（第一阶段）：能量、还原力、小分子化合物 ATP、NADH2 （或NADPH2）的产生
化能自养菌 ：化能自养菌产NADPH2是在消耗ATP的情况下通过反向电子传递产生 光能自养菌 ：非环式光合磷酸化可产NADPH2。 进行环式光合磷酸化时，可以在消耗ATP的情况下通过反向电子传递产生NADPH2 化能异养菌
葡萄糖――→ 2 NADH2 + 2ATP + 2丙酮酸
葡萄糖――→ NADH2 + NADPH2 + ATP + 2丙酮酸 葡萄糖――→ 2NADPH2 + 5-P 核酮糖 + CO2
3葡萄糖――― ― ― →6NADPH2 + NADH2 +丙酮酸 + 3CO2 丙酮酸――→ NADPH2 + 3NADH2 + FADH2 + GTP + 3CO2 前体物的合成（第二阶段）
前体物主要有 ：① 单糖 ② 氨基酸 ③ 氨基糖 ④ 核苷酸 ⑤ 脂肪酸 合成大分子（第三阶段）：蛋白质、核酸、脂肪、多糖 (11)简述微生物的固氮过程。
(12)详述微生物合成细胞壁成分---肽聚糖的过程。
根据发生部位可将合成过程分成三个阶段：1. 细胞质阶段，合成派克（Park）核苷酸；2..细胞膜阶段，合成肽聚糖单体；3. 细胞膜外阶段，交联作用形成肽聚糖 第一阶段：在细胞质中合成N-乙酰胞壁酸五肽（“Park”核苷酸
a、由葡萄糖经一系列反应合成N-乙酰葡萄糖胺和N-乙酰胞壁酸 b、由N-乙酰胞壁酸合成“Park”核苷酸
第二阶段：在细胞膜上由N-乙酰胞壁酸五肽与N-乙酰葡萄糖胺 合成肽聚糖单体———双糖肽亚单位。合成中需要一种称为细菌萜醇的类脂作载体。
第三阶段：已合成的双糖肽插在细胞膜外的细胞壁生长点中，并交联形成肽聚糖 1、多糖链的伸长 肽聚糖单体在细胞膜上合成后经类脂载体运至膜外，在细胞壁残余（至少6～8个肽聚糖亚单位）作引物的条件下，肽聚糖亚单位与引物分子间先发生转糖基作用--横向连接
2、相邻多糖链的交联 通过转肽作用将亚单位末端的D-丙氨酰-D-丙氨酸拆开，第四个氨基酸与另一亚单位的L-Lys之间交联，另一D-Ala释放，使两条多糖链间形成甘氨酸五肽而发生纵向交联反应
第7章
一、名词解释
生长: 微生物吸收营养物质后，通过代谢作用，合成新的细胞成分，使菌体重量、体积增加的现象。表现为细胞组分与结构在量方面的增加
繁殖: 微生物吸收营养物质后，通过代谢作用，菌体数量增多的现象.微生物个体数目的增加。
同步培养法:能使培养的微生物比较一致，生长发育在同一阶段上的培养方法
同步生长:利用同步培养技术控制细胞的生长，使它们处于同一生长阶段，所有的细胞都同时分裂的生长方式
生长曲线:定量描述液体培养基中微生物群体生长规律的实验曲线
连续培养:在培养器中不断补充新鲜的营养物质并及时不断排出培养物的培养方式。 分批培养:将微生物置于一定容积的培养器中，经过培养生长，最后一次收获。 恒浊连续培养:不断调节流速而使细菌培养液浊度保持恒定的连续培养方法
恒化连续培养:控制恒定的流速，使由于细菌生长而耗去的营养及时得到补充，培养室中营养物浓度基本恒定，从而保持细菌的恒定生长速率，
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全部杀死的措施。分为杀菌和溶菌两种。
消毒: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或动、植物有害的病原菌，而对被消毒的对象基本无害的措施。
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.
化疗:化学治疗，指利用具有高度选择性毒力（即对病原菌有高度毒力而对其宿主基本无毒）的化学物质来抑制宿主体内病原微生物的生长繁殖，以达到治疗该宿主传染病的一种措施。石炭酸系数: 表示表面消毒剂的相对杀菌强度。在一定时间内，被试药剂能杀死全部供试菌的最高稀释度与达到同效的石炭酸的最高稀释度之比。
抗代谢物:是一类与生物体内的必需代谢物结构相似,并能以竞争方式取代 它以阻断病原菌正常代谢过程的化学药物。
抗生素:是由微生物或其他生物生命活动产生或人工合成的一类能抑制或杀死它种生物（病原菌、病毒、癌细胞）的化学药剂。
二、简答题
1.简述获得微生物同步培养物的常用方法。 机械法、调整生理条件法和抑制DNA合成法 2.单细胞微生物典型生长曲线包含哪几个阶段（时期）？详述各时期的特点及影响因素。 （延滞期、对数期、稳定期和衰亡期）， （一）延滞期 1.特点：
①生长速率常数（R）为零； ②细胞个体体积增大；
③细胞内RNA尤其是rRNA含量增高，原生质呈嗜碱性； ④合成代谢活跃，核糖体、酶类和ATP的合成加速；
⑤对外界不良条件（如NaCl、温度、抗生素等）反应敏感。 2.影响延滞期长短的因素
①接种龄即“种子”的群体生长年龄。②接种量一般接种量大延滞期短。③养基的成分在发酵生产中，使发酵培养基的成分与种子培养基的成分尽量接近。
（二）对数期 1.特点：
①生长速率常数R最大，代时最短；
②细胞平衡生长，菌体内各种成分最均匀； ③酶系活跃，代谢旺盛。
3.影响指数期代时长短的因素
①菌种：不同菌种的代时差别极大。
②营养成分：同一种细菌，在营养丰富的培养基中生长，其代时较短，反之较长。 ③营养物的浓度：在营养物质浓度很低的情况下，营养物的浓度才会影响生长速率；随着营养物浓度逐步增高，生长速率不受影响，而只影响最终的菌体产量。 ④培养温度：温度对微生物的生长速率有极其明显的影响。 （三）稳定期 1.特点：
①生长速率常数R为零，即新繁殖的细胞数与衰亡的细胞数相等，处于动态平衡中； ②菌体产量最高；
③细胞开始贮存糖原、异染颗粒、脂肪等贮藏物；芽孢杆菌开始形成芽孢；有的微生物开始合成次生代谢产物。 2.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（C/N）；
③酸、醇、毒素或H2O2等有害代谢产物的积累； ④pH、氧化还原势等物化条件越来越不适宜等。 （四）衰亡期 特点
①生长速率常数R为负值，即呈现负生长状态； ②细胞发生畸形，甚至自溶（autolysis); ③释放次生代谢产物或者芽孢。
3.简述微生物对数生长期繁殖代数（n）、生长速率常数（R） 和代时（G）的计算公式及其代表的意义。 2.几个参数
①繁殖代数（n） N2＝N1×2n
logN2＝ｎlog2＋logN1
ｎ＝〔logN2－logN1〕/log2 = log（N2/ N1）/0.301 =3.322（logN2－logN1） ②生长速率常数（R）：即每小时分裂次数 R=n/(t2-t1)
∵ｎ=3.322（logN2－logN1）
∴R=3.322（logN2－logN1）/ (t2-t1) ③代时（G）：即繁殖一代所需要的时间 G= (t2-t1) / n
G=1/ R
= (t2-t1) / 3.322（logN2－logN1）
4.简述控制微生物连续培养的方法、内容及其区别。 控制连续培养的方法主要有两类： 恒浊连续培养
培养仪器——恒浊器
恒浊连续培养中装有浊度计，借光电池检测培养室中的浊度(即菌液浓度)，并根据光电效应产生的电信号的强弱变化，自动调节新鲜培养基流入和培养物流出培养室的流速。当培养室中浊度超过预期数值时，流速加快，浊度降低；反之，流速减慢，浊度增加，以此来维持培养物的某一恒定浊度。
恒浊连续培养，可以不断提供具有一定生理状态的细胞,得到以最高生长速率进行生长的培养物。
在微生物工作中，为了获得大量菌体以及与菌体相平行的代谢产物时，使用此法具有较好的经济效益。
2.恒化连续培养——恒化器
控制恒定的流速，使由于细菌生长而耗去的营养及时得到补充，培养室中营养物浓度基本恒定，从而保持细菌的恒定生长速率，故称恒化连续培养 3
恒浊器与恒化器的比较 装置 控制对象 培养基 培养基生产速率 产物 流速 应用范围 恒浊器 菌体密度无生长限不恒定 最高速率 大量菌体生产为（内控制） 制因子 或与菌体主 平行的代谢产物 恒化器 培养基流有生长限恒定 低于最高不同生长实验室速（外控制因子 速率 速率的菌为主 制） 体 5.简述常用的防腐措施。 防腐的措施：
①低温：低于4℃，保藏食物、药品和菌种 ②缺氧：抽真空、充氮或二氧化碳、加除氧剂 ③干燥：晒干或红外烘干粮食或食品 ④高渗：盐淹或糖渍 ⑤高酸度
6. 高温灭菌的种类有哪些？并简要说明个灭菌方式的内容及其适用范围。 高温灭菌：（1）干热灭菌：
①火焰灼烧法：火焰灼烧法——在火焰上直接将微生物烧死。接种针、金属小工具、试管口、三角瓶口等可用此法灭菌。
②烘箱内热空气灭菌法：一般微生物的营养体在100℃保持1小时即可死亡；芽孢则需在160～170℃保持2h才能杀死。 2.湿热灭菌法
常压下①巴氏消毒
即将待消毒的液体食品在62℃～65℃加热30分钟或70℃处理15s后迅速冷却，以杀死其中可能存在的病原菌和一些微生物的营养细胞，而且可保持食品的营养与风味 ②煮沸消毒
在沸水中处理约30分钟，欲杀死芽孢需处理2～3小时。 它适用于一般食品、衣物、瓶子、器材(皿)等的消毒。 ③间歇灭菌(fractional steriliztion)
将待灭菌物品置于蒸锅(蒸笼)内于80～100℃蒸15～60分钟，以杀死其中微生物营养细胞。冷后置于一定温度(28～37℃）下培养过夜，再用同样的方法处理。如此反复进行3次。
加压下①常规加压蒸汽灭菌法
即通常所说的高压蒸汽灭菌法。是湿热灭菌中效果最好的一种方法。高压蒸气灭菌条件为: 1kg／cm2蒸汽压下， 对应温度约为121℃，维持20～30min，即可达到灭菌目的。 ②连续加压蒸汽灭菌法（continuous autoclaving)
通常用于大型发酵厂的大批培养基灭菌。操作原理：培养基在管道的流动过程中快速升温、维持和冷却，然后进入发酵罐。
7. 在相同温度条件下，湿热灭菌效率比干热灭菌高的原因是什么？ 在相同温度条件下，湿热灭菌效率比干热灭菌高，原因是：
①在湿热条件下，菌体蛋白易凝固。如卵蛋白含水量为50%时，30分钟内凝固所需温度为50℃；含水量为18%时，凝固所需温度为80～90℃；含水量为0%时，凝固所需温度为160～170℃；
②热蒸汽的穿透力强，杀菌效果好；
③热蒸汽在菌体表面凝结为水时放出潜热，每克水汽在100℃变为水时，放出2253焦耳的热量，从而可提高灭菌温度。 8. 影响加压蒸汽灭菌效果的因素有哪些？ 1.灭菌物品含菌数量
灭菌物品含菌量（包括营养细胞和孢子）不同,耐热性存在差别。灭菌物品中的含菌量越高，杀死最后一个微生物细胞所需要的时间就越长。
2.灭菌锅内空气排除程度：高压蒸汽灭菌法的原理是在驱尽锅内空气的前提下，通过加热把密闭容器中纯水蒸汽的压力升高,使蒸汽温度相应提高。
3.灭菌对象的pH：灭菌对象的pH对灭菌效果有较大的影响。pH6.0～8.0时，微生物较不易死亡；pH＜6.0时，最易引起死亡。
4.灭菌对象的体积：灭菌对象体积的大小会影响热的传导速率。
5.加热与散热速度：在加压灭菌时，一般只注意达到所需压力后的维持时间，事实上，在达到压力前(即“上磅前”)的预热速度有快有慢，还有在达到灭菌要求后，散热的速度(即“下磅 ”速度)也有快有慢，这两段时间也对灭菌效果和培养基成分发生影响。
9. 简述高温对培养基成分的有害影响及其防止 1.有害影响
①形成沉淀：有机物和无机物沉淀 ②破坏营养，提高色泽：褐变 ③改变培养基的pH：降低 ④降低培养基的浓度。 2.防止措施：
①采用特殊的加热灭菌法：先分别灭菌再混合；间歇灭菌 ②过滤除菌法：无法除去病毒和噬菌体 ③其他方法：采用乙醚灭菌
10. 简述抗生素杀菌的作用机理。 （1）抑制细胞壁的合成
主要有：青霉素、头孢霉素、先锋霉素、多氧霉素等 （2）破坏细胞膜透性
主要有：多肽类抗生素。 （3）影响蛋白质合成
主要有：四环类抗生素 （4）干扰核酸合成
主要有：利福平、丝裂霉素、争光霉素等
11. 微生物的抗药性主要表现在哪几个方面。 抗药性主要表现为以下5种：
①菌体内产生了钝化或分解药物的酶
②改变细胞膜的透性而导致抗药性的产生
③细胞内被药物作用的部位（靶位）发生了改变 ④形成救护途径 ：代谢途径发生变异
⑤通过主动外排系统把进入胞内的药物泵出胞外
三、论述题
1. 常用的微生物纯培养分离方法有哪些？简述各方法的操作要点及其主要内容。 纯培养的分离方法
稀释法、划线法、单细胞挑取法、组织分离法及利用选择培养基分离法等 1.稀释法 液体稀释法
（1）将待分离的材料接种于培养液，经培养测定或估计单位容积中的含菌数目，然后进行稀释，使稀释后的一定容积(如两滴或三滴)液体中大约只含一个微生物个体； （2）将已稀释好的菌液接种1滴（0.05ml）至含液体培养基的试管中，摇匀，静置培养24～48小时后，观察如果管底只出现一个菌落，它可能就是由一个细胞繁殖而成。 该方法适用于细胞较大的微生物。 2.平皿划线分离法和涂布分离法
平皿划线分离法：将已熔化的培养基倒入无菌平皿，冷却凝固后，用接种环沾取少许待分离的材料，在培养基表面进行平行划线、扇形划线或其他形式的连续划线，微生物将随着划线次数的增加而分散，经保温培养形成菌落，划线开始的部分细菌分散度小，形成的菌落往往连在一起。由于连续划线，微生物逐渐减少，划到最后，常可形成单个孤立的菌落，这种单个菌落可能由一个细胞繁殖而来，故可获得纯培养。
涂布分离法：用玻璃刮铲代替接种环，在培养基表面涂布，亦可得到同样的结果。 3. 单细胞挑取法
这种方法是从待分离的材料中挑取一个细胞来培养，从而获得纯培养。
具体方法是将显微镜挑取器装置在显微镜上，把一滴细菌悬液置于载玻片上，用安装在显微镜挑取器上的极细的毛细吸管，在显微镜下对准某一个细胞后挑取，再接种于
培养基上培养 4. 组织分离法
主要用来分离高等真菌和某些植物病原菌。
首先取一小块植株或器官组织，用0.1%的升汞(HgCl2)溶液进行表面消毒3～5min，然后用无菌水洗涤数次，移置到培养基表面，适温培养。3～5天后，病变组织内潜伏的微生物可向组织块周围扩散生长，经菌落特征和细胞特征观察确认后，即可由菌落边缘挑取部分菌种转入斜面管；
对于能产生弹射孢子的高等真菌来讲，可将消过毒的菌盖剪成黄豆大的小块，悬挂在装有PDA培养基的三角瓶内，从而能较快地获得纯培养。 5.利用选择培养基分离法
不同微生物需要不同的营养物质，有些微生物生长适于酸性环境，有些则适于碱性环境，各种微生物对不同的化学试剂如消毒剂(酚)、染料(结晶紫)、抗生素及其他物质等具有不同的抵抗能力。
利用这些特性，便可配制成适合于某种微生物生长，而限制其他微生物生长的各种选择性培养基，以达到纯种分离的目的。
2. 论述微生物生长的常用测定方法，简述各方法的操作要点及其主要内容。 生长量的测定
（1）.细胞干重法
将单位体积的微生物培养液经离心或过滤后收集，并用清水反复洗涤菌体，经常压或真空干燥，干燥温度常采用105℃、100℃或红外线烘干，也可在较低温度（80℃或40℃）下真空干燥，然后精确称重，即可计算出培养物的总生物量。 过滤时丝状真菌用滤纸过滤，细菌用醋酸纤维膜等进行过滤。 2.比浊法
原理：在一定的浓度范围内，菌悬液的微生物细胞浓度与液体的光密度成正比，与透光度成反比。菌数越多，透光量越低。
使用光电比色计测定，通过测定菌悬液的光密度或透光率反映细胞的浓度。 3.生理指标法
（1）总氮量测定法
蛋白质是生物细胞的主要成分，核酸及类脂等中也含有一定量的氮素。 （2）DNA含量测定法
微生物细胞中的DNA含量虽然不高(如大肠杆菌约占3%～4%），但由于其含量较稳定，因而也可以根据分离出样品中的DNA含量来计算微生物的生物量。 （3）代谢活性法
有人曾根据微生物的生命活动强度来估算其生物量。如测定单位体积培养物在单位时间内消耗的营养物或O２的数量，或者测定微生物代谢过程中的产酸量或CO2量等，均可以在一定程度上反映微生物的生物量。
3. 论述影响微生物生长的主要因素及其影响方式。
在一定限度内环境因子变化会引起微生物形态、生理或遗传特性发生变化。 影响微生物生长的环境条件主要有物理、化学和生物因子。 一、温度
1．温度对微生物的作用
温度影响微生物的生长速率
具体表现在两个方面：
一方面，随着微生物所处环境温度升高，微生物细胞中的蛋白质和酶活性增强，生物化学反应加快，生长速率提高；
另一方面，随温度上升，微生物细胞中对温度较 敏感的组成成分（如蛋白质、核酸等）会受到不可逆的破坏。超过最适温度以后，生长速率 随温度升高而迅速下降。 任何微生物的生长温度总有最低生长温度、最适生长温度和最高生长温度——生长温度三基点
2.微生物生长的温度类型
根据不同微生物对温度的要求和适应能力，可将其区分为低温、中温和高温3种不同的类型
就耐热性而言，各主要微生物类群表现为：原核生物＞真核生物；非光合生物＞光合生物； 结构简单生物＞结构复杂生物
其耐高温的顺序为：芽孢＞孢子＞营养细胞和菌丝体 二、氧气
按照微生物与氧气的关系，可把其粗分为好氧菌（aerobes)和厌氧菌(anaeobes)两大类。 三、pH
微生物能在pH 1～11的范围内生长，但不同种类微生物的适应能力各异。每一种微生物都有其最适pH值和能适应的pH范围。 pH值或氢离子浓度对微生物的作用表现在：
①影响细胞质膜电荷和养料吸收。如在酸性环境中，乙酸能进入细胞，而在中性或碱性环境中，乙酸离子化，不能进入细胞； ②影响酶的活性；
③改变环境中养料的可给性或有害物质的毒性 四、水分和渗透压
水是一切生物进行正常生命活动的必要条件。
水生微生物在水溶液中生活，陆生微生物则从培养基质、固体表面附着的水膜或潮湿的空气中吸收水分。缺水的干燥环境不适于微生物生活，长期失水将导致死亡。 渗透压主要影响溶液中水的可给性，若环境溶液中的溶质含量过高，渗透压过大，也将抑制微生物的生长繁殖。 五、辐射
辐射是以电磁波的方式通过空间传递的一种能量形式。
电磁波携带的能量与波长有关，波长愈短，能量愈高。不同波长的辐射对微生物生长的影响不同。
4. 论述常用的化学杀菌剂、消毒剂和治疗剂的种类及其特点，应用范围。 （一）表面消毒剂（surface disinfactant)
指对一切活细胞都有毒性，不能用作活细胞或机体内治疗用的化学药剂 1.有机化学类药剂
酚及其衍生物：酚类化合物是医学上普遍使用的一种消毒剂。煤酚皂(俗称来苏尔)是乳化的甲酚溶液，常用3～5％的浓度来消毒桌面 、用具等。
醇类：目前应用最为广泛的是乙醇，浓度70%时灭菌力最强，效果最好。酒精浓度过高，则会在菌体表面形成一层蛋白膜,妨碍酒精分子进入细胞内，影响杀菌效果。
醛类：福尔马林是37～40％的甲醛水溶液，加热后易挥发，常用于保存生物标本和空
气消毒，在高浓度下作用可杀死芽孢。其缺点是对眼睛及粘膜组织有刺激作用，穿透性能差，作用慢,有令人不愉快的气味。 2.无机化学药剂
卤化物：按杀菌力排列的顺序是：F＞CL＞Br＞I。其中以碘和氯最常用。碘酒在医疗上广泛用作皮肤、伤口和粘膜的表面消毒剂。氯气广泛用于饮水、游泳池和垃圾场的消毒。漂白粉和次氯酸钠中有效成分是次氯酸根离子，也常用作食品、器具、家庭用具、车间、牛奶场、少量饮水的就地处理和实验室的消毒剂。
重金属及其化合物：重金属离子具有很强的杀菌效力，其中尤以Hｇ＋、Aｇ＋和Cｕ2＋最强。氯化汞又称升汞，是杀菌力很强的一种杀菌剂。常以0.1％的浓度作种子或器皿等的表面灭菌。硝酸银和硫酸铜应用较多
氧化剂：高锰酸钾（0.1%)和过氧化氢常用作卫生和实验室消毒剂，后者还可用作食品包装材料和镜片的杀菌。
臭氧（O3)：是很强的氧化剂，将来有可能取代氯气用作饮水消毒，目前存在的问题是成本较高和有效期较短 3.染色剂
许多生物染色剂，尤其是碱性染料(如结晶紫、亚甲蓝、孔雀绿、吖啶黄等)在低浓度下具有明显的抑菌效果并表现出一定的特异性。
G+细菌一般对碱性染料敏感。染料对G+细菌的作用浓度(一般<10ppm）比对G－细菌要低10至几十倍。 4.表面活性剂
能降低液体分子表面张力的化学物质。如肥皂、洗衣粉和新洁尔灭等。 （二）抗代谢物
是一类与生物体内的必需代谢物结构相似,并能以竞争方式取代 它以阻断病原菌正常代谢过程的化学药物。
目前常用于临床的抗代谢物有：磺胺类、6-巯基嘌呤、5-甲基色氨酸和异烟肼等。 （三）抗生素 1.定义
是由微生物或其他生物生命活动产生或人工合成的一类能抑制或杀死它种生物（病原菌、病毒、癌细胞）的化学药剂。 2.抗菌谱
抗生素的抑菌种类范围称为抗菌谱\\。有的较广(如土霉素、金霉素、氯霉素、四环素等)，有的较窄(如青霉素、链霉素、红霉素等)。
第八章
1. 名词解释
遗传：讲的是亲子间的关系，指生物的上一代将自己的一整套遗传因子传递给下一代的行为或功能，它具有极其稳定的特性。
变异：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，表现为亲代与子代、子代间不同个体不完全相同。
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的总和
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，是遗传型在合适环境下的具体体现。它与遗传型不同,是一种现实性。
饰变：指不涉及遗传物质结构改变而只发生在转录、翻译水平上的表型变化。
质粒：一种独立于染色体外，能进行自主复制的细胞质遗传因子，存在于各种微生物细
胞中。
F因子：又称致育因子或性因子。是E. coli等细菌中决定性别的质粒。 R因子：多数R因子是由相连的两个DNA片段组成 Col因子： 产大肠杆菌素因子。
突变：指遗传物质核酸(DNA或RNA)中的核苷酸顺序突然发生了稳定的可遗传的变化。 染色体畸变：则是DNA的大段变化(损伤)现象,表现为染色体的插入、缺失、重复、易位和倒位
诱发突变：诱发突变简称诱变，是指通过人为的方法，利用物理、化学或生物因素显著提高基因自发突变频率的手段。
自发突变：指微生物在无人工干预下自然发生的低频率突变。
基因重组：凡把两个不同性状个体内的遗传基因转移到一起,经过遗传物质分子重新组合,形成新遗传型个体的方式,称基因重组
转化：受体细胞直接吸收了来自供体细胞的DNA片断，并把它整合到自己的基因组中，细胞部分遗传性状发生变化的现象
感受态：受体细胞能接受转化的生理状态称为感受态，只有处于感受态的细菌才能接受转化因子。
转导：通过噬菌体的媒介作用，把供体细胞的DNA片段携带到受体细胞中，从而使后者获得前者部分遗传性状的现象，称为转导
接合：通过供体菌和受体菌完整细胞间的直接接触而传递大段DNA的过程称为接合 原生质体融合：通过人为的方法，使遗传性状不同的两个细胞的原生质体进行融合，借以获得兼有双亲性状的稳定重组子的过程，称为原生质体融合。
基因工程：在基因水平上，改造遗传物质，从而使物种发生变异，创建出具有某种稳定新性状的生物新品系的技术。
菌种退化：生产菌株生产性状的劣化或遗传研究菌株遗传标记的丢失均称为菌种退化 菌种复壮：含义①从衰退的菌种群体中把少数个体找出来，重新获得具有原有典型性状的菌种。②有意识地利用微生物会发生自发突变的特性，在日常的菌种维护工作中不断筛选“正变”个体。 2. 简单题
(1)简述证明核酸是遗传变异物质的经典实验。 1、经典转化实验
肺炎链球菌：S型（菌体具荚膜，菌落表面光滑， 有致病能力）
R型（菌体无荚膜，菌落表面粗糙， 无致病能力） 2、噬菌体感染实验
实验证明，进入细菌细胞内部的物质是DNA。 DNA包含有产生完整噬菌体的全部信息。
(2)遗传物质在细胞中的存在方式有哪几种？请分别简述。 (一）7个水平
1、细胞水平 ：真核微生物：细胞核。原核微生物：核区。细胞核或核区的数目在不同的微生物中是不同的 2、细胞核水平
3、染色体水平染色体是由组蛋白与DNA构成的线状结构。
染色体的数目在不同的生物中是不同的。
染色体的倍数在同一生物的不同生活时期是不同的。
4、核酸水平核：酸种类：DNA，RNA。核酸结构：双链、单链； 环状，线状，超螺旋状。DNA长度：因种而异
5、基因水平：基因的物质基础是一个具有特定核苷酸顺序的DNA片段。 6、密码水平：遗传密码就是指DNA链上各个核苷酸的特定排列顺序 7、核苷酸水平：核苷酸是最小突变单位和交换单位。在绝大多数生物的DNA组分中,都只含腺苷酸(AMP)、胸苷酸(TMP)、鸟苷酸(GMP)和胞苷酸(CMP)4种脱氧核苷酸。 (3)简述原核微生物质粒的特点、类型及其应用于基因工程的优点。 1、定义
质粒（plasmid）：一种独立于染色体外，能进行自主复制的细胞质遗传因子，存在于各种微生物细胞中。 2、结构特点
通常以共价闭合环状(covalently closed circle，简称CCC)的超螺旋双链DNA分子存在于细胞中；
也发现有线型双链DNA质粒和RNA质粒； 质粒分子的大小范围从1kb左右到1000kb； 细菌质粒多在10kb以内 3、质粒的类型
①严谨型质粒：复制行为与核染色体的复制同步，低拷贝数。 ②松弛型质粒：复制行为与核染色体的复制不同步，高拷贝数。 ①窄宿主范围质粒（只能在一种特定的宿主细胞中复制） ②广宿主范围质粒
（可以在许多种细菌中复制） 4、质粒在基因工程中的应用 质粒的优点：
（1）体积小，易分离和操作 （2）环状，稳定 （3）独立复制 （4）拷贝数多
（5）存在标记位点，易筛选
(4)简述质粒的主要种类，各种质粒的特点及其应用。 质粒的主要种类 ①F因子
又称致育因子或性因子。是E. coli等细菌中决定性别的质粒。
约等于2%核染色体DNA的小型cccDNA。分子量为6.2×107 Da,94.5 kb,其中有1/3的基因与接合作用有关。 ②R因子(resistance factor) 又称R质粒或抗性质粒。
多数R因子是由相连的两个DNA片段组成。 其一为RTF质粒(resistance transfer factor,抗性转移因子),它含有调节DNA复制和拷贝数的基因及转移基因；RTF决定性菌毛的形成，通过接合而传递。 其二为抗性决定质粒(r-determinant),大小不固定,从几百万直至100×106 Da以上。其上含有抗生素抗性基因,例如抗青霉素(Pen)、安比西林(Amp)、氯霉素(Cam)、
链霉素(Str)、卡那霉素(Kan)和磺胺(Sul)等基因。 ③Col因子
产大肠杆菌素因子。
许多细菌都能产生使其他原核生物致死的蛋白质类细菌毒素
凡带Col因子的菌株,由于质粒本身编码一种免疫蛋白,从而对大肠杆菌素有免疫作用,不受其伤害
④Ti质粒 诱癌质粒。
根癌土壤杆菌可引起许多双子叶植物的根癌,它是由该菌的Ti质粒所引起。
当细菌侵入到植物细胞中后,将其DNA释放至植物细胞中,此时,含有复制基因的Ti质粒的小片段与植物细胞中的核染色体组发生整合,破坏控制细胞分裂的激素调节系统,从而使它转变成癌细胞。 ⑤巨大质粒(mega质粒)
为近年来在根瘤菌属(Rhizobium)中发现的一种质粒,分子量为200～300×106 Da,比 一般质粒大几十倍至几百倍,故称巨大质粒,其上有一系列固氮基因。 ⑥降解性质粒
只在假单胞菌属(Pseudomonas)中发现。它们的降解性质粒可编码一系列能降解复杂物质的酶,从而能利用一般细菌所难以分解的物质作碳源 (5)简述基因突变的类型及其基本应用。 按方法分：按突变株的表型是否能在选择 性培养基上加以鉴别来区分
(6)简述基因突变的特点。 （三）基因突变的特点
1.不对应性：即突变的性状与引起突变的原因间无直接的对应关系。
2.自发性--各种性状的突变,可以在没有人为的诱变因素处理下自发产生。 3.稀有性--指自发突变的频率较低,而且稳定,一般在10-6～10-9间。
4.独立性--突变的发生一般是独立的,即在某一群体中,既可发生抗青霉素的突变型,也可发生抗链霉素或任何其他药物的抗药性。某一基因的突变,即不提高也不降低其他任何基因的突变率。突变不仅对某一细胞是随机的,且对某一基因也是随机的。 5.诱变性--通过诱变剂的作用,可提高自发突变的频率,一般可提高10～105倍。 6.稳定性--由于突变的根源是遗传物质结构上发生了稳定的变化。
7.可逆性--由原始的野生型基因变异为突变型基因的过程称为正向突变，相反的过程则称为回复突变或回变
(7)简述证明基因突变自发性和不对称性的试验流程。
(8)基因突变的种类及其相应的机制 基因突变及其机制 1.诱发突变
诱发突变简称诱变，是指通过人为的方法，利用物理、化学或生物因素显著提高基因自发突变频率的手段。凡能显著提高突变频率的理化因子,都可称为诱变剂。 碱基的置换。移码突变。染色体畸变 (9)简述紫外线诱变作用机理。 使ＤＮＡ链裂断，破坏核糖和磷酸间的键联引起胞嘧啶和尿嘧啶产生水合作用造成氢键断裂能使胸腺嘧啶成二聚体，使ＤＮＡ结构发生改变
(10)简述基因自发突变的原因。 ①背景辐射和环境因素引起；
②微生物自身有害代谢产物引起； ③DNA复制过程中碱基配对错误。
(11)原核微生物基因重组的主要形式及其过程和特点。
在原核微生物中,基因重组主要有转化、转导、接合和原生质体融合4种形式 ①转化
受体细胞直接吸收了来自供体细胞的DNA片断，并把它整合到自己的基因组中，细胞部分遗传性状发生变化的现象。 转化过程：
每个受体细胞表面约有30～80个转化因子结合点，当转化因子结合到受体表面结合点上时，DNA一条链被受体细胞膜上的核酸酶分解，另一条链进入受体细胞，通过整合与受体细胞进行基因重组。
转化的特点：不需两个细胞直接接触，供体DNA提取出来，注入受体即可。
②转导 ：通过噬菌体的媒介作用，把供体细胞的DNA片段携带到受体细胞中，从而使后者获得前者部分遗传性状的现象，称为转导。
③接合：通过供体菌和受体菌完整细胞间的直接接触而传递大段DNA的过程称为接合。
(12)真核微生物基因重组的主要形式及其过程。 三者根本区别在于DNA转移的方式不同 转化：供体DNA片断→注入受体细胞 接合：供体进入受体通过性纤毛
转导：供体DNA片断通过媒介－噬菌体携带进入受体
(13)简述诱变育种工作中应考虑的几个原则及其包含的内容。 1选择优良的出发菌株 （1）单倍体纯种的菌株
（2）采用具有优良性状的菌株
（3）选对诱变剂敏感的菌株/已发生其他变异的菌株 （4）采用前体或最终产物代谢高的菌株 2处理单孢子或单细胞悬液 （1）芽孢杆菌应处理芽孢 （2）放线菌，霉菌应处理孢子
（3）细菌指数期，放线菌霉菌要稍加萌发后使用 （4）出发菌株应制成均匀悬夜
3选择简便有效、最适剂量的诱变剂 诱变剂
（1）物理因素（紫外线、激光、离子束、X射线、r射线、快中子） （2）化学因素（烷化剂、碱基类似物、吖啶化合物） 4利用复合处理的协同效应
（1）两种或多种诱变剂先后使用 （2）两种或多种诱变剂同时使用
（3）同种诱变剂重复使用
5设计或采用高效筛选方案或方法
(14)简述基因工程的基本操作。 获得目的基因 1 选择基因载体 2 体外重组 3
外源基因导入（细菌、植物、动物、基因枪） 4 筛选和鉴定 5 应用
(15)影响微生物菌种稳定性的因素。 a）变异； b）污染； c）死亡。
(16)简述菌种退化的表现及其防止措施。 2.菌种退化的表现
①原有形态性状变得不典型；
②生长速度变慢，产生的孢子变少； ③代谢产物生产能力下降； ④致病菌对宿主侵染力的下降；
⑤对外界不良条件（低温、高温、噬菌体） 抵抗力的下降； 3.菌种退化的原因
菌种退化的一个重要原因是基因突变。 4.菌种退化的防止 ①减少传代次数；
②创造良好的培养条件； ③利用单核体传代；
④经常进行纯种分离，并对相应的性状指标进行检查； ⑤采用有效的菌种保藏方法。
(17)简述菌种保藏的基本原则和方法。
目的：在一定时间内使菌种不死、不变、不乱，以供研究、生产、交换之用。 基本原则：
1、挑选典型菌种的优良纯种 2、尽量使用分生孢子、芽孢等休眠体
3、创造有利于休眠的保藏环境（如干燥、低温）
4、尽可能多的采用不同的手段保藏一些比较重要的微生物菌株 基本方法
1生活态（1）养基传代培养（斜面、平板））（2）寄主传代培养 2休眠态（1）低温（液氮、低温冰箱）（2）干燥（沙土管、真空干燥）
第九章
1. 名词解释
生态系统：在一定的空间内，生物成分和非生物成分通过物质循环和能量流动互相作用、互相依存而构成的一个生态学功能单位。
生态位：由微生物本身、微生物的自然生态环境、可供微生物生长和功能表达的有效资源及其利用时间等主要因素构成的特殊生态环境。 种群：一种微生物细胞形成的群体。 共位群：在代谢关系上相关的种群。
微生物群落：多组共位群相互作用而形成的群体。
微生物区系：在特定的生态环境条件下，由特定的微生物种类及一定数量组成，并且是他们生命活动的综合体现。
土著微生物：已经占有特定的生境（habit），能在该生境中进行代谢、生长和繁殖，并能与同一生境中的微生物竞争的微生物。
外来微生物：在生境中不占有特定的生态位，而是从另一生境中传来的微生物。
富营养化：指水体中因 N、P等元素含量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而造成了厌氧和有毒的环境。 赤潮（红潮）： 未培养微生物：指迄今为止采用微生物纯培养分离、培养方法还未获得纯培养的微生物。 中性关系：两个M.种群之间没影响或仅存在无关紧要的相互作用称为中性关系。例如空气中的M.，海洋和低营养湖中的M.；休眠的芽胞，厚垣孢子等。
偏利关系：一个微生物种群因另一种群的存在或生命活动而单方面获利的现象。例如土壤中兼性厌氧M.的生长消耗环境中的氧，为厌氧微生物的生长创造了条件。 协同关系：两个微生物种群之间相互受益并保持它们各自独立性的松散关系。
互惠关系：两种微生物形成了特殊的结构，紧密地生活在一起，彼此依赖，相互为对方创造有利的生存条件。
竞争关系：竞争是两个或多个M群体共同依赖于同一生长基质或者环境因素，结果一方或两方的群体大小或生长率受到限制的现象。竞争结果强者生存，弱者淘汰。
拮抗关系：当一种微生物的群体产生某种物质使另一个M.群体生长受到抑制而本身不受影响时，称为拮抗现象。
寄生关系：一种微生物侵入另一种微生物体内吸取自己所需要的营养物质进行生长繁殖，在一定的条件下对后者造成损害或死亡的现象。
捕食关系：一种大型的（微）生物直接捕捉、吞食其他小型微生物来满足生存需要的现象。
2. 简答题
（1）微生物生态系统的特点。
1、微环境: 微生物生活的特定物理位置 2、稳定性 3、适应性
（2）微生物生态学的研究内容。
研究微生物与其所处环境条件之间的相互作用规律性的科学。 各种环境中的微生物的种类、分布； 微生物和其它生物的关系； 微生物与物质循环；
（3）简述自然界不同生态环境的特点及其与微生物的关系，以及这些生态环境中常见的微生物种类。 一.土壤中的微生物
土壤是微生物的大本营！
土壤中有养分、空气、水，土壤覆盖阻挡了紫外线对微生物的杀伤，土壤 pH 及渗透压都适合微生物生长。 土壤中的微生物有
细菌、放线菌、真菌、藻类、原生动物、病毒。
1）土壤微生物的数量和分布主要受到营养物、含水量、氧、温度、pH等因子的影响，并随土壤类型的不同而有很大变化。
2）土壤微生物的数量和分布受季节影响；
3）微生物的数量也与于土层的深度有关，一般土壤表层微生物最多，随着土层的加深，微生物的数量逐步减少。 二、自然水域中的微生物
自然水域具有微生物的生活条件：
水中有营养物质、溶解氧、渗透压和温度适合不同微生物生长。 海水中的微生物 藻类、G- 需氧细菌 、兼性厌氧菌 。 特点：嗜盐、嗜冷、嗜压。
淡水水域中的微生物：湖水中的微生物：细菌 、真菌 、藻类 、原生动物。
自然水体尤其是快速流动，溶氧量高的水体，对投入其中的有机或无机污染物有明显的自净作用，其原因除了包含物理性的沉淀、扩散、稀释作用和化学性的氧化作用外，起关键作用的是微生物的作用。
例如，好氧性细菌对有机物的分解和降解作用，还有原生动物对细菌的吞噬作用，噬菌体对细菌的裂解作用，细菌糖被（荚膜物质）对污染物的吸附沉降作用以及藻类光合作用等，这就是“流水不腐”的主要原因。 自养菌：硫磺细菌，硝化细菌，铁细菌， 光合细菌 异养菌：假单胞杆菌，放线菌，
真菌，原生动物及藻类
（4）简述对极端环境中微生物研究的意义。 研究意义：
(1)开发利用新的微生物资源，包括特异性的基因资源；
(2)为微生物生理、遗传和分类乃至生命科学及相关学科许多领域，如：功能基因组学、生物电子器材等的研究提供新的课题和材料； (3)为生物进化、生命起源的研究提供新的材料。 （5）简述对未培养微生物研究的意义。
研究意义：1、生物多样性和系统发生的多样性 2、微生物生态学的研究提出新的要求 3、寻找新的致病微生物
4、从不可培养微生物中寻找新的基因、新的蛋白 （6）简述微生物种群直接的相互关系。 微生物种群之间存在下面八种相互关系： 中性关系 neutralism 偏利关系 commensalism 协同关系 synergism 互惠关系 mutualism 竞争关系 competition 拮抗关系 antagonism 寄生关系 parasitism 捕食关系 predation
（7）举例说明微生物与植物间的关系。 （一）互生关系 （二）共生关系 （三）寄生关系 3. 论述题
（1）结合本专业，论述微生物在生态系统中的作用。 （一）互生关系
植物根际微生物与植物的关系是典型的互生关系： 植物为根际微生物提供分泌物和根冠脱落物作为营养。微生物产生的代谢产物如生长刺激素或抗生素，对植物生长有利。 根圈微生物对植物的影响包括： 1.提供有机营养和生长素。
2.提高土壤矿质营养的有效性。 3.消除H2S对植物的毒害。
4.产生抗生素抑制植物病原菌。
5.过度生长时竞争矿质营养使植物出现营养不良。
6.产生有毒物质抑制后茬作物种子萌发和幼苗生长。 （二）共生关系 1.真菌与植物共生
菌根对植物有如下有益功能： 1、增大植物根系的吸收面积
2、增加对P素和其它矿质元素的吸收 3、产生生长刺激素 4、产生抗生素
5、增加植物的抗逆性
6、VA菌根促进根瘤菌的生长发育，加强固氮作用 7、兰科植物种子的萌发靠菌根真菌提供营养物质 2、细菌与植物共生
根瘤菌固定大气中的气态氮为植物 提供氮素养料；
豆科植物的根的分泌物能刺激根瘤菌的生 长，同时，还为根瘤菌提供保护和稳定的生长条件。
（2）举例论述微生物与环境保护间的关系。
生活污水可引发传染病的病原微生物，这些污水进入地表水或地下水，都会使水质受到污染，从而使生活用水丧失了可饮性，水生生物遭受毒害，水产资源受到破坏。 生活污水处理就是创造条件，加快自然水体的自然净化过程，消除污染物，水质达到排放标准后，再排入天然水源，以保证水资源循环使用。处理方法分为好氧法和厌氧法两大类。
好氧法是目前处理生活污水和工业废水的重要方法，它又分为活性污泥法、生物膜过滤法、氧化塘法以及土地灌溉法等，其中每种方法都包括物理法、化学法和生物法三者的联合作用，而生物法主要是去除污水中的胶状物、可溶性有机物、无机物及各种毒物，并使病原微生物死亡。由于生物法效率高、费用低，在处理生活污水和工业废水时被广泛采用。
另外，微生物对化学农药也有降解作用。各种除莠剂、杀虫剂、杀菌剂、杀软体动物剂、杀鼠剂等农药，在制造、运输和使用过程 ，对环境有很大污染。我国每年要使用50多万吨农药，其利用率只有10%，大量 农药残留在土壤中，有的被土壤吸附，有的附着在农产品上，有的则经水、气传播和扩散，引起全球性环境污染。
化学合成的有机农药一般都很稳定，甚至能在土壤中残留十年之久。但环境中的农药仍可被微生物降解。试验表明，绝大多数有机农药都能被微生物降解，只是降解快慢不同。降职降解的微生物种类很多，主要有细菌、霉菌、酵母和少数放线菌。有机农药中含砷者对人畜毒害是很大的。土壤中的有机砷农药，经微生物作用转化成高砷无机化合物后，被吸附在土壤的无机胶体上，很少能被植物吸收，也就不易进入人畜食物链。由于含砷类农药毒性大，不易降解，故很少使用。