微生物习题

第三章

1、病毒的一般大小如何？与原核生物和真核生物细胞有何大小上的差别？最大的病毒和最小的病毒（不计亚病毒因子）是什么？

答：①它们的直径多在100nm(20~200nm)上下；

②病毒、细菌和真菌这3类微生物个体直径比约为1:10:100

③最大：400nm的拟菌病毒和另一种海洋原生动物病毒最小：环形病毒科的猪圆环病毒（PCV）和长尾鹦鹉喙羽病毒(PBFDV)。

16、什么是溶源菌，它有何特点？如何检出溶源菌？

答：①溶源菌是一类被温和噬菌体感染后能相互长期共存，一般不会出现迅速裂解的宿主细胞。

②溶源性的特点：a自发裂解

③将少量溶源菌与大量的敏感性指示性菌（遇溶源菌裂解后所释放的温和噬菌体的大肠杆菌）相混合，然后与琼脂培养基混匀后倒一个平板，经培养后溶源菌就一一长出菌落。由于溶源菌在细胞分裂过程中有极少数个体会引起自发裂解，其释放的噬菌体可不断侵染溶源菌周围的指示菌菌苔，于是就形成了一个个中央有溶源菌的小菌落，四周有透明圈围着的这种特殊溶源菌。

20、用发酵的纯菌做两组平板(都要那种长成菌苔的)，其中一组加入合适浓度的发酵液，另一组加入同浓度的新鲜培养基或未染噬菌体的发酵液，培养一段时间后观察，若出现空白斑，则为有噬菌体

或者：噬菌体有烈性的和非烈性噬菌体。烈性的噬菌体侵染细菌后会快速造成细菌菌体裂解，培养液呈现清凉透明有破碎残渣。非裂解性的可以铺顶层琼脂板（可以查阅噬菌体滴度的测试实验方案），培养后看顶层琼脂层中有没有噬菌斑，也可以在底层培养基中加些IPTG/X-gal若噬菌体带有lacZ的还有蓝白斑筛选的作用（如M13KE的噬菌斑显现蓝斑）。不知道你的菌是否是抗性菌，可以找些XL1-blue（Tet抗性）加抗性培养一段时间到对数期再接种你认为有噬菌体污染的样品（非Tet抗性）后铺顶层琼脂培养查看噬菌斑。

M13噬菌体侵染细菌一般需要细菌带有F-pilus（性菌毛）才可以介导噬菌体的侵染过程。这一类的雄性菌比如TG1、XL1-blue等。 21、预防噬菌体污染的措施主要有：

（1）决不使用可疑菌种认真检查斜面、摇瓶及种子罐所使用的菌种，坚决废弃任何可疑菌种。

（2）严格保持环境卫生。

（3）决不排放或随便丢弃活菌液环境中存在活菌，就意味着存在噬菌体赖以增殖的大量宿主，其后果将是极其严重的。为此，摇瓶菌液、种子液、检验液和发酵后的菌液绝对不能随便丢弃或排放；正常发酵液或污染噬菌体后的发酵液均应严格灭菌后才能排放；发酵罐的排气或逃液均须经消毒、灭菌后才能排放。

（4）注意通气质量空气过滤器要保证质量并经常进行严格灭菌，空气压缩机的取风口应设在30～40米高空。

（5）加强管道及发酵罐的灭菌。

（6）不断筛选抗性菌种，并经常轮换生产菌种。 （7）严格执行会客制度。

如果预防不成，一旦发现噬菌体污染时，要及时采取合理措施。例如，①尽快提取产品，如果发现污染时发酵液中的代谢产物含量已较高，即应及时提取或补加营养并接种抗噬菌体菌种后再继续发酵，以挽回损失；②使用药物抑制，目前防治噬菌体污染的药物还很有限，在谷氨酸发酵中，加入某些金属螯合剂（如0.3～0.5％草酸盐、柠檬酸铵）可抑制噬菌体的吸附和侵入；加入1～2μg／ml金霉素、四环素或氯霉素等抗生素或0.1～0.2％的“吐温60”、“吐温20”或聚氧乙烯烷基醚等表面活性剂均可抑制噬菌体的增殖或吸附；③及时改用抗噬菌体生产菌株。

第四章

1、试以能源为主、碳源为辅对微生物的营养方式进行分类，并举例说明之。 有机物：化能异养微生物（绝大多数原核生物，全部真菌和原生动物） 化学物质（化能营养型）﹛

能源﹛无机物：化能自养微生物（硝化细菌、硫化细菌、铁 细菌、氢细菌、硫磺细菌）

光能自养微生物（紫硫细菌、蓝细菌、绿硫细菌、藻类） 辐射能（光能营养性）﹛

光能异养微生物（红螺菌科的细菌）

2、什么是自养微生物？它有几种类型？试举例说明。

答：自养微生物是能以CO2为主要或唯一碳源。自养微生物一般分为光能自养型（有光和色素能进行光合作用）例如：蓝细菌和化能自养型（利用化学能，将二氧化碳等无机物合成自身需要的有机物）例如：硝化细菌。

7、什么是水活度？它对微生物的生命活动有何影响？对人类的生产和生活实践有何关系？

定义：是一个比渗透压更有生理意义的物理化学指标，它表示在天然或人为的环境中，微生物可实际利用的自由水或游离水的含量。

影响：水活度过低时，微生物生长的迟缓期增长，比生长速率和总生长速率减小，微生物不同，其最适生长的水活度不同，一般而言，细菌生长最适水活度较酵母菌和霉菌高，而嗜盐微生物生长最适水活度则较低，生长繁殖在水活度高的微生物代谢旺盛，在水活度低的范围内生长的微生物抗逆性强，了解各类微生物生长的水活度，不仅有利于设计培养基，而且还能对防止食物霉腐具有指导意义。

8、试述通过基因移位运送营养物质的机制。

答：定义：基团移位指一类既需特异性载体蛋白的参与，又需耗能的一种物质运送方式，其特点是溶质在运送前后会发生分子结构的改变。广泛存在于原核生物中。主要用于运送各种糖类、核苷酸、丁酸、腺嘌呤等物质，特点是每输入一份子葡萄糖分子就需要消耗一个ATP的能量。机制：在大肠杆菌中，主要靠磷酸转移酶系统（PTS）即磷酸烯醇式丙酮酸-己糖磷酸转移酶系统。（1）热稳载体蛋白（HPr）的激活：细胞内的高能化合物—磷酸烯醇式丙酮酸的磷酸基团通过酶I的作用把HPr激活；（2）糖经磷酸化而进入细胞内：膜外环境中的糖分子先与细胞膜外表面上的底物特异蛋白—酶IIc结合，接着糖分子被由P～HPr→酶IIa→酶IIb逐级传递来的磷酸基团激活，最后通过酶IIc再把这一磷酸糖释放到细胞质中。 9、微生物细胞内各种成分间有一较稳定的比例。因此，在大多数为化能异样微生物配置的培养基中，除水分外，碳源（兼能源）的含量最高，其后依次是氮源、大量元素和生长因子。为便于记忆，可以认为，它们间大体上存在着10倍序列的递减趋势，即： 要素：H2O＞C 能源＞N源＞P、S＞K、Mg＞生长因子 含量：10－1 10－2 10－3 10－4 10－5 10－6

11、设计培养基的4个原则、4个方法是什么？你能提出一个更好的原则和方法 原则：培养基组分应适合微生物的营养特点（目的明确） 营养物的浓度与比例应恰当（营养协调） 物理化学条件适宜（条件适宜）

根据培养目的来选择不同来源的原料（经济节约） 方法：生态模拟、借鉴文献、精心设计、实验比较

根据该生物的营养需求进行搭配比例，并进行培养组分、培养条件的优化研究。一般问微生

物的比较简单，植物的培养基稍复杂，动物细胞的最复杂。 12、何谓固体培养基?它有何用途?试列表比较4 类固体培养基

在液体培养基中加入一定量凝固剂，使其成为固体状态即为固体培养基。理想的凝固剂应具备以下条件:①不被所培养的微生物分解利用;②在微生物生长的温度范围内保持固体状态，在培养嗜热细菌时，由于高温容易引起培养基液化，通常在培养基中适当增加凝固剂来解决这一问题;③凝固剂凝固点温度不能太低，否则将不利于微生物的生长;④凝固剂对所培养的微生物无毒害作用;⑤凝固剂在灭菌过程中不会被破坏;⑥透明度好，粘着力强;⑦配制方便且价格低廉。常用的凝固剂有琼脂(agar)、明胶(gdatin)和砖胶(silica gel)。

实验用的凝固剂有琼脂、明胶和硅胶，后者用于配制自养微生物的固体培养基。对其他多数微生物来讲，以琼脂最为合适，一般加入1.5-2.5%即可凝固成固体。此培养基可供分离、鉴定、活菌计数、菌种保藏等用。·

13、什么是半固体培养基？它在微生物学研究中有何应用？答：半固体培养基是指在液体培养基中加入少量的凝固剂而配制成的半固体状态培养基。应用：半固体培养基可放入试管中形成“直立柱”，把它用于细菌的动力观察，趋化性研究，厌氧菌的培养、分离和计数，以及细菌和酵母菌的菌种保藏等，若用于双层平板法中，还可测定噬菌体的效价。 14、什么是选择性培养基？试举一实例并分析其中为何有选择性功能。

答：一类根据某微生物的特殊营养要求或其对某化学、物理因素的原理而设计的培养基 15、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。

定义：一类在成分中加有能与目的菌的无色代谢产物发生显色反应的指示剂，从而达到只须用肉眼辨别颜色就能方便地从近似菌落中找出目的菌菌落的培养基。

EMB培养基中的伊红和美蓝两种苯胺染料可抑制G+细菌和一些难培养的G-细菌。在低酸度时，这二种染料结合形成沉淀，起着产酸指示剂的作用。多种肠道菌会在EMB培养基上产生相互易区分的特征菌落，因而易于辨认。尤其是E.Coli，其强烈分解乳糖而产生大量的混合酸，菌体呈酸性，菌落被染成深紫色，从菌落表面的反射光中还可看到绿色金属闪光。

第五章

4、试述EMP途径在微生物生命活动中的重要性及其与人类生产实践的关系。 答：①供应 ATP 形式的能量和 NADH2 形式的还原力；②是连接其它几个重要代谢途径的桥

梁，包括 TCA、 HMP 和 ED 途径等；③为生物合成提供多种中间代谢物；④通过逆向反应可进行多糖合成。

若从其与人类生产实践的关系来看，则他与乙醇，乳酸，甘油、丙酮和丁醇等的发酵生产关

系密切。

5、试述HMP途径在微生物生命活动中的重要性，并说出它与人类生产实践的关系。 答：①供应合成原料；②产还原力；③作为固定 CO2 的中介；④扩大碳源的利用范围；⑤ 连接 EMP 途径。（详细见书P109）

若从人类生产实践来看，通过HMP途径可提供许多重要的发酵产物，如核苷酸、氨基酸、辅酶和乳酸（通过异型乳酸发酵）等

6、试述ED途径在微生物生命活动中的功能，并说出它与人类生产实践的关系。

答：①具有一特征性反应——KDPG裂解为丙酮酸和3-磷酸甘油醛；②存在一特征性酶——KDPG醛缩酶；③其终产物2分子丙酮酸的来历不同，其一由KDPG直接裂解形成，另一则由3—磷酸甘油醛经EMP途径转化而来；④产能效率低；⑤由于它可与EMP途径、HMP途径和TCA循环等代谢途径相连，故可相互协调，满足微生物对能量、还原力和不同中间代谢产物的需要。

若从人类生产实践来看，通过ED途径可发酵生产乙醇等（细菌酒精发酵） 7、试述TCA循环在微生物生命活动中的和人类生产实践中的重要性?

同时产生两类还原力，为糖、脂、蛋白质三大物质转化中心枢纽，循环中的某些中间产物是一些重要物质生物合成的前体，可为微生物的生物合成提供各种碳架原料，与人类的发酵生产【如柠檬酸、苹果酸、谷氨酸、延胡索酸和琥珀酸等】紧密相关

TCA位于一切分解代谢和合成代谢中的枢纽地位，产能效率极高，不仅可为微生物的生物合成提供各种碳架原料，而且还与人类的发酵生产紧密相关。

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