第一篇：獸醫微生物學習題及答案

3．試述各種熱力滅菌法的方法原理及其主要用途。

4．根據對微生物的滅活作用可分為哪些類型？列舉常用的輻射方法及其殺菌原理和應用。5．試述濾過除菌的概念及其應用。

1．試述葡萄球菌屬的基本特征。

2．試述金黃色葡萄球菌的菌落特征及在普通肉湯中的生長特征。 3．金黃色葡萄球菌常致動物哪些疾病?

4．試述金黃色葡萄球菌可產生的毒素和酶及其致病作用。 5．試述鑒定致病性金黃色葡萄球菌的主要試驗。 6．闡述鏈球菌區分血清群的依據及各型的主要致病特性。 7．鏈球菌各型的溶血表現及在血清肉湯中的生長特征如何？

8．試比較豬鏈球菌與馬鏈球菌獸疫亞種的致病性及微生物學診斷中的鑒別要點。

1．病毒顆粒的基本結構如何？畫出模式圖。2．病毒的核衣殼的對稱型有哪些？各有什么特點？ 3．闡述病毒核酸及蛋白的特點。

4．如何確定病毒是否有囊膜？其依據何在？ 5．比較病毒與細菌分類體系的異同。6．簡述病毒分類的機構和標準。

總論

各論

3．輪狀病毒是如何發現的？給人以何種啟示？ 4．闡述傳染性囊病病毒的致病機理及主要致病特點。

各論

各論 第九章

1．朊病毒有哪些主要的生物學特性？ 2．比較并分析PrPc及PrPsc的主要異同。3．朊病毒如何復制？基因起何作用？

4．試述牛海綿狀腦病的成因、特點及與人類健康的關系。5．提出癢病的控制措施并分析其依據及可行性。6．朊病毒的發現對你有何啟示？

答案參見我的新浪博客：http://blog.sina.com.cn/s/blog_3fb788630100muda.html

第二篇：課后習題答案--《環境工程微生物學》

環境工程微生物學

緒論

1、何謂原核微生物？它包括哪些微生物？

答：原核微生物的核很原始，發育不全，只有DNA鏈高度折疊形成的一個核區，沒有核膜，核質裸露，與細胞質沒有明顯界限，叫擬核或似核。原核微生物沒有細胞器，只有由細胞質膜內陷形成的不規則的泡沫體系，如間體核光合作用層片及其他內折。也不進行有絲分裂。原核微生物包括古菌（即古細菌）、真細菌、放線菌、藍細菌、粘細菌、立克次氏體、支原體、衣原體和螺旋體。

2、何謂真核微生物？它包括哪些微生物？

答：真核微生物由發育完好的細胞核，核內由核仁核染色質。由核膜將細胞核和細胞質分開，使兩者由明顯的界限。有高度分化的細胞器，如線粒體、中心體、高爾基體、內質網、溶酶體和葉綠體等。進行有絲分裂。真核微生物包括除藍藻以外的藻類、酵母菌、霉菌、原生動物、微型后生動物等。

3、微生物是如何分類的？

答：各種微生物按其客觀存在的生物屬性（如個體形態及大小、染色反應、菌落特征、細胞結構、生理生化反應、與氧的關系、血清學反應等）及它們的親緣關系，由次序地分門別類排列成一個系統，從大到小，按界、門、綱、目、科、屬、種等分類。種是分類的最小單位，“株”不是分類單位。

4、生物的分界共有幾種分法，他們是如何劃分的？

答：1969年魏泰克提出生物五界分類系統，后被Margulis修改成為普遍接受的五界分類系統：原核生物界(包括細菌、放線菌、藍綠細菌)、原生生物界（包括藍藻以外的藻類及原生動物）、真菌界（包括酵母菌和霉菌）、動物界和植物界。

我國王大 教授提出六界：病毒界、原核生物界、真核生物界、真菌界、動物界和植物界。

7、微生物有哪些特點？ 答：

（一）個體極小

微生物的個體極小，有幾納米到幾微米，要通過光學顯微鏡才能看見，病毒小于0.2微米，在光學顯微鏡可視范圍外，還需要通過電子顯微鏡才可看見。

（二）分布廣，種類繁多

環境的多樣性如極端高溫、高鹽度和極端pH造就了微生物的種類繁多和數量龐大。

（三）繁殖快

大多數微生物以裂殖的方式繁殖后代，在適宜的環境條件下，十幾分鐘至二十分鐘就可繁殖一代。在物種競爭上取得優勢，這是生存競爭的保證。

（四）易變異

多數微生物為單細胞，結構簡單，整個細胞直接與環境接觸，易受外界環境因素影響，引起遺傳物質DNA的改變而發生變異。或者變異為優良菌種，或使菌種退化。1 章

1.病毒是一類什么樣的微生物？它有什么特點？

答：病毒是沒有細胞結構，專性寄生在活的敏感宿主體內，可通過細菌過濾器，大小在0.2微米一下的超微小微生物。

特點：大小在0.2微米以下，故在光學顯微鏡下看不見，你必須在電子顯微鏡下方可合成蛋白質的機構——核糖體，也沒有合成細胞物質和繁殖所必備的酶系統，不具獨立的代謝能力，必須專性寄生在活的敏感宿主細胞內，依靠宿主細胞合成病毒的化學組成和繁殖新個體。病毒在活的敏感宿主細胞內是具有生命的超微生物，然而，在宿主體外卻呈現不具生命特征的大分子物質，但仍保留感染宿主的潛在能力，一旦重新進入活的宿主細胞內又具有生命特征，重新感染新的宿主。

2.病毒的分類依據是什么？分為哪幾類病毒？

答：病毒是根據病毒的宿主、所致疾病、核酸的類型、病毒粒子的大小、病毒的結構、有或無被膜等進行分類的。

根據專性宿主分類：有動物病毒、植物病毒、細菌病毒（噬菌體）、放線菌病毒（噬放線菌體）、藻類病毒（噬藻體），真菌病毒（噬真菌體）。

按核酸分類：有DNA病毒（除細小病毒組的成員是單鏈DNA外，其余所有的病毒都是雙鏈DNA）和RNA病毒（除呼腸孤病毒組的成員是雙鏈RNA外，其余所有的病毒都是單鏈RNA）。3.病毒具有什么樣的化學組成和結構？

答：

一、病毒的化學組成：病毒的化學組成有蛋白質和核酸，個體大的病毒如痘病毒，除含蛋白質和核酸外，還含類脂類和多糖。

二、病毒的結構：病毒沒有細胞結構，卻有其自身獨特的結構。整個病毒分兩部分：蛋白質衣殼和核酸內芯，兩者構成核衣殼。完整的具有感染力的病毒叫病毒粒子。病毒粒子有兩種：一種是不具被膜（亦稱囊膜）的裸露病毒粒子；另一種是在核衣殼外面有被膜所構成的病毒粒子。寄生在植物體內的類病毒和擬病毒結構更簡單，只具RNA，不具蛋白質。

1、蛋白質衣殼：是由一定數量的衣殼粒（由一種或幾種多肽鏈折疊而成的蛋白質亞單位）按一定的排列組合構成的病毒外殼，成為蛋白質衣殼。由于衣殼粒的排列組合不同病毒有三種對稱構型：立體對稱型，螺旋對稱型和復合對稱型。

2、蛋白質的功能：保護病毒使其免受環境因素的影響。決定病毒感染的特異性，使病毒與敏感細胞表面特定部位有特異親和力，病毒可牢固的附著在敏感細胞上。病毒蛋白質還有致病性、毒力和抗原性。動物病毒有的含DNA，有的含RNA。植物病毒大多數含RNA，少數含DNA。噬菌體大多數含DNA，少數含RNA。病毒核酸的功能是：決定病毒遺傳、變異和對敏感宿主細胞的感染力。

3、被膜（囊膜）：痘病毒、腮腺炎病毒及其他病毒具有被膜，它們除含蛋白質和核酸外，還含有類脂質，其中50%~60%為磷脂，其余為膽固醇。痘病毒含糖脂和糖蛋白，多數病毒不具酶，少數病毒含核酸多聚酶。4.敘述大腸桿菌T系噬菌體的繁殖過程。

答：大腸桿菌T系噬菌體的繁殖過程可分為四步：吸附，侵入，復制，聚集與釋放。

1、吸附：首先大腸桿菌T系噬菌體以它的尾部末端吸附到敏感細胞表面上某一特定的化學成分，或是細胞壁，或是鞭毛，或是纖毛。

2、侵入：尾部借尾絲的幫助固著在敏感細胞的細胞壁上，尾部的酶水解細胞壁的肽聚糖形成小孔，尾鞘消耗ATP獲得能量而收縮將尾鞘壓入宿主細胞內（不具尾鞘的絲狀大腸桿菌T系噬菌體將DNA壓入宿主細胞內的速度較慢）尾髓將頭部的DNA注入宿主細胞內，蛋白質外殼留在宿主細胞外，此時，宿主細胞壁上的小孔被修復。【噬菌體不能繁殖，這與噬菌體在宿主細胞內增值所引起的裂解不同】。

3、復制與聚集：噬菌體侵入細胞內后，立即引起宿主的代謝改變，宿主細胞胞內的核酸不能按自身的遺傳特性復制和合成蛋白質，而有噬菌體核酸所攜帶的遺傳信息控制，借用宿主細胞的合成機構如核糖體，mRNA、tRNA、ATP及酶等復制核酸，進而合成噬菌體的蛋白質，核酸和蛋白質聚集合成新的噬菌體，這過程叫裝配。大腸桿菌噬菌體T4的裝配過程如下：先合成含DNA的頭部，然后合成尾部的尾鞘，尾髓和尾絲。并逐個加上去就裝配成一個完整的新的大腸桿菌噬菌體T4。

4、宿主細胞裂解和成熟噬菌體粒子的釋放：噬菌體粒子成熟后，噬菌體水解酶水解宿主細胞壁而使宿主細胞裂解，噬菌體被釋放出來重新感染新的宿主細胞，一個宿主細胞課釋放10~1000個噬菌體粒子。

5.什么叫毒性噬菌體？什么叫溫和噬菌體？

答：毒性噬菌體：就是指侵入宿主細胞后，隨即引起宿主細胞裂解的噬菌體；是正常表現的噬菌體。

溫和噬菌體：就是指侵入細胞后，其核酸附著并整合在宿主染色體上，和宿主細胞的核酸同步復制，宿主細胞不裂解而繼續生長，這種不引起宿主細胞裂解的噬菌體稱作溫和噬菌體。

6.什么叫溶原細胞（菌）？什么叫原噬菌體？

答：溶原細胞就是指含有溫和噬菌體核酸的宿主細胞。

原噬菌體就是指在溶原細胞內的溫和噬菌體核酸，又稱為前噬菌體。8.病毒（噬菌體）在固體培養基上有什么樣的培養特征。

答：將噬菌體的敏感細菌接種在瓊脂固體培養基上生長形成許多個菌落，當接種稀釋適度的噬菌體懸液后引起點性感染，在感染點上進行反復的感染過程，宿主細菌菌落就一個個被裂解成一個個空斑，這些空斑就叫噬菌斑。

9.噬菌體在液體培養基和固體培養基中各有什么樣的培養特征。

答：噬菌體在固體培養基上的培養特征如上；

噬菌體在液體培養基上的培養特征是：將噬菌體的敏感細菌接種在液體培養基中，經培養后敏感細菌均勻分布在培養基中而使培養基渾濁。然后接種噬菌體，敏感細胞被噬菌體感染后發生菌體裂解，原來渾濁的細菌懸液變成透明的裂解溶液。10.什么叫噬菌斑？什么是PFU? 答：將噬菌體的敏感細菌接種在瓊脂固體培養基上生長形成許多個菌落，當接種稀釋適度的噬菌體懸液后引起點性感染，在感染點上進行反復的感染過程，宿主細菌菌落就一個個被裂解成一個個空斑，這些空斑就叫噬菌斑。11.破壞病毒的物理因素有哪些？它們是如何破壞病毒的？ 答： 共有三類：

1、溫度：高溫使病毒的核酸和蛋白質衣殼受損傷，高溫對病毒蛋白質的滅活比病毒核酸的滅活要快。蛋白質的變性阻礙了病毒吸附到宿主細胞上，削弱了病毒的感染力。

2、光及其他輻射：（1）紫外輻射：其滅活部位使病毒的核酸，使核酸中的嘧啶環收到影響，形成胸腺嘧啶二聚體，尿嘧啶殘基的水和作用也會損傷病毒。（2）可見光：在氧氣和燃料存在的條件下，大多數腸道病毒對可見光很敏感而被殺死，這叫“光滅活作用”；燃料附著在核酸上，催化光催化作用，引起病毒滅活。（3）離子輻射：X射線、r射線也有滅活病毒的作用。

3、干燥：被滅活的原因是在干燥環境中病毒RNA釋放出來而隨后裂解。12.紫外線如何破壞病毒？

答： 紫外線照射到病毒之上，其滅活部位是病毒的核酸，是核酸中的嘧啶環到影響，形成胸腺嘧啶二聚體（即在相鄰的胸腺嘧啶殘基之間形成共價鍵）。尿嘧啶殘基的水和作用也會損傷病毒。

13.滅活宿主體外殼的化學物質有哪些？他們是如何破壞病毒的？ 答：酚：破壞病毒蛋白質的衣殼。

低離子強度（低滲緩沖溶液）的環境：使病毒蛋白質的衣殼發生細微變化，阻止病毒附著在宿主細胞上。

附加：堿性環境課破壞蛋白質衣殼和核酸，當pH大到11以上會嚴重破壞病毒。氯(次氯酸、二氧化氯、漂白粉)和臭氧滅活效果極好，他們對病 毒蛋白質和核酸均有作用。14.破壞病毒的蛋白質衣殼、核酸和脂類被膜的化學物質有哪些？

答：破壞病毒蛋白質衣殼的化學物質有：酚，低離子強度；破壞病毒核酸的化學物質：甲醛（破壞核酸，但不改變病毒的抗原特性），亞硝酸（導致嘌呤和嘧啶堿基的脫氨基作用），氨（引起病毒顆粒內RNA的裂解）；破壞病毒脂類被膜的化學物質：醚、十二烷基硫酸鈉、氯仿、去氧膽酸鈉等。15.你怎么判斷病毒有、無被膜？

答：凡對醚類等脂溶劑敏感的病毒為有被膜的病毒；對脂溶劑不敏感的病毒為不具被膜的病毒。

16.病毒在水體和土壤中的存活時間主要受哪些因素影響

答：病毒在各種環境中由于影響因素的不同，其存活時間也是不同的。

1、病毒在水體中的存活：在海水和淡水中，溫度是影響病毒存活的主要因素，也與病毒類型也有關。在水體淤泥中，病毒吸附在固體顆粒上或被有機物包裹在顆粒中間，受到保護其存活時間會較長一些。

2、病毒在土壤中的存活：主要受土壤溫度和濕度的影響最大，低溫時的存活時間比在高溫時長；干燥易使病毒滅活，其滅活的原因是病毒成分的解離和核酸的降解。

【附】：土壤的截留病毒的能力受土壤的類型、滲濾液的流速、土壤孔隙的飽和度、pH、滲濾液中的陽離子的價數（陽離子吸附病毒的能力：3價>2價>1價）和數量、可溶性有機物和病毒的種類等的影響。

3、病毒在空氣中的存活：干燥、相對濕度、太陽光中的紫外輻射、溫度和風速等的影響。相對濕度大，病毒存活時間長；相對濕度小，越是干燥，病毒存活時間短。第二章 原核微生物

1、細菌有哪幾種形態？各舉一種細菌為代表。

答：細菌有四種形態：球狀、桿狀、螺旋狀和絲狀。分別叫球菌、桿菌、螺旋菌和絲狀菌。

1、球菌：有單球菌(脲微球菌)，雙球菌（肺炎鏈球菌）。排列不規則的金黃色葡萄球菌、四聯球菌。八個球菌壘疊成立方體的有甲烷八疊球菌。鏈狀的有乳鏈球菌。

2、桿菌：有單桿菌，其中有長桿菌和短桿菌（或近似球形）。產芽孢桿菌有枯草芽孢桿菌。梭狀的芽孢桿菌有溶纖維梭菌等。還有雙桿菌和鏈桿菌之分。

3、螺旋菌呈螺旋卷曲狀，厭氧污泥中有紫硫螺旋菌、紅螺旋菌屬和綠螺旋菌屬。螺紋不滿一周的叫弧菌，如：脫硫弧菌。呈逗號型的如：逗號弧菌，霍亂弧菌是其中的一直被那個。弧菌可弧線連接成螺旋形。螺紋滿一周的叫螺旋菌。

4、絲狀菌：分布在水生環境，潮濕土壤和活性污泥中。有鐵細菌如：富有球衣菌、泉發菌屬即原鐵細菌屬及纖發菌屬。絲狀菌屬如：發硫菌屬，貝日阿托氏菌屬、透明顫菌屬、亮發菌屬等多重絲狀菌。絲狀體是絲狀菌分類的特征。

【附】在正常的生長條件下，細菌的形態是相對穩定的。培養基的化學組成、濃度、培養溫度、pH、培養時間等的變化，會引起細菌的形態改變。或死亡，或細胞破裂，或出現畸形。有些細菌則是多形態的，有周期性的生活史，如粘細菌可形成無細胞壁的營養細胞和子實體。

2、細菌有哪些一般結構和特殊結構？它們各有哪些生理功能？

答：細菌是單細胞的。所有的細菌均有如下結構：細胞壁、細胞質膜、細胞質及其內含物、細胞核質。部分細菌有特殊結構：芽孢、鞭毛、莢膜、粘液層、菌膠團、衣鞘及光合作用層片。

1、細胞壁

【生理功能】：a、保護原生質體免受滲透壓引起破裂的作用；

b、維持細菌形態（可用溶菌酶處理不同的細菌細胞壁后，菌體均呈現圓形得到證 明）； c、細胞壁是多孔結構的分子篩，阻擋某些分子進入和保留蛋白質在間質（革蘭氏陰性菌細胞壁和細胞質之間的區域）；

d、細胞壁為鞭毛提供支點，使鞭毛運動。

2、原生質體

【生理功能】：a、維持滲透壓的梯度和溶質的轉移；

b、細胞質膜上有合成細胞壁和形成橫膈膜組分的酶，故在膜的外表面合成細胞壁；

c、膜內陷形成的中間體（相當于高等植物的線粒體）含有細胞色素，參與呼吸作用。中間體與染色體的分離和細胞分裂有關，還為DNA提供附著點。

d、細胞質膜上有琥珀酸脫氫酶、NADH脫氫酶、細胞色素氧化酶、電子傳遞系統、氧化磷酸化酶及腺苷三磷酸酶。在細胞之抹上進行物質代謝和能量代謝。e、細胞質膜上有鞭毛基粒，鞭毛由此長出，即為鞭毛提供附著點。

3、莢膜、粘液層、菌膠團和衣鞘

A莢膜：【生理功能】a、具有莢膜的S-型肺炎鏈球菌毒力強，有助于肺炎鏈球菌侵染人體； b、護致病菌免受宿主吞噬細胞的吞噬，保護細菌免受干燥的影響； c當缺乏營養時，有的莢膜還可作氮源；

d廢水處理中的細胞莢膜有生物吸附作用，將廢水中的有機物、無機物及吸附在細菌體表面上。

B粘液層：在廢水生物處理過程中有生物吸附作用，在曝氣池中因曝氣攪動和水的沖擊力容易把細菌粘液沖刷入水中，以致增加水中有機物，它可被其他微生物利用。

【附】莢膜、粘液層、衣鞘和菌膠團對染料的親和力極低，很難著色，都用襯托法著色。4芽孢：抵抗外界不良化境（原因是大多數酶處于不活動狀態，代謝力極低）。

特點：a含水率低：38%~~40% b壁厚而致密，分三層：外層為芽孢外殼，為蛋白質性質。中層為皮層，有肽聚糖構成，含大量2，6吡啶二羧酸。內層為孢子壁，有肽聚糖構成，包圍芽孢細胞質和核質。芽孢萌發后孢子壁變為營養細胞的細胞壁。

c呀包中的2，6吡啶二羧酸（DPA）含量高，為芽孢干重的5%~~15%。

d含有耐熱性酶

5鞭毛：是細菌運動（靠細胞質膜上的ATP酶水解ATP提供能量）。不同細菌的鞭毛著生的部位不同。有單根鞭毛（正端生和亞極端生），周生鞭毛。

3、革蘭氏陽性菌和革蘭氏陰性菌的細胞壁結構有什么異同？各有哪些化學組成？

答：細菌分為革蘭氏陽性菌和革蘭氏陰性菌兩大類，兩者的化學組成和結構不同。格蘭仕陽性菌的細胞壁厚，其厚度為20~~80nm，結構較簡單，含肽聚糖（包括三種成分：D-氨基酸、胞壁酸和二氨基庚二酸）、磷壁酸（質）、少量蛋白質和脂肪。革蘭氏陰性菌的細胞壁較薄，厚度為10nm，其結構較復雜，為外壁層和內壁層，外壁層又分三層：最外層是脂多糖，中間是磷脂層，內層為脂蛋白。內壁層含肽聚糖，不含磷壁酸。兩者的細胞壁的化學組成也不停：革蘭氏陰性菌含極少肽聚糖，獨含脂多糖，不含磷壁酸。兩者的不同還表現在各種成分的含量不同。尤其是脂肪的含量最明顯，革蘭氏陽性菌含脂肪量為1%~~4%，革蘭氏陰性菌含脂肪量為11%~~22%細胞壁結構。

4、古菌包括哪幾種？它們與細菌有什么不同？

答：古菌分為五大群：產甲烷古菌，古生硫酸鹽還原菌，極端嗜鹽菌，無細胞壁古生菌和極端嗜熱硫代謝均。

與細菌的不同：大多數古菌生活在極端環境，如鹽分高的湖泊水中，極熱、極酸和據對厭氧的環境。有特殊的代謝途徑，有的古菌還有熱穩定性酶和其他特殊酶。繁殖速度較慢，進化速度也比細菌慢。

5、敘述細菌細胞質膜結構和化學組成，它有哪些生理功能？

答：細胞質膜是緊貼在細胞壁的內側而包圍細胞的一層柔軟而富有彈性的薄膜。

【結構】由上下兩層致密的著色層，中間夾一個不著色層組成。不著色層是由具有正、負電荷，有記性的磷脂雙分子層組成，是兩性分子。親水基朝著膜的內、外表面的水相，疏水基（由脂肪酰基組成）在不著色區域。蛋白質主要結合在膜的表面，有的位于均勻的雙層磷脂中，疏水鍵占優勢。有的蛋白質有外側伸入膜的中部，有的穿透兩層磷脂分子，膜表面的蛋白質還帶有多糖。有些蛋白質在膜內的位置不固定，能轉動和擴散，使細胞質膜成為一個流動鑲嵌的功能區域。細胞質膜可內陷成層狀、管狀或囊狀的膜內折系統，位于細胞質的表面或深部，常見的有中間體。

【化學組成】60~~70%的蛋白質，30~~40%的脂類和約2%的多糖。蛋白質與膜的透性及酶的活性有關。脂類是磷脂，有磷酸、甘油和含膽堿組成。【生理功能】a 維持滲透壓的梯度和溶質的轉移；

b細胞質膜上有合成細胞壁和形成橫膈膜組分的酶，故在膜的外表面合成細胞壁； c 膜內陷形成的中間體（相當于高等植物的線粒體）含有細胞色素，參與呼吸作用。中間體與染色體的分離和細胞分裂有關，還為DNA提供附著點。

d細胞質膜上有琥珀酸脫氫酶、NADH脫氫酶、細胞色素氧化酶、電子傳遞系統、氧化磷酸化酶及腺苷三磷酸酶。在細胞之抹上進行物質代謝和能量代謝。e細胞質膜上有鞭毛基粒，鞭毛由此長出，即為鞭毛提供附著點。

6、何謂核糖體？它有哪些生理功能？

答：原核微生物的核糖體是分散在細胞質中的亞微顆粒，是合成蛋白質的部位。RNA占60%，蛋白質占40%。生理功能：合成蛋白質。在生長旺盛的細胞中，每個核糖體和初生態的多肽鏈連接形成多聚核糖體。逐步將核糖體的蛋白質成分去掉不影響核糖體合成蛋白質的功能，核糖體的蛋白質成分只起維持形態和穩定功能的作用，起轉錄作用的可能是16S RNA。

7、在pH為

6、pH為7和pH為7.5的溶液中細菌各帶什么電荷？在pH為1.5的溶液中細菌帶什么電荷？為什么？

答：細菌體含有50%以上的蛋白質，蛋白質由20種氨基酸按一定的排列順序有肽腱連接組成。氨基酸是兩性電解質，在堿性溶液中表現出帶負電荷，在酸性溶液中表現出帶正電荷，在某一定 pH溶液中，按激素啊所帶的正電荷和負電荷相等時的pH成為該氨基酸的等電點【由氨基酸構成的蛋白質也是兩性電解質，也呈現一定的等電點。細菌細胞壁表面含表面蛋白，所以，細菌也具有兩性電解質的性質，它們也有各自的等電點。根據細菌在不同的pH中對一定燃料的著染性，根據細菌對陰、陽離子的親和性，根據細菌在不同的pH的電場中的泳動方向，都可用相應的方法側的細菌的等電點】。當細菌的培養液的pH若比細菌的等電點高，細菌的游離氨基電力受抑制，游離羧基電離，細菌則帶負電荷；否則，游離氨基電離，游離羧基電離受抑制，細菌則帶正電。已知細菌的等電點的pH為2~~5，pH為

6、pH為7和pH為7.5的溶液屬于偏堿性、中性和偏酸性，都高于細菌的等電點。所以細菌表面總是帶負電荷。而在pH=1.5的溶液中細菌則帶正電。

8、敘述革蘭氏染色的機制和步驟。

答：1884年丹麥細菌學家創立了革蘭氏染色法。將一大類細菌染上色，而另一類染不上色，一邊將兩大類細菌分開，作為分類鑒定重要的第一步。其染色步驟如下： 1在無菌操作條件下，用接種環挑取少量細菌于干凈的載玻片上涂布均勻，固定。2用草酸銨結晶紫染色1min，水洗去掉浮色。3用碘—碘化鉀溶液媒染1min，傾去多余溶液。

4用中型脫色劑如乙醇或丙酮酸脫色，革蘭氏陽性菌不被褪色而呈紫色。革蘭氏陰性菌被褪色而成無色

5用蕃紅染液復染1min，格蘭仕陽性菌仍呈紫色，革蘭氏陰性菌則呈現紅色。革蘭氏陽性菌和格蘭仕陰性菌即被區分開。

9何謂細菌菌落？細菌有哪些培養特征？這些培養特征有什么實踐意義？

答：細菌菌落就是由一個細菌繁殖起來的，有無數細菌組成具有一定形態特征的細菌集團 【培養特征】a在固體培養基上的培養特征就是菌落特征。

b在明膠培養基上的培養特征就是將不停形態的溶菌區，依據這些不同形態的溶菌區或溶菌與否可將細菌進行分類。

c在半固體培養集中的培養特征：呈現出各種生長狀態，根據細菌的生長狀態判斷細菌的呼吸類型和鞭毛有無，能否運動。

d在液體培養基中的培養特征：根據細菌的屬和種的特征的不同長成不同的生長狀態。

10、可用什么培養技術判斷細菌的呼吸類型和能否運動？如何判斷？

答：用穿刺接種技術將細菌接種在含0.3%~~0.5%的瓊脂半固體培養基中培養，細菌可呈現出各種生長狀態。根據細菌的生長狀態判斷細菌的呼吸類型和鞭毛有無，能否運動。

判斷細菌呼吸類型：如果細菌在培養基的表面及穿刺線的上部生長者為好氧菌。沿著穿刺線自上而下生長者為兼性厭氧菌或兼性好氧菌。如果只在穿刺線的下部生長者為厭氧菌。

判斷細菌能否運動：如果只沿著穿刺線生長者為沒有鞭毛，不運動的細菌；如果不但沿著穿刺線生長而且穿透培養基擴散生長著為有鞭毛運動的細菌。

11、何謂放線菌？革蘭氏染色是何種反應？

答：放線菌是在固體培養基上呈輻射狀生長而得名的細菌。大多數放線菌為腐生菌。

12、藍細菌是一類什么微生物？分幾綱，其中有那幾屬與水體富營養化有關？

答：藍細菌：有一類細菌細胞結構簡單，只具原始核，沒有核仁和核膜，只有染色質，只具葉綠素，沒有葉綠體。故將它隸屬于原核生物界的藍色光合菌門。按藍細菌的形態和結構的特征，老的分類為二綱：色球藻綱和藻殖段綱。

色球藻綱可分為色球藻屬、微囊藻屬、腔球藻屬、管孢藻屬及皮果藻屬。其中的微囊藻屬和腔球藻屬課引起富營養化水體發生水華。

藻殖段綱分顫藻屬、念珠藻屬、筒孢藻屬、膠腥藻屬好、及單岐藻屬。其中魚腥藻屬在富營養化水體中形成水華。第三章 真核微生物

1、何謂原生動物？它有哪些細胞器和營養方式？

答：原生動物是動物中最原始、最低等。結構最簡單的單細胞動物。

原生動物為單細胞，沒有細胞壁，有細胞質膜、細胞質，有分化的細胞器，其細胞核具有核膜（較高級類型有兩個和），故屬真和微生物。

營養方式：全動性營養、植物性營養和腐生性營養三種方式。

2、原生動物分幾綱？在廢水生物處理中有幾綱？

答：原生動物分四綱：鞭毛綱、肉足綱、纖毛綱（包括吸管綱）及孢子綱。

鞭毛綱、肉足綱和纖毛綱存在水體中，在廢水生物處理中起重要作用。孢子綱中的孢子蟲營寄生生活，幾聲在人體和動物體內，可隨糞便拍到污水中，故需要消滅之。

4、纖毛綱中包括哪些固著型纖毛蟲（鐘蟲類）？你如何區分固著型纖毛蟲的各種蟲體？ 答：纖毛綱中的固著型纖毛蟲有獨縮蟲屬、聚縮蟲屬、累枝蟲屬、蓋纖蟲屬等。

這些群體很相像，單它們的蟲體和尾柄還有各自的特征。獨縮蟲和聚縮蟲的蟲體很像，每個蟲體的尾柄相連，但肌絲不相連，因此一個蟲體收縮時不牽動其他蟲體，故名獨縮蟲。聚縮蟲不同，其尾柄相連，肌絲也相連。所以當一個蟲體收縮時牽動其他蟲體一起收縮，故叫聚縮蟲。累枝蟲和蓋纖蟲有相同處，尾柄都有分支，尾柄內沒有肌絲，不能收縮，但在從提的基部有肌原纖維，當蟲體收到刺激時，其基部收縮，前端胞口閉鎖。其不同點是：累枝蟲的蟲體口緣有兩圈纖毛環形成的似波動膜，和鐘蟲相像，其柄等分支或不等分支。蓋纖蟲的口緣有兩齊全纖毛形成的蓋形物，能運動，因有蓋而得名。

5、原生動物中各綱在水體自凈和污水生物處理中如何起指示作用？

答：原生動物在正常的環境條件下都各自保持自己的形態特征，但當環境條件變化，超過其適應能力時，都可使原生動物不能正常生活而形成胞囊。所以在水體自凈和污水生物處理中，一旦形成胞囊，就可判斷污水處理不正常。

6、何謂原生動物的胞囊？它是如何形成的? 答：在正常的環境條件下，所有的原生動物都各自保證、吃自己的形態特征。當環境條件變壞，如水干枯、水溫和pH過高或過低，溶解氧不足，缺乏食物或排泄物積累過多，廢水中的有機物濃度超過它的適應能里等原因，都可使原生動物不能正常生活而形成胞囊。所以胞囊是抵抗不良環境的一種休眠體。

胞囊的形成過程：先是蟲體變圓，鞭毛、纖毛或偽足等細胞器縮入體內或消失，細胞水分陸續有伸縮泡排除，蟲體縮小，最后伸縮泡消失，分泌一種膠狀物質于體表，爾后凝固形成胞殼。胞殼有兩層，外層較厚，表面凸起，內層薄而透明。胞囊很輕易隨灰塵漂浮或被其他動物帶至地方，胞囊遇到適宜環境其胞殼破裂回復蟲體原型。

7、微型后生動物包括哪幾種？

答：輪蟲、線蟲、寡毛類動物（飄體蟲、顫蚓、水絲蚓等）、浮游甲殼動物、苔蘚動物（苔蘚蟲，羽苔蟲）。

8、常見的浮游甲殼動物有哪些？你如何利用浮游甲殼動物判斷水體的清潔程度？

答：常見的浮游甲殼動物有劍水蚤和水蚤。

水蚤的血液含血紅素，血紅素溶于血漿，肌肉、卵巢和腸壁等細胞中也含血紅素。血紅素的含量常隨環境中溶解氧量的高低而變化。水體中含氧量低，水蚤的血紅素含量高；水蚤的含氧量高，水蚤的血紅素含量低。由于在污染水體中的溶解氧低，清水中氧的含量高，所以，在污染水體中的水蚤顏色比在清水中的紅些，這就是水蚤常呈不同顏色的原因，是適應環境的表現。可以利用水蚤的這個特點，判斷水體的清潔程度。

9、藻類的分類依據是什么？它分為幾門？

答：藻類的分類依據是：光合色素的種類，個體形態，細胞機構，生殖方式和生活史等。

分類：藍藻門、裸藻門、綠藻門、輪藻們、金藻門、黃藻門、硅藻門、甲藻門、紅藻門及褐藻門。

10、裸藻和綠藻有什么相似和不同之處？

答：【相同點】具有葉綠體，內含葉綠色a、b、β-胡蘿卜素、3種葉黃素。上述色素使葉綠體呈現鮮綠色，與綠藻相同。都有鞭毛，在葉綠體內都有造粉核。【不同】

1、繁殖方式：裸藻為縱裂，綠藻為無性生殖和有性生殖。

2、生活環境：裸藻主要生長在有機物豐富的靜止水體或才、緩慢的流水中，大量繁殖時形成綠色、紅色或褐色的水花。綠藻在流動和靜止的水體、土壤表面和樹干都能生長。寄生的綠藻引起植物病害。

3、裸藻是水體富營養化的指示生物，而綠藻在水體自凈中起凈化和指示生物的作用。

11、綠藻在人類生活、科學研究和水體自凈中起什么作用？

答：綠藻中的小球藻和柵藻富含蛋白質可供人食用和作動物飼料。綠藻是藻類生理生化研究的材料及宇宙航行的供氧體，有的可制藻膠。綠藻在水體自凈中起凈化和指示生物的作用。

12、硅藻和甲藻是什么樣的藻類？水體富氧化與那些藻類有關？

答：多數的甲藻對光照強度 和水溫范圍要求嚴格，在適宜的光照和水溫條件下，甲藻在短期內大量繁殖島城海洋“赤潮”。

13、真菌包括哪些微生物？他們在廢水生物處理中各起什么作用？

答：真菌屬低等植物，種類繁多，形態、大小各異，包括酵母菌、霉菌及各種傘菌。酵母菌處理和有機固體廢棄物生物處理中都起積極作用。酵母菌還可用作檢測重金屬，霉菌對廢水中氰化物的去除率達90%以上。有的霉菌還可處理含硝基化合物廢水。傘菌：既處理廢水和固體廢棄物，還可獲得食用菌。

14、酵母菌有哪些細胞結構？有幾種類型的酵母菌？

答：酵母菌的細胞結構有細胞壁、細胞質膜、細胞核、細胞質及內含物。酵母菌的細胞組分含葡聚糖、甘露聚糖、蛋白質及脂類。啤酒酵母還含幾丁質。

15、霉菌有幾種菌絲？如何區別霉菌和放線菌的菌落？ 答：霉菌有營養菌絲和氣生菌絲。

霉菌的菌落呈圓形絨毛狀、絮狀或蜘蛛網狀。比其他微生物的菌落都答，長得很快可蔓延至整個平板。霉菌菌落疏松，與培養基結合不緊，用接種環很容易挑取。放線菌的菌落是由一個分生孢子或一段營養菌絲生長繁殖引起許多菌絲互相纏繞而成，質地緊密，表面呈絨狀或緊密干燥多皺。菌絲潛入培養基，整個菌落像是潛入培養集中，不易唄挑取。有的菌落成白色粉末狀，質地松散，易被挑取。第四章 微生物的生理

1、酶是什么？它有哪些組成？各有什么生理功能？

答：酶是動物、植物及微生物等生物體內合成的，催化生物化學反應的，并傳遞電子、源自和化學基團的生物催化劑。組成有兩類：

1、單組分酶，只含蛋白質。

2、全酶，有蛋白質和不含氮的小分子有機物組成，或有蛋白質和不含氮的小分子有機物加上金屬離子組成。酶的各組分的功能：酶蛋白起加速生物化學反應的作用；酶基和輔酶起傳遞電子、原子、化學基團的作用；金屬離子除傳遞電子之外，還起激活劑的作用。

2、什么是輔基？什么是輔酶？有哪些物質可作輔基或輔酶？

答：

3、簡述酶蛋白的結構及酶的活性中心.答：組成酶的20種氨基酸按一定的排列順序有肽腱連接成多肽鏈，兩條多肽鏈之間或一條多肽鏈卷曲后相鄰的基團之間以氫鍵、鹽鍵、脂鍵、疏水鍵、范德華力及金屬鍵等相連接而成。分一、二、三級結構，少數酶具有四級結構。

酶的活性中心是指酶蛋白分子中與底物結合，并起催化最用的小部分氨基酸微區。構成活性中心的微區或處在同一條臺聯的不同部位，或處在不同肽鏈上；在多肽鏈盤曲成一定空間構型時，它們按一定位置靠近在一起，形成特定的酶活性中心。

4、按酶所在細胞的不同部位，酶可分為哪幾種？按催化反應類型可分為哪幾類？這兩種劃分如何聯系和統一？

答：按酶在細胞的不同部位可把酶分為胞外酶、胞內酶和表面酶。

按催化反應類型可分為水解酶類、氧化還原酶類、異構酶類、轉移酶類、裂解酶類和合成酶類。

【按酶作用底物的不同可分為淀粉酶、蛋白酶、脂肪酶、纖維素酶、核糖核酸酶】 上述三種分類和命名方法可右擊低聯系和統一起來。如：淀粉酶、蛋白酶、脂肪酶和纖維素酶均催化水解反應，屬于水解酶類；而他們均位于細胞外，屬胞外酶。除此之外的大多數酶類，如氧化還原酶、異構酶、轉移酶、裂解酶和合成酶等，均位于細胞內，屬胞內酶。

5、酶的催化作用有哪些特征？

答：

1、酶積極參與生物化學反應，加速化學速度，速度按反應到達平衡的時間，但不改變反應的平衡點。

2、酶的催化作用具有專一性。一種酶只作用與一種物質或一類物質，或催化一種或一類化學反應，產生一定的產物。

3、酶的催化作用條件溫和。

4、酶對環境條件極為敏感。高溫、強酸和強堿都能使酶喪失活性；重金屬離子能鈍化酶，使之失活。【附】酶催化效率極高的原因是酶能降低反應的能閥，從而降低反應物所需的活化能】

6、影響酶活力（酶促反應速度）的主要因素有哪些？并加以討論。

答：酶促反應速度受酶濃度和底物寧都的影響，也受溫度，pH，激活劑和抑制劑的影響。

7、微生物含有哪些化學組成？各組分占的比例是多少？

答：微生物機體質量的70%~~90%為水分，其余的10%~~30%為干物質。【有機物占干物質質量的90%~~97%，包括蛋白質、核酸、糖類和脂類。無機物占干物質質量的3%~~10%,包括P、S、K、Na、Ca、Mg、Fe、Cl和微量元素Cu、Mn、Zn、B、Mo、Co、Ni等。

8、微生物需要哪些營養物質？供給營養時應注意什么？為什么？

答：微生物需要的營養物質有水、碳素營養源、氮素營養源、無機鹽及 生長因子。供養時應當把所需物質按一定的比例配制而成。少的話不能正常生長，多的話就會導致反馴化。

9、根據微生物對碳源和能量需要的不同，可把微生物分為哪幾種類型？

答：可分為無機營養微生物（光能自養微生物和化能自養微生物）、有機營養微生物和混合營養微生物。

10、當處理某一工業廢水時，怎樣著手和考慮配給營養？

答：為了保證廢水生物處理的效果，要按碳氮磷比配給營養。但有的工業廢水缺某種營養，當營養量不足時，應供給或補足。某些工業廢水缺氮；洗滌劑廢水磷過剩，也缺氮。對此可用糞便污水或尿素補充氮。若有的廢水缺磷，則可用磷酸氫二鉀補充。但如果工業廢水不缺營養，就切勿添加上述物質，否則會導致反馴化，影響處理效果。

11、什么叫培養基？按物質的不同，培養基可分為哪幾類？按實驗目的和用途的不同，可分為哪幾類？

答：根據各種微生物的營養要求，將誰、碳源、氮源、無機鹽和生長因子等物質按一定的比例配制而成的，用以培養微生物的基質，即培養基。

根據實驗目的和用途不同，培養基可分為：基礎培養基、選擇培養基、鑒別培養基和加富（富集）培養基。

【按物質的不同，培養基可分為合成培養基、天然培養基和符合培養基】

12、什么叫選擇培養基？那些培養基屬于選擇培養基？

答：選擇培養基就是用以抑制非目的微生物的生長并使所要分離的微生物生長繁殖的培養基。麥康蓋培養基、乳糖發酵培養基。【配制選擇培養基時可加入染料、膽汁鹽、金屬鹽類、酸、堿或抗生素等其中的一種】

13、什么叫鑒別培養基？哪些培養基屬于鑒別培養基？

答：當幾種細菌由于對培養基中某一成分的分界能力不同，其菌落通過指示劑先是除不太那個的顏色而被區分開，這種起鑒別和區分不同細菌作用的培養基叫鑒別培養基。

常用的鑒別培養基遠滕氏培養基、醋酸鉛鋅培養基、伊紅—美藍（EMB）培養基等。

14、如何從被糞便污染的水樣中將大腸桿菌群中的四種菌逐一鑒別出來？

答：大腸菌屬中的大腸埃希氏菌、枸 酸鹽桿菌、產氣桿菌、副大腸桿菌等均能在遠藤氏培養基上生長，但它們對乳酸的分解能力不同：前三種能分界乳糖，但分解能力有強有弱，大腸埃希氏菌分解能力最強，菌落呈紫紅色帶金屬光澤；枸 酸鹽桿菌次之，菌落呈紫紅或深紅色；產氣桿菌第三，菌落呈淡紅色。副大腸桿菌不能分界乳糖，菌落無色透明。

15、如何判斷某水樣是否被糞便污染？

測試大腸桿菌群這個項目.100mL水樣不得檢出,如果檢出，說明已被污染.16、營養物質是如何進入細胞的? 答：微生物的營養物質各種各樣，有水溶性和脂溶性，有小分子和大分子。不同營養物質進入細胞的方式也不同：單純擴散、促進擴散、主動運輸和基團轉位。

17、營養物質順濃度梯度進入細胞的方式有哪些？是如何進入的？

答：有單純擴散和促進擴散。單純擴散是利用細胞質膜上的小孔，促進擴散是利用細胞質膜上的特殊蛋白質。

18、營養物質逆濃度梯度進入細胞的方式有哪些？是如何進入的？

答：有主動運輸和基團轉位。主動運輸需要滲透酶（單向轉運載體、同向轉運載體和反向轉運載體）和能量。基團轉位有特定的轉移酶系統，是通過單向性的磷酸化作用而實現的，細胞質膜對大多數磷酸化的化合物有高度的不滲透性。

19、什么叫主動運輸？什么叫基團轉位？

答：主動運輸：當微生物細胞內所積累的營養物質的濃度高于細胞外的濃度時，營養物質就不能按濃度梯度擴散到細胞內，而是逆濃度梯度被“抽”進細胞內，這種需要能量和滲透酶的逆濃度梯度積累營養物的過程；

基團轉位：以糖為例，在細胞內，在酶I存在下，先是HPr被磷酸烯醇丙酮酸（細胞代謝產物）磷酸化形成HPr—磷酸，并被一道細胞質膜上。在膜的外側，外界供給的糖有滲透酶攜帶到細胞質膜上，在特異性酶II的村華夏，糖被HPr—磷酸磷酸化形成糖—磷酸。滲透酶將膜上已被磷酸化的糖攜帶到細胞內，隨即被代謝。基團轉位是通過單向性的磷酸化作用而實現的。

20、什么叫新陳代謝？

答：新陳代謝是活細胞中全部化學反應的總稱，它包括物質代謝和能量代謝兩個方面。物質代謝是指生物體與外界環境之間物質的交換和生物體內物質的轉變過程。能量代謝是指生物體與外界環境之間能量的交換和生物體內能量的轉變過程。在新陳代謝過程中，既有同化作用，又有異化作用。同化作用(又叫做合成代謝)是指生物體把從外界環境中獲取的營養物質轉變成自身的組成物質，并且儲存能量的變化過程。異化作用(又叫做分解代謝)是指生物體能夠把自身的一部分組成物質加以分解，釋放出其中的能量，并且把分解的終產物排出體外的變化過程。

21、微生物呼吸作用的本質是什么？可分為哪幾種類型？各類型有什么特點？

答：微生物呼吸作用的本質是氧化與還原的統一過程，這過程中有能量的產生和能量的轉移。微生物的呼吸類型有三類：發酵、好氧呼吸和無氧呼吸。最終電子受體不同，分別為中間代謝產物、氧氣、氧氣外的無機化合物。另外產能的多少也不同。

22、葡萄糖在好氧條件下是如何氧化徹底的？

答：在好氧呼吸過程中，葡萄糖的氧化分解分兩階段：I葡萄糖經EMP途徑酵解。這一過程不需要消耗氧，形成中間產物——丙酮酸。II丙酮酸的有氧分解。丙酮酸氧化過程的一系列步驟總稱為三羧酸循環（TCA循環）。三羧酸（TCA）循環、乙醛酸循環和電子傳遞體系。

23、什么加底物水平磷酸化、氧化磷酸化和光合磷酸化？

答：底物水平磷酸化：厭氧微生物和兼性厭氧微生物在基質氧化過程中，產生一種含高自由能的中間體，如發酵中產生含高能鍵的1，3-二磷酸甘油酸。這一中間體將高能鍵（~）交給ADP，使ADP磷酸化而生成ATP。

氧化磷酸化：好氧微生物在呼吸時，通過電子傳遞體系產生ATP的過程。

光合磷酸化：光引起葉綠素、菌綠素或菌紫素逐出電子，通過電子傳遞產生ATP的過程。

24、何謂光合作用，比較闡揚光合作用和不產氧光合作用的異同。

第三篇：醫學微生物學緒論習題

緒 論

【知識要點】

1.掌握微生物、病原微生物的基本概念。2.熟悉微生物在自然界生物中的地位，三界八類的特點；醫學微生物學的概念。3.了解微生物與人類和其他生物的關系；醫學微生物學的研究范疇、發展簡史和現狀。

【課程內容】

第一節 微生物與病原微生物

一、微生物的種類與分布

二、微生物與人類的關系

第二節 微生物學和醫學微生物學

一、微生物學

二、醫學微生物學

第三節 醫學微生物學發展簡史

一、微生物學經驗時期

二、實驗微生物學時期

三、現代微生物學時期

【應試習題】

一、名詞解釋

1．微生物（microorganism）

2．醫學微生物學（medical microbiology）3．病毒界（非細胞型微生物）

4．原核生物界（原核細胞型微生物）5．真菌界（真核細胞型微生物）

6．條件致病菌（conditioned pathogen）

7．細菌

二、填空題

1．微生物按細胞結構特點，可將其分為三種類型，即____________型微生物，屬___________界；____________型微生物，屬____________界；___________________型微生物，屬____________________界。2．屬于原核細胞型的微生物統稱為___________，包括________和__________。3.細菌又包括_______、_______、_______、_______、_______和_______。

三、單選題

（一）A型題：每題備有5個答案，請選出一個最佳答案。

1．下列描述的微生物特征中，不是．．

所有微生物共同具有的一條是

A．個體微小（肉眼看不見）B．結構簡單（單細胞或非細胞）C．分布廣泛

D．具有一定的形態結構和生理功能 E．只能在活細胞內生長繁殖

2．不屬于．．．

原核生物界的微生物是 A．細菌

B．病毒

C．支原體

D．立克次體

E．衣原體 3．屬于真菌界的微生物是

A．螺旋體

B．放線菌

C．新生隱球菌

D．細菌

E．立克次體

4．屬于真菌界的微生物是

A．銅綠假單胞菌

B．衣氏放線菌

C．白假絲酵母菌

D．立克次體

E．肺炎支原體

5．屬于病毒界的微生物（非細胞型微生物）是

A．鉤端螺旋體

B．沙眼衣原體

C．霍亂弧菌

D.白假絲酵母菌

E．以上均不是

6．創用固體培養基分離培養細菌的科學家是

A．Jerney

B．Jenner

C．koch

D．pastuer

E．Fleming 7．下列哪種微生物不屬于．．．原核生物界微生物

A．細菌

B．放線菌

C．立克次體

D．螺旋體

E．病毒 8．屬于真菌界的微生物是

A．葡萄球菌

B．淋病奈瑟菌

C．腦膜炎奈瑟菌

D．紅色毛癬菌

E．肺炎鏈球菌

9．細菌屬于原核生物界微生物的主要依據是

A．含有RNA和DNA兩種核酸

B．僅有原始核質，無核膜及核仁

C．二分裂方式繁殖

D．有細胞壁

E．對抗生素敏感 10．關于微生物的特征錯誤．．的一項是 A．體積微小

B．結構簡單

C．肉眼看不見

D．須借助光鏡或電鏡放大后觀察

E．必須放大數萬倍才能觀察到 11．在人工培養基中能生長繁殖的微生物是

A．細菌

B．朊粒

C．梅毒螺旋體

D．衣原體

E．病毒 12．僅含有一種核酸的微生物是

A．細菌

B．朊粒

C．梅毒螺旋體

D．衣原體

E．病毒 13．古細菌以其____與其他原核細胞微生物和真核細胞微生物截然不同。

A．環狀裸DNA

B．5rSRNA序列 C．16rSRNA序列 D．18rSRNA序列

E．28rSR序列 14．1993年______等開創的核酸疫苗被譽為疫苗學的新紀元，具有廣闊的發展前景。

A．Walter Reed B．Alexander Fleming C．Montagnier D．Prusiner

E．Ulmer 15.首先觀察到微生物的學者是

A.呂文虎克

B.巴斯德

C.郭霍

D.李斯特

E.伊萬諾夫斯基 16.第一個發現病毒（煙草花葉病毒）的學者是

A.呂文虎克

B.巴斯德

C.郭霍

D.李斯特

E.伊萬諾夫斯基 17.第一個發現青霉素的學者是

A.Behring

B.Fleming

C.Domagk

D.Pasteur

E.Lister

（二）B型題：在以下每道試題中，為每個題選出一個最佳答案。每項備選答案可選用一次或幾次，或一次也不選用。

A．細菌

B．朊粒

C．梅毒螺旋體

D．衣原體

E．病毒 1．在人工培養基中能生長繁殖的微生物是

2．僅含有一種核酸的微生物是 3.尚未發現任何核酸成分的微生物

（三）C型題：每題備有4個答案，請選出一個正確答案。A．Leeuwenhoek B．Koch C.兩者均是 D.兩者均不是 1．首先觀察到微生物的是

2.創用了固體培養基和細菌染色技術的是

A．Jenner B．Pasture C.兩者均是 D.兩者均不是 3．發明牛痘苗預防天花的是

4．首先證實了有機物的發酵與腐敗是由微生物引起的是 A．Fleming B．Prusinere C.兩者均是 D.兩者均不是

5．首先從感染了羊瘙癢病的鼠腦中分離出傳染性蛋白分子朊粒的科學家是 6.發現第一個病毒（煙草花葉病病毒）的科學家是

四、多選題（X型題）：每題備有5個答案，請選出2～5個正確答案，錯選、多選、少選或不選均不得分。

1．下列屬于病毒界（非細胞型微生物）的有

A．支原體

B．立克次體

C．病毒

D．螺旋體

E．朊粒

2．古生菌代表一類細胞結構更原始的微生物，下列屬于古生菌的有

A．產甲烷細菌

B．極端嗜鹽菌

C．嗜熱嗜酸菌

D．支原體

E．衣原體 3．________被公認為微生物學的奠基人

A．琴納

B．巴斯德

C．弗萊明

D．郭霍

E．伊凡諾夫斯基

五、問答題 1．什么是微生物，分為幾類，各有何特點？

2.真菌界（真核細胞型）微生物、原核生物界（原核細胞型）微生物和病毒界（非細胞型）微生物有何區別？

第四篇：微生物學課后習題答案_沈萍_陳向東

微生物習題集

第一章 緒論

一、術語或名詞

1．微生物(microorganism)因太小，一般用肉眼看不清楚的生物。這些微小生物包括：無細胞結構不能獨立生活的病毒、亞病毒(類病毒、擬病毒、朊病毒)；具原核細胞結構的真細菌、古生菌以及具真核細胞結構的真菌(酵母、霉菌、蕈菌等)、單細胞藻類、原生動物等。但其中也有少數成員是肉眼可見的。2．微生物學(microbiology)研究肉眼難以看清的稱之為微生物的生命活動的科學，分離和培養這些微小生物需要特殊技術。

3．分子微生物學(molecularmicrobiology)在分子水平上研究微生物生命活動規律的科學。4．細胞微生物學(cellularmicrobiology)重點研究微生物與寄主細胞相互關系的科學。

5．微生物基因組學(microbic genomics)研究微生物基因組的分子結構、信息含量及其編碼的基因產物的科學。

6．自生說(spontaneousgeneration)一個古老的學說，認為一切生命有機體能夠從無生命的物質自然發生的。

7．安東·列文虎克(AntonyvanLeeuwenhoek，1632—1723)荷蘭商人，他是真正看見并描述微生物的第一人，他利用自制放大倍數為50～300倍的顯微鏡發現了微生物世界(當時被稱之為微小動物)，首次揭示了一個嶄新的生物世界——微生物界。

8．路易斯·巴斯德(LouisPasteur，1822—1895)法國人，原為化學家，后來轉向微生物學研究領域，為微生物學的建立和發展做出了卓越的貢獻，成為微生物學的奠基人。主要貢獻：用曲頸瓶實驗徹底否定了“自生說”，從此建立了病原學說，推動了微生物學的發展；研究了雞霍亂，發現將病原菌減毒可誘發免疫性，以預防雞霍亂病；其后他又研究了牛、羊炭疽病和狂犬病，并首次制成狂犬疫苗，證實其免疫學說，為人類防病、治病做出了重大貢獻；分離到了許多引起發酵的微生物，并證實酒精發酵是由酵母菌引起的，也發現乳酸發酵、醋酸發酵和丁酸發酵都是不同細菌所引起的，為進一步研究微生物的生理生化和工業微生物學奠定了基礎。

9．羅伯特．柯赫(Robert Koch，1843—1910)德國人，著名的細菌學家，曾經是一名醫生，對病原細菌的研究做出了突出的貢獻：A具體證實了炭疽病菌是炭疽病的病原菌；B分離、培養了肺結核病的病原菌，這是當時死亡率極高的傳染性疾病，因此柯赫獲得了諾貝爾獎；C提出了證明某種微生物是否為某種疾病病原體的基本原則——柯赫氏定律。他也是微生物學的奠基人。

10．伍連德(1879—1960)我國廣東香山人，著名公共衛生學家，我國海港檢疫創始人。他用微生物學理論和技術對鼠疫和霍亂的病原進行研究和防治，在中國最早建立起衛生防疫機構，培養了第一支預防鼠疫的專業隊伍，在他的領導和組織下，有效地戰勝了1910—1911和1920—1921年間我國東北各地鼠疫的大流行，被國際上譽為著名的防疫專家，世界鼠疫會議1911年4月在我國沈陽舉行時，他任大會主席和中國首席代表。著有“論肺型鼠疫”、“鼠疫概論”和“中國醫史”等。

11．湯飛凡(1879—1958)我國湖南醴陵人，著名的醫學微生物學家，在醫學細菌學、病毒學和免疫學等方面的某些領域做出·了顯著的貢獻，特別是首次應用雞胚卵黃囊接種法從病人的眼結膜刮屑物中分離、培養沙眼衣原體的成功，確證了沙眼衣原體的存在，為世界上首創，成為醫學微生物學方面的重大成果。

12．SARS Severe Acute Respiratory Syndrome的簡稱，嚴重急性呼吸道綜合征，即我國稱為的非典型肺炎，也簡稱為非典。

二、習題 填空題

1．微生物與人類關系的重要性，你怎么強調都不過分，微生物是一把十分鋒利的雙刃劍，它們在給人類帶來 巨大利益 的同時也帶來 “殘忍”的破壞。

2．1347年的一場由 鼠疫桿菌 引起的瘟疫幾乎摧毀了整個歐洲，有1／3的人(約2 500萬人)死于這

場災難。

3．2003年SARS在我國一些地區迅速蔓延，正常的生活和工作節奏嚴重地被打亂，這是因為SARS有很強的傳染性，它是由一種新型的 病毒 所引起。

4．微生物包括： 無 細胞結構不能獨立生活的病毒、亞病毒(類病毒、擬病毒、朊病毒)；具原核細胞結構的真細菌、古生菌；具 真核 細胞結構的真菌(酵母、霉菌、蕈菌等)、單細胞藻類、原生動物等。

5．著名微生物學家Roger Stranier提出，確定微生物領域不應只是根據微生物的大小，而且也應該根據有別于動、植物的 研究技術。

6．重點研究微生物與寄主細胞相互關系的新型學科領域，稱為 細胞微生物。

7．公元6世紀(北魏時期)，我國賈思勰的巨著“ 齊民要術 ”詳細地記載了制曲、釀酒、制醬和釀醋等工藝。

8，19世紀中期，以法國的 巴斯德 和德國的 科赫 為代表的科學家，揭露了微生物是造成腐敗發酵和人畜疾病的原因，并建立了分離、培養、接種和滅菌等一系列獨特的微生物技術，從而奠定了微生物學的基礎，同時開辟了醫學和工業微生物學等分支學科。巴斯德 和科赫 是微生物學的奠基人。9．20世紀中后期，由于微生物學的 消毒滅菌、分離培養 等技術的滲透和應用的拓寬及發展，動、植物細胞也可以像微生物一樣在乎板或三角瓶中分離、培養和在發酵罐中進行生產。

10．目前已經完成基因組測序的3大類微生物主要是 模式微生物、特殊微生物及 醫用微生物。而隨著基因組作圖測序方法的不斷進步與完善，基因組研究將成為一種常規的研究方法，為從本質上認識微生物自身以及利用和改造微生物將產生質的飛躍。

11．微生物從發現到現在的短短的300年間，特別是20世紀中期以后，已在人類的生活和生產實踐中得到廣泛的應用，并形成了繼動、植物兩大生物產業后的 第三產業。

選擇題(4個答案選1)1．當今，一種新的瘟疫正在全球蔓延，它是由病毒引起的(C)。A 鼠疫 B 天花 C 艾滋病(AIDS)D 霍亂 2．微生物在整個生物界的分類地位，無論是五界系統，還是三域(domain)系統，微生物都占據了(D)的“席位”。

A 少數 B 非常少數 C 不太多 D 絕大多數

3．微生物學的不斷發展，已形成了基礎微生物學和應用微生物學，它又可分為(C)的分支學科。A 幾個不同 B 少數有差別 C許多不同 D4個不同 4．公元9世紀到10世紀我國已發明(D)。

A曲蘗釀酒 B用鼻苗法種痘 C烘制面包 D釀制果酒

5．安東·列文虎克制造的顯微鏡放大倍數為(A)倍，利用這種顯微鏡，他清楚地看見了細菌和原生動物。

A50—300 B10左右 C2—20 D500～1 000 6．據有關統計表明，20世紀諾貝爾獎的生理學或醫學獎獲得者中，從事微生物問題研究的就占了(D)。

A1／10 B2／3 C1／20 D1／3 7．巴斯德為了否定“自生說”，他在前人工作的基礎上，進行了許多試驗，其中著名的(C)無可辯駁地證實：空氣中確實含有微生物，它們引起有機質的腐敗。

A厭氧試驗 B滅菌試驗 C曲頸瓶試驗 D菌種分離試驗

8．柯赫提出了證明某種微生物是否為某種疾病病原體的基本原則——(B)。A巴斯德原則 B柯赫原則 C 菌種原則 D 免疫原理

9．微生物基因組序列分析表明，在某些微生物中存在一些與人類某些遺傳疾病相類似的基因，因此可以利用這些微生物作為(A)來研究這些基因的功能，為認識龐大的人類基因組及其功能做出重要貢獻。

A 模式生物 B 受體 C 供體 D 突變材料

10．我國學者湯飛凡教授的(B)分離和確證的研究成果，是一項具有國際領先水平的開創性成果。A 鼠疫桿菌 B 沙眼病原體 C 結核桿菌 D天花病毒

是非題

1．微生物是人類生存環境中必不可少的成員，有了它們才使得地球上的物質進行循環，否則地球上的所有生命將無法繁衍下去。T

2．由于現代生物技術的應用，尤其是基因治療和基因工程藥物的產生，許多已被征服的傳染病，例如：肺結核、瘧疾、霍亂、天花等，不可能有“卷土重來”之勢。F

3．當今研究表明：所有的細菌都是肉眼看不見的。F

4．微生物學家要獲得微生物的純種，通常要首先從微生物群體中分離出所需的純種，然后還要進行培養，因此研究微生物一般要使用特殊的技術，例如：消毒滅菌和培養基的應用等，這也是微生物學有別于動、植物學的。T 5．巴斯德不僅用曲頸瓶實驗證明微生物非自然發生，推翻了爭論已久的“自生說”，而且做了許多其他重大貢獻，例如：證明乳酸發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。T

6．細菌學、真菌學、病毒學、原生動物學、微生物分類學、發酵工程、細胞工程、遺傳工程、基因工 程、工業微生物學、土壤微生物學、植物病理學、醫學微生物學及免疫學等，都是微生物學的分支學科。F 7．微生物學的建立雖然比高等動、植物學晚，但發展卻十分迅速，其重要原因之一，動、植物結構的復雜性及技術方法的限制而相對發展緩慢，特別是人類遺傳學的限制大。T 8．微生物學與迅速發展起來的分子生物學理論和技術以及其他學科匯合，使微生物學全面進入分子研究水平，并產生了其分支學科“分子微生物學”。T 9．在基因工程的帶動下，傳統的微生物發酵工業已從多方面發生了質的變化，成為現代生物技術的重要組成部分。T 10．DNA重組技術和遺傳工程的出現，才導致了微生物學的許多重大發現，包括質粒載體，限制性內切酶、連接酶、反轉錄酶等。F 11．微生物個體小、結構簡單、生長周期短，易大量繁殖，易變異等特性，因而與動、植相比，十分難于實驗操作。F 12．現在，微生物學研究的不可替代性，并將更加蓬勃發展，這是因為微生物具有其他生物不具備的生物學特性；又具有其他生物共有的基本生物學特性，及其廣泛的應用性。T 問答題

1．用具體事例說明人類與微生物的關系。

2．為什么說巴斯德和柯赫是微生物學的奠基人? 3．為什么微生物學比動、植物學起步晚，但卻發展非常迅速? 4．簡述微生物學在生命科學發展中的地位。

5．試述微生物學的發展前景

三、習題解答

填空題

1．巨大利益 “殘忍”的破壞 2．鼠疫桿菌 3．病毒 4．無 原核 真核 5．研究技術 6．細胞微生物學 7．齊民要術 8．巴斯德 柯赫 巴斯德 柯赫9．消毒滅菌分離培養10．模式微生物 特殊微生物 醫用微生物 11．第三大產業 選擇題 1． C 2． D 3． C 4． D 5． A 6． D 7． C 8． B 9． A 10． B 是非題對錯錯對對 錯對對對錯 錯對 問答題

1．微生物與人類關系的重要性，可以從它們在給人類帶來巨大利益的同時也可能帶來極大的危害兩方面進行分析。能夠例舉：面包、奶酪、啤酒、抗生素、疫苗、維生素及酶等重要產品的生產；微生物使得地球上的物質進行循環，是人類生存環境中必不可少的成員；過去瘟疫的流行，現在一些病原體

正在全球蔓延，許多已被征服的傳染病也有“卷土重來”之勢；食品的腐敗等等具體事例說明。

2．這是由于巴斯德和柯赫為微生物學的建立和發展做出了卓越的貢獻，使微生物學作為一門獨立 的學科開始形成。巴斯德徹底否定了“自然發生”學說；發現將病原菌減毒可誘發免疫性，首次制成狂犬疫苗，進行預防接種；證實發酵是由微生物引起的；創立巴斯德消毒法等。柯赫對病原細菌的研究做出了突出的成就：證實了炭疽病菌是炭疽病的病原菌，發現了肺結核病的病原菌，提出了證明某種微生物是否為某種疾病病原體的基本原則——柯赫原則，創建了分離、純化微生物的技術等。

3．其原因從下列幾方面分析：微生物具有其他生物不具備的生物學特性；微生物具有其他生物共有的基本生物學特性；微生物個體小、結構簡單、生長周期短，易大量培養，易變異，重復性強等優勢，十分易于操作。動、植物由于結構的復雜性及技術方法的限制而相對發展緩慢。微生物的廣泛的應用性，能迅速地符合現代學科、社會和經濟發展的需求。

4．20世紀40年代，隨著生物學的發展，許多生物學難以解決的理論和技術問題十分突出，特別是 遺傳學上的爭論問題，使得微生物這樣一種簡單而又具完整生命活動的小生物成了生物學研究的“明星”。微生物學很快與生物學主流匯合，并被推到了整個生命科學發展的前沿，獲得了迅 速的發展，為整個生命科學的發展做出了巨大的貢獻(可舉例說明)，在生命科學的發展中占有重要的地位。

5．可從以下幾方面論述微生物學的發展前量景：微生物基因組學研究將全面展開；以了解微生物之間、微生物與其他生物、微生物與環境的相互作用為研究內容的微生物生態學、環境微生物學、細胞微生物學等，將在基因組信息的基礎上獲得長足發展，為人類的生存和健康發揮積極的作用；微生物生命現象的特性和共性將更加受到重視；與其他學科實現更廣泛的交叉，獲得新的發展；微生物產業將呈現全新的局面。培養物能較好地被研究、利用和重復結果。

第二章 微生物的純培養和顯微鏡技術

一、術語或名詞

1．菌落(colony)分散的微生物細胞在適宜的固體培養基表面或內部生長、繁殖到一定程度形成的肉眼可見的、有一定形態結構的子細胞生長群體。

2．菌苔(lawn)固體培養基表面眾多菌落連成一片時所形成的微生物生長群體。

3．平皿(Petri dish)由玻璃或透明塑料制成的圓形皿底和皿蓋組成，皿蓋可覆蓋于皿底之 上，防止空氣中微生物的污染。其英文名稱是為紀念其發明者Richard Petri。

4．純培養物(pureculture)由一種微生物組成的細胞群體，通常是由一個單細胞生長、繁殖所形成。

5．培養基(culturemedium)供微生物生長、繁殖的營養基質，根據其中固化劑含量的不同可分為固體、半固體、液體3種。

6．無菌技術(aseptic technique)在分離、轉接及培養純種微生物時，防止其被環境中微生物污染或其自身污染環境的技術。

7．培養平板(cultureplate)常簡稱為平板，指固體培養基倒人無菌平皿，冷卻凝固后所形成的培養基平面。

8．稀釋倒平板法(pour plate method)將待分離的材料稀釋后與已熔化并冷卻至50℃左右的瓊脂培養基混合，搖勻后制成可能含菌的培養平板，保溫培養后分離得到的微生物菌落生長在固體培養基表面和里面。

9．涂布平板法(spread plate method)在培養平板表面均勻涂布經過稀釋的微生物懸液后，保溫培養，在固體培養基表面得到生長分離的微生物菌落。

10．平板劃線法(streakplatemethod)用接種環在培養平板表面劃線接種微生物，使微生物細胞數量隨著劃線次數的增加而減少，并逐步分開。保溫培養后，在固體培養基表面得到生長分離的微生物菌落。

11．稀釋搖管法(dilutionshakeculturemethod)將待分離的材料稀釋后與已熔化并冷卻至

50~C左右的瓊脂培養基混合，搖勻后用石蠟封蓋，保溫培養后分離得到的微生物菌落生長在瓊脂柱中間。

．單細胞分離法(singlecellpickupmethod)采用顯微操作技術直接挑取微生物的單細胞(孢子)，培養后獲得純培養物。

13．富集培養(enrichmentculture)利用不同微生物間生命活動特點的不同，制定特定的環境條件，使僅適應于該條件的微生物旺盛生長，從而使其在群落中的數量大大增加，從自然界中分離到所需的特定微生物。

14．二元培養物(two—componentculture)由兩種具有特定關系(例如寄生或捕食)的微生 物組成的混合培養物。

15．原子力顯微鏡(atomicforcemicroscope)掃描探針顯微鏡的一種，利用細小的探針對樣品表面進行恒定高度的掃描，同時通過一個激光裝置來監測探針隨樣品表面的升降變化來獲取樣品表面形貌的信息。

16．明視野顯微鏡(bright—field microscope)這種顯微鏡的照明方式為透射照明，即光線直接進入視野，在一個相對明亮的背景中形成一個暗的物像。

17．聚焦掃描激光顯微鏡(confocal scanning laser microscope，CSLM)這種顯微鏡采用激光作為光源，每次僅對一個點進行照射，從而大大減少樣品其他部分發出的雜散光的干擾。觀察時通過激光器或載物臺掃描，計算機處理，最終獲得反差鮮明、高分辨率的三維立體數字圖像。

18．熒光顯微鏡(fluorescence microscope)這種顯微鏡用紫外線或藍紫光照射經過熒光染料染色的樣品，然后觀察激發出的熒光所形成的物像。

19．數值孔徑(numerical aperture)決定顯微鏡物鏡分辨率性能物理指標，取決于物鏡的鏡口角和玻片與鏡頭間介質的折射率。

20．相差顯微鏡(phase—contrast microscope)這種光學顯微鏡通過特殊的裝置把樣品不同部位間折射率和細胞密度的微弱差異轉變為人眼可以察覺的明暗差，可在不染色的情況下對透明的活細胞及其內部結構進行直接觀察。

21．分辨率(resolution)能辨析兩點之間最小距離的能力，距離越小，分辨率越高。

22．掃描電子顯微鏡(scanning electron microscope，SEM)這種電子顯微鏡用電子束掃描樣品表面，收集從表面發出的二次電子形成樣品的表面圖像。

23．掃描探針顯微鏡(scanning probe microscope)通過在物體表面移動一種敏銳的探針來研究表面特征的顯微鏡(如掃描隧道顯微鏡)。

24．掃描隧道顯微鏡(scanning tunnelingmicroscope)掃描探針顯微鏡的一種，用細小的探針在樣品表面進行掃描，通過檢測針尖和樣品間隧道效應電流的變化形成物像。

25．透射電子顯微鏡(transmissionelectronmicroscope)這種顯微鏡用電子束透射樣品，用磁透鏡使散射的電子聚焦成像。

26．反差(contrast)被觀察物區別于背景的程度。

27．暗視野顯微鏡(dark—field microscope)這種顯微鏡利用特殊的聚光器進行斜射照明，經樣品反射或折射的光線進入物鏡成像。

28．固定(fixation)制樣過程中使整個機體及其細胞的內、外結構被保存并固定在適當位置的過程。

29．負染色(negative staining)染料使背景顏色加深而樣品沒有著色的染色法。30．菌絲體(mycelium)聚成一團的分支菌絲，見于真菌和某些細菌。31．菌絲(hypha)大多數霉菌和某些細菌的結構單位，管形絲狀體。32．雙球菌(diplococcus)分裂后成對排列的球菌。33．球菌(COCCUS)細胞大致呈球狀的細菌。34．螺菌(spirillum)剛性的螺旋狀細菌。

35．螺旋體(spirochete)柔韌的螺旋狀細菌，具有周質鞭毛。36．桿菌(rod)細胞呈桿狀的細菌。

37．柄細菌(prosthecate bacteria)細胞上有柄、菌絲、附器等細胞質伸出物，細胞呈桿狀或梭狀，并有特征性細柄的細菌。

38．霉菌(mold)以多細胞絲狀群體形式生存的真菌。

39．真菌(fungi)有線粒體，無葉綠體，沒有根、莖、葉分化，以無性和有性孢子進行繁殖的真核微生物。

40．酵母菌(yeast)單細胞真菌。

41．藻類(algae)能進行光合作用的真核微生物。42．原生動物(prokaryote)缺少真正細胞壁，具有運動能力，進行吞噬營養的單細胞真核微生物。

二、習題 填空題

1．動植物的研究能以 個 體為單位進行，而對微生物的研究一般用 群 體。

2．在微生物學中，在人為規定的條件下培養、繁殖得到的微生物群體稱為培養物，其中只有

3．一般情況下，培養微生物的器具，在使用前必須先行 滅菌，使容器中不含 任何微生物。4．用培養平板進行微生物純培養分離的方法包括： 稀釋倒平板法、涂布平板法 和平板劃線法。5．微生物在特定培養基上生長形成的菌落或菌苔一般都具有穩定的特征，可以成為對該微生物進行 分類、鑒定 的重要依據。

6．微生物保藏的目標就是要使所保藏菌株在一段時間不 死亡、不 污染 和不 變異

。7．一般說來，采用冷凍法時，保藏溫度越 低，保藏效果越 好。8, 放大、反差 和 分辨率 是影響顯微鏡觀察效果的3個重要因素。9．光學顯微鏡能達到的最大有效放大倍數是 1000~1500X，這時一般使用 10或15 X的目鏡，和 90或100 x的物鏡，并應在物鏡鏡頭和玻片之間加 香柏油。

10．采用明視野顯微鏡觀察未經染色的標本(如活的細胞)時，光的 波長 和 振幅 都沒有明顯的變化，因此，其形態和內部結構往往難以分辨。

11．在 紫外線 的照射下，發熒光的物體會在黑暗的背景下表現為光亮的有色物體，這就是熒光顯微技術的原理。

12．透射電子顯微鏡用電子作為 光源，因此其分辨率較光學顯微鏡有很大提高，但鏡筒必須是 真空 環境，形成的影像也只能通過 熒光屏 或 照片 進行觀察、記錄。

13．在顯微鏡下不同細菌的形態可以說是千差萬別，豐富多彩，但就單個有機體而言，其基本形態可分為 球狀、桿狀 與 螺旋狀 3種。

14．霉菌菌體均由分支或不分支的菌絲構成。許多菌絲交織在一起，稱為 菌絲體。在固體培養基上，部分菌絲伸入培養基內吸收養料，稱為 營養菌絲；另一部分則向空中生長，稱為 氣生菌絲。有的氣生菌絲發育到一定階段，分化成 繁殖菌絲。

15． 原生動物 是一類缺少真正細胞壁，細胞通常無色，具有運動能力，并進行吞噬營養的單細胞真核生物。它們個體微小，大多數都需要顯微鏡才能看見。選擇題（4個答案選1）

1．培養微生物的常用器具中，(A)是專為培養微生物設計的。A平皿 B試管 C燒瓶 D燒杯

2．(B)可用來分離培養出由科學家設計的特定環境中能生長的微生物，盡管我們并不知道什么微生物能在這種特定的環境中生長。

A選擇平板 B富集培養 C稀釋涂布 D單細胞顯微分離 3．下面哪一項不屬于稀釋倒平板法的缺點?(A)A菌落有時分布不夠均勻B熱敏感菌易被燙死 C嚴格好氧菌因被固定在培養基中生長受到影響 D環境溫度低時不易操作

4．下面哪一種方法一般不被用作傳代保藏?(D)A瓊脂斜面 B半固體瓊脂柱 C培養平板 D搖瓶發酵

5．冷凍真空干燥法可以長期保藏微生物的原因是微生物處于(B)的環境，代謝水平大大降低。A干燥、缺氧、寡營養 B低溫、干燥、缺氧 C低溫、缺氧、寡營養 D低溫、干燥、寡營養

6．對光學顯微鏡觀察效果影響最大的是(B)。A目鏡 B物鏡 C聚光器 D總放大倍數

7．暗視野顯微鏡和明視野顯微鏡的區別在于(C)。A目鏡 B物鏡 C聚光器 D樣品制

備

8．相差顯微鏡使人們能在不染色的情況下，比較清楚地觀察到在普通光學顯微鏡和暗視野顯微鏡下都看不到或看不清的活細胞及細胞內的某些細微結構，是因為它改變了樣品不同部位間光的(D)，使人眼可以察覺。

A波長 B顏色 C相位 D振幅

9．(C)不是鑒別染色。A抗酸性染色 B革蘭氏染色 C活菌染色 D芽孢染色 10．細菌的下列哪項特性一般不用作對細菌進行分類、鑒定?(C)A球菌的直徑 B球菌的分裂及排列 C桿菌的直徑 D桿菌的分裂及排列

是非題

1．為了防止雜菌，特別是空氣中的雜菌污染，試管及玻璃燒瓶都需采用適宜的塞子塞口，通常采用棉花塞，也可采用各種金屬、塑料及硅膠帽，并在使用前進行高溫干熱滅菌。F

2，所有的微生物都能在固體培養基上生長，因此，用固體培養基分離微生物的純培養是最重要的微生物學實驗技術。F 3．所有的培養基都是選擇性培養基。T

4．直接挑取在平板上形成的單菌落就可以獲得微生物的純培養。F 5．用稀釋搖管法分離獲得的微生物均為厭氧微生物。F 6．冷凍真空干燥保藏、液氮保藏法是目前使用最普遍、最重要的微生物保藏方法，大多數專業的菌種保藏機構均采用這兩種方法作為主要的微生物保存手段。T 7．光學顯微鏡的分辨率與介質折射率有關，由于香柏油的介質折射率(約1．5)高于空氣(1．0)，因此，使用油鏡的觀察效果好于高倍鏡，目前科學家正在尋找折射率比香柏油更高的介質以進一步改善光學顯微鏡的觀察效果。F 8．與其他電子顯微鏡相比，掃描隧道顯微鏡在技術上的最大突破是能對活樣品進行觀察。T 9．與光學顯微鏡相比，電子顯微鏡的分辨率雖然有很大的提高，但卻無法拍攝彩色照片。T 10．和動植物一樣，細菌細胞也會經歷由小長大的過程，因此，在相同情況下應選擇成熟的細菌而非幼齡細菌進行顯微鏡觀察，這樣可以看得更清楚。F 11．霉菌、酵母菌均是沒有分類學意義的普通名稱。T 問答題

1．一般說來，嚴格的無菌操作是一切微生物工作的基本要求，但在分離與培養極端嗜鹽菌時常在沒有點酒精燈的普通實驗臺上傾倒培養平板、在日常環境中直接打開皿蓋觀察和挑取菌落，而其研究結果并沒有因此受到影響，你知道這是為什么嗎?

2．如果希望從環境中分離得到厭氧固氮菌，你該如何設計實驗?

3．為什么光學顯微鏡的目鏡通常都是15X?是否可以采用更大放大倍率的目鏡(如30x)來進 一步提高顯微鏡的總放大倍數?

4．為什么透射電鏡和掃描電鏡對樣品厚度與大小的要求有如此大的差異?能否用掃描電鏡來觀察樣品的內部結構，而用透射電鏡來觀察樣品的表面結構?

5．試論電子顯微鏡在進行生物樣品制備與觀察時應注意的問題。

6．對細菌的細胞形態進行觀察和描述時應注意哪些方面?你是否能很快地在顯微鏡下區分同為單細胞的細菌、酵母菌和原生動物?

三、習題解答

填空題 1．個 群 2．純 3。滅菌 任何生物 4．稀釋倒平板法 涂布平板法平板劃線法 5．分類 鑒定 6．死亡 污染 變異 7．低(高)好(差)8．放大 反差 分辨率 9．1 000～1 500x 10或15 90或100 香柏油 10．’波長 振幅 11．紫外線 12．光源 真空 熒光屏 照片 13．球狀 桿狀 螺旋狀 14．菌絲體 營養菌絲 氣生菌絲 繁殖菌絲 15．原生動物

選擇題 1． A 2． B 3． A 4． D 5． B 6． B 7． C 8． D 9． C 10． D 是非題 錯錯對錯錯 對錯對對錯 對 問答題

1．培養極端嗜鹽菌的培養平板需要添加很高濃度的氯化鈉(25％)，實驗室環境中的一般微生物都不能在這種選擇培養基上生長，因此在實驗過程中即使不采取無菌操作技術，實驗結果仍不會受到影響。

2．（1）根據選擇分離的原理設計不含氮的培養基，在這種培養基上生長的細菌，其氮素應來自固氮作用。（2）將環境樣品(例如土樣)稀釋涂布到選擇平板上，放置于厭氧罐中。對厭氧罐采用物理、化學方法除去氧氣，保留氮氣。培養后在乎板上生長出來的細菌應是厭氧固氮菌或兼性厭氧固氮菌。（3）挑取一定數量的菌落，對應點種到兩塊缺氮的選擇平板上，分別放置于厭氧罐內、外保溫培養。在厭氧罐內外均能生長的為兼性厭氧固氮菌，而在厭氧罐外的平板上不生長，在厭氧罐內的平板上生長的即為可能的厭氧固氮菌。（4）對分離得到的厭氧固氮菌菌落樣品進行系列稀釋，涂布于相應的選擇平板，重復上述步驟直到獲得厭氧固氮菌的純培養。

3．光學顯微鏡的分辨率受到光源波長及物鏡性能的限制，在使用最短波長的可見光(4．50nnl)作為光源時在油鏡下可以達到的最大分辨率為0．18 μm。由于肉眼的正常分辨能力一般為 0．25mm左右，因此光學顯微鏡有效的最高總放大倍數只能達到1 000～1 500倍。油鏡的放大倍數是100x，因此顯微鏡配置的目鏡通常都是15 x，選用更大放大倍數的目鏡(如30 x)進一步提高顯微鏡的放大能力對觀察效果的改善并無幫助。

4．（1）透射電子顯微鏡的成像原理類似于普通光學顯微鏡，作為光源的電子束在成像時要穿透樣品。由于電子束的穿透力有限，因此在進行透射電鏡觀察時要求樣品一定要薄。而掃描電鏡的成像原理類似于電視或電傳真照片，圖像是通過收集樣品表面被激發的二次電子形成的，因此對樣品的厚度并無特別的要求。（2）掃描電鏡一般被用于觀察樣品的表面結構，但通過樣品制備過程中的冰凍蝕刻技術，用掃描電鏡也可觀察到樣品的內部結構，獲得立體的圖像。（3）透射電鏡一般通過超薄切片技術觀察樣品的內部結構，但通過樣品制備過程中的復型技術，用透射電鏡也可對樣品的表面結構進行觀察。

5．（1）電子束的穿透能力：電子束的穿透能力是十分有限的，超薄切片是基本的透射電鏡實驗技術。相比之下，掃描電鏡對樣品的大小和厚度沒有嚴格的要求。（2）生物組織的特點：生物組織的主要成分之一是水，若生物樣品不經處理直接放進電鏡，鏡筒中的高真空必然會使樣品發生嚴重的脫水現象，失去樣品原有的空間構型，所以一般都不能用電鏡進行生物樣品的活體觀察。而且，由于生物樣品很容易遭到破壞，在對樣品進行固定、干燥、染色及其他一些處理過程中，也必須隨時注意使樣品盡量保持生活狀態下的精細結構，而不嚴重失真。另外，在掃描電鏡的使用中，除要求樣品干燥外，還需要樣品具一定的導電能力，以減少樣品表面電荷的堆積并得到良好的二次電子信號。而生物樣品一般都是不導電的，所以在制備掃描電鏡生物樣品時，一般需在其表面鍍上一層金屬薄膜。（3）增加樣品的反差：顯微觀察時，只有樣品具有一定的反差，才能得到清晰的圖像。光學顯微鏡可以通過各種染色技術來增加樣品的反差，并得到彩色的樣品圖像。而在電鏡的使用中，彩色染料是不采用的，因為兩種不同的顏色在電鏡中是不能區別的。電鏡中生物樣品不同結構之間反差的取得一般是用重金屬鹽染色或噴鍍，凡是嗜金屬的結構，對電子的散射與吸收的能力增強，易于形成明暗清晰的電子圖像。而且，由于電子圖像是靠不同電子密度形成的亮度差異而構成，所以，電鏡得到的電視或照相圖像都是黑白的。

6．（1）首先應使用稀釋涂布等方法對待檢菌株的純度、群落形態、生理特性等進行檢查、確認。（2）選用正常的新鮮培養基和新鮮培養物進行培養和觀察，避免培養過程中一些物理、化學條件的改變或培養時間過長等因素對細胞形態的影響。（3）報告細胞大小時應選用多個細胞檢測的平均數，并記錄所用的實驗方法，包括培養條件、培養時間、樣品制備方法和染色方法等。（4）可從大小和形態上對細菌、酵母菌和原生動物進行區分。酵母菌、原生動物個體較大，一般可用低倍鏡觀察，酵母菌細胞一般呈卵圓形、圓形、圓柱形或檸檬形，不具運動性，原生動物細胞形態多變，能夠運動。相比較而言，細菌細胞一般較小，需用高倍鏡或油鏡才能看清。

附：顯微鏡種類比較

顯微鏡類型 基本原理及特點 應 用

學顯 微鏡

電子顯微鏡

探針掃描顯微鏡 光線透射照明，物像處于亮背景中。為光明視野各種情況下染色樣品或活細胞個學顯

顯微鏡 體形態的觀察

微鏡的最基本配置，價格便宜、容易使用

明視野顯微鏡下不易看清的活細胞的觀察；不易被染色或易被染色暗視野 通過特殊的聚光器實現斜射照明，亮物像

過程破壞的細胞的觀察(例如對梅顯微鏡 形成于暗背景中

毒密螺旋體的檢測)；觀察活細胞的運動性

相差顯通過特殊的聚光器和物鏡提高樣品不同部

活細胞及其內部結構的觀察

微鏡 位間的反差(明暗差異)經熒光染料染色或熒光抗體處理的樣品在環境微生物的直接觀察；病灶或醫熒光顯紫外線照射下激發出各種波長的可見光，在學樣品中特定病原微生物的直接微鏡 黑暗

檢測(使用特定的熒光抗體)的背景中形成明亮的彩色物像

激光作為光源，每次照明樣品的一個點，連續

對完整細胞的細微立體結構進行共聚焦掃描后經計算機處理獲得樣品的二維或三觀察

顯微鏡

維 和分析 圖像。顯微鏡價格昂貴

用電子束作為“光源”聚焦成像，分辨率 對病毒顆粒或超薄片處理后對細透射電較光學顯微鏡大大提高。儀器龐大、昂貴、胞

鏡

對工作環境和操作技術有較高要求 的內部結構進行觀察 電子束在樣品表面掃描，收集形成的二次掃描電電子形成物像。分辨率遠高于光學顯微鏡。一般用于觀察樣品的表面立體結鏡 儀器龐大、昂貴、對工作環境和操作技術構

有較高要求

隧道掃用細小的探針在樣品表面進行掃描，通過

與電子顯微鏡相比，這類顯微鏡描顯微檢測針尖和樣品間隧道效應電流的變化形

能提供

鏡 成物像

利用細小的探針對樣品表面進行恒定高度

更高的分辨率，可在生理狀態下對的掃描，同時通過一個激光裝置來監測探原子力生物大分子或細胞結構進行觀察。針隨樣品表面的升降變化來獲取樣品表面顯微鏡 同時儀器體積較小，價格也相對便形貌的

宜

信息

形 態

構 造

有膜。分兩種：糙面內質網的膜囊腔，細上有核糖體粒，光面內質網的膜管形

上無核糖體粒

無膜。表層為蛋白質，內芯為小顆粒狀

RNA 有膜。由數個扁平膜囊和大小不扁平膜囊等

和小囊泡 的囊泡組成

球形有膜。小囊泡內含數十種酸性水小·囊泡 解酶

有膜。小囊泡內含氧化酶和過氧 球形小化

囊泡

氫酶等

數 量

數量少

功 能

糙面內質網合成、運送蛋白質，光面內質網合成磷脂 項 目

內質網

核糖體

高爾基體

溶酶體

微體

數量極多，變

合成蛋白質

化大

濃縮蛋白質，合成糖蛋

數量少 白和脂蛋白，協調細胞

內環境

數量較多，但 執行細胞內的消化功變化大 能 數量較多，但

對脂肪酸進行氧化

變化大

有內外兩層膜。內膜可形成嵴，桿菌狀其上有大量的基粒(ATP酶復合 線粒體

或囊狀 體)。基質內含TCA酶系、70S核糖體和雙鏈環狀DNA 由內、外兩層膜以及類囊體和基

質構成。基質內含70 S核糖體 葉綠體 扁球狀或和雙鏈環狀DNA等。類囊體數量扁橢圓狀

多，常疊成基粒 第三章 微生物細胞的結構與功能

一、術語或名詞

數量多，但 對底物進行氧化磷酸變化大 化以產生ATP 僅存在于光

利用CO：和H：O進行

合生物中。不

光合作用，以合成葡萄

同細胞中數

糖和釋放氧

量變化很大

1．原核生物(proksryotes)一大類細胞微小、只有稱作核區(無細胞膜包裹的裸露DNA)的原核單細胞生物。所有原核生物都是微生物，包括真細菌和古生菌兩大類群。原核生物與真核生物的主要區別是：①基因組由無核膜包裹的雙鏈DNA環組成。②缺少單位膜分隔而成的細胞器。③核糖體為70S型。2．細菌細胞壁(ceUWaU ofbacteris)位于細菌細胞最外面的一層厚實、堅韌的外被，主要由肽聚糖組成，有固定細胞外形和保護細胞免受損傷等多種功能。革蘭氏陽性細菌細胞壁的特點是厚度大(20—80rim)和化學組分簡單，一般只含90％肽聚糖和10％磷壁酸。革蘭氏陰性細菌的細胞壁由外膜(含脂多糖、磷脂和外膜蛋白)和一薄層肽聚糖(2～3am)組成。

3．肽聚糖(peptidoglycan)真細菌細胞壁的特有成分，由無數肽聚糖單體以網狀形式交聯而成。肽聚糖單體由肽與聚糖兩部分構成，其中的肽由四肽尾和肽橋構成，聚糖則由N—乙酰葡糖胺和／V—乙酰胞壁酸以“—1，4糖苷鍵相互間隔交聯而成，呈長鏈骨架狀。C’細菌的四肽尾一般由L—Ala、D—Glu、L—Lys和D—Ala 4個氨基酸構成，肽橋則由5個Gly殘基構成；C—細菌的四肽尾一般由L—Ala、D—Glu、m—DAP和D—Ala構成，且無肽橋。

4．磷壁酸(teichoicacid)G’細菌細胞壁上的一種酸性多糖，主要成分為甘油磷酸或核糖醇磷酸。可分壁磷壁酸和膜磷壁酸兩種，前者是與肽聚糖分子間進行共價結合的磷壁酸，后者則是跨越肽聚糖層并與細胞膜相交聯的磷壁酸。

5．外膜(outer membrane)位于G—細菌細胞壁最外層的一層由脂多糖(LPS)、磷脂、脂蛋白和其他蛋白組成的厚膜。

6．脂多糖(1ipopolysaccharide，LPS)位于C—細菌細胞壁最外層的一層較厚(8—10nm)的類脂多糖類物質，由類脂A、核心多糖和O—特異側鏈3部分構成，是C—細菌致病物質內毒素的成分。

7．外膜蛋白(outer membrane protein)嵌合在C—細菌細胞壁外膜上的多種蛋白質成分，如脂蛋白和孔蛋白等。

8．周質空間(periplasmicspace)一般指位于C—細菌細胞壁外膜與細胞膜之間的狹窄空間，呈膠狀，內含各種周質蛋白，包括各種酶類和受體蛋白等。

9．假肽聚糖(pseudopeptidoglycan)甲烷桿菌屬(Methanobacterium)等部分古生菌細胞壁的主要成分。其多糖骨架由N—乙酰葡糖胺和N—乙酰塔羅糖胺糖醛酸以”—1，3糖苷鍵交替連接而成，連在后一氨基糖上的肽尾由L—Glu、L—Ala和L—Lys 3個L型氨基酸組成，肽橋則由L—Gin一個氨基酸組成。10．缺壁細菌(cellwalldeficientbacteria)細胞壁缺乏或缺損的各種細菌的統稱，包括支原體、L型細菌、原生質體和球狀體等。

11．L型細菌(1 form ofbacteria)指在實驗室或宿主體內通過自發突變而形成的遺傳性穩定的細胞壁缺陷菌株。因最初發現的念珠狀鏈桿菌(Streptobacillus monil扣rmis)是在英國Lister研究所發現，故稱L型細菌。

12．原生質體(protoplast)在人為條件下，用溶菌酶除盡細菌等微生物原有細胞壁或用青霉素抑制新生細胞壁合成后，所得到的僅有一層細胞膜包裹著的圓球狀細胞，一般由C’細菌形成。原生質體對滲透壓敏感，無繁殖能力，在合適條件下，細胞壁可再生，并恢復其繁殖能力。

13．球狀體(sphaeroplast)又稱原生質球，指還殘留有部分細胞壁的原生質體。G—細菌一般只形成球狀體。

．細菌細胞質膜(cytoplasmic membrane Ofbacteria)又稱細菌細胞膜。是緊貼在細菌細胞壁內側、包圍著細胞質的一層柔軟、脆弱、富有彈性的半透性薄膜，厚約?～8nm，由磷脂(占20％-30％)和蛋白質(占50％～70％)組成。細胞質膜的主要功能是選擇性的控制細胞內外的物質交流。

15．間體(mesosome)細菌細胞中的一種由細胞質膜內褶而形成的囊狀構造，其中充滿著層狀或管狀的泡囊。多見于G’細菌。每個細胞含一至幾個。其功能與DNA的復制、分配，細胞分裂和酶的分泌有關。16.細菌的細胞質(cytoplasm ofbacteria)細菌細胞質膜包圍的除核區以外的一切半透明 膠狀、顆粒狀物質的總稱。主要成分為顆粒狀內含物，核糖體、酶類、中間代謝物、質粒、各種營養牧和大分子的單體等。

17．細菌的內含物(inclusionbody ofbacteria)細胞質內形狀較大的顆粒和泡囊狀構造，包括各種貯藏物、羧酶體、氣泡或磁小體等。

18．聚—β—羥丁酸(poly—β hydroxybutyrate，PHB)存在于某些細菌細胞質內的顆粒狀內含物，由許多羥基丁酸分子聚合而成，具貯藏能量、碳源和降低細胞內滲透壓的作用。

19．異染粒(metachromaticgranules)又稱迂回體或捩轉菌素，是無機偏磷酸鹽的聚合物，具有貯藏磷元素和能量的功能。在白喉棒桿菌和結核分枝桿菌中易見到異染粒。

20．羧酶體(carboxysome)存在于一些自養細菌細胞內的多角形或六角形內含物，內含1，5—二磷酸核酮糖羧化酶，在自養細菌的CO2：固定中起著關鍵作用。

21．．核區(nuclear region)又稱核質體，指原核生物所特有的無核膜結構、無固定形態的原始細胞核。其成分是一個大型環狀雙鏈DNA分子，它是細菌負載遺傳信息的主要物質基礎。

22．芽孢(endospore)某些細菌在其生長發育后期，在細胞內形成的一個圓形或橢圓形、厚壁、含水量極低、抗逆性(抗熱、化學藥物、輻射等)極強的休眠體。產芽孢的細菌主要有芽孢桿菌屬(Bacillus)和梭菌屬(Clostridium)兩屬。

23．滲透調節皮層膨脹學說(osmoregulatory expanded cortex theory)解釋芽孢耐熱機制的一個較新的學說。它認為芽孢的耐熱性在于芽孢衣對多價陽離子和水分的透性很差，以及皮層的離子強度很高，從而使皮層產生極高的滲透壓去奪取芽孢核心中的水分，其結果導致皮層的充分膨脹，而作為芽孢的生命部分——芽孢核心的細胞質卻發生高度失水，并由此變得高度耐熱了。

24．伴孢晶體(parasporalcrystal)蘇云金芽孢桿菌等少數芽孢桿菌在其形成芽孢的同時，會在芽孢旁形成一顆菱形或雙錐形的堿溶性蛋白晶體(6內毒素)，稱為伴孢晶體。它對約200種昆蟲尤其是鱗翅目的幼蟲有毒殺作用，故可制成細菌殺蟲劑。

25．糖被(glycocalyx)指包被于某些細菌細胞壁外的一層厚度不定的膠狀物質。糖被有數種：①形態固定、層次厚的為莢膜。②形態固定、層次薄的為微莢膜。③形態不固定、結構松散的為黏液層。④包裹在細胞群體上有一定形態的糖被稱菌膠團。糖被的主要功能是保護菌體免受干旱損傷或被宿主免疫活性細胞吞噬。

26．細菌鞭毛(flagella ofbacteria)生長在某些細菌體表的長絲狀、波曲、可旋轉的蛋白質附屬物，其數目一至數十條，具有運動功能。鞭毛由基體、鉤形鞘和鞭毛絲3部分組成。鞭毛在細菌表面的著生方式有一端生、兩端生、周生和側生等數種，它是細菌鑒定中的重要指標。

27．菌毛(fimbriae)一種長在細菌體表的纖細、中空、短直、數量較多的蛋白質附屬物，具有使菌體附著于物體表面的功能。有菌毛者多屬C—致病細菌。菌毛的功能是使細菌可牢固地黏附于寄主的呼吸道、消化道或泌尿生殖道等的黏膜細胞上，以利定植和致病。

28．性毛(pili，sex pili)又稱性菌毛。構造和成分與菌毛相同，但比菌毛長、粗。每個細菌一般僅著生一至少數幾條性毛。多見于G—細菌的雄性菌株上，其主要功能是向雌性菌株傳遞遺傳物質。29．真核微生物(eukaryoticmicrooganisms)凡是細胞核具有核膜、細胞能進行有絲分裂、細胞質中存在線粒體或同時存在葉綠體等細胞器的生物，稱真核生物。微生物中的真菌、顯微藻類、原生動物和地衣均屬于真核生物，故可稱為真核微生物。30．“9+2”型鞭毛(“9+2”typeflagella)在某些真核細胞表面長有毛發狀、具有運動功能的細胞器，稱為鞭毛。它由基體、過渡區和鞭桿3部分組成，因其鞭桿的橫切面的中央可見到兩個中央微管，其周圍則有9個微管二聯體圍繞一圈，故真核生物的鞭毛又稱“9+2”型鞭毛。

31．細胞核(nucleus)存在于一切真核細胞中的形態完整、有核膜包裹的細胞核，它是細胞內遺傳信息(：DNA)的儲存、復制和轉錄的主要部位，并對細胞的生長、發育、繁殖以及遺傳和變異等生命活動起著決定性的作用。細胞核由核被膜、染色質、核仁和核基質等構成。

32．染色質(chromatin)真核細胞處于分裂的間期時，其細胞核內的DNA和組蛋白等組成一種線性、可被蘇木精等堿性染料染色的復合物，稱為染色質。染色質的基本單位是核小體。

33．染色體(chromasome)真核細胞進行有絲分裂或減數分裂時，其染色質絲通過盤繞、折疊，由核小體經中空螺線管至超螺旋環，最后濃縮成在光學顯微鏡下可見的棒狀結構，即稱染色體。

34．核小體(nucleosome)構成真核細胞染色質的基本單位。其核心結構為組蛋白八聚體，由H2A、H2B、H3和H4分子各一對組成，在八聚體外有以左手方向盤繞兩周的DNA鏈，另有一個組蛋白分子H1，與連接DNA相結合，鎖住了核小體的進出口，從而保持其結構穩定。

35．核仁(nucleolus)細胞核中一個沒有膜包裹的圓形或橢圓形小體。每個核中有一至數，富含蛋白質和RNA，是真核細胞中合成rRNA和裝配核糖體的部位。

36．核基質(nuclearmatrix)舊稱核液。一種充滿于細胞核空間由蛋白纖維組成的網狀結構，具有支撐細胞核和為染色質提供附著點的功能。

37．細胞器(organelle)細胞質內具有一定形態、構造和功能的微型器，自，一般有膜包裹，如內質網、高爾基體、溶酶體、線粒體和葉綠體等。

38．細胞骨架(cytoskeleton)一種由微管、肌動蛋白和中間絲3種蛋白質纖維所構成的細胞支架，具有支持、運輸和運動功能。

39．內質網(endoplasmic reticulum)細胞質中一個與細胞基質相隔離、但彼此相通的囊腔和細管系統，由脂質雙分子層圍成。有兩類，其一因膜上附有核糖體顆粒，稱糙面內質網，具有合成和運送胞外分泌蛋白至高爾基體中去的功能；其二為膜上無核糖體的光面內質網，是脂代謝、鈣代謝和合成磷脂的部位。

40．核糖體(ribosome)是一種無膜包裹的顆粒狀細胞器，具有合成蛋白質的功能。外層為蛋白質，內層為RNA。每個細胞中有大量的核糖體。原核生物具有70 S核糖體，而真核生物則有80S核糖體。41．高爾基體(Golgi apparatus)是一種由數個平行堆疊的扁平膜囊和大小不等的囊泡所組成的膜聚合體，具有合成、分泌糖蛋白和脂蛋白，對某些蛋白質原進行酶切加工，以及對新細胞壁和細胞膜提供合成原料等多種功能。

42．溶酶體(1ysosome)一種由單層膜包裹、內含多種酸性水解酶的囊泡狀細胞器，具有進行細胞內消化的功能。

43．微體(microbody)一種由單層膜包裹、與溶酶體相似的球狀細胞器。真核微生物的微體主要含一至幾種氧化酶類，這類微體又稱過氧化物酶體。

44．線粒體(mitochondria)一種由雙層膜包裹的、執行氧化磷酸化產能反應的重要細胞器，一般呈桿菌狀，數量很多。由內外兩層膜包裹，內膜向內伸展，形成許多嵴，其上著生許多基粒(即為ATP合成酶復合體)以及4種脂蛋白復合物(呼吸鏈成分)。在線粒體的基質內含有TCA酶系、一套半自主復制的雙鏈環狀DNA以及70S核糖體。

45．葉綠體(chloroplast)一種由雙層膜包裹的、能捕獲光能并把它轉化為化學能的綠色顆粒狀細胞器，只存在于藻類和綠色植物中。一般由葉綠體膜、類囊體和基質3部分構成。基質內含 有能進行半自主復制的雙鏈環狀DNA 1)~及70S核糖體。

二、習題 填空題

1．證明細菌存在細胞壁的主要方法有，和 等4種。2．細菌細胞壁的主要功能為，和 等。

3．革蘭氏陽性細菌細胞壁的主要成分為 和，而革蘭氏陰性細菌細胞壁的主要成分則是、、和。

4．肽聚糖單體是由

和

以

糖苷鍵結合的，以及

和 3種成分組成的，其中的糖苷鍵可被 水解。5．G+’細菌細胞壁上磷壁酸的主要生理功能為

、、和 等幾種。

6．G——細菌細胞外膜的構成成分為

、、和

。7．脂多糖(LPS)是由3種成分組成的，即、和。

8．在LPS的分子中，存在有3種獨特糖，它們是、和。

9．用人為方法除盡細胞壁的細菌稱為

，未除盡細胞壁的細菌稱為

，因在實驗室中發生缺壁突變的細菌稱為

，而在自然界長期進化中形成的穩定性缺壁細菌則稱為。

10．細胞質膜的主要功能有

、、、和。

11．在細胞質內貯藏有大量聚犀—羥基丁酸(PHB)的細菌有、、和 等。

12．在芽孢核心的外面有4層結構緊緊包裹著，它們是

、、和。

13．在芽孢皮層中，存在著 和 2種特有的與芽孢耐熱性有關的物質，在芽孢核心中則存在另一種可防護DNA免受損傷的物質，稱為。

14．芽孢的形成須經過7個階段，它們是、、、、、和。

15．芽孢萌發要經過、和 3個階段。

16．在不同的細菌中存在著許多休眠體構造，如、、和

等。

17．在細菌中，存在著4種不同的糖被形式，即

、、和。

18．細菌糖被的主要生理功能為、、、、和

等。

19．細菌的糖被可被用于、、和

等實際工作中。20．判斷某細菌是否存在鞭毛，通常可采用

、、和

等方法。

21．G—細菌的鞭毛是由基體以及 和 3部分構成，在基體上著生、、和 4個與鞭毛旋轉有關的環。

—22．在G細菌鞭毛的基體附近，存在著與鞭毛運動有關的兩種蛋白，一種稱，位于，功能為 ；另一種稱，位于，功能為。23．借周生鞭毛進行運動的細菌有 和 等，借端生鞭毛運動的細菌有

和 等，而借側生鞭毛運動的細菌則有

等。

24．以下各類真核微生物的細胞壁主要成分分別是:酵母菌為，低等真菌為，高等真菌為，藻類為。

25．真核微生物所特有的鞭毛稱，其構造由、和 3部分組成。26．真核生物鞭毛桿的橫切面為 型，其基體橫切面則為 型，這類鞭毛的運動方式是。

27．真核生物的細胞核由、、和 4部分組成。

28．染色質的基本單位是，由它進一步盤繞、折疊成 和 后，再進一步濃縮成顯微鏡可見的。

29．細胞骨架是一種由、和 3種蛋白質纖維構成的細胞支架。

30．在真核微生物細胞質內存在著沉降系數為 S的核糖體，它是由 S和 S兩個小亞基組成，而其線粒體和葉綠體內則存在著 S核糖體，它是由 S和 S兩個小亞基組成。31．真核微生物包括、、和 等幾個大類。

32．長有鞭毛的真核微生物類如、、和，長有纖毛的真核微生物如 ；長有鞭毛的原核生物如、和 等。選擇題（4個答案選1）

1．C—細菌細胞壁的最內層成分是()。A磷脂 B肽聚糖 C脂蛋白 D LPS 2．C’細菌細胞壁中不含有的成分是()。A類脂 B磷壁酸 C肽聚糖 D蛋白質

3．肽聚糖種類的多樣性主要反映在()結構的多樣性上。A肽橋 B黏肽 C雙糖單位 D四肽尾

．磷壁酸是()細菌細胞壁上的主要成分。A分枝桿菌 B古生菌 C G+ D G— 5．在G—細菌肽聚糖的四肽尾上，有一個與G+細菌不同的稱作()的氨基酸。A賴氨酸 B蘇氨酸 C二氨基庚二酸 D絲氨酸

6．脂多糖(LPS)是C—細菌的內毒素，其毒性來自分子中的()。A阿比可糖 B核心多糖 CO特異側鏈 D類脂A 7．用人為的方法處理G—細菌的細胞壁后，可獲得仍殘留有部分細胞壁的稱作()的缺壁細菌。

A原生質體 B支原體 C球狀體 DL型細菌

8．異染粒是屬于細菌的()類貯藏物。A磷源類 B碳源類 C能源類 D氮源類

9．最常見的產芽孢的厭氧菌是()。A芽孢桿菌屬 B梭菌屬 C孢螺菌屬 D芽孢八疊球菌屬 10．在芽孢的各層結構中，含DPA—Ca量最高的層次是()。A孢外壁 B芽孢衣 C皮層 D芽孢核心

11．在芽孢核心中，存在著一種可防止DNA降解的成分()。ADPA—Ca B小酸溶性芽孢蛋白 C二氨基庚二酸 D芽孢肽聚糖 12．蘇云金芽孢桿菌主要產生4種殺蟲毒素，其中的伴孢晶體屬于()。A o毒素 B p毒素 C丁毒素 D 6毒素

13．在真核微生物，例如()中常常找不到細胞核。A真菌菌絲的頂端細胞 B酵母菌的芽體 C曲霉菌的足細胞 D青霉菌的孢子梗細胞

14．按鞭毛的著生方式，大腸桿菌屬于()。A單端鞭毛菌 B周生鞭毛菌 C兩端鞭毛菌 D側生鞭毛菌

15．固氮菌所特有的休眠體構造稱為()。A孢囊 B外生孢子 C黏液孢子 D芽孢 16．在酵母菌細胞壁的4種成分中，賦予其機械強度的主要成分是()。A幾丁質 B蛋白質 C葡聚糖 D甘露聚糖

17．在真核微生物的“9+2”型鞭毛中，具有ATP酶功能的構造是()。A微管二聯體 B中央微管 C放射輻條 D動力蛋白臂

18．構成真核微生物染色質的最基本單位是()。A螺線管 B核小體 C超螺線管 D染色體

19．在真核微生物的線粒體中，參與TCA循環的酶系存在于()中。A內膜 B膜間隙 C嵴內隙 D基質

20．在葉綠體的各結構中，進行光合作用的實際部位是()。A基粒 B基質 C類囊體 D基質類囊體

是非題

1．古生菌也是一類原核生物。

2．G+細菌的細胞壁，不僅厚度比G-細菌的大，而且層次多、成分復雜。

3．在G+和G—細菌細胞壁的肽聚糖結構中，甘氨酸五肽是其肽橋的常見種類。4．磷壁酸只在G+細菌的細胞壁上存在，而LPS則僅在G—細胞壁上存在。

5．古生菌細胞壁假肽聚糖上的糖鏈與真細菌肽聚糖的糖鏈一樣，都可以被溶菌酶水解。

—6．著生于G細菌細胞膜上的孔蛋白，是一種可控制營養物被細胞選擇吸收的蛋白質。7．假肽聚糖只是一部分古生菌所具有的細胞壁成分。

8．在嗜高溫古生菌的細胞膜上，存在著其他任何生物所沒有的單分子層膜。9．產芽孢的細菌都是一些桿狀的細菌，如芽孢桿菌屬和梭菌屬等。

10．在芽孢萌發前，可用加熱等物理或化學處理使其活化，這種活化過程是可逆的。11．處于萌發階段的芽孢，具有很強的感受態。12．蘇云金芽孢桿菌的伴孢晶體又稱γ內毒素。

13．芽孢是細菌的內生孢子，具有休眠、抵御不良環境和繁殖等功能。

14．包圍在各種細菌細胞外的糖被(包括莢膜和黏液層等)，其成分都是多糖。15．有菌毛的細菌多數是G+細菌。

16．細菌和真菌的鞭毛都是以旋轉方式來推動細胞運動的。17．細菌的鞭毛是通過其頂端生長而非基部生長而伸長的。

．在枯草芽孢桿菌等G細菌的鞭毛基體上都著生有4個環。19．菌毛一般著生于G+致病細菌的細胞表面。

20．藻青素和藻青蛋白都是藍細菌細胞中的氮源類貯藏物。21．羧酶體是異養微生物細胞質內常見的內含物。

22．氣泡只存在于一些光合營養型、無鞭毛運動的水生細菌中。

23．真核生物的細胞膜上都含有甾醇，而原核生物細胞膜上都不含甾醇。

24．同一種真菌，在其不同的生長階段中，其細胞壁的成分會發生明顯的變化。

25．真核微生物的“9+2”型鞭毛，指的是其鞭桿和基體的橫切面都顯示出外圍有9個微管二聯體，而中央為2條中央微管。

26．在真菌中，有的細胞中找不到細胞核，菌絲尖端細胞就是一例。27．真核微生物染色質中的組蛋白，都是以八聚體形式存在于核小體中。

28，為了保證DNA的穩定性，存在于染色質中呈堿性的組蛋白就自然的與呈酸性的DNA保持大體相同的數量。

29．核仁的生理功能是合成rRNA和裝配核糖體。30．在真菌中，高爾基體并不是普遍存在的細胞器。

31．存在于真核微生物細胞中的微體，通常都是過氧化氫酶體。

32．酵母菌生活在無氧條件下進行發酵產能時，是沒有線粒體的，一旦把它轉移到有氧條件下，因呼吸產能的需要，就會形成大量的線粒體。

33．在真核微生物的葉綠體和線粒體中，存在著只有原核生物才有的70S核糖體。34．厭氧微生物不僅有細菌，而且還有少數真菌和原生動物。問答題

1．試對真細菌、古生菌和真核微生物的10項主要形態、構造和生理功能、成分作一比較表。2．試用表解法對細菌的一般構造和特殊構造作一介紹。3．試對G—細菌細胞壁的結構作一表解。

4．試用簡圖表示G+和G—細菌肽聚糖單體構造的差別，并作簡要說明。5．什么是細菌的周質蛋白？它有哪些類型？如何提取它們？ 6．試列表比較G+與G—細菌間的10種主要差別。7．試述細菌革蘭氏染色的機制。

8．何謂液體鑲嵌模型？試述該假說的要點。9．試列表比較真細菌與古生菌細胞膜的差別。

10．試設計一表解來說明細菌芽孢的構造和各部分成分的特點。兒試對細菌營養細胞和芽孢的10項形態、構造和特性作一比較表。12，研究細菌芽孢有何理論和實際意義? 13．什么叫“拴菌”試驗?試分析這項研究在思維方式和實驗方法上的創新點。14．請列表比較細菌的鞭毛、菌毛和性毛間的異同。

15．試列表比較線粒體和葉綠體在形態、構造、成分和功能間的異同。

三、習題解答

填空題 1．細胞壁染色法 質壁分離法 制成原生質體 用電鏡觀察超薄切片 2．固定外形 提高機械強度 支持細胞生長和運動 阻攔有害物質進人細胞 3．肽聚糖 磷壁酸 脂多糖 磷脂 脂蛋白 肽聚糖 4．N—乙酰葡糖胺 N-乙酰胞壁酸 β-1，4 雙糖單位 四肽尾 肽橋 溶菌酶 5．提高Mg2+’濃度 貯藏磷元素 有利于致病菌的寄生 抑制自溶素活力(防止自溶)6．脂多糖 磷脂 脂蛋白 蛋白質 7．類脂A 核心多糖 O—特異側鏈 8．KDO(2—酮—3—脫氧辛糖酸)Abq(阿比可糖)Hep(L—甘油—D-甘露庚糖)9．原生質體 球狀體 L型細菌 支原體 10．選擇性吸收營養物 維持正常滲透壓 合成細胞壁等成分 氧化磷酸化基地 鞭毛著生部位 11．巨大芽孢桿菌 棕色固氮菌 一些產堿菌一些假單胞菌 12．孢外壁 芽孢衣 皮層 芽孢壁 13：芽孢肽聚糖 DPA—G 小 酸溶性芽孢蛋白(SASPs)14．DNA濃縮成束狀染色體 開始形成前芽孢 前芽孢出現雙層隔膜 形成皮層 合成芽孢衣 芽孢成熟 芽孢釋放 15．活化 出芽 生長 16．芽孢 孢囊 蛭孢囊 外生孢子 17．莢膜 微莢膜 黏液層 菌膠團 18．保護作用 貯藏養料 滲透屏障 附著作用 堆積代謝廢物 信息識別 19．生產代血漿(葡聚糖)用+

(黃原膠)污水處理(菌膠團)用作菌種鑒定指標 20．電鏡觀察 鞭毛染色 半固體穿刺培養 菌落形態觀察 21．鉤形鞘 鞭毛絲 L P S M 22．Mot S—M環周圍 驅動S—M環旋轉 F1i S-M環的基部 控制鞭毛的轉向 23．大腸桿菌 枯草芽孢桿菌 霍亂弧菌 假單胞菌 反芻月形單胞菌 24．葡聚糖 纖維素 幾丁質 纖維素 25。9+2型鞭毛 基體 過渡區 鞭桿 26．9+2型 9+0型 揮鞭式 27．核被膜 染色質 核仁 核基質 28．核小體 螺線管 超螺旋環 染色體 29．微管 肌動蛋白絲 中間絲 30．80 60 40 70 50 30 31．真菌 原生動物 顯微藻類 地衣 32．藻類 原生動物 真菌 草履蟲 大腸桿菌 枯草芽孢桿菌 假單胞菌

選擇題

BDACC DCABC BDABA CDBDC 是非題

對錯錯對錯 錯對對錯對 填空題

1．答：見表3—7。

對錯錯錯錯錯對錯錯對 錯對錯對錯 對對對對對對錯對對

第四章 微生物的營養

一、術語和名詞

1．營養物質(nutrient)微生物從外界攝取的用于生物合成和產生能量的物質，以滿足微生物生長、繁殖和完成各種生理代謝活動。

2．主要元素或大量元素(macroelement)微生物細胞干重的95％以上由碳、氫、氧、氮、磷、硫、鉀、鈣、鎂、鐵等少數幾種元素組成，將這些微生物生長需要量相對較大的元素稱為主要元素。

3．微量元素(trace element或microelement)微生物細胞需要量很小的元素，包括錳、鋅、銅、鈷、鎳、硒等。

4．碳源(source ofcarbon)為微生物生長提供碳素來源的物質。5．氮源(source ofnitrogen)為微生物生長提供氮素來源的物質

．蛋白胨(peptone)將肉、酪素或明膠用酸或蛋白酶水解后干燥而成的，富含有機氮化合物及一些維生素和糖類的粉末狀物質，用于配制培養基。

7．牛肉浸膏(beef extract)瘦牛肉組織浸出汁濃縮而成的，富含水溶性糖類、有機氮化合物、維生素、鹽等的膏狀物質，用于配制培養基。

8．酵母浸膏(yeast extract)酵母細胞水溶性提取物濃縮而成的，富含B類維生素及一些有機氮化合物和糖類的膏狀物質，用于配制培養基。

9．生長因子(growth factor)微生物生長所必需且需要量很小，而微生物自身不能合成或合成量不足以滿足機體生長需要的有機化合物。

10．水活度值(water。activity，aw)一定溫度和壓力條件下，溶液的蒸汽壓力與同樣條件下純水蒸氣壓力之比值。大多數微生物只能在水活度值接近0.98或更高的環境中生長。11．自養型生物(autotroph)以CO2為惟一或主要碳源的生物。

12．異養型生物(1leterotroph)以還原性有機物為主要碳源的生物。13．光能營養型生物(phototroph)以光能為能源的生物。

14．化能營養型生物(chemotroph)以有機物或無機物氧化釋放的化學能為能源的生物。15．無機營養型生物(1ithotroph)以還原性無機物為電子供體的生物。16．有機營養型生物(organotroph)以有機物為電子供體的生物。

17．光能無機自養型(photolithoautotrophy)利用光能、無機電子供體(H2、H20、H2S、S等)并以C02為碳源的生物。

18．光能有機自養型(I)hotoorganoheterotroph)r)利用光能并以有機物作為電子供體及碳源的生物。19．化能無機自養型(chemolithoautotrophy)氧化還原性無機物獲得能量和電子，以CO2為碳源的生物。

20．化能有機異養型(chemoorganoheterotrophy)氧化有機物獲得能源、電子及碳源的生物。21．腐生型(metatrophy)利用無生命的有機物(如動植物尸體和殘體)的化能有機異養型生物。22．寄生型(paratrophy)寄生在活的寄主機體中的化能有機異養型生物，離開寄主不能生存。23．兼養型生物(mixotroph)兼有自養和異養代謝過程的微生物，利用無機電子供體和有機 碳源。

24．原養型(prototroph)與自然發生的同種其他個體一樣，具有相同營養需求的微生物。

25．培養基(culture medium)由人工配制的、適合微生物生長、繁殖或產生代謝產物的營養基質。26．復合(天然)培養基(complex medium)含有化學成分尚不完全清楚或化學成分不恒定的天然有機物的培養基，也稱非化學限定培養基(chemically undefined medium)。

27．合成培養基(synthetic．medium)由化學成分完全了解的物質配制而成的培養基，也稱化學限定培養基(chemically defined medium)。

28．固體培養基(solid．medium)在液態培養基中加入一定量凝固劑而制成的固體狀態的培養基。29．半固體培養基(semisolid medium)在液態培養基中加入凝固劑的量比固體培養基中的少而制成的半固體狀態的培養基。

30．液體培養基(1iquid medium)不含凝固劑的液態培養基。

31．基礎培養基(minimum medium)含有一般微生物生長所需基本營養物質的培養基。

32．加富培養基(enrichment medium)在基礎培養基中加入某些特殊營養物質，用于培養營養要求比較苛刻的異養型微生物的培養基。

33．鑒別培養基(differential medium)在培養基中加入能與特定微生物的代謝產物發生特征性化學反應的化學物質，用于鑒別不同類型微生物。

34．選擇培養基(selective medium)根據不同微生物的營養需求或對某種化學物質敏感性不同，在培養基中加入相應營養物質或化學物質，抑制不需要微生物的生長，將所需微生物從復雜的微生物群體中選擇分離出來。

35．瓊脂(agar)由藻類(石花菜)中提取的一種高度分支的復雜多糖，用作凝固劑配制固體、半固體培養基。

36．明膠(gelatin)由膠原蛋白制備的培養基凝固劑。

37．透過屏障(permeability barrier)微生物細胞表面由原生質膜、細胞壁、莢膜及黏液層組 成的限制物質進出細胞的屏障。

．擴散(diffusion)營養物質通過原生質膜上的含水小孔，由高濃度胞外(內)環境向低濃度胞內(外)進行運輸的過程。

39．促進擴散(facilitated diffusion)營養物質由載體(透過酶)輔助的跨質膜擴散過程。

40．透過酶(permease)一種由膜結合載體蛋白質或由兩種以上蛋白質組成的系統，能幫助營養物質跨膜運輸。

41．被動運輸(passive transport)包括擴散和促進擴散在內的依靠膜內外被運輸物質濃度差而進行的物質運輸方式。

42．主動運輸(active transport)在載體的幫助下，依靠細胞提供的能量進行的物質跨膜運輸，可以進行逆濃度運輸。

43．初級主動運輸(primary active transport)由電子傳遞系統、ATP酶及細菌視紫紅質引起的質子跨膜運輸，在原生質膜內外建立質子濃度差。

44．能化膜(energized membrane)細胞通過消耗呼吸能、化學能及光能，引起胞內質子(或其他離子)外排，在原生質膜內外建立質子濃度差(或電勢差)，使膜處于充能狀態。

45．次級主動運輸(secondary active transport)能化膜質子濃度差(或電勢差)消失過程中偶聯的其他物質的運輸。

46．同向運輸(symport)某種物質與質子通過同一載體以相同方向進行的次級主動運輸。47．逆向運輸(antiport)某種物質與質子通過同一載體以相反方向進行的次級主動運輸。

48．單向運輸(uniport)在能化膜質子濃度差(或電勢差)消失過程中，某種物質單獨通過某一載體進行的次級主動運輸。

49．基團轉位(group translocation)物質通過載體幫助，在一個較復雜的運輸系統的作用下進行的跨膜主動運輸，被運輸物質在該過程中化學性質發生改變。

50．Na+，K+一ATP酶(Na+，K+一ATPase)存在于原生質膜上的一種離子通道蛋白，利用ATP的能量將胞內Na+‘泵”出胞外，而將胞外K+‘泵”入胞內，也稱Na+，K+一泵。

51．ATP結合盒式轉運蛋白(ATP—binding cassette transporters，ABC transporters)利用ATP的能量跨膜轉運物質而不改變其化學性質的膜蛋白復合體，需要一種質膜外底物結合蛋白來行使功能，簡稱ABC轉運蛋白。

52．膜泡運輸(membrane vesicle transport)存在于真核微生物(如變形蟲)中的一種通過胞吞作用運輸營養物質的方式。

53．胞吞作用(endocytosis)細胞通過原生質膜吸附、包裹并吸收溶質或顆粒物質的過程。54．胞飲作用(pinocytosis)通過原生質膜包裹液態物質的胞吞作用。55．吞噬作用(phagocytosis)通過原生質膜包裹顆粒狀物質的胞吞作用。

56．鐵載體(siderophore)微生物細胞向胞外分泌的一種能絡合Fe3+的小分子化合物，鐵一鐵載體復合物通過ABc轉運蛋白進入細胞。

二、習題 填空題 1．組成微生物細胞的主要元素包括、、、、和 等。2．微生物生長繁殖所需六大營養要素是、、、、和。

3．碳源物質為微生物提供 和，碳源物質主要有、、、、等。

4．氮源物質主要有、、、常用的速效氮源如、，有利于 ；遲效氮如、它有利于。

5．無機鹽的生理作用包括、、、、。

6．生長因子主要包括、和，其主要作用是。7．水的生理作用主要包括、、、、、。8．根據，微生物可分為自養型和異養型。

9．根據，微生物可分為光能營養型和化能營養型。10．根據，微生物可分為無機營養型和有機營養型。

．根據碳源、能源和電子供體性質的不同，微生物的營養類型可分為、、和。12．設計、配制培養基所要遵循的原則包括、、、、和。13．按所含成分劃分，培養基可分為 和。

14．按物理狀態劃分，培養基可分為、和。

15．按用途劃分，培養基可分為、、和 等4種類型。16．常用的培養基凝固劑有、和。17．營養物質進入細胞的主要影響因素是、18．營養物質進入細胞的方式有、、和。選擇題(4個答案選1)1．在含有下列物質的培養基中，大腸桿菌首先利用的碳物質是()A蔗糖 B葡萄糖 C半乳糖 D淀粉

2．在工業生產中為提高土霉素產量，培養基中可采用的混合氮源是()。

A蛋白胨／酵母浸膏 B黃豆餅粉／花生餅粉C玉米漿／黃豆餅粉 D玉米漿／(NH4)2S04 3．下列物質可用作生長因子的是()。A葡萄糖 B纖維素 C NaCl C葉酸 4．一般酵母菌生長最適水活度值為()。A 0.95 B 0.76 C 0.66 D 0.88 5．大腸桿菌屬于()型的微生物。A光能無機自養B光能有機異養 C化能無機自養 D化能有機異養

6．藍細菌和藻類屬于()型的微生物。A光能無機自養 B光能有機異養 C化能無機自養 D化能有機異養 7．硝化細菌屬于()型的微生物A光能無機自養 B光能有機異養 C化能無機自養 D化能有機異養

8．某種細菌可利用無機物為電子供體而以有機物為碳源，屬于()型的微生物。A兼養型 B異養型 C自養型 D原養型

9．化能無機自養微生物可利用()為電子供體。A C02 B H2 C O2

10．實驗室培養細菌常用的的培養基是()。A牛肉膏蛋白胨培養基 B馬鈴薯培養基 C高氏一號培養基 D查氏培養基

11．用來分離產胞外蛋白酶菌株的酪素培養基是一種()。A基礎培養基 B加富培養基 C選擇培養基 D鑒別培養基

12．固體培養基中瓊脂含量一般為()。A0.5％ B1.5％ C2.5％ D5％

13．下列培養基中()是合成培養基。ALB培養基 B牛肉膏蛋白胨培養基 C麥芽汁培養基 D查氏培養基

14．培養百日咳博德氏菌的培養基中含有血液，這種培養基是()。A基礎培養基 B加富培養基 C選擇培養基 D鑒別培養基

15．用來分離固氮菌的培養基中缺乏氮源，這種培養基是一種()。A基礎培養基 B加富培養基 C選擇培養基 D鑒別培養基

16．一般酵母菌適宜的生長pH為()。A 5.0～6.0 B 3.0～4.0 C 8.0～9.O D 7.0～7.5 17．一般細菌適宜的生長pH為()。A 5.0～6.0 B 3.0～4.0 C 8.0～9.0 D 7.0～7.5 18．水分子可通過()進入細胞。A主動運輸 B擴散 C促進擴散 D基團轉位

19．需要載體但不能進行逆濃度運輸的是()。A主動運輸 B擴散 C促進擴散 D基團轉位 20．被運輸物質進入細胞前后物質結構發生變化的是()。A主動運輸 B擴散 C促進擴散 D基團轉位 是非題

1．所有碳源物質既可以為微生物生長提供碳素來源，也可以提供能源。2．某些假單胞菌可以利用多達90種以上的碳源物質。3．碳源對配制任何微生物的培養基都是必不可少的。

4．氨基酸在碳源缺乏時可被微生物用作碳源物質，但不能提供能源。5．以(NH4)2SO4為氮源培養微生物時，會導致培養基pH升高。

．KN03作為氮源培養微生物被稱為生理堿性鹽。

7．在配制復合培養基時，必須向培養基中定量補加微量元素。

8．培養營養缺陷型微生物的培養基必須同時加入維生素、氨基酸、嘌呤及嘧啶。9．目前已知的致病微生物都是化能有機異養型生物。

10．只有自養型微生物能夠以CO2，為惟一或主要碳源進行生長。11．培養自養型微生物的培養基完全可以由簡單的無機物組成。12．為使微生物生長旺盛，培養基中營養物質的濃度越高越好。13．在培養基中蛋白胨可以作為天然的緩沖系統。

14．對含葡萄糖的培養基進行高壓蒸汽滅菌時可在121.3℃加熱20 minn即可。15．半固體培養基常用來觀察微生物的運動特征。16．基礎培養基可用來培養所有類型的微生物。

17．一些化能有機異養微生物可以在以葡萄糖為碳源、銨鹽為氮源的合成培養基上生長。18．伊紅美藍(EMB)培養基中，伊紅美藍的作用是促進大腸桿菌的生長。19．在用于分離G+細菌的選擇培養基中可加入結晶紫抑制G一細菌的生長。20．當葡萄糖胞外濃度高于胞內濃度時，葡萄糖可通過擴散進入細胞。

21．在促進擴散過程中，載體蛋白對被運輸物質具有較高的專一性，一種載體蛋白只能運輸一種物質。22．被動運輸是微生物細胞吸收營養物質的主要方式。

23．在主動運輸過程中，細胞可以消耗代謝能對營養物質進行逆濃度運輸，當被運輸物質胞外濃度高于胞內濃度時，主動運輸就不需要消耗代謝能。

24．Na+，K+一ATP酶利用ATP的能量將胞內K+‘泵”出胞外，而將胞外Na+‘泵”入胞內。25．微生物細胞向胞外分泌鐵載體，通過ABc轉運蛋白將Fe3+運輸進入細胞。問答題

1．能否精確地確定微生物對微量元素的需求，為什么? 2．為什么生長因子通常是維生素、氨基酸、嘌呤和嘧啶，而葡萄糖通常不是生長因子? 3．以紫色非硫細菌為例，解釋微生物的營養類型可變性及對環境條件變化適應能力的靈活性。4．如果要從環境中分離得到能利用苯作為碳源和能源的微生物純培養物，你該如何設計實驗? 5．某些微生物對生長因子的需求具有較高的專一性，可利用它們通過“微生物分析”(microbiological assay)對樣品中維生素或氨基酸進行定量。試設計實驗利用某微生物對某一 樣品維生素B他的含量進行分析。

6．以伊紅美藍(EMB)培養基為例，分析鑒別培養基的作用原理。

7．某學生利用酪素培養基平板篩選產胞外蛋白酶細菌，在酪素培養基平板上發現有幾株菌的菌落周圍有蛋白水解圈，是否能僅憑蛋白水解圈與菌落直徑比大，就斷定該菌株產胞外蛋白酶的能力就大，而將其選擇為高產蛋白酶的菌種，為什么? 8．與促進擴散相比，微生物通過主動運輸吸收營養物質的優點是什么? 9．以大腸桿菌磷酸烯醇式丙酮酸一糖磷酸轉移酶系統(PTs)為例解釋基團轉位。

10．試分析在主動運輸中，ATP結合盒式轉運蛋白(ABc轉運蛋白)系統和膜結合載體蛋白(透過酶)系統的運行機制及相互區別。

三、習題解答 填空題

1．C H 0 N P S 2．碳源 氮源 無機鹽 生長因子 水 能源 3．碳素來源 能源 糖 有機酸 醇 脂 烴 4．蛋白質(肽、氨基酸)氨及銨鹽 硝酸鹽 分子氮(N，)玉米漿(NH4)2SO4 菌體生長 黃豆餅粉 玉米餅粉 代謝產物積累 5．酶活性中心組分 維持細胞結構和生物大分子穩定 調節滲透壓 控制氧化還原電位 作為能源物質 6．維生素 氨基酸 嘌呤和嘧啶 作為酶的輔基或輔酶 合成細胞結構及組分的前體 7．溶劑 參與化學反應 維持生物大分子構象 熱導體 維持細胞形態 控制多亞基結構的裝配與解離 8．碳源性質 9．能源 10．電子供體 11．光能無機自養 光能有機異養 化能無機自養 化能有機異養 12．選擇適宜營養物質 營養物質濃度及配比合適 控制pH 控制氧化 還原電位 原料來源 滅菌處理 13．復合(天然)培養基 合成培養基 14，固體 牛固體 液體 15．基礎 加富 鑒別 選擇 16．瓊脂 明膠 硅膠 17．營養物質性質 微生物所處環境 微生物細胞透過屏障 18．擴散 促進擴

主動運輸 膜泡運輸

選擇題

BCDDD ACABA DBDBC ADBCD 是非題

錯對錯錯錯 對錯錯對對 對錯對錯對 錯對錯錯錯 錯錯錯錯錯 問答題

1．不能。微生物對微量元素需要量極低；微量元素常混雜在天然有機化合物、無機化學試劑、自來水、蒸餾水、普通玻璃器皿中；細胞中微量元素含量因培養基組分含量不恒定、藥品生產廠家及批次、水質、容器等條件不同而變化，難以定量分析檢測。

2．維生素、氨基酸或嘌呤(嘧啶)通常作為酶的輔基或輔酶，以及用于合成蛋白質、核酸，是微生物生長所必需且需要量很小，而微生物(如營養缺陷型菌株)自身不能合成或合成量不足以滿足機體生長需要的有機化合物。而葡萄糖通常作為碳源和能源物質被微生物利用，需要量較大，而且其他一些糖類等碳源物質也可以代替葡萄糖滿足微生物生長所需。

3．紫色非硫細菌在沒有有機物時可同化c0：進行自養生活，有有機物時利用有機物進行異養生活，在光照及厭氧條件下利用光能進行光能營養生活，在黑暗及好氧條件下利用有機物氧化產生的化學能進行化能營養生活。

4．A從苯含量較高的環境中采集土樣或水樣；B配制培養基，制備平板，一種僅以苯作為惟一碳源(A)，另一種不含任何碳源作為對照(B)；C將樣品適當稀釋(十倍稀釋法)，涂布A平板；D將平板置于適當溫度條件下培養，觀察是否有菌落產生；(5)將A平板上的菌落編號并分別轉接至B平板，置于相同溫度條件下培養(在B平板上生長的菌落是可利用空氣中C02的自養型微生物)；(6)挑取在A平板上生長而不在B平板上生長的菌落，在一個新的A平板上劃線、培養，獲得單菌落，初步確定為可利用苯作為碳源和能源的微生物純培養物；(7)將初步確定的目標菌株轉接至以苯作為惟一碳源的液體培養基中進行搖瓶發酵實驗，利用相應化學分析方法定量分析該菌株分解利用苯的情況。

5．A將缺乏維生素B。：但含有過量其他營養物質的培養基分裝于一系列試管，分別定量接入用于測定的微生物；B在這些試管中分別補加不同量的維生素B，：標準樣品及待測樣品，在適宜條件下培養；C以微生物生長量(如測定0D㈣。)值對標準樣品的量作圖，獲得標準曲線； D測定含待測樣品試管中微生物生長量，對照標準曲線，計算待測樣品中維生素B．：的含量。

6．EMB培養基含有伊紅和美藍兩種染料作為指示劑，大腸桿菌可發酵乳糖產酸造成酸性環境時，這兩種染料結合形成復合物，使大腸桿菌菌落帶金屬光澤的深紫色，而與其他不能發酵乳糖產酸的微生物區分開。

7．不能。因為，（1）不同微生物的營養需求、最適生長溫度等生長條件有差別，在同一平板上相同條件下的生長及生理狀況不同；（2）不同微生物所產蛋白酶的性質(如最適催化反應溫度、pH、對底物酪素的降解能力等)不同；（3）該學生所采用的是一種定性及初步定量的方法，應進一步針對獲得的幾株菌分別進行培養基及培養條件優化，并在分析這些菌株所產蛋白酶性質的基礎上利用搖瓶發酵實驗確定蛋白酶高產菌株。

8．主動運輸與促進擴散相比的優點在于可以逆濃度運輸營養物質。通過促進擴散將營養物質運輸進入細胞，需要環境中營養物質濃度高于胞內，而在自然界中生長的微生物所處環境中的營養物質含量往往很低，在這種情況下促進擴散難以發揮作用。主動運輸則可以逆濃度運輸，將環境中較低濃度營養物質運輸進入胞內，保證微生物正常生長繁殖。

9．大腸桿菌PTs由5種蛋白質(酶I、酶Ⅱa、酶Ⅱb、酶Ⅱc及熱穩定蛋白質Hn)組成，酶Ⅱa、酶b、酶Ⅱc 3個亞基構成酶Ⅱ。酶I和HPr為非特異性細胞質蛋白，酶Ⅱa也是細胞質蛋白，親水性酶Ⅱb與位于細胞膜上的疏水性酶Ⅱc相結合。酶Ⅱ將一個葡萄糖運輸進入胞內，磷酸烯醇式丙酮酸(PEP)上的磷酸基團逐步通過酶I和HPr的磷酸化和去磷酸化作用，最終在酶Ⅱ的作用下轉移到葡萄糖，這樣葡萄糖在通過PTs進入細胞后加上了一個磷酸基團。

10．AABC轉運蛋白常由兩個疏水性跨膜結構域與胞內的兩個核苷酸結合結構域形成復合物，跨膜結構域在膜上形成一個孔，核苷酸結合結構則可結合ATP。ABc轉運蛋白發揮功能還需要存在于周質空間(G+菌)或附著在質膜外表面(G一菌)的底物結合蛋白的幫助。底物結合蛋白與被運輸物質結合后再與ABC轉運蛋白結合，借助于ATP水解釋放的能量，ABC轉運蛋白將被運輸物質轉運進入胞內。B膜結合載體蛋白(透過酶)也是跨膜蛋白，被運輸物質在膜外表面與透過酶結合，而膜內外質子濃度差在消失過程中，被運

輸物質與質子一起通過透過酶進入細胞。C被運輸物質通過ABC轉運蛋白系統和通過透過酶進入細胞的區別在于能量來源不同，前者依靠ATP水解直接偶聯物質運輸，后者依靠膜內外質子濃度差消失中偶聯物質運輸。第五章 微生物代謝

一、術語或名詞

1．分解代謝(catabolism)也稱產能代謝，生物氧化，是指大分子物質在細胞內降解成小分子物質，并產生能量的過程。

2．合成代謝(anabolism)是指利用小分子物質在細胞內合成復雜大分子物質，并消耗能量的過程。3．糖酵解(glycolysis)無氧條件下，異養生物降解葡萄糖生成兩個丙酮酸并產生能量的過程。是葡萄糖分解代謝的共同途徑。

4．發酵(fermentation)廣義的發酵，泛指一切利用微生物進行生產的過程，多指傳統的與實際生產有關的工業化生產，多是好氧過程，如氨基酸發酵、抗生素發酵、單細胞蛋白生產等。微生物生理學上的發酵又稱狹義的發酵，是指微生物細胞將有機物氧化釋放的電子直接交給底物本身未完全氧化的某種中間產物，同時釋放能量并產生各種不同的代謝產物的過程。

5．底物水平磷酸化(substrate—level phosphorylation)發酵過程中往往伴隨著一些高能化合物的生成，如EMP途徑中的甘油酸一1，3一二磷酸和磷酸烯醇式丙酮酸。這些高能化合物可以直接偶聯ATP或GTP的生成。底物水平磷酸化可以存在于發酵過程中，也可以存在于呼吸過程中，但產生能量相對較少。

6．乙醇發酵(alcoholic fermentation)有兩種方式，葡萄糖在酵母和某些細菌(如Sarcina、：Enterobacteriaceae)中經EMP途徑，或者某些細菌(如運動發酵假單胞菌)中經ED途徑降解成丙酮酸，進一步生成乙醛，乙醛還原生成乙醇。

7．乳酸發酵(1actic acid fermentation)有兩種方式，葡萄糖經EMP途徑降解為丙酮酸，丙酮酸在乳酸脫氫酶的作用下被NADH還原為乳酸，終產物只有一種乳酸，稱為同型乳酸發酵(1lomolactic fermentation)；葡萄糖經PK、HK或HMP途徑降解為丙酮酸，代謝終產物除乳酸外，還有乙醇或乙酸，故稱異型乳酸發酵（heterolactic fermentation）。

8．呼吸(respiration)微生物在降解底物的過程中，將釋放出的電子交給NAD(P)’、FAD或FMN等電子載體，再經電子傳遞系統傳給外源電子受體，從而生成水或其他還原型產物并釋放出能量的過程。以分子氧作為最終電子受體的稱為有氧呼吸(aerobic respiration)，以氧化型化合物作為最終電子受體的稱為無氧呼吸(anaerobic respiration)。

9．電子傳遞系統(electron transport system)一系列膜相關電子載體，把電子傳遞給最終的電子受體，除了泛醌之外，電子載體在膜上的排列順序為還原電位最負到最正。一般電子傳遞系統的組成及電子傳遞方向為：NAD(P)一FP(黃素蛋白)一Fes(鐵硫蛋白)一CoQ(輔酶Q)一cyt b_Cyt c_Cyt aCyta3。10．氧化磷酸化(oxidative phosphorylation)在糖酵解和三羧酸循環過程中，形成的NAD(P)H和FADH：，通過電子傳遞系統將電子傳遞給電子受體(氧或其他氧化性化合物)，同時偶聯ATP合成的生物過程。

11．巴斯德效應(Pasteur effect)當微生物從厭氧條件轉換到有氧條件時，微生物轉向有氧呼吸，糖分解代謝速率降低。

12．反硝化作用(denitrification)又稱硝酸鹽呼吸(nitrate respiration)，以硝酸或亞硝酸鹽為電子受體進行的無氧呼吸，此過程中硝酸鹽還原形成氣態產物NO、N2。

13．同化型硝酸還原(assimilative nitrate reduction)在厭氧或好氧條件下，某些兼性厭氧細菌還原硝酸為亞硝酸，進一步轉變成銨，作為氮源被細胞利用。14．異化型硝酸還原(dissimilartive nitrate reduction)硝酸作為最終電子受體被還原成亞硝酸，分泌到細胞外或形成N：被釋放。在這個過程中，硝酸只作為電子受體，用于生物氧化產能，而不作為細胞氮源。

15．Stickland反應(Stickland reaction)某些微生物利用氨基酸作為碳源、能源和氮源。以一種氨基酸作為供氫體而氧化，另一種氨基酸作為電子受體被還原的生物氧化產能方式，產能效率低，每分

子氨基酸產生1個ATP。

16．化能自養菌(chemoautotrophs)還原CO2的ATP和還原力[H]是通過還原性無機化合物(NH4+、NO2＿、H2S、S0、H2和Fe2+)的氧化而獲得的，產能途徑是氧化磷酸化，一般為好氧菌。

17．不產氧光合作用(anoxygenic photosynthesis)又稱環式光合磷酸化，光合細菌所特有。光能驅動下，電子從菌綠素分子出發，通過電子傳遞鏈的循環，又回到菌綠素，期間產生ATP，還原力來自環境中的無機化合物供氫，不產生氧氣。

18．產氧光合作用(oxygenic photosynthesis)又稱非環式光合磷酸化，綠色植物、藻類和藍細菌所共有。光能驅動下，電子從光反應中心I(Ps I)的葉綠素a出發，通過電子傳遞鏈，連同光反應中心Ⅱ(PsⅡ)水的光解生成的H’，生成還原力；光反應中心Ⅱ(PsⅡ)由水的光解產生氧氣和電子，電子通過電子傳遞鏈，傳給光反應中心Ps I，期間生成ATP。

19．紫膜光合磷酸化(photophosphorylation by purple membrane)紫膜由細菌視紫紅質蛋白和類脂組成，細菌視紫紅質蛋白功能與葉綠素相似，能吸收光能，并在光量子驅動下起著質子泵的作用，將質子泵出紫膜外，從而形成紫膜內外的質子梯度差(質子動勢)，驅使ATP的形成。

20．代謝補償途徑(replenishment pathway)或代謝物回補順序(anaplerotic sequence)，是指能補充兩用代謝途徑中因合成代謝而消耗的中間代謝產物的那些反應。如微生物特有的乙醛酸循環。21．初級代謝(primary metabolism)微生物細胞從外界吸收營養物質，通過分解和合成代謝，生成維持生命活動所必需的物質和能量的過程。

22．次級代謝(secondary metabolism)微生物在一定的生長時期，以初級代謝產物為前體，合成一些對微生物自身生命活動無明確生理功能的物質的過程。

23．變構效應(allosterism)別構酶的活性可以被小分子激活劑或者抑制劑改變，激活劑或者抑制劑借助于非共價鍵，可逆地同酶蛋白分子上的調控部位相結合，引起酶的三維結構的改變，導致酶的催化部位的活性發生變化。

24．反饋抑制(feedback inhibition)每個代謝途徑都至少有一個限速酶(pacemaker enzyme)，催化代謝途徑中的限速反應，一般是代謝途徑中第一步反應的催化酶。代謝途徑的終端產物常常抑制第一步反應的可調控酶的活性，此調控作用稱為反饋抑制。

25．酶合成阻遏(repression of enzyme synthesis)DNA分子上每一個操縱元都產生一個阻遏蛋白，在合成過程中，阻遏蛋白不能結合在操縱子部位上。然而，輔阻遏物可以與阻遏蛋白結合，改變阻遏蛋白的構象，因此可以與操縱子部位結合。這樣mRNA的合成終止，蛋白質合成不能發生。

26．酶合成誘導(induction of enzyme synthesis)調節基因產生的阻遏蛋白可以與操縱元上的操縱子部位結合，因此關閉了mRNA的轉錄，阻止了蛋白質的合成。當培養基中加入誘導物時，誘導物與阻遏蛋白結合，阻止了阻遏蛋白與操縱子部位的結合，操縱子開放，基因轉錄發生。

二、習題 填空題

1．代謝是細胞內發生的全部生化反應的總稱，主要是由 合成代謝 和 分解代謝 兩個過程組成。微生物的分解代謝是指 大分子物質 在細胞內降解成 小分子物質，并 產生 能量的過程；合成代謝是指利用 小分子物質 在細胞內合成 大分子物質，并 消耗 能量的過程。

2．生態系統中，光能自養 微生物通過 光合作用 能直接吸收光能并同化CO2，異養 微生物分解有機化合物，通過 呼吸作用 產生CO2。

3．微生物的4種糖酵解途徑中，EMP 是存在于大多數生物體內的一條主流代謝途徑 ED 是存在于某些缺乏完整EMP途徑的微生物中的一種替代途徑，為微生物所特有； HMP 是產生4碳、5碳等中間產物，為生物合成提供多種前體物質的途徑。4． 酵母菌 和 八疊球菌 的乙醇發酵是指葡萄糖經 EMP 途徑分解為丙酮酸后，進一步形成乙醛，乙醛還原生成乙醇； 運動發酵單胞菌 的乙醇發酵是利用ED途徑分解葡萄糖為丙酮酸最后生成乙醇。5．同型乳酸發酵是指葡萄糖經 途徑降解為丙酮酸，丙酮酸在乳酸脫氫酶的作用下被NADH還原為乳酸。異型乳酸發酵經、和 途徑分解葡萄糖代謝終產物除乳酸外，還有。

6．微生物在糖酵解生成丙酮酸基礎上進行的其他種類的發酵有丁二醇發酵、混合酸發酵、發酵

和 發酵等。丁二醇發酵的主要產物是，發酵的主要產物是乳酸、乙酸、甲酸、乙醇。

7．產能代謝中，微生物通過 磷酸化和 磷酸化將某種物質氧化而釋放的能量儲存在ATP等高能分子中；光合微生物則通過 磷酸化將光能轉變成為化學能儲存在ATP中。磷酸化既存在于發酵過程中，也存在于呼吸作用過程中。

8．呼吸作用與發酵作用的根本區別是呼吸作用中電子載體不是將電子直接傳遞給底物降解的中間產物，而是交給 系統，逐步釋放出能量后再交給。

9．巴斯德效應是發生在很多微生物中的現象，當微生物從 轉換到 下，糖代謝速率，這是因為 比發酵作用更加有效地獲得能量。

10．無氧呼吸的最終電子受體不是氧，而是外源電子受體，像NO3-、NO2-、SO42-、S2O3、CO2：等無機化合物，或 等有機化合物。

11．化能自養微生物氧化 而獲得能量和還原力。能量的產生是通過 磷酸化形式，電子受體通常是O2。電子供體是、、和。還原力的獲得是逆呼吸鏈的方向進行傳遞，能量。

12．光合作用是指將光能轉變成化學能并固定的CO2過程。光合作用的過程可分成兩部分：在 中光能被捕獲并被轉變成化學能，然后在 中還原或固定CO2合成細胞物質。13．微生物有兩種同化CO2的方式： 和。自養微生物固定CO2的途徑主要有3條：卡爾文循環途徑，可分為、和 3個階段；還原性三羧酸途徑，通過逆向的三羧酸循環途徑進行，多數酶與正向三羧酸循環途徑相同，只有依賴于ATP的 是個例外；乙酰輔酶A途徑，存在于甲烷產生菌、硫酸還原菌和在發酵過程中將CO2轉變乙酸的細菌中，非循環式CO2固定的產物是 和。14．Straphylococcus aureus肽聚糖合成分為3個階段：細胞質中合成的，在細胞膜中進一步合成，然后在細胞膜外壁引物存在下合成肽聚糖。青霉素在細胞膜外抑制 的活性從而抑制肽聚糖的合成。

15．微生物將空氣中的N2還原為NH4的過程稱為 之間相互的關系。該過程中根據微生物和其他生物固氮體系可以分為、和 3種。

16．固氮酶包括兩種組分：組分I(P1)是，是一種，由4個亞基組成；組分Ⅱ(P2)是一種，是一種，由兩個亞基組成。P1、P2單獨存在時，都沒有活性，只有形成復合體后才有固氮酶活性。

17．次級代謝是微生物生長至 或，以 為前體，合成一些對微生物自身生命活動無明確生理功能的物質的過程。次級代謝產物大多是分子結構比較復雜的物質化合物如：、、、、及 等多種類別。

18．酶的代謝調節表現在兩種方式： 是一種非常迅速的機制，發生在酶蛋白分子水平； 是一種比較慢的機制，發生在基因水平上。

19．分支代謝途徑中酶活性的反饋抑制可以有不同的方式，常見的方式是、、、。

20．細菌的二次生長現象是指當細菌在含有葡萄糖和乳糖的培養基中生長時，優先利用，當其耗盡后，細菌經過一段停滯期，不久在 的誘導下開始合成，細菌開始利用。該碳代謝阻遏機制包括 和 的相互作用。

選擇題

1．化能自養微生物的能量來源于(B)。A有機物 B還原態無機化合物 C氧化態無機化合物 D日光

2．下列葡萄糖生成丙酮酸的糖酵解途徑中，(A)是最普遍的、存在于大多數生物體內的一條主流代謝途徑。

A EMP途徑 B HMP途徑 C ED途徑 D WD途徑

3．下列葡萄糖生成丙酮酸的糖酵解途徑中，(C)是存在于某些缺乏完整EMP途徑的微生物中的一種替代途徑，產能效率低，為微生物所特有。A EMP途徑 B HMP途徑 C ED途徑 D WD途徑 4．酵母菌和運動發酵單胞菌乙醇發酵的區別是(A)。

A糖酵解途徑不同 B發酵底物不同 C丙酮酸生成乙醛的機制不同 D乙醛生成乙醇的機制不同 5．同型乳酸發酵中葡萄糖生成丙酮酸的途徑是(A)。AEMP途徑 BHMP途徑 CED途徑 DWD途徑

6．由丙酮酸開始的其他發酵過程中，主要產物是丁酸、丁醇、異丙醇的發酵是(D)。

A混合酸發酵 B丙酸發酵 C丁二醇發酵 D丁酸發酵

7．ATP或GTP的生成與高能化合物的酶催化轉換相偶聯的產能方式是(B)。A 光合磷酸化B 底物水平磷酸化C氧化磷酸化D化學滲透假說

8．下列代謝方式中，能量獲得最有效的方式是(B)。A發酵 B有氧呼吸 C無氧呼吸 D化能自養

9．卡爾文循環途徑中CO2固定(羧化反應)的受體是(B)。

A 核酮糖一5一磷酸 B 核酮糖一1，5一二磷酸 C 3一磷酸甘油醛 D 3一磷酸甘油酸 10．CO2固定的還原性三羧酸途徑中，多數酶與正向三羧酸循環途徑相同，只有依賴于ATP的(B)是個例外。

A檸檬酸合酶 B檸檬酸裂合酶 C異檸檬酸脫氫酶 D琥珀酸脫氫酶 11．青霉素抑制金黃色葡萄球菌肽聚糖合成的(B)。

A細胞膜外的轉糖基酶 B細胞膜外的轉肽酶C細胞質中的“Park”核苷酸合成 D細胞膜中肽聚糖單體分子的合成．

12．不能用于解釋好氧性固氮菌其固氮酶的抗氧機制的是(D)。

A呼吸保護作用 B構象保護 C膜的分隔作用 D某些固氮酶對氧氣不敏感 13．以下哪個描述不符合次級代謝及其產物(B)。

A次級代謝的生理意義不像初級代謝那樣明確 B次級代謝產物的合成不受細胞的嚴密控制 C發生在指數生長后期和穩定期 D質粒與次級代謝的關系密切

14．細菌的二次生長現象可以用(C)調節機制解釋。A組合激活和抑制 B順序反饋抑制 C碳代謝阻遏 D酶合成誘導

15．下面對于好氧呼吸的描述(D)是正確的。A電子供體和電子受體都是無機化合物B電子供體和電子受體都是有機化合物

C電子供體是無機化合物，電子受體是有機化合物 D電子供體是有機化合物，電子受體是無機化合物

16．無氧呼吸中呼吸鏈末端的氫受體是(D)。

A還原型無機化合物 B氧化型無機化合物 C某些有機化合物 D氧化型無機化合物和少數有機化合物

17．厭氧微生物進行呼吸嗎?(A)A進行呼吸，但是不利用氧氣 B不進行呼吸，因為呼吸過程需要氧氣

C不進行呼吸，因為它們利用光合成作用生成所需ATP D不進行呼吸，因為它們利用糖酵解作用產生所需ATP 18．碳水化合物是微生物重要的能源和碳源，通常(B)被異養微生物優先利用。A甘露糖和蔗糖 B葡萄糖和果糖 C乳糖 D半乳糖

19．延胡索酸呼吸中，(B)是末端氫受體。A琥珀酸 B延胡索酸 C甘氨酸 D蘋果酸 20．硝化細菌是(B)：A化能自養菌，氧化氨生成亞硝酸獲得能量 B化能自養菌，氧化亞硝酸生成硝酸獲得能量

C化能異養菌，以硝酸鹽為最終的電子受體 D化能異養菌，以亞硝酸鹽為最終的電子受體

是非題

1．無氧呼吸和有氧呼吸一樣也需要細胞色素等電子傳遞體，也能產生較多的能量用于生命活動，但由于部分能量隨電子轉移傳給最終電子受體，所以生成的能量不如有氧呼吸產生的多。2．CO2是自養微生物的唯一碳源，異養微生物不能利用CO2作為輔助的碳源。

3．由于微生物的固氮酶對氧氣敏感，不可逆失活，所以固氮微生物一般都是厭氧或兼性厭氧菌。4．支持細胞大量生長的碳源，可能會變成次級代謝的阻遏物。5．光能營養微生物的光合磷酸化沒有水的光解，不產生氧氣。

6．次級代謝的生理意義不像初級代謝那樣明確，但是某些次級代謝產物對于該微生物具有特殊的意義，如與孢子的啟動形成有關。

7．目前知道的所有固氮微生物都屬于原核生物和古生菌類。8．stickland反應對生長在厭氧和蛋白質豐富環境中的微生物非常重要，使其可以利用氨基酸作為碳源、能源和氮源。

9．當從厭氧條件轉換到有氧條件時，微生物轉向有氧呼吸，糖分解代謝速率加快。10．反硝化作用是化能自養微生物以硝酸或亞硝酸鹽為電子受體進行的無氧呼吸。11．由于藍細菌的光合作用產生氧氣，所以藍細菌通常都不具有固氮作用。12．底物水平磷酸化只存在于發酵過程中，不存在于呼吸作用過程中。13．底物水平磷酸化既存在于發酵過程中，也存在于呼吸作用過程中。

14．發酵作用的最終電子受體是有機化合物，呼吸作用的最終電子受體是無機化合物。15．氧化磷酸化只存在于有氧呼吸作用中，不存在于發酵作用和無氧呼吸作用中。

16．發酵作用是專性厭氧菌或兼性厭氧菌在無氧條件下的一種有機物生物氧化形式，其產能機制都是底物水平磷酸化反應。17．延胡索酸呼吸中，琥珀酸是末端氫受體延胡索酸還原后生成的還原產物，不是一般的中間代謝產物。18．自養微生物同化CO2需要大量能量，能量來自于光能、無機物氧化或簡單有機物氧化所得的化學能。19．CO2固定的途徑中，卡爾文循環途徑存在于綠色植物、藻類、藍細菌和幾乎所有的自養型微生物包括光能自養和化能自養微生物中，而還原性三羧酸途徑和乙酰輔酶A途徑只存在于某些細菌中。

20．青霉素抑制肽聚糖分子中肽橋的生物合成，因此對于生長旺盛的細胞具有明顯的抑制作用，而對于休止細胞無抑制作用。

三、習題解答 填空題

1．分解代謝合成代謝大分子物質小分子物質 產生 小分子物質 大分子物質 消耗2．光能自養 光合作用 異養 呼吸作用 3．EMP ED HMP 4．酵母菌 八疊球菌EMP 運動發酵單胞菌 5．EMP PK HK HMP 乙醇或乙酸 6．丙酸發酵 丁酸發酵 2，3一丁二醇混合酸 7．底物水平氧化 光合 底物水平8．電子傳遞 最終電子受體 9．厭氧條件 有氧條件 降低 好氧呼吸 10．延胡索酸 11．無機物 氧化磷酸化 H2 NH4 H2S Fe2+ 消耗 12．光反應 暗反應 13．自養式 異養式 CO2的固定(羧化反應)被固定CO2的還原(還原反應)CO2受體的再生 檸檬酸裂合酶 乙酸丙酮酸 14．“Park”核苷酸(uDP一N一乙酰胞壁酸五肽)肽聚糖單體分子轉肽酶15．生物固氮共生固氮體系 自生固氮體系 聯合固氮體系 16．固氮酶鉬鐵蛋白(MoFe)固氮酶還原酶鐵蛋白(Fe)17．指數期后期 穩定期 初級代謝產物 抗生素 激素 生物堿 毒素 色素 維生素 18．酶活性的調節 酶量的調節 19．順序反饋抑制 協同反饋抑制 同工酶 組合激活和抑制 20．葡萄糖 乳糖屆一半乳糖苷酶 乳糖 降解物激活蛋白(cAP)或cAMP受體蛋白(CRP)cAMP 選擇題

BACAA DBBBB BDBCD DABBB 是非題

對錯錯對錯 對對對錯錯 錯錯對對錯 對對錯對對

問答題

1．比較酵母菌和細菌的乙醇發酵。

1．主要差別是葡萄糖生成丙酮酸的途徑不同。酵母菌和某些細菌(胃八疊球菌、腸桿菌)的菌株通過EMP途徑生成丙酮酸，而某些細菌(運動發酵單胞菌、厭氧發酵單胞菌)的菌株通過ED途徑生成丙酮酸。丙

2．試比較底物水平磷酸化、氧化磷酸化和光合磷酸化中ATP的產生。

2．底物水平磷酸化，發酵過程中往往伴隨著一些高能化合物的生成，如EMP途徑中的1，3一二磷酸甘油酸和磷酸烯醇式丙酮酸。這些高能化合物可以直接偶聯ATP或GTP的生成。底物水平磷酸化可以存在于發酵過程中，也可以存在于呼吸過程中，但產生能量相對較少。氧化磷酸化，在糖酵解和三羧酸循環過程中，形成的NAD(P)H和FADH，通過電子傳遞系統將電子傳遞給電子受體(氧或其他氧化性化合物)，同時偶聯ATP合成的生物過程。光合磷酸化，光能轉變成化學能的過程。當一個葉綠素(或細菌葉綠素)分子吸收光量子時，葉綠素(或細菌葉綠素)即被激活，導致葉綠素(或細菌葉綠素)分子釋放一個電子被氧化，釋放出的電子在電子傳遞系統的傳遞過程中逐步釋放能量，偶聯ATP的合成。主要分為光合細菌所特有的環式光合磷酸化和綠色植物、藻類和藍細菌所共有的產氧型非環式光合磷酸化作用。

3．什么是無氧呼吸?比較無氧呼吸和有氧呼吸產生能量的多少，并說明原因。

3．無氧呼吸是微生物在降解底物的過程中，將釋放出的電子交給NAD(P)+、FAD或FMN等電子載體，再經電子傳遞系統傳給氧化型化合物，作為其最終電子受體，從而生成還原型產物并釋放出能量的過程。一般電子傳遞系統的組成及電子傳遞方向為：

NAD(P)一FP(黃素蛋白)一Fe·s(鐵硫蛋白)一CoQ(輔酶Q)一cyt b—Cyt c—Cyt a—cyt a。無氧呼吸的最終電子受體不是氧，而是像NO3—、N02—、SO42—、S2O

3一、CO2等，或延胡索酸(fumarate)等外源受體，氧化還原電位差都小于氧氣，所以生成的能量不如有氧呼吸產生的多。

4．比較自生和共生生物固氮體系及其微生物類群。

4．共生固氮體系：根瘤菌(尺^izobium)與豆科植物共生；弗蘭克氏菌(Frank：尬)與非豆科樹木共生；藍細菌(eyanoba(舶ria)與某些植物共生；藍細菌與某些真菌共生。自生固氮體系：好氧自生固氮菌(Azotobacter，Azotomonas，etc)；厭氧自生固氮菌(Clostridium)；兼性厭氧自生固氮菌(B0cillus，Klebsiella，etc)；大多數光合菌(藍細菌，光合細菌)。

5．比較光能營養微生物中光合作用的類型。5．

①光合細菌一環式光合磷酸化；

②綠硫細菌的非環式光合磷酸化；

③嗜鹽細菌的光合磷酸化是一種只有嗜鹽菌才有的，無葉綠素或細菌葉綠素參與的獨特的光合作 用。是目前所知的最簡單的光合磷酸化。嗜鹽細菌紫膜上的細菌視紫紅質吸收光能后，在膜內外建立質子濃度差。

非環式光合磷酸化是綠色植物、藻類和藍細菌所共有的產氧型光合作用。光能驅動下，電子從光反應中心I(Ps I)的葉綠素a出發，通過電子傳遞鏈，連同光反應中心Ⅱ(PsⅡ)水的光解生成的H+，生成還原力；光反應中心Ⅱ(PsⅡ)由水的光解產生氧氣和電子，電子通過電子傳遞鏈，傳給光反應中心Ps I，期問生成ATP。

環式光合磷酸化為光合細菌所特有。光能驅動下，電子從菌綠素分子出發，通過電子傳遞鏈的循環，又回到菌綠素，期間產生ATP，還原力來自環境中的無機化合物供氫，不產生氧氣。有些光合細菌雖只有一個光合系統，但也以非環式光合磷酸化的方式合成ATP，如綠硫細菌和綠色細菌，從光反應中心釋放出的高能電子經鐵硫蛋白、鐵氧還蛋白、黃素蛋白，最后用于還原NAD+生成NADH。反應中心的還原依靠外源電子供體如S2-、S2O32一等。外源電子供體在氧化過程中放出電子，經電子傳遞系統傳給失去了電子的光合色素，使其還原，同時偶聯ATP的生成。嗜鹽細菌的光合磷酸化是一種只有嗜鹽菌才有的，無葉綠素或細菌葉綠素參與的獨特的光合作用。是目前所知的最簡單的光合磷酸化。嗜鹽細菌紫膜上的細菌視紫紅質吸收光能后，在膜內外建立質子濃度差，再由它來推動ATP酶合成ATP。

6．簡述化能自養微生物的生物氧化作用。

6．化能自養微生物氧化無機物而獲得能量和還原力。能量的產生是通過電子傳遞鏈的氧化磷酸化形式，電子受體通常是O2，因此，化能自養菌一般為好氧菌。電子供體是H2、NH4+、H2S和Fe2+還原力的獲得是

A氨的氧化。NH，和亞硝酸(N0f)是作為能源的最普通的無機氮化合物，能被亞硝化細菌和硝化細菌氧化。B硫的氧化。硫桿菌能夠利用一種或多種還原態或部分還原態的硫化合物(包括硫化物、元素硫、硫代硫酸鹽、多硫酸鹽和亞硫酸鹽)作能源。H2S首先被氧化成元素硫，隨之被硫氧化酶和細胞色素系統氧化成亞硫酸鹽，放出的電子在傳遞過程中可以偶聯產生ATP。C鐵的氧化。從亞鐵到高鐵的生物氧化，對少數細菌來說也是一種產能反應，但這個過程只有少量的能量被利用。亞鐵的氧化僅在嗜酸性的氧化亞鐵硫桿菌(Thiobacillus ferrooxidans)中 進行了較為詳細的研究。在低pH環境中這種細菌能利用亞鐵氧化時放出的能量生長，在該菌的呼吸鏈中發現了一種含銅的鐵硫菌藍蛋白(rusticyanin)，它與幾種cyt c和一種cyt a，氧化酶構成電子傳遞鏈。D氫的氧化。氫細菌能利用分子氫氧化產生的能量同化CO2也能利用其他有機物生長。氫細菌的細胞膜上有泛醌、維生素K：及細胞色素等呼吸鏈組分。在這類細菌中，電子直接從氫傳遞給電子傳遞系統，電子在呼吸鏈傳遞過程中產生ATP。

7．說明革蘭氏陽性細菌細胞肽聚糖合成過程以及青霉素的抑制機制。7．革蘭氏陽性菌肽聚糖合成的3個階段(圖5—10)。

A細胞質中的合成。①葡萄糖 N一乙酰葡糖胺一UDP(G--UDP)一N一乙酰胞壁酸一UDP(M—uDP)②MUDP一“Park”核苷酸，即UDP一N一乙酰胞壁酸五肽 B細胞膜中的合成。“Park”核苷酸一肽聚糖單體分子。

C細胞膜外的合成。青霉素抑制轉肽酶。青霉素是肽聚糖單體五肽尾末端的D一丙氨酸一D一丙氨酸的結構類似物，兩者競爭轉肽酶的活力中心。

8．藍細菌是一類放氧性光合生物，又是一類固氮菌，說明其固氮酶的抗氧保護機制。8．有兩種特殊的保護系統。A分化出異形胞，其中缺乏光反應中心Ⅱ，異形胞的呼吸強度大于正常細胞，其超氧化物歧化酶的活性高。B非異形胞的保護方式：①時間上的分隔保護，白天光合作用，晚上固氮作用；②群體細胞中的某些細胞失去光反應中心Ⅱ，而進行固氮作用；③提高過氧化物酶和超氧化物歧化酶的活性來除去有毒氧化物。

9．說明次級代謝及其特點。如何利用次級代謝的誘導調節機制及氮和磷調節機制來提高抗生素的產量? 9．相對于初級代謝而言，一般認為，微生物在一定的生長時期，以初級代謝產物為前體，合成一些對微生物自身生命活動無明確生理功能的物質的過程，稱為次級代謝。這一過程形成的產物，即為次級代謝產物。次級代謝產物大多是分子結構比較復雜的化合物。根據其作用，可將其分為抗生素、激素、生物堿、毒素、色素及維生素等多種類別。

次級代謝特點：

A次級代謝的生理意義不像初級代謝那樣明確，次級代謝途徑某個環節發生障礙，致使不能合成某個次級代謝產物，而不影響菌體的生長繁殖。

B次級代謝與初級代謝關系密切，初級代謝的關鍵性中間產物往往是次級代謝的前體。C次級代謝一般發生在菌體指數生長后期或穩定期，也會受到環境條件的影響。

D次級代謝產物的合成，因菌株不同而異，但與分類地位無關，兩種完全不同來源的微生物可以產生同一種次級代謝產物。

(5)質粒與次級代謝的關系密切，控制著多種抗生素的合成。

(6)次級代謝產物通常都是限定在某些特定微生物中生成，因此與現代發酵產業密切相關。

(7)次級代謝產物的合成通常被細胞嚴密控制。某些抗生素的產生可以被加在發酵培養基中的誘導物誘導產生，可在發酵培養基中加入誘導物來增加產量。易代謝氮源如銨鹽以及高濃度的磷酸鹽，對某些抗生素的產生有抑制作用。在發酵培養基避免使用高濃度的銨鹽和使用低濃度或亞適量的磷酸鹽可以防止抑制作用。

10．如何利用營養缺陷突變株進行賴氨酸發酵工業化生產? 10．在微生物中，以天冬氨酸為原料，通過分支代謝合成賴氨酸、蘇氨酸和甲硫氨酸(圖5—13)。為了解除正常的代謝調節以獲得賴氨酸的高產菌株，工業上選育了谷氨酸棒桿菌的高絲氨酸缺陷型菌株作為賴氨酸的發酵菌種。這個菌種由于不能合成高絲氨酸脫氫酶(HSDH)，故不能合成高絲氨酸，也就不能產

(或蘇氨酸和甲硫氨酸)的條件下，在含有較高糖和銨鹽的培養基上，能產生大量的賴氨酸。

第六章 微生物的生長繁殖及其控制

一、術語或名詞

1．二分裂(binary fission)細胞核首先進行有絲分裂，然后細胞質通過胞質分裂而分開，從而形成兩個相同的個體的分裂方式。

2．分批培養(batch culture)是指微生物在封閉系統中進行的培養，培養過程中不對培養基進行更換。

3．遲緩期(1agphase)微生物接種到新鮮培養基時，其數量并不立即增加，這個階段被稱為遲緩期或延滯期。

4．對數生長期(exponentialphase)微生物經過延滯期后，以最大的速度進行生長和分裂，導致微生物數量呈對數增加的時期。在對數生長期微生物各成分按比例有規律地增加，微生物呈平衡生長。5．穩定生長期(stationaryphase)微生物經過對數生長期后，生長速度降低至零(細菌分裂增加的數量等于細菌死亡數量)的時期。穩定期的微生物數量最大并維持穩定。

6．衰亡期(deathphase)穩定期后，由于營養物質的耗盡和有毒代謝產物的大量積累，使微生物死亡速度逐步增加，活菌減少的時期。

7．二次生長(diauxic growth)微生物在同時含有速效碳源(或氮源)和遲效碳源(或氮源)的培養基中生長時，微生物會首先利用速效碳源(或氮源)生長直到該速效碳源(或氮源)耗盡，然后經過短暫的停滯后，再利用遲效碳源(或氮源)重新開始生長。這種兩相生長或應答稱為二次生長。

8．倍增時間(doublingtime)群體生長中微生物數量增加一倍所需要的時間稱為倍增時間。9．代時(generationtime)個體生長中，每個微生物分裂繁殖一代所需的時間稱為代時。10．比生長速率(specificgrowth rate)每單位數量的微生物在單位時間內增加的量。

11．同步培養(synchronousculture)使群體中不同步的細胞轉變成能同時進行生長或分裂的群體細胞的培養方法稱為同步培養。

12．同步生長(synchronousgrowth)以同步培養方法使群體細胞處于同一生長階段，并同時進行分裂的生長方式。

13．連續培養(continuousculture)連續培養是指通過一定的方式使微生物能以恒定的比生長速率生長并能持續生長下去的培養方法。一般是通過在微生物培養過程中不斷地補充營養和以同樣的速率移出培養物來實現微生物的連續培養。

14．恒化器(chemostat)通過保持培養基中某種必需營養物質的濃度基本恒定的方式，使微生物的生長速度恒定的培養系統。

15．平板計數或菌落計數(plate countor colonycount)將適當稀釋的樣品涂布到瓊脂培養基表面，培養后活細胞能形成菌落，通過計算菌落數能知道樣品中的活菌數，該方法稱為平板計數或菌落計數。

16．菌落形成單位(colonyforming unit)采用平板計數或菌落計數法時，由于不能絕對保證一個菌落只是由一個活細胞形成，計算出的活細胞數稱為菌落形成單位。

17．顯微鏡直接計數(directmicroscopic count)利用微生物計數板或血細胞計數板，在顯微鏡對樣品中的微生物進行計數的方法稱為顯微鏡直接計數法。該方法雖然簡便直觀，但若無特別技術不能區分死活細胞的數目。

18．最適生長溫度(optimum growth temperature)微生物生長速度最快的溫度。

19．超氧化物歧化酶(superoxidedismutase)催化超氧化物自由基形成氧和過氧化氫的酶。20．過氧化氫酶(catalase)分解過氧化氫形成水和氧氣的酶。

21．滅菌(sterilization)滅菌是指物體中包括芽孢在內的所有微生物都被殺死或消除。

22．抑制(inhibition)抑制是采用某種因子使微生物的生長停止，但移去該因子后微生物的生長仍然可以恢復。

23．消毒(disinfection)殺死或滅活物質或物體中所有病原微生物的措施。消毒可起到防止感染或傳播的作用。

．消毒劑(disinfectant)用于消毒的化學制劑。一般用于對非生物材料的消毒。

25．石炭酸系數或酚系數(phenol coefficient)在一定溫度下將某種消毒劑與試驗細菌10rain保溫處理后，能殺死試驗細菌的消毒劑的最高稀釋倍數與能殺死試驗細菌的石炭酸(酚)的最高稀釋倍數的比值。酚系數可用于判斷消毒劑對試驗細菌的殺滅效力。酚系數越高，表明消毒劑在該測試條件下的消毒能力越強。

26．防腐(antisepsis)采用某些化學或物理方法防止和抑制微生物生長的措施。防腐能防止食物腐敗或防止其他物質霉變。

27．防腐劑(antiseptic)用于防腐的化學制劑。防腐劑的毒性一般小于消毒劑，以避免對動物或人體組織產生毒害作用。

28．熱致死時間(thermaldeathtime)在一定溫度一定條件下殺死液體中所有微生物的最短時間。29．十倍減少時間(decimal reduction time，D)特定溫度下殺死某一樣品中90％微生物或孢子及芽孢所需的時間。30．高壓滅菌(autoclave)在高壓蒸汽的處理下(通常121℃，15rain)殺死包括芽孢在內的所有微生物的滅菌方法。

31．巴斯德消毒法(pasteurization)在低于沸點的溫度下短時間加熱處理以殺死牛奶或飲料中的病原微生物的方法稱為巴斯德消毒法。較老的做法是63℃處理30rain；現在使用巴氏瞬間消毒法(nashpasteurization)即72℃處理15s，然后迅速冷卻的方法。

32．紫外輻射(UVradiation)波長為10—400 nm(通常采用260nm)的高能輻射。紫外輻射有較強的致死效應，通常用于對物體表面和空氣的滅菌。[ 33．選擇毒性(selectivetoxicity)化療試劑殺死或抑制病原微生物而對宿主盡可能不產生傷害的性質。

34．化療(chemotherapy)利用具有選擇毒性的化學物質殺死生物體內的病原微生物或病變細胞，治療被微生物感染的病變細胞或組織，但對機體本身無毒害作用的治療措施。

35．抗生素(antibiotic)抗生素是由某些生物合成或半合成的次級代謝產物或衍生物，能抑制其他微生物生長或殺死其他微生物。

36．抗代謝物(antimetabolite)能對代謝的某個關鍵酶產生競爭抑制而阻斷代謝途徑的化合物。抗代謝物通常與酶的正常底物或中間產物很類似，它與酶的正常底物或中間產物競爭酶的活性部位使反應停止，從而阻斷代謝途徑。

37．抗藥性(drug resistance)微生物通過改變本身生理生化特性而變得對化學藥物不敏感，即微生物的抗藥性。

38．相容溶質(compatiblesolute)適合細胞進行新陳代謝和生長的細胞內高濃度物質，它可使細胞原生質滲透濃度高于周圍環境，從而使其質膜緊壓在細胞壁上。

二、習題

填空題

1．一條典型的生長曲線至少可分為、、和 4個生長時期。2．測定微生物的生長量常用的方法有、和。而測定微生物數量變化常用的方法有、、和 ；以生物量為指標來測定微生物生長的方法有、和。

3．獲得細菌同步生長的方法主要有A

和B

，其中A中常用的有、和。

4．控制連續培養的方法有 和。

5．影響微生物生長的主要因素有、、、和 等。6．對玻璃器皿、金屬用具等物品可用 或 進行滅菌；而對牛奶或其他液態食品一般采用 滅菌，其溫度為，時間為。

7．通常，細菌最適pH的范圍為，酵母菌的最適pH范圍為，霉菌的最適pH范圍是。

8．殺滅或抑制微生物的物理因素有、、、、和 等。

9．抗生素的作用機制有、、和。

10．抗代謝藥物中的磺胺類是由于與 相似，從而競爭性地與二氫葉酸合成酶結合，使

不能合成。選擇題

1．以下哪個特征表示二分裂?()A產生子細胞大小不規則 B隔膜形成后染色體才復制 C子細胞含有基本等量的細胞成分 D新細胞的細胞壁都是新合成的 2．代時為0．5h的細菌由10’個增加到10”個時需要多長時間?()A 40h B 20h C lOh D 3h 3．某細菌2h中繁殖了5代，該菌的代時是()。A 15min B 24rain C 30min D 45 min 4．代時是指()。A培養物從接種到開始生長所需要的時間 B從對數期結束到穩定期開始的間隔時間

C培養物生長的時間 D細胞分裂繁殖一代所需要的時間

5．如果將處于對數期的細菌移至相同組分的新鮮培養基中，該批培養物將處于哪個生長期?()A死亡期 B穩定期 C延遲期 D對數期

6．細菌細胞進入穩定期是由于：①細胞已為快速生長作好了準備；②代謝產生的毒性物質發生了積累；③能源已耗盡；④細胞已衰老且衰老細胞停止分裂；⑤在重新開始生長前需要合成新的蛋白質()。A 1，4 B 2，3 C 2，4 D 1，5 7．對生活的微生物進行計數的最準確的方法是()。A比濁法 B顯微鏡直接計數 C干細胞重量測定 D平板菌落記數

8．用比濁法測定生物量的特點是()。A只能用于測定活細胞 B易于操作且能精確測定少量的細胞

C難于操作但很精確 D簡單快速，但需要大量的細胞

9．下列哪種保存方法會降低食物的水活度?()A腌肉 B巴斯德消毒法 C冷藏 D酸泡菜

10．細胞復制時所有的細胞組分都按比例有規律地增加的現象是()。A對數生長 B二分裂 C最大生長 D平衡生長

11．連續培養時培養物的生物量是由()來決定的。

A 培養基中限制性底物的濃度 B培養罐中限制性底物的體積 C溫度 D稀釋率

12．最適生長溫度低于20℃的微生物被稱為()。A 耐冷菌 B 嗜溫菌 C耐熱菌 D嗜冷菌

13．過氧化氫酶能解除()的毒性。A超氧化物自由基 B過氧化物 C三線態氧 D過氧化氫

14．能導致微生物死亡的化學試劑是()。A抑菌劑 B溶菌劑 C 殺菌劑 D B和C 15．微生物數量減少十倍所需的時間是()。A十倍減少時間 B十倍減少值 C熱致死時間 D對數時間

16．只能用高壓滅菌才能殺死的是()。A結核分枝桿菌 B病毒 C細菌的內生孢子 D霉菌孢子

17．常用的高壓滅菌的溫度是()。A121~C B200~C C63~C D100~C 18．巴斯德消毒法可用于()的消毒。A啤酒 B葡萄酒 C牛奶 D以上所有 19．保存冷凍食品的常用溫度是()。A4~C B _20~C C-70~C D0℃

20．()能通過抑制葉酸合成而抑制細菌生長。A青霉素 B磺胺類藥物 C四環素 D以上所有 是非題

1．細菌分裂繁殖一代所需時間為倍增時間。

2．在群體生長的細菌數量增加一倍所需時間為代時。

3．樣品稀釋10—3，后，從中取出0．1 mL涂布在瓊脂平板上培養，長出36個菌落，因此樣品中的細菌數為36000個／mL。

4．最初細菌數為4個，增殖為128個需經過5代。5．一般而言，對數生長期的細菌細胞最大。

6．一般顯微鏡直接計數法比稀釋平板涂布法測定出的菌數多。7．在一密閉容器中接種需氧菌和厭氧菌，需氧菌首先生長。

8．分子氧對專性厭氧微生物的抑制和致死作用，是因為這些微生物內缺乏超氧化物化酶和過氧化氫

9．一切好氧微生物都含有超氧化物歧化酶。

10．分批培養時，細菌首先經歷一個適應期，所以細胞數目并不增加，或增加很少。

11．最低生長溫度是指微生物能生長的溫度下限。最高生長溫度是指微生物能生長的溫度上限。12．特定溫度下殺死某一樣品中90％微生物或孢子及芽孢所需的時間為熱致死時間。13．可采用高壓滅菌對抗體進行滅菌。14．巴斯德消毒法不能殺死細菌的芽孢。

15．對熱敏感的溶液可采用巴斯德消毒法來滅菌。16．腌肉防止肉類腐敗的原因是提高了滲透壓。17．酸泡菜較鮮肉更易受大腸菌污染而腐敗。

18．四環素能抑制細菌細胞壁的合成，青霉素能抑制細菌蛋白質的合成。

19．1：600稀釋時某化學試劑10min內能殺死的金黃色葡萄球菌與1：60稀釋的石炭酸相同，該化學試劑的石炭酸系數為10。問答題

1．試述單個細菌細胞的生長與細菌群體生長的區別。2．用來測定細菌生長量的直接計數法和間接計數法一般采用什么具體的方法?并從實際應用、優點、使用的局限性3個方面加以具體分析。

3．封閉系統中微生物的生長經歷哪幾個生長期?以圖表示并指明各期的特點。如何利用微生物的生長規律來指導工業生產? 4．大腸桿菌在37℃的牛奶中每12．5 min繁殖一代，假設牛奶消毒后，大腸桿菌的含量為1個／100mL，請問按國家標準(30000個／mL)，該消毒牛奶在37℃下最多可存放多少時間? 5．與分批發酵相比，連續培養有何優點? 6．說明溫度對微生物生長的影響，詳述溫度對微生物生長的影響的具體表現。7．詳述嗜冷菌、嗜溫菌、嗜熱菌和極端嗜熱菌的不同。

8．哪幾種氧形式對細胞有毒性?微生物細胞具有什么酶來解除氧的毒性? 9．過濾除菌有些什么方法?哪種方法較為經濟實惠?。10．近年來是什么原因導致抗生素不敏感的抗性菌株的增多?

三、習題解答 填空題

1．遲緩期 對數生長期 穩定生長期 衰亡期 2．單細胞計數 細胞物質的重量 代謝活性

培養平板計數法 膜過濾法 液體稀釋法 顯微鏡直接計數 比濁法 重量法 生理指標法 3．機械法 環境條件控制法 離心法 過濾分離法 硝酸纖維素濾膜法 4．恒濁法 恒化法 5．營養物質 水活性 溫度 pH 氧 6．高壓蒸汽滅菌法 干熱滅菌法 超高溫滅菌 135-150~C 2—6s 7．6．5—7．5 4．5～5．5 4．5—5．5 8．溫度 輻射作用 過濾 滲透壓

干燥 超聲波 9．抑制細菌細胞壁合成 破壞細胞質膜 作用于呼吸鏈以干擾氧化磷酸化 抑制蛋白質和核酸合成 10．對氨基苯甲酸 葉酸 選擇題CCBDD BDDAD DDDDA CADBB 是非題

錯錯錯對錯 對對對對對 對錯錯對錯 錯對對錯 問答題

1．單個細菌細胞的生長，是細胞物質按比例不可逆地增加使細胞體積增大的過程；細菌群體生長，是細胞數量或細胞物質量的增加。細菌的生長與繁殖兩個過程很難絕對分開，接種時往往是接種成千上萬的群體數量，因此，微生物的生長一般是指群體生長。

2．直接計數法通常是利用細菌計數板或血細胞計數板，在顯微鏡下直接計算一定容積里樣品中的微生物的數量。該方法簡便、易行，成本低，且能觀察細胞大小及形態特征。該法的缺點是：樣品中的細胞數不能太少，否則會影響計數的準確性，而且該法不能區別活細胞和死細胞。間接計數法又稱活菌計數法，一般是將適當稀釋的樣品涂布在瓊脂培養基表面，培養后活細胞能 形成清晰的菌落，通過計算菌落數就可以知道樣品中的活菌數。平板涂布和傾倒平板均可用于活菌計數。平板計數簡單靈敏，廣泛應用于食品、水體及土壤樣品中活菌的計數。該法的缺點有：可能因為操作不熟練使得細胞未均勻分散或者由于培養基不合適不能滿足所有微生物的需要而導致結果偏低，或使用傾倒平板技術時因培養基

3．細菌生長曲線圖參見教材第六章。封閉系統中微生物的生長經歷遲緩期、對數期、穩定期和衰亡期等4個生長時期。在遲緩期中細胞體積增大，細胞內RNA、蛋白質含量增高，合成代謝活躍，細菌對外界不良條件反應敏感。在遲緩期細胞處于活躍生長中，但分裂遲緩。在此階段后期，少數細胞開始分裂，曲線略有上升。對數期中細菌以最快的速度生長和分裂，導致細菌數量呈對數增加，細胞內所有成分以彼此相對穩定的速度合成，細菌為平衡生長。由于營養物質 消耗，代謝產物積累和環境變化等，群體的生長逐漸停止，生長速率降低至零，進入穩定期。穩定期中活細菌數最高并保持穩定，細，菌開始儲存糖原等內含物，該期是發酵過程積累代謝產物的重要階段。營養物質消耗和有害物的積累引起環境惡化，導致活細胞數量下降，進入衰亡期。衰亡期細菌代謝活性降低，細菌衰老并出現自溶，產生或釋放出一些產物，菌體細胞呈現多種形態，細胞大小懸殊。在工業發酵和科學研究中遲緩期會增加生產周期而產生不利影響，因此需采取必要措施來縮短遲緩期。對數期的培養物由于生活力強，因而在生產上普遍用作“種子”，對數期的培養物也常常用來進行生物化學和生理學的研究。穩定期是積累代謝產物的重要階段，如某些放線菌抗生素的大量形成就在此時期，因此如果及時采取措施，補充營養物或去除代謝物或改善培養條件，可以延長穩定期以獲得更多的菌體或代謝產物。4．

答：最多能放4．5h。

5．由于連續培養中微生物的生長一直保持在對數期，生物量濃度在較長時間內保持恒定，因此與單批發酵相比，連續培養：能縮短發酵周期，提高設備利用率；便于自動控制；降低動力消耗及體力勞動強度；產品質量較穩定。

6．微生物的生長具有相當高的溫度依賴性，有最低、最適和最高生長溫度這幾個基本溫度。最適溫度總是更靠近最高生長溫度而不是最低生長溫度。溫度對微生物生長的影響的具體表現在：①影響酶活性，溫度變化會影響酶促反應速率，最終影響細胞物質合成。②影響細胞質膜的流動性，溫度高則流動性高，有利于物質的運輸；溫度低則流動性低，不利于物質的運輸。因此，溫度變化影響營養物質的吸收和代謝物質的分泌。③影響物質的溶解度，溫度上升，物質的溶解度升高，溫度降低，物質的溶解度降低，機體對物質的吸收和分泌受影響，最終微生物的生長受影響。溫度過高時酶和其他蛋白質變性，細胞質膜熔化崩解，細胞受到損害。溫度很低時，細胞質膜凍結，酶也不能迅速工作，因此，在溫度高于或低于最適生長溫度時生長速度會降低。，7．嗜冷菌生長的溫度范圍是0—20~C，最適生長溫度為15℃；嗜溫菌生長的溫度范圍是15— 45℃，最適生長溫度為20～45℃；嗜熱菌生長的溫度范圍是45～80~C以上，最適生長溫度為 55—65℃；極端嗜熱菌生長的溫度范圍是80℃以上，最適生長溫度為80～113℃，低于55℃通常不會生長。嗜冷菌的運輸系統和蛋白質合成系統在低溫下能很好地發揮功能，其細胞膜含有大量的不飽和脂肪酸，能在低溫下保持半流質狀態。當溫度高于20cC時，細胞膜被破壞，細胞內組分流出。嗜熱菌具有能在高溫條件下發揮功能的酶和蛋白質合成系統，細胞膜脂類物質的飽和程度高，因此融點高，能保持高溫下的細胞完整。

8．氧氣受到輻射可被還原為超氧化物自由基、過氧化氫、羥基自由基等，它們是強氧化劑，能迅速破壞細胞組分。專性好氧和兼性厭氧微生物的細胞中含有超氧化物歧化酶和過氧化氫酶，能破壞超氧化物自由基、過氧化氫。另外，細胞中的過氧化物酶也能降解過氧化氫。

9．過濾除菌有3種：深層過濾、膜過濾和核孔過濾。深層過濾器是由纖維或顆粒狀物質制成的過濾板層；膜過濾器是由醋酸纖維素、硝酸纖維素或其他合成物質制成的具有微孑L的濾膜；核孔過濾器是由核輻射處理后再經化學蝕刻的薄聚碳酸膠片而制成。深層過濾較為經濟實惠，多用于工業發酵，后兩種方法主要用于科學研究。

10．主要有以下5個原因：①細胞質膜透性改變使藥物不能進入細胞；②藥物進入細胞后又被細胞膜中的移位酶等泵出胞外；③細菌產生了能修飾抗生素的酶使之失去活性；④藥物作用靶發生改變從而對藥物不再具有敏感性；⑤菌株改變代謝途徑以繞過受藥物抑制的過程或增加靶代謝物的產物。表6—6 抗菌藥物的作用機制 藥 物 作用機制

抑制細胞壁合成：青霉素盧—內酰胺環結構與D—丙氨酸末端素結構相似，從

而能占據D—丙氨酸的位置與轉肽酶結合，并將酶滅活，肽鏈抗菌 青霉素(penicillin)

此連接，抑制了細胞壁的合成

抑制蛋白質合成：與細菌核糖體的30 S亞基結合，抑制蛋白質 鏈霉素合成，引起

(streptomycin)mRNA錯讀

四環素抑制蛋白質合成：與細菌核糖體的30S亞基結合，干擾氨酰tRNA(tetracycline)的結合

抑制蛋白質合成：與細菌核糖體的50S亞基結合，通過抑制肽 氯霉素基轉移酶阻

(chloramphenic01)斷肽鍵形成

抑制蛋白質合成：與細菌核糖核蛋白體的50S亞單位相結合，紅霉素抑制肽酰基轉(erythromycin)移酶，影響核糖核蛋白體移位過程，妨礙肽鏈增長，抑制細菌蛋白質的合成 抑制核酸合成：通過結合和抑制DNA依賴的RNA聚合酶阻斷RNA利福平(rifampicin)合成

代謝頡頏作用：由于很多細菌需要自己合成葉酸而生長，磺胺是葉酸組成部分對氨基苯甲酸的結構類似物，因而磺胺能阻止磺胺類藥物細菌葉酸的合成。磺胺對人體細胞無毒性，因為人缺乏從對氨(sulfadrug)基苯甲酸合成葉酸的相關酶——二氫葉酸合成酶，不能用外界提供的對氨基苯甲酸自行合成葉酸，而必須直接利用葉酸為生長因子進行生長

第七章 病毒

一、術語或名詞

1．致細胞病變效應(cytopathic effect，CPE)動物病毒感染敏感細胞培養引起的其顯微表現的改變，如細胞聚集成團、腫大、圓縮、脫落、細胞融合成多核細胞及細胞內出現包涵體，乃至細胞裂解等。

2．盲傳(blindpassage)將取自經接種而未出現感染癥狀的宿主或細胞培養的材料，再接種傳遞給新的宿主或細胞培養，即重復接種，以提高病毒的毒力或效價。

3．感染性測定(assayofinfectivity)因感染引起宿主或細胞培養某種特異性病理反應的感染性病毒顆粒數量的測定。

4．感染單位(infectionsunit，IU)能夠引起宿主細胞培養一定特異性病理反應的病毒最小劑量。5．效價(title)又稱滴度，以單位體積(mL)待測病毒樣品液中所含的病毒感染性單位的數目(1U／mL)。

6．噬菌斑(plague)經適當稀釋的噬菌體標本接種于細菌平板，經過一定時間培養后，在細菌菌苔上形成的圓形局部透明溶菌區域。

7．蝕斑(plague)又稱空斑，經適當稀釋動物病毒標本接種于動物單層細胞培養，并輔以染色，在細胞單層上形成的可識別的局部病變區域。

8．半數效應劑量(50％effectdose)使試驗單元群體中的半數(50％)個體出現某一感染反應所需的病毒劑量，其值以50％試驗單元出現感染反應的病毒稀釋液的稀釋度的倒數的對數值表。

9．中和作用(neutralization)特異性的病毒抗體與病毒毒粒作用，使其失去感染性、抑制病毒的繁殖。

10．中和抗體(neutralizingAbs)能夠中和病毒感染性的病毒抗體。

11．毒粒(virion)病毒的細胞外顆粒形式，亦是病毒的感染性形式。Dulbacco等(1985)指出，毒粒是一團能夠自主復制的遺傳物質(DNA或RNA)，它們被蛋白質外殼包圍，有的還有一附加膜(包膜)以保護其遺傳物質免遭環境破壞，并作為將遺傳物質從一個宿主細胞傳遞給另一宿主細胞的載體。12．殼體(capsid)又稱衣殼，包圍著病毒核酸的蛋白質外殼。抗代 謝物

．蛋白質亞基(proteinsubunit)以次級鍵結合，構成病毒殼體的蛋白質單體，其同義語為原體(protomer)．

14．殼粒(capsomer)在病毒的二十面體殼體構成中，一定數目的蛋白質亞基，以特殊方式聚集所形成的在電鏡下可見的結構，其同義語為形態學單位(morphologicalunit)15．五聚體(pentamers)由5個蛋白質亞基聚集形成的殼粒，因其在殼體結構中與5個其他的殼粒相鄰，所以又稱五鄰體(penton)。

亞6．六聚體(hexmers)由6個蛋白質亞基聚集形成的殼粒，因其在殼體結構中與6個其他的殼粒相鄰，所以又稱六鄰體(hexoH)。

17．核殼(nucleocapsid)又稱核衣殼，病毒的殼體與其包閉著的核酸和內部蛋白一起所構成的復合結構，一些簡單的病毒的毒粒就是一個核殼結構。

18．包膜(envelope)又稱囊膜，一些病毒核殼外所覆蓋著的脂蛋白膜，系病毒成熟時，自細胞質膜、核膜或高爾基體膜等以芽出的方式成熟時，由細胞膜衍生而來。病毒包膜的結構與生物膜相似，是脂雙層膜，在包膜形成時，細胞膜蛋白被病毒編碼的包膜糖蛋白取代。

19．刺突(spike)又稱釘狀物，病毒表面的向外凸出的突起，包膜表面的糖蛋白突起稱包膜突起(peplomer)，或稱膜粒。

20．正鏈RNA(plusstrandRNA)若病毒的ssRNA可以作為mRNA直接進行翻譯，則規定它為正極性(+意義)，即為正鏈RNA(+RNA)。21．負鏈RNA(minusstrand RNA)若病毒的ssRNA序列與其mRNA互補，則規定它為負極性(—意義)，即為負鏈(—RNA)。·

22．雙意RNA(ambisenseRNA)病毒的ssRNA部分為正極性，部分為負極性。

23．轉染(transfection)將從病毒毒粒或病毒感染的細胞中分離純化的病毒核酸實驗性地導入細胞，現在已用來泛指將外源核酸導人細胞。

24．感染性核酸(infectiousnucleicacid)以轉染方式導入細胞后能夠完成復制循環，產生病毒子代的病毒核酸，否則為非感染性核酸。

25．分段基因組(segmentedgenome)由數個不同的核酸分子構成的病毒基因組。

26．結構蛋白(structureprotein)構成一個形態成熟的感染性病毒顆粒所必需的蛋白質，包括殼體蛋白，包膜蛋白和毒粒酶。

27．非結構蛋白(non—structureprotein)由病毒基因組編碼、在病毒復制時產生并在其中具有一定功能，但不結合于毒粒之中的蛋白質。

28．吸附(attachment)病毒通過其表面蛋白與敏感宿主細胞的受體特異性結合，導致病毒顆粒固著于細胞表面的過程，吸附是病毒復制的第一階段。

29．一步生長試驗(one—step growth experiment)以適量的病毒同步感染處于標準培養的高濃度敏感細胞，以致可由細胞群體發生的病毒復制事件推知單個細胞發生的病毒復制的試驗。

30．潛伏期(1atentperiod)從病毒吸附于細胞到受染細胞釋放出子代病毒所需的最短時間。3重．裂解量(burstsize)每個受染細胞所產生的子代病毒顆粒的平均數目，其值等于穩定期病毒效價與潛伏期病毒效價之比。

32．隱蔽期(eclipse period)自病毒顆粒形式在受染細胞內消失到新的感染性病毒子代顆粒出現的時間。

33．病毒入胞(viropexis)病毒利用細胞的內吞功能進入細胞。

34．前基因組(progenome)乙型肝炎病毒在受染細胞核內利用宿主RNA聚合酶轉錄產生的3．4kb mRNA，為病毒利用逆轉錄酶進行DNA合成的模板。

35．裝配(assembly)在病毒感染的細胞內，新合成的病毒結構組分以一定方式結合，裝配成完整的病毒顆粒的過程，亦稱成熟(maturation)或形態發生(morphogenesis)36．允許細胞(permissivecell)病毒能在其內完成復制循環，產生子代病毒的細胞，反之病毒不能在其內復制的細胞為非允許細胞。

37．非增殖性感染(uon—productiveinfection)由于病毒或是細胞的原因，致使病毒的復制在病毒進入細胞后的某一階段受阻，結果沒有子代病毒產生的感染。

38．限制性感染(restrivtiveinfection)因細胞的瞬時允許性產生，其結果或是病毒持續存在于受染細胞內不能復制，直到細胞成為允許細胞，病毒能繁殖，或是一個細胞群體僅有少數細胞產生病毒

39．缺損病毒(defectiveviruses)基因組有缺損，必須依賴于其他病毒基因或病毒基因組才能復制的病毒。有生物活性的缺損病毒包括干擾缺損病毒、衛星病毒、條件缺損病毒和整合的病毒基因組。40．干擾缺損病毒(defective interferingviruses)完全病毒復制時產生的一類亞基因組的缺失突變體。在病毒以高感染復數感染時能以較高頻率產生。由于其基因組有缺損，所以必須依賴于同源的完全病毒才能復制，同時亦能干擾其完全病毒的復制。

41．衛星病毒(Satilliteviruses)存在于自然界中的一種絕對缺損病毒，其必須依賴于與之無關的輔助病毒的基因產物才能復制，同時亦可干擾其輔助病毒的復制。

42．條件缺損病毒(coditionally defective viruses)即基因組發生了突變的病毒條件致死突變體。它們在允許條件下能夠正常繁殖，在非允許條件或稱限制條件下導致流產感染發生。

43．整合感染(integratedinfection)病毒感染細胞后，因病毒與細胞的性質，病毒基因組整合于宿主染色體，并隨細胞分裂傳遞給子代細胞。

44．烈性噬菌體(virulentphage)感染細菌后，能在細胞內正常復制，并最終殺死細胞的噬菌體。45．溶源性(1ysogeny)感染細胞后噬菌體不能完成復制循環，噬菌體基因組長期存在于宿主細胞內，沒有子代噬菌體產生的現象。46．溫和噬菌體(temperate phage)能夠導致溶源性發生的噬菌體，又稱溶源性噬菌體(1ysogenic phage)。

47．原噬菌體(prophage)整合于細菌染色體或以質粒形式存在的溫和噬菌體基因組。

48．溶源性細菌(1ysogeniec bacteria)細胞中含有以原噬菌體狀態存在的溫和噬菌體基因組的細菌。

49．自發裂解(spontaneons!ysis)自然情況下的溶源性細菌的裂解，但裂解量較少。

50．誘發裂解(inductive!ysis)經紫外線、環氧化合物等理化因子處理，溶源性細菌發生的大量裂解。

51．殺細胞感染(cytocidalinfection)病毒的感染給細胞造成巨大的影響，最終導致細胞死亡和裂解。與之相反的則為非殺細胞感染。

52．溶源轉變(1ysogenicconversion)由原噬菌體引起的溶源性細胞除免疫性外的其他表型改變，包括溶源菌細胞表面性質的改變和致病性轉變。

53．從外部融合(fusionfromvithout)病毒以高感染復數感染時，由毒粒具細胞融合活性的病毒糖蛋白所引起的細胞間的融合。

54．從內部融合(fusionfrom within)因受染細胞內表達的具細胞融合活性的病毒糖蛋白結合于細胞表面，從而導致的受染細胞與相鄰細胞的融合。

55．半數致死劑量(50％lethal dose，LDso)使半數試驗宿主死亡的病毒劑量。

56．半數感染劑量(50％binfective dose，IDso)使半數試驗宿主發生感染的病毒劑量。

57．半數組織培養感染劑量(50％tissue culture infective dose，TCIDso)使半數組織培養物發生感染的病毒劑量。

58．包涵體(inclusionbody)病毒感染細胞內出現的特異性染色區域。不同病毒所形成的包涵體在細胞質和／或細胞核內的定位不同；其染色性質亦不同，即有的嗜酸性染料，有的嗜堿性染料；并且其大小、形態和數量亦有所區別，所以包涵體在病毒的實驗診斷具有一定的意義。包涵體是病毒復制所產生的復制復合物、轉錄復合物、裝配中間體，所合成的核殼和毒粒累積在宿主細胞的特定區域內而形成的，稱之為病毒工廠的結構。

59．致病性(pathogenicity)特定的微生物種引起宿主疾病的潛在能力，或致病的狀態或特性，是病毒種的特征。

60．衛星RNA(satelliteRNA，satRNA)必須依賴于輔助病毒進行復制的小分子單鏈RNA片段，它被包裝在其輔助病毒的殼體中，其對于輔助病毒的復制不是必需的，它們與輔助病毒基因組無明顯的同源性，但其存在往往可影響輔助病毒引起的感染癥狀。

61．類病毒(viroid)一類低相對分子質量侵染性的RNA，它們沒有蛋白質外殼，亦無編碼功能，在細胞內利用宿主的依賴于DNA的RNA聚合酶Ⅱ進行復制，大多數類病毒RNA都呈高度堿基配對區與單鏈環狀區相間排列的桿狀構型。

62．朊病毒(prion)一種蛋白質侵染顆粒(proteinaceous infectionus particle，PrP)，系引起

白PrP‘構型發生改變所產生的同分異構體。62．毒力(virulence)一種有機體(如病毒)致病性的程度或強度，以病例致死率和或侵染宿 主組織并致病的能力表示，是病毒株的特征。

二、習題 填空題

1．病毒的存在范圍是病毒能夠感染并在其中復制的。

2．從原核生物中分離的病毒統稱噬菌體，它們包括、和 等。

3.病毒屬名的詞尾是、科名的詞尾是、亞科名的詞尾是，目名的詞尾是。

4.純化的病毒制備物應保持其 和。

5.血凝抑制試驗是根據特異性的病毒抗體與病毒表面蛋白作用可能抑制 性質設計的。6.螺旋對稱病毒體的直徑是由 決定的，而其長度則是由 所決定的。7.病毒蛋白質根據其是否存在于毒粒中分為 和 兩類。

8.病毒包膜糖蛋白是由多肽鏈骨架與寡糖側鏈，通過 將糖鏈的 與肽鏈的連接形成。9.由一步生長曲線可獲得病毒繁殖的兩個特征性數據，即潛伏期和裂解量。前者為所需的最短的時間，后者為 的平均數目。

10.病毒的復制過程依其發生事件順序分為以下、、、和 5個階段。

11.動物病毒進入細胞的方式包括、、、等。

12.動物病毒基因組DNA轉錄產生的初始轉錄要經過包括、、和 等修飾才能成熟為功能性mRNA。

13.病毒的非增殖性感染有、和 3種類型。

14.流產感染的發生或是由于病毒感染的細胞是 或是由于感染的病毒是。15.有生物活性的缺損病毒包括、、和 4類。16.溶源性轉變是指原噬菌體所引起的溶源性細菌除免疫性外的其他表型的改變，包括 和。

17.根據病毒感染機體所引起癥狀的明顯程度，可分為 和。18.毒力是特定的病毒，它是 的特征。

19.亞病毒包括、、和。

20.動物病毒感染抑制宿主細胞DNA復制的原因是、和。選擇題（4個答案選1）

1．病毒顯著區別于其他生物的特征是()。A具有感染性 B獨特的繁殖方式 C體積微小 D細胞內寄生

2．病毒純化方法均是根據病毒的基本理化性質建立的，包括()。A病毒的核酸是DNA或是RNA B病毒的主要化學組成是蛋白質

C病毒含有脂類和糖類 D病毒體積微小

3．病毒物理顆粒計數方法測定的是()。A有活力的病毒數量 B無活力的病毒數量

C有活力的病毒與無活力病毒數量的總和 D致病性的病毒數量

4．描述螺旋對稱殼體特征的參數有()。A核酸的相對分子質量 B螺旋長度與直徑 C螺旋的外觀 D蛋白質亞基大小

5．ssRNA能夠按照它的極性或意義分為()。A感染性核酸和非感性核酸 B正鏈RNA、負鏈RNA和雙意RNA C反意RNA和正意RNA D基因組RNA和非基因組RNA 6．以下病毒中在細胞核內復制的有()。A腺病毒 B痘病毒 C小RNA病毒 D嗜肝DNA病毒

7．T4噬菌體的的裝配包括的亞裝配過程有()。A2個 B3個 C4個 D5個 8．構成機體病毒感染的因素包括()。

A病毒的感染途徑和傳播媒介 B病毒、機體和環境條件 C病毒致病性和毒力 D病毒的宿主范圍

．溫和性噬菌體基因組在溶源性細菌內可以下列狀態存在()。

A復制、表達產生子代病毒 B整合于宿主染色體或質粒形式 C自發或經誘導進入裂解循環 D產生成熟的病毒顆粒

10．DI顆粒的基因組有()。A置換突變 B缺失突變 C移框突變 D重組 是非題

1．病毒是一種原始的生命形式。

2。病毒只含有一種核酸，DNA或是RNA。·

3．病毒幾乎可以感染所有的細胞生物，但就某一種病毒而言，它僅能感染一定種類的微生物、植物或動物。

4．ICTV是國際病毒命名委員會的縮寫。

5．分離病毒的標本為避免細菌污染須加入抗生素除菌，亦可用離心或過濾方法處理。6．以高濃度的噬菌體懸液接種細菌平板，經過一定時間培養后可形成單個噬菌斑。7．在病毒分離時，經盲傳3代仍無感染癥狀出現，便可認定沒有病毒存在。

8．在終點測定中，病毒效價以50％試驗單元出現感染反應的病毒稀釋液的稀釋度的對數值表示。9．在拓樸等價多面體中，在表面積一定時以二十面體容積為最大，故病毒殼體多取二十面體對稱結構。

10．病毒包膜系病毒以芽出方式成熟時自細胞膜衍生而來，故其結構和脂質種類與含量皆與細胞膜相同。

11．病毒具有感染性，且核酸是病毒的遺傳物質，故所有病毒的基因組核酸都是感染性核酸。12．由一步生長試驗所得病毒的裂解量等于穩定期病毒效價與潛伏期病毒效價之比。13．病毒的細胞受體是細胞為病毒進入專一性表達的細胞分子。

14．病毒的早期蛋白多為參與病毒基因組復制，調節病毒基因組表達以及改變或抑制宿主分子合 成的非結構蛋白。

15．嗜肝DNA病毒和逆轉錄病毒的基因組復制均存在逆轉錄過程。

16．負鏈RNA病毒、雙鏈RNA病毒和正鏈RNA病毒一樣，均需利用病毒復制新合成的依賴于 RNA的RNA聚合酶進行基因組的復制與轉錄。

17．病毒感染允許細胞都將導致增殖性感染發生。

18．T7噬菌體的轉錄完全依賴于宿主的DNA的RNA聚合酶進行。

19．以裂解方式釋放的噬菌體的一些晚期基因產物能使細胞膜失去穩定，并以不同的方式破壞細菌細胞壁的肽聚糖網狀結構。

20．溶源性細菌對其他噬菌體的再感染均具特異性的免疫力。問答題

1．病毒區別于其他生物的特點是什么? 2．病毒分類原則與命名規則的主要內容有哪些? 3．病毒學研究的基本方法有哪些，這些方法的基本原理是什么? 4．病毒殼體結構有哪幾種對稱形式?毒粒的主要結構類型有哪些? 5．病毒核酸有哪些類型和結構特征? 6．病毒的復制循環分為哪幾個階段，各個階段的主要過程如何? 7．病毒的非增殖性感染有哪幾類?引起病毒非增殖性感染的原因是什么? 8．噬菌體感染可能給宿主細胞帶來什么影響? 9．動物病毒感染可能給宿主細胞帶來什么影響? 10．構成機體病毒感染的主要類型和構成機體病毒感染的宿主因素分別有哪些? 11．亞病毒因子有哪些類，各有何特點?

三、習題解答

填空題

1．宿主種類和組織細胞種類 2．噬菌體 噬藍(綠)藻體 支原體噬菌體 3．virus viridae virinae virales 4．感染性 理化性質的均一性 5．病毒的血細胞凝集 6．蛋白質亞 葡糖胺 天冬酰胺殘基 9．病毒吸附于細胞到子代病毒釋放 每個受染細胞釋放的子代病毒10．吸附 侵入 脫殼 病毒大分子合成 裝配與釋放 11．移位 內吞 病毒包膜與細胞質膜融合 依賴

12．5，末端加帽 3’末端聚腺苷化 甲基化 拼接 13．流產感染 限制性感染 潛伏感染 14．非允許細胞 缺損病毒 15．干擾缺損病毒 衛星病毒 條件缺損病毒 整合的病毒基因組 16．細胞表面性質的改變 致病性轉變 17．顯性感染 隱性感染 18．致病性的強弱 病毒株 19．類病毒 衛星病毒 衛星RNA 朊病毒20．為病毒DNA合成提供前體 為病毒DNA合成提供宿主細胞結構和／或復制蛋白 細胞蛋白質合成被抑制的次級效應

選擇題BBCBB ACBBB 是非題 錯對對錯對 錯錯錯對對 錯對錯對對 錯錯錯對錯

1．要點：結構簡單，獨特的繁殖方式，絕對的細胞內寄生，生命形式的二重性。

2．要點：分類原則，包括病毒形態、毒粒結構，基因組、復制、化學組成在內的毒粒性質，病毒的抗原性質及生物學性質。命名規則：分類等級、病毒“種”及種的命名，病毒屬、病毒科、病毒亞科 3．要點：病毒的分離：標本的采集與處理、標本接種與病毒認定、盲傳；病毒純化：純化標準、純化方法依據；病毒的測定：病毒物理顆粒計數，包括噬菌斑、蝕斑測定和終點法的病毒感染性測定；病毒的鑒定：根據病毒的生物學性質、理化性質、免疫學性質和分子生物學性質進行的鑒定。

4．要點：螺旋對稱、二十面體對稱、復合對稱。裸露的螺旋對稱毒粒和二十面體毒粒，有包膜的螺旋狀毒粒和二十面體毒粒、復雜毒粒。5．略。

6．要點：吸附：病毒吸附蛋白、細胞受體、輔助受體、病毒的吸附過程；侵入：噬菌體、動物病毒、植物病毒的侵入方式；脫殼：病毒的包膜和／或殼體除去而釋放出病毒核酸；病毒大分子合成：噬菌體、動物病毒、植物病毒大分子合成的特點；裝配與釋放：噬菌體、動物病毒、植物病毒裝配與 7．要點：類型：流產感染、限制性感染、潛伏感染。原因：細胞的非允許性、缺損病毒。

8．抑制宿主細胞大分子合成：抑制宿主基因的轉錄、蛋白質合成、DNA合成；宿主限制系統的改變；噬菌體釋放對細胞的影響：細胞表面免疫學性質的改變，細胞膜失去穩定；溶源性感染對

9．要點：病毒感染的致細胞病變效應：病毒基因產物的毒性作用，病毒復制的次級效應；對宿主大分子合成的影響：宿主細胞轉錄、翻譯及DNA復制的抑制；對細胞結構的影響：對宿主細胞膜、10．要點：根據感染癥狀明顯程度分為顯性感染和隱性感染；根據感染過程、癥狀和病理變化發生的主要部位分為局部感染和系統感染；根據病毒在機體存留時間長短分為急性感染和持續性感染。構成機體病毒感染的因素有病毒、機體、環境條件。

11．要點：類病毒：裸露的低相對分子質量侵染RNA，無蛋白質外殼、無編碼功能、利用宿主RNA聚酶Ⅱ進行復制；衛星病毒：有核酸基因組，依賴輔助病毒復制，特異性外殼殼體化；衛星RNA：低相對分子質量RNA，被輔助病毒的質外殼包裝、依賴輔助病毒復制；朊病毒：蛋白質侵染顆粒、無核酸，為亞急性海綿狀腦病的病原因子。許多較高同源性的DNA重復序列，稱之為遺傳豐余。衛星病毒、衛星RNA、類病毒和DI顆粒的性質比較見表7—3。

性質 DI顆粒

衛星病毒

衛星RNA 類病毒 依賴輔助病毒復制 特異性外殼殼體化 輔助病毒外殼殼體化 抑制輔助病毒復制

與輔助病毒序列同源性

在體內和體外RNA的穩定性 是

否

是

是

是

低

是

是

否

是

否

低

是

否

是

是

否

高

否

否

否

高

第8章 微生物的遺傳

一、術語及名詞

1．基因組(genome)指存在于細胞或病毒中的所有基因，由于現在發現許多非編碼序列且有重要的功能，因此，目前基因組的含義實際上是指細胞中基因以及非基因的DNA序列組成的總稱，包括編碼蛋白質的結構基因、調控序列以及目前功能尚不清楚的DNA序列。

．擬核(nucliod)大腸桿菌的基因組為雙鏈環狀的DNA分子，在細胞中以緊密纏繞成的較致密的不規則的小體形式存在于細胞中，該小體稱為擬核。

3．遺傳豐余(genetic redundancy)酵母基因組全序列測定完成以后，在其基因組上還發現了許多較高同源性的DNA重復序列，稱之為遺傳豐余。

4．質粒(plsmid)細胞中除染色體以外的一類遺傳因子，一種獨立于染色體外，能進行自主復制的細胞質遺傳因子，主要存在于各種微生物細胞中。

5．轉座因子(transposableelement)也是細胞中除染色體以外的一類遺傳因子，位于染色體或質粒上的一段能改變自身位置的DNA序列，廣泛分布于原核和真核細胞中。

6．質粒的不親和性(incompatibility)如果將一種類型的質粒通過接合或其他方式(如轉化)導人某一合適的但已含另一種質粒的宿主細胞，只經少數幾代后，大多數子細胞只含有其中一種質粒，那么這兩種質粒便是不親和的(incompatible)，它們不能共存于同一細胞中。質粒的這種特性稱為不親和性(incompatibility)。

7．消除(curing)所謂消除是指細胞中由于質粒的復制受到抑制而染色體的復制并未明顯受到影響，細胞可繼續分裂的情況下發生的質粒丟失。質粒消除可自發產生，也可通過人工處理提高消除率。8．插入突變(insertionmutation)當各種IS、Tn等轉座因子插入到某一基因中后，此基因的功能喪失，發生的突變。

9．基因突變(gene mutation)一個基因內部遺傳結構或DNA序列的任何改變，包括一對或少數幾對堿基的缺失、插入或置換，而導致的遺傳變化稱為基因突變(gene mutation)，其發生變化的范圍很小，所以又稱點突變(point mutation)或狹義的突變

10．同義突變(same—sense mutation)這是指某個堿基的變化沒有改變產物氨基酸序列的密碼子變化，顯然，這是與密碼子的簡并性相關的。

11．錯義突變(mis—sense mutation)是指堿基序列的改變引起了產物氨基酸的改變。有些

錯義突變嚴重影響到蛋白質活性甚至使之完全無活性，從而影響了表型。如果該基因是必需基因，則該突變為致死突變(1ethalmutation)。

12．無義突變(nonsense mutation)是指某個堿基的改變，使代表某種氨基酸的密碼子變為蛋白質合成的終止密碼子(UAA，UAG，UGA)。蛋白質的合成提前終止，產生截短的蛋白質。

13．移碼突變(frameshiftmutation)由于DNA序列中發生1～2個核苷酸的缺失式插入，使翻譯的閱讀框發生改變，從而導致從改變位置以后的氨基序列的完全變化。

14．表型(phenotype)是指可觀察或可檢測到的個體性狀或特征，是特定的基因型在一定環境條件下的表現。

15．基因型(genotype)是指貯存在遺傳物質中的信息，也就是它的DNA堿基順序。上述4種類型的突變，除了同義突變外，其他3種類型都可能導致表型的變化。

16．營養缺陷型(auxotroph)一種缺乏合成其生存所必須的營養物的突變型，只有從周圍環境或培養基中獲得這些營養或其前體物(precursor)才能生長。

17．抗藥性突變型(resistantmutant)由于基因突變使菌株對某種或某幾種藥物，特別是抗生素，產生抗性的一種突變，普遍存在于各類細菌中，也是用來篩選重組子和進行其他遺傳學研究的重要正選擇標記。這類突變類型常用所抗藥物的前3個小寫斜體英文字母加上“r”表示。

18．條件致死突變型(conditionallethal mutant)是指在某一條件下具有致死效應，而在另一條件下沒有致死效應的突變型。這類突變型常被用來分離生長繁殖必需的突變基因。因為這類基因一旦發生突變是致死的(例如，為DNA復制所必需的基因)，因而也就不可能得到這些基因的突變。． 19．形態突變型(morphologicalmutant)是指造成形態改變的突變型，包括影響細胞和菌落形態、顏色以及影響噬菌體的噬菌斑形態的突變型。

20．自發突變(spontaneousmutation)和誘發突變(induced mutation)不經誘變劑處理而自然發生的突變稱自發突變，其突變的頻率是很低的，一般為10—6～10—l”。許多化學、物理和生物因子能夠提高其突變頻率，將這些能使突變率提高到自發突變水平以上的物理、化學和生物因子稱為誘變劑(mutagen)。所謂誘發突變并非是用誘變劑產生新的突變，而是通過不同的方式提高突變率。

21．Ames試驗 現已發現許多化學誘變劑能夠引起動物和人的癌癥，因此，利用細菌突變來檢測環境中存在的致癌物質是一種簡便、快速、靈敏的方法。該方法是由美國加利福尼亞大學的Ames教授首先發明，故又稱Ames試驗。

．回復突變(reversemutation或back mutation)指突變體失去的野生型性狀，可以通過第二次突變得到恢復，這種第二次突變稱為回復突變。

23．光復活作用(photoreactivation)光解酶在黑暗中專一地識別嘧啶二聚體并與之結合，形成酶—DNA復合物，當給予光照時，酶利用光能將二聚體拆開，恢復原狀，使DNA損傷得到修復。

24。切除修復(excisionrepair)又稱暗修復。是細胞內的主要修復系統，通過UvrA、B、C、D4種蛋白質的聯合作用切除DNA損傷，留下的單鏈缺口由DNA聚合酶I和連接酶修復。

25．重組修復(recombinationrepair)這是一種越過損傷而進行的修復。是通過復制后，經染色體交換，使子鏈上的空隙部位面對正常的單鏈，再通過DNA聚合酶和連接酶修復空隙部分。26．SOS修復(SOS repair)DNA受到廣泛損傷時發生的復雜誘導型應急修復過程。

27．接合作用(conjugation)是指通過細胞與細胞的直接接觸而產生的遺傳信息的轉移和重組過程。

28．轉導(transduction)是由病毒介導的細胞間進行遺傳交換的一種方式。其具體含義是指一個細胞的DNA或RNA通過病毒載體的感染轉移到另一個細胞中。

29．普遍性轉導(generalized transduction)噬菌體可以轉導給體染色體的任何部分到受體細胞中。

30．局限性轉導(specialized transduction)噬菌體總是攜帶同樣的片段到受體細胞中。

31．遺傳轉化(genetic transformation)是指同源或異源的游離DNA分子(質粒和染色體DNA)被自然或人工感受態細胞攝取，并得到表達的水平方向的基因轉移過程。32．感受態(competence)能從周圍環境中吸取DNA的一種生理狀態。

33．中斷雜交(interrupted mating)技術 此技術的基本要點是把接合中的細菌在不同時間取樣，并把樣品猛烈攪拌以分散接合中的細菌，然后分析受體細菌基因型，以時間(分·鐘)為單位繪制遺傳圖譜。

34．酵母菌的2μm質粒(2μmplasmid)是封閉環狀的雙鏈DNA分子，周長約21xm(6kb左右)，是酵母菌中進行分子克隆和基因工程的重要載體，因此，以它為基礎進行改建的克隆和表達載體己得到廣泛的應用。

35．準性生殖(parasexualreproduction)是指不經過減數分裂就能導致基因重組的生殖過程。在該過程中染色體的交換和染色體的減少不像有性生殖那樣有規律，而且也是不協調的。

36．誘變育種(mutationbreeding)是指利用各種誘變劑處理微生物細胞，提高基因的隨機突變頻率，通過一定的篩選方法(或特定的篩子)獲得所需要的高產優質菌株。

37．抗阻遏和抗反饋突變型(repression resistantand~edbackresistantmutants)突變型都是由于代謝失調所造成的，它們都有共同的表型，即在細胞中已經有大量最終代謝產物時仍然繼續不斷地合成這一產物。只是前者為調節基因發生了突變；后者是由于變構酶基因發生了突變。

38．原生質體融合(protoplastfusion)是將遺傳性狀不同的兩種菌(包括種間、種內及屬間)融合為一個新細胞的技術。主要包括原生質體的制備、原生質體的融合、原生質體再生和融合子選擇等步驟。39．電融合技術(electrofusion)是一項有效促成原生質體融合的手段。融合過程首先是原生質體在電場中極化成偶極子，并沿電力線方向排列成串，然后，在加直流脈沖后，原生質體膜被擊穿，從而導致融合的發生。

40．DNA Shuffling 1994年美國的Stemmer提出的一個全新的人工分子進化技術，該技術能模擬生物在數百萬年間發生的分子進化過程，并可在短的實驗循環中定向篩選出特定基因編碼的酶蛋白活性提高幾百倍甚至上千倍的功能性突變基因。

二、習題 填空題

1． 是第一個發現轉化現象的。并將引起轉化的遺傳物質稱為。

2．Avery和他的合作者分別用降解DNA、RNA和蛋白質的酶作用于有毒的S型細胞抽提物，然后分別與 混合，結果發現，只有DNA被酶解而遭到破壞的抽提物無轉化活性，說明 DNA是轉化所必須的轉化因子。

3．AlkedD．Hershey和MarthaChase用P’’標記T2噬菌體的DNA，用S’‘標記的蛋白質外殼所進行 的感染實驗證實：DNA攜帶有T2的。

．H．FraenkelConrat用含RNA的煙草花葉病毒進行的拆分與重建，實驗證明 也是遺傳物質。5．細菌在一般情況下是一套基因，即 ；真核微生物通常是有兩套基因又稱。

6．近年來對微生物基因組序列的測定表明，能進行獨立生活的最小基因組是一種，只含473個基因。

7．大腸桿菌基因組為 的DNA分子，在細胞中以緊密纏繞成的較致密的不規則小體形式存在于細胞中，該小體被稱為。

8．大腸桿菌基因組的主要特點是：遺傳信息的，功能相關的結構基因組成，結構基因的單拷貝及rRNA基因的多拷貝，基因組的重復序列少而短。

9．酵母菌基因組最顯著的特點是，酵母基因組全序列測定完成后，在其基因組上還發現了許多較高同源性的DNA重復序列，并稱之為。

10．詹氏甲烷球菌全墓因組序列分析結果完全證實了1977年由 等人提出的。因此有人稱之為“里程碑”的研究成果。

11．詹氏甲烷球菌只有40％左右的基因與其他二界生物有同源性，其中有的類似于，有的則類似于，有的就是兩者融合。

12．質粒通常以共價閉合環狀的超螺旋雙鏈DNA分子存在于細胞中，但從細胞中分離的質粒大多是3種構型，即 型、型和 型。

13． 質粒首先發現于大腸桿菌中而得名，該質粒含有編碼大腸菌素的基因，大腸菌素是 一種細菌蛋白，只殺死近緣且不含 質粒的菌株，而宿主不受其產生的細菌素的影響。

14．用一定濃度的吖啶橙染料或其他能干擾質粒復制而對染色體復制影響較小的理化因子處理細胞，可。

15．原核生物中的轉座因子有3種類型：、和。

16．當DNA的某一位置的結構發生改變時，并不意味著一定會產生突變，因為細胞內存在一系列的，能清除或糾正不正常的DNA分子結構和損傷，從而阻止突變的發生。

17．營養缺陷型是微生物遺傳學研究中重要的選擇標記和育種的重要手段，由于這類突變型在 上不生長，所以是一種負選擇標記，需采用 的方法進行分離。

18．兩株多重營養缺陷型菌株只有在混合培養后才能在基本培養基上長出原養型菌落，而未混合的兩親菌均不能在基本培養基上生長，說明長出的原養型菌落是兩菌株之間發生了遺傳 和 所致。

19．在

轉導中，噬菌體可以轉導給體染色體的任何部分到受體細胞中；而在 轉導中，噬菌體總是攜帶同樣的片段到受體細胞中。

20．根據感受態建立方式，可以分為 轉化和 轉化，前者感受態的出現是細胞 一定生長階段的生理特性；后者則是通過人為誘導的方法，使細胞具有攝取DNA的能力，或人為地將DNA導入細胞內。21．大多數酵母菌株含有一種稱之為 的質粒，它們是封閉環狀的雙鏈DNA分子，周長約6kb，以高拷貝數存在于酵母細胞中，每個單倍體基因組含60～100個拷貝，約占酵母細胞總DNA的30％。22．線粒體的核糖體在大小上類似于原核生物的核糖體，線粒體與細菌之間的近緣關系，支持真核的細胞器(線粒體、葉綠體)是由 演化出來的假設。

23．絲狀真菌遺傳學研究主要是借助有性過程和 過程，并通過遺傳分析進行的，而 是絲狀真菌，特別是不產生有性孢子的絲狀真菌特有的遺傳現象。

24．為了提高誘變效率，常用物理、化學兩種誘變劑，待誘變的菌株或孢子懸液一定要混勻，使其能均勻接觸誘變劑。

25．原生質體融合技術主要包括原生質體的、原生質體的、原生質體 和融合子選擇等步驟。

選擇題(4個答案選1)1．Avery和他的合作者分別用降解DNA、RNA或蛋白質的酶作用于有毒的S型細胞抽提物，選擇性地破壞這些細胞成分，然后分別與無毒的R型細胞混合，結果發現，只有()被酶解而遭到破壞的抽提物無轉化作用，說明DNA是轉化所必須的轉化因子。ARNA B蛋白質 CDNA D毒素

．基因組通常是指全部一套基因。由于現在發現許多調控序列非編碼序列具有重要的功能，因 此，目前基因組的含義實際上包括編碼蛋白質的結構基因、以及目前功能還尚不清楚的()。ARNA序列 BDNA序列 C調控序列 D操縱子序列

3．最小的遺傳單位是()。A染色體 B基因 ‘C密碼子 D核苷酸

4．大腸桿菌及其他原核細胞的遺傳物質就是以()形式在細胞中執行著諸如復制、重組、轉錄、翻譯以及復雜的調節過程。

A環狀 B核酸 C真核 D擬核

5．大腸桿菌中，有些功能相關的RNA基因串聯在一起，如構成核糖核蛋白體的3種RNA基因轉錄在同一個轉錄產物中，它們依次是16SrRNA、23SrRNA、5SrRNA。這3種RNA在核糖體中的比例是()。A 1：1：1 B 1：2：1 C 2：1：2 D 1：2：3 6．原核生物基因組存在一定數量的重復序列，但比真核生物()，而且重復的序列比較短，一般為4～40個堿基，重復的程度有的是十多次，有的可達上千次。A多得多 B多幾倍 C多幾千倍 D少得多

7．細胞在DNA復制過程中會出現差錯，細菌細胞具有校正和修復功能，除了DNA聚合酶的糾錯功能外，還有比較復雜的()。A光保護作用 B調控系統 C突變作用 D修復系統

8．酵母菌基因組結構最顯著的特點是()，其tRNA基因在每個染色體上至少是4個，多則30多個，總共約有250個拷貝。A高度重復 B操縱子結構 C少而短 D連續性

9．詹氏甲烷球菌只有40％左右的基因與其他二界生物有同源性，可以說古生菌是真細菌和真核生物特征的一種奇異的結合體。一般而言，古生菌的基因組在結構上類似于()。A酵母 B絲狀真菌 C細菌 D病毒

10．瓊脂糖凝膠電泳是根據()和電泳呈現的帶型將染色體DNA與質粒分開。A數量 B相對分子質量大小 C凝膠用量 D線型結構

11．插入順序和轉座子有兩個重要的共同特征：它們都攜帶有編碼轉座酶的基因，該酶是轉移位置，即轉座所必需的；另一共同特征是它們的兩端都有()。(])反向末端重復序列 B不同源序列 C同源序列 D不重復序列

12．Mu噬菌體是一種以大腸桿菌為宿主的溫和噬菌體，其基因組上除含有為噬菌體生長繁殖所必需的基因外，還有為轉座所必需的基因，因此它也是最大的()。A噬菌體 B插入／頃序 C轉座子 D轉座因子

13．某個堿基的改變，使代表某種氨基酸的密碼子變為蛋白質合成的終止密碼子(UAA，UAG，UGA)。蛋白質的合成提前終止，產生截短的蛋白質，這種基因突變是()。A同義突變 B錯義突變 C無義突變 D移碼突變

14．F+是攜帶有宿主染色體基因的F因子，F+x F—的雜交與F’xF—不同的是給體的部分染色體基因隨F+一起轉入受體細胞，并且不需要整合就可以表達，實際上是形成一種部分二倍體，此時的受體細胞也就變成了()。A F’ B F，C F— D F 15．形成轉導顆粒的噬菌體可以是溫和的也可以是烈性的，主要的要求是具有能偶爾識別宿主DNA的()，并在宿主基因組完全降解以前進行包裝。A裂解機制 B包裝機制 C識別機制 D侵入機制

16．線粒體是真核細胞內重要的細胞器，是能量生成的場所，還參與脂肪酸和某些蛋白質的合成，由于線粒體遺傳特征的遺傳發生在核外和有絲分裂和減數分裂過程以外，因此它是一種()。A質粒遺傳 B細胞核遺傳 C染色體遺傳 D細胞質遺傳

17．絲狀真菌遺傳學研究主要是借助有性過程和準性生殖過程，準性生殖的過程可出現很多新的()，因此可成為遺傳育種的重要手段，其次，在遺傳分析上也是十分有用的。A減數分裂 B基因組合 C生殖現象 D有性生殖

18。誘變育種是指利用各種誘變劑處理微生物細胞，提高基因的隨機()，通過一定的篩選方法獲得所需要的高產優質菌株。

A重組頻率 B融合頻率 C突變頻率 D調控頻率

19．在營養缺陷型突變株中，生物合成途徑中某一步發生酶缺陷，合成反應不能完成。通過外加限量的所要求的營養物，克服生長的障礙，而又使最終產物不致于積累到引起()的濃度，從而有利于中間產物或某種最終產物的積累。

反饋調節 B突變 C生長增加 D基因重組

20．對氟苯丙氨酸是苯丙氨酸的結構類似物，因此，對氟苯丙氨酸抗性菌株所產生的苯丙氨酸也不能與阻遏蛋白或變構酶結合，這樣必然會在有苯丙氨酸存在的情況下，細胞仍然不斷地合成苯丙氨酸，使其得到過量積累，這就是()或抗反饋突變株。A反饋 B抗阻遏 C阻遏 D抗藥性

21．采用接合、轉化、轉導和原生質體融合等遺傳學方法和技術使微生物細胞內發生基因重組，以增加優良性狀的組合，或者導致多倍體的出現，從而獲得優良菌株，這種育種方法被稱為()重組育種。A誘變 B體內基因 C體外基因 D融合基因 是非題

1．1952年，Alfred D．Hershey和Martha Chase為了證實T2噬菌體的DNA是遺傳物質，他們用P” 標記病毒的DNA，用S’‘標記病毒的蛋白質外殼。然后將這兩種不同標記的病毒分別與其宿主大腸桿菌混合。結果發現決定蛋白質外殼的遺傳信息是在DNA上，DNA攜帶有T2的全部遺傳信息。

2．1956年，H，FraenkelConrat用煙草花葉病毒所進行的拆分與重建實驗，結果也證明DNA是遺傳物質的基礎。

3．大腸桿菌及其他原核生物編碼rRNA的基因rrn多拷貝及結構基因的單拷貝，也反映了它們基因組經濟而有效的結構。

4．酵母菌的DNA也是與4種主要的組蛋白(H2A、H2B、H3和H4)結合構成染色質的14bp核小體核心DNA；染色體DNA上有著絲粒和端粒，也有明顯的操縱子結構，沒有間隔區或內含子序列。

5．同時具有細菌和真核生物基因組結構特征的古生菌對研究生命的起源和進化無疑是十分重要的，而許多古生菌特有的基因將為開發新的藥物和生物活性物質，或在工業中實施新的技術開拓廣闊的前景。

6．質粒作為細胞中的主要遺傳因子，攜帶有在所有生長條件下所必需的基因。

7．F質粒是最早發現的一種與大腸桿菌的有性生殖現象有關的質粒，攜帶F質粒的菌株稱為Hfr，F質粒整合到宿主細胞染色體上的菌株稱之為F+。

8．如果將一種類型的質粒通過接合或其他方式(如轉化)導入某一合適的但已含另一種質粒的宿主細胞，只經少數幾代后，大多數子細胞只含有其中一種質粒，那么這兩種質粒便是親和的。

9．Tn比IS分子大，與IS的主要差別是Tn攜帶有授予宿主某些遺傳特性的基因，主要是抗生素某些毒物抗性基因。10．Mu噬菌體是一種以大腸桿菌為宿主的溫和噬菌體，以裂解生長和溶源生長兩種方式交替繁衍自己。其基因組上除含有為噬菌體生長繁殖所必需的基因外，還有為轉座所必需的基因，因此它也是最大的轉座因子，全長約39kb。’

11．基因型和表型是遺傳學中常用的兩個概念，基因型是指可觀察或可檢測到的個體性狀或特征，表型是指貯存在遺傳物質中的信息，也就是它的DNA堿基順序。

12．自然界的微生物可通過多種途徑進行水平方向的基因轉移，并通過基因的重新組合以適應隨時改變的環境以求生存，這種轉移不僅發生在不同的微生物細胞之間，而且也發生在微生物與高等動植物之間，因此基因的轉移和交換是普遍存在的，是生物進化的重要動力之一。

13．在F+xF—的接合作用中，是F因子向F—細胞轉移，含F因子的宿主細胞的染色體DNA也被轉移，雜交的結果仍是給體細胞為F+細胞，受體細胞為F—細胞。

—+— 14．F’是攜帶有宿主染色體基因的F因子，F’xF的雜交與FXF不同的是給體的部分染色體基因隨F，一起轉入受體細胞，而且需要整合才可以表達。

15．轉導可分為普遍性轉導和局限性轉導兩種類型，在普遍性轉導中，噬菌體可以轉導給體染色體的任何部分到受體細胞中；而在局限性轉導中，噬菌體總是攜帶同樣的片段到受體細胞中。

16．自然感受態除了對線型染色體DNA分子的攝取外，也能攝取質粒DNA和噬菌體DNA，后者又稱為轉染。

17。所謂結構類似物抗性菌株，即是那些在含有類似物的環境中，其生長不被抑制的菌株，這種抗性菌株是由于變構酶結構基因或調節基因發生突變的結果，使結構類似物不能與結構發生了變化的阻遏蛋白或變構酶結合，細菌生長不受抑制，但合成終產物被抑制。

18．原生質體融合技術中，再生培養基以高滲培養基為主，其目的是增加高滲培養基的滲透壓就可顯著地增加再生率。

19．DNA Shuffling基本原理是先將來源不同但功能相同的一組同源基因，用DNA核酸酶I進行消

由這些小片段組成一個文庫，使之互為引物和模板，進行PCR擴增，引起模板轉換，重組因而發生，導人體內后，選擇正突變體做新一輪的體外重組，一般通過2～3次循環，可獲得產物大幅度提高的重組突變體。問答題

1．從遺傳學角度談談你對朊病毒(Prion)的理解和看法。

2．在人類基因組計劃的執行中，為什么要進行以微生物為主體的模式生物的全基因組序列測定? 哪幾種生物分別是已完成全基因組測序的第一個獨立生活的生物?第一個真核生物?第一個自養生活的生物? 3．在細菌細胞中，均以環狀形式存在的染色體DNA和質粒DNA，在質粒提取過程中發生了什么變化?這種變化對質粒的檢測和分離有什么利用價值? 4．根據你所學的關于誘發突變的知識，你認為能否找到一種僅對某一基因具有特異性誘變作用的化學誘變劑?為什么? 5．根據突變的光復活修復作用、原理，你認為在進行紫外線誘變處理時，應注意什么?為了使被誘變的細胞能均勻地受到紫外線照射，你將如何做? 6．請設計實驗來決定在一種特定的細菌中發生的遺傳轉移過程是轉化、轉導還是接合?說明每一種的預期結果。設想有下列條件和材料可以利用：A合適的突變株和選擇培養基。B DNase(一種降解裸露DNA分子的酶)。C兩種濾板：一種能夠持留細菌和細菌病毒，但不能持留游離的DNA分子；另一種濾板只能持留細菌。D一種可以插入濾板使其分隔成兩個空 間的玻璃容器(如U型管)。7．在第(6)題的實驗中，為什么用雙重或三重營養缺陷型? 8．Hfr~F—和F’xF—雜交得到的接合子都有性菌毛產生嗎?它們是否都能被M13噬菌體感染呢? 9．為什么導致蛋白質表面氨基酸變化的突變一般不會引起表型的變化?而蛋白質內部氨基酸的替換則會引起表型變化? 10．DNA鏈上發生的損傷是否一定發生表型的改變?盡你所能說出理由。

三、習題解答 填空題

1．Griffith 轉化因子 2．無毒的R型細胞 3．全部遺傳信息 4．RNA 5．單倍體 二倍體 6．生殖道支原體 7．雙鏈環狀 擬核 8．連續性 操縱子結構 9．高度重復 遺傳豐余 10．Woese 三域學說 11．真細菌 真核生物 12．CCC OC L 13．Col Col 14．消除質粒 15．插入順序 轉座子 某些特殊病毒 16．修復系統 17．選擇培養基(或基本培養基)影印平板 18．交換 重組 19．普遍性 局限性20．自然遺傳 人22 21．2μm 22．內共生細菌 23．準性生殖 準性生殖 24．交替 使用 25．制備 融合 再生 選擇題

CBBDA DDACB ADCBB DBCAB B 是非題 對錯對錯對 錯錯錯對對 錯對錯錯對 對錯對對 問答題

1．朊病毒(或朊粒)是不含核酸的蛋白質傳染顆粒，但它不是傳遞遺傳信息的載體，也不能自我復制而仍然是由基因編碼的一種正常蛋白質(PrP)的兩種異構體PrPc(存在正常組織中)和 PrP‘‘(存在于病

sc變組織中)，其氨基酸和線性排列順序相同但是三維構象不同，因此，由PrP引起的疾病又稱之為構象病。

2．因為微生物基因組小，便于測定和分析，可從中獲取經驗改進技術方法，從而大大加快了人類基因組計劃的進展。此外，微生物基因組包含著原核生物和真核生物，具有一定的代表性。第一個測序的自由生活的生物是流感嗜血桿菌，第一個測序的真核生物是釀酒酵母，第一個測序的自養生活的生物是詹氏甲烷球菌。

3．由于染色體DNA分子比質粒DNA分子大得多，在提取過程中易于斷裂成大小不同的分子片段，但一般情況下仍然比質粒大，因此在瓊脂糖凝膠電泳過程中隨機斷裂的染色體DNA片段，泳動速度較慢且帶型不整齊，而質粒DNA由于相對分子質量小，在提取過程中一般不會斷裂成小片段，相對分子質量一致，因此，泳動速度較快，且帶型整齊，與染色體DNA分開，從而有利于質粒DNA的檢測和分離。4．理化誘變劑的作用主要是隨機引起DNA鏈上堿基發生置換、顛換或其他損傷，雖然有突變熱點，但并非針對某一基因，誘變劑無基因特異性，誘變作用主要是提高突變率。因此，要獲得某基因的突變

5．在進行紫外線誘變處理時應注意避光，以防光復活修復作用。一般在紅光下操作，在黑暗中培養。在紫外線照射時，盛菌液的培養皿應置于磁力攪拌器上，邊照射邊攪拌使細胞能均勻受到紫外線照射。6．A將兩種不同的二重或三重營養缺陷型菌株混合培養，在基本培養基上長出的菌落為重組菌株(發生了遺傳交換)。B如果在混合培養期間加入DNase，在基本培養基上無重組菌落出現，這說明上述重組是因細胞間的接觸轉化所致；如果仍有重組菌落產生，說明可能是由于接合和轉導所致。C利用只能持留細菌的濾板相隔的U型管進行試驗，如果在基本培養基上不產生重組菌落，則判斷為接合作用，如果產生重組菌落，則又有兩種可能，即轉化或轉導。D利用能持留細菌和細菌病毒而不能持留DNA的濾板相隔的U型管試驗，如果不產生重組菌落則為轉導，如果仍產生重組菌落則為轉化。

7．為了排除在基本培養基上長出的原養型菌落是由于回復突變這一可能性。因為同時發生2個基因或3個基因的基因突變是不可能的。在大腸桿菌中，單營養缺陷型的回復突變率大約是10—8。

8．HfrXF—中，由于Hfr菌株的染色體在向F—的轉移過程中，整合在染色體上的F因子除先導區外，絕大部分處于轉移染色體的末端，由于轉移過程中常被中斷，因此F因子不易轉移到受體細胞中，所以HfrxF—得到的接合子仍然是F—，無性菌毛產生；F+xF—得到的接合子有性菌毛產生，能被M13噬菌體感染，因為M13的侵染途徑是性菌毛。

9．蛋白質表面氨基酸的變化一般不影響蛋白質的功能，因此一般不會引起表型的變化，但如果突變引起蛋白質內部的氨基酸發生變化(包括酶的活性位點)，就可能劇烈地改變蛋白質的三維結構，從而改變其功能，破壞酶的活性。

10．不一定，如下列情況：①同義突變或沉默突變；②發生了基因內另一位點或是另一基因的抑制突變(一般指tRNA基因的突變)使突變得到校正；③即使是錯義突變，但是否改變表型還視置換的氨基酸是否影響蛋白質的功能；④各種修復機制可清除DNA的各種損傷，使其表型不發生改變。

第九章 基因表達調控

一、術語或名詞

1．螺旋—轉角—螺旋(helix—turn—helix)結構(簡稱HTH)DNA結合蛋白的一種結構形式，HTH的一端是由氨基酸形成的。螺旋次級結構，又稱為識別螺旋，它與一個由3個氨基酸組成的“轉角”相連接，“轉角”的另一端與第二個螺旋相接，第二個螺旋通過疏水相互作用穩定第一螺旋。

2．鋅指(Zincfinger)DNA結合蛋白的另一種結構形式，它是一種含鋅離子的蛋白亞結構。其特點是通過鋅離子把4個氨基酸連在一起，利用鋅離子相連的由氨基酸以。螺旋形式形成的“指”在大溝中與DNA相互作用，在蛋白質與DNA的結合作用中蛋白質上至少存在兩種這樣的“指”。

3．亮氨酸拉扣(1eucinezipper)DNA結合蛋白中常見的另一種亞結構形式，這一亞結構由每隔7個氨基酸就有1個亮氨酸殘基的側鏈形成，這個結構有點像拉鏈，不同于螺旋—轉角—螺旋和鋅指，“亮氨酸拉扣”本身不與DNA作用，而是保持另外兩個。螺旋在正確的位置與DNA結合。

4．操縱子(operon)原核生物細胞中，功能相關的基因組成操縱子結構，由操縱區同一個或幾個結構基因聯合起來，形成一個在結構上、功能上協同作用的整體，作為表達的協同單位，受同一調節基因和啟動子的調控。

5．負轉錄調控(negativetranscriptioncontr01)調節基因的產物是阻遏蛋白(repressor)，起謝產物，抑制物)的存在使激活蛋白處于不活動狀態。

7．啟動子(promoter)基因起始區的DNA區段，RNA聚合酶結合到這一區段后才開始轉錄。

8．弱化作用(attenuation)弱化作用是細菌輔助阻遏作用的一種精細調控。這一調控作用通過操縱子的前導區內類似于終止子結構的一段DNA序列而實現，它編碼一條末端含有多個色氨酸的多肽鏈——先導肽，被稱為弱化子。當細胞內某種氨酰tRNA缺乏時，該弱化子不表現終止子功能；當細胞內某種氨酰tRNA足夠時該弱化子表現終止功能，從而達到基因表達調控的目的，不過這種終止作用并不使正在轉錄中的mRNA全部都中途終止，而是僅有部分中途停止轉錄，所以稱為弱化。

9．分解代謝物阻遏(catabolite repression)當培養基含有多種能源物質時，微生物首先利用更易于分解利用的能源物質，而首先被利用的這種物質的分解對利用其他能源性物質的酶的產生阻遏作用。由于葡萄糖是首先被發現具有這種阻遏效應的物質，因此又被稱為葡萄糖效應(glucose effect)。10．鳥苷四磷酸(ppGpp)和鳥苷五磷酸(pppGpp)當細菌處于氨基酸饑餓的緊急狀態時，導致出現空載tRNA，這種空載tRNA會激活焦磷酸轉移酶，使ppGpp和pppGpp大量合成，從而會關閉許多基因，也會打開一些合成氨基酸的基因，以應付這種緊急情況。ppGpp和pppGpp不是只影響一個或幾個操縱子，而

11．"σ因子(sigmafactor)幫助RNA聚合酶核心酶識別基因起始區啟動子的蛋白質，起始轉錄作用。σ因子自身并無催化活性，在轉錄之前與核心酶結合。

12．熱激應答(heatshockresponse)生物體受熱激誘導所進行的一種轉錄和翻譯的調控。如大腸桿菌生長在較高的溫度下(如42-50℃)，某些基因則迅速表達，誘導產生熱激蛋白，這種現象稱為大腸桿菌的熱激應答。

13．信號傳導(signaltransductio n)通過信號途徑在細胞內或細胞間傳遞信息的過程。例如：細菌生活在不斷變化的環境中，必須隨時作出相應的反應和調節以求生存，外部信號并不是直接傳遞給調節蛋白，而是首先通過傳感器(senor)檢測到信號，然后以變化的形式傳到調節部位，這一過程稱為細菌的信號傳導。

14．二組分調節系統(two—componentregulatorysystems)原核生物的信號傳導系統，由能檢測環境信號的位于細胞質膜上的傳感激酶蛋白質和位于細胞質中的應答調節蛋白組成。

15．趨化性(chemotaxis)細菌對某些特殊的化學藥物具有“趨向”或“逃離”的行為，它是生物的一種趨(向)性。

16．接受甲基趨化性蛋白(methylaccepting chemotaxisproteins，簡稱MCPs)又被稱為受體—轉導蛋白，它是一些細菌的感受蛋白，也是跨膜蛋白質之一，負責傳遞化學感受信號穿過細胞膜，并在趨化反應中被甲基化。

17．核糖體結合位點(ribosomebindingsite，RBS)起始密碼子AUG上游30～40核苷酸的一段非譯區，它是遺傳信息翻譯成多肽鏈起始于mRNA上的核糖體結合序列。18．SD(Shine—Dalgarno)序列 原核mRNA先導序列中的一段，長度一般為5個核苷酸，富含C、A，在RBS中。功能是與核糖體16SrRNA的3，端互補配對，使核糖體結合到mRNA上，以利翻譯的起始。根據首次識別其功能意義的科學家而命名。

19．稀有密碼子(rarecodons)在不同種類的生物中，各種tRNA的含量上的差異很大，產生了對密碼子的偏愛性，對應的tRNA豐富或稀少的密碼子，分別稱為偏愛密碼子(biased codons)或稀有密碼子。含稀有密碼子多的基因必然表達效率低。微生物利用稀有密碼子進行轉錄后調控主要反映在對同一操縱子中不同基因表達量的控制。

20．重疊基因(overlappinggenes)具有一些共用核苷酸序列的基因。重疊的序列可涉及到調控基因或結構基因。最早是在大腸桿菌噬菌體~X174中發現的，其許多不同蛋白質就是由重疊基因合成的。21．反義RNA(antisense RNA)具有調節基因表達功能的RNA。它具有與另一“靶”RNA或DNA互補結合的堿基序列，能特異性地與“靶”結合而抑制其活性。它參與許多調節系統，調節基因的表達，調節作用主要在翻譯水平，也包括少數在轉錄或DNA復制前引物加工水平。

22．信號肽(signalpeptide)分泌蛋白質N末端一段由15—30個疏水氨基酸殘基組成的肽。分泌蛋白質的分泌的信號肽假說認為：疏水性信號肽對于新生肽鏈跨越膜及把它固定在膜上起了一種拐棍作用，對分泌蛋白能及時完成轉運和分泌十分重要。

23．信號識別顆粒(signal recognation particle，簡稱SRP)由6種信號識別蛋白質與單個RNA分子形成的核糖核蛋白顆粒，其作用是能與核糖體結合，并停止蛋白質合成，對翻譯起負調節作用，與分泌的啟動和抑制調控密切有關。

二、習題

填空題

1．乳糖操縱子操縱區的核苷酸序列的反向重復結構是阻遏蛋白 的結合部位。

2．無論在原核生物還是真核生物中，DNA結合蛋白有幾種共同的結構形式：、和，這些形式對于蛋白質準確地與DNA相結合是非常關鍵的。

3．原核生物的基因調控主要發生在轉錄水平上，根據調控機制的不同又可分為 和。4．分解代謝物阻遏又被稱為，這是因為 是首先被發現具有這種阻遏效應的物質。

5．分解代謝物阻遏實際上是 缺少的結果。如果在培養基中補充，阻遏現象可以被抵消。6．當細菌處于一種氨基酸全面匱乏的“氨基酸饑餓”狀態時，細菌會采取一種應急反應以求生存，實施這一應急反應的信號，大量合成兩種物質，它們是： 和。

7．如果讓大腸桿菌生長在較高的溫度下(如42—50~C)，某些基因則迅速表達，誘導產生熱激蛋白，這種現象稱為。

．傳感激酶在與膜外環境的信號反應過程中，本身，磷酰基團然后被轉移到應答調節蛋白上，的應答調節蛋白即成為阻遏蛋白。

9．入噬菌體感染宿主后最先轉錄，并合成一些調節蛋白，通過調節蛋白的作用，其他基因的轉錄或被激活或被阻遏，從而使它進入 或 途徑。

10．遺傳信息翻譯成多肽鏈起始于mRNA上的，它是指起始密碼子AUG上游30—40核苷酸的一段非譯區。

11．微生物的某些胞外酶的mRNA半衰期比較，可在轉錄終止后仍然能夠繼續翻譯，從而增加基因的。

12．微生物利用稀有密碼子進行轉錄后調控，主要反映在對同一操縱子中不同基因 的控制。13．大腸桿菌含有兩種受滲透壓調節的膜蛋白OmpC和OmpF，在高滲透壓時，OmpC合成增多，OmpF的合成受到抑制；在低滲透壓時則相反，但兩種蛋白質的總量保持不變，其中起調節作用的就是。14．微生物轉錄水平的調控一般都是蛋白質或某些小分子物質對基因轉錄的阻遏或激活，而在翻譯水平上也發現了類似的 作用。

15．某些核糖體蛋白mRNA的部分二級結構和rRNA的部分二級結構相似，當rRNA短缺時，多余的核糖體蛋白質與本身的mRNA結合，從而阻斷本身的翻譯，同時也阻斷同一多順反子的 mRNA下游其他核糖體蛋白質編碼區的翻譯，使 的合成和 的合成幾乎同時停止。

16．疏水性信號肽對于新生肽鏈跨越膜及把它固定在膜上起了一個拐棍作用，信號肽在完成功能后，隨即被一種特異的 水解。

選擇題(4個答案選1)1．無論在原核生物還是真核生物的DNA結合蛋白的結構形式中，不同于螺旋—轉角—螺旋和鋅指，“亮氨酸拉扣”本身()DNA作用，而是保持另外兩個。螺旋在正確的位置與DNA結合。A與 B不與 C可能與 D都與

2．原核生物的基因調控主要發生在轉錄水平上，在負轉錄調控系統中，調節基因的產物是()，起著阻止結構基因轉錄的作用。

A效應物 B代謝產物 C輔阻遏物 D阻遏蛋白

3．實驗證實：降解物敏感型操縱子都是由()調節的。A cAMP—CAP B代謝產物 C ATP D阻遏物 4．當細菌處于氨基酸缺乏時，導致出現空載tRNA，這種空載tRNA會激活焦磷酸轉移酶，使()大量合成，其濃度可增加10倍以上。A ATP B應急蛋白質 CcAMP DppGpp和pppGpp 5．枯草桿菌通過有序的()更換，使RNA聚合酶識別不同基因的啟動子，使與孢子形成有關的基因有序地表達。

A基因 B信號肽 C口因子 D調節蛋白

6．接受甲基趨化性蛋白(MCPs)是一些細菌的感受蛋白，也是()之一，負責傳遞化學感受信號穿過細胞膜。

A阻遏蛋白 B激活蛋白 C跨膜蛋白質 D酶蛋白 7．A噬菌體的c／基因是一種自我調節基因。當細胞內CI蛋白含量過高時，可阻止c／基因表達，所以溶源性狀態下的入噬菌體在不經誘導的情況下，也會以極低的頻率進入()。A細菌染色體上 B裂解循環 C突變循環 D溶源化狀態

8.遺傳信息翻譯成多肽鏈起始于mRNA上的RBS，在RBS中有SD序列，其功能是與核糖體16SrRNA的3，端互補配對，使核糖體結合到()上，以利翻譯的起始。A mRNA B 多肽鏈 C 氨基酸 D RNA 9．在許多放線菌抗生素合成基因與該抗生素的抗性基因之間存在()現象，有的可以采用抗性基因作為探針從基因文庫中去分離到抗生素合成基因。A基因不重疊 B基因重組 C基因突變 D基因重疊

10．革蘭氏陰性細菌的大多數分泌蛋白中，包括質膜多肽、周質多肽和外膜多肽都有()。

A短桿菌肽 B信號肽 C肽聚糖 D谷胱甘肽

是非題

1.許多來自噬菌體、細菌的不同的DNA結合蛋白顯示出螺旋—轉角—螺旋結構，例如，噬菌體λ阻遏蛋白、大腸桿菌Lac和Trp阻遏蛋白等。

大腸桿菌的lac i基因與乳糖操縱子的作用是典型的負控阻遏系統，因為在這個系統中，i基因是調節基因，當它的產物——阻遏蛋白與操縱區結合時，RNA聚合酶便不能轉錄結構基因，即在環境中缺乏誘導物時，乳糖操縱子是受阻的。

3.大腸桿菌色氨酸操縱子轉錄是通過操縱區和阻遏蛋白控制的，當色氨酸供應不足時，阻遏物失了所結合的色氨酸，從操縱區上解離下來，trp操縱子的轉錄就此開始。這個系統是典型的負控誘導系統。4.大腸桿菌麥芽糖操縱子的調控是典型的正控阻遏系統，這里麥芽糖是誘導物，激活蛋白只有與麥芽糖結合時才能與DNA的特殊結合位點結合，促使RNA聚合酶開始轉錄。

5．分解代謝物阻遏中，葡萄糖進入細胞后，胞內的cAMP水平下降，RNA聚合酶不能與啟動子結合，操縱子就不表達。

6．大腸桿菌的rRNA的操縱子上有兩個啟動子P1和P2，細菌在對數生長期時，P1起始的轉錄產物比P2大3—5倍，所以n是強啟動子。但是當細菌處于氨基酸饑餓的緊急狀態時，細胞內ppGpp濃度增加，這時P1的作用被抑制，由P2啟動少量的rRNA的合成，以維持生命的最低需要。

7．σ70基因作為σ操縱子的一部分而轉錄多基因的mRNA，但σ70基因本身還有一個熱激應答啟動子，σ70基因在熱激應答反應中大量表達，這一情況與細菌的熱激應答反應需要σ70密切相關。

8．當MCP未與引誘物結合時，該復合物刺激CheA自身磷酸化，進而再使CheY和CheB兩個細胞質蛋白也磷酸化，CheY—P與鞭毛傳動器結合，啟動鞭毛／頃時針旋轉，細菌作翻筋斗運動。如果引誘物結合到MCP上，則CheA的自身磷酸化被抑制，CheY不能與鞭毛傳動器結合，此時鞭毛逆時針旋轉，細菌則進行直線運動。

9．當溶源菌受到紫外線等因素作用時，由于DNA上造成損傷，RecA蛋白具有切割阻遏蛋白的活性，使CI蛋白被切割，亞基被破壞，CI蛋白從DNA上脫落，于是RNA聚合酶便有機會與cro基因的啟動子結合，表達Cro蛋白，使轉錄向裂解方向進行，即Cro蛋白阻止cI基因的表達，起負調控作用。

10．同一種微生物細胞中不同蛋白質的mRNA的穩定性相差很大，mRNA的穩定性是影響翻譯效率的一個很重要的因素，基因的表達量與mRNA的半衰期成反比例關系。

11．大腸桿菌質粒ColEI的復制是受反義RNA調節的例證之一，因為RNAI能夠與質粒DNA復制時的引物RNA結合，所以DNA聚合酶不能與引物RNA結合，致使質粒復制受阻，這樣，RNAⅠ 通過調節RNA引物數目來對DNA的復制實行控制。

12.分泌的啟動和抑制調控與SRP有關，由于$RP暫時中止這些分泌蛋白的轉錄，能確保這些蛋白質未達到細胞膜或內膜之前不能完成轉錄，這樣，在信號肽和SBP的共同作用下，使得這些分泌蛋白能及時完成轉運和分泌。問答題

I．簡述負控誘導和正控誘導兩種操縱子轉錄調控的差異。

2．為什么說乳糖操縱子的功能實際上是在正、負兩個相互獨立的調控體系作用下實現的? 3．在負控系統中，如果操縱區缺失，將會發生什么情況，在正控系統中又將怎樣呢? 4．為什么弱化作用只影響合成代謝，而阻遏作用既影響合成代謝途徑也能影響分解代謝途徑’ 5．原核生物只有一種RNA聚合酶，通過什么途徑識別不同的啟動子并進行不同基因的轉錄?舉例說明。

6，解釋為什么無義密碼的功能在蛋白質的合成中為終止位點，而在mRNA的合成中就不能作為終止位點

三、習題解答

填空題

1。二聚體 2．螺旋—轉角—螺旋結構 鋅指結構 亮氨酸拉扣結構 3。負轉錄調控 正轉錄調控 4。葡萄糖效應 葡萄糖 5．cAMP cAMP 6．鳥苷四磷酸(ppGpp)鳥苷五磷酸(pppGpp)7 熱激應答反應 e．磷酸化 磷酸化 9．裂解 溶源 10．核糖體結合； 序列{RBS)11．長 表達量 12．表達量 ]3 反義RNA 14．蛋白質阻遏 15．核糖體蛋白質 rRNA 16 信號肽醇

選擇題

1．A 2，D 3．A 4．D 5．C 6．C 7． B 8． A 9 D 10 B 是非題

1． 十 2.一 3.一 4。一 5． 十 6． 十 7． 一 8.十 9． 十

第五篇：微生物學周德慶版重點課后習題答案

Dp影 緒論

1.微生物：一切肉眼看不見或看不清的微小生物的總稱。

2.列文虎克（顯微鏡，微生物的先驅）

巴斯德（微生物學）

科赫（細菌學）3.什么是微生物？習慣上它包括那幾大類群？

答：微生物是一切肉眼看不見或看不清的微小生物的總稱。它是一些個體微小結構簡單的低等生物。包括①原核類的細菌（真細菌和古細菌）、放線菌、藍細菌、支原體、立克次氏體和衣原體；②真核類的真菌（酵母菌、霉菌和蕈菌）、原生動物和顯微藻類；③屬于非細胞類的病毒和亞病毒（類病毒、擬病毒和朊病毒）。

4.為什么說微生物的“體積小、面積大”是決定其他四個共性的關鍵？

答：“體積小、面積大”是最基本的，因為一個小體積大面積系統，必然有一個巨大的營養物質吸收面、代謝廢物的排泄面和環境信息的交換面，并由此而產生其余4個共性。第一章 原核生物的形態、構造和功能

1.細菌：是一類細胞極短（直徑約0.5微米，長度約0.5-5微米），結構簡單，胞壁堅韌，多以二分裂方式繁殖和水生性較強的原核生物。

2.試圖示肽聚糖單體的模式構造，并指出G+細菌與G-細菌在肽聚糖成分和結構上的差別？ 答：主要區別為；①四肽尾的第3個氨基酸不是 L-lys，而是被一種只有在原核微生物細胞壁上的特殊氨基酸——內消旋二氨基庚二酸（m-DAP）所代替；②沒有特殊的肽橋，其前后兩個單體間的連接僅通過甲四肽尾的第4個氨基酸（D-Ala）的羧基與乙四肽尾的第3個氨基酸（m-DAP）的氨基直接相連，因而只形成較為疏稀、機械強度較差的肽聚糖網套。3.試述革蘭氏染色的機制。

答：革蘭氏染色的機制為：通過結晶紫初染和碘液媒染后，在細菌的細胞膜內可形成不溶于水的結晶紫與碘的復合物。G+由于其細胞壁較厚、肽聚糖網層次多和交聯致密，故遇脫色 1

Dp影 劑乙醇處理時，因失水而使網孔縮小，在加上它不含類脂，故乙醇的處理不會溶出縫隙，因此能把結晶紫與碘的復合物牢牢留在壁內，使其保持紫色。反之，G-細菌因其細胞壁薄、外膜層類脂含量高、肽聚糖層薄和交聯度差，遇脫色劑乙醇后，以類脂為主的外膜迅速溶解，這時薄而松散的肽聚糖網不能阻擋結晶紫與碘復合物的溶出，因此細胞退成無色。這時，在經沙黃等紅色染 料復染，就使 G-細菌呈紅色，而G+細菌則仍保留最初的紫色（實為紫加紅色了）。4.滲透調節皮層膨脹學說是如何解釋芽孢耐熱機制的？你對此有何評價？ 答：芽孢是某些細菌在其生長發育后期，在細胞內形成的一個圓形或橢圓形、厚壁、含水量低、抗逆性強的休眠構造，稱為芽孢。/芽孢的耐熱性在于芽孢衣對多價陽離子和水分的透性很差以及皮層的離子強度很高，這就使皮層產生了極高的滲透壓去奪取芽孢核心中的水分，其結果造成皮層的充分膨脹和核心的高度失水，正是這種失水的核心才賦予了芽孢極強的耐熱性。

5.是列表比較細菌鞭毛、菌毛和性毛的異同。

答：鞭毛，生長在某些細菌表面的長絲狀、波曲的蛋白質附屬物，稱為鞭毛，數目為一至十條，具有運動功能；菌毛是一種長在細菌體表的纖細、中空、短直且數目較多的蛋白質附屬物，具有使菌體附著于物體表面上的功能，比鞭毛簡單，無基體等構造，直接著生于細胞膜上；性毛，構造與成分與菌毛相同，但比菌毛長，且每一個細胞僅一至少數數根。6.試以鏈霉菌為例，描述這類典型放線菌的菌絲、孢子和菌落的一般特征。答：放線菌是一類呈菌絲狀生長、主要以孢子繁殖和陸生性強的原核生物 典型放線菌—鏈霉菌的形態構造 鏈霉菌的細胞呈絲狀分枝，菌絲直徑很小，與細菌相似。其菌體由分枝的菌絲組成。由于菌絲的連續生長和分枝所以形成網絡狀菌絲體結構。在營養生長階段，菌絲內無隔，內含許多核質體，故一般呈單細胞狀態。基內菌絲（營養菌絲“根”，吸收水、營養和排泄代謝廢物）氣生菌絲生長致密，覆蓋整個菌落表面，菌絲呈放射狀。鏈霉菌孢子絲的形 2

Dp影 狀和排列多種多樣，有直、波曲、鉤狀、螺旋狀、叢生、輪生等。其中以螺旋狀的孢子絲較為 常見，而螺旋狀孢子絲按其螺旋的松緊、大小、轉數和旋向又分為多種。孢子絲是放線菌分類鑒定的重要指標。

第二章 真核微生物的形態、構造和功能

1.試列表比較真核生物和原核生物的10個主要差別。答：①真核細胞的細胞核由染色體、核仁、核液、雙層核膜等構成；原核細胞無核膜、核仁，故無真正的細胞核，僅有由核酸集中組成的擬核。②真核細胞的轉錄在細胞核中進行，蛋白質的合成在細胞質中進行；而原核細胞的轉錄與蛋白質的合成交聯在一起進行。③真核細胞有內質網、高爾基體、溶酶體、液泡等細胞器；原核細胞沒有。④真核生物中除某些低等類群（如甲藻等）的細胞以外，染色體上都有5種或4種組蛋白與DNA結合，形成核小體 ；而在原核生物則無。⑤真核細胞在細胞周期中有專門的DNA復制期（S期）；原核細胞則沒有，其DNA復制常是連續進行的。⑥真核細胞的有絲分裂是原核細胞所沒有的。⑦真核細胞有發達的微管系統，其鞭毛（纖毛）、中心粒、紡錘體等都與微管有關，原核生物則否。⑧真核細胞有由肌動、肌球蛋白等構成的微纖維系統，后者與胞質環流、吞噬作用等密切相關；而原核生物卻沒有這種系統，因而也沒有胞質環流和吞噬作用。⑨真核細胞的核糖體為80s型，原核生物的為70s型，兩者在化學組成和形態結構上都有明顯的區別。⑽真核細胞含有的線粒體，為雙層被膜所包裹，有自己特有的基因組、核酸合成系統與蛋白質合成系統，其內膜上有與氧化磷酸化相關的電子傳遞鏈。⑾真核生物細胞較大，一般10~100納米，原核生物細胞較小，大約1~10納米。⑿真核生物一般含有細胞器（線粒體和葉綠體等），原核生物的細胞器沒有膜包裹。⒀真核生物新陳代謝為需氧代謝（除了amitochondriats)，原核生物新陳代謝類型多種多樣。⒁真核生物細胞壁由纖維素或幾丁質組成，動物沒有細胞壁，原核生物真細菌中為 3

Dp影 肽聚糖。⒂真核生物動植物中為有性的減數分裂式的受精、有絲分裂，原核生物通過一分為二或出芽生殖、裂變。⒃真核生物遺傳重組為減數分裂過程中的重組，原核生物為單向的基因傳遞。⒄真核生物鞭毛為卷曲式，主要由微管蛋白組成，原核生物鞭毛為旋轉式，由鞭毛蛋白組成。⒅真核生物通過線粒體進行呼吸作用，原核生物通過膜進行呼吸作用。

2.試以表解法介紹霉菌的營養菌絲和氣生菌絲各分化成哪些特化構造，并簡要說明它們的功能。

答：特化的營養菌絲：吸取養料：①假根：具有固著和吸取養料的功能②吸器：專性寄生的真菌所產生。只在宿主細胞間隙間蔓延的營養菌絲上分化出來的短枝。吸取宿主細胞內的養料而不使其致死。附著：①附著胞：借附著胞牢固的粘附在宿主的表面②附著枝：休眠（或休眠及延伸）：①菌核：休眠菌絲組織，表面顏色黑或暗，顆粒狀。貯藏養料，抵抗逆境②菌索：具有延伸和生長能力，能夠吸收營養。延伸：匍匐枝：具有延伸功能，如有菌絲，就不會形成像在其它真菌中常見的那樣有固定大小和形態的菌落。如：根霉捕食線蟲：菌環、菌網。特化的氣生菌絲：（各種子實體）簡單：①無性：分生孢子頭、孢子囊②有性：擔子。復雜：①無性：分生孢子器、分生孢子座②有性（子囊果）：閉囊殼、子囊殼、子囊盤

3.請簡要綜述一下覃菌的分類的地位、已記載種數、食用和藥用種類的數目、食用菌產業的優勢有關研究生產概況等信息。（P63）

第三章 病毒和亞病毒因子

1.烈性噬菌體：凡在短時間內能連續完成吸附、侵入、增殖、成熟、裂解這五個階段而實 現其繁殖的噬菌體，稱為烈性噬菌體。

2.溫和噬菌體：凡吸附并侵入細胞后，噬菌體的 DNA 只整合在宿主的核染色體上，隨宿主細胞DNA的復制而復制并不會引起其裂解的噬菌體叫溫和噬菌體。

3.溶源菌：一類被溫和噬菌體感染后能相互長期共存，一般不會出現迅速裂解的宿主細胞。

Dp影 4.病毒粒有哪些對稱體制？各種對稱體制又有幾種特殊外形？試各舉一例。

答：對稱體制：①螺旋對稱:煙草花葉病毒 ②二十面體對稱：腺病毒 ③復合對稱：T 偶數噬菌體。

5.試以E.coli T偶數噬菌體為例，圖示并簡述復合對稱型病毒的典型構造，并指出其各部分的構造的特點和功能。答：大腸桿菌T4噬菌體為典型的蝌蚪形噬菌體，由頭部和尾部組成。頭部為由蛋白質殼體組成的二十面體，內含DNA。尾部則由不同于頭部的蛋白質組成，其外包圍有可收縮的尾鞘，中間為一空髓，即尾髓。有的噬菌體的尾部還有頸環、尾絲、基板和尾刺。侵染寄主時，尾鞘收縮，頭部的DNA即通過中空的尾部注入細胞內。6.什么是烈性噬菌體？試述其裂解性增殖周期。答：烈性噬菌體：凡在短時間內能連續完成吸附、侵入、增殖、成熟、裂解這五個階段而實現其繁殖的噬菌體，稱為烈性噬菌體。①吸附：噬菌體尾絲散開，固著于特異性受點上。②侵入：尾鞘收縮，尾管推出并插入到細胞壁和膜中，頭部的核酸注入到宿主細胞中，而蛋白質衣殼留在細胞壁外。③增殖增殖過程 包括核酸的復制和蛋白質的生物合成。注入細胞的核酸操縱宿主細胞代謝機構，以寄主個體及細胞降解物和培養基介質為原料，大量復制噬菌體核酸，并合成蛋白質外殼。④成熟（裝配）寄主細胞合成噬菌體殼體(T4 噬菌體包括頭部、尾部),并組裝成完整的噬菌體粒子。⑤裂解（釋放）子代噬菌體成熟后，脂肪酶和溶菌酶促進宿主細胞裂解，從而釋放出大量子代噬菌體。

7.什么是效價，測定噬菌體效價的方法有幾種？最常用的是什么方法，其優點如何？

答：效價表示每毫升試樣中所含有的具有侵染性的噬菌體粒子數。又稱嗜菌斑形成單位數或感染中心數。測定方法：液體稀釋法，玻片快速測定法，單層平板法，較常用且較精確的方法稱為雙層平板 法。優點：加了底層培養基后，可彌補培養皿底部不平的缺陷；可使所有 5

Dp影 的嗜菌斑都位于近乎同一平面，因而大小一致、邊緣清晰且無重疊現象；又因上層培養基中瓊脂較稀，故可形成形 態較大、特征較明顯以及便于觀察和計數的嗜菌斑。8.何謂一步生長曲線？它分幾期，各期有何特點？

答：一步生長曲線 ：定量描述烈性噬菌體增殖規律的實驗曲線稱作一步生長曲線或一級生長曲線。潛伏期從噬菌體吸附細菌細胞至細菌細胞釋放出新的噬菌體的最短時間。又可分為隱 晦期和胞內累積期。裂解期從被感染的第一個細胞裂解至最后一個細胞裂解完畢所經歷的時間。平穩期指被感染的宿主已全部裂解，溶液中噬菌體數達到最高點后的時期。裂解量每個被感染的細菌釋放新的噬菌體的平均數。

9.什么是溶源菌，它有何特點？如何檢驗出溶源菌？

答：①一類被溫和噬菌體感染后能相互長期共存，一般不會出現迅速裂解的宿主細胞。②溶源性的特點：a自發裂解 ③將少量溶源菌與大量的敏感性指示性菌（遇溶源菌裂解后所釋放的溫和噬菌體的大腸桿菌）相混合，然后與瓊脂培養基混勻后倒一個平板，經培養后溶源菌就一一長出菌落。由于溶源菌在細胞分裂過程中有極少數個體會引起自發裂解，其釋放的噬菌體可不斷侵染溶源菌周圍 的指示菌菌苔，于是就形成了一個個中央有溶源菌的小菌落，四周有透明圈圍著的這種特殊溶源菌。

第四章 微生物的營養和培養基

1.天然培養基：一類利用動、植物或微生物體包括用其提取物制成的培養基。（培養多種細胞 的牛肉膏蛋白胨培養基、培養酵母菌的麥芽汁培養基）

2.牛肉膏蛋白胨瓊脂培養基：(細菌)這是一種應用十分廣泛的天然培養基，其中的牛肉膏為微生物提供碳源、磷酸鹽和維生素，蛋白胨主要提供氮源和維生素，而NaCl提供無機鹽。3.組合（合成）培養基：按微生物的營養要求精確設計后用多種高純化學試劑配制成的培養基。6

Dp影（鏈霉菌：高氏一號培養基即淀粉硝酸鹽培養基，真菌：察氏培養基即蔗糖硝酸鹽培養基）4.馬鈴薯蔗糖培養基(PDA)：（真菌）馬鈴薯是碳源又是氮源，蔗糖純粹是碳源，瓊脂即使氮源又是固化劑，另外馬鈴薯還提供一些維生素及無機鹽。5.試述通過基團轉移運送營養物質的機制。

答：定義：基團移位指一類既需特異性載體蛋白的參與，又需耗能的一種物質運送方式，其特點是溶質在運送前后會發生分子結構的改變。廣泛存在于原核生物中。主要用于運送各種糖類、核苷酸、丁酸、腺嘌呤等物質，特點是每輸入一份子葡萄糖分子就需要消耗一個ATP的能量。機制：在大腸桿菌中，主要靠磷酸轉移酶系統（PTS）即磷酸烯醇式丙酮酸-己糖磷酸轉移酶系統。（1）熱穩載體蛋白（HPr）的激活：細胞內的高能化合物—磷酸烯醇式丙酮酸的磷酸基團通過酶I的作用把HPr激活；（2）糖經磷酸化而進入細胞內：膜外環境中的糖分子先與細胞膜外表面上的底物特異蛋白—酶IIc結合，接著糖分子被由P～HPr→酶IIa→酶IIb逐級傳遞來的磷酸基團激活，最后通過酶IIc再把這一磷酸糖釋放到細胞質中。6.什么是選擇性培養基？試舉一實例并分析其中為何有選擇性功能。

答：一類根據某微生物的特殊營養要求或其對某化學、物理因素的原理而設計的培養基。7.什么是鑒別性培養基？試以EMB為例分析其中為何有鑒別性功能。

答：一類在成分中加有能與目的菌的無色代謝產物發生顯色反應的指示劑，從而達到只須用肉眼辨別顏色就能方便地從近似菌落中找出目的菌菌落的培養基。伊紅美藍乳糖培養基（EMB）：最常見的鑒別性培養基。其中的伊紅和美藍兩種苯胺染料可抑制革蘭氏陽性細菌和一些難培養的革蘭氏陰性細菌。在低酸度時，這兩種染料結合形成沉淀，起著產酸指示劑的作用。因此試樣中的多種腸道細菌會在 EMB 培養基上產生 易于用肉眼識別的多種特征菌落，尤其是大腸桿菌，因其強烈分解乳搪而產生大量的混合酸，菌體帶 H+故可染上酸性染料伊紅，又因伊紅與美藍結合，所以菌落染上深紫色，從菌落表面的反射光中還可看到綠色金 7

Dp影 屬閃光。

第六章 微生物的生長及其控制

1.超氧陰離子自由基:存在于生物體內，由酶促方式形成或非酶促方式形成。

2.超氧化物歧化酶(SOD)：是一種廣泛存在于動植物、微生物中的金屬酶。能催化生物體內超氧自由基(O-2)發生歧化反應，是機體內O-2的天然消除劑。從而清除O-2，在生物體的自我保護系統中起著極為重要的作用；在免疫系統中也有極為重要的作用。3.超氧化物歧化酶學說：（P162）

4.利用加壓蒸汽對培養基進行滅菌時，常易招致哪些不利影響？如何防止？

答：可能使培養基內不耐熱的物質受到破壞，如使糖類形成氨基糖、焦糖，還可能使磷酸鹽、碳酸鹽與某些陽離子結合形成難溶性復合物而生成沉淀；（生產上可以把糖類物質用連消的方法，可以減少有害物質生成。培養基中加入螯合劑，可以減少沉淀的生成）；也可以采用在較低溫度（115℃ 即 0.7kg/cm2 或 10 磅/英寸）下維持35min的方法。5.試以磺胺以及其增效劑TMF為例，說明這類化學治療劑的作用機制。

答： 答： 磺胺會抑制 2-氨-4-羥-7，8-二氫蝶啶酰焦磷酸與 PABA 的縮合反應。這是由于磺胺是 PABA 的結構類似物，可與它發生競爭性拮抗作用，使某些磺胺分子與 2-氨-4-羥-7，8-二氫蝶啶酰焦 磷酸縮合，形成一個 2-氨-4-羥-7，8-二氫蝶酸的類似物。這樣就使那些能利用二氫蝶啶和 PABA 合成葉酸的細菌無法合成葉酸，于是生長受到抑制。另外，TMF 能抑制二氫葉酸還原酶，使二 氫葉酸無法還原成四氫葉酸。這樣，TMF 就增強了磺胺的抑制效果。在細菌合成四氫葉酸過程 中，磺胺與 TMF 的雙重阻斷在防治有關細菌性傳染病中，起一個“雙重保險”的作用。

6.什么是生長曲線？典型的單細胞微生物生長曲線分為哪幾個時期？有何特點，遇到何種問 8

Dp影 題，如何解決？

答：生長曲線：定量描述液體培養基中微生物群體生長規律的實驗曲線；分為延滯期、指數期、穩定期和衰亡期四個階段；延滯期特點：①生長速率常數等于零； ②細胞形態變大或增長，許多可形成絲狀 ③細胞內 RNA 尤其是 rRNA，含量增高，原生質呈嗜堿性； ④合成代謝十分活躍，核糖體、酶類和ATP的合成加速，易產生各種誘導酶； ⑤對外界不良條件 NaCl 濃度、溫度和抗生素等理、化因素反應敏感。縮短方法：①以穩定期的種子接種②采用較大的接種量③接種到營養豐富的天然培養基④選擇損傷度小的種子。

指數期特點：①生長速率常數 R 最大，因而細胞每分裂一次所需的時間—代時（G）或原生質增 加一倍所需的倍增時間最短；②細胞進行平衡生長，故菌體內各種成分最為均勻；③酶系活躍，代謝旺盛。應用：是用作代謝、生理等研究的良好材料，是增殖噬菌體的最適宿主，也是發酵工業中用作種子的最佳材料，革蘭氏染色鑒定時采用此期微生物。

穩定期的特點： ①生長速率常數R等于0，即處于新繁殖的細胞數與衰亡的細胞數相等，或正生長與負生長相等的動態平衡之中。②開始合成抗生素等次生代謝產物；③細胞開始貯存糖 原、異染顆粒和脂肪等貯藏物；④多數芽孢桿菌在穩定期開始形成芽孢。穩定期到來的原因：①營養物尤其是生長限制因子的耗盡；②營養物的比例失調，例如 C/N 比 值不合適； ③有害代謝產物的積累，如酸、醇、毒素、H2O2等代謝產物都對自身生長有抑制作用；④pH、氧化還原勢等物理化學條件越來越不適宜。衰亡期特點：①R為負值，群體呈現負生長狀態；②細胞形態發生多形化，一些微生物有自溶現象；③有的微生物進一步合成或釋放抗生素等次生代謝物；④芽孢桿菌釋放芽孢 7.滅菌和消毒的區別。

答：①兩者要求達到的處理水平不同。消毒只要求殺滅或/和清除致病微生物，使其數量減少到不再能引起人發病。滅菌不僅要求殺滅或/和清除致病微生物，還要求將所有微生物全 9

Dp影 部殺滅或/和清除掉，包括非致病微生物。總之，消毒只要求場所與物品達到無害化水平，而滅菌則要求達到沒有一個活菌存在。②兩者選用的處理方法不同。滅菌與消毒相比，要求更高，處理更難。滅菌必須選用能殺滅抵抗力最強的微生物(細菌芽孢)的物理方法或化學滅菌劑，而消毒只需選用具有一定殺菌效力的物理方法、化學消毒劑或生物消毒劑。將滅菌的處理方法用于消毒不僅是殺雞用牛刀沒有必要，而且還會產生本來可以不發生的副作用;而如果將消毒的處理方法用于滅菌，將會導致滅菌失敗。③應用的場所與處理的物品也不同。滅菌主要用于處理醫院中進入人體無菌組織器官的診療用品和需要滅菌的工業產品，消毒用于處理日常生活和工作場所的物品，也用于醫院中一般場所與物品的處理。

第七章 微生物的遺傳變異和育種

1.基因突變：簡稱突變，是變異的一類，泛指細胞內（或病毒體內）遺傳物質的分子結構或數量發生的可遺傳的變化，可自發或誘導產生。

2.營養缺陷型：野生型的菌株經過誘變劑處理以后，由于喪失某酶合成能力的突變，因而只能在加有該酶合成產物的培養基中才能生長，這類突變菌株稱為營養缺陷型突變菌株。3.回復突變： 突變體(mutant)經過第二次突變又完全地或部分地恢復為原來的基因型和表現型。完全恢復是由于突變的堿基順序經第二次突變后又變為原來的堿基順序,故亦稱真正的回復突變.部分恢復是由于第二次突變發生在另一部位上,其結果是部分恢復原來的表現型。亦稱為第二位點突變(second site mutation)或基因內校正(intragenic suppression)。

4.點突變：點突變，也稱作單堿基替換（single base substitution），指由單個堿基改變發生的突變。

5.誘變劑：凡是能引起生物體遺傳物質發生突然或根本的改變，使其基因突變或染色體畸變達到自然水平以上的物質，統稱為誘變劑。

Dp影 6.ATCC:美國典型菌種保藏中心。

7.CCCCM:中國微生物菌種保藏管理委員會。

8.質粒有何特點？主要的質粒可分幾類？各有哪些理論或實際意義？（可用表格比較）

答：質粒是細菌體內的環狀DNA分子；大致可以分為5類：接合性質粒、抗藥性質粒、產細菌素和抗生素質粒、具生理功能的質粒、產毒質粒；在基因工程中質粒常被用作基因的載體或標記基因，抗各種抗生素，抗金屬等離子等，故凡有抗菌素抗性的細菌,其質粒才可能用作運載體。而在基因工程中關鍵是出發菌株的選擇和誘變方法的選擇。因為這些都能決定誘變的效果和方向。

9.為什么說微生物是基因工程中的“寵兒”？

答： 基因工程是依據分子生物學的原理而發展起來的一種自覺、可操縱的和高效的定向分子育種手段。其應用范圍和發展前景寬廣。微生物因其具有小體積大面積的優越體質，加上抑郁培養和代謝類型多樣性等一系列優良特性，使其在基因工程中具有不可取代的重大作用，它不僅可以用作多外源基因的優良供體、載體和受體而且還為基因工程操作提供了多種類型的必不可少的工具酶類。

10.“ATCC”是一個什么組織？目前它用于菌種保藏的方法有哪幾種？為什么？

答：ATCC是美國典型菌種保藏中心的簡稱，是世界上最大的生物資源中心，由美國14家生化、醫學類行業協會組成的理事會負責管理，是一家全球性、非盈利生物標準品資源中心。ATCC向全球發布其獲取、鑒定、保存及開發的生物標準品，推動科學研究的驗證、應用及進步。...第八章 微生物的生態

1.黃曲霉毒素：也稱作黃曲霉素，是一種有強烈生物毒性的化合物，常由黃曲霉及另外幾種霉 11

Dp影 菌在霉變的谷物中產生，如大米、豆類、花生等，是目前為止最強的致癌物質。加熱至280℃以上才開始分解，所以一般的加熱不易破壞其結構。黃曲毒素主要有B1、B2、G1與G2等4種，又以B1的毒性最強。食米儲存不當，極容易發霉變黃，產生黃曲毒素。

2.根際微生物：又稱根圈微生物。生活在根系領近土壤，依賴根系的分泌物、外滲物和脫落細胞而生長，一般對植物發揮有益作用的菌株，稱為根際微生物。

3.瘤胃微生物：生活于反芻動物的瘤胃中；幫助反芻動物將植物中的纖維素和果膠消化為利于瘤胃吸收的營養物質；同時反芻動物為其提供維生素和無機鹽等養料，水分，合適的溫度和PH，以及良好的攪拌和無機環境；與反芻動物保持共生關系的一類微生物。

4.硝化作用：硝化作用是指異養微生物進行氨化作用產生的氨，被硝化細菌、亞硝化細菌氧化成亞硝酸，再氧化成硝酸的過程。（P259）

5.反硝化作用：又稱脫氮作用，指硝酸鹽轉化為氣態氮化物(N2和N2O)的作用。（硝酸還原作用。土壤中存在許多化能異養型反硝化細菌，在通氣不良，缺少氧氣的條件下，可利用硝酸中的氧，使葡萄糖氧化成二氧化碳和水并釋放能量。）

6.活性污泥：指一種由活細菌、原生動物和其他微生物群聚集在一起組成的凝絮團，在污水處理中具有很強的吸附、分解有機物或毒素的能力。

7.為什么說土壤是人類最豐富的菌種資源庫？如何從中篩選出所需要的菌種？

答：土壤是微生物的大本營： ①進入土壤中的有機物為微生物提供了良好的碳源、氮源和能源； ②土壤中的礦質元素的含量濃度也很適合微生物的發育（1.10-2.5g/L）； ③土壤中的水分雖然變化較大，但基本上可以滿足微生物的需要； ④土壤的酸堿度在 pH5.5-8.5 之間，適合于大多數微生物的生長； ⑤土壤的滲透壓大都不超過微生物的滲透壓； ⑥土壤空隙中充滿著空氣和水分，為好氧和厭氧微生物的生長提供了良好的環境。⑦土壤具有保溫性，與空氣相比，晝夜溫差和季節溫差變化不大。

Dp影 篩選：配制PDA 培養基

1、原料準備： 1000ml 水；200g 土豆；20g 蔗糖；15—20g 瓊脂 10g 蛋白胨;5gNaCl;15—20g 瓊脂。

8.為何說微生物在自然界氮素循環中起著關鍵的作用？

答：在氮素循環中的8個循環中，有6個只有通過微生物才能進行，特別是為整個生物圈開辟氮素營養源的生物固氮作用，更屬原核生物的專利，因此，我們可以認為微生物是自然界氮素循環的中心。

9.什么是正常菌種，以人體腸道為例說明人體腸道正常菌群與人體之間的關系？

答：人體腸道正常菌群與人體有著非常密切的利害關系。正常情況下,人體內、外環境與腸道正常菌群保持著相對平衡狀態,它確保著人體的健康,但一旦在某些因素的作用下,平衡被打破,將導致某些疾病的發生。

第九章 傳染與免疫

1.決定傳染結局的三大因素是什么，簡述三者的關系。

答：病原體，人體免疫力，環境因素；三者間的關系：病原體作為傳播的起點，沒有傳染源就不會有傳染病發生，環境因素是病原體傳播的途徑，沒有這個媒介病原體就不會再傳染源和健康人群中傳播，最后是人體免疫力，免疫力較差的比如老年人和小孩比成年人更易感染。

第十章 微生物的分類與鑒定

1.何謂三域學說，提出此學說的依據何在？

答：三域學說：對多種生物的16S rRNA或18S rRNA的寡核苷酸序列測序，提出了一個與以往界級分類不同新系統，即三域學說。

提出此學說的依據：綜合了L.Margulis提出的真核生物起源的內共生假說的精髓，認為 13

Dp影 現今一切生物都由一種共同祖先進化而來，它原是一種小細胞，先分化出細菌和古生菌這兩類原核生物，后來在古生菌分支上的細胞在喪失了細胞壁后，發展成以變形蟲狀較大型、有真核的細胞形式出現，它先后吞噬了α變形細菌和藍細菌，并進一步發生了內共生，從而兩者進化成與宿主細胞難分難解的細胞器——線粒體和葉綠體，于是，宿主最終也就發展成了各類真核生物。它在目前還存在何種挑戰：有些學者主要認為１６Ｓ和１８ＳｒＲＮＡ的分子進化很難代表整個基因組的分子進化，其次是已知有許多真核生物的基因組和它們表達的功能蛋白更接近于細菌而并非接近于古生菌等。

2.真菌的分類類群：（《安.貝氏菌物詞典》第九版）子囊菌門、擔子菌門、結合菌門、壺菌門、無性型真菌類。

3.何謂五界系統，它有何優缺點？

答：五界分類系統，它是由美國生物學家魏泰克（R.H.Whittaker,1924—1980）在1969年提出的。魏泰克在已區分了植物與動物、原核生物與真核生物的基礎上，又根據真菌與植物在營養方式和結構上的差異，把生物界分成了原核生物界、原生生物界、真菌界、植物界和動物界五界。

優點：從縱的方面看，它顯示了生命歷史的三大階段：原核階段、真核單細胞階段和真核多細胞階段。從橫的方面看，它展現了生物進化的三大方向：營光合作用的植物、吸收式營養的真菌和攝食式營養的動物。由于有這些優點，所以自70年代以來，這個系統已為西方生物學教本所普遍采用。

缺點：原生生物界仍然龐雜，往往與動、植物混淆不清；病毒這一大類非細胞生物還沒有被包括進去等。