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1、普通微生物学周德庆第三版考试复习重点普通微生物学周德庆第三版考试复习重点2013-20142013-2014 海洋大学生技和环科海洋大学生技和环科绪论绪论微生物微生物: : 微生物是形体微小、单细胞或个体结构简单的多细胞、微生物是形体微小、单细胞或个体结构简单的多细胞、或无细胞结构,或无细胞结构,用肉眼看不见或用肉眼看不见或看不清的低等生物的总称。看不清的低等生物的总称。微生物学微生物学: : 微生物学是一门在细胞、分子或群体水平上研究微生物的形态构造、微生物学是一门在细胞、分子或群体水平上研究微生物的形态构造、生理代谢、生理代谢、遗传遗传变异、生态分布和分类进化等生命活动基本规律,并将其应用
2、于工业发酵、医药卫生、生物工变异、生态分布和分类进化等生命活动基本规律,并将其应用于工业发酵、医药卫生、生物工程和环境保护等实践领域的科学,其根本任务是发掘、利用、改善和保护有益微生物,控制、程和环境保护等实践领域的科学,其根本任务是发掘、利用、改善和保护有益微生物,控制、消灭或改造有害微生物,为人类社会的进步服务。消灭或改造有害微生物,为人类社会的进步服务。柯赫氏法则:用琼脂配制对分离细菌十分有效的固体培养基(须先灭菌),以划线方式进行样柯赫氏法则:用琼脂配制对分离细菌十分有效的固体培养基(须先灭菌),以划线方式进行样品稀释,从而轻而易举地在琼脂平板上获得某一微生物的纯种培养。品稀释,从而轻
3、而易举地在琼脂平板上获得某一微生物的纯种培养。3 3、微生物共有哪五大共性?其中最基本的是哪一个?为什么?、微生物共有哪五大共性?其中最基本的是哪一个?为什么?五大共性:体积小,面积大;吸收多,转化快;生长旺,繁殖快;适应强,易变异;五大共性:体积小,面积大;吸收多,转化快;生长旺,繁殖快;适应强,易变异;分布广,种类多。其中最基本的是体积小,面积大;原因:由于微生物是一个如此突出的小分布广,种类多。其中最基本的是体积小,面积大;原因:由于微生物是一个如此突出的小体积大面积系统,从而赋予它们具有不同于一切大生物的五大共性,因为一个小体积大面积系体积大面积系统,从而赋予它们具有不同于一切大生物的
4、五大共性,因为一个小体积大面积系统,必然有一个巨大的营养物质吸收面、代谢废物的排泄面和环境信息的交换面,并由此而产统,必然有一个巨大的营养物质吸收面、代谢废物的排泄面和环境信息的交换面,并由此而产生其余生其余 4 4 个共性。个共性。8.8.试述微生物的多样性。试述微生物的多样性。答:物种的多样性,答:物种的多样性, . .生理代谢类型的多样性生理代谢类型的多样性, ,. .代谢产物的多样代谢产物的多样 性性, ,遗传基因的多样性生态遗传基因的多样性生态类型的多样性类型的多样性第一章第一章 原核生物的形态、构造和功能原核生物的形态、构造和功能革兰氏染色法:革兰氏染色法:肽聚糖:是真细菌细胞壁中
5、特有成分,由肽聚糖:是真细菌细胞壁中特有成分,由 N-N-乙酰胞壁酸和乙酰胞壁酸和 N-N-乙酰葡萄胺组成。乙酰葡萄胺组成。缺壁细菌:在自然界或在实验中某些细菌进行自发突变,不能合成胞壁。主要包括缺壁细菌:在自然界或在实验中某些细菌进行自发突变,不能合成胞壁。主要包括 L L 型细菌、型细菌、球状体、支原体和原生质体。球状体、支原体和原生质体。L L 型细菌:在实验状态或宿主体内发生自发突变形成遗传性稳定的细胞壁缺损菌株。型细菌:在实验状态或宿主体内发生自发突变形成遗传性稳定的细胞壁缺损菌株。异染粒:可用墨蓝或异染粒:可用墨蓝或 TTCTTC 染成紫色,是无级机磷酸的聚合物。染成紫色,是无级机
6、磷酸的聚合物。羧酶体羧酶体( (羧化体羧化体) ):存在于一些自养菌细胞内的多角体或六角形内含物。:存在于一些自养菌细胞内的多角体或六角形内含物。糖被:包被于某些细菌细胞壁外的一层厚度不定的透明胶状物质。糖被:包被于某些细菌细胞壁外的一层厚度不定的透明胶状物质。荚膜:是糖被的一种形式,含水量高,经脱水和特殊染色后可在光镜下看到。荚膜:是糖被的一种形式,含水量高,经脱水和特殊染色后可在光镜下看到。1 / 14 问问 图示图示 G+G+细菌和细菌和 G-G-细菌细胞壁的主要构造,并简要说明其异同。细菌细胞壁的主要构造,并简要说明其异同。答:答:G+G+细菌的细胞壁厚度大,主要含肽聚糖和磷壁酸。肽聚
7、糖由肽(肽桥和四肽尾)和聚糖细菌的细胞壁厚度大,主要含肽聚糖和磷壁酸。肽聚糖由肽(肽桥和四肽尾)和聚糖(N-N-乙酰葡萄胺和乙酰葡萄胺和 N-N-乙酰胞壁酸)组成,磷壁酸主要成分为甘油磷酸或核糖醇磷酸。乙酰胞壁酸)组成,磷壁酸主要成分为甘油磷酸或核糖醇磷酸。 G-G-细菌的细菌的细胞壁厚度较薄,细胞壁厚度较薄, 层次较多。层次较多。 其肽聚糖藏在外膜脂多糖层内,其肽聚糖藏在外膜脂多糖层内,外膜为外膜为 G-G-细菌的细胞壁特有构造。细菌的细胞壁特有构造。在在 G-G-细菌中,其外膜与细胞膜间的狭窄空间成为周质空间。细菌中,其外膜与细胞膜间的狭窄空间成为周质空间。 问问 革兰氏染色机制?革兰氏染
8、色机制?答:步骤:结晶紫染色、碘液媒染、答:步骤:结晶紫染色、碘液媒染、95%95%的乙醇脱色、红色染料复染。的乙醇脱色、红色染料复染。机制:由于其细胞壁化学成分不同,导致脱色能力不同。机制:由于其细胞壁化学成分不同,导致脱色能力不同。G+G+由于细胞壁后,肽聚糖交联由于细胞壁后,肽聚糖交联致密,遇脱色剂乙醇(或丙酮)处理时,因失水而使网孔缩小,再加上不含类脂,故乙醇处理致密,遇脱色剂乙醇(或丙酮)处理时,因失水而使网孔缩小,再加上不含类脂,故乙醇处理不会溶出缝隙,因此能把结晶紫与碘的复合物留在壁内,保持其紫色;不会溶出缝隙,因此能把结晶紫与碘的复合物留在壁内,保持其紫色; G-G-细菌细胞壁
9、薄,外膜细菌细胞壁薄,外膜层类脂含量高、肽聚糖层薄和交联度差,遇脱色剂后,以类脂为主的外膜溶解,这时薄而松的层类脂含量高、肽聚糖层薄和交联度差,遇脱色剂后,以类脂为主的外膜溶解,这时薄而松的肽聚糖网不能阻挡结晶紫与碘复合物溶出,褪为无色。这时再经红色染料最终染为红色。肽聚糖网不能阻挡结晶紫与碘复合物溶出,褪为无色。这时再经红色染料最终染为红色。 问问 什么是菌落?讨论微生物的细胞形态与菌落形态间的相关性及其内在原因。什么是菌落?讨论微生物的细胞形态与菌落形态间的相关性及其内在原因。答:菌落是指单个细胞或多数同种细胞在固体培养基表面,处于事宜的条件下,迅速繁殖答:菌落是指单个细胞或多数同种细胞在
10、固体培养基表面,处于事宜的条件下,迅速繁殖并形成细胞堆。并形成细胞堆。第二章第二章 真核微生物的形态、构造和功能真核微生物的形态、构造和功能单细胞蛋白:用许多工农业废料人工培养的微生物菌体。单细胞蛋白:用许多工农业废料人工培养的微生物菌体。溶酶体:单层膜细胞器,主要功能是细胞内的消化作用,消化自身死亡蛋白质和外来异物。溶酶体:单层膜细胞器,主要功能是细胞内的消化作用,消化自身死亡蛋白质和外来异物。酵母菌:酵母菌: 泛指一类能发酵糖类的各种单细胞真菌,其细胞壁呈三明治状,外层为甘露聚糖,内泛指一类能发酵糖类的各种单细胞真菌,其细胞壁呈三明治状,外层为甘露聚糖,内层为葡聚糖。层为葡聚糖。酵母菌的繁
11、殖酵母菌的繁殖:( :(无性无性) )芽殖是最常见的方式,芽殖是最常见的方式, 还有裂殖和产无性孢子;还有裂殖和产无性孢子; ( (有性有性) )形成子囊和子囊孢子。形成子囊和子囊孢子。假菌丝:芽殖过程中,如果子细胞与母细胞以狭小的面积相连,不立即分离,这种偶节状的细假菌丝:芽殖过程中,如果子细胞与母细胞以狭小的面积相连,不立即分离,这种偶节状的细胞串就成为假菌丝。如果其间的横隔面积与细胞直径一致,则这种竹节状的细胞串就称为真菌胞串就成为假菌丝。如果其间的横隔面积与细胞直径一致,则这种竹节状的细胞串就称为真菌丝。丝。酵母菌是生活史:营养体既能以单倍体又能以二倍体形式存在;营养体只能以单倍体的形
12、式存酵母菌是生活史:营养体既能以单倍体又能以二倍体形式存在;营养体只能以单倍体的形式存在;营养体只能以二倍体的形式存在。在;营养体只能以二倍体的形式存在。霉菌霉菌( (丝状真菌丝状真菌) ):指那些菌丝体较发达又不产生大型肉质子实体的真菌。:指那些菌丝体较发达又不产生大型肉质子实体的真菌。在自然界中扮演分解者在自然界中扮演分解者的角色。其营养体的基本单位是菌丝(营养菌丝体和气生菌丝体)。的角色。其营养体的基本单位是菌丝(营养菌丝体和气生菌丝体)。2 / 14营养菌丝体的特化:假根营养菌丝体的特化:假根 ( (固着吸收养料的功能固着吸收养料的功能) )、匍匐菌丝、吸器、匍匐菌丝、吸器( (只在宿
13、主细胞间隙间蔓延的只在宿主细胞间隙间蔓延的营养菌丝上分化的短枝,营养菌丝上分化的短枝,吸取宿主细胞内养料而不使其致死吸取宿主细胞内养料而不使其致死) )、附着包附着包( (侵入宿主角质表皮而吸取侵入宿主角质表皮而吸取养料养料) )、附着枝、菌核、附着枝、菌核( (不良条件下可保持数年生命力不良条件下可保持数年生命力) )、菌所、菌所( (促进菌体蔓延和抵御不良环境促进菌体蔓延和抵御不良环境) )、菌、菌环和菌网。环和菌网。气生菌丝的特化形态气生菌丝的特化形态( (各种子实体各种子实体) ):结构简单的分生孢子头,结构负复杂的分生孢子盘、分生孢:结构简单的分生孢子头,结构负复杂的分生孢子盘、分生
14、孢子器和分生孢子座。子器和分生孢子座。子实体:可产生有性或无性孢子,有一定形状构造的任何菌丝体组织。子实体:可产生有性或无性孢子,有一定形状构造的任何菌丝体组织。锁状联合:为两核细胞形成分裂产生双核菌丝体的一种特有形式。常发生在菌丝顶端,开始时锁状联合:为两核细胞形成分裂产生双核菌丝体的一种特有形式。常发生在菌丝顶端,开始时在细胞上产生突起,并向下弯曲,与下部细胞链接,形如锁状。在细胞上产生突起,并向下弯曲,与下部细胞链接,形如锁状。 问问 比较真菌孢子的类型、主要特点和菌落特征?比较真菌孢子的类型、主要特点和菌落特征?游动孢子游动孢子无性孢子无性孢子染色体染色体 n n孢囊孢子孢囊孢子无性孢
15、子无性孢子染色体染色体 n n分生孢子分生孢子无性孢子无性孢子染色体染色体 n n节孢子节孢子无性孢子无性孢子染色体染色体 n n厚垣孢子厚垣孢子无性孢子无性孢子染色体染色体 n n芽胞子芽胞子无性孢子无性孢子染色体染色体 n n掷孢子掷孢子无性孢子无性孢子染色体染色体 n n卵孢子卵孢子有性孢子有性孢子染色体染色体 2n2n接合孢子接合孢子有性孢子有性孢子染色体染色体 2n2n子囊孢子子囊孢子有性孢子有性孢子染色体染色体 n n担孢子担孢子有性孢子有性孢子染色体染色体 n n 问问 比较四大类微生物的细胞形态和菌落特征?比较四大类微生物的细胞形态和菌落特征?菌落菌落含水状态含水状态外观性状外
16、观性状细菌细菌很湿或较湿很湿或较湿小而突凸或大而平坦小而突凸或大而平坦单细胞微生物单细胞微生物酵母菌酵母菌较湿较湿大而凸起大而凸起单个分散或假菌丝单个分散或假菌丝大而分化大而分化放线菌放线菌干燥或较干燥干燥或较干燥小而紧密小而紧密丝状交织丝状交织细而均匀细而均匀菌丝状微生物菌丝状微生物霉菌霉菌干燥干燥大而疏松或大而致密大而疏松或大而致密丝状交织丝状交织粗而分化粗而分化细胞细胞相互关系相互关系形态特征形态特征单个分散或有一定排列单个分散或有一定排列小而均匀,个别有芽孢小而均匀,个别有芽孢3 / 14第三章第三章 病毒和亚病毒因子病毒和亚病毒因子最大的病毒(似菌病毒)、最小病毒(猪圆环病毒和长尾鹦
17、鹉喙羽病毒);病毒的群体形态:最大的病毒(似菌病毒)、最小病毒(猪圆环病毒和长尾鹦鹉喙羽病毒);病毒的群体形态:在植物细胞中(包含体),在植物叶片上(枯斑),在动物细胞中(空斑),噬菌体在菌苔上在植物细胞中(包含体),在植物叶片上(枯斑),在动物细胞中(空斑),噬菌体在菌苔上形成的负菌落(即为噬菌斑)。形成的负菌落(即为噬菌斑)。动物病毒以线状的动物病毒以线状的 dsDNAdsDNA 和和 ssRNAssRNA 为多,植物病毒以线状为多,植物病毒以线状 ssRNAssRNA 为多,噬菌体以线状为多,噬菌体以线状 dsDNAdsDNA多。多。噬菌体:即原核生物病毒,包括噬细菌体,噬放线菌体、噬蓝
18、细菌体。其繁殖分为噬菌体:即原核生物病毒,包括噬细菌体,噬放线菌体、噬蓝细菌体。其繁殖分为 5 5 个阶段:个阶段:吸附、侵入、增殖、成熟吸附、侵入、增殖、成熟( (装配装配) )、裂解、裂解( (释放释放) )。凡在短时间内连续完成以上。凡在短时间内连续完成以上 5 5 个阶段而实现繁殖个阶段而实现繁殖的噬菌体称为的噬菌体称为烈性噬菌体烈性噬菌体。烈性噬菌体所经历的繁殖过程称为。烈性噬菌体所经历的繁殖过程称为裂解性周期裂解性周期。自外裂解:大量噬菌体吸附在同于宿主细胞表面并释放众多的溶菌酶,最终因外在原因而导致自外裂解:大量噬菌体吸附在同于宿主细胞表面并释放众多的溶菌酶,最终因外在原因而导致
19、细胞裂解。平均每一宿主细胞裂解后产生的子代噬菌体数称为裂解量。细胞裂解。平均每一宿主细胞裂解后产生的子代噬菌体数称为裂解量。效价效价( (噬菌斑形成单位噬菌斑形成单位) ):表示没:表示没 mlml 试样中所含有的具侵染性的噬菌体粒子数。测定效价的方法试样中所含有的具侵染性的噬菌体粒子数。测定效价的方法有:液体稀释法、玻片快速测定法和单层平板法,较常用且精确的方法是双层平板法,上层平有:液体稀释法、玻片快速测定法和单层平板法,较常用且精确的方法是双层平板法,上层平板(板(1.0%1.0%琼脂培养基琼脂培养基 3ml3ml,对数期菌液,对数期菌液 0.2ml0.2ml,噬菌体试样,噬菌体试样 0
20、.1ml0.1ml 混匀),下层平板(混匀),下层平板(2%2%的琼脂的琼脂培养基培养基 7-8ml7-8ml),然后在),然后在 3737培养培养 1010 小时,计数噬菌斑。优点:底层培养基可弥补培养皿底部小时,计数噬菌斑。优点:底层培养基可弥补培养皿底部不平的缺陷,可使所有的噬菌斑都位于近乎同一平面,上层培养基较稀,可形成形态较大、特不平的缺陷,可使所有的噬菌斑都位于近乎同一平面,上层培养基较稀,可形成形态较大、特征较明显以及便于观察和计数的噬菌斑。征较明显以及便于观察和计数的噬菌斑。一步生长曲线:定量描述烈性噬菌体生长规律的实验曲线。分为潜伏期、裂解期和平稳期。一步生长曲线:定量描述烈
21、性噬菌体生长规律的实验曲线。分为潜伏期、裂解期和平稳期。溶源性:温和噬菌体的侵入并不引起宿主细胞裂解。凡能引起溶源性的噬菌体称温和噬菌体,溶源性:温和噬菌体的侵入并不引起宿主细胞裂解。凡能引起溶源性的噬菌体称温和噬菌体,其存在形式有其存在形式有 3 3 种种(游离态、(游离态、整合态整合态【整合在宿主基因组上的温和噬菌体的核酸叫前噬菌体。【整合在宿主基因组上的温和噬菌体的核酸叫前噬菌体。】和营养态),其宿主称为溶源菌。和营养态),其宿主称为溶源菌。溶源性周期:整合到到宿主基因组上的噬菌体核酸。溶源性周期:整合到到宿主基因组上的噬菌体核酸。 问问 图示并简介病毒的典型构造?图示并简介病毒的典型构
22、造?4 / 14 问问 病毒粒有哪几种?各种对称体制又有几种特殊外形?各举一例。病毒粒有哪几种?各种对称体制又有几种特殊外形?各举一例。答:病毒粒专指成熟、结构完整的有感染性的单个病毒。基本成分是核酸和蛋白质,核酸位答:病毒粒专指成熟、结构完整的有感染性的单个病毒。基本成分是核酸和蛋白质,核酸位于中心,成为基因组或核心。蛋白质包围在核心周围,形成了衣壳。其对称体制有三种,分别于中心,成为基因组或核心。蛋白质包围在核心周围,形成了衣壳。其对称体制有三种,分别是螺旋对称、二十面体对称和复合对称,其代表分别为烟草花叶病毒(是螺旋对称、二十面体对称和复合对称,其代表分别为烟草花叶病毒( TMVTMV)
23、、腺病毒和)、腺病毒和 T T 偶偶数噬菌体(数噬菌体(T2T2、T4T4 和和 T6T6)。)。第四章第四章 微生物的营养和培养基微生物的营养和培养基营养营养: :生物体从外部环境中摄取对生命活动必需的能量和物质。生物体从外部环境中摄取对生命活动必需的能量和物质。 具有营养功能的物质称为营养物。具有营养功能的物质称为营养物。碳源碳源: :一切能满足微生物生长繁殖所需的碳元素的营养源。一切能满足微生物生长繁殖所需的碳元素的营养源。 微生物能利用的碳源范围称为碳源谱。微生物能利用的碳源范围称为碳源谱。能源:能为微生物生命活动提供最初能量来源的营养物或辐射能。能源:能为微生物生命活动提供最初能量来
24、源的营养物或辐射能。单功能营养物:在微生物生长、繁殖过程中,只能微生物提供一种营养物的物质。单功能营养物:在微生物生长、繁殖过程中,只能微生物提供一种营养物的物质。双功能营养物:在微生物生长、繁殖过程中,能为微生物提供两种营养物的物质。双功能营养物:在微生物生长、繁殖过程中,能为微生物提供两种营养物的物质。生长因子:一类对调节微生物正常代谢所必需,但不能用简单的碳、氮源自行合成的微量有机生长因子:一类对调节微生物正常代谢所必需,但不能用简单的碳、氮源自行合成的微量有机物。狭义的生长因子仅指维生素,广义的则指维生素、碱基、卟啉、甾醇、胺类、物。狭义的生长因子仅指维生素,广义的则指维生素、碱基、卟
25、啉、甾醇、胺类、C4-C6C4-C6 的分支的分支或直链脂肪酸。或直链脂肪酸。营养类型营养类型光能无机营养性(光能自养型)光能无机营养性(光能自养型)光能有机营养性(光能异养型)光能有机营养性(光能异养型)化能无机营养型(化能自养型)化能无机营养型(化能自养型)化能有机营养型(化能异养型)化能有机营养型(化能异养型)能源能源光光光光无机物无机物有机物有机物H H 供体供体无机物无机物有机物有机物无机物无机物有机物有机物基本碳源基本碳源CO2CO2CO2CO2CO2CO2有机物有机物实例实例蓝细菌、藻类蓝细菌、藻类红螺菌科的细菌红螺菌科的细菌硝化细菌、硫细菌硝化细菌、硫细菌多数原核生物、真菌多数
26、原核生物、真菌微生物的营养类型:微生物的营养类型:营养物质进入细胞的方式:单纯扩散(不需载体和能量,不逆浓度运输)、促进扩散(需载体营养物质进入细胞的方式:单纯扩散(不需载体和能量,不逆浓度运输)、促进扩散(需载体不需能量,不需能量,载体蛋白与物质一一对应,载体蛋白与物质一一对应,不逆浓度运)不逆浓度运)、 主动运送主动运送(需能量和载体,(需能量和载体,逆浓度运输)逆浓度运输)、基团移位(需载体和能量,逆浓度运输,运送后物质发生变化)。基团移位(需载体和能量,逆浓度运输,运送后物质发生变化)。培养基:由人工配制的、含有培养基:由人工配制的、含有 6 6 大类营养要素、适合微生物生长繁殖或产生
27、代谢物用的混合营大类营养要素、适合微生物生长繁殖或产生代谢物用的混合营养料。其配制的养料。其配制的4 4 个原则为:目的明确、个原则为:目的明确、营养协调、营养协调、理化适宜和经济节约。理化适宜和经济节约。配制的配制的 4 4 种方法为:种方法为:生态模拟、借鉴文献、精心设计和试验比较。生态模拟、借鉴文献、精心设计和试验比较。5 / 14按培养基成分分为:天然培养基、组合培养基和半组合培养基。按培养基成分分为:天然培养基、组合培养基和半组合培养基。按物理状态分为:液体培养基、固体培养基、半固体培养基和脱水培养基。按物理状态分为:液体培养基、固体培养基、半固体培养基和脱水培养基。按对微生物的功能
28、分为:选择培养基鉴别培养基(按对微生物的功能分为:选择培养基鉴别培养基(EMBEMB 培养基是鉴别大肠杆菌的)培养基是鉴别大肠杆菌的)第五章第五章 微生物的新陈代谢微生物的新陈代谢生物氧化:发生在活细胞内的一系列产能性氧化反应的总称。包括物质与氧结合、脱氢和失电生物氧化:发生在活细胞内的一系列产能性氧化反应的总称。包括物质与氧结合、脱氢和失电子子 3 3 种形式;呼吸、无氧呼吸和发酵种形式;呼吸、无氧呼吸和发酵3 3 种类型;产种类型;产 ATPATP、产还原力、产还原力 H H 和产小分子中间代谢产物和产小分子中间代谢产物 3 3个功能;脱氢、递氢和受氢个功能;脱氢、递氢和受氢 3 3 个阶
29、段。个阶段。底物脱氢的底物脱氢的 4 4 条途径:条途径:ENPENP 途径(在无氧条件下,途径(在无氧条件下,1 1 分子葡萄糖分解产生分子葡萄糖分解产生 2 2 分子丙酮酸分子丙酮酸 2 2 分子还分子还原型辅酶原型辅酶2 2 分子分子 ATPATP)、)、HMPHMP 途径(途径(1 1 分子分子 6-6-磷酸葡萄糖产生磷酸葡萄糖产生 1212 分子的还原型辅酶)、分子的还原型辅酶)、EDED(微生物所特有,(微生物所特有, 缺乏缺乏 EMPEMP途径的微生物经途径的微生物经 4 4步反应就可以形成步反应就可以形成 EMPEMP途径形成的丙酮酸)途径形成的丙酮酸) 途径、途径、TCATC
30、A 循环(有氧条件下,循环(有氧条件下,EMPEMP 途径产生的丙酮酸彻底分解产生大量能量)。途径产生的丙酮酸彻底分解产生大量能量)。呼吸:底物脱氢后经电子传递链(也叫呼吸链)最终被外源分子氧接受,产生水并释放出呼吸:底物脱氢后经电子传递链(也叫呼吸链)最终被外源分子氧接受,产生水并释放出ATPATP形式的能量。形式的能量。发酵:指在无氧外源氢受体的条件下,底物脱氢后所产生的还原力氢未经呼吸链传递而直接交发酵:指在无氧外源氢受体的条件下,底物脱氢后所产生的还原力氢未经呼吸链传递而直接交给某一内源性中间代谢产物接受,以实现底物水平磷酸化产能的一类生物化学反应。给某一内源性中间代谢产物接受,以实现
31、底物水平磷酸化产能的一类生物化学反应。同型乳酸发酵:葡萄糖经同型乳酸发酵:葡萄糖经 EMPEMP 途径产生丙酮酸,丙酮酸只单纯产生途径产生丙酮酸,丙酮酸只单纯产生 2 2 分子乳酸。分子乳酸。SticklandStickland 反应:少数厌氧菌兼做碳源、能源和氮源,通过一种氨基酸做氢供体另一种氨基酸做反应:少数厌氧菌兼做碳源、能源和氮源,通过一种氨基酸做氢供体另一种氨基酸做氢受体的独特产能方式。氢受体的独特产能方式。“parkpark”核苷酸:”核苷酸:1 1、在细胞质中合成,有葡萄糖合成、在细胞质中合成,有葡萄糖合成 N-N-乙酰葡糖胺和乙酰葡糖胺和 N-N-乙酰胞壁酸,乙酰胞壁酸,N N
32、 乙酰胞乙酰胞壁酸合成壁酸合成“ParkPark” 核苷酸,核苷酸, 即即 UDP-N-UDP-N-乙酰胞壁酸五肽,乙酰胞壁酸五肽,它的合成分为它的合成分为 4 4 步,步, 都需都需 UDPUDP 作糖载体,作糖载体,另外,还合成另外,还合成 D-D-丙氨酰丙氨酰-D-D-丙氨酸的丙氨酸的 2 2 步反应,且他们都可被环丝氨酸所抑制。步反应,且他们都可被环丝氨酸所抑制。2 2、在细胞膜中、在细胞膜中合成,由合成,由 ParkPark 核苷酸合成肽聚糖单体是在细胞膜上进行的。核苷酸合成肽聚糖单体是在细胞膜上进行的。3 3、在细胞膜外合成。、在细胞膜外合成。6 / 14细菌萜醇:细菌萜醇:是一种
33、含是一种含 1111 个异戊二烯单位的个异戊二烯单位的 C35C35 类异戊二烯醇,类异戊二烯醇,它可通过它可通过 2 2 个磷酸基与个磷酸基与 N-N-乙酰胞乙酰胞壁酸分子相接,使糖的中间代谢物呈现出很强的疏水性,从而使它们能顺利通过疏水性很强的壁酸分子相接,使糖的中间代谢物呈现出很强的疏水性,从而使它们能顺利通过疏水性很强的细胞膜而转移到膜外。细胞膜而转移到膜外。 问问 比较呼吸、无氧呼吸和发酵的特点?比较呼吸、无氧呼吸和发酵的特点?比较项目比较项目递氢体递氢体氢受体氢受体终产物终产物产能机制产能机制产能效率产能效率呼吸呼吸呼吸链呼吸链O2O2H2OH2O氧化磷酸化氧化磷酸化高高无氧呼吸无
34、氧呼吸呼吸链呼吸链无机或有机氧化物无机或有机氧化物还原后的无机或有机氧化物还原后的无机或有机氧化物氧化磷酸化氧化磷酸化中中发酵发酵无无中间代谢无中间代谢无中间代谢物中间代谢物底物水平磷酸化底物水平磷酸化低低 问问 青霉素为何只能抑制代谢旺盛的细菌?其抑制机制如何?青霉素为何只能抑制代谢旺盛的细菌?其抑制机制如何?答:青霉素是抑制细胞壁的形成,代谢旺盛的细胞,细胞分裂频率也会比其他细胞快。随着答:青霉素是抑制细胞壁的形成,代谢旺盛的细胞,细胞分裂频率也会比其他细胞快。随着细胞分裂和生长,数量越来越多,总体积和细胞壁面积也越来越大,但是青霉素阻碍细胞壁形细胞分裂和生长,数量越来越多,总体积和细胞壁
35、面积也越来越大,但是青霉素阻碍细胞壁形成,导致一部分细胞无法形成完整的细胞壁而破裂。成,导致一部分细胞无法形成完整的细胞壁而破裂。第六章第六章 微生物的生长及其控制微生物的生长及其控制平板菌落计数法:可用浇注平板法、涂布平板法等进行。适用各种好氧菌或厌氧菌。操作为把平板菌落计数法:可用浇注平板法、涂布平板法等进行。适用各种好氧菌或厌氧菌。操作为把一定量的菌样通过浇注琼脂培养基或琼脂平板上涂布的方法,让其内的微生物单细胞一一分散一定量的菌样通过浇注琼脂培养基或琼脂平板上涂布的方法,让其内的微生物单细胞一一分散在琼脂平板上,待培养后每一活细胞就形成一个单菌落即菌落形成单位(在琼脂平板上,待培养后每
36、一活细胞就形成一个单菌落即菌落形成单位( cfucfu)生长速率常数:每小时分裂的次数(生长速率常数:每小时分裂的次数(R R)。)。连续培养:是指向培养基容器中连续加新鲜培养基,使微生物的液体培养物长期维持稳定、高连续培养:是指向培养基容器中连续加新鲜培养基,使微生物的液体培养物长期维持稳定、高速生长状态的一种溢流培养技术,又叫开放培养。速生长状态的一种溢流培养技术,又叫开放培养。生长温度生长温度 3 3 基点:任何微生物生长温度尽管有宽有窄,但总有最低生长温度、最适生长温度和基点:任何微生物生长温度尽管有宽有窄,但总有最低生长温度、最适生长温度和最高生长温度。最高生长温度。灭菌:使任何物体
37、内外部的一切微生物永远丧失生长繁殖的措施。灭菌:使任何物体内外部的一切微生物永远丧失生长繁殖的措施。消毒:消毒: 仅杀死物体表面或内部一部分对人体或动植物有害的病原菌,仅杀死物体表面或内部一部分对人体或动植物有害的病原菌,而被消毒的对象基本无害。而被消毒的对象基本无害。 问问 微生物的生长于繁殖间的关系如何?研究它们的生长繁殖有和理论与实践意义?微生物的生长于繁殖间的关系如何?研究它们的生长繁殖有和理论与实践意义? 问问 平板菌落计数法有何优缺点?试对浇注平板法和涂布平板法做一比较?平板菌落计数法有何优缺点?试对浇注平板法和涂布平板法做一比较?7 / 14 问问 延滞期有何特点?实践上如何缩短
38、它?延滞期有何特点?实践上如何缩短它?答:特点为答:特点为 1 1、生长速率常数为零;、生长速率常数为零;2 2、细胞变大或增长;、细胞变大或增长;3 3、RNARNA 尤其是尤其是 rRNArRNA 增加;增加;4 4、合、合成十分活跃(酶类、成十分活跃(酶类、ATPATP、核糖体);、核糖体);5 5、对外界不良环境(抗生素、温度、理化因素等)敏感。、对外界不良环境(抗生素、温度、理化因素等)敏感。缩短的方法有缩短的方法有 4 4:接种龄,接种物或种子的生长年龄,实验证明如果用指数期接种龄的种子接接种龄,接种物或种子的生长年龄,实验证明如果用指数期接种龄的种子接种,子代培养物的延滞期就短,
39、反之如果用延滞期或衰亡期的种子接种,则子代培养物的延滞种,子代培养物的延滞期就短,反之如果用延滞期或衰亡期的种子接种,则子代培养物的延滞期就长。接种量,一般来说,接种量大,则延滞期就短,反之则长。工业上,种子期就长。接种量,一般来说,接种量大,则延滞期就短,反之则长。工业上,种子 : :发酵培养发酵培养基基=1:10=1:10,V/VV/V 来缩短延滞期。培养基成分,营养单调的培养基比营养丰富的培养基短。种来缩短延滞期。培养基成分,营养单调的培养基比营养丰富的培养基短。种子损伤度,损伤的种子恢复需要时间。子损伤度,损伤的种子恢复需要时间。 问问 指数期有何特点?处于指数期的微生物有何用?指数期
40、有何特点?处于指数期的微生物有何用?答:特点:生长速率答:特点:生长速率 R R 最大细菌平衡生长酶系活跃,代谢旺盛。影响因素:菌种最大细菌平衡生长酶系活跃,代谢旺盛。影响因素:菌种营养成分营养物浓度培养基温度。用处:因其生理代谢较一致、细胞各成分平衡增长和生营养成分营养物浓度培养基温度。用处:因其生理代谢较一致、细胞各成分平衡增长和生长速率恒定等优点,可用作代谢、生理和酶学等研究的良好材料,用作用做种子缩短延滞期的长速率恒定等优点,可用作代谢、生理和酶学等研究的良好材料,用作用做种子缩短延滞期的良好材料。良好材料。 问问 稳定期有和特点?稳定期到来的原因有哪些?稳定期有和特点?稳定期到来的原
41、因有哪些?答:答:R=0R=0,特特: : 开始积累脂肪、开始积累脂肪、聚糖原等内含物芽孢杆菌开始产生芽孢开始以此生代谢聚糖原等内含物芽孢杆菌开始产生芽孢开始以此生代谢产物作前体,合成抗生素。产物作前体,合成抗生素。此期到来的原因:营养物耗尽营养物比例失调酸、此期到来的原因:营养物耗尽营养物比例失调酸、醇、醇、毒素、毒素、H2O2H2O2 等有害代谢物的积累等有害代谢物的积累PHPH、氧化还原电势等理化条件不适宜。、氧化还原电势等理化条件不适宜。 问问 什么是高密度培养?如何保证好氧菌或兼性厌氧菌获得高密度生长?什么是高密度培养?如何保证好氧菌或兼性厌氧菌获得高密度生长?答:也加高密度发酵,微
42、生物在液体培养基条件下细胞群体密度超过常规答:也加高密度发酵,微生物在液体培养基条件下细胞群体密度超过常规 1010 倍以上时的生倍以上时的生长状态或培养技术。长状态或培养技术。第七章第七章 微生物的遗传变异和育种微生物的遗传变异和育种遗传型:又叫(基因型),指某一生物个体所含有的全部遗传因子(基因组)所携带的遗传信遗传型:又叫(基因型),指某一生物个体所含有的全部遗传因子(基因组)所携带的遗传信息。息。表型:某一生物外表特征和内在特性的总和。(表型表型:某一生物外表特征和内在特性的总和。(表型= =遗传型遗传型+ +环境条件)环境条件)变异:某一生物在外因或内因的作用下所引起的遗传物质节后或
43、数量的改变。变异:某一生物在外因或内因的作用下所引起的遗传物质节后或数量的改变。饰变:外表的修饰性改变。饰变:外表的修饰性改变。证明证明 DNADNA 是遗传物质是遗传物质 3 3 个经典的实验:个经典的实验: 经典转化实验、经典转化实验、 噬菌体侵染实验和植物病毒的重建实验。噬菌体侵染实验和植物病毒的重建实验。8 / 14遗传物质在生物细胞内存在的部位和形式:遗传物质在生物细胞内存在的部位和形式:细胞水平、细胞水平、细胞核水平、细胞核水平、染色体水平、染色体水平、核核酸水平、核核酸水平、基因水平、密码子水平和核苷酸水平。基因水平、密码子水平和核苷酸水平。质粒:游离于原核生物的核基因组外,具有
44、复制能力的小型环装质粒:游离于原核生物的核基因组外,具有复制能力的小型环装 dsDANdsDAN 分子。分子。质粒的分离与鉴定:细胞的裂解、蛋白质和质粒的分离与鉴定:细胞的裂解、蛋白质和 RNARNA 的去除、质粒的去除、质粒 DNADNA 与染色体与染色体 DNADNA 分离。分离。典型质粒:典型质粒:F F 质粒质粒(性因子)(性因子)、R R 质粒质粒(抗性因子)(抗性因子)、ColCol 质粒质粒(大肠杆菌素质粒)(大肠杆菌素质粒)、Ti Ti 质粒质粒(T-DNT-DN可携带任何外源基因整合到植物基因组中)、可携带任何外源基因整合到植物基因组中)、RiRi 质粒、质粒、megameg
45、a 质粒、降解性质粒和生质粒、降解性质粒和生理功能性质粒。理功能性质粒。选择性突变株:营养型缺陷型、抗性缺陷型、条件致死突变型。选择性突变株:营养型缺陷型、抗性缺陷型、条件致死突变型。非选择性突变型:形态突变型、抗原突变型、产量突变型。非选择性突变型:形态突变型、抗原突变型、产量突变型。突变率:某一细胞(或病毒)在每一世代中发生某一性状突变的几率。突变率:某一细胞(或病毒)在每一世代中发生某一性状突变的几率。基因突变自发性和不对应性的实验证明:变量试验、涂布试验、影印实验。基因突变自发性和不对应性的实验证明:变量试验、涂布试验、影印实验。诱变育种原理:出发菌株(多数死亡)少数存活(多数未变)少
46、数突变(多数负变)少诱变育种原理:出发菌株(多数死亡)少数存活(多数未变)少数突变(多数负变)少数正变(多数幅度小)少数幅度大(多数不宜投产)少数宜投产。数正变(多数幅度小)少数幅度大(多数不宜投产)少数宜投产。艾姆斯试验:利用细菌营养缺陷型的回复突变来检测环境或食品中是否存在化学致癌剂的方法。艾姆斯试验:利用细菌营养缺陷型的回复突变来检测环境或食品中是否存在化学致癌剂的方法。3 3类突变株的筛选方法:产量突变、抗药性突变、营养缺陷型突变株的筛选。类突变株的筛选方法:产量突变、抗药性突变、营养缺陷型突变株的筛选。基本培养基:仅能满足某微生物的野生型菌株生长所需的最低成分的组合培养基。基本培养基
47、:仅能满足某微生物的野生型菌株生长所需的最低成分的组合培养基。完全培养基:凡可满足某微生物一切营养缺陷型菌株需要的天然或半组合培养基。完全培养基:凡可满足某微生物一切营养缺陷型菌株需要的天然或半组合培养基。补充培养基:凡只能满足相应的营养缺陷型突变菌株生长需要的组合或半组合培养基。补充培养基:凡只能满足相应的营养缺陷型突变菌株生长需要的组合或半组合培养基。野生型:从自然界分离到的任何微生物在其发生人为营养缺陷突变之前的原始菌株。野生型:从自然界分离到的任何微生物在其发生人为营养缺陷突变之前的原始菌株。原养型:营养缺陷型经回复突变或重组后产生的菌株,其营养要求在表型上与野生型相同。原养型:营养缺
48、陷型经回复突变或重组后产生的菌株,其营养要求在表型上与野生型相同。(问)抗生素法和菌丝过滤法为何能“浓缩”营养缺陷型菌株?(问)抗生素法和菌丝过滤法为何能“浓缩”营养缺陷型菌株?9 / 14答:抗生素法有青霉素法和制霉菌素法。青霉素法原理是青霉素能抑制细菌细胞壁的生物合答:抗生素法有青霉素法和制霉菌素法。青霉素法原理是青霉素能抑制细菌细胞壁的生物合成,因而可杀死能正常繁殖的野生型细菌,但无法杀死正处于休止状态的营养成,因而可杀死能正常繁殖的野生型细菌,但无法杀死正处于休止状态的营养缺陷型。制霉菌法适用于真菌。缺陷型。制霉菌法适用于真菌。转化:受体菌直接吸收供体菌的转化:受体菌直接吸收供体菌的D
49、NADNA片段而获得后者部分遗传性状的表象。片段而获得后者部分遗传性状的表象。感受态:受体细胞最易接受外源感受态:受体细胞最易接受外源DNADNA片段并能实现转化的一种生理状态。片段并能实现转化的一种生理状态。转导:通过缺陷噬菌体的媒介,把供体菌细胞中的小片段转导:通过缺陷噬菌体的媒介,把供体菌细胞中的小片段DNADNA携带到受体细胞中,通过交换与携带到受体细胞中,通过交换与整合,使后者获得前者部分遗传性状的现象。整合,使后者获得前者部分遗传性状的现象。普遍转导:通过极少数完全缺陷噬菌体对供体菌基因组上任何小片段普遍转导:通过极少数完全缺陷噬菌体对供体菌基因组上任何小片段DNADNA进行“误包
50、”,而将进行“误包”,而将其遗传性状传给受体菌的现。其遗传性状传给受体菌的现。溶源转变:当正常的温和型噬菌体感染期宿主而使其发生溶源化时,因噬菌体基因整合到宿主溶源转变:当正常的温和型噬菌体感染期宿主而使其发生溶源化时,因噬菌体基因整合到宿主的核基因组上,而使宿主获得了除免疫性外的新遗传性状的现象。的核基因组上,而使宿主获得了除免疫性外的新遗传性状的现象。接合:供体菌(雄性)通过性菌毛与受体菌(雌性)直接接触,把接合:供体菌(雄性)通过性菌毛与受体菌(雌性)直接接触,把F F质粒或其携带的不同长度质粒或其携带的不同长度的核基因组片段传递给后者,使后者获得若干性遗传性状的现象。的核基因组片段传递