18. 试比较营养物质进入微生物细胞的几种方式的基本特点。P88
答:单纯扩散:指疏水性双分子层细胞膜(包括孔蛋白在内)在无载体蛋白参与下,单纯依靠物理扩散方式让许多小分子,非电离分子尤其是亲水性分子被动通过的一种物质运送方式
促进扩散:溶质在运送过程中,必须借助存在于细胞膜上的底物特意载体蛋白的协助,但不消耗能量的一类扩散性运送方式。 主动运输:一类须提供能量并通过细胞膜上特异性载体蛋白构象的变化,而使膜外环境中低浓度的溶质运入膜内的一种运送方式。
基团移位:一类既需要特异性载体蛋白的参与,又要耗能的一种物质运送方式,其特点是溶质在运送前后还会发生分子结构的变化。
不通过膜上载体蛋白(单纯扩散)
通过膜上载体蛋白,不耗能是促进扩散;耗能中运送前后溶质分子不变的是主动运送,运送前后分子改变的是基团移位。
19、不同营养类型的微生物在不同条件下 产生ATP和还原力的方式与特点。 P102 P119
答:(1)光能无机自养型微生物 :利用日光辐射能的微生物。ATP是通过循环光和磷酸化,非循环光和磷酸化或紫膜光
合磷酸化产生的,还原力则是直接或间接利用这些途径产生的
(2)光能有机异养型微生物 :不能以CO2作为主要碳源或唯一碳源,而必须以有机物作为供氢体,利用光能将CO2
还原成细胞物质,生长时大多数需要外源的生长因子
(3)化能无机自养型微生物:对无机物进行氧化而获得能量的微生物。氧化无机底物按呼吸链的氧化磷酸化获得能量,
用大量ATP以逆呼吸链传递的方式无机氢转变成还原力
(4)化能有机异养型微生物:EMP途径(糖酵解)、HMP途径(戊糖磷酸途径)、ED途径、TCA途径(三羧酸循环)
4条途径完成其脱氢反应,并伴随还原力和能量的产生
自养微生物:生物合成的起始点是建立在对氧化程度极高的CO2 进行还原的基础上 异养微生物:起始点建立在对氧化还原水平中的有机碳直接利用的基础上。
20、何为初级代谢、次级代谢?试论二者间的关系。
答:初级代谢:能使营养物质转变成机体的结构物质,或对机体具有生理活性作用的物质代谢以及能为机体提供能量的 一类代称初级代谢
次级代谢:某些微生物为了避免在初级代谢过程中某种中间产物积累所造成的不利作用而产生的一类有利于生存的代谢类型。
初级代谢是微生物细胞中的主代谢,它为微生物细胞提供结构物质,决定微生物细胞的生存和发展.它是微生物不可缺少的代谢。
次级代谢并不影响微生物细胞的生存,它的代谢产物并不参与组成细胞的结构物质。次生代谢产物对细胞的生存来说是可有可无的。例如,当一个产红色色素的赛氏杆菌变为不产红色色素的菌株后,该菌照样进行生长繁殖。 次级代谢与初级代谢关系密切,初级代谢的关键性中间产物往往是次级代谢的前体
次级代谢不象初级代谢那样有明确的生理功能,因为次级代谢途径即使被阻断,也不会影响菌体生长繁殖。次级代谢产物通常都是限定在某些特定微生物中生成,因此它们没有一般性的生理功能,也不是生物体生长繁殖的必需物质,虽然对它们本身可能是重要的。关于次级代谢的生理功能,目前尚无一致的看法。
21、细菌的生长繁殖与高等动植物的有哪些异同?P27
答:微生物个体生长是细胞物质按比例不可逆的增加,使细胞体积增加的生物学过程;繁殖是生长到一定阶段后,通过特定方式产生新的生命个体,使机体数量增加的生物学过程。微生物特别是细菌生长与繁殖两个过程很难绝然分开,同时接种时往往是接种成千上万的群体数量,因此它们的生长一般是指群体生长。群体生长是细胞数量或细胞物质量的增加。
当一个细菌生活在合适条件下时,通过其连续的肾功能物合成和平衡生长,细胞体积,重量不断曾大,最终导致了繁殖,其繁殖方式主要为裂殖,只有少数种类进行芽殖。裂殖是一个细胞通过分裂而形成两个子细胞的过程,芽殖是指在母细胞表面先形成一个小突起,待其长大到与母细胞相仿后再相互分离并独立生活的一种繁殖方式。染色体为自我复制。高等动植物有性繁殖,染色体在繁殖过程中有拆分。
22、其典型生长曲线可分几期,其划分依据是什么? P153
答:根据微生物的生长速率常数即每小时分裂次数(R)的不同,一般可把典型生长曲线分为延滞期、指数期、稳定期、衰亡期四个时期
23、结合本章的知识,总结在日常生活中有哪些措施是被用来抑制或杀灭微生物的。P173
答:杀灭法--1.灭菌:采用强烈的礼花因素是任何物体内外部的一切微生物永远丧失其生长繁殖能力的措施(彻底杀灭),包括杀菌和溶菌
2.消毒:采用较温和的理化因素,仅杀死物体表面或内部的一部分对人体有害的病原菌,而对被处理物体基本无害的措施(部分杀灭)
抑制法--1.防腐:利用理化因素完全抑制霉腐微生物的生长繁殖,从而达到防止物品发生霉腐的措施
2.化疗:即化学治疗。利用具有高度选择毒力的化学物质抑制宿主体内病原微生物的生长繁殖,以达到治疗该传染病的一种措施。
24、 如果二个不同营养缺陷标记(a-b-c+d+和a+b+c-d-)的菌株经混合后能产生在基本培养基平板上生长的原养型重组菌株,请设计一个实验来决定该遗传转移过程是转化、转导还是接合?
设想有下列条件和材料可以利用:(1)合适的突变株和选择培养基;(2)DNase(一种降解裸露 DNA分子的酶);(3)二种滤板:一种能够持留细菌和细菌病毒,但不能持留游离的DNA分子;另一种滤板只能持留细菌;(4)一种可以插入滤板使其分隔成二个空间的玻璃容器。
25、自然遗传转化与人工转化之间有什么关系?为什么在一般情况下它们转化质粒的成功率有如此大的差别? P224 受体菌直接吸收供体菌的DNA片段而获得后者部分遗传性状的现象,称为转化
26、什么是基因重组?原核生物中哪些方式可引起基因重组?
答:两个独立基因组内的遗传基因,通过一定的途径转移到一起,形成新的稳定基因组的过程,称为基因重组。 方式:转化、转到、接合、原生质体融合。(书P223-232)
27.指出下列物品灭菌或消毒的方法及条件 接种针、培养皿、明胶培养基、皮肤、无菌间、果汁
答:接种针:干热灭菌法。通常接种针在火焰上充分烧红(接种柄,一边转动一边慢慢地来回通过火焰三次);
培养皿:高压蒸汽灭菌。 明胶培养基:间歇灭菌法。 皮肤:70%酒精消毒。
无菌间:常规加压蒸气灭菌法。 果汁:巴氏消毒法。
28、基因工程的基本步骤是怎样的?其中哪些需涉及到微生物的参与?
答:① 目的基因的取得 ②优良载体的选择 ③目的基因与载体DNA的体外重组;④重组载体导入受体菌;⑤重组受体
细胞的筛选和鉴定;⑥ “工程菌”或“工程细胞”的大规模培养。
29、一个质粒载体需要哪些基本的遗传学元件?请通过查阅文献举例(除了书上列的pBR322外)怎样的质粒载体才有利于基因的克隆和重组子的筛选?
答:1.是一个具自我复制的复制子。2.能在受体细胞内大量增殖。3.载体上最好只有一个限制性内切核酸酶的切口,使目的基因能固定的整合到载体DNA的一定位置上。4.其上必须有一种选择性遗传标记,以便及时高效的选择出“工程菌”或“工
程细胞”。
pUC 系列质粒及其衍生质粒 (突变的 pMB1、松驰型)
30、为什么能用生物大分子作为衡量生物进化的标尺?有哪些选用原则?建立16 S r RNA系统发育树的意义何在? 答:1. 生物大分子作为进化标尺依据:蛋白质、RNA和DNA序列进化变化的显著特点是进化速率相对恒定,也就是说,
分子序列进化的改变量(氨基酸或核苷酸替换数或替换百分率)与分子进化的时间成正比。
a)在两群生物中,如果同一种分子的序列差异很大时,------------进化距离远,进化过程中很早就分支了。
b)如果两群生物同一来源的大分子的序列基本相同,------------处在同一进化水平上。
2. 作为进化标尺的生物大分子的选择原则 1)在所需研究的种群范围内,它必须是普遍存的。
2)在所有物种中该分子的功能是相同的。
3)为了鉴定大分子序列的同源位置或同源区,要求所选择的分子序列必须能严格线性排列,以便进行进一步的分析比较。
4)分子上序列的改变(突变)频率应与进化的测量尺度相适应。
建立16 S r RNA系统发育树的意义
a)使生物进化的研究范围真正覆盖所有生物类群; b)提出了一种全新的正确衡量生物间系统发育关系的方法; c)对探索生命起源及原始生命的发育进程提供了线索和理论依据;
d)突破了细菌分类仅靠形态学和生理生化特性的限制,建立了全新的分类理论;
e)为微生物生物多样性和微生物生态学研究建立了全新的研究理论和研究方法,特别是不经培养直接对生态环境中的微生
物进行研究。
31.试总结有哪些技术可被用于对细菌进行分类、鉴定?
答:经典鉴定指标:1.API细菌数值鉴定系统。2.肠管系统。3.“Biolog”全自动和手动细菌鉴定系统。
现代方法:1.通过核酸分析鉴定(a.DNA碱基比例的测定。b.核酸分子杂交法。C.rRNA寡核苷酸编目分析。D.微生物全基因组序列的测定。)。2.细胞化学成分用作鉴定指标(a.细胞壁的化学成分。b.全细胞水解液的糖型。c.磷酸类脂成分的分析。d.枝菌酸的分析。e.醌类的分析。f.气象色谱技术。)。3.数值分类法。
32. 试论微生物与水体富营养化作用,你认为对此类污染该如何进行防治?
答:富营养化:水体中氮磷元素含量过高引起的蓝细菌和藻类过量生长繁殖的现象。投加适当的适量的微生物(各类菌种),加速水中污染物的分解,起到水质净化的作用。微生物的繁殖速度惊人,呈几何级增长,微生物在繁殖的过程中分解水体中的有机物,吸收分解后的营养物质作为自身的个体的营养来源。 防治:(1)控制外源性营养物质输入 。(2)减少内源性营养物质负荷。
33. 试用三个典型例子说明微生物与生物环境之间的相互关系。
答:1. 互生。金黄色葡萄球菌的生长为本来在平板上不能生长的嗜血流感菌提供生长因子,后者在其菌苔周围形成卫星菌落。
2. 共生。根瘤菌与豆科植物间的共生形成根瘤共生体,根瘤菌固定大气中的气态氮为植物提供氮素养料;豆科植物的根的
分泌物能刺激根瘤菌的生长,同时,还为根瘤菌提供保护和稳定的生长条件。
3.寄生。冬虫夏草是子囊菌寄生于鳞翅目幼虫而形成的。
34. 试论微生物在生态系统中的地位?
答:微生物是生态系统的重要成员,特别是作为分解者分解系统中的有机物,对生态系统乃至整个生命圈的能量流动、物质循环发挥着独特的、不可替代的作用。
1)是有机物的主要分解者。2)是物质循环中的重要成员。3)是生态系统中的初级生产者。4)是物质和能量的贮存者。5)是地球生物演化中的先锋种类。
35. 病原微生物是怎样侵害机体的?为什么说感染不是疾病的同义词?
答:不同的病原体侵人机体的途径不同。主要门径有:消化道、呼吸道、皮肤创口、泌尿生殖道、其他途径(垂直传播途径)。 感染:指外源或内源性病原体突破其宿主的三道免疫“防线”(指机械防御、非特异性免疫和特异性性免疫)后,在宿主的特定部位定植、生长繁殖或(和)产生酶及毒素,从而引起一系列病理生理的过程。感染不是疾病的同义词,大多数的感染为亚临床的、不明显的、不产生任何显著的症状与体征。 有些病原体在最初感染后,潜伏影响可持续多年。病原体亦可与宿主建立起共生关系。
36. 对细菌内毒素和细菌外毒素的免疫应答有何不同?若遇到刚产生外伤的病人你认为应如何进行处理? 37. 补体、抗体的生物学功能及免疫应答的基本过程。
答:1.补体:活化后就能参与破坏或清除已被抗体结合的抗原或细胞,发挥其溶细胞作用、病毒灭活、促进吞噬细胞的吞噬和释放组织胺等免疫功能。
2.抗体:(1) 与抗原结合。(2) 激活补体。(3) 结合细胞。(4) 通过胎盘。 基本过程: 1.感应阶段. 这是机体接受抗原刺激的阶段。
2.反应阶段(增殖和分化阶段). 3.效应阶段。(书P297)
38. 什么是天然免疫和特异性免疫?试举例说明二者之间并无截然界限。
答:天然免疫:生物长期进化过程中形成的,属于先天既有、相对稳定、无特殊针对性的对付病原体的天然抵抗能力,也称非特异性免疫。
特异性免疫:机体接受抗原性异物刺激而产生的免疫,又称为获得性免疫。
39. 机体可通过哪些方式获得免疫力?
答:人为地给机体输入抗原以调动机体的免疫系统,或直接输入免疫细胞及分子,使获得某种特殊抵抗力,用以预防或治疗某些疾病者。
40.为什么芽孢具有很强的抗逆性?
答: 渗透调节皮层膨胀学说:芽孢衣对多价阳离子和水分的透性很差,皮层的离子强度很高,产生极高的渗透压夺取芽孢核心的水分,结果造成皮层的充分膨胀。皮层含水量约70%,核心部分的细胞质高度失水含水量极低(10%~25%),因此,具极强的耐热性。
其他学说:针对在芽孢形成过程中会合成大量的为营养细胞所没有的DPA-Ca,不少学者提出Ca2+与DPA的螯合作用会使芽孢中的生物大分子形成一种稳定而耐热性强的凝胶。
41.种保藏的原理是什么?
答:人为地创造有利于微生物长期休眠的条件,主要是低温、干燥、缺氧。 菌种保藏目的:在一定时间内使菌种不死、不变、不乱

