微生物学课后答案

1.微生物是一切肉眼看不见或者看不清楚的微小生物的总称。

主要类群:所有原核生物:细菌、放线菌、蓝细菌支原体、衣原 体和立克次氏体;部分真核生物:真菌(酵母菌、霉菌、蕈菌)、 原生动物、显微藻类;非细胞类:病毒、亚病毒

2. 微生物有那五大共性?

(1)体积小,结构简单,面积大 (2)吸收多,转化快(3)生长旺,繁殖快 4)适应强,易变异(5)分布广,种类多

1、巴斯德(1) 发现并证实发酵是由微生物引起的(2) 彻底否定了“自然发生”学说(3) 免疫学——预防接种(4) 巴斯德消毒法

2、柯赫(1)分离到许多病原菌,具体证实了炭疽杆菌是炭疽病的病原菌;发现了肺结核病的病原菌;(1905年获诺贝尔奖)。还有链球菌、霍乱弧菌等。(2)提出了动植物病原菌鉴定的柯赫法则 ——著名的柯赫法则(3) 发明培养基并用其纯化微生物等一系列研究方法的创立。(4)设计了各种培养基,实现了在实验室内对各种微生物的培养(5) 发明染色和显微摄影

柯赫规则:(1)在患某一特殊病的动物体内发现某种微生物而在健康个体中并不存在;(2)自病体分离出微生物并在动物体外纯培养;(3)将此微生物的纯培养接种到敏感的动物体后应当出现原来这一特殊病害的疾病症状;(4)从再接种的病体可重新分离出这个微生物。

第二章 原核微生物

1细菌主要有哪些形态? 球状(球菌) 杆状(杆菌) 螺旋状(螺旋菌)

2G+和G-细菌细胞壁的结构和成分有何异同?

G+` G-细胞壁成分的区别

成 分
占细胞壁干重的%

G+
G-

肽聚糖

磷壁酸

类脂质

蛋白质
含量很高(30-95)

含量较高(<50)

一般无(<2)

0
含量很低(5-20)

0

含量较高(-20)

含量较高


3试述革兰氏染色法的机制。

通过初染和媒染操作后,在细菌细胞的膜或原生质体上染上了不溶于水的结晶紫与碘的大分子复合物。

G﹢由于细胞壁较厚、肽聚糖含量较高且分子交联度紧密,在乙醇洗脱时,肽聚糖网孔会因脱水而明显收缩,在加上它基本不含类脂,故乙醇处理不能在壁上溶出缝隙,因此结晶紫与碘的复合物仍牢牢阻留在其细胞壁内使其呈现紫色。

Gˉ因其壁薄、肽聚糖含量低和交联度松散,故遇乙醇后肽聚糖网孔不易收缩,加上它的类脂含量高,所以当乙醇把只类溶解后,在细胞壁上就会出现较大的缝隙,这样,结晶紫与碘的复合物就极易被溶出细胞壁,因此,通过乙醇脱色后,细胞又呈无色,这时再经沙黄等红色染料复染时即呈现红色。

4细菌的特殊构造有哪些?各有什么功能?

(一)糖被(gly

cocalyx):包被于某些细菌细胞壁外的一层厚度不定的胶状物质。 糖被的功能:①保护作用②贮藏养料,以备营养缺乏时重新利用③作为透性屏障或离子交换系介质④表面附着作用⑤细菌间的信息识别作用,如根瘤菌属⑥堆积代谢废物 (二) 鞭毛:生长在某些细菌体表的长丝状、波状弯曲的蛋白质附属物称为鞭毛,具有运动功能。5、鞭毛的功能 :运动,是原核生物实现其趋向性(taxis)的有效方式。(三)菌毛(fimbria)—纤细、中空、短直、数量较多的蛋白质附属物。功能:使菌体附着于物体表面。(四)性菌毛功能:传递遗传物质.﹙五﹚芽胞: 某些细菌生长到一定阶段或在一定环境条件下,细胞的正常生长和分裂停止,细胞内细胞质浓缩,逐步行成一个圆形、椭圆形或圆柱形的,对不良环境有较强抵抗力的特殊结构,称为芽胞。芽胞成熟后可自行从芽胞囊中释放出来。因芽胞的形成都是在细胞内,故又称内生孢子。六)伴孢晶体

5什么是菌落?细菌的繁殖方式是什么?

菌落(colony):是指在固体培养基上,由一个细菌或孢子生长、繁殖形成的肉眼可见的群体。

菌苔(1awn):当固体培养基表面众多菌落连成一片时,便成为菌苔。

菌落特征:各种细菌在一定条件下,形成的菌落具有一定的稳定性和专一性特征,称为菌落特征。

细菌的繁殖主要是通过无性繁殖产生后代。

繁殖方式:1、二分裂,简称裂殖(fisson)。分为三个连续步骤: ① 核的分裂和隔膜的形成;② 横隔壁形成;③ 子细胞分裂。另外有的细菌还存在:三分裂和复分列 2、芽殖 (budding)——少数

细菌的菌落的典型特征:湿润、光滑、近半透明、易挑起、质地均匀;同时细菌菌落的正反面、边缘与中央颜色一致等特点。

6放线菌的形态和繁殖方式是什么?

放线菌是一类细胞呈分枝状并以孢子进行繁殖的革兰氏阳性细菌。 细胞分枝丝状,菌丝无隔膜,是多核的单细胞。菌丝直径与杆菌相似(<1m m)。

放线菌的菌落形态: 质地: 致密、干燥、多皱、小而不蔓延、不挑起,表面有放射状沟纹。

菌丝:基内菌丝,气生菌丝,孢子丝,

8 蓝细菌也称蓝藻或蓝绿藻,是一类革兰氏阴性、无鞭毛、含有叶绿素a、能进行产氧光合作用的大型原核生物。

9 立克次氏体)是大小介于通常的细菌与病毒之间,在许多方面类似细菌,专性活细胞内寄生的原核微生物。

衣原体是一类在真核细胞内营专性寄生的小型革兰氏阴性原核生物。

支原体:是一类无细胞壁、介于独立生活和细胞内

寄生生活间的最小型原核微生物。



第 三 章 真核微生物



1试述酵母菌的

形态和繁殖方式。

酵母菌一般泛指能发酵糖类的各种单细胞真菌。细胞形态:卵圆形、圆形或圆柱形。

2酵母菌与细菌的菌落特征有何不同?

菌落与细菌的相仿,但由于细胞比细菌的大,细胞内有许多分化的细胞器,细胞间隙含水量相对较少,以及不能运动等特点,因此菌落较大、较厚、外观较稠和较不透明。

3试述酵母菌的生活史。

生活史又称生命周期,指上一代生物个体经一系列生长、发育阶段而产生下一代的全部过程

4霉菌有性生殖和无性生殖各产生那些孢子?

5霉菌的菌丝可分化出那些特化构造?

6霉菌的菌落特征是什么?

菌落形态较大,质地一般比放线菌疏松,外观干燥,不透明,呈现或紧或松的蛛网状、绒毛状或棉絮状;菌落与培养基的连接紧密,不易挑取,菌落正反面的颜色和边缘与中心的颜色常不一致等。

8名词解释:菌丝 菌丝体 真菌丝 假菌丝 锁状联合

霉菌(mold)是丝状真菌的一个俗称,通常指那些菌丝体较为发达又不产生大型肉质子实体结构的真菌。

菌丝(hypha) :霉菌营养体的基本单位,管状细丝。无色透明直径3~10um内含原生质体。

由许多菌丝相互交织而成的一个菌丝集团称菌丝体

有的酵母菌进行芽殖后,长大的子细胞不与母细胞立即分离,并继续除芽,细胞成串排列,这种菌丝状的细胞串就称为假菌丝。

真菌丝

锁状联合——双核细胞构成的二级菌丝通过形成喙状突起而连合两个细胞不断使双核细胞分裂,从而使菌丝尖端不断向前延伸。

第 四 章 病毒和亚病毒

1什么是病毒?病毒有何特点?

病毒的特点:1)形态及其微小,一般能通过细菌滤器,必须在电镜下才能观察;2)没有细胞构造,主要成分仅为核酸和蛋白质;3)每一种病毒只含一种核酸,DNA或RNA; 4)依靠自身的核酸进行复制,以病毒核酸和蛋白质等“元件”的装配实现其大量繁殖; 5)严格细胞内寄生,缺乏完整的酶和产能系统,只能利用宿主活细胞的现成代谢系统合成病毒自身的核酸和蛋白质;6)在离体条件下,能以无生命力的大分子状态存在,并可长期保持其侵染活力; 7)对一般抗生素不敏感,但对干扰素敏感; 8)有些病毒的核酸可整合到宿主基因组中,并诱发潜伏性感染。

2试述病毒的结构。(1)病毒粒子(virus particle)——成熟的、结构完整的、具有侵染性的单个病毒。(2)基本成分:核酸、蛋白质3)基本结构:核衣壳

3病毒的繁殖方式是什么?简述其繁殖过程。

一)噬菌体(phage) 1、概念:侵染原核生物的病毒。2、基本形态:蝌蚪形、微球形、丝状

噬菌体的繁殖一般可分五个阶段,即:

吸附、侵入、增殖(复制与生物合成)、成熟(装配)、裂解(释放)、

4什么是包涵体、空斑、枯斑和噬菌斑?它们各有何实践意义?

5试解释烈性噬菌体、溶原性、溶原菌、温和噬菌体。

毒性噬菌体:感染细胞后,能在寄主细胞内增殖,产生大量子代噬菌体并引起细菌裂解的噬菌体

溶原性:这种噬菌体侵染细菌后,不引起细菌裂解释,而与细菌共存的特性称为溶原性。

温和噬菌体:某些噬菌体侵染细菌后,将自身基因组整合到细菌细胞染色体上,随寄主细胞分裂而同步复制,并不引起细菌裂解。

溶原菌:被温和噬菌体侵染的细胞。

前噬菌体:整合到细菌细胞染色体上的噬菌体核酸。

6什么是一步生长曲线?它可分几期?各期有和特点?

一步生长曲线定量描述烈性噬菌体生长规律的实验曲线。

(1)潜伏期:是指病毒侵入宿主细胞到病毒粒子释放出胞外前的一段时间。

潜伏前期又称隐晦期,病毒的核酸侵入宿主细胞至第一个病毒粒子装配前的一段时间,此时宿主细胞内不含有完整的、有侵染力的成熟病毒粒子。

潜伏后期,病毒粒子装配成熟,胞内具侵染性的成熟病毒粒子数目逐渐增,但没有释放出胞外。寄主细胞的裂解标志着潜伏期的结束。

(2)裂解期:是指宿主细胞迅速裂解,溶液中病毒粒子急剧上升的一段时间。病毒没有个体生长,其宿主细胞裂解也是突发的。

(3)平台期:是指感染病毒的宿主细胞全部裂解,溶液中病毒效价达到最高点以后的时期。

两个特征性数据

潜伏期:是病毒颗粒吸附于细胞到受染细胞释放出子代病毒颗粒所需的最短时间,裂解量:潜伏期受染细胞的数目除稳定期受染细胞所释放的全部子代病毒数目,即等于稳定期病毒效价与潜伏期病毒效价之比。通过一步生长曲线测定,噬菌体的裂解量一般为几十到上百个,植物病毒和动物病毒可达数百乃至上万个。

第五章 微生物营养和培养基

微生物需要那些营养元素?

碳源 氮源 能源 生长因子 无机盐 水

1、光能自养型微生物、以C02作为唯一碳源或主要碳源,并利用光能,以无机物作为供氢体将CO2还原成细胞物质。例如:红硫细菌和绿硫细菌(含细菌叶绿素)。

2、光能异养型微生物、以CO2为主要碳源或唯一碳源,以有机物(如异丙醇)作为供氢体,利用光能将CO2还原成细胞物质,例如:红螺菌属。

3、化能自养型微生物 、以CO2或碳酸盐作为唯一或主要碳源,以无机物氧化释放的化学能为能源,,利用电子供体如氢气、硫化氢、二价铁离子或亚硝酸盐等使CO2还原成细胞物质。例如:硫化细菌、硝化

细菌、氢细菌、铁细菌。

4、化能异养型微生物多数微生物属于化能异养型,其生长所需要能量和碳源都来自有机物。

培养基:是一种人工配制的、适合微生物生长繁殖或产生代谢产物用的混合养料。

培养基的配制原则(一)目的明确(二)营养协调(三)条件适宜(四)经济节约

设计培养基的方法1.生态模拟2.查阅文献3.精心设计4、实验比较

5. 微生物吸收营养物质的方式有哪些?各有什么特点?

单纯扩散:特点扩散的动力依靠胞内外物质浓度差,顺浓度梯度运输,不消耗代谢能;在扩散过程中营养物质的结构不发生变化;速度慢;可运送的养料有限(水,另外脂肪酸、甘油、乙醇、苯、一些气体分子(O2、CO2)、某些氨基酸分子);

促进扩散; 特点:有特异性的载体蛋白参与不消耗能量 、速度比单纯扩散快许多、运输方向由高浓度向低浓度、运输物质主要有氨基酸、单糖、维生素及无机盐等。

主动运输 特点:是微生物吸收营养的主要方式、可逆浓度梯度运输、耗能、需载体蛋白,有特异性、运输有机离子、无机离子、氨基酸、糖类。是在消耗代谢能的条件下,逆浓度梯度有选择地积累营养的过程。

基团移位 特点:属主动运输类型、溶质分子结构发生化学变化??定向磷酸化、需复杂的运输酶系参与、运输葡萄糖、果糖、甘露糖、嘌呤、核苷、脂肪酸等、主要存在于厌氧型和兼性厌氧型细菌中。

6. 天然培养基、合成培养基、鉴别培养基、选择培养基

天然培养基指营养成分复杂,不清楚的天然有机物制成的培养基。

合成培养基是由化学成分完全了解的物质配制的培养基。

选择培养基:根据某种微生物的特殊营养要求或其对某化学、物理因素的抗性而设计的培养基。功能:混合菌中劣势菌变成优势菌,从而提高该菌的筛选效率。

鉴别培养基:加有能与某一菌的无色代谢产物发生反应的指示剂,从而用肉眼就能使该菌落与外形相似的其他菌落相区分的培养基。用途:细菌学检验、遗传研究,

第六章 微生物的新陈代谢

代谢:细胞内发生的各种化学反应的总称

化能异养型、化能自养型、光能营养型微生物的产能方式各是什么?

化能异养型

(1)硝酸盐呼吸 以硝酸盐作为最终电子受体的生物学过程,也称为异化性硝酸盐还原作用。

(2)HMP途径—异型乳酸发酵

凡葡萄糖经发酵后除了主要产生乳酸外,还产生乙醇、乙酸和CO2等多种产物的发酵。

3)由氨基酸发酵产能——Stickland反应

以一种氨基酸作供氢体,以另一种氨基酸作为受氢体而实现产能的独特发酵类型。

化能自养



NH4+、NO-2 、H2S、S、Fe2+、H2 等这些还原态的无机物就是化能自养型微生物的最初能源物质。它们在无机能源氧化过程中通过氧化磷酸化产生ATP。

特点1、无机物氧化释放的质子和电子直接进入呼吸链,不需要电子载体NADH。

2、呼吸链的组分更为多样化,质子和电子可以从任意组分进入呼吸链。

3、由于无机底物的氧化还原电势高,故产能效率低于化能异氧型微生物。

光能营养型

1.环式光合磷酸化

2.非环式光合磷酸化



生物氧化的类型: 呼吸、无氧呼吸 、发酵

3.什么是发酵?什么是呼吸?

有氧呼吸是以分子氧作为最终电子(或氢)受体的氧化 过程。是最普遍、最重要的生物氧化方式。

无氧呼吸概念:以无机(有机)氧化物作为最终电子(和氢)受体的氧化作用。

发酵(广义):泛指利用微生物或酶制剂生产微生物产品的过程。

发酵(狭义) :在无氧条件下,微生物分解有机物产生能量的同时,产生的质子和电子不经过呼吸链传递,直接交给代谢的中间产物,同时积累不完全氧化物质的过程。

4.试列表比较呼吸、无氧呼吸、发酵的异同点。

呼吸作用与发酵作用的根本区别在于:电子载体将其携带的电子交给了谁?交给中间产物称为?交给电子传递系统,最后再交给最终电子受体称为?

5.微生物代谢调节在发酵生产中有何重要性,试举例说明

第七章 微生物的生长与控制

1、举例说明如何获得纯培养。

纯培养(pure culture):微生物学中将在实验条件下从一个单细胞繁殖得到的后代称为纯培养。

平板划线分离法 稀释平板分离法 单孢子或单细胞分离法 菌丝尖端切割法

2、什么叫生长曲线?它可分几期?各期有什么特点?对生产有何指导意义?

生长曲线:定量描述液体培养基中微生物群体生长规律的曲线。

1、延滞期的特点::(1)生长速率常数为零。(2)细胞形态增大。(3)RNA含量增高,原生质呈嗜碱性。(4)合成代谢活跃。(5)对外界不良条件敏感。

影响延迟期的因素::(1)菌种的遗传性(2)接种龄(菌种的生理状态)(3)接种(4)培养基成分

缩短延滞期的意义:可以缩短生产周期,提高设备利用率。方法:接种对数生长期的菌种,采用最适菌龄 加大接种量 (种子︰发酵培养基=1︰10,v/v) 用与培养菌种相同组成分的培养

2. 对数期特点1、酶系活跃,代谢旺盛。2、生长速率最大,代时最短。3、细胞的化学组成、形态、生理特性比较一致。该期的细菌生产中多被用做种子和科学试验材料

影响指数期的因素:菌种的特性、营养成分:营养丰富,代时就

短。营养物浓度、培养温度。

3、稳定期 出现原因营养的消耗营养物比例失调 有害代谢产物积累 PH值EH值等理化条件不适

稳定期特点:活菌数保持相对稳定,菌数达最高水平。生长速率为零。次生代谢产物开始积累。这是生产收获时期。

延长稳定期的方法:补充营养物质或取走代谢产物、改善培养条件,如对好氧菌进行通气、搅拌或振荡等、调节pH。注意降温、通风。稳定期是这是生产收获时期,注意把握好收获时机。

4、衰亡期的特点 细菌死亡数大于新增数, 出现负增细胞畸形。细胞死亡,出现自溶现象。

3、影响微生物生长的因素主要有哪些?谈谈温度对微生物生长的影响。

一、温度 二、氧气 三、pH值对微生物生长的影响:

温度对微生物的影响具体表现在:影响酶活性。影响细胞膜的流动性。影响物质的溶解度。

对于特定的某一种微生物:只能在一定温度范围内生长,在这个范围内,每种微生物都有自己的生长温度三基点,即最低、最适、最高生长温度 1、高温对微生物的影响:高温下蛋白质不可逆变性,膜受热出现小孔,破坏细胞结构(溶菌)。2、低温对微生物的影响:低温时,微生物代谢活动降低,进入休眠状态,微生物的原生质结构并未破坏时,能在较长时间内保持活力,当温度提高时,可以恢复正常的生命活动。

pH影响微生物生长机制:1、影响细胞膜透性与稳定性。2、影响周质环境中酶的活性。3、影响环境中营养物质溶解度同一种微生物在不同的生长阶段和不同生理生化过程中,对环境pH值要求不同。

4、试列表比较灭菌、消毒、防腐、化疗的异同,并各举若干实例。

防腐:利用某些理化因子抑制霉腐微生物的生长繁殖,从而达到防止食品、物品发生霉腐的措施。

消毒:利用某种方法杀死或灭活物质或物体中所有病原微生物的一种措施。

灭菌:指利用理化因子杀死物体中包括芽孢在内的所有微生物的一种措施

化疗:利用具有选择毒性的化学物质对生物体内部被微生物感染的组织成病受细胞进行治疗,以杀死组织内的病原微生物或病变细胞,但对机体本身无毒害作用的治疗措施。

二、控制有害微生物的方法

1、高温灭菌(消毒)法是最常用的物理方法。高温可引起蛋白质、核酸等活性大分子氧化或变性失活而导致微生物死亡。1、干热灭菌法,灼烧法:是将被灭菌物品在火焰中燃烧,使生物碳化。简单、彻底,但对被灭菌物品的破坏极大。适用不怕烧的实验器具,如接种环、镊子等。干燥热空气灭菌法

2、湿热灭菌法:特点:温度低、时间短、灭菌效果高

原因:1) 菌体内

含水量越高,则凝固温度越低; 2) 蒸汽冷凝会放出潜热; 3) 饱和水蒸汽穿透力强; 4) 湿热易破坏细胞内蛋白质大分子的稳定性,主要破坏氢键结构。高压蒸汽灭菌法

(二)低温抑菌低温是通过降低酶反应速度使微生物生长受到抑制,但不能杀死微生物。1.冷藏法2.冷冻法

(三)辐射杀菌:1.紫外光2.电离辐射3.微波

(四)干燥和高渗抑菌 干燥或高渗透压都是导致微生物失水而抑制微生物的生长甚至死亡。(五)过滤除菌(六)化学杀菌剂、消毒剂和治疗剂

5、影响湿热灭菌效果的主要因素有哪些?在实践中如何正确对待?

注意事项:排净冷空气; 灭菌终了,缓慢降压; 灭菌结束,趁热取出物品

2、抗生素:抗生素:微生物在其生命过程中所产生的一类次生代谢产物,在很低浓度下就能抑制或杀死其它微生物的生长。最小抑制浓度:表示抗生素的抗菌活性,单位是mg/ml.MIC可以在液体试管或固体平板上测定,抗菌谱:抗生素的作用对象有一定范围,这种作用范围称该抗生素的抗菌谱。

作用机制:1)抑制细胞壁的合成;(如:青霉素)2)破坏细胞膜功能;(如:多粘菌素可作用于膜磷脂使膜溶解) 3)抑制蛋白质合成;(如:氯霉素,四环素、链霉素等) 4)干扰核酸代谢;(如:利福霉素、新生霉素、丝裂霉素、灰黄霉素)



第 七 章 微生物的遗传变异和育种

质粒:是游离于原核生物核基因组以外,具有独立复制能力的小型共价闭合环状dsDNA分子。质粒所含的基因对宿主细胞一般是非必需的;在某些特殊条件下,质粒有时能赋予宿主以特殊的机能,从而使宿主得到生长优势。

共价闭合环状(CCC)的超螺旋双链DNA分子

突变的特点适用于整个生物界,以细菌的抗药性为例。 不对应性:突变的性状与突变原因之间无直接的对应关系。自发性:突变可以在没有人为诱变因素处理下自发地产生。稀有性:突变率低且稳定。独立性:各种突变独立发生,不会互相影响。可诱发性:诱变剂可提高突变率。稳定性:变异性状稳定可遗传。可逆性:从原始的野生型基因到变异株的突变称为正向突变,从突变株回到野生型的过程则称为回复突变或回变

诱变育种:是用物理或化学的诱变剂使诱变对象内的遗传物质(DNA)的分子结构发生改变,引起性状变异并通过筛选获得符合要求的变异菌株的一种育种方法。。

2、诱变育种的基本过程:

选择合适的出发菌株↓制备待处理的菌悬液↓诱变处理↓筛选↓保藏和扩大试验

(1)出发菌株的选择:出发菌株———用来育种处理的起始菌株◆出发菌株应具备: ①对诱变剂的敏感

性高; ②具有特定生产性状的能力或潜力; ◆出发菌株的来源;①自然界直接分离到的野生型菌株:②历经生产考验的菌株:③已经历多次育种处理的菌株:

(2)制备细胞悬液
要求:a. 孢杆菌应处理芽孢,放线菌、霉菌应处理孢子以避免 表型迟延现象; b. 细菌指数期,放线菌霉菌要稍加萌发后使用;c. 出发菌株应制成均匀悬夜
制备:物理诱变剂——生理盐水(0.85%NaCl) 化学诱变剂——缓冲液
浓度:细菌、放线菌 108个/ml 霉菌、酵母菌 106个/ml

(3)诱变处理:

剂量的表示法:不同种类和不同生长阶段的微生物对诱变剂的敏感程度不同,所以在诱变处理前,一般应预先作诱变剂用量对菌体死亡数量的致死曲线,选择合适的处理剂量。—致死率是最好的诱变剂相对剂量的表示方法。

最适剂量的选择:产量性状的育种中多倾向于低剂量(致死率在70~75%)

选择诱变剂的种类:方便、高效,物理诱变剂:紫外线;化学诱变剂:NTG。

(4) 菌种筛选:筛选是最为艰难的也是最为重要的步骤.,4.1 筛选方案:实际工作中,为了提高筛选效率,往往将筛选工作分为初筛和复筛两步进行。初筛的目的:删去明确不符合要求的大部分菌株,把生产性状类似的菌株尽量保留下来,使优良性状的菌株不至于漏网;——因此,初筛工作以量为主,测定的精确性还在其次;初筛手段应尽可能快速、简单。复筛的目的:确认符合要求的菌株;——复筛以质为主,应精确测定每个菌株的生产指标。

与营养缺陷突变有关的三类遗传型个体:

营养缺陷型:经诱变产生的一些合成能力出现缺陷,而必须在培养基内加入相应有机养分才能正常生长的变异菌株。

野生型:自然界分离到的任何微生物,在其发生营养缺陷突变前的原始菌株,为该微生物的野生型。

原养型 :指营养缺陷型突变菌株回复突变或重组后产生的菌株,与野生型的表型相同。

基本培养基(MM,符号 [-]):凡是能满足野生型菌株营养要求的最低成分的合成培养基。

完全培养基(CM,符号 [+]):满足一切营养缺陷型菌株生长的天然或半合成培养基。

补充培养基 (SM,符号[x]):在MM中有针对性地加入一或几种营养成分以满足相应营养缺陷型菌株生长的合成培养基。

营养缺陷型的筛选办法 1、诱变剂处理2、淘汰野生型3、检出缺陷型4、鉴定缺陷型

Ames试验:利用细菌营养缺陷型的回复突变来检测环境、食品中是否存在化学致癌物的简便有效方法。

(一)转化定义:受体菌自然或在人工技术作用下直接摄取来自供体菌的游离DNA片段,并把它整合到自己的基因组中,而获得部分

新的遗传性状的基因转移过程。

(二)细菌的转导(transduction)以缺陷噬菌体为媒介,将供体细胞的DNA片段携带到受体细胞中,通过交换与整合,从而使后者获得前者部分遗传性状的现象,称为转导。获得新遗传性状的受体细胞,称转导子。

普遍转导;

局限转导:通过部分缺陷的温和噬菌体把供体菌的少数特定基因携带到受体菌中,并获得表达的转导现象。

(三)接合:供体与受体细胞直接接触,借性菌毛传递DNA,在受体细胞中发生交换、整合,使之获得供体菌的遗传性状的现象,称为接合。通过接合而获得新性状的受体细胞就称接合子。

F-菌株(“雌性”菌株),不含F因子,没有性菌毛,但可以通过接合作用接收F因子而变成F+菌株;

F+菌株(“雄性”菌株), F因子独立存在,细胞表面有性菌毛。

Hfr菌株,F因子插入到染色体DNA上,细胞表面有性菌毛。

F′菌株,Hfr菌株内的F因子因不正常切割而脱离染色体时,形成游离的但携带一小段染色体基因的F因子,特称为F′因子。 细胞表面同样有性菌毛。

第二节 微生物间及与其它生物间的相互关系

一、有利关系(互生、共生)

二、有害关系(拮抗、竞争、寄生、捕食)

三、中性关系(种间共处)

一、互生定义:两种可以单独生活的生物,当它们生活在一起时,使一方得利或双方都得利。

根际微生物与高等植物间也为互生关系。根际:植物根系分泌物直接影响的范围。一般根外2毫米。根际微生物:生活在植物根际范围内的微生物。根际微生物区系的特点:数量大、代谢旺盛、种类组成简单。原因:根际效应

二、共生定义:两种生物共居在一起,相互协作分工,相依为命, 以至达到难分难解、合二为一的一种关系。

特点:在生理上相互分工,互换代谢活动的产物;在组织上形成了新的结构,一旦彼此分离,各自就不能很好地生活。微生物间的共生典型的例子是地衣。

地衣组成:真菌(子囊菌,担子菌)、单细胞藻类(绿藻,蓝藻)(二)微生物与植物间的共生体

1、根瘤:根瘤是根瘤菌与豆科植物根形成的共生体。形状有:圆形、长枣形。姜瓣状。

在该共生体内,植物为根瘤菌的生活提供碳素营养——蔗糖,根瘤菌为植物提供氮素营养。

2、菌根菌和植物:菌根:植物根部与真菌形成的共生体。

菌根作用:①帮助植物吸收水分和养料;②调节植物代谢;③增强植物抗病能力菌根的种类:

(1)外生菌根:主要分布于木本的乔、灌木;可形成菌套和哈蒂氏网。

(2)内生菌根:80%的陆生植物有内生菌根。最常见和最重要的是泡囊-丛枝

状菌根



二、氮素循环

氮元素的自然形态:(1)铵盐、亚硝酸盐、硝酸盐、(2)有机含氮物、(3)氮气。

1、自生固氮菌:一类不依赖与它种生物共生而能独立进行固氮的生物

2、共生固氮菌:必须和其它生物共生才能进行固氮。

例如:蓝细菌和蕨类形成共生体(满江红) 蓝细菌和真菌形成共生体(地衣)根瘤菌与豆科植物的共生体(根瘤)

3、联合固氮菌:生活在植物根际、叶面、动物肠道等处才能固氮。

(一)固氮作用 分子态氮还原成氨的过程。

(二)硝化作用态氮经硝化细菌的氧化而变为硝酸的过程。

过程:(1)由亚硝化细菌参与,铵→亚硝 酸;

(2)由硝化细菌参与,亚硝酸→硝酸。

(三)硝酸盐同化作用 绿色植物和微生物在利用硝酸盐的过程中,硝酸盐被重新还原成铵盐后再被利用于合成各种含氮有机物

(四)氨化作用 含氮有机物被微生物的分解产生氨的作用。

(五)铵盐同化作用 所有绿色植物和微生物进行的以铵盐作为营养,合成氨基酸、蛋白质、核酸和其它含氮有机物的作用。

(六)异化性硝酸盐还原作用硝酸离子作为呼吸链的末端电子受体被还原为亚硝酸的反应。有时亚硝酸可进一步通过亚硝酸铵化作用而产生氨或进一步通过反硝化作用产生氮气、NO或N2O。

(七)反硝化作用 由硝酸盐还原成气态氮化物(N2和N2O)的过程。

(八)亚硝酸氨化作用 亚硝酸通过异化性还原可以经羟胺而转变成氨,叫做亚硝酸的氨化作用。



(1)BOD5即“五日生化需氧量”。水中有机物含量的间接指标,一般指在20℃下,1L污水中所含的有机物(主要是有机碳源),在进行微生物氧化时,5日内所消耗的分子氧的毫克数(或ppm 数)。

(2)COD即化学需氧量。使用强氧化剂(KMno4或K2CrO7)使1L污水中的有机物迅速进行化学氧化时所消耗氧的毫克数。

(3)TOD 即“总需氧量”。污水中能被氧化的物质(主要是有机物)在高温下燃烧,变成稳定氧化物是所需要的氧量。 TOD是评价水质的综合指标之一。

(4)DO即溶解氧量,指溶于水体中的分子态氧。是评价水质优劣的重要指标。 DO值大小是水体能否进行自净作用的关键。天然水的DO值一般为5-10 mg/L, 我国规定地面水水质的合格标准为DO值>10 mg/L。



三域学说:20世纪70年代末美国C.R.Woese等人对大量微生物和其他生物进行16S和18SrRNA的寡核苷酸测序,并比较其同源性水平后,提出了一个与以往各种界级分类不同的新系统,称为三域学说。

三个域 是指细菌域、古生菌域和真核生物域。

种、菌株、模式菌株

种是一个基本分类单

元,是一大群表型特征高度相似、亲缘关系极其接近、与同属内其他种有明显差异的菌株的总称。在微生物中,一个种只能用该种内的一个典型菌株作为具体代表,它就是该种的模式种。

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