极端环境微生物——台喜生
2022年大连理工大学微生物学专业《微生物学》期末试卷B(有答案)
2022年大连理工大学微生物学专业《微生物学》期末试卷B(有答案）一、填空题1、放线菌孢子丝的形状有______、______和______之分，孢子丝的排列方式有______、______或______。
2、血凝抑制试验是根据特异性的病毒抗体与病毒表面蛋白作用可能抑制______性质设计的。
3、微生物的4种糖酵解途径中，______是存在于大多数生物体内的一条主流代谢途径；______是存在于某些缺乏完整EMP途径的微生物中的一种替代途径，为微生物所特有；______是产生4碳、5碳等中间产物，为生物合成提供多种前体物质的途径。
4、生长因子异养微生物很多，如______、______、______和______ 等。
5、真菌的特点有：①______；② ______；③ ______；④ ______；⑤ ______和⑥ ______等。
6、现代微生物学发展有以下几个特点：______，______，______，______，______，______。
7、利用干燥对微生物影响的原理，在日常生活中常用______、______ 和______等方法保存食物。
8、微生物生态学是生态学的一个分支，它的研究对象是______与其周围的______和______环境条件间的相互作用规律。
9、普通性转导的基本要求是______，它可能出现的三种后果是______、______和______。
10、常用的特异性免疫治疗剂有______、______、______和______等。
二、判断题11、芽孢杆菌必须处于不利的环境下才形成芽孢。
（）12、有些假单胞菌可以利用多达90种以上的碳源物质。
（）13、在肽聚糖的合成过程中，各个肽聚糖单体间的交联仅靠转肽作用即可完成。
（）14、一步生长曲线是用于描述温和噬菌体生长规律的一种实验曲线。
（）15、游动孢子只存在于鞭毛菌和子囊菌的无性世代中。
（）16、“三域学说”是根据对大量微生物DNA的测定后而提出的。
微生物之古细菌
真核生物的生存环 境很广泛，也是根 据不同真核生物的 代谢类型而有不同 的生存环境。
形态
细菌的基本形态有三： 真核生物范围很广， 球形、杆形和螺旋形。 有大有小，形态各 此外，有的细菌还有 异。 荚膜，鞭毛以及芽孢。 但在不利的生活环境 下或菌龄老时会出现 不规则的多形性。
特征
古细菌
细菌
真核
中间代谢
亚基)
d、甲烷螺菌：无细胞壁，只有 一层由蛋白质纤维组成的鞘
1、产甲烷菌
（2）培养方法 专性厌氧，需要在特殊环境下操作；
目前最好的是厌氧手套箱
厌氧培养箱
2、极端嗜盐古菌
分为5大群、8属、19种
生活环境：高盐环境 细胞形状：细胞形态为链状、 杆状、球状等多形态。革兰氏阴性， 极生鞭毛。好氧或兼性厌氧。
5、RNA聚合酶AB’B’型
营养类型：化能异养，不发酵（好氧或兼性厌氧有关）
3 热原体
• 无细胞壁、嗜热嗜酸、好氧、化能有机营养，所以被称为热
原体Thermoplasma
• 有的种具有多根鞭毛，能够运动 • 质膜的主要成分是一种带有甘露糖和葡萄糖单位的四醚类脂
(tetratherlipid)的脂多糖化合物。同时质膜中也含有糖肽，
但没有固醇类化合物，这样的质膜使热原体表现出对渗透压、 酸、热的稳定性。
嗜酸热原体
Thermoplasma acidophilum
4、古生硫酸盐还原菌 专性嗜热，好氧、兼性厌氧、严格厌氧，革兰 氏阴性，杆状、丝状或球状。大多数种是硫代谢菌，
经常在温泉中发现。
4、古生硫酸盐还 原菌
分布于深海海底、热泉和地层深部储油层。化能 自养，单极多生鞭毛，并产少量甲烷。
延胡索酸火叶菌
（Pyrolobus fumarii）， 一种生活在113℃大西洋 热液喷口的古菌。
微生物的活化与培养-20180915
⑵合成培养基 是一类化学成分和数量完全知道的培养基，用已 知化学成分的化学额药品配制而成。 如葡萄糖铵盐培养基：葡萄糖2%，K2HPO4 0.7%，KH2PO4 0.3%，MgSO4· 7H2O 0.01%， （NH4）2SO4 0.1%，H2O100 ml。 高氏1号培养基和查氏培养基等 这类培养基化学成分精确，重复性强但价格 昂贵，微生物生长缓慢，一般只适合做科学 研究。 ⑶半合成培养基 指一类主要以化学试剂配制，同时还加有某种 或某些天然成分的培养基。例如，马铃薯蔗糖 培养基。 这种培养基实验室和生产实践中使用最多。
三、菌种活化方法
• 不同的保藏方式活化的方式也不同： • 目前国际国内常用的菌种保存方法包括：定期移 植法、液体石蜡法、沙土管法、真空冷冻干燥法、 -80℃冰箱冻结法、液氮超低温冻结法。 • （1）定期移植法的菌种复苏较简单，直接转接 即可。 • （2）液体石蜡法保存的菌种在复苏时，挑取少 量菌体转接在适宜的新鲜培养基上，生长繁殖后， 再重新转接一次。
• 有些培养基具有选择和鉴别双重作用。 • 麦康凯培养基：蛋白胨20g，乳糖10g， 牛胆酸盐1.5g，NaCl 5g，溴甲酚紫5ml溶 液，水1000ml。 • 胆盐能抑制革兰氏阳性菌（选择性）， • 乳糖，溴甲酚紫能帮助区别肠道菌和 肠道致病菌。
伊红美兰乳糖培养基(EOSIN METHYLENE BLUE)
蛋白胨 10g
乳糖
K2HPO4
5g
2g
伊红Y
美兰 水
0.4g
0.065g 1000ml
pH 7.2
EMB(EOSIN METHYLENE BLUE)
Left: Escherichia coli cells. Right: E. coli colonies on EMB Agar.
微生物多样性研究进展
微生物物种多样性研究进展微生物是分布最为广泛的生命形式，几乎分布到地球上的所有生境，可利用各种有机化合物、无机盐等作为能源，在有氧或无氧条件下，在寒冷的极地、高达100℃的热泉或高盐碱度等极端环境中生活。
微生物具有丰富的物种和遗传多样性，并以高度的变异性适应不同的生境。
作为生态系统中的重要组分，微生物在自然界的物质与能量循环、生态系统的演替以及生物多样性的维持中发挥重要的生态功能。
微生物与人类的生活休戚相关，在直接或间接地为人类提供了极其丰富的物质资源的同时，也为人类带来了巨大危害。
Woese和Fox(1977)以核糖体RNA(rRNA)的小亚基(原核生物的16S、真核生物的18S基因)序列为依据，提出了独立于真细菌(Eubacteria)和真核生物 (Urkaryotes) 之外的第三种生命形式——古菌 (Archaea)，认为它和真核生物以及真细菌是从一个具有原始遗传机制的共同祖先分别进化而来。
随后 Woese等(1990)提出了三域(Domain)分类系统，将地球上的生物分别归为细菌域(Domain Bacteria)、古菌域 (Domain Archaea)和真核生物域(Domain Eukarya)，其中古菌在进化谱系上更接近真核生物，但在细胞构造上与细菌较为接近，同属原核生物而真菌与动物、植物等生物属于真核生物域。
我国地域辽阔，跨越热带至寒温带，气候条件多样，地理环境与生态系统类型复杂，是世界上生物多样性最丰富的国家之一。
而多样的生境蕴藏着丰富的微生物多样性。
特别是近年来微生物多样性的研究由传统的培养方法，逐渐转向以免培养的分子生物学技术为主，如DNA的指纹图谱、分子杂交、克隆文库测序、高通量测序(pyroseqencing)、稳定性同位素探测(stable isotope probing，SIP)、基因芯片(gene chip)以及转录组学等技术。
我国学者利用先进的分子生物学技术，极大地提高了我国微生物多样性的研究水平。
选择性必修三生物第一章第一节 微生物的培养需要适宜的条件
细菌：含厌有氧较微高生的物有机氮，常用需蛋要白提胨供和_酵无__母氧__提条取件物等配制；
霉菌：常用可溶性淀粉加无机物配制，或用添加蔗糖的豆芽汁等配制；
一、 培养基为目标微生物提供适宜的生长环境
3、类型：
（1）物理性质：
斜面
固体培养基
液体培养基
平板
分离鉴定、 活菌计数、 菌种保存
有无 凝固剂琼脂
大规模快 速繁殖
熄灭，冷却后使用。
G6玻璃砂漏斗孔径最小，细菌不能滤过，使用前也要在121℃下用纸包好灭菌，使用后需用1mol/L 的HCI浸泡，并抽滤去酸，再用蒸馏水洗至中性，干燥后保存。
3.双手用什么方法消毒？ 75%酒精擦拭 4.为保证无杂菌，实验操作（接种和培养基的转移）都在哪里进行？
超净工作台的酒精灯火焰外焰旁
答：通过灼烧灭菌，防止瓶口的微生物污染培养基。
3.平板冷凝后，为什么要将平板倒置？
答：平板冷凝后，皿盖上会凝结水珠，凝固后的培养基表面的湿度也比 较高，将平板倒置，既可以使培养基表面的水分更好地挥发，又可以防止皿 盖上的水珠落入培养基，造成污染。
4.怎么确定所倒平板未被污染?
将灭菌的培养基放入37℃的温室中培养24—48小时，以检查灭菌是 否彻底。如果有菌落生长，说明培养基已被污染。
不能，因为培养皿要保持干燥，应该用干热灭菌。 11.实验结束后，使用后的培养基应进行灭菌 处理，才 能扔掉。
无菌技术
移液枪
枪头
移液管
涂布器
无菌技术
接种环
一般在平板(固体培养基)上将稀释液进行涂布， 将平板中微生物均匀分开，以获得单菌落。
将目标微生物转移的接种工具
请回答下列问题：
无菌技术要点
1.培养基的配置过程
微生物总结_PPT幻灯片
2021/3/10
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第九版伯杰氏细菌鉴定手册设立35个群，将古 细菌部改编为5个群，全书描写了约500个属。
划分为四大类： 第一类 具细胞壁的革兰氏阴性真细菌 第二类 具细胞壁的革兰氏阳性真细菌 第三类 无细胞壁的真细菌 第四类 古细菌
1984-1989年陆续出版的四卷册《伯杰氏系统 细菌学手册》第一版，在着重于表观特征描述 的基础上，结合化学分类、数值分类特别是 DNA相关性分析，及16S rRNA寡核苷酸编目 在生物种群间的亲缘关系研究中的应用作了详 细的阐述，体现了细菌分类的研究从表观向系 统发育体系的发展。除此，还附有每个菌群的 生态、分离、保藏及鉴定的方法。
B：核酸分子杂交——DNA-DNA和DNA-RNA 杂交
C：16SrRNA寡核苷酸编目分析
微生物分类方法
1.传统分类法（classical classification） 以细菌的形态和生理生化特征为依据。
2.数值分类法（numerical classification） 20世纪60年代兴起，细菌的各种生物学性状“等重要 原则”分类，性状数量超过50个。
植物病害生防菌的主要类群
植物病害生防菌的主要类群、筛选策略及目前存在的问题与对策/hyzx/info_1830.html来源：/ 更新时间：2013-03-08 阅览1754次植物病害生防细菌的筛选策略综述随着农业种植结构的调整，瓜类和蔬菜保护地的重茬种植现象十分普遍，导致多种病害加剧发生，植物病害检测仪进行病害检测统计，发现以瓜类枯萎病、辣椒疫病等土传病害尤为严重。
由于此类病原菌存活于土壤之中，一般化学农药难以奏效，生产中频繁使用高毒农药防治，从而加重了土壤农药的残留。
另外，由于长期的化学防治，目前病原菌对现有杀菌剂的抗药性问题十分严重，对当前农业的发展构成了严重的威胁。
因此，出于环境保护和食品安全的需求，亟待开发新的、环境友好的高效微生物农药。
生物农药源于自然，环境相容性好，且具防效高、作用谱广、对人畜低毒等特点，在病虫害综合治理中，是一类理想的可替代或部分替代化学农药的植保产品。
大力发展生物农药及其相关产业符合当前我国农业和环境可持续发展的要求，有利于促进我国农业科技体制改革和农业产业结构的转型，从发展方向上属于国家优先支持和鼓励发展的领域。
而微生物农药因其资源丰富、可再生性强，易于规模化工业生产，在生物农药中占有重要地位，代表着植物保护的方向，未来有望得到迅速发展，在环境保护和农业的可持续发展中发挥重要作用。
生防微生物是微生物农药生产的源头，一方面既可利用其活体直接用作农药，又可分离提取其活性代谢产物加工成一定的农药剂型；另一方面，农药的合成经过几十年的结构筛选已几乎遍及可想象的化学类型，化学农药的开发难度越来越大，成本越来越高，而微生物在进化过程中经受环境压力的多样性和复杂性导致了其代谢产物的多样性，为新颖独特的化学结构的发现和新农药的创制提供了更多的机率，因而生防微生物资源的发掘利用也是开发创制新农药的重要途径。
1生防菌的主要类群：植物病害生防微生物的主要类群包括真菌、细菌和放线菌。
生防真菌研究较多的有木霉、粘帚霉、拟青霉等。
2022年四川大学生物技术专业《微生物学》期末试卷B(有答案)
2022年四川大学生物技术专业《微生物学》期末试卷B(有答案）一、填空题1、细菌糖被的主要生理功能为______、______、______、______、______和______等。
2、温和噬菌体能以______整合在寄主细胞的染色体上，形成______细胞，该细胞具有______、______、______、______、______等几个特征（填三个特征即可）。
3、新陈代谢是生物体内发生的一切有序化学变化的总称，它包括______和______两部分。
4、生长因子主要包括______、______和______，它们对微生物所起的作用分别是______、______和______。
5、许多霉菌可用作生物学基础理论研究中的模式生物，如______和______等；有的可引起严重的植物病害，如______和______等；有的可引起人和动物疾病如______等；有的则可产生剧毒的真菌毒素，如______菌产生的______毒素等。
6、微生物学发展史上发展期的实质为______水平研究，其主要特征是：① ______，②______，③ ______，④ ______，⑤ ______。
7、常用的消毒方法有______，______，______等。
8、磷的生物地球化学循环包括3种基本过程：______、______、______。
9、遗传物质在微生物细胞内存在的部位和方式可分七个水平，即______，______，______，______，______，______和______。
10、生理上的屏障结构有______和______。
二、判断题11、植物学教科书中的蓝绿藻或蓝藻，就是原核生物中的蓝细菌。
（）12、实验室做固体培养基时，常加1.8%的琼脂作凝固剂，做半固体培养基时，琼脂加入量通常是0.5%。
（）13、在微生物代谢调控中存在着两种主要的机制，其一为“粗调”，借以调节现成酶分子的催化能力，另一为“细调”，借以调节酶合成量的多寡。
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极端环境微生物研究进展
极端环境（extreme environment）泛指存在某些特殊物理和化学状态的自然环境，包括高温、低温、强酸、强碱、高盐、高压、高辐射和极端缺氧环境等，适合在极端环境中生活的微生物称为极端微生物（extremophiles）（Margesin and Schinner,2001; Rothschild and Mancinelli,2001; 陈骏等，2006；张敏和东秀珠，2006）。
具有独特的基因类型、特殊生态群落、特殊生理机理和特殊代谢产物。
一、海洋极端环境微生物
1．海洋极端环境微生下微生物类型主要为细菌和古生菌，热泉微生物群落主要为异氧发酵菌、硫酸盐还原菌、产甲烷菌等；冷泉微生物群落主要为ANME-2族的厌氧甲烷氧化古生菌、硫酸盐还原细菌和ANME-1族厌氧甲烷氧化古菌，这些极端微生物利用CH4和H2S等气体进行能量固定，有较高的生物丰度和较低的分异度，具有垂向和水平分带性，并能营生一套独特的宏体生物（王家生等，2007）。
2．油气资源的形成和演化与时间、温度和有机质组成密切相关（Seewald,2003），油气的产生、运移、圈闭和后期改造过程也大多是在一些特殊环境中进行的，极端微生物活动可能参与了整个过程。
3．探索海洋极端环境下微生物活动，不仅在理论上可将其作为特定地质微生物标志（geomicrobiological signature），揭示现代和地史时期海洋环境变化和地质环境变迁（党宏
月等，2006）、探索生物圈与地圈之间协同演化、阐明生物多样性形成机制和认识生命极限等（汪品先，2003；中国大洋钻探学术委员会，2003），而且在实践中指导海洋深水油气田的开发和地史早期潜在烃源岩的寻找。
4．自第一个海底冷泉1984年首次报道后（Paull et al.,1984），迄今全球已至少发现共
24处海底冷泉。
冷泉流体一般含有大量甲烷气体，在海底表面通常表现为泥火山，喷口附
近发育独特的营甲烷化能自养生物群落，下伏的沉积物中通常伴有天然气水合物，在更深部位则通常为油气藏。
海底冷泉微生物以化能自养细菌和古生菌为主，它们能与冷泉中化学气体（甲烷、硫化氢等）发生化学反应，把碳氧化物还原成有机碳获得能源，它们通常贴附在沉积物表面形成细菌席，或与其他生物内共生。
根据类脂生物标志化合物、16S rDNA分子
序列和DNA分子探针荧光原位杂交（FISH）分析，冷泉微生物主要是ANME-2族的厌氧甲烷氧化古细菌和硫酸盐还原细菌（脱硫八叠球菌属Desul fosarcina和脱硫球菌属Desul fococcus细菌）的共栖互养体（Syntrophism），其次为ANME-1族厌氧甲烷氧化古菌（Hinrich et al.,1999; Orphan et al.,2001,2002; Boetius and Suess,2004; Zhang and Lanoil,2004; 党宏月等，
2006）。
同时，这些冷泉化能自养微生物又为冷泉口附近的宏体生物提供食物。
5．极端微生物活动直接或间接地参与了油气资源的形成。
极端微生物的有机体本身可能是一种良好的生烃母质，其周围靠微生物生长的宏体生物的“遗骸”有机体由于处于相对极端沉积环境，更容易被保存下来变成沉积有机质，进而可能被厌氧微生物进一步降解而参与生烃过程（Wilson,1990; Horita and Berndt,1999; Brasier et al.,2002; Lollar et al.,2002; 王万春和陶明信，2005）。
现代海洋极端环境微生物活动通常与油气资源伴生（或共生），微生物活动痕迹可以作为一种良好寻找油气矿藏的标志。
6．油藏环境也是一种极端环境，油藏环境中发现的大量氧化菌、硫酸盐还原菌和甲烷生成菌等微生物活动迹象。
油藏环境极端微生物是石油污染生物修复的潜在微生物资源。
7．1977年首次发现了海底热泉及其周围热泉生物（Baross and Hoffman,1985），迄今在全球海底已发现了200多个类似的海底热泉系统。
热泉流体喷出的速度可达0.7-5m/s，并含大量酸性气体、还原性元素和离子（H2S、H2、CH4、NH3、CO2等气体，Fe、Cu、Zn、Pb、Au、Ag、Ca等元素）。
海底热泉极端微生物是重金属污染修复的潜在微生物资源。
二、极端环境微生物源活性物质的研究进展
1．极端环境微生物以其特殊的生理机能适应了高温、低温、高酸碱度、高盐、高压等恶劣生存条件，独特的生存环境形成了其特有的代谢方式并能够产生许多具有特殊功能的生物活性物质，如极端酶及抗生素等，它们在医药、食品、农药、化工、环保等领域有着重要的应用前景（黎唯等，2007）。
2．极端环境微生物的分类：1）嗜热菌（Thermophiles）：可在50-110℃高温环境下生存的微生物；2）嗜冷菌（Psychrophiles）：在0-15℃低温环境下生存的微生物，最高生长温度不超过20℃；3）嗜碱菌（Alkaliphiles）：在pH值大于9，通常在10-12的环境中生存，而在中性条件下生长缓慢或不生长的微生物；4）嗜盐菌（Halophiles）：在至少2mol/L （3-20%）盐存在下生存的微生物；5）嗜酸菌（Acidophiles）：在pH值不高于2的环境下生存的微生物；6）嗜压菌（Piezophiles）：能在大于一个大气压的压力下存活的微生物，通常生活在深海寒冷环境中，也可以在海底热泉口发现，因此又被分为嗜冷耐压菌和嗜热耐压菌（Abe F and Horikoshi K,2001）。
对以上极端环境微生物研究较多的是前4类，其余2类则研究甚少。
3．还原Fe（Ⅲ）的极端微生物包括嗜温、好寒、嗜酸和嗜碱的古生菌和细菌，已在纯培养中被描述（Lovey et al.,2004）。
4．。