最新农业微生物学

第一章绪论一、名词解释1．微生物：微生物是一切肉眼看不见或看不清楚的微小生物的总称。

它们是一些个体微小（一般<0.1mm）、构造简单的低等生物。

3．路易斯•巴斯德：(Louis Pasteur，1822—1895) 法国人，原为化学家，后来转向微生物学研究领域，为微生物学的建立和发展做出了卓越的贡献，成为微生物学的奠基人。

主要贡献：用曲颈瓶实验彻底否定了“自生说”，从此建立了病原学说，推动了微生物学的发展；研究了鸡霍乱，发现将病原菌减毒可诱发免疫性，以预防鸡霍乱病；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，证实其免疫学说，为人类防病、治病做出了重大贡献；分离到了许多引起发酵的微生物，并证实酒精发酵是由酵母菌引起的，也发现乳酸发酵、醋酸发酵和丁酸发酵都是不同细菌所引起的，为进一步研究微生物的生理生化和工业微生物学奠定了基础。

4．罗伯特•柯赫：（R．Koch，1843~1910）柯赫是德国细菌学家，医学微生物学奠基人。

其重要贡献为：（1）建立了能获得微生物纯种的平板分离法以及细菌染色、悬滴培养和显微摄影等技术；②分离了炭疽芽孢杆菌、结核分枝杆菌和霍乱弧菌等重要病原菌；（3）提出了证实病原菌必须遵循的四条原则，即柯赫法则（Koch’s postulates）5．比表面积：单位体积物体所占有的表面积值称为比表面积。

物体的体积越小，其比表面积越大。

6．曲颈瓶试验：是巴斯德设计的一个著名实验，曾用于驳斥生命的自然发生说。

他烧制了上端有一细长弯曲颈部的玻璃瓶，其内盛有营养液。

将它加热煮沸再冷却后，外界空气仍可进入，而尘埃却被阻挡在颈部，结果营养液长期不发生腐败。

相反，若将颈部折断或让营养液与颈部尘埃接触，则营养液很快腐败。

由此，他否定了自然发生说，并提出了生命必须来自生命的胚种学说。

7．胚种学说：又称生源论或生源说。

与自然发生说（无生源论）截然相反，胚种学说认为包括微生物在内的一切生物皆由其同种生物的胚种发育而来。

巴斯德以其著名的曲颈瓶试验有力地证明了胚种学说是正确的。

8．自生说：一个古老的学说，认为一切生命有机体能够从无生命的物质自然发生的。

9．安东•列文虎克：（Antony van Leeuenhoek，1632~1723）荷兰商人，他是真正看见并描述微生物的第一人，他利用自制放大倍数为50~300倍的显微镜发现了微生物世界（当时被称之为微小动物），首次揭示了一个崭新的生物世界——微生物界。

10．微生物化：指设法使原来以组织或器官等方式生长的高等动植物细胞集团，改变成像微生物那样以纯种方式生长的单细胞群体，借以发挥类似微生物特有的小体积大面积体制的优越性，从而提高高等动植物细胞或其独特代谢产物的产量。

五、简答题1．微生物的特点有哪些？答：（1）体积小，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。

其中体积小、面积大是微生物与其他生物相区别的关键，也是其他四个特点的基础。

2．简述微生物学的发展简史。

4．微生物学研究哪些内容？答：（1）研究微生物的细胞形态、结构、功能，研究细胞的构建及其能量、物质、信息的运转规律。

（2）研究微生物进化与多样性、研究微生物的种类和种类之间的相似与区别（分类）、微生物起源。

（3）研究微生物生态学规律，微生物之间、微生物与其它生物、微生物与环境条件的相互作用规律。

（4）研究微生物与人类的关系（有益的、中性的、有害的）。

5．为什么微生物学比动、植物学起步晚，却发展非常迅速？答：其原因从下列几方面分析：微生物具有其他生物不具备的生物学特性；微生物具有其他生物共有的基本生物学特性；微生物个体小、结构简单、生长周期短、易大量培养、易变异、重复性强等优势，十分易于操作。

动、植物由于结构的复杂性及技术方法的限制而相对发展缓慢。

微生物的广泛的应用性，能迅速地符合现代学科、社会和经济发展的需求。

6．为什么说巴斯德和柯赫是微生物学形成的奠基时期的重要代表人物？答：这是由于巴斯德和柯赫为微生物学的建立和发展做出了卓越的贡献，使微生物学作为一门独立的学科开始形成。

巴斯德彻底否定了“自然发生”学说；发现将病原菌减毒可诱发免疫性，首次制成狂犬疫苗，进行预防接种；证实发酵是由微生物引起的；创立巴斯德消毒法等。

柯赫对病原细菌的研究做出了突出的成就：证实了炭疽病菌是炭疽病的病原菌，发现了肺结核病的病原菌，提出了证明某种微生物是否为某种疾病病原体的基本原则——柯赫原则，创建了分离、纯化微生物的技术等。

7．试述微生物与人类之间的关系。

答：日本学者尾形学在其《家畜微生物学》（1977）一书中，第一句话就是“在近代科学中，对人类福利最大的一门科学，要算是微生物学了。

”这是很有道理的。

因为在人类的幸福中，健康应该居一切之首，而微生物学的发展，为人类的健康长寿作出了极其重大的贡献。

（1）微生物与医疗保健：（1）建立外科消毒术；（2）分离出人畜病原菌，找出致病原因，使对症治疗成为可能；（3）免疫防治法应用使许多恶性传染病被有效的“预防”；（4）发明了化学治疗疾病的方法，西医西药学建立；（5）抗生素治疗的兴起，挽救了成千上万人的生命；⑥遗传工程、生物技术在医药界的应用，利用微生物生产生化药物等，开创新时代。

（2）微生物与工业发展：（1）自然发酵食品、饮料的酿造；（2）罐头保藏；（3）厌氧纯种发酵技术；（4）深层液体通气搅拌培养；（5）代谢调控理论在发酵工业上的应用；⑥生物工程的兴起。

（3）微生物与农业生产：微生物在农业生产中有多方面的应用，从而促进了大农业（农、林、牧、副、渔）的发展，如以菌治虫，以菌治病，以菌治草（微生物治草剂）；以菌增肥，以菌促长（如赤霉素等促进植物生长）；以菌当饲料（包括饵料）；以菌当药物（药用真菌）；以菌当蔬菜（食用菌）；以及以菌产沼气等。

（4）微生物学与生态环境保护：微生物与环境保护的关系越来越受到当前全人类的广泛重视。

目前，由于人类的生产活动，导致环境污染越来越严重，许多有识之士认为，未来的世纪是人类向大自然偿还生态债的世纪，在此过程中，微生物的作用是极其重要的。

如微生物是食物链中的主要环节、污水处理中的中心角色、生态农业中的重要措施以及自然界重要元素循环的主要推动者以及环境污染和监测的重要指示生物等。

在环境污染的治理方面，已用微生物处理含酚、氰、有机磷、有机氯、丙烯腈、TNT、硫氰酸盐、石油、重金属、染料等的废水。

（5）微生物学与生物学基础理论研究：（1）以微生物为研究对象解决了生物学上许多重大问题；（2）分子生物学的三大来源与支柱；（3）遗传学研究对象的微生物化，促使经典遗传学向分子遗传学方向发展；（4）微生物学与基因工程；（5）高等生物研究和利用中的微生物化趋势方兴未艾；⑥微生物学中的一套独特实验技术迅速扩散到生命科学的各研究领域。

第二章原核微生物参考答案一、名词解释3．革兰氏染色法：由丹麦学者C．Gram发明的一种细菌鉴别性染色法。

任何细菌经结晶紫溶液染色、碘液媒染、乙醇脱色和沙黄（番红）复染后，会被染成紫色或红色，凡染成紫色者称革兰氏阳性细菌，染成红色者则为革兰氏阴性细菌。

4．细菌细胞壁：位于细菌细胞最外面的一层厚实、坚韧的外被，主要成分为肽聚糖，具有固定细胞外形和保护细胞等多种功能。

5．肽聚糖：是真细菌细胞壁的特有成分，由大量肽聚糖单体以网状形式交联而成。

肽聚糖单体含肽与聚糖两种成分，其中的肽为四肽尾和肽桥，聚糖则由N-乙酰葡糖胺和N-乙酰胞壁酸以β-1,4-糖苷键相互交联而成。

G+细菌和G-细菌的肽聚糖结构稍有不同。

6．外膜：位于G-细菌细胞壁最外层，是一层由脂多糖（LPS）、磷脂、脂蛋白等组成的厚膜。

具有控制细胞透性、促进Mg2+吸收等功能。

7．L-型细菌：专指那些在实验室或宿主体内通过自发突变而形成的遗传性稳定的细胞壁缺损菌株。

8．原生质体：在人为条件下，用溶菌酶除尽细菌等微生物原有细胞壁或用青霉素抑制新生细胞壁合成后，所得到的仅由一层细胞膜包裹的圆球状渗透敏感细胞，一般由G+细菌形成。

9．原生质球或球状体：指用溶菌酶EDTA（乙二胺四乙酸）处理细胞时，可得到残留了部分细胞壁的原生质体，也叫球状体。

通常由G-细菌形成。

10．间体：或中体，是一种由细胞膜内褶而形成的囊状结构，其内充满着层状或管状的泡囊。

多见于G+细菌。

每个细胞含一至几个。

其功能与DNA的复制、分配，细胞分裂和酶的分泌有关。

11．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。

15．芽孢：某些细菌在其生长发育后期，在细胞内形成一个圆形或椭圆形、厚壁、含水量低、折光性强、具有抗逆性的休眠体，也称为内生孢子。

16．伴胞晶体：少数芽孢杆菌，如苏云金芽孢杆菌在形成芽孢的同时，会在细胞内的芽孢旁形成一颗菱形、方形或不规则形的碱溶性蛋白质晶体，称为伴胞晶体，即δ内毒素。

17．菌落：单个微生物细胞在适宜的固体培养基表面或内部生长、繁殖到一定程度形成的肉眼可见的、有一定形态结构的子细胞生长群体。

18．菌苔：指在固体培养基上，由多个细菌或孢子生长、繁殖形成的肉眼可见的群体。

19．荚膜：糖被的一种。

包裹在细菌细胞壁外、有固定层次的胶黏物，一般成分为多糖，少数为多肽或多糖与多肽的复合物。

荚膜具有保护、贮藏、附着和堆积代谢废物等生理功能。

五、简答题2．试述细菌革兰氏染色的方法、结果和机制。

答：革兰氏染色是丹麦医生C. Gram于1884年发明的，采用革兰氏染色可以将细菌分为二大类，G+细菌和G-细菌。

方法：常规制片———→初染————→媒染————→脱色————→复染————→观察（涂片-风干-固定）(结晶紫30s) (碘液30s) （95%乙醇20s）（番红60s）（油镜）结果：紫色——G+菌红色——G-菌机制：不同显色反应是由于细胞壁对乙醇的通透性和抗脱色能力的差异，主要是由肽聚糖层的厚度和结构不同决定的。

通过结晶紫初染和碘液媒染，在任何细菌的细胞膜内都可形成不溶于水的结晶紫—碘复合物。

G+细菌因细胞壁厚，肽聚糖网的层次多和结构致密，以及不含类脂等原因，故用脱色剂（95%乙醇）处理后，可把结晶紫—碘复合物仍阻拦在细胞内，故呈现紫色；反之，G-细菌因细胞壁薄，外膜层类脂含量高（脂多糖、脂蛋白），以及肽聚糖层薄且交联松散，故用脱色剂乙醇处理后，就可把类脂和结晶紫—碘复合物溶出细胞，这种无色的细胞再经沙黄（番红）复染，就呈现红色。

4．什么是缺壁细菌？试比较4类缺壁细菌的形成、特点和实践意义。

答：缺壁细菌：细胞壁缺乏或缺损的各种细菌的统称，包括支原体、L型细菌、原生质体和球状体等。

L型细菌专指那些在实验室或宿主体内通过自发突变而形成的遗传性稳定的细胞壁缺陷菌株。

在自然条件下由于细菌本身产生自溶酶而自发产生L-细菌。