微生物思考题 (2)

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阐明,并提出了“一个基因一个酶”的假说。
阐明遗传的物质基础; 基因概念的发展;
“断裂基因”、 “跳跃基因”、“重叠基因”的发现,以及基因结构的精细 遗传密码的破译;
分析、基因组测序等。 60年代Nirenberg等人通过研究大肠杆菌无细胞蛋白质合成体系及多聚尿苷 基因表达调控机制的研究; 酶,发现了苯丙氨酸的遗传密码,继而完成了全部密码的破译,为人类从分 Jacob 等通过研究大肠杆菌诱导酶的形成机制而提出操纵子学说,阐明了基 生物大分子合成的中心法则; 子水平上研究生命现象开辟了新的途径。 因表达调控的机制,为分子生物学的形成奠定了基础。
微生物学思考题
生命科学学院 杨娇艳
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第一章 绪论思考题
1. 微生物包括哪些类群? 2. 微生物有哪些特殊属性?
3. 举例说明微生物在生命科学发展中的重大贡
献。
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1、微生物的类群
微生物
细胞型微生物
非细胞型微生物
原核微生物
真核微生物
病毒
类病毒
朊病毒
细菌
古菌
藻类
真菌
原生动物
其它微生物
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2、微生物的特点
如果实验一出现原养型菌株,实验二没有出现,则表明该遗传过 程是转化,因为胞外游离的DNA分子可通过滤膜(实验一会出现 原养型菌株),但会被DNA酶降解(实验二不会出现原养型菌 株)。 如果实验一没有出现原养型菌株,而实验二出现原养型菌株,表 明该遗传过程是接合,因为实验一阻止了细胞间的接触,但噬菌 体可通过滤膜,所以会出现原养型菌株,实验二则有细胞间的接 触,所以出现原养型菌株。
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通过涂布平板法将发酵菌体悬液均匀涂布在培
养基上进行培养。过一段时间后溶源菌就生长 成菌落。 (1)如果含有溶源性菌,由于在溶源菌细胞 分裂过程中有极少数个体会自发裂解(最好用
紫外诱发裂解),其释放的噬菌体可不断入侵
溶源菌菌落周围的发酵菌菌苔,于是会形成一
个许多噬菌斑。
(2)如果没有溶源性菌,那么就不会有噬菌 斑的形成。
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第四章微生物营养 思考题
1.以紫色非硫细菌为例,解释微生物的营养类型可变性 及对环境条件变化适应能力的灵活性
2.试比较营养物质进入微生物细胞的几种方式的特点
(回答不全面)
3.能否找到一种培养基,使所有的微生物都能良好地生 长?为什么? 4.采取什么方法能分离到能分解并利用苯作为碳源和能 源物质的细菌纯培养物?
(4)代谢方式的多样性。微生物可以在不同条件下具 有不同的代谢方式。
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第六章 微生物的生长繁殖 思考题
1.说明测定微生物生长的意义、微生物生长测 定方法的原理及比较各测定方法的优缺点。 2.试分析影响微生物生长的主要因素及它们影
响微生物生长繁殖的机理。
3.控制微生物生长繁殖的主要方法及原理有哪 些? 4.细菌耐药性机理是哪些?如何避免抗药性的 产生?
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用紫外线照射该菌株,一段时间后进行镜检,
若是由于溶源性菌裂解所致,则平板上出现噬 菌斑或液体培养基变澄清;若不是,则无明显 现象。
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第九章 微生物遗传 思考题
1、 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?
5.与促进扩散相比,微生物通过主动运输吸收营养物质
的优点是什么?
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四种运输营养物质方式的比较
比较项目 单纯扩散 促进扩散 有 快 相等 主动运输 有 快 由稀至浓 特异性 基团转位 有 快 由稀至浓 特异性
特异载体蛋白 无 运输速度 胞内外浓度 运输特异性 慢 相等
物质运输方向 由浓至稀 由浓至稀 无特异性 特异性
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第五章 微生物代谢 思考题
1.微生物营养与动植物相比,碳源和氮源谱非
常广泛,微生物说微生物的能源谱也非常广泛? 2.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。 3. 与高等动、植物相比,微生物代谢的多样性 表现在哪些方面? 4. 有氧呼吸、无氧呼吸、发酵的区别如何?
玻璃容器(如U形管)。
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实验步骤:1、将两种合适的多重营养缺陷型突变株在 基本培养基中混合培养,若在基本培养基是长出了重 组菌落,则发生了遗传转移; 在混合培养期间加入适量DNase,如果在基本培养基上 无重组菌落出现,则遗传转移过程是转化;若仍然长 出重组菌落,则原因可能是接合作用或转导; U形管使用只能持留细菌的滤板,臵于培养基适当距离 的上方,不与培养基接触,滤板是放臵一种突变菌, 培养基是接种另一种突变菌,如果无重组菌落出现, 则为接合作用;如果出现重组菌落,则原因是转化或 转导; U形管使用能够持留细菌和细菌病毒的滤板,若培养基 是无重组菌落出现,则是转导或接合;若仍有重组菌 落出现,则原因是转化。
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1、采用U形管 中间隔有细菌滤器 ,左右管加入基础培 养基灭菌。 2、左管接入A,右管接入B.通气培养24小时后,左右分 别在[—]上涂平板 观察是否有野生型出现。 3、 判断: 如果2管均无,说明是接合作用。(结合需 要接触) 如果只有一侧管有野生型,说明为转导,且有野 生型的那方为受体菌。每长出来的为供体菌。(噬菌 体转导有方向性的) 如果2册管子都长出来了 说明是转化。近缘物种 间均可发生DNA转化。无方向性。
胞内浓度高 胞内浓度高
能量消耗
结构
不需要
不需要
不变
需要
不变
需要
改变
运输后物质的 不变
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主动运输与促进扩散相比的优点在于可以逆浓 度运输营养物质。通过促进扩散将营养物质运 输进入细胞,需要环境中营养物质浓度高于胞 内,而在自然界中生长的微生物所处的环境中 的营养物质含量往往很低,在这种情况下促进 扩散难以发挥作用。主动运输则可以逆浓度运 输,将环境中较低浓度营养物质运输进入胞内, 保证微生物正常生长繁殖。 主动运输可以不受浓度的限制,可进行逆浓度 的运输,并且在ATP能量供应的情况下,运输 速度也较促进扩散快,具有特异性。
(四)苯胺降解菌降解活性的测定 苯胺含量的测定采用萘乙二胺偶氮分光光度法方法(GB 9 11889-89)进行。
第二章思考题
苯胺降解菌的筛选:挑取3.2中单的优势菌落在
含有苯胺的培养基中培养,可以生长;另取相 同的一部分在不含有苯胺的培养基中表现为不 能生长。说明该菌落为苯胺降解菌落。
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(1)从苯含量较高的环境中采集土样或水样;(2)配制培 养基,制备平板,一种仅以苯作为唯一碳源(A),另一 种不含任何碳源作为对照(B);(3)将样品适当稀释(十 倍稀释法),涂布入平板;(4)将平板臵于适当温度条件 下培养,观察是否有菌落产生;(5)将A平板上的菌落 编号并分别转接至B平板,臵于相同温度条件下培养 (在B平板上生长的菌落是可利用空气中CO2的自养型 微生物);(6)挑取在A平板上生长而不在B平板上生长 的菌落,在一个新的A平板上划线、培养.获得单菌落, 初步确定为可利用苯作为碳源和能源的微生物纯培养 物;(7)将初步确定的目标菌株转接至以苯作为惟一碳 源的液体培养基中进行摇瓶发酵实验,利用相应化学 分析方法定量分析该菌株分解利用苯的情况。
每隔24h镜检观察形态,测定ph, 并且定时加入苯胺(思考为什 么要定时加入苯胺呢?) 以确保污泥有足够的营养源并逐步提高其浓度。
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(二)苯胺降解菌的分离
将富集培养液梯度稀释至10-4~10-7(根据上一步镜检结果估 计)
取3个梯度涂布于含200mg/L苯胺的分离培养基平板上,在 28℃恒温箱内培养48-96 h 将分离平板上长出的菌落挑选至传代培养基上保存。 (三)苯胺降解菌的纯化 用平板划线法在传代培养基平板上进行纯化,将纯化得到 的单菌落保存于传代培养基斜面上备用。
5. 微生物代谢调控方式有哪几种?
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2.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
(1)对于光能自养微生物来说,光合磷酸化产生ATP 和还原力,而光合磷酸化又分为循环和非循环两类光 合磷酸化;

(2)对于光能异养微生物来说,光合磷酸化产生 ATP,生物氧化产生还原力;
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第七章病毒 思考题
1. 病毒学研究的基本方法有哪些,这些方法的基本原理分别 是什么? 2. 病毒壳体结构有哪几种对称形式? 毒粒的主要结构类型有 哪些? 3. 病毒复制循环可分为哪几个阶段? 各个阶段的主要过程如 何? 4. 某发酵工厂生产菌株经常因噬菌体"感染"而不能正常生产, 在排除了外部感染的可能性 后有人认为是由于溶源性菌裂解 所致,你的看法如何? 并请设计一实验证明之。 5. 亚病毒有哪几类? 各自有何特点?
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朊病毒无免疫原性
朊Biblioteka Baidu体没有引起免疫系统察觉的原因是,它们
的「安全形式PrPc 」从个体出生的一刻起就存
在于体内。 朊毒体与之的差别只是它们的折叠 结构有差别。
对中心法则的挑战
PrPc如何转变为PrPsc尚未阐明。但从理论上讲,
“中心法则”认为DNA复制是“自我复制”,
即DNA~DNA,而朊病毒蛋白是PrP→PrP,是 为“自他复制”。
(3)对于化能自养微生物来说,还原力由无机物氧 化产生,ATP通过氧化磷酸化产生; (4)对于化能异养微生物来说,ATP和还原力均来 自对有机物的生物氧化。
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3.微生物代谢的多样性表现在哪些方面?
(1)营养类型的多样性 ;
(2)代谢产物的多样性。与高等动植物相比,微生物 具有次级代谢;
(3)代谢调节的多样性。微生物在酶合成的调节和酶 活性的调节中有与高等动植物不一样的特点;
2、 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?
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设有以下条件和材料可以利用:
1、合适的突变株和选择培养基
2、DNase
3、两种滤板,一种能持留细菌和噬菌体但不 能持留游离的DNA分子,另一种滤板只能保留 细菌 4、一种可以插入滤板使其分隔成两个空间的
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利用富集培养和选择培养如何分离:
(1)如何从土壤中分离筛选高温(70度)解烃细菌? (2)如何从污染废水中分离筛选苯胺降解细菌?
原理:什么是富集培养和选择培养 具体实验步骤:要点 实验结果分析
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基本步骤
(一)苯胺降解菌的富集培养 :以苯胺为唯一碳源
的无机盐培养基
取5克污水样品 加 到 100ml无机盐培养基 同时添加苯胺至 200mg/L 28ºC,180r/mi n 振荡 培养
(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
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3、举例说明微生物在生命科学发展中的重大贡献
2、微生物学在生命科学发展中的重要地位
(1)微生物是生物学基本理论研究中的理想实验对象, 对微生物的研究促进许多重大生物学理论问题的突破 阐明基因和酶关系及提出“一个基因一个酶”的假 1941年Beadle 说;和Tatum用粗糙脉胞霉进行的突变实验使基因和酶的关系得以
DNA → RNA → 蛋白质
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(2)对生命科学研究技术的贡献
细胞的人工培养;
突变体筛选;
DNA重组技术和遗传工程; (3)微生物与“人类基因组计划” 作为模式生物; 基因与基因组的功能研究的重要工具;
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第二章 微生物纯培养及显微技术 思考题
利用选择性培养基如何筛选:
(1)抗链霉素细菌? (2)降解利用尿素的细菌? (3)分解利用纤维素的细菌?
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实验一:将该特定细菌的两菌株放入中间烧结并有细菌滤膜的U 型管中分别培养,并通过反复加压是两边的培养液反复交换。
实验二:将该特定细菌的两菌株先分别加入一定量DNA酶降解胞 外游离的DNA,然后再混合培养。 结果分析: 如果实验一和二均出现了原养型菌株,表明该遗传过程是转导, 因为噬菌体可以穿过滤膜,并且不受DNA酶的作用。
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