微生物学复习内容新(附答案)

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1、微生物学复习内容绪论：1.微生物的特点。（ 1） 小： 人们给予微生物的定义一般为： 一切用肉眼看不见或看不清的生物； 需要用微米（ m， 10-6 米）或纳米（ nm， 10-9 米）度量其大小，个体微小决定了微生物的特性。也是微生物区别于动、植物及其微生物学区别于动、植物学的基础。(2)简：结构简单，多为单细胞，少数为简单多细胞；（ 3）低：进化地位低。微生物可能是地球上最古老的生物。椐有关研究，微生物在地球上已生存了 30 多亿年了。2.微生物的五大共性。（ 1）体积小，面积大：细菌个体微小， 在一个不大的体积中， 可以容纳数量庞大的细菌细胞， 这一群纯的细菌细胞的表面积之和 （总表面积

2、） 远远大于它们所占有的体积， 即这一细菌的群体同样具有较大的比面值的特性。（ 2）吸收多，转化快：微生物一般以渗透吸收的方式获取营养物质。 利用其巨大的营养物质的吸收面， 微生物可以把环境中的营养物质尽可能多的吸收到细胞内。 这些吸收到细胞内的营养物质，在胞内各种酶的作用下， 可以快速地将其转化成生命活动必需的能量和构建细胞的物质以及各种代谢产物。 所有这些生命活动都是在微生物严格的代谢调控下， 经济、 高效、 有条不紊地进行着。 吸收多，转化快这一特性既是微生物高速生长繁殖和合成大量代谢产物的重要的物质基础，也是微生物充分发挥其 “ 活的小化工厂 ” 作用的保证。（ 3）生长旺，繁殖快：微

3、生物所表现出的以上两特性， 决定了它们具有极高的生长和繁殖速度。 大多数的微生物，完成一次生活史所需的时间一般以分钟或小时为单位。 微生物的生长旺、繁殖快的特性， 在微生物的研究和应用中具有重要的意义。 可以明显地表现出缩短研究周期、 提高生产效率、降低研究和生产成本、不受气候和季节的影响等优点。（ 4）适应强、易变异：一个很小的细菌细胞内， 存在着或可合成出能执行数千种生理功能的数十万中蛋白质分子。 微生物通过对自身细胞内的酶的激活或抑制， 合成或阻遏以及酶的定位等， 实现着高效、经济、 灵活、 有目的地的代谢调节。 从而使微生物表现出很强的对营养、 环境条件变化的适应性， 以保证微生物在变

4、化着的、 不同的环境中， 完成正常的生命活动。 对于大多为单倍体、繁殖很快、 数量庞大的单细胞、 简单多细胞、 非细胞型的微生物来说， 其遗传物质中的一个基因发生变异， 就意味着这一个体的遗传特性的改变， 这一个体就获得了新的遗传性状。 且其后代可稳定地保持这一新的遗传性状，并一代代遗传下去。（ 5）分布广、种类多：微生物在地球上的分布是极其广泛的。 除了火山口等有明火的地方外， 其他各种环境中都有与之相适应的微生物的生存和活动。 在动、 植物体的内外， 存在有种类繁多的微生物。 土壤中的微生物不仅种类繁多，且数量巨大。土壤是重要的微生物菌种资源库。3.微生物学发展史，各期的主要开创者及其主要

5、贡献。1）史前期：约 8000 年前 1676 年，朦胧阶段，凭实践经验利用微生物的有益活动和作用。此阶段我国古代劳动人民在制曲、酿酒技术上颇有心得，经验丰富。2）初创期：1676 1861 年，形态描述阶段，个人爱好，进行微生物形态描述。荷兰业余科学家 微生物学先驱者列文 ?虎克（ Anthony van Leeuwenhoek ）a.利用单式显微镜，于 1676 年首次观察到细菌；b.一生制作了 419 架显微镜或放大镜；c.发表过约 400 篇论文。3）奠基期：1861 1897 年，生理水平研究阶段，微生物学开始建立，独特的微生物学基本研究方法建立。微生物学奠基人 法国化学家巴斯德（

6、Louis Pasteur ） ，主要贡献：a.通过曲颈瓶试验否定了生命的自然发生学说， 提出了生命只能来自于生命的胚种学说b.证实了发酵是由微生物引起的；c.预防接种，免疫学的建立；d.活的微生物是传染病、腐败的真正原因，建立了消毒灭菌等一系列方法，解决了 “ 酒病 ” 、 “ 蚕病 ” 等由微生物引起的腐败问题。巴氏消毒法细菌学的奠基人 德国的科赫（ Robert Koch ） ，主要贡献：a.建立了研究微生物的一系列重要方法，特别是在微生物的分离、纯化上，琼脂平板培养技术，细菌鞭毛染色、显微摄影技术等；b.利用平板分离技术寻找分离到多种致病菌 ;这些致病菌包括：炭疽杆菌、结核杆菌、链球菌

7、、霍乱弧菌等。c.1884 年提出寻找分离病原微生物的科赫法则（ Koch s postulates） ，要点：c-1.病原微生物总是在患传染病的动物中发现而不存在于健康个体中；c-2.这一病原微生物可以离开动物体，并被分离培养为纯种培养物；c-3.这种纯培养物接种到敏感实验动物体后，应出现特有的病症；c-4.该微生物可以从患病的实验动物体内重新分离出来，并可再次培养为纯培养物，且仍然应该与原始病原微生物相同。4）发展期：1897-1953 年，生化水平研究阶段，寻找各种对人有用（益）的微生物的代谢产物，分支学科不断扩大，普通微生物学开始建立。1897 年， 德国人 E.Buchner 用无细

8、胞酵母菌压榨汁中的 “ 酒化酶 ” 对葡萄糖进行酒精发酵成功，开创了了微生物生化研究的新时代； 1941 年， Beadie和 Tatum 用 x 射线和 uv 照射链孢霉， 得到了营养缺陷型变异菌株， 对基因的本质有了进一步的了解， 为生化遗传学打下了基础。各相关学科和技术方法相互渗透，相互促进，加速了微生物学的发展。5）成熟期：1953-，分子生物学水平研究阶段，1953 年 4 月 25 日 J.D.Watson 和 H.C.Crick 发表关于 DNA 结构的双螺旋模型起，整个生命科学进入了分子生物学研究的新阶段，同时也标志着微生物学发展史上成熟期的到来a.微生物学从一门较为孤立的以应

9、用为主的学科， 迅速成为一门十分热门的前沿基础学科；b.在基础理论研究方面，微生物迅速成为分子生物学研究中最主要的对象；c.在应用研究方面，向着更自觉、更有效和可人为控制的方向发展，有关发酵工程的研究已与遗传工程、细胞工程和酶工程等紧密结合，微生物已成为新兴的生物工程中的主角。4、什么是微生物？习惯上它包括哪几大类群？微生物是一切肉眼看不见或看不清的微小生物的总称。5、试讨论微生物的多样性。1）物种的多样性：据估算，全球约有 50 万 600 万中微生物，已记载过约 20 万种，仅占总数的约 5%，可以说是一种非常丰富和有开发潜力的生物资源；2）遗传基因的多样性：每一种微生物都有其各自的遗传基

10、因，决定着这种微生物的特征。有关微生物遗传基因多样性的研究是近年来分子微生物学家在积极探索的热点领域。3）代谢类型的多样性：微生物代谢类型之多是其他生物无法与之比拟的。如：微生物的分解能力；微生物的产能方式；特殊的合成能力；抵抗极端环境的能力等；4）代谢产物的多样性：5）生态类型的多样性：微生物在地球表层分布的无孔不入，也说明微生物生态类型的多种多样。 这种多样性不仅包括了微生物与自然生态环境的相适应， 还有微生物与微生物或与其他生物间的众多的相互依存关系，互生、共生、寄生、猎食等。第一章：原核生物的形态、构造和功能1.细菌的概念或定义。细菌（ bacteria）是一类细胞细短（其直径约为 0

11、.5 m ，长度约 0.5 5m ） 、结构简单、细胞壁坚韧、多以二分裂方式繁殖、水生性较强的原核生物。2.名词解释：生物被膜： 生物被膜指由细菌分泌胞外多糖附着于自然物体表面而形成的一种由细菌群体组成的膜状构造， 主要有两类， 其一为纯种细胞膜， 有单一菌种形成， 另一种为由多种细菌构成的生物被膜。脂多糖： 是位于 G-细菌细胞壁最外层的一层较厚（ 810nm ）的类脂多糖类物质，由类脂 A、核心多糖和 O-特异侧链 3 部分组成。磷壁酸： 结合在 G+细菌细胞壁上的一种酸性多糖， 主要成分为甘油磷酸或核糖醇磷酸。肽聚糖： 又称黏肽、胞壁质或黏质复合物，是真细菌细胞壁中的特有成分。荚膜： 某

12、些细菌表面的特殊结构，是位于细胞壁表面的一层松散的粘液物质，荚膜的成分因不同菌种而异，主要是由葡萄糖与葡萄糖醛酸组成的聚合物，也有含多肽与脂质的。芽孢 : 某些细菌在生长发育后期，在细胞内形成的一个圆形或椭圆形、壁厚、含水量低、抗逆性强的休眠结构。异形胞 : 是存在于呈丝状生长种类中的形大、壁厚、专司固氮功能的细胞，数目少而不顶，位于细胞链的中间或末端L 型细菌： L 型细菌指在实验室或宿主体内通过自发突变，形成的遗传性稳定的细胞壁缺损突变菌株。最初由英国李斯特研究所，在 1953 年发现，故名。许多 G+或 G-细菌在实验室或宿主体内都可形成 L 型突变。该类细菌的细胞膨大、对渗透压敏感，在

13、固体培养基上形成特征性 “ 油煎蛋 ” 型小菌落。蓝细菌 : 是一类进化历史悠久、 革兰氏染色阴性、 无鞭毛、 含叶绿素 a（但不形成叶绿体） 、能进行产氧性光合作用的大型原核生物。古生菌； 是一类在进化途径上很早就与真细菌和真核生物相互独立的生物类群。3、 试图示肽聚糖单体的模式构造， 并指出 G+细菌与 G-细菌在肽聚糖的成分和结构上的差别。与 G+相比， G-细菌四肽尾的第三个氨基酸分子不是 L-Lys ， 而是被一种只存在于原核生物细胞壁上的特殊氨基酸内消旋二氨基庚二酸（ m-DAP ）所代替；没有特殊的肽桥，故前后两单体间的连接仅通过甲四肽尾的第四个氨基酸（ D-Ala ）的羧基与乙

14、巳肽尾的第三个氨基酸（ m-DAP ）的安吉直接相连，因而只形成较稀疏、机械强度较差的肽聚糖网套。4、试述革兰氏染色的机制。1983 年， T.beveridge 等人用铂代替革兰氏染色中原有媒染剂碘的作用， 再用电镜观察到结晶紫与铂复合物可被细胞壁阻留， 从而证明了 G+和 G-细菌主要由于其细胞壁化学成分的差异而引起了物理特性 （脱色能力） 的不同， 正由于这一物理特性的不同才决定了最终染色反应的不同。 其中细节为： 通过结晶紫初染和碘液媒染后， 在细菌的细胞壁以内可形成不溶于水的结晶紫与碘的复合物牢牢留在壁内，使其保持紫色。反之，G- 细菌因其细胞壁薄、外膜层类脂含量高、肽聚糖层薄和交联

15、度差，遇脱色剂乙醇后，以类脂为主的外膜迅速溶解， 这时薄而松散的肽聚糖网不能阻挡结晶紫与碘复合物的溶出， 因此细胞退成无色。这时，再经沙黄等红色染料复染，就使 G-细菌呈现红色，而 G+细菌则仍保留最初的紫色（实为紫加红色）了。5.古生菌细胞膜的特点。古生菌的细胞膜具有独特性和多样性：(1)磷脂的亲水头仍为甘油，但其疏水尾为长链烃一般为异戊二烯的重复单位，如，四聚体植烷；(2)亲水头与疏水尾间通过特殊的醚键连接成甘油二醚或甘油四醚；(3)细胞膜中存在着独特的单分子层或单、双分子层混合膜；(4)甘油分子 C3 为上， 可连接许多与真细菌和真核生物细胞膜上不同的集团， 如， 磷酸酯基、硫酸酯基、多

16、种糖基；(5)细胞膜上含有多种独特脂类；6.细菌个体（细胞）形态与群体（菌落）形态间的相关性。不同形态、生理类型的细菌，在其菌落形态、构造等特征上也有许多明显的反映，如，无鞭毛、 不能运动的细菌尤其是球菌通常都形成较小、 较厚、 边缘圆整的半球状菌落； 长有鞭毛、运动能力强的细菌一般形成大而平坦、边缘多缺刻（甚至称树根状） 、不规则形的菌落；有糖被的细菌，会长出大型、透明、蛋清状的菌落；有芽孢的细菌往往长出外观粗糙、“干燥” 、不透明且表面多褶的菌落等。6.放线菌细胞及菌落特点。典型放线菌 链霉菌的形态构造链霉菌细胞呈丝状分枝，但菌丝很细，小于 1m 。在其营养生长阶段，菌丝内无隔，故一般呈多核的单细胞状态。 当其孢子落在固体基质表面并发芽后， 就不断伸长、 分枝并以放射状向基质表面和内层扩展， 形成大量色浅、 较细的具有吸收营养和排泄代谢废物功能的基内菌丝。 同时在其上又不断向空间方向分化出颜色较深、 直径较粗的分枝菌丝， 这就是气生菌丝。不久，大部分气生菌丝成熟，分化成孢子丝，通过横割分裂方