微生物学教程(第二版周德庆) 复习思考题答案+微生物学练习题

1微生物学复习思考题绪论1、什么叫微生物？微生物包括哪些类群？微生物是一切肉眼看不见或者看不清的微小生物的总称。包括属于原核类的细菌（真细菌和古生菌）、放线菌、蓝细菌（旧称蓝绿藻或蓝藻）、支原体、立克次氏体、衣原体；属于真核类的真菌（酵母菌、霉菌和蕈菌）、原生动物和显微藻类；以及属于非细胞类的病毒和亚病毒（类病毒、拟病毒和阮病毒）。2、了解五界系统、六界系统、三域学说及其发展，说明微生物在生物界中的地位。五界系统：动物界、植物界、原生生物界（包括原生动物、单细胞藻类和粘菌等）、真菌界和原核生物界（包括细菌蓝细菌等）。六界系统：1949年Jahn提出包括后生动物界、后生植物界、真菌界、原生生物界、原核生物界和病毒界；1977年我国学者王大耜提出动物界、植物界、原生生物界（包括原生动物、单细胞藻类和粘菌等）、真菌界和原核生物界（包括细菌蓝细菌等）、病毒界；1996年美国的P.H.Raven提出包括动物界、植物界、原生生物界、真菌界、真细菌界和古细菌界。三域学说：细菌域、古细菌域、真核生物域。3、了解微生物学的发展史，明确微生物学研究的对象和任务。整个微生物学发展史是一部逐步克服认识微生物的重要障碍，不断探究它们生命活动规律，并开发利用有益微生物和控制、消灭有害微生物的历史。它分为：史前期、初创期、奠基期、发展期、成熟期。对象：在细胞、分子或群体水平上研究微生物的形态结构、生理代谢、遗传变异、生态分布和分类进化等生命活动基本规律。任务：发掘、利用、改善和保护有益微生物，控制、消灭或改造有害微生物，为人类社会的进步服务。4、微生物的五大共性（特点）是什么？表示微生物细胞大小的单位是什么？一、体积小，面积大；二、吸收多，转化快；三、生长旺，繁殖快；四、适应强，易变异；五、分布广，种类多。表示微生物细胞大小的单位是nm或μm。5、微生物有哪些重要性？①微生物是占地球面积70%以上的海洋和其他水体中光合生产力的基础；②是一切食物链的重要环节；③是污水处理中的重要角色；④是生态农业中的重要环节；⑤是自然界重要元素循环的重要推动着；⑥是环境污染和检测的重要指示生物。微生物还和医疗保健、工业发展有着重大关系，对生命科学基础理论研究有重大贡献。第一章原核微生物1、什么叫原核微生物？原核微生物主要包括哪些类群？原核细胞有何主要特点？原核生物即广义的细菌，指一大类细胞核无核膜包裹，只存在称作核区的裸露DNA的原始单细胞生物，包括真细菌和古生菌两大类群。原核细胞无核膜包围的细胞核，不进行有丝分裂。2、细菌基本形态有哪些？举出各形态类型的菌例，细菌形态和大小受哪些因素的影响？2细菌的基本形态有球状、螺旋状、杆状三大类。球状：金黄色葡萄球菌、乳酸链球菌；杆状：大肠杆菌、枯草芽孢杆菌；螺旋状：霍乱弧菌、迂回螺菌、梅毒螺旋体。细菌形态和大小因菌种而异，一般在初龄阶段和生长条件适宜时，细菌形态正常、整齐，表现出特定形态大小；在不正常的条件下，细胞常出现形状变异。3、根据球菌分裂方向和子细胞排列状态不同球菌可分为有哪些类型？根据螺旋圈数不同螺旋状的细菌分为哪三种不同形态类型？根据球菌分裂方向和子细胞排列状态不同球菌可分为：单球菌、双球菌、四联球菌。根据螺旋圈数不同螺旋状的细菌分为螺菌、弧菌、螺旋体三种。4、如何表示细菌大小？细菌大小的计量单位是什么？表示球菌大小时常用直径；杆菌、螺旋菌用长乘宽表示。细菌大小的计量单位是μM。5、细菌有哪些基本结构和特殊结构？细菌的基本结构包括：细胞壁、细胞膜、细胞质和核区等；特殊构造：鞭毛、菌毛、性菌毛、糖被、芽孢等。6、什么叫肽聚糖？G+和G—细菌的细胞壁的结构和化学组成各有何特点？试比较说明。肽聚糖是真细菌细胞壁中的特有成分。肽聚糖分子由肽和聚糖两部分组成，其中的肽包括四肽尾和肽桥两种，而聚糖则是由N-乙酰胞壁酸和N-乙酰葡萄胺两种单糖相互间隔连接成的长链。这种肽聚糖网络状分子交织成一个致密的网套覆盖在整个细胞上。G+细菌细胞壁特点是厚度大（20-80nm）和化学组分简单，一般含90%肽聚糖和10%磷壁酸。G-细菌厚度较G+细菌薄，层次较多，成分较复杂。7、试述细菌革兰氏染色的方法步骤和机理，染色结果。举出G+和G—的细菌的菌例。基本步骤：①结晶紫初染色1分钟；②碘液媒染1分钟；③95%乙醇脱色；④番红复染1分钟。结果：G+细菌呈紫色，G-细菌呈红色。机理：G+细菌由于其细胞壁较厚、肽聚糖网层次多和交联致密，故遇脱色剂乙醇处理时，因失水而使网孔缩小，再加上它不含类脂，故乙醇的处理不会融出缝隙，因此能把结晶紫和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和碘的复合物的溶出，因此细胞褪成无色。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了。8、细菌细胞膜的结构有何特点？具有什么功能？细菌细胞膜的结构特点：①膜的主体是脂质双分子层②脂质双分子层具有流动性③整合蛋白因其表面呈疏水性，故可“溶”于脂质双分子层的疏水性内层中④周边蛋白表面含有亲水基团，故可通过静电引力与脂质双分子层表面的极性头相连⑤脂质分子间或脂质与蛋白质分子间无共价结合⑥脂质双分子层犹如“海洋”，周边蛋白可在其上作“漂浮”运动，而整合蛋白则似“冰山”沉浸在其中作横向运动。细菌细胞膜的生理功能：①能选择性地控制细胞内、外的营养物质和代谢产物的运送②是维持细胞内正常渗透压的结构屏障③是合成细胞壁和糖被有关成分（如肽聚糖、磷壁酸、LPS和荚膜多糖等）的重要场所④膜上含有与氧化磷酸化或光合磷酸化等能量代谢有关的酶系，故是细胞的产能基地⑤是鞭毛机体的着生部位，并可提供鞭毛旋转运动所需的能量。39、什么叫中体？什么叫质粒？细菌质粒有何特性？中体或间体是一种有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。细菌的细胞中存在的质粒是指一种独立于染色体外，能自我复制并能稳定遗传的闭合环状DNA分子，特征是使细胞具有某种特性如抗药性、产生抗生素、降解某些化学物质。10、什么叫内含物？细菌细胞常见的内含物有哪些？细菌细胞内有哪些种类的颗粒状贮藏物？各有什么功能？细胞内含物指细胞质内一些形状较大的颗粒状结构，主要有①贮藏物②磁小体③羧酶体④气泡。11、什么叫糖被？糖被有哪些种类？糖被主要成分是什么？什么叫荚膜？什么叫粘液层？什么叫菌胶团？细菌糖被有何功能？糖被：包围于某些细菌细胞壁外的一层厚度不定的透明胶状物质。糖被可分为荚膜（大荚膜）、微荚膜、粘液层、菌胶团。糖被的成分一般是多糖，少数是蛋白质或多肽，也有多糖与多肽复合型的。荚膜：厚约200nm，相对稳定附着在单个细胞壁外有明显的外延和一定形状的糖被。粘液层：无明显边沿，在细胞表面结合松散，可向周围环境扩散的糖被。菌胶团：有的细菌能分泌粘黏液，将许多细菌粘合在一起，形成一定形状的黏胶物。糖被的功能：①保护作用②贮藏作用③作为透性屏障和离子交换系统，以保护细菌免受重金属离子的毒害④表面附着作用⑤细菌间的信息识别作用⑥堆积代谢废物。12、细菌鞭毛起源于细菌细胞何处？有何功用？细菌鞭毛由哪几部分构成？具有鞭毛的细菌主要有哪些类群？细菌鞭毛起源于细胞壁的外膜上。功能是运动，能趋向于有利环境而避开不利条件。鞭毛由基体、钩形鞘和鞭毛丝三部分组成。在各类细菌中，弧菌、螺菌类普遍着生鞭毛；在杆菌中，假单胞菌都长有端生鞭毛，其余的有周生鞭毛或不长鞭毛的；球菌一般无鞭毛，仅个别属如动球菌属才长有鞭毛。13、细菌菌毛有哪些类型？各有什么功能？普通鞭毛：可增加细菌吸附于其他细胞或物体的能力。性菌毛：细菌传递游离基因的器官，作为细菌结合时传递物质的通道。14、细菌芽孢有何特性？对细菌本身和生产实践有何意义？说明芽孢的抗性机制。目前认为较新的渗透调节膨胀学说是如何解释芽孢耐热性机制的？碳源及能源类贮藏物糖原聚β-羟丁酸（PHB）硫粒氮源类藻青素藻清蛋白磷源4芽孢是生命世界中抗逆性最强的一种构造，在抗热、抗化学药物和抗辐射等方面，十分突出。研究细菌的芽孢有着重要的理论和实践意义：芽孢的有无、形态、大小和着生位置是细菌分类和鉴定中的重要形态学指标。在实践上，芽孢的存在有利于提高菌种的筛选效率，有利于菌种的长期保藏，有利于对各种消毒、杀菌措施优劣的判断等等。较新的渗透调节皮层膨胀学说认为：芽孢的耐热性在于芽孢衣对多价阳离子和水分的透性很差以及皮层的离子强度很高，这就使皮层产生了极高的渗透压去夺取芽孢核心中的水分，其结果造成皮层的充分膨胀和核心的高度失水，正是这种失水的核心才赋予了芽孢极强的耐热性。15、细菌芽孢是繁殖结构吗？为什么？具有芽孢的细菌主要有哪些种类？举出产生芽孢的球菌和产生芽孢和伴胞晶体的芽孢杆菌的菌例。由于每一营养细胞内仅行成一个芽孢，故芽孢并无繁殖功能。主要属于G+细菌的两个属——好氧性的芽孢杆菌属和厌氧性的梭菌属。产生芽孢的球菌：芽孢八叠球菌属，产生芽孢和伴胞晶体的芽孢杆菌：苏云金芽孢杆菌。16、什么叫菌落？什么叫菌苔？细菌菌落有何特征？将单个细菌（或其他微生物）细胞或一小堆同种细胞接种到固体培养基表面（有时为内层），当它占有一定的发展空间并处于适宜的培养条件下时，该细胞就会迅速生长繁殖并形成细胞堆，此即菌落。如果把大量分散的纯种细胞密集地接种在固体培养基的较大表面上，结果长出的大量“菌落”已相互连成一片，这就是菌苔。细菌菌落的特征是，一般呈现湿润、较光滑、较透明、较粘稠、易挑取、质地均匀以及菌落正反面或边缘与中央部位的颜色一致等。17、细菌的主要繁殖方式有哪些？什么叫裂殖？细菌的主要繁殖方式是裂殖，只有少数种类进行芽殖。裂殖是指一个细胞通过分裂而形成两个子细胞的过程。18、什么叫放线菌？放线菌的个体形态和菌落有何特征？与细菌比较有何异同？放线菌是一类主要呈丝状生长和以孢子繁殖的陆生性较强的原核生物。个体形态：菌体为单细胞，最简单的为杆状或有原始菌丝，大部分放线菌由分枝发达的菌丝组成，菌丝无隔膜。菌落特征：干燥不透明。19、以链霉菌属为代表的放线菌其菌丝体按结构与功能不同可分为哪几种类型，各有什么功能？基内菌丝（又称基质菌丝、营养菌丝或一级菌丝），当其孢子落在固体基质表面并发芽后，菌丝体就不断伸长，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菌丝。气生菌丝：由基内菌丝生长到一定阶段，不断向空间方向分化出颜色较深、直径较粗的分枝菌丝。孢子丝：大部分气生菌丝生长到一定阶段特化形成的菌丝体结构。20、放线菌有哪些繁殖方式？以什么方式产生分生孢子？繁殖方式：多数放线菌是借形成各种无性孢子和菌丝体断裂进行繁殖的，以前者为最常见。分生孢子形成有横割分裂和凝聚分裂两种方式。521、何种放线菌可以与植物共生固氮？其形态特征怎样？弗兰克氏放线菌能与非豆科木本植物共生固氮。特征：菌丝进行纵向和横向分裂直接产生孢子。菌丝形成细胞群或孢子簇，细胞壁内含有消旋二氨基庚乙酸。22、蓝细菌的形态结构有何特征？蓝细菌细胞有哪些特化类型？各有什么功能？蓝细菌的繁殖方式。蓝细菌以什么方式进行运动？蓝细菌的体积比一般细菌大，形态多样，大体分五类：①由二分裂形成的单细胞②由复分裂形成的单细胞③有异形胞的菌丝④无异形胞菌丝⑤分枝状菌丝。蓝细菌结构与G-细菌相似：细胞壁双层、含肽聚糖。水生种类细胞质周围有复杂的光和色素层，通常以类囊体的形式出现，其中含叶绿素a和藻胆素。细胞内还有能固定二氧化碳的羧酶体。细胞中常有气泡结构。特化形式：①异形胞，固氮功能②静息孢子，富含贮藏物，能抵御干旱等不良环境③链丝段，具有繁殖功能④内孢子，具有繁殖作用。蓝细菌类似芽生方式繁殖，丝状蓝细菌靠无规则的丝状体断裂释放出菌体片（称链丝段）而繁殖。蓝细胞可进行滑行运动。23、蓝细菌的主要代表有哪些？在农业生产中，蓝细菌有何利用价值？在富营养化水体中它们的过度生长会造成什么危害？蓝细菌的主要代表有发菜念珠蓝细菌、普通木耳念珠蓝细菌（即葛仙米，俗称地耳）、盘状螺旋蓝细菌、最大螺旋蓝细菌。在农