微生物课后习题

（二）微生物的5个共同特点（小、多、快、强、广）1、体积小，面积大2、吸收多，转化快3、生长旺，繁殖快4、适应性强，易变异5、种类多，分布广第二章、微生物的纯培养和显微技术一、何为无菌技术？试列举属于无菌技术范围的具体实验操作环节及注意事项。无菌技术：在分离、转接及培养纯培养物是，防止其被其他微生物污染，其自身也不污染操作环境的技术。二．哪些固体培养基分离技术可以被用来获得目的微生物的纯培养？它们的适用范围及特点如何？（总结）1.涂布平板法先将已熔化的培养基倒入无菌平皿，制成无菌平板；将一定量的某一稀释度的样品悬液滴加在平板表面，再用无菌玻璃涂棒将菌液均匀分散至整个平板表面；经培养后挑取单个菌落；是使用较多的常规方法，但有时涂布不均匀。2.稀释倒平板法稀释：先将待分离的材料用无菌水作一系列的稀释（如1:10、1:100、1:1,000、1:10,000......）；倒平板：然后分别取不同稀释液少许，与已熔化并冷却至50℃左右的琼脂培养基混匀后，倾入灭过菌的培养皿中，待琼脂凝固后，制成可能含菌的琼脂平板；培养：保温培养一定时间即可出现菌落。随后挑取该单个菌落，或重复以上操作数次，便可得到纯培养。操作较麻烦，对好氧菌、热敏感菌效果不好。3.平板划线法：操作简单，多用于已有纯培养的确定和再次分离。4.稀释摇管法：稀释倒平板的一种变通形式，但由于菌落形式在琼脂柱的中间观察和挑取困难三、在何种情况下，你会选择使用液体分离法或单孢子（细胞）分离法来获得微生物的纯培养？（自己总结）用液体培养基分离纯培养一些细胞大的细菌、许多原生动物和藻类等，需要用液体培养基分离来获得纯培养。接种物在液体培养基中进行顺序稀释，以得到高度稀释的效果，使一支试管中分配不到一个微生物。若稀释后同一梯度的平行试管中大多数（95％）没有，那么有微生物的可能是纯培养，否则可能性下降。单细胞（孢子）分离：采取显微镜分离法从混杂群体中直接分离单个细胞货或单个个体进行培养以获得纯培养，叫单细胞分离法，适合较大的微生物，藻类，原生动物较易。四、为什么说菌种保藏技术对于微生物学的研究和应用都具有重要意义？你认为哪些菌种保藏技术可被用于保藏大肠杆菌及枯草芽孢杆菌菌株？（答案自己总结）微生物的保藏技术菌种保藏目的：给微生物一特定的条件，使其不污染、不改变特性而存活下来。菌种保藏方法传代培养保藏——隔绝空气低温保藏冷冻保藏——保护剂+菌种——零下196℃速冻保存，或-70℃冷冻室保存，-30~-20℃普通冰箱冷冻室保存。干燥保藏——沙土管保存法和冷冻真空干燥保藏法五、使用油镜时为什么要滴加香柏油？介质折射率提高，数值孔径值和分辨率均得到提高，香柏油与玻璃的折射率相近，很多原来由于在透镜及载片表面的反射和折射而损失的光线可以进入物镜,使照明亮度提高,改善观察效果。六、哪些因素会影响显微镜测定的细菌细胞大小？如果在实验中偶然发现某菌具有特异的细胞形态，你该如何对待？1个体差异；2干燥、固定后的菌体会一般由于脱水而比活菌体缩短1/3-1/4；3染色方法的影响，一般用负染色法观察的菌体较大；4幼龄细菌一般比成熟的或老龄的细菌大；5环境条件，如培养基中渗透压的改变也会导致细胞大小的变化。第三章、微生物细胞的结构和功能一、试用表解法比较革兰氏阴性细菌和兰氏阳性细菌细胞壁的异同。项目革兰氏阳性菌革兰氏阴性菌细胞壁厚度厚薄层次12肽聚糖层厚度厚薄磷壁酸有无外膜无有孔蛋白无有脂蛋白无有周质空间无或窄有溶质通透性强弱二、试述革兰氏染色机制。细菌通过结晶紫初染和碘液媒染之后，在细胞膜内形成了不溶于水的结晶紫与碘的复合物（CVI）。G＋由于细胞壁厚，肽聚糖的含量高，网状结构层次多和交联致密，网孔小。故用乙醇（或丙酮）作脱色处理时，乙醇使细胞壁脱水，肽聚糖的网孔变得更小，透性降低。不含类脂，用乙醇处理也不会溶出缝隙，因此，乙醇不能透过细胞壁而把结晶紫—碘复合染料抽提出来；同时，乙醇不能进入细胞去脱色，故用番红复染时仍为紫色。（实际是紫色加红色）G－细胞壁，由于肽聚糖含量小，网孔大，又由于被乙醇脱水（脂）后，网孔进一步增大，所以在脱色时，结晶紫和碘的复合物被有机溶剂所提取，故只能显示后来的沙黄番红的红色颜色三、、什么是缺壁细菌？试简述4类缺壁细菌的形成、特点和实践意义。缺壁突变---L型细菌1）L型细菌：细菌在某些环境条件下（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变异型。特点：没有完整而坚韧的细胞壁，细胞呈多形态有些能通过细菌滤器，故又称“滤过型细菌”对渗透敏感，在固体培养基上形成“油煎蛋”似的小菌落（直径在0.1mm左右）；2）原生质体：在人为条件下，用溶菌酶处理或在含青霉素的培养基中培养而抑制新生细胞壁合成而形成的仅由一层细胞膜包裹的，圆球形、对渗透压变化敏感的细胞，一般由革兰氏阳性细菌形成。特点：对环境条件变化敏感，低渗透压、振荡、离心甚至通气等都易引起其破裂；有的原生质体具有鞭毛，但不能运动，也不被相应噬菌体所感染；在适宜条件（如高渗培养基）可生长繁殖、形成菌落，形成芽孢。恢复成有细胞壁的正常结构。比正常有细胞壁的细菌更易导入外源遗传物质，是研究遗传规律和进行原生质体育种的良好实验材料3）球状体(，又称原生质球采用上述同样方法，针对革兰氏阴性细菌处理后而获得的残留部分细胞壁（外壁层）的球形体。与原生质体相比，它对外界环境具有一定的抗性，可在普通培养基上生长。4）支原体在长期进化过程中形成的、适应自然生活条件的无细胞壁的原核生物。因它的细胞膜中含有一般原核生物所没有的甾醇，所以即使缺乏细胞壁，其细胞膜仍有较高的机械强度。四、试述细菌芽孢的结构生理特性及芽孢的功能。缺壁细菌实验室或宿主体内形成主体内形成在自然界长期进化中形成——支原体人工去壁基本去尽---原生质体（G+）部分去除---球状体（G-）五、何谓“拴菌试验”？何以证明鞭毛运动机制？拴菌实验（Tetheredcellexperiment）：鞭毛的功能是运动，这是原核生物实现其趋性（taxis）即趋向性的最有效方式。有关鞭毛运动的机制曾有过“旋转论”（rotationtheory）和“挥鞭论”（bendingtheory）的争议。1974年，美国学者西佛曼（M.Silverman）和西蒙（M.Simon）曾设计了一个“拴菌”试验(tethered-cellexperiment)，设法把单毛菌鞭毛的游离端用相应抗体牢牢“拴”在载玻片上，然后在光学显微镜下观察细胞的行为。结果发现，该菌是在载玻片上不断打转（而非伸缩挥动），从而肯定了“旋转论”是正确的。六、原核微生物和真核微生物在细胞结构和组成上有什么主要区别？比较项目真核生物原核生物细胞大小较大较小若有壁，其成分纤维素，几丁质肽聚糖细胞器有无鞭毛结构粗而复杂细而简单核膜有无DNA含量低高组蛋白有少核仁有无鞭毛运动挥鞭式旋转马达式遗传重组方式有性生殖、准性生殖转化、转导、接合繁殖方式有性无性等一般无性七、试根据细菌细胞结构的特点，分析并举例说明为什么它们能在自然界中分布广泛。细菌结构有细胞壁，细胞膜，细胞质，贮藏物，以及核区。特殊结构有鞭毛，芽孢，菌毛，性菌毛。细胞壁主要是由肽聚糖，磷壁酸组成。细胞膜中含有与鞭毛和光合作用以及呼吸作用有关的酶。贮藏物有羧化酶系等，填补了细菌没有叶绿体，线粒体的空白。同时在细胞质中由细胞膜折叠形成间体，也有利于细菌的生存。鞭毛生长与细胞上，鞭毛基体存在于细胞膜，由于细菌喜欢在湿润的环境中存在，鞭毛的存在有利于细菌在液体环境中运动，可以避免有害环境。芽孢是休眠体，芽孢是为了抵御不良环境的休眠体。芽孢是细菌成熟期以后的产物，它可以长期保持再次生长的活性，也保证了细菌能够在自然界中延续下去。第四章、微生物的营养一、能否精确地确定微生物对微量元素的需求？为什么？理论上可以的，利用生理指标法测定单一元素的利用量，即先让微生物同步生长，然后测定微量元素初始浓度，在微生物稳定期测定该元素浓度，然后就能求出了，但是操作极其困难二、为什么生长因子通常是维生素、氨基酸、嘌呤和嘧啶，而葡萄糖通常不是生长因子?维生素在机体中所起的作用主要是作为酶的辅基或辅酶参与新陈代谢；有些微生物自身缺乏合成某些氨基酸的能力，因此必须在培养基中补充这些氨基酸或含有这些氨基酸的小肽类物质，微生物才能正常生长；嘌呤和嘧啶作为生长因子在微生物机体内的作用主要是作为酶的辅酶或辅基，以及用来合成核苷、核苷酸和核酸。生长因子是指那些含量少，但又对生命活动起重要作用的物质。像维生素（部分）氨基酸嘌呤嘧啶等。而葡萄糖是生命活动大量需要的物质，而且在环境中也大量存在的碳源，这种物质我们不叫它生长因子。三、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?（自己总结）促进扩散的特点：营养物质本身在分子结构上也不会发生变化;运输的速率由胞内外该物质的浓度差决定;不消耗代谢能量，故不能进行逆浓度运输;被运输的物质有较高的专一性;需要细胞膜上的载体蛋白（透过酶）参与物质运输;促进扩散的运输方式多见于真核微生物中，例如通常在厌氧生活的酵母菌中，某些物质的吸收和代谢产物的分泌是通过这种方式完成的。主动运输特点：消耗代谢能;可以进行逆浓度运输;需要载体蛋白参与;对被运输的物质有高度的立体专一性;能量来源：好氧和兼性菌直接利用呼吸能；厌氧菌化学能(ATP)；光合菌利用光能；嗜盐菌通过紫膜利用光能。主动运输是微生物吸收营养物质的主要方式四、以伊红美蓝（EMB）培养基为例，分析鉴别培养基的作用原理。EMB培养基含有伊红和美蓝两种染料作为指示剂，用于食品、乳制品、水源和病源标本中的革兰氏阴性肠道菌的分离和鉴别。蛋白胨提供细菌生长发育所需的氮源、维生素和氨基酸，乳糖提供发酵所需的碳源，磷酸氢二钾维持缓冲体系，伊红Y和美蓝抑制绝大部分革兰氏阳性菌的生长。琼脂是凝固剂。大肠杆菌可发酵乳糖产酸造成酸性环境时，这两种染料结合形成复合物，使大肠杆菌菌落带金属光泽的深紫色，而与其他不能发酵乳糖产酸的微生物区分开。沙门氏菌形成无色菌落。金黄色葡萄球菌基本上不生长五、某种微生物能在下列培养基上生长，其配方为：葡萄糖10gKH2PO40.5gCaSO4·12H2O0.1gMgSO4·7H2O0.2gNaCl0.2g水1000ml琼脂2g请指出碳源和氮源。葡糖糖碳源，CaSO4·12H2O氮源如果按其成分分类（天然培养基和合成培养基），应属于何种培养基？合成培养基如果按其特殊用途分类（基础培养基、加富培养基、鉴别培养基，选择培养基），应属于何种培养基？选择培养基能在这种培养基上生长的，应是什么微生物？？？？第五章、微生物的代谢一、胃八叠球菌和运动发酵单胞菌产生乙醇的方式有什么不同？胃八叠球菌通过EMP途径产生乙醇，类似于酵母菌中；而运动发酵单胞菌则通过ED途径产生乙醇。两者的代谢途径不一样。二、光合细菌共分几类，细菌的光合作用与绿色植物的光合作用之间有什么不同？分为产氧光合细菌(蓝细菌、原绿菌)和不产氧光合细菌(紫色细菌和绿色细菌)。光合细菌在有光照缺氧的环境中能进行光合作用，利用光能进行光合作用，利用光能同化二氧化碳，与绿色植物不同的是,它们的光合作用是不产氧的。光合细菌细胞内只有一个光系统，即PSI，光合作用的原始供氢体不是水，而是H2S（或一些有机物），这样它进行光合作用的结果是产生了H2，分解有机物，同时还能固定空气的分子氮生氨。光合细菌在自身的同化代谢过程中，又完成了产氢、固氮、分解有机物三个自然界物质循环中极为重要的化学过程。这些独特的生理特性使它们在生态系统中的地位显得极为重要。三、什么叫底物水平磷酸化、氧化磷酸化和光合磷酸化？底物水平磷酸化：是指物质在脱氢或脱水过程中，产生高能代谢物并直接将高能代谢物中能量转移到ADP(GDP)生成ATP(GTP)的过程。氧化磷酸化，生物化学过程，是物质在体内氧化时释放的能量供给ADP与无机磷合成ATP的偶联反应。主要在线粒体中进行。在真核细胞的线粒体或细菌中，物质在体内氧化时释放的能量供给ADP与无机磷合成ATP的偶联反应。光合磷酸化是植物叶绿体的类囊体膜或光合细菌的载色