2014中山大学微生物总结复习

微生物学第一章绪论1.什么是微生物？它包括哪些类群？**微生物（microorganism,microbe）是一切肉眼看不见或看不清的微小生物的总称，包括所有无细胞结构的病毒、所有原核生物和真核生物中的真菌、单细胞藻类和原生动物等。不是一个分类学单位，研究方法独特，如无菌技术和分离纯化技术2.微生物有哪五大共性？其中最基本的是哪一个？**a)体积小，比面值大：P8，其他四大共性的基础b)吸收多，转化快：c)生长旺，繁殖快：d)适应强，易变异：e)分布广，种类多：物种，代谢类型，代谢产物，基因，生态类型多样性高3.简述微生物学发展史上5个时期的特点和代表人物。**4.什么是微生物学？学习微生物学的任务是什么？*a)定义：微生物学是一门在分子、细胞、群体和系统水平上研究微生物的形态构造、生理代谢、遗传变异、生态分布和分类进化等生命活动规律及其在工农业、医药卫生、环境保护等实践领域的应用的科学。b)任务：开发利用保护有益微生物，控制、消灭和改造有害微生物，为人类社会服务。5.试讨论微生物学的主要分支学科。*6.试述微生物与当代人类实践的重要关系。*医疗卫生领域：传染病的防治、抗生素工业：罐藏食品、发酵技术农业：害虫防治、饲料、食用菌、能源：生物能源（乙醇、氢气）环境治理：物质循环、污水处理、生物修复科学研究：模式生物7.人类迟至19世纪才真正认识微生物，其中主要克服了哪些重大障碍？**个体微小：列文虎克第一个制造显微镜让肉眼可观察到微生物细胞；杂居混生：科赫发明固体培养基对微生物进行纯种分离；因果难联：巴斯德运用灭菌技术，发现了腐败的来源，推翻自然发生学说而确立了胚种学说。8.微生物对生命科学基础理论的研究有何重大贡献？为什么能发挥这种作用？第二章原核生物1.细菌的基本形态有哪几类？还有哪些特殊形态？**球菌、杆菌和螺旋菌；螺旋菌中，螺旋不足一环称为弧菌，2至6环、小而坚硬的称螺菌，超过6环、长而柔软的称螺旋体。除此以外，还有芽生和有附属物的细菌，以及丝状细菌。什么是菌落？试讨论细菌的细胞形态与菌落形态间的相关性*菌落（colony）：在固体培养基上，肉眼可见的，有一定形态的子细胞集团。菌苔（bacteriallawn）：多个纯种菌落连成一片即形成菌苔。2.试图示G+和G-细菌细胞壁的主要构造，并简要说明其异同**G＋细胞的细胞壁，主要是极厚的肽聚糖(含量高达95%)，其中嵌有磷壁酸，脂磷壁酸跨越肽聚糖层，与细胞膜间存在周质空间。G－细胞的细胞膜与外膜间有周质空间，包括一层薄的肽聚糖，和脂蛋白，脂蛋白再连接由磷脂层和脂多糖层构成的外膜，其中嵌入外膜蛋白和孔蛋白。1）在厚度上，G＋细胞的细胞壁远大于G－细胞的；2）在组成上，G＋的较简单，主要含肽聚糖和磷壁酸，G－则成分复杂；3）在层次上，G＋细胞的较简单，而G－细胞的层次较多；4）另外，G＋的周质空间在质膜与细胞壁间，而G－细胞的则在质膜与外膜间。3.试图示肽聚糖的模式构造**•是G+细菌和G-细菌细胞壁的重要化学成分•由若干肽聚糖单体组成•骨架链由两种糖衍生物交替连接形成–乙酰葡糖胺–N-乙酰胞壁酸•肽聚糖单体由3部分组成–双糖单位–四肽尾–肽桥4.什么是缺壁细菌？试列表比较4类缺壁细菌的形成、特点和实际应用*。缺乏细胞壁的原核生物•L-型细菌：天然变异L型细菌专指在实验室中通过自发突变形成的遗传性稳定的细胞壁缺陷菌株。L型细菌虽然丧失合成细胞壁的能力，但是由于质膜完整，在一定渗透压下不影响其生存和繁殖，但是不能保持原有细胞形态，菌体形成高度多形态的变异菌。•原生质体或球状体①原生质体（protoplast）：指在人工条件下用溶菌酶除尽原有细胞壁或用青霉素抑制细胞壁的合成后，所留下的仅由细胞膜包裹着的圆球状渗透敏感细胞，一般由G+菌形成；②球状体：指还残留部分细胞壁的原生质体，一般由G-菌形成；•支原体是在长期进化的过程中形成的、适应自然生活条件的无细胞壁的原核微生物。其细胞膜中含有一般原核生物所没有的甾醇，因此虽缺乏细胞壁，其细胞膜仍有较高的机械强度。•热原体属(古生菌)在酸性和高温环境下而茁壮成长，兼性厌氧菌，呼吸作用使用硫和有机碳。5.试述革兰氏染色法的机制并说明此法的重要性。6.什么是荚膜?其化学组成是什么？有何生理功能？*荚膜是某些原核生物细胞壁外一层厚度不定的黏液状物质。由多聚糖和蛋白组成。1.抗干燥，抗吞噬2.储存养料3.渗透屏障4.表面附着作用5.细菌间的信息识别6.堆积代谢废物7.何谓“拴菌试验”？它何以能证明鞭毛的运动机制？8.试比较鞭毛，菌毛与性菌毛的异同。**鞭毛是生长在某些细菌表面的长丝状、波曲的蛋白质附属物，具有运动功能。包括3部分：鞭毛丝,基体,鞭毛钩菌毛，纤细，短直，数量较多的蛋白质类附属物，调节细菌的吸附性。性菌毛，结构与菌毛相似，但较长，较粗，数量较小(1-10个/细胞)，其传递遗传物质的功能，交配所必需。9.试述芽孢的构造及研究芽孢的理论及实际意义。**芽孢是在细胞内形成的厚壁构造，结构相当复杂，其核心为芽孢壁和芽孢质膜包裹的芽胞质和芽孢核区，其外依次是皮层、芽孢衣和孢外壁。最里面为核芯，含原生质体，被芽孢膜所包裹。核芯外面为皮层，成分为肽聚糖，再往外是一层或数层蛋白质组成的芽孢壳，最表面为芽孢壁，也称芽孢外壁。处于休眠状态，对许多环境条件具有抗性(抗热抗辐射抗化学物质抗干燥)对于理论意义，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；对于实际意义，芽孢的存在可提高菌种的筛选效率、有利于菌种长期保藏、方便判断各种消毒杀菌措施的优劣。10.如何解释芽孢的耐热机制？*关于芽孢耐热的本质至今尚无公认的解释。较新的是渗透调节皮层膨胀学说。渗透调节皮层膨胀学说：芽孢衣对多价阳离子和水分的透性很差皮层的离子强度很高，产生极高的渗透压夺取芽孢核心的水分，结果造成皮层的充分膨胀。核心部分的细胞质却变得高度失水，因此，具极强的耐热性。除渗透调节皮层膨胀学说外，还有别的学说来解释芽孢的高度耐热机制。例如，针对在芽孢形成过程中会合成大量的为营养细胞所没有的DPA－Ca，该物质会使芽孢中的生命大分子物质形成稳定而耐热性强的凝胶。总之，芽孢耐热机制还有待于深入研究。1.试比较古生菌、细菌和真核生物间的主要差别。**古生菌含有聚多糖，糖蛋白或脂蛋白质，无肽聚糖；古生菌的醇与甘油通过醚键相连；细菌的脂肪酸与甘油通过酯键相连；真核生物和细菌中由典型的磷脂；古生菌的细胞质膜为单层，或双层多分支的脂肪链。古生菌细胞含一个染色体，是闭合环状双链DNA，比细菌染色体小，核小体与DNA复制蛋白类似真核生物。古生菌mRNA可能为多基因，无RNA拼接；古生菌启动子类似细菌启动子；古生菌具有细菌和真核生物tRNA所没有的修饰碱基；古生菌核糖体为70S，形状多变，与细菌和真核生物都不同；延伸因子EF-2与真核生物相似；2.试设计一张表格，比较一下6大类原核生物的主要特性。**大类原核生物分别为：细菌、放线菌、蓝细菌、枝原体、立克次氏体和衣原体。特征比较：略，见周德庆P42小结。3.什么是《伯杰氏手册》？试简述此书的沿革和最新版《系统手册》(第二版)的主要脉络。2真核微生物1.试比较细菌、放线菌、酵母菌和霉菌细胞壁成分的异同，并讨论它们的原生质体制备方法。*2.试图示并说明真核微生物“9+2”型鞭毛的构造和生理功能。*3.试简介真核细胞所特有的几种细胞器的结构及主要功能4.试简介菌丝、菌丝体、子实体、酵母菌、霉菌、蕈菌、芽痕、真菌丝、假菌丝等名词。（一星）菌丝：霉菌营养体的基本单位。有无隔菌丝（长管状单细胞，多核）和有隔菌丝（成串多细胞，一个或多个细胞核）两种。菌丝体：许多菌丝交织而成的一个菌丝集团。密布在固体营养基质内部、吸取营养物的称为营养菌丝体；伸展到空间的称为气生菌丝体。两种菌丝体还在进化中发展出各种特化构造。子实体：特化的气生菌丝，交织成垫状、壳状等。是繁殖器官，在其里面或上面可形成有性孢子或无性孢子。酵母菌：泛指能发酵糖类的各种单细胞真菌，不是分类学上的名词。霉菌：是一些引起物质霉变的“丝状真菌”的统称，不是分类学上的名词。蕈菌：又称伞菌，是一些“能形成大型肉质子实体的真菌”的统称，不是分类学上的名词。包括大多数担子菌类和少数子囊菌类。芽痕：芽殖（一种无性繁殖）中，芽体脱离母体后在母体上留下芽痕（budscar）。假菌丝：酵母进行一连串芽殖后，子细胞与母细胞不立即分离、以狭小的面积相连而成藕节状的细胞串，称为假菌丝。真菌丝：细胞串成竹节状，细胞相连且横隔面积与细胞直径一致，称为真菌丝。5.霉菌的营养菌丝和气生菌丝各有何特点？它们分别可分化成哪些特化构造？6.试列表比较各种真菌孢子的特点。**7.细菌、放线菌、酵母菌和霉菌四大类微生物的菌落有何不同？*8.什么叫锁状联合？其生理意义如何？试图示其过程。*9.试列表比较真菌孢子的类型、主要特点和代表种属。无性孢子：游动孢子：有鞭毛，能游泳。代表：壶菌。孢囊孢子：水生型有鞭毛。代表：根霉、毛霉。分生孢子：外形极多样，数量极多，少数为多细胞。代表：曲霉、青霉。节孢子：柱形，各孢子同时形成。代表：白地霉。厚垣孢子：在菌丝顶端或中间形成。代表：总状毛霉。芽孢子：在酵母上出芽形成。代表：假丝酵母。掷孢子：镰、豆、肾形，成熟时从母细胞射出。代表：掷孢酵母属。有性孢子：卵孢子：厚壁，休眠。代表：德氏腐霉。接合孢子：厚壁，休眠，大，深色。代表：根霉、毛霉。子囊孢子：长在各种子囊内。代表：脉孢菌、红曲。担孢子：长在特有的担子上。代表：蘑菇、香菇。3病毒1.什么是病毒？病毒与细菌有什么不同？*2.名词解释：核衣壳、温和噬菌体、溶源性*核衣壳：包括衣壳和核心，是任何真病毒都具有的基本结构。温和噬菌体：侵入细胞后，基因组整合到宿主基因组、与宿主细胞DNA同步复制，并随着宿主细胞的生长繁殖而传下去,一般情况下不引起宿主细胞裂解的噬菌体。溶源性：侵入宿主细胞后，噬菌体基因组整合到宿主的基因组上、并随宿主基因组的复制而进行同步复制，而并不引起宿主细胞裂解，这种现象成为溶源性。3.病毒的核酸有哪几种类型？*4.什么是烈性噬菌体？以T偶数噬菌体为例，简述其生活周期。烈性噬菌体是侵入细胞后在其中完成复制和完成其生活周期、并最后摧毁和裂解细菌细胞的噬菌体。以T偶数噬菌体为例，烈性噬菌体的生活周期——裂解性周期可分为5部分。吸附：噬菌体在随机碰撞中。尾丝尖端与宿主细胞表面的特异性受体接触、结合；侵入：吸附、固着后，尾鞘把尾管推出，水解并侵入细胞壁，插入细胞膜后注射核酸；增殖：噬菌体以核酸利用宿主细胞的代谢系统，产生大量的病毒蛋白质和核酸；装配：新合成的病毒DNA与衣壳蛋白质进行自组装，成为成熟的噬菌体；裂解：大量子代噬菌体成熟后，通过脂肪酶和溶菌酶促进细胞裂解，从而完成子代噬菌体的释放。5.什么是一步生长曲线？包括几个时期？各期有何特点？*6.动物病毒合成mRNA的途径包括哪7条？*7.亚病毒有哪4种类型？各有什么特点？4营养与培养基复习要点：4.1营养与营养物质微生物为了生存就必须从环境中吸取各种物质以合成细胞物质、提供能量以及在新陈代谢中起调节作用；其中具有营养功能的物质，称为营养物质。营养则是有机体吸取和利用营养物质的过程。4.2自养与异养微生物必须利用有机碳源的微生物就是异养微生物；以无机碳源作唯一或主要碳源的微生物就是自养微生物。4.3微生物的营养类型并举例说明营养类型是根据微生物生长所需要的主要营养要素即能源和碳源的不同而划分的微生物类型。按对能源、氢供体和基本碳源的需要可以分为4种类型：光能自养型：能源是光，氢供体和基本碳源（CO2）都是无机物，实例有蓝细菌、紫硫细菌、藻类等；光能异养型：能源是光，氢供体是有机物，基本碳源是简单有机物和CO2，实例有红螺菌科的细菌。化能自养型：能源、氢供体和基本碳源（CO2）都是无机物，实例有硝化细菌、硫化细菌等；化能异养型：能源、氢供体和基本碳源都是有机物，实例包括绝大多数原核生物、全部真菌和原生动物。4.4营养物质进入胞内的方式及异同点方式包括单纯扩散、促进扩散、主动运输和基团移位。它们