0 緒論
0.1 什么是微生物凿渊?它包括哪些類群使鹅?
微生物是一切肉眼看不 見或看不清的微小生物的總稱绝淡。類群包括所有無細胞結構的病毒、所有原核生物和真核生物中的真菌 锄贷、單細胞藻類和原生動物等译蒂。
0.2 微生物有哪五大共性?其中最基本的是哪一個谊却?
- 體積小柔昼,比面值大(是其他四大共性的基礎)
- 吸收多,轉化快:
- 生長旺炎辨,繁殖快:
- 適應強捕透,易變異:
- 分布廣,種類多
0.3 簡述微生物學發(fā)展史上5個時期的特點和代表人物蹦魔。
- 史前期(朦朧):未見微生物個體激率;憑實踐經驗利用微生物進行有益活動;
- 初創(chuàng)期(形態(tài)):自制單式顯微鏡觀察微生物個體勿决;出于愛好對微生物進行形態(tài)描述乒躺;代表:列文虎克——微生物學的先驅者;
- 奠基期(生理):建立微生物學低缩;創(chuàng)立微生物學基本研究方法嘉冒;運用“實踐-理論-實踐”的思想開展研究;建立應用性分之學科咆繁;進入尋找病原菌的黃金時期讳推;代表:巴斯德——微生物學奠基人,科赫——細菌學奠基人玩般;
- 發(fā)展期(生化):酵母的生化研究银觅;發(fā)現微生物的代謝統(tǒng)一性;形成普通微生物學坏为;開始尋找微生物的有益代謝產物究驴;青霉素的發(fā)現推動微生物的工業(yè)化培養(yǎng)镊绪;代表:E. Buchner——生物化學奠基人;
- 成熟期(分子):1??運用分子生物學理論和現代研究方法洒忧;2??基因工程與發(fā)酵工程蝴韭;3??理論性、交叉性熙侍、應用性和實驗性分支學科的發(fā)展榄鉴;4??微生物學的基礎理論和實驗技術推動生命科學各領域發(fā)展;5??微生物基因組研究測進生物信息學和合成生物學的到來蛉抓。
0.4 人類遲至19世紀才真正認識微生物庆尘,其中主要克服了哪些重大障礙?
- 個體微兄パ:列文虎克第一個制造顯微鏡讓肉眼可觀察到微生物細胞减余;
- 雜居混生:科赫發(fā)明固體培養(yǎng)基對微生物進行純種分離;
- 因果難聯(lián):巴斯德運用滅菌技術惩系,發(fā)現了腐敗的來源位岔,推翻自然發(fā)生學說而確立了胚種學說。
1 原核生物
1.1 細菌的基本形態(tài)有哪幾類堡牡?還有哪些特殊形態(tài)抒抬?
球菌、桿菌和螺旋菌晤柄;螺旋菌中擦剑,螺旋不足一環(huán)稱為弧菌,2 至 6 環(huán)芥颈、小而堅硬的稱螺菌惠勒,超過 6 環(huán)、長而柔軟的稱螺旋體爬坑。
除此以外纠屋,還有芽生和有附屬物的細菌,以及絲狀細菌盾计。
1.2 試圖示 G+ 和 G- 細菌細胞壁的主要構造售担,并簡要說明其異同。
G+細胞的細胞壁署辉,主要是極厚的肽聚糖族铆,其中嵌有磷壁酸,脂磷壁酸跨越肽聚糖層哭尝,與細胞膜間存在周質空間哥攘。G-細胞的細胞膜與外膜間有周質空間,包括一層薄的肽聚糖,和脂蛋白献丑,脂蛋白再連接由磷脂層和脂多糖層構成的外膜末捣,其中嵌入外膜蛋白和孔蛋白侠姑。
1)在厚度上创橄,G+細胞的細胞壁遠大于 G- 細胞的;2)在組成上莽红,G+的較簡單妥畏,主要含肽聚糖和磷壁酸,G-則成分復雜安吁;3)在層次上醉蚁,G+ 細胞的較簡單,而 G-細胞的層次較多鬼店;4)另外网棍,G+的周質空間在質膜與細胞壁間,而G-細胞的則在質膜與外膜間妇智。
1.3 試圖示肽聚糖的模式構造
結構單位有:乙酰葡糖胺滥玷、N-乙酰胞壁酸、四肽尾巍棱、肽橋惑畴。它們構成一個肽聚糖的單體。
1.4 試比較鞭毛航徙,菌毛與性菌毛的異同如贷。
鞭毛是生長在某些細菌表面的長絲狀、波曲的蛋白質附屬物到踏,具有運動功能杠袱,由基體、鞭毛鉤和鞭毛絲構成窝稿;菌毛是纖細楣富、中空、短直讹躯、數量較多的蛋白質類附屬物菩彬,有調節(jié)細菌吸附性的功能;性菌毛的構造和成分與菌毛相同潮梯,但較長骗灶、較粗,數量少秉馏,其傳遞遺傳物質的功能耙旦。
1.5 試述芽孢的構造及研究芽孢的理論及實際意義。
芽孢是在細胞內形成的厚壁構造萝究,其核心為芽孢壁和芽孢質膜包裹的芽胞質和芽孢核區(qū)免都,其外依次是皮層锉罐、芽孢衣和孢外壁。
對于理論意義绕娘,芽孢的有無脓规、形態(tài)、大小和著生位置是細菌分類和鑒定中的重要形態(tài)學指標险领;對于實際意義侨舆,芽孢的存在可提高菌種的篩選效率、有利于菌種長期保藏绢陌、方便判斷各種消毒殺菌措施的優(yōu)劣挨下。
1.6 試比較古生菌、細菌和真核生物間的主要差別脐湾。
- 古生菌含有聚多糖臭笆,糖蛋白或脂蛋白質,無肽聚糖秤掌;
- 古生菌的醇與甘油通過醚鍵相連愁铺;細菌的脂肪酸與甘油通過酯鍵相連;
- 真核生物和細菌中由典型的磷脂机杜;古生菌的細胞質膜為單層帜讲,或雙層多分支的脂肪鏈。
- 古生菌細胞含一個染色體椒拗,是閉合環(huán)狀雙鏈 DNA似将,比細菌染色體小,核小體與 DNA 復制蛋白類似真核生物蚀苛。
- 古生菌 mRNA 可能為多基因在验,無 RNA 拼接;
- 古生菌啟動子類似細菌啟動子堵未;
- 古生菌具有細菌和真核生物tRNA所沒有的修飾堿基腋舌;
- 古生菌核糖體為 70S,形狀多變渗蟹,與細菌和真核生物都不同块饺;
- 延伸因子 EF-2 與真核生物相似;
1.7 試設計一張表格雌芽,比較一下 6 大類原核生物的主要特性授艰。
6 大類原核生物分別為:細菌、放線菌世落、藍細菌淮腾、枝原體、立克次氏體和衣原體。
特征比較:略谷朝,見周德慶 P42 小結洲押。
2 真核微生物
2.0 試簡介菌絲、菌絲體圆凰、子實體杈帐、酵母菌、霉菌送朱、蕈菌娘荡、芽痕、 真菌絲驶沼、假菌絲等名詞。(一星)
- 菌絲:霉菌營養(yǎng)體的基本單位争群。有無隔菌絲(長管狀單細胞回怜,多核)和有隔菌絲(成串多細胞,一個或多個細胞核)兩種换薄。
- 菌絲體:許多菌絲交織而成的一個菌絲集團玉雾。密布在固體營養(yǎng)基質內部、吸取營養(yǎng)物的稱為營養(yǎng)菌絲體轻要;伸展到空間的稱為氣生菌絲體复旬。兩種菌絲體還在進化中發(fā)展出各種特化構造。
- 子實體:特化的氣生菌絲冲泥,交織成墊狀驹碍、殼狀等。是繁殖器官凡恍,在其里面或上面可形成有性孢子或無性孢子志秃。
- 酵母菌:泛指能發(fā)酵糖類的各種單細胞真菌,不是分類學上的名詞嚼酝。
- 霉菌:是一些引起物質霉變的 “絲狀真菌” 的統(tǒng)稱浮还,不是分類學上的名詞。
- 蕈菌:又稱傘菌闽巩,是一些 “能形成大型肉質子實體的真菌” 的統(tǒng)稱钧舌,不是分類學上的名詞。包括大多數擔子菌類和少數子囊菌類涎跨。
- 芽痕:芽殖(一種無性繁殖)中洼冻,芽體脫離母體后在母體上留下芽痕(bud scar)。
- 假菌絲:酵母進行一連串芽殖后六敬,子細胞與母細胞不立即分離碘赖、以狹小的面積相連而成藕節(jié)狀的細胞串,稱為假菌絲。
- 真菌絲:細胞串成竹節(jié)狀普泡,細胞相連且橫隔面積與細胞直徑一致播掷,稱為真菌絲。
2.1 試列表比較真菌孢子的類型撼班、主要特點和代表種屬歧匈。
- 無性孢子:
- 游動孢子:有鞭毛,能游泳砰嘁。代表:壺菌件炉。
- 孢囊孢子:水生型有鞭毛。代表:根霉矮湘、毛霉胃夏。
- 分生孢子:外形極多樣菊卷,數量極多,少數為多細胞。代表:曲霉污呼、青霉项郊。
- 節(jié)孢子:柱形偏化,各孢子同時形成嗅绰。代表:白地霉。
- 厚垣孢子:在菌絲頂端或中間形成向族。代表:總狀毛霉呵燕。
- 芽孢子:在酵母上出芽形成。代表:假絲酵母件相。
- 擲孢子:鐮再扭、豆、腎形适肠,成熟時從母細胞射出霍衫。代表:擲孢酵母屬。
- 有性孢子:
- 卵孢子:厚壁侯养,休眠敦跌。代表:德氏腐霉。
- 接合孢子:厚壁逛揩,休眠柠傍,大,深色辩稽。代表:根霉惧笛、毛霉。
- 子囊孢子:長在各種子囊內逞泄。代表:脈孢菌患整、紅曲拜效。
- 擔孢子:長在特有的擔子上。代表:蘑菇各谚、香菇紧憾。
3 病毒
3.0 名詞解釋:核衣殼、溫和噬菌體昌渤、溶源性赴穗。(一星)
- 核衣殼:包括衣殼和核心,是任何真病毒都具有的基本結構膀息。
- 溫和噬菌體:侵入細胞后般眉,基因組整合到宿主基因組、與宿主細胞 DNA 同步復制潜支,并隨著宿主細胞的生長繁殖而傳下去,一般情況下不引起宿主細胞裂解的噬菌體甸赃。
- 溶源性:侵入宿主細胞后,噬菌體基因組整合到宿主的基因組上毁腿、并隨宿主基因組的復制而進行同步復制辑奈,而并不引起宿主細胞裂解,這種現象成為溶源性已烤。
3.1 什么是烈性噬菌體?以 T 偶數噬菌體為例妓羊,簡述其生活周期胯究。
烈性噬菌體是侵入細胞后在其中完成復制和完成其生活周期、并最后摧毀和裂解細菌細胞的噬菌體躁绸。
以 T 偶數噬菌體為例裕循,烈性噬菌體的生活周期——裂解性周期可分為 5 部分。
- 吸附:噬菌體在隨機碰撞中净刮。尾絲尖端與宿主細胞表面的特異性受體接觸剥哑、結合;
- 侵入:吸附淹父、固著后株婴,尾鞘把尾管推出,水解并侵入細胞壁暑认,插入細胞膜后注射核酸困介;
- 增殖:噬菌體以核酸利用宿主細胞的代謝系統(tǒng),產生大量的病毒蛋白質和核酸蘸际;
- 裝配:新合成的病毒 DNA 與衣殼蛋白質進行自組裝座哩,成為成熟的噬菌體;
- 裂解:大量子代噬菌體成熟后粮彤,通過脂肪酶和溶菌酶促進細胞裂解根穷,從而完成子代噬菌體的釋放姜骡。
4 營養(yǎng)與培養(yǎng)基
復習要點:
4.1 營養(yǎng)與營養(yǎng)物質
微生物為了生存就必須從環(huán)境中吸取各種物質以合成細胞物質、提供能量以及在新陳代謝中起調節(jié)作用屿良;其中具有營養(yǎng)功能的物質圈澈,稱為營養(yǎng)物質。
營養(yǎng)則是有機體吸取和利用營養(yǎng)物質的過程管引。
4.2 自養(yǎng)與異養(yǎng)微生物
必須利用有機碳源的微生物就是異養(yǎng)微生物士败;以無機碳源作唯一或主要碳源的微生物就是自養(yǎng)微生物。
4.3 微生物的營養(yǎng)類型并舉例說明
營養(yǎng)類型是根據微生物生長所需要的主要營養(yǎng)要素即能源和碳源的不同而劃分的微生物類型褥伴。按對能源谅将、氫供體和基本碳源的需要可以分為 4 種類型:
- 光能自養(yǎng)型:能源是光,氫供體和基本碳源(CO2)都是無機物重慢,實例有藍細菌饥臂、紫硫細菌、藻類等似踱;
- 光能異養(yǎng)型:能源是光隅熙,氫供體是有機物,基本碳源是簡單有機物和 CO2核芽,實例有紅螺菌科的細菌囚戚。
- 化能自養(yǎng)型:能源、氫供體和基本碳源(CO2)都是無機物轧简,實例有硝化細菌驰坊、硫化細菌等;
- 化能異養(yǎng)型:能源哮独、氫供體和基本碳源都是有機物拳芙,實例包括絕大多數原核生物、全部真菌和原生動物皮璧。
4.4 營養(yǎng)物質進入胞內的方式及異同點
方式包括單純擴散舟扎、促進擴散、主動運輸和基團移位悴务。它們的異同點概括如下:
- 運送方式:
- 不通過膜蛋白:單純擴散
- 通過膜蛋白:
- 不耗能:促進擴散
- 耗能:
- 分子不變:主動運輸
- 分子改變:集團移位
4.5 鑒別培養(yǎng)基的定義睹限,以 EMB 為例說明其具有鑒定功能的原因。
鑒別培養(yǎng)基(differential medium)是用于鑒別不同類型微生物的培養(yǎng)基惨寿,在培養(yǎng)基中加入能與某種代謝產物發(fā)生顯色反應的指示劑邦泄,從而產生某種明顯的特征性變化,以區(qū)別不同的微生物裂垦。
例如伊紅美蘭乳糖培養(yǎng)基(Eosin Methylene Blue顺囊,EMB):
- 其中的伊紅和美藍染料可抑制 G+ 細菌,因而篩選出容易培養(yǎng)的 G- 細菌蕉拢;
- 能分解乳糖的細菌會產酸特碳,
- 若產酸能力強诚亚,會染上酸性染料伊紅,并與美藍結合使菌落染上深紫色和綠色金屬光澤午乓;
- 若產酸能力弱站宗,則菌落會染上棕色;
- 不發(fā)酵乳糖的細菌,則不能產酸益愈,即不結合伊紅梢灭,菌落無色透明。
- 能分解乳糖的細菌會產酸特碳,
由此蒸其,根據菌落的顏色即可在 EMB 培養(yǎng)基上鑒別出 3 種類群的微生物敏释。
5 新陳代謝
復習重點:
9.1 從遞氫體、受氫體摸袁、終產物钥顽、產能機制、產能效率方面比較有氧呼吸靠汁、厭氧呼吸及發(fā)酵
比較氧化磷酸化蜂大、底物水平磷酸化、光能磷酸化
化能自養(yǎng)微生物的特點及生長緩慢的原因蝶怔?
兩用代謝途徑及代謝回補順序的定義與意義
9.2 生物固氮反應的六要素及不同固氮菌的避氧機制
-
固氮反應 6 要素有:
- 能量ATP的供體(N2:ATP=1:18-24)
- 還原力[H]及其傳遞載體:
- 還原力由NAD(P)H2提供;
- 傳遞載體:鐵氧還蛋白( Fd )奶浦,黃素氧還蛋白( Fld )
- 固氮酶(固二氮酶和固二氮還原酶)
- 底物N2
- Mg2+
- 嚴格的厭氧微環(huán)境
-
避氧機制:
- 好氧性自生固氮菌的抗氧保護機制
- 呼吸保護:極強的呼吸作用迅速消耗氧
- 構象保護:固氮酶形成一個無固氮活性但能防止氧害的特殊構象
- 放氧性光合生物(藍細菌)固氮酶的抗氧保護機制
- 分化出特殊的還原性異形胞
- 非異形胞藍細菌:白天與晚上分開進行
- 豆科植物根瘤菌固氮酶的抗氧保護機制
- 豆血紅蛋白:通過氧化態(tài)(Fe3+)和還原態(tài)( Fe2+ )間的變化起緩沖作用,控制游離氧水平
- 好氧性自生固氮菌的抗氧保護機制
9.3 微生物代謝調節(jié)的特點及在發(fā)酵工業(yè)的意義
6 生長與控制
無重點
微生物的生長與繁殖之間的關系如何? 研究它們的生長繁殖有何理論與實踐意義?
單細胞微生物的典型生長曲線包括哪幾個時期? 影響延滯期長短的因素主要有哪些? 延滯期有何特點? 實踐上如何縮短它? 指數期有何特點? 處于此期的微生物有何應用? 穩(wěn)定期有何特點? 穩(wěn)定期到來的原因有哪些?
典型生長曲線包括:延滯期踢星、指數期财喳、穩(wěn)定期、衰亡期斩狱。
延滯期。主要特點有:1)生長速率常數為 0扎瓶,2)細胞形態(tài)變大或增長所踊,3)細胞內 RNA 尤其是 rRNA 含量增高,4)合成代謝活躍概荷,5)對外界不良條件敏感秕岛。影響延滯期長短的因素包括:接種齡、接種量误证、培養(yǎng)基成分继薛;實踐中通過增大接種量、用營養(yǎng)豐富的天然培養(yǎng)基來縮短延滯期愈捅。
指數期遏考。主要特點有:1)生長速率常數 R 最大,2)平衡生長蓝谨,3)酶系統(tǒng)活躍灌具、代謝旺盛青团。應用:由于整個群體的生理特性較一致、細胞各成分平衡增長和生長速率恒定的優(yōu)點咖楣,指數期群體可 1)用作代謝督笆、生理和酶學等研究的良好材料,2)增殖噬菌體的最適宿主诱贿,3)發(fā)酵工業(yè)中用作種子的最佳材料娃肿。
穩(wěn)定期。主要特點有:1)新增細胞數與衰亡細胞數相等珠十,2)菌體產量達到最大值料扰。進入穩(wěn)定期的原因有:1)營養(yǎng)物質耗盡,2)營養(yǎng)物的比例失調宵睦,3)有害代謝產物的積累记罚,4)理化條件越來越不適宜。
什么是同步生長? 試以 Helmstetter-Cummings 法來說明獲得微生物同步生長的方法.
同步生長指通過同步培養(yǎng)技術使微生物群體中的各個個體處于分裂步調一致的生長狀態(tài)壳嚎。方法包括 1)環(huán)境條件誘導法(氯霉素抑制蛋白質合成桐智、細菌芽孢誘導發(fā)芽、藻類細胞的光照和黑暗控制)烟馅;機械篩選法(體積说庭、大小相似性),包括Helmstetter-Cummings 膜洗脫法郑趁。
Helmstetter-Cummings 膜洗脫法把細胞用濾膜吸附帶相反電荷的細胞刊驴,隨后用新鮮培養(yǎng)液洗脫。最先洗脫的是未吸附細胞寡润;而后捆憎,由于吸附的細胞發(fā)生分裂,其子細胞被培養(yǎng)液洗脫梭纹,收集剛滴下的培養(yǎng)液可獲得同不生長的細胞躲惰。
什么是連續(xù)培養(yǎng)? 試比較兩類連續(xù)培養(yǎng)器(恒濁器和恒化器)的特點和應用范圍。
連續(xù)培養(yǎng)向培養(yǎng)容器中連續(xù)流加新鮮培養(yǎng)液变抽,使微生物的液體培養(yǎng)物長期維持穩(wěn)定础拨、高速生長狀態(tài)的一種溢流培養(yǎng)技術。
比較:略绍载。
試列表比較滅菌诡宗、消毒、防腐和化療的特點(原理击儡、對象等)塔沃,并各舉實例加以說明。
7 遺傳與育種
請你設計篩選營養(yǎng)缺陷型突變體的方案
在培養(yǎng)基中以該營養(yǎng)物作為唯一的碳源曙痘、氮源或其他必要營養(yǎng)芳悲,然后對樣本進行培養(yǎng)立肘;形成的菌落即為篩選所得
何謂菌種退化?
衰退(degeneration名扛,退化谅年?): 菌種在培養(yǎng)或保藏過程中,由于自發(fā)突變的存在肮韧,出現某些原有優(yōu)良生產性狀的劣化融蹂、遺傳標記的丟失等現象,稱為菌種的衰退弄企。
常見的衰退的原因有基因突變和分離現象超燃。常見的衰退現象有:1)菌落和細胞形態(tài)的改變;2)生長速度緩慢拘领,產孢子越來越少意乓;3)抵抗力、抗不良環(huán)境能力減弱等约素;4)代謝產物生產能力或其對宿主寄生能力下降
8 生態(tài)
無思考題届良、重點
9 傳染與免疫
復習思考題
9.0 致病性,毒力圣猎,外毒素士葫,內毒素,類毒素送悔,抗原慢显,抗體, 單克隆抗體欠啤,變態(tài)反應荚藻,免疫佐劑,抗原決定簇洁段,抗原結 合價
9.1 病原微生物具有的與致病有關的特征有哪些鞋喇?
一方面是侵襲力,包括吸附和侵入能力眉撵、繁殖與擴散能力、對宿主防御機能的抵抗能力落塑;另一方面是破壞能力纽疟,包括對宿主細胞的直接破壞作用、產生毒素(外毒素憾赁、內毒素)污朽。
9.2 說明抗體在保護宿主健康中的作用。
有難度龙考。
_9.3 常用的免疫學技術有哪些蟆肆?主要原理是什么矾睦?
- 血清學反應
- 凝集反應:用顆粒性抗原與抗體在電解質參與下結合形成肉眼可見的凝集塊
- 沉淀反應:可溶性或膠體抗原與相應的抗體結合后,在適量電解質存在下形成肉眼可見沉淀物
- 經典:環(huán)狀沉淀法炎功、絮狀沉淀法
- 現代:單向免疫擴散法枚冗、雙向免疫擴散法、對流免疫電泳法蛇损、火箭電泳法赁温、雙向免疫電泳法
- 免疫熒光抗體技術:用已知的熒光抗體浸染待檢的含有抗原的細胞或組織切片,發(fā)生特異性結合淤齐,形成復合物而粘著在細胞上股囊,不易洗脫,在熒光顯微鏡下成為發(fā)出熒光的可見物
- 酶聯(lián)免疫吸附法:先用酶標記抗原或抗體更啄,并以酶對底物的反應來指示抗體 或抗原反應特異性
- 單克隆抗體技術:
- 單克隆抗體:由單一克隆B細胞雜交瘤產生的稚疹、只識別抗原分子某一特定抗原決定簇的、具有高度特異性的抗體
- 基因工程抗體:通過 PCR 技術獲得抗體基因或抗體基因片段祭务,再與適當載體重組后引入不同表達系統(tǒng)所產生的抗體
10 分類
何謂五界系統(tǒng)内狗?是誰提出來的?它有何優(yōu)缺點待牵?
Whittaker 提出的五界系統(tǒng)包括動物界其屏、植物界、原生生物界缨该、真菌界偎行、原核生物界。
它的優(yōu)點有:1)反映了從原核生物贰拿,到真核生物單細胞生物蛤袒,再到真核多細胞生物的三個進化階段;2)顯示了光合式營養(yǎng)膨更、吸收式營養(yǎng)妙真、攝食式營養(yǎng)三大進化方向。其缺點是原生生物界內的生物龐雜荚守、混亂珍德、親緣關系較遠,并不一定有共同的原核生物祖先矗漾,似乎不能作為一個自然的分類群锈候。
給你一個細菌培養(yǎng)物,如何將其鑒定到種敞贡?
得到微生物的純培養(yǎng)物后泵琳,先測定一系列經典的、必要的鑒定指標,如個體群體形態(tài)获列、生理生化反應特征谷市、生態(tài)特征、生活史等等击孩;然后根據這些指標迫悠,查找權威性的菌種鑒定手冊。
若查閱鑒定手冊過程中遇到困難溯壶,則按需要測定其他相關的指標及皂。