工业微生物学第二课后习题参考答案.docx

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1、工业微生物学第二课后习题参考答案第一章 绪论 3将下列人物与他们对微生物学的贡献进行划线配对。 爱尔利希(f) 弗莱明(Fleming)(e) 胡克(Hooke)(b) 科赫(Koch)(d) 李斯特(Lister)(g) 巴斯德(Pasteur)(c) 列文虎克(Van Leeuwenhoek)(a) a第一个观察细菌的人 b第一个观察植物细胞并取名的人 c彻底否定自生论 d证明微生物引起疾病 e第一个发现青霉素 f首先使用人工合成化学治疗剂 g第一个在外科手术中使用消毒剂 4什么是微生物？它主要包括哪些类群？ 答：微生物并不是生物分类学上的名词，他是包括所有形体微小的单细胞，或个体结构简单

2、的多细胞，或没有细胞结构的低等生物的通称。它包括属于原核类的细菌，放线菌，蓝细菌，支原体，立克次氏体和衣原体，属于真核类的真菌，原生动物和显微藻类；以及属于非细胞类的病毒和亚病毒。 13微生物有哪五大共性？其中最基本共性的是哪个？为什么？ 答：微生物五大共性分别是：(1)体积小，面积大；(2)吸收多，转化快；(3)生长旺，繁殖快；(4)适应强，易变异；(5)分布广，种类多。其中最基本的特性是体积小，面积大。微生物是一个突出的小体积大面积系统，从而赋予它们具有不同于一切大生物的五大共性，因为一个小体积大面积系统，必然有一个巨大的营养物质吸收面、代谢废物的排泄面和环境信息的交换面，故而产生了其余四

3、个共性。巨大的营养物质吸收面和代谢废物的排泄面使微生物具有了吸收多，转化快，生长旺，繁殖快的特点。环境信息的交换面使微生物具有适应强，易变异的特点。而正是因为微生物具有适应强，易变异的特点，才能使其分布广，种类多。 第二章 微生物的结构与分类 8微生物学名的命名原则有哪些？“Bacillus subtilis (Ehrenberg)Cohn”的含义是什么？ 答：命名原则在书本32页最后1行到33页倒数第3行或课件第二章的37-41张。含义是：芽孢杆菌属的一种 9.试绘出细菌的结构简图，注明其一般结构和特殊结构，以及它们的主要生理功能。 答：细菌的结构简图 一般构造：细胞壁、细胞膜、细胞质、核质

4、体、核糖体等，是所有细菌都有的构造。 特殊构造：鞭毛、菌毛、性菌毛、荚膜和芽孢等，并非所有细菌都有的构造。 细胞壁的功能：1、决定了革兰氏染色的性质；2、决定细菌的基本形态；3、决定细胞的抗膨压4、决定对溶菌酶的敏感性；5、决定了对青霉素的抗性；6、为鞭毛运动提供支点；7、决定细胞的抗原性；8、决定细菌的毒性 细胞膜的功能：a控制细胞内外物质(营养物质和代谢废物)的运送、交换；b 维持细胞内正常渗透压的渗透屏障作用；c细胞壁各种组分和荚膜物质等大分子的合成1 场所；d参与能量代谢，在细菌中，电子传递链和ATP合成酶均位于细胞膜；e提供鞭毛的着生点并提供鞭毛运动所需能量。f细胞膜中含有丰富的酶，

5、又是细菌参与细胞呼吸的部位。 细胞质功能：细胞质中含有丰富的酶系，是营养物质合成、转化、代谢的场所。 核糖体功能：是细胞合成蛋白质的机构。 异染粒功能：贮存磷元素和能量，降低渗透压。 荚膜的生理功能：1、荚膜富含水分，可保护细胞免于干燥；2、能抵御吞噬细胞的吞噬；3、为主要表面抗原，是有些病原菌的毒力因子；4、能保护菌体免受噬菌体和其他物质的侵害；5、是某些病原菌必须的粘附因子；6、贮藏养料，是细胞外碳源和能源的储备物质。 鞭毛的功能：鞭毛是运动器官。有鞭毛的细菌能主动运动，可通过动力试验进行细菌鉴定；鞭毛有抗原性。鞭毛的成分为鞭毛蛋白，并且具有高度的特异性，称为鞭毛抗原，可作为细菌分类、分型

6、的依据；有的细菌其鞭毛与致病性有关。 间体的功能：(1)类似线粒体功能；(2)类似内质网功能；(3)与细胞壁合成有关；(4)可能与核分裂有关。 磷壁酸的功能：协助肽聚糖加固细胞壁；增强细胞膜的稳定性；提高膜结合酶的能力(使细胞壁形成负电荷环境,以利于吸附镁离子,维持酶活)；构成噬菌体的吸附位点;形成表面抗原决定簇的主要成分；保证某些革兰氏阳性致病菌与其宿主间的粘连,如双歧杆菌可通过磷壁酸与肠上皮细胞表面受体结合等。 芽孢的功能：具有很强的抗热、抗干燥、抗辐射、抗化学药物和抗静水压能力；具有惊人的休眠能力，在普通保藏条件下，它能存活几年至几十年；在特定的自然条件中它能存活几百年至几千年，甚至更长

7、。含水量低、壁厚而致密，通透性差，不易着色，折光性强；一个芽孢萌发只产生一个营养状态的细胞。 13.了解细菌细胞壁的结构对于研究细菌分类、噬菌体感染、抗生素和溶菌酶等对细菌的作用原理有何意义？ 答：了解细菌细胞壁的结构，通过革兰氏染色可以将几乎所有细菌分为革兰氏阳性菌和阴性菌。可以更好地解释细菌为什么具有特定的抗原性、致病性和对抗生素和噬菌体的敏感性。可以更好的揭示细菌的致病性原理，如革兰氏阴性菌细胞壁外膜中的类脂A是内毒素的物质基础。 17. 什么是芽孢？芽孢有何特性? 芽孢在微生物的理论研究与实践中有何意义? 答：某些细菌在生长的一定阶段，细胞内形成一个圆形、椭圆形或圆柱形，对不良环境条件

8、有较强抗性的休眠体，称为芽胞。 芽孢的特性：对高温、干燥、辐射、化学药物有强大的抵抗力；含水量低、壁厚而致密，通透性差，不易着色，折光性强；芽胞内新陈代谢几乎停止，处于休眠状态，但保持潜在萌发力；一个芽孢萌发只产生一个营养状态的细胞。 芽孢在微生物的理论研究与实践中的意义：分类鉴定：芽胞的大小、形状、位置等随菌种而异，有重要的鉴别意义；有利于菌种的长期保存；有利于提高菌种的筛选效率；有利于各种消毒、杀菌措施优劣的判断；增加了医疗器材使用上以及食品生产、传染病防治和发酵生产中的各种困难。 21何谓伴孢晶体? 它会在哪些细菌中产生？其化学本质和特性？研究伴孢晶体有何实践意义？ 答：有一些芽孢杆菌在

9、形成芽孢的同时，在细胞内产生晶体状内含物称为伴胞晶体。能形成芽孢的细菌种类：在杆菌中能形成芽孢的种类较多，在球菌和螺旋菌中只有少数菌种可形成芽孢。产生芽孢的几个属：(Bacillus)芽孢杆菌属(Clostridium)梭状芽孢杆菌属(Sporosarcina)芽孢八叠球菌属。化学本质是：一种毒蛋白。特性：对胰蛋白酶、糜蛋白酶等蛋白酶不敏感。在水、稀硝酸、稀盐酸中均不溶，但能溶于碳酸钠，氢氧化钠等碱性溶液。实践意义：书本59页最后一段。 2 22.什么是菌落(colony)、克隆(clone)和克隆化(cloning)? 菌落，克隆在书本60页下方，克隆化：经过人为选择，获得在遗传上纯一的后代

10、的技术或过程。 24.为什么说放线菌是一类介于细菌和霉菌之间，又更接近于细菌的一类原核微生物？ 答：一方面，放线菌菌呈纤细的丝状，且分枝，又以外生孢子的形式繁殖，这些特征与霉菌相似。 另一方面，放线菌又有如下接近细菌的特征： 同为单细胞，菌丝比真菌细，其直径与细菌接近； 同属原核生物，无核膜、核仁和线粒体等，核糖体70S等； 胞壁含磷壁酸，二氨基庚二酸，不含几丁质、纤维素；G+； 对环境的要求与细菌相近； 对溶菌酶敏感； 对抗生素的反应象细菌。 总之，放线菌是一类介于细菌和真菌之间，而更接近于细菌的原核生物。 29.试从个体形态、细胞结构、菌落特征、繁殖方式及对抗生素敏感性等方面比较细菌、放线

11、菌、酵母菌和霉菌。 在83页表2.4.1，95页表2.4.4，96页表2.4.5。 32什么是菌丝、菌丝体、真菌丝和假菌丝？ 答：菌丝是霉菌营养体的基本单位，直径3-10m。有隔膜菌丝 ：多细胞，高等真菌。无隔膜菌丝：多核单细胞，低等真菌。菌丝体是许多菌丝交织形成的菌丝集团。营养菌丝体：伸入培养基吸收营养；气生菌丝体：向空中生成，形成繁殖器官。真菌丝：相连细胞间的横隔面积与细胞直径一致，呈竹节状的细胞串，称为真菌丝。假菌丝：有的酵母菌进行芽殖后，长大的子细胞不与母细胞立即分离，并继续出芽，细胞成串排列，这种菌丝状的细胞串就称为假菌丝。 33.病毒与其它生物有何显著的不同？ 病毒粒子的共同结构形

12、式有哪两类？ 答：病毒与其它生物有显著的不同：形体极其微小，必须在电子显微镜下才能观察，一般可通过细菌滤器；无细胞构造，其主要成分仅是核酸和蛋白质两种；每一种病毒只含有一种核酸；既无产能酶系也无蛋白质合成系统，需借助宿主细胞的合成酶进行增殖，不存在个体生长和二均等分裂等细胞繁殖方式；在宿主的活细胞内专性寄生；在离体条件下，以无生命的化学大分子状态存在，并可形成结晶；对一般抗生素不敏感，但对干扰素敏感。 病毒粒子的共同结构形式有：核酸和蛋白质。 35.以大肠杆菌T系噬菌体为例说明病毒的繁殖过程。 答：T-系噬菌体增殖周期可分为五个阶段：吸附 噬菌体对宿主细胞的吸附具高度的特异性：当噬菌体与其相应

13、的特异宿主在水中发生偶然相碰后，若尾丝尖端与宿主细胞表面的特异受体接触，则尾丝被刺激散开而附着在受体上；随之把刺突、基板固定；侵入 吸附后基板获得一个构象刺激，尾端的容菌酶水解细胞壁的肽聚糖使细菌头部的核酸注入宿主细胞；增殖 细菌将其核酸注入宿主细胞后，利用宿主细胞的物质作为自己合成的物质来源进行大量的繁殖；装配即成熟 噬菌体将自己在宿主细胞体内合成的各种部件进行有序的装配，形成完整的子代噬菌体；裂解即释放 当宿主细胞内的大量子代噬菌体成熟后，由于水解细胞膜的脂肪酶和水解细胞壁的溶菌酶的作用，促使细胞裂解从而完成了子代噬菌体的释放。 37发酵过程如果被噬菌体污染可能会出现哪些异常现象？ .答：

14、碳源和氮源的消耗减慢；发酵周期延长；pH值异常变化；泡沫骤增；发酵液色泽和稠度改变；出现异常臭味；菌体裂解和减少，引起光密度降低和产物锐减等。 38.生产上可采取哪些措施来预防及弥补噬菌体感染对发酵生产造成的影响？ 答：杜绝噬菌体的各种来源；控制活菌排放； 选育抗性生产菌株，生产中轮换使用菌种；噬菌体污染后的防治措施。 40.将以下微生物与对它们的描述进行划线配对： 3 藻类(Algae)d 细菌(Bacteria)c 真菌(Fungi)b 原生动物(Protozoan)e 病毒a a非细胞结构 b细胞壁由几丁质组成 c细胞壁由肽聚糖组成 d细胞壁由纤维素组成, 进行光合作用 e细胞结构复杂，

15、但缺细胞壁 41. 请比较下列概念的区别： 真核细胞与原核细胞 真核细胞：有细胞核。其染色体数在一个以上，能进行有丝分裂。有叶绿体和线粒体进行。除细菌和蓝藻植物的细胞以外，所有的动物细胞以及植物细胞都属于真核细胞。细胞直径较大。 原核细胞：没有细胞核，有拟核。进行无丝分裂，无线立体和叶绿体。细胞直径较小。 子囊孢子与孢子囊孢子； 子囊孢子：指产生在子囊内的有型孢子。孢子囊孢子：指繁殖菌丝顶端膨大形成孢子囊，孢子囊内有许多核，每个核外包围原生质，逐渐围绕着核形成壁，于是产生了孢子囊孢子。 腐生与寄生； 腐生：腐生是生物体获得营养的一种方式。凡从动植物尸体或腐烂组织获取营养维持自身生活的方式叫“腐

16、生” 。寄生：即两种生物在一起生活，一方受益，另一方受害，后者给前者提供营养物质和居住场所，这种生物的关系称为寄生。 正染与负染； 正染：利用染料与细胞组分结合而进行的染色过程称为正染。负染：与正染结果相反，细胞不染色而史背景染色，以便看清细胞的轮廓。 菌种(species)与菌株(strain)； 菌种：一大群表形特征高度相似，亲缘关系极其接近，与同属内其他菌种有着明显差异的菌株的总称。菌株：表示由任何一个独立分离的单细胞繁殖而成的纯种群体及其一切后代，即同种微生物的每个不同来源的纯培养物。 质粒 DNA与细菌染色体 DNA； 质粒DNA：构成质粒的共价闭合环状双螺旋分子遗传物质。细菌染色体

17、DNA：细菌拟核中的遗传物质。 内生孢子与外生孢子； 内生孢子：指营养细胞膨大后，壁加厚，胞内拟核、细胞质经多次分裂，形成许多内生孢子，也叫微胞；外生孢子：在胞质远轴端，以不对称的缢缩分裂形成小的单细胞，没有共同的孢子囊壁。 原生质体与原生质球； 原生质体：革兰氏阳性菌细胞壁缺失后，原生质仅被一层细胞膜包住。原生质球：革兰氏阴性菌细胞壁被处理后，并不能被完全除去，会剩余部分细胞壁，此时剩下的部分称为原生质球。 鞭毛(Flagella)与线毛有性繁殖与无性繁殖； 有性繁殖：由亲本产生的有性生殖细胞，经过两性生殖细胞的结合，发育成为新的个体的生殖方式，叫做有性繁殖。无性繁殖：无性繁殖是指不经生殖细

18、胞结合的受精过程，由母体的一部分直接产生子代的繁殖方法。 4 菌落与菌苔； 菌落：由单个细菌细胞或一堆同种细胞在适宜固体培养基表面或内部生长繁殖到一定程度，形成肉眼可见的子细胞群落。通常是细菌在固体培养基上生长发育，形成以母细胞为中心的一团肉眼可见的、有一定形态、构造等特征的子细胞的集团，称之为菌落。 菌苔：细菌在固体培养基接种线上由母细胞繁殖长成的一片密集的、具有一定形态结构特征的细菌群落，一般为大批菌落聚集而成。 菌丝体与子实体； 菌丝体：由许多菌丝连结在一起组成地营养体类型叫菌丝体。 子实体：子实体是高等真菌的产孢构造，即果实体，由已组织化了的菌丝体组。 类病毒与病毒； 类病毒：只含具侵

19、染性的RNA组分的非细胞生物；病毒：至少含核酸和蛋白质二种组分的非细胞生物。 42. 请辨析下列说法： 在细菌等原核生物中，常有少量D型氨基酸参与其蛋白质的合成。 细菌和真菌细胞壁中都含有N-乙酰葡萄糖胺 。 所有细菌都是单细胞的。所有细菌都具有细胞壁。 通常是由一个50S的大亚基和一个30S的小亚基构成一个80S的细菌核糖体。 细菌细胞中的“能量加工厂”可能是中体。 菌落(Colony)由单个细胞发展起来的，所以，正常情况下，其中每一个细胞的生理和形态都是一致的。 因为细菌是低等原核生物，所以，它没有有性繁殖，只具无性繁殖形式 与细菌所有性状相关的遗传信息都储存在细菌染色体上。 淀粉与糖原的

20、区别在于前者只存在于植物体内，而后者只存在于细菌体内。 当环境中碳源、氮源、能源丰富时，微生物细胞中很容易形成大量的内含物。 因为不具吸收营养的功能，所以，将根霉的根被称为“假根”。 产子囊孢子的细胞一定是双倍体，而出芽生殖的细胞可以是双倍体，也可以是单倍体 担子菌的“锁状联合机制”也是一种细胞的有丝分裂形式。 溶源转变而获得的性状会随噬菌体的消失而消失。 有些病毒以双链DNA为遗传物质，而有些病毒却以双链RNA为遗传物质。 在宿主细胞内，DNA病毒转录生成mRNA，然后以mRNA为模板翻译外壳蛋白、被膜蛋白及溶菌酶。 伴孢晶体和昆虫病毒包含体(Inclusion body)的主要成分都属碱溶

21、性结晶蛋白，它们作为杀虫剂的作用机理也一样。 衣原体就是一类大型病毒。 第三章 微生物的营养与生长 3、微生物在利用碳源和氮源方面有哪些特点？ 答： 碳源，不同微生物利用碳源的能力不同，有的能广泛地利用不同类型的碳源，有的微生物利用的碳源范围极其狭窄。大多数微生物是异养型的，它们以有机化合物为碳源，能利用的碳源种类很多，但其中糖类是最好的碳源。自养菌以CO2碳酸盐为唯一或主要碳源。 氮源，从分子态的N2到复杂的含氮化合物都能被不同的微生物所利用，而不同类型的微生物能利用的氮源差异较大。固氮微生物利用分子态的N2合成自己需要的氨基酸和蛋白质。许多腐生细菌和动植物的病原菌不能固氮，一般利用铵盐或者

22、其他含氮盐做氮源。 4、什么是能源？ 试以能源为主，碳源为辅对微生物营养类型进行分类。 5 答：能源，指能为微生物的生命活动提供最初能量来源的营养物质或辐射能。 微生物的营养类型包括：光能自养型；光能异养型；化能自养型；化能异养型。其中光能自养型是指微生物利用光能和CO2来合成自身生命活动所需要的物质；光能异养型是指微生物能利用光能但不能利用CO2而是从其它生物体中摄取自身生命活动所需的有机物的营养类型；化能自养型是指微生物利用化学能并能利用CO2来合成自身生命活动所需的有机物的营养类型；化能异养型是指微生物利用化学能来合成营养物质但不能利用CO2来合成自身生命活动所需的有机物的营养类型。 7

23、、生么是生长因子？它主要包括哪几类化合物？是否任何微生物都需要生长因子？ 答： 生长因子，是一类对微生物正常生活所不可缺少而需要量又不大，但微生物自身不能用简单的碳源和氮源合成，或合成量不足以满足机体生长需要的有机营养物质。 它主要包括：氨基酸，维生素，嘌呤和嘧啶碱及其衍生物。 各种微生物所需的生长因子的情况互不相同，有的需要多种，有的仅需一种，有的不需要。 10、实验室和发酵工业中常用的天然提取物主要能为微生物生长提供哪些营养要素？ 答： 牛肉膏：主要提供碳水化合物，有机氮化物，无机盐和水溶性维生素。 蛋白胨：主要提供有机氮，维生素及碳水化合物。 酵母膏：可提供大量的B族维生素，大量的氨基酸

24、，嘌呤碱及微量元素。 玉米浆：提供可溶性蛋白质，多肽，小肽，氨基酸，还原糖和B族维生素。 糖蜜：主要含糖，还有氨基酸，有机酸，少量的维生素等。 15、以EMB为例，分析鉴别培养基的作用原理。 答：在培养基中添加某种或某些化学试剂后，某种微生物生长过程中产生的特殊代谢产物会与加入的这些化学物反应，并出现明显对的，肉眼可见的特征性变化，从而使该种微生物与其他微生物区别开来，这种培养基称为鉴别培养基。EMB培养基中大肠杆菌，因其强烈分解乳糖而产生大量的混合酸，菌体带H+,故可染上酸性染料伊红，又因伊红与美蓝结合，使菌落呈深紫色。从菌落表面反光还可看到绿色金属闪光。而产酸弱的菌株的菌落呈棕色。不发酵乳

25、酸的菌落无色透明。 16、什么是微生物的最适生长温度？温度对同一微生物的生长速度、生长量、代谢速度及各代谢产物的积累量的影响是否相同？研究这一问题有何实践意义？ 答： 最适生长温度：是指某微生物群体生长繁殖速度最快的温度。温度对同一微生物的生长速度、生长量、代谢速度及各代谢产物的积累量的影响不相同，需要指出的是微生物不同的生理活动需要在不同的温度条件下进行，生长速率、发酵速度、代谢产物积累速度的最适温度往往不在同一水平的温度下。例如，乳酸链球菌在34繁殖速度最快，2530细胞产量最高，40时发酵速度最快，30乳酸产量最高。 研究不同微生物在生长或积累代谢产物阶段时不同的最适温度，对提高发酵生产

26、的效率具有十分重要的意义。 17、在微生物培养过程中，引起PH值改变的原因有哪些？在实践中如何实现保证微生物处于较稳定和合适的PH值环境中？ 答：微生物在生长过程中也会使外界环境PH值发生变化，由于有机物分解，分解糖类，脂肪等，会产生酸性物质，导致培养液PH值下降，分解蛋白质，尿素等，产生碱性物质，导致培养液PH值上升。由于无机盐选择性吸收，铵盐吸收，PH值下降，硝酸盐吸收，PH值上升。 在实践中利用如下方法保证微生物处于较稳定和合适的PH值： 根据表面现象而进行直接，快速但不能持久的调节，过酸时加入NaOH，Na2CO3，过碱时加入H2SO4, HCl. 6 根据内在的机制所采用间接，缓效但

27、能持久发挥作用的调节。过酸时加入N源，Na2CO3，硫酸铵，蛋白质，提高通气量。过碱时加入适量碳源，糖，乳酸，油脂，降低通气量。 22、连续培养和连续发酵有何优点？但为什么连续的时间总是有限的？ 答： 连续培养：培养可连续运行，生产周期缩短，能提高设备利用率和生产效率，便于自动化控制，产品的质量稳定。 连续发酵：缩短发酵周期，提高设备利用率，便于自动控制，降低动力消耗及体力劳动强度，产品质量稳定。 因为连续培养是数百，数千个小时长时间的连续操作，它较易受杂菌的污染，连续培养更易受菌种退化影响从而造成减产。 23、工业微生物学中常用的液体培养形式主要有哪些？为什么液体培养是当前发酵工业中首选的发

28、酵形式？ 答： 工业微生物学中常用的液体培养形式主要有浅盘培养和发酵罐深层培养。液体培养是当前发酵工业中首选的发酵形式，这是因为液体培养生产效率高，适于机械化和自动化。 27、试述工业发酵过程中染菌的原因、危害和防治手段。 答： 染菌的原因：种子带菌、培养基或设备灭菌不彻底、接种操作不当、无菌空气带菌、中间补料染菌、设备渗漏、泡沫顶盖等。杂菌消耗培养基成分，造成生产水平下降，杂菌菌体大量繁殖及其代谢产生某些化合物会造成目标产物提取时的难度增大，如果污染杂菌有可能影响发酵液的过滤，也会使溶媒提取时易发生乳化现象。杂菌产生某些对生产菌有毒害或者能分解预期产物的物质，若是噬菌体污染，则会造成发酵菌体

29、细胞的溶解，若杂菌的生长速度超过生产菌，就会取而代之。 消毒、灭菌工作在发酵产业杂菌防治中起决定性作用。 28、什么是“石炭酸系数”？乙醇和异丙醇对金黄色葡萄球菌的石炭酸系数分别为0.039和0.054，哪个是更有效的杀菌剂？ 答： 石炭酸系数：是指在一定时间内，被试药物能杀死全部供试菌的最高稀释度与达到同效的石炭酸稀释度比率。 后者是更有效的杀菌剂。 29、干热灭菌和湿热灭菌各有哪些特点？哪类灭菌方式更有效，为什么？ 答：干热灭菌特点：温度高、时间长；湿热灭菌特点：温度低、时间短；湿热比干热灭菌更好，因为湿热灭菌更易于传递热量，更易破坏保持蛋白质稳定性的氢键等结构. 31、为什么采用烘箱热空

30、气灭菌完毕后，必需等到箱体内温度降至70以下才能打开箱门取物？ 答： 以免因温度过高而骤然降温导致玻璃器皿炸裂。 32、高压蒸汽灭菌锅的作用原理，主要操作步骤和指标是什么？高压蒸汽灭菌前，为什么要将锅内的冷空气排尽？灭菌完毕后，为什么要待压力降到0左右时，才能打开排气阀，开盖取物？ 答： 作用原理：将待灭菌的物体放置在盛有适量水的高压蒸汽灭菌锅内，把锅内的水加热煮沸，并把其中原有的冷空气彻底驱尽后将锅密闭。再继续加热就会使锅内的蒸汽压逐渐上升，从而温度也随之上升到100以上，为达到良好的灭菌效果，一般要求温度达到121时间维持1530min。 主要操作步骤：加水，使用前在锅内加入适量水，标定水

31、位线。装锅，将待灭菌物品装入锅内时，不要太紧太满，应留有空隙，盖好锅盖，打开排气阀。加热排气，加热后待锅内沸腾并有大量蒸汽自排气阀排出，维持23min。保温保压，当压力升至0.1MPa时，温度达到121，此时应控制热源。出锅，当压力表降至“0”处，稍停，是温度降到100以下后，打开排气阀，开盖取物。保养，灭菌完毕后，取出物品，将锅内余水倒出，保持内壁与内胆干燥。 因为空气的膨胀压大于水蒸气的膨胀压，所以当水蒸气中含有空气时，压力表所表示的压力是水蒸气压力和部分空气压力的总和，不是水蒸气的实际压力，它所相当的温度与高压灭菌锅 7 内的温度不一致。 因为如果未降至“0”左右时，打开排气阀，会因为压

32、力骤然降低而造成培养基剧烈沸腾冲出管口或瓶口，污染棉塞。 33、 与间歇灭菌相比，连续灭菌有哪些有点？又有哪些不足之处呢？ 答： 优点，可以使用一个较高的灭菌温度和较短的恒温时间，养分损失较小。不足，设备投资大，不适用不耐高温物品灭菌。 35、请用图表示营养物质运输的四类方式，并加以说明。 答：单纯扩散，被输送的物质，靠细胞内外浓度为动力，以透析或扩散的形式从高浓度区向低浓度区的扩散。 促进扩散，营养物通过与细胞膜上载体蛋白的可逆性结合来加快其传递速度。 主动运输，在代谢能的推动下，通过膜上特殊载体蛋白逆养料浓度梯度吸收营养物质的过程。 基团转移，是一种特殊的主动运输，与普通的主动运输相比，营

33、养物质在运输的过程中发生了化学变化。其余特点与主动运输相同。图在书上132页，图3.1.7 37、菌种保藏的基本原理是什么？菌种保藏方法及其特点主要有哪些？ 答：原理，选用优良的纯种，最好是休眠体，创造一个使微生物代谢不活泼，受抑制，难以突变的环境条件，其环境要素是干燥，低温，缺氧，缺营养以及添加保护剂等。 保藏方法： 斜面低温保藏法: 设备方法简单，但转代多，易变异，污染机会多。 定期移植保藏法: 简单易行，代价小，但保藏时间短，菌种易退化。 砂土管保藏法: 设备简单，方法较繁，效果较好，但范围受限制。 冷冻干燥保藏法: 便于大量保藏，操作相对繁琐技术要求较高。 8 液氮超低温保藏法: 效果

34、好，方法简单，保藏对象广泛。 蒸馏水保藏法: 方法简单。 甘油保藏法: 方法简单，保藏期长，但需要有超低温箱。 补充题：何为细菌生长曲线？细菌长曲线分为哪几个时期？各有何特点？生长曲线在实践中有何应用？ 答：细菌长曲线指在适宜的条件下进行培养，定时取样，测定其菌数，以菌数的对数为纵坐标，以生长时间为横坐标而绘制成曲线，其包括四个时期：即延迟期、对数期、稳定期及衰老期。各时期有如下特点： 延迟期：菌体数量不增加，生长速度为零，主要在此阶段，菌体没有分裂，菌数没有增加，但菌体的生理活性很活跃。 对数期：该时期菌体数量按几何级数增加，增长速度较快。 稳定性：死亡率与生长率相等，活细胞的数量达到最高水

35、平。 衰老期：环境条件变得不适于细胞生长，死亡率上升。 生长曲线在生产中的应用： 延期限：在此时期菌体的遗传保守性较差，给予低于致死量的外界因素都可导致变异，所以此时期是诱变育种的最佳时期。 对数期：可以获得大量菌体，如果用于获得菌体或接种，需要延缓对数期。 稳定性：如果以菌体为发酵产品的微生物，在此时活细胞达到最高水平，以代谢产物为发酵产品的微生物，它的产物积累量在平衡期后期达到收获期。 衰亡期：芽孢细菌开始形成芽孢，霉菌形成孢子，所以保存菌种要利用衰亡期的芽孢或孢子。 39、请比较下列概念的区别。 生长：微生物细胞吸收营养物质进行新陈代谢，当同化作用大于异化作用时，生命个体的重量和体积不断

36、增大的过程。繁殖：生命个体生长到一定阶段，通过特定方式产生新的生命个体，使引起生命个体数量增加的生物学过程。 营养缺陷型：野生型菌株经过人工诱变或者自然突发失去合成某种营养的能力，只有在基本培养基中补充所缺乏的营养因子才能生长。野生型：不需要生长因子而能在基础培养基中生长的菌株。 自养：完全依靠无机养分合成复杂的有机物供自身生长发育需求并以光为能源。异养：必须摄取现成的有机物才能满足某生长发育的需求，并通过有机物的氧化来获取能源。 间歇培养：是在一定体积的液体培养基中接种少量微生物并保持一定条件进行培养，结果会出现微生物数量由少变多，并达到高峰，又由多变少的变化规律。连续培养：在微生物的整个培

37、养期间，通过一定的方式使微生物能以恒定的比生长速率生长并能持续生长下去的一种培养方法。 液体发酵：将微生物接种到液体培养基中进行培养。固体发酵：利用固体培养基进行微生物繁殖。 初级代谢：是给予生物能量和生成中间产物的过程。次级代谢：合成对维持自身生长发育和繁殖没有特别关系的蛋白质，酶以及由这些酶催化生成的物质。 主动运输：在代谢能推动下，通过膜上特殊载体蛋白逆养料浓度梯度吸收营养物质的过程。被动运输：营养物质顺浓度梯度，以扩散方式进入细胞的过程。 好氧：亦称好氧菌。在有氧环境中生长繁殖，氧化有机物或无机物的产能代谢过程，以分子氧为最终电子受体，进行有氧呼吸。厌氧：即不靠氧气生活生物仍然继续存在

38、 灭菌：杀死一切微生物的措施消毒：杀死引起感染的微生物，通常是指杀死病原微生物。 抗代谢药物：有些化合物在结构上与生物体所必需的代谢物相似，以至于可以和特定的酶结合，从而阻碍酶的功能，干扰代谢的正常进行，用于疾病治疗。抗生素：是许多生物的生命活动过程中产生的一类次级代谢产物或其人工衍生物，它们在很低浓度时就能抑制或影响其他种类生物的生命活动。 9 选择性培养基：是根据某种或某一类群微生物的特殊营养需要，或对某种化合物的敏感性不同而设计出来的一类培养基。利用这种培养基可用来将某种或某类微生物从混杂的微生物群体中分离出来；鉴别性培养基：用于鉴别不同类型微生物的培养基，在普通培养基中加入能与某种代谢

39、产物发生反应的指示剂或化学药品，从而产生某种明显的特征性变化，以区别不同的微生物。 40. 请辨析下列说法： (1)除少数光合细菌以外，水并不参与微生物的代谢反应。 (2)当菌体生长、氧吸收和糖利用的比速度下降时，青霉素的合成达到最高值。 (3)恒化培养与恒浊培养的区别在于前者的培养物群体始终处于对数生长期。 (4)营养物跨膜的主动运输必需依靠载体和能量，而被动运输不需要载体和能量。 (5)大多数微生物可以合成自身所需的生长因子，不必从外界摄取。 (6)(NH4)2SO4是一种良好的速效性氮源。但被单独利用时，它会引起培养基pH下降。 (7)一切好氧微生物都含有超氧化物歧化酶。 (8) 为防止

40、冰晶体对微生物细胞的损伤，菌体冷冻的速度越快越好。 第四章 微生物代谢的调节 3、酶活性调节与酶合成调节有何区别？它们之间又有何联系？ 答：酶合成调节，通过调节酶合成的量来控制微生物代谢速度的调节机制，在基因转录水平上进行，对代谢活动调解是间接缓慢的。通过阻止酶的过量合成，能够节约生物合成的原料和能量。 酶活性调节，通过改变酶分子活性来调节代谢速度的调解方式，方式更直接，属于精细调节，见效快。是发生在蛋白质水平上的调节。 都是微生物代谢调节机制。 4、图示并解释乳糖操纵子的作用机制。 10 诱导物是起始酶诱导合成的物质，如乳糖等，它们可与调节蛋白结合，抑制其与操纵基因结合，从而促进转录进行。

41、6、分支代谢途径中存在哪些反馈控制的类型？它们各自有哪些特点？ 答：协同或多价反馈控制，分支代谢途径中几个末端产物同时过量时才能抑制共同途径中的第一个酶的一种反馈调节方式(一个也不能少)。合作反馈控制，两种末端产物同时存在，共同作用大于二者单独作用之和。累积反馈控制，每一分支途径末端产物按一定百分比单独抑制共同途径中前面的酶。当几种末端产物共同存在时，控制作用积累，各末端产物之间既无协同效应，亦无拮抗作用。顺序反馈控制，一种终产物积累，导致前一中间产物积累，通过后者反馈抑制合成途径关键酶活性，使合成终止。同工酶控制，在一个分支代谢途径中，如果分支点以前一个较早的反应是由几个同工酶催化时，则几个

42、分支代谢的几个最终产物往往分别对这几个同工酶发生抑制作用。 8、何谓分解代谢物阻遏？在含乳糖和葡萄糖的培养基中，E.coli 生长周期中会出现什么现象？请从操纵子模型来解释这一现象。 答：当细胞内同时存在两种可利用底物时，利用快的底物会阻遏与利用慢的底物有关的酶合成。阻遏并不是由于快速利用底物直接作用的结果，而是由这种底物分解过程中产生的中间代谢物引起的，所以称为分解代谢阻遏。 乳糖与葡萄糖同时存在时，由于分解葡萄糖的酶类属于组成酶，能迅速地将葡萄糖降解成某种中间产物，X既会阻止ATP环化形成cAMP，同时又会促进cAMP分解成AMP，从而降低了cAMP浓度，继而阻遏了与乳糖降解有关的诱导酶合

43、成。只有当葡萄糖耗尽后，cAMP才能回升到正常浓度，操纵子重新开启，并开始利用乳糖作为碳源，形成菌体的二次生长。 11 11、请简述下列概念的区别。 反馈抑制：是指代谢途径的终产物抑制催化该途径中的一个反应的酶活力。反馈阻遏：是指终产物阻止该途径的一个反应中酶的合成。 酶的诱导：有些物质可使某些代谢酶的含量增加和活力增强，这种现象称为酶的诱导。酶的阻遏：细胞中受反应最终产物的影响而中止特定酶合成的作用。 同工酶：又称同功酶，是指催化相同的生化反应，但酶蛋白结构有差异，而且控制特征也不同的一组酶的通称。变构酶：为一种变构蛋白，酶分子空间构象的变化影响酶活性。 12.请辨析下列说法： (1)反馈抑

44、制作用的酶一定是变构酶，而反馈阻遏作用的酶不一定是变构酶。 (2)因为葡萄糖分解物对利用乳糖酶系具反馈抑制作用，所以，同时存在葡萄糖和乳糖的培养基中，大肠杆菌会出现二次生长现象。 (3)一个操纵子中的结构基因通过转录、转译控制蛋白质的合成，而操纵基因和启动基因通过转录、转译控制结构基因的表达。 (4)渗透酶(Permease)属于诱导酶，而其它种类的酶往往属于组成酶。 第五章 微生物的菌种选育 4.诱变育种的基本环节有哪些？整个工作的关键是什么？ 答：a.选择合适的出发菌株制备待处理的菌悬液诱变处理筛选保藏和扩大试验； b.整个工作的关键是“筛选”。 5.微生物的DNA分子中的碱基发生改变可能

45、会出现哪些情况？碱基改变是否一定会产生变异菌种？ 答：a.错义突变、无义突变、同义突变、沉默突变； b.不一定，假如碱基改变造成多肽链中一个氨基酸的改变，如果该氨基酸对蛋白质的结构和功能没有多大的影响，就不会引起细胞表型变化。 7.染色体畸变主要包括哪些类型？ 答：染色体畸变包括染色体数目的变化和染色体结构的变化。染色体结构变化包括染色体缺失、插入、重复、倒位和易位。 10.请用简图表示5-溴尿嘧啶引起ATGC和GCAT的碱基转换过程。 答：P226图5.2.27 12 12.以下哪个DNA序列最容易受到紫外线的破坏：AGGCAA，CTTTGA，GUAAAU？当细菌暴露在太阳下，为什么不会被全

46、部杀死？ 答：a.CTTTGA序列是最容易受到紫外线的破坏，因为里面嘧啶多，而嘧啶比嘌呤对紫外线敏感得多，容易被紫外线破坏。 b.因为在正常的微生物细胞中，紫外线造成的DNA损伤是可以得到及时修复的。若将受到紫外线照射后的细胞立即暴露在可见光下，菌体的突变率和致死率均会下降，这是光复复活作用。细胞内还存在另一种修复体系暗修复或修复作用，它不需要光激活。因为有这两种修复作用，所以当细菌暴露在太阳下不会全部杀死。 14.试比较大肠杆菌的F+、F-、Hfr和F菌株的异同，并图示这四者之间的关系。 答：a.1.F+菌株：细胞内有游离的F因子，有性线毛，可与F-菌株发生接合，从而将F因子转移至F-菌株，

47、使F-菌株成为F+菌株。 2.F-菌株：细胞没有F因子，细胞表面无性线毛，可与F+菌株接合，并转变成F+菌株，也可与Hfr菌株接合，并获得Hfr菌株的一部份或全套染色体。F+菌株和Hfr菌株脱去F因子则成F-菌株。 3.Hfr菌株：含有与染色体特定位点整合的F因子。 4.F菌株：它介于F+菌株与Hfr菌株之间，细胞中有游离的、带小段染色体基因的环状F因子，可与F-菌株接合，使其成为F菌株。F菌株的形成见F因子转导。 b. 19.将经60CO处理后的菌液涂布在CM、MM、SM培养基上，请问在哪种培养基上可能长出菌落数最多，为什么？ 答：CM培养基上可能长出的菌落数最多；因为CM培养基营养丰富，碳源和氮源都是一些有机物，能满足各种营养缺陷菌株和野生型菌株的生长；而MM培养基营养贫乏，氮源由无机物组成，不含AA、Vitamin和核酸碱基有机物，野生型能生长，营养缺陷型不能生长；SM培养基为基本培养基上加入某一营养缺陷型菌株不能合成的营养因子，只能满足该营养缺陷菌株13 和野生型菌株的生长。 23.在一个细胞群体中，有抗链霉素的菌体，也有对链霉菌素敏感的菌体，请问如何将对链霉菌素抗性最强的菌株筛选出来，并