一 填空 溶菌酶。 1 荷兰,列文虎克,单式显微镜,细菌 17 基内菌丝,气生菌丝,孢子丝 2 法国,巴斯德。德国,科赫 18 L型细菌,原生质体,球状体,支原体。 3 史前期,初创期,奠基期,发展期,成熟期 19 0.1纳米 4 体积小,面积大;吸收多,转化快;生长旺,繁殖20 油煎蛋 快;适应强,易变异;分布广,种类多; 21磷壁酸,脂多糖 5 列文虎克 22 100个/ml,3个/L
23 2.0, 0.5 , 20 6 营养
7 C,H ,O N 24 阳性,土壤中 8 比面值 25 疏水性角蛋白,DPA-Ca 9蛋白质(至少99%)。 26 O-特异侧链 10 裂殖 27 病毒,支原体
28 Escherichia, Bacillus subtilis 1.398 11原核类,真核类,非细胞类。
12 球菌,杆菌,螺旋菌 29 单菌落,包涵体,噬菌斑 13 2.0×0.5微米 30 富尔根,核区 14 单球菌,双球菌,四联球菌,八叠球菌,葡萄球31脱色时间,菌龄,涂片厚度,阳性,紫色 菌,链球菌。螺菌,螺旋体,弧菌,链杆菌,星状菌,32 嗜热链球菌,保加利亚乳杆菌。
33 DPA-Ca 双杆菌。
15 初染,媒染,脱色,复染。乙醇脱色,红色,紫34 基内菌丝,气生菌丝,孢子丝,分生孢子。 色,G-,G+ 35基内菌丝,气生菌丝,孢子丝,分生孢子,孢囊孢子16 肽聚糖,磷壁酸,N-乙酰葡糖胺,N-乙酰胞壁酸,
二 选择: 1B 2A 3A 4B 5A 6A 7C 8A 9A 10B 四、名词解释(略) 11C 12C 13C 14B 15D 16B 17B 18C 19B 20A 五、写学名
21D 22C 23A 24A 25B 26A 27C 28A 29C 30D 1 Escherichia coli 2 Bacillus subtilis 3 31B 32C 33B 34B 35D 36C 37C 38B 39B 40B Staphylococcus aureus 4 Streptomyces 41D 42C 43B 44C 5 聚-β-羟丁酸 6 脂多糖 7 三、判断题:1×2×3×4×5× 6√7×8×9×10× Bacillus thuringiensis11√12√13√14×15× 16× 17× 18× 19× 六简答题 1 不同点 细胞壁构造 双糖单位 S. aureus (G+) 肽聚糖,无芳香族的和含硫的AA 磷壁酸 双糖单位(N-乙酰胞壁酸和N-乙酰葡糖胺通过β-1,4糖甘键连接 短肽尾由四个AA(L-Ala—D-Glu-L-Lys—D- Ala)按L型和D型交替排列的方式连接而成的 -(Gly)5- 第四AA 第三AA E. coli (G-) 类脂质,有芳香族的和含硫的AA 蛋白质 双糖单位(同G) +肽 聚 糖 单 体 肽尾 肽尾由3个AA(m-DAP) -CO. NH- 第四AA 第三AA 肽桥 甲肽尾上的连接点 乙肽尾上的连接点
2 细菌芽孢的特点:有极强的抗热、抗辐射、抗化学药物和抗静水压等能力,是细菌的休眠体。
示例:芽孢的有无在细菌鉴定中是一项重要的形态学指标。 3见P12 表1-1
4.革兰氏染色法是由丹麦的医生革兰(Gram)1884年首创的。
步骤:先用草酸铵结晶紫液染色 →加碘液→细菌着色乙醇脱色→蕃红(沙黄)复染。
+
→ ↗乙醇脱色后,仍保持其初染的紫色→ G
-
↘乙醇处理后迅速脱去原来的颜色,而染上蕃红的颜色→G
原理:与细菌细胞壁的化学组成和结构、细胞壁的渗透性等有关,主要是物理作用。
染色时,染料一碘复合物在细菌细胞内形成。当用95%乙醇作脱色处理时,一方面能把细胞壁中的脂类抽提出来,另一方面又使细胞壁引起脱水作用,使肽聚糖的孔径变小。
-
由于G的细胞壁含脂类较多,被乙醇抽提出去后,细胞壁各层结构变得松弛,又因其肽聚糖含量较少,虽小孔也因脱水作用而缩小,但仍有足够大小的通道和较大的通透性,这样就可使染料一碘复合物能被抽提出来,形成革兰氏阴性反应。
+
反之,G 的细胞壁含脂类较少,肽聚糖含量高,结构紧密。经乙醇脱水后,细胞壁孔径大为缩小,通透性明显地降低,染料一碘复合物不易被抽提出来,形成革兰氏阳性反应。
第二章 真核微生物的形态构造
一填空 11 几丁质 葡聚糖 甘露聚糖 肽聚糖 1 酵母纤维素(甘露聚糖+蛋白质+葡聚糖) 12 芽殖 2 菌丝体,子实体 13 营养菌丝 气生菌丝/繁殖菌丝 3假菌丝 14 毛霉 根霉 曲霉 青霉 4 具核膜,有细胞器,能进行有丝分裂,显微藻类,二、选择题
1 B 2 B 3 B 4 B 5 C 原生动物,菌物界
6 B 7 C 8 C 9 B 10 D 5 假根,吸器,菌核,匍匐菌丝,附着胞,子实体
11 B 12 C 13 B 14 B 15 A/B 6 子囊孢子,分生孢子,节孢子,厚垣孢子,游动孢
16 B 17 C 18 B 19 B 20 C 子,卵孢子,接合孢子 ,担孢子
21 C 22 C 23 C 24 C 25 B 7 线粒体,细胞膜
26 B 27 A 28 B 29 D 8 子囊和子囊孢子
9 黑曲霉 三、判断 10 蜗牛消化 溶菌酶 1√ 2× 3× 4× 5√ 6×
四、名词解释
1 指那些菌丝体较发达又不产生大型肉质子实体结构的真菌 2 那些能形成大型肉质子实体的真菌
3 低等真菌匍匐菌丝与固体基质接触处分化出来的根状结构具有固着和汲取养料的功能 4 在其里面或上面可产生无性或有性孢子,有一定形状和构造的任何菌丝体组织 5 密布在固体营养基质内部主要执行吸取营养物功能的菌丝体 6 伸展到空间的菌丝体
7 形成喙状突起而联合后两个细胞的方式,不断使双核细胞分裂,从而使菌丝尖端不断向前延伸。 8 孢子丝:放线菌的气生菌丝进一步成熟,分化成的结构。
9 膨大细胞的原生质分化成许多小块,每小块周围出现一个壁,将细胞质包起来 10 某些酵母在繁殖过程中芽体不脱落并相连成藕节状的细胞串
11 由于酵母菌的生长与无性繁殖,营养物质的大量消耗和代谢产物的积累,酵母菌停止芽殖,此时通过细胞核的减数分裂的过程在细胞内产生两种性质不同的四个单倍体细胞 13霉菌菌丝不存在隔膜的菌丝 14霉菌菌丝存在隔膜的菌丝 五
1 Saccharomyces cerevisiae
2 Schizosaccharomyces octosporus 3 Candida utilis
4 Penicilliun chrysogenum
5 Aspergillus niger 6 Aspergillus flavus 7 Rhizopus nigricans 8 Neurospora crassa
六
1 1)根霉:无隔菌丝、它的孢子是孢囊孢子;是接合菌亚门根霉属。 青霉:有隔菌丝、它的孢子是分生孢子;半知菌亚门青霉属
2)根霉:有假根和匍匐菌丝,根霉孢子囊基部有囊托而无囊领。孢子囊是根霉的无性繁殖体,内含无数球形、卵形或不规则型的孢囊孢子。有性繁殖形成结合孢子。
青霉:菌落有绒状,絮状,绳状和束状等不同形态。青霉的菌丝体产生长而直的分生孢子梗。上半部分产生对称或不对称的扫帚状分支,着生几轮小梗,小梗顶端着生成串的球形至卵形的绿色分生孢子。
2 霉菌是丝状真菌,是菌丝体比较发达而又不产生大型子实体的真菌,长出肉眼可见的丝状、绒状或蛛网状的菌丝体。
功能:1)工业应用:发酵生产
2)在食品制造方面:酱油和酿造 3)科学研究
4)引起工农业产品霉变 3 酵母菌的繁殖方式:
无性繁殖:芽殖、裂殖、产无性孢子(节孢子、掷孢子、厚垣孢子) 有性繁殖:以形成子囊和子囊孢子的方式进行有性繁殖 霉菌的繁殖方式:通过特化的气生菌丝进行繁殖。
结构简单的子实体:无性繁殖(分生孢子头、孢子囊) 有性繁殖(担子)
复杂的子实体:无性繁殖(分生孢子器、分生孢子座) 有性繁殖(闭囊壳、子囊壳、子囊盘) 七.综述题 菌落特征 细 胞 的 结 构 类别 细胞壁 细胞膜 形态特征 外观特点 菌落透明度 菌落颜色 菌落正反面颜色差异 菌落边缘 细菌 单细胞微生物 肽聚糖 无甾醇 小而均匀,个别有芽孢 小而突起或大而平坦 透明或稍透明 多样 相同 一般看不到细胞 酵母菌 单细胞微生物 葡聚糖和甘露聚糖 有甾醇 大而分化 大而突起 稍透明 单调,一般呈乳汁或矿烛色 相同 可见球状,卵圆状或假丝状细胞 无性繁殖(芽殖) 有性繁殖(子囊孢子) 放线菌 菌丝状微生物 肽聚糖 无甾醇 细而均匀 小而紧密 不透明 十分多样 一般不同 有时可见细丝状细胞 裂殖 霉菌 菌丝状微生物 几丁质 有甾醇 粗而分化 大而疏松或大而致密 不透明 十分多样 一般不同 可见粗丝状细胞 通过特化的气生菌丝进行繁殖(子实体) 群 体特 征
繁殖方式 二均分裂 第三章 病毒
一填空
1 温和噬菌体 2烈性噬菌体 3 核酸
4 类病毒,拟病毒,朊病毒
5 核酸,蛋白质外壳,不敏感,敏感 6 潜伏期,裂解期,平稳期
7 寄生,宿主细胞,吸附,侵入,增殖,装配,释放 8 游离态,整合态,营养态
9 注射 内吞作用 与蛋白膜融合 移位 四、名词解释(略) 五:简答题 1 病毒的特征:
(1)形体及其微小,一般都能通过细菌滤器;没有细胞构造,其主要成分仅为核酸和蛋白质;每一种病毒只含一种核酸,不是DNA 就是RNA,既无产能酶系也无蛋白质和核酸合成酶系;以核酸和蛋白质等元件的装配实现其大量的繁殖;在离体条件下,能以无生命的生物大分子存在,并可长期保存其侵染活力;对一般抗生素不敏感,但对于干扰素敏感;有些病毒的核酸不能整合到宿主的基因组中,并诱发潜伏性感染。 2 噬菌体效价:每毫升试样所含的具侵染性的噬菌体的粒子数。
方法: 1 双层平板法:预先分别配制含2%和1%的琼脂的底层培养基和上层培养基。先用底层培养基在培养皿上浇一层平板,待冷凝后再把预先融化并冷却到45以下,加有较浓的敏感宿主和一定代测噬菌体样品的上层培养基,再试管中摇抣后,立即倒在底层培养基上铺平待凝,然后,在37下保温,一般在10多个小时后对噬菌体进行计数。 2 电镜直接计数法。 3 分光光度法
3 答 : 当噬菌体与其相适应的特异宿主在水环境中发生偶然的碰撞后,如果尾丝间断于宿主细胞表面的特异性受体,见教材P69 六、综述题
1见教材P79 2、 形态 细菌 酵母菌 病毒 群体形态:包涵体,噬菌斑螺旋对称二十面体对称复合对称 病毒粒 基本成分是核酸和蛋白质 很小,20~200纳米 吸附 ,侵入 ,增殖 ,成熟,释放 在宿主体内,一般对抗生素不敏感对干扰素敏感 10 双层平板法 电镜直接计数法 光电比浊计数法免疫沉淀法等 11 朊病毒 12 dsDNA
13 类 拟病毒 朊
14 5×109 (题中106应为106) 15 吸附 侵入 增殖 装配 释放 二选择题
1 C 2A 3 C 4 B 5C 6C 7C 8B 9 B 10D 三、判断题
1× 2√ 3√ 4√
球形杆形螺旋形,通常有球状卵圆状椭圆状柱状和弧菌 香肠状 细胞壁 0.5~5微米 裂殖, 芽殖 水生性较强 pH为7.0~8.0 以单细胞状态存在 细胞壁:甘露聚糖葡聚糖 细胞膜:甾醇 2.5~10×4.5~21微米 多数营出芽繁殖 有性繁殖:子囊孢子,囊孢子 常生活在含糖较高酸度较大的水生环境 pH 为3.8~6.0 结构 大小 繁殖方式 生活条件 3、 微生物的繁殖方式 无性繁殖:裂殖(细菌),芽殖(酵母),借孢子、借菌丝繁殖(放线菌),产无性孢子(节孢子、掷孢子、厚垣孢子)繁殖(酵母)
有性繁殖:产子囊孢子繁殖(酵母菌), 菌丝体特化形式(营养菌丝和气生菌丝)繁殖(霉菌) 噬菌体的繁殖:吸附 侵入 增殖 成熟 裂解
第四章 微生物的营养和培养基
一填空 9 单纯扩散 促进扩散 主动运输 基团转位 1碳源 氮源 能源 生长因子 无机盐 水 10 牛肉膏 蛋白质 硝酸盐 铵盐 尿素 2提供能量 提供碳源 糖 复杂蛋白质 脂类 11 鞭毛 二氧化碳 NaHCO3 12 培养基
3 蛋白质 尿素 核酸 铵盐 硝酸盐,C.H.O.N 13 加压蒸气灭菌 AA异养微生物 N.H或N.O AA自养微生物 14 麦芽汁培养基
4 选择性培养基 鉴别性培养基 基础培养基 15 浇注平板 涂布平板 加富培养基 16 蓝黑色金属光泽 5 光能自养型 光能异养型 化能自养型 化能异17 生长因子自养型微生物 生长因子异养型微生养型 物 生长因子过量合成微生物 6 维生素 碱基 卟啉 调节代谢产物 参与二选择题
1 A 2A 3D 4D 5D 6D 7B 8C 9A 10D 酶和核酸的合成 维持正常代谢
11A 12C 13A 14C 15B 16C 17D 18C 19B 20A 7 目的明确 营养协调 理化适宜 经济节约
21D 22B 23C 24D 8 调节pH值,使pH值稳定
三、判断题
1× 2× 3× 4√ 5 √6√ 四、名词解释(略)
五、简答题
1、培养基:是指由人工配制德,适合微生物生长繁殖或产生代谢产物作用的混合型养料。
(1) 按对培养基成分的了解做分类:
天然培养基:指一类利用动植物或微生物包括其提取物制成的培养基,这是一类营养成分既复杂又丰富,又难以说出其确切化学成分的培养基。
组合培养基:是一类按微生物的营养要求精确设计后用多种高纯化学试剂配制成的培养基。 半组合培养基:指一类主要以化学试剂配制,同时还加有某种或某些天然成分的培养基。 (2) 按培养基外观的物理状态做分类
液体培养基:一类呈液体的培养基,在实验室和生产实践中应用广泛,尤其适用于大规模的培养微生物。 固体培养基:一类外观呈固体状态的培养基
半固体培养基:指在液体培养基中加入少量的凝固剂而配制成的半固态的培养基。
脱水培养基:含有除水以外的一切成分的商品培养基,使用时只要加入适量水并加以灭菌即可,是一类既成分精确又使用方便的现代化培养基。
(3) 按培养基对微生物的功能做分类:
选择性培养基:根据某微生物的特殊营养要求或对某种化学物理因素的抗性而设计的培养基。 加富培养基:在基础培养基中加入某些特殊营养物质制成的一类营养丰富的培养基。 2、细胞膜运送营养物质的四种方式
(1) 单纯扩散:又称被动运送,指疏水性双分子层细胞膜,在无载体蛋白的参与下,单词依靠物理扩散方式让许多小分子非电离分子尤其是亲水性分子的被动通过的一种物质运送方式。
(2) 促进扩散:指运质在运送过程中,必须借助存在于细胞膜上的底物特异载体蛋白底协助但不耗能底一类物质扩散运送方式。
(3) 基团移位:指一类既需特异载体蛋白的参与,又需耗能的一种物质运送方式。物质在运送前后还会发生分子结构的变化。
3 营养类型 光能无机营养型(光能自养型) 光能有机营养型(光能自养型) 光能无机营养型(化能自养型) 光能无机营养型(光能异养型) 4 能源 光 光 无机物 无机物 氢供体 无机物 有机物 无机物 有机物 基本碳源 二氧化碳 二氧化碳及简单有机物 二氧化碳 有机物 实例 蓝细菌,紫硫细菌,绿硫细菌,藻类 红螺菌科的细菌 硝化细菌,硫化细菌,铁细菌 绝大多数细菌和全部真核微生物 代谢能 逆浓度运输 载体蛋白 选择性
扩散 不需要 不能 不需要 无 促进扩散 不需要 不能 需要 高度的立体专一性 主动运输 需要 能 需要 高度的立体专一性 六综述题:
1 培养基的原则和方法: 四个原则: (1) 目的明确:根据不同的工作目的,运用自己丰富的生物化学和微生物学知识,可为提出最佳实验方案打下良好的基础。
(2) 营养协调:对微生物细胞组成元素的调查或分析,是设计培养基时的重要参考依据。 (3) 理化适宜:指培养基的PH值,渗透压,水活度和氧化还原时等物理化学条件较为适宜。 (4) 经济节约:以粗代精,以野代家,以废代好,以简到繁,以纤代糖,以烃代糖,以国代进 4种方法: (1) 生态模拟:在自然条件下,具有某种微生物的大量繁殖的环境,必存在着该微生物所必须的,营养等其他条件。
(2) 参阅文献:任何科技工作者决不能事事都靠直接经验,多查阅分析和利用文献资料上一切对自己研究对象直接或间接有关的信息,对设计新培养基有着重要的参考价值。
(3) 精心设计:在设计时,试验新配方时,常常对多种影子进行比较和试验,工作量较大。 (4) 实验比较:试验的规模一般都按照由定性到定量,由小到大。由实验室到工厂逐步扩大的原则。 2 pH值对微生物的影响
pH能影响细胞膜上的电荷,从而影响营养物质的吸收。
pH值能影响代谢过程中酶的活性,从而影响微生物的生命活动。
微生物的生命活动会引起环境pH 改变。它们将糖类发酵形成有机酸,将脂肪水解成有机酸,选择性吸收无机盐的正电部分,则会引起培养基pH下降;而蛋白质的脱羧反应形成胺类,选择性吸收无机盐的酸根,都会引起pH上升。
治标的方法是通过加酸或碱进行中和反应。治本的方法有,过酸时,加适量的氮源,提高发酵的通气量;过碱时,适当增加碳源,降低通气量。
第五章 微生物的新陈代谢
一、填空 7、EMP、乳酸、HMP、乳酸、乙醇、CO2; 1、青霉素; 8、同型乳酸发酵、异型乳酸发酵经典途径、异型乳2、化能异养; 酸发酵双歧杆菌途径; 3、化能自养; 9、单纯扩散、促进扩散、主动运输、基团移位; 4、抗生素; 10、生物小分子、能量、还原力; 5、有氧呼吸,无氧呼吸,发酵; 11、运动发酵单胞菌(或嗜糖假单胞菌); 6、题目有错:2丙酮酸和1ATP、1NADH+H+、12、电子受体、ATP、ATP 1NADPH+H+; 二、选择题 三、判断题 ABDDD BDDC 1、错;2、错;3、对;4、错;5、对;6、对 四、名词解释
1、 发酵:在无氧等外源氢受体的条件下,底物脱氢后所产生的还原力[H]未经呼吸链传递而直接交给某一内
源性中间代谢物接受,以实现底物水平磷酸化产能的一类生物氧化反应。
2、 Stickland:以一种氨基酸作底物脱氢而以另一种氨基酸作氢受体而实现生物氧化产能的独特发酵类型。 3、 硝化作用:氨态氮经硝化细菌的氧化,转变为硝酸态氮的过程。 4、 反硝化作用:又称脱氮作用,指硝酸盐转化为气态氮化物的作用。 5、 光能自养微生物: 6、 化能异养微生物:
7、 同型乳酸发酵:通过EMP途径,葡萄糖经发酵后只产生2分子乳酸的微生物代谢方式。
8、 异型乳酸发酵:葡萄糖经发酵后除产生乳酸外,还产生乙醇、乙酸和CO2等多种产物的微生物代谢方式。 9、 厌氧呼吸:一类呼吸链末端的氢受体为外源无机氧化物(少数为无机氧化物)的生物氧化方式。 10、生物固氮:指大气中的分子氮通过微生物固氮酶的催化而还原成氨的过程。
11、次生代谢产物:某些微生物生长到稳定期后,以结构简单、代谢途径明确、产量较大的初生代谢物作前体,通过复杂的次生代谢途径所合成的各种结构复杂的化合物。
五、写出微生物的学名
1、 苏云金杆菌:Bacillus thuringiensis 2、 枯草杆菌:Bacillus subtilis
3、 灰色链霉菌:Streptomyces griseus 4、 热带假丝酵母:Candida tropicalis 5、 粗糙脉孢霉:Neurospora crassa
六、简答题
1、 比较微生物营养类型异同:
答:人们根据微生物所能利用的能源和碳源的性质可以将微生物分为四大营养类型: 1) 光能自养型微生物:它们具有光合色素,既能通过光合磷酸化作用产生ATP,又能以还原性无机化合物(如
H2S,Na2SO3等)为供氢体,还原CO2而合成细胞物质。 2) 光能异养型微生物:它们像光能自养型微生物一样能够利用光能,但必须以外源有机化合物作为主要碳源
和供氢体。
3) 化能自养型微生物:它们能利用无机化合物(如NH3、NO2-、H2、H2S、S、SO3-、Fe++等)氧化时释放的
能量,把主要碳源CO2中的碳还原成细胞有机物碳架中的碳。
4) 化能异养型微生物:它们以有机化合物为碳源,利用有机化合物氧化过程中氧化磷酸化提供的ATP而生
长。这类微生物的特点是其能源与碳源往往分不开,同一种有机化合物的代谢即可供给能量,也可以供给碳架物质。
2、 为什么要选用高丝氨酸营养缺陷型作为赖氨酸生产菌株?
答:在此代谢途径中,原料天冬氨酸通过分支代谢途径合成赖氨酸、苏氨酸和甲硫氨酸。其中赖氨酸是人类和动物的必需氨基酸,但在正常的代谢过程中,由于赖氨酸对天冬氨酸激酶(AK)有反馈抑制作用,并且有分支代谢途径的存在,细胞中的赖氨酸浓度较低。高丝氨酸营养缺陷型菌株不能合成高丝氨酸脱氢酶,代谢分支途径中断。在补给适量高丝氨酸的条件下,细胞内就能积累大量的赖氨酸。
3、 什么是微生物的次生代谢产物?写出其中三种的名称。
某些微生物生长到稳定期后,以结构简单、代谢途径明确、产量较大的初生代谢物作前体,通过复杂的次生代谢途径所合成的各种结构复杂的化合物。如抗生素、毒素、生物碱、信息素等。
七、综述题
1、 举例说明代谢调控在发酵工业中的应用(举一例即可):
答:代谢调控是指在代谢途径水平上对酶活性和酶合成的调节,目的是使微生物积累更多的为人类所需的有益代谢产物。代谢调控在发酵工业上应用主要有:
1) 应用营养缺陷型菌株解除正常的反馈调节。比如赖氨酸发酵:许多微生物可用天冬氨酸作原料,通过分支
代谢途径合成赖氨酸、苏氨酸和甲硫氨酸。其中赖氨酸是人类和动物的必需氨基酸,但在正常的代谢过程中,由于反馈抑制作用和分支代谢途径的存在,细胞中的赖氨酸浓度较低。高丝氨酸营养缺陷型菌株不能合成高丝氨酸脱氢酶,代谢分支途径中断。在补给适量高丝氨酸的条件下,菌体就能合成大量的赖氨酸。 2) 应用抗反馈调节的突变株解除反馈调节。如黄色短杆菌的抗α-氨基-β-羟基戊酸(AHV)菌株能积累苏
氨酸,就是抗性突变株的高丝氨酸脱氢酶已不再受苏氨酸的反馈抑制,从而可使发酵液中的苏氨酸大量积累。
3) 生物素的多少影响细胞膜的形成。在谷氨酸发酵生产中,控制生物素的浓度在亚适量,细胞膜的透性增加,
细胞就能及时地将谷氨酸分泌出来,降低了谷氨酸的反馈抑制,从而提高了产量。
另外,油酸也是细胞膜形成的必须脂肪酸,油酸缺陷型的菌株自己不能合成油酸导致细胞膜发生渗漏,故在培养基中限量添加油酸,即可提高谷氨酸的产量。
第六章 微生物的生长及控制
一、填空
1. 研究细菌遗传、代谢性常采用 指数生长期 时期的细胞。 2. 用物理或化学方法杀死物品上大部分微生物的过程称 消毒 3. 防腐 是采用一定方法阻止或抑制微生物生长,防止物品腐坏。 4. 干热灭菌的温度 160℃~170℃、时间 2h 。
5. 影响微生物代时的主要因素有菌种、营养成分、营养物浓度和培养温度。 6. 影响微生物生长的主要因素有温度、ph、营养、O2 和水活度等。 7. 实验室常见的干热灭菌手段有 烘箱内热空气灭菌和 火焰灼烧;而对牛奶其他液态食品一般采用巴氏灭菌,其温度为60~65℃,时间为30min。 8. 通常,放线菌最适ph范围为7.5~8.5,酵母菌的最适ph范围为3.8~6.0,霉菌的最适ph范围为4.0~5.8。 9. 一条典型的生长曲线至少可分为延滞期、对数生长期、稳定期和衰亡期四个生长时期。 10.试列出几种常用的消毒剂如苯酚、新洁尔灭、次氯酸和福而马林等。
11.抗生素的作用机理有抑制DNA复制、抑制蛋白质合成、抑制RNA转录和抑制细胞壁的合成。 12.获得纯培养的方法有:划线分离、平板涂布、显微镜直接挑取和浇注平板法等方法。
13.抗代谢药物中的磺胺类是由于与对氨基苯甲酸相似,从而竞争性与二氢叶酸合成酶结合,使不能合
成二氢叶酸。
14.常用5~30%的盐渍腌鱼、肉,可久贮不变质的原因是高渗使细胞失水死亡。 15.厌氧菌因为缺乏SOD,故易被O2毒害致死。
16.实验室活菌记数常采用菌落法、特殊染色法,总菌数记数常采用显微镜直接记数板法。
17.干热灭菌时必须在160℃下维持2h时间才能达到彻底灭菌,一般根据是否能杀死芽孢制定灭菌条件
的。
18.一般可通过机械筛选和环境条件诱导两类方法获得微生物的同步生长。
19.A..Fleming 等发现了一种广泛存在于卵清、人的泪液等的一种酶溶菌酶,它能在水解细菌的细胞壁,水解为点是β-1.4糖苷键。
20.根据微生物生长与氧的关系,可以分为好氧微生物、厌痒微生物,兼性厌痒微生物三大类型。黄曲
霉属于好氧微生物,啤酒酵母属于兼性厌氧微生物,肉毒梭状芽孢杆菌属于厌氧微生物。 21.腌制和糖汁保藏食品的原理是通过高渗透压以抑制微生物的生长。
22.连续培养的一个重要特征是使微生物的生长速率和生长状态处于某种稳定状态。连续培养的方法可分为两类,即恒化率法和恒浊法。
23.若以生长因子来划分微生物的营养类型,可把他们分为生长因子自氧型和生长因子异氧型或生长因
子过量合成型。
24.活菌记数可用菌落法和特殊染色法两种方法来间接记繁殖数。 25.细菌产生抗药性的三条途径上一基因突变、遗传重组、质粒转移。 26.在青霉素直用前治疗细菌性传染病的最有效的化学治疗剂磺胺。
27.嗜冷菌适宜的生长温度是20℃以下,嗜冷菌适宜的生长温度是20~45℃,嗜热菌适宜的生长温度是
45℃以上。
二、选择题:
1.D 2.B 3.A 4.A 5.B 6C 7.C 8.A 9.A 10.B 11.C 12.B 13.A 14.A 15.D 16.ABC 17.B 18.D 19.D 20.B 21.C 22.A 23.C 24.D 25.B 26.A 27.ABC 28.C 29.BC 30.B 31.B 三、判断题
1. 错2.错3.错4.错5.对6.错7.错8.错9.错10.对11. 错.12错13.错14.对15.对16.错17.错
四、名词解释
1. 防腐:利用某种理化因素完全抑制霉腐微生物的生长繁殖,即通过制菌作用防止食品,生物制品等发
生霉腐的措施。 2. 化疗:利用具有高度选择堵力即对病原菌局高度毒力而对宿主基本无毒的化学物质来抑制宿主体内病
原微生物的生长繁殖,借以达到治疗该宿主传染病的一种措施。 3. 碳酸系数:指在一定时间内,被试药剂能杀死全部供试菌的最高稀释度与达到同效的碳酸的最高稀释
度之比。
4. 致死温度:在一定时间内,杀死某微生物的水悬浮液群体所需的最低温度。
5. 灭菌:采用强烈的理化因素使任何物体内外部的一切微生物永远丧失其生长繁殖能力的措施。
6. 消毒:一种采用较温和的理化因素,仅杀死物体或内部一部分对人体或动植物有害的病原菌,而对被
消毒的对象基本无害的措施。
7. 抗生素:一类由微生物或其他生命活动过程中合成的次生代谢产物或人工衍生物。
8. 巴氏消毒法:是一种专用于牛奶.啤酒.果酒或酱油等不宜进行高温灭菌的液态风味食品调料的低温消
毒方法
9. 同步生长:通过同步培养的手段而使细胞群体中各个个体处于分裂步调一致的生长状态 五、简答
1. 湿热灭菌比干热灭菌效率高的原因
答:湿热蒸汽不但透射力强,而且还能破坏维持蛋白质空间结构和稳定性的氢氮,从而加速这一重要生
命大分子物质的变性。
2. 指出下列物品灭菌或消毒的方法及条件:
培养皿:石蕊牛奶培养基 饮用水 种子 皮肤 无菌间 答:培养皿:121℃,30mim,高温干热灭菌
石蕊牛奶培养基:135—150℃,5—15s,高温间歇灭菌 饮用水:100℃下煮沸数分钟 种子:0.1%KmnO4表面消毒剂 皮肤:70%—25%的乙醇
无菌间:用物理方法:如紫外线或5—10ml/m3醋酸(熏蒸) 3. 写出两种活菌体生长量的测定方法名称及其基本操作过程 答:(1)称干重法:将样品放在已知重量的平皿或烧杯内,于105℃烘干至恒重,取出放入干燥器内冷
却,再称量,求出M干重。
(2)测含N量法:从一定的样品中分离出细胞,洗染后,按凯氏定N法,测出总N量,蛋白质含量
为16%,细菌蛋白质含量占细菌固形物的50%—80%,一般以65%为代表。
蛋白质总量 = 含N量 * 62.5
细胞总量 = 蛋白质总量/(50%—80%或(65%))=蛋白质*1.54 4. pH对微生物生命活动的影响是通过以下几方面实现的: 实验教材P108。 5.微生物产生耐药性的途径有哪些? 答:基因突变 遗传重组 质粒转移
6.看图分析五类对氧关系不同的微生物在半固体琼脂柱的生长状态 答:(1)好氧菌聚体在半固体琼脂柱的表面
(2)兼性厌氧菌在半固体琼脂柱中都有分布,但表面聚体的要比其他部分多一些 (3)微好氧菌聚体在半固体琼脂柱表面到1/2处的中间部分 (4)耐氧菌在半固体琼脂柱中均匀分布 (5)厌氧菌聚集在半固体琼脂柱的底部 六.综述题
1. 试绘图并说明单细胞微生物的生长曲线,并指明各期特点,及如何利用微生物的生长规律来指导工业
生产 答:(1)图略。
(2)延滞期:①生长速率常数为零 ②细胞形态变大或增长
③细胞内的RNA尤其是rRNA含量增高,原生质呈嗜碱性
④合成代谢十分活跃,核糖体、酶类和ATP的合成加速,易产生各种诱导酶 ⑤对外解不良条件如 NaCl溶液浓度、温度和抗生素等理化因数及反应敏感 指数期:①生长速率常数R最大,代时最短 ②细胞进行平衡生长 ③酶系活跃,代谢旺盛 ④细胞对理化因素较敏感 稳定期:①生长速率常数R等于零 ②开始合成次生代谢物
③菌体产量达到最高点,菌体产量与营养物质的消耗间呈现出有规律的比例关系 ④芽孢杆菌开始形成芽孢
⑤细胞内开始积累糖原,异染颗粒和脂肪等内含物 衰亡期:①群体呈现负生长状态 ②细胞发生多样化 ③芽孢杆菌释放芽孢
④有的微生物进一步合成或释放对人类有益的抗生素等次生代谢物 ⑤有的微生物发生自溶
⑶指导工业生产:发酵工业中①要尽量缩短延滞期,一般使用对数期的菌种;②要尽量延长对数期,采用连续发酵以保持较高的菌体密度,采取有效措施尽量使有害微生物不能进入对数期;③以收获产物为目的的,要尽量延长稳定期,此时是产物的最佳收获期。⑤要尽量延缓衰亡期的到来,以防止产物消耗。
2. 大肠杆菌在37℃的牛奶中每12.5分繁殖一代,假设牛奶消毒后,大肠杆菌的含量为1个/100ml,请问按国家标准(30000个/ ml),该消毒牛奶在37℃下最多可存放多长时间?
4-2
解: t=[3.322*(lg3×10-lg10)]×12.5/60=4.5(小时)
3. 某纯培养细菌接种时间的含菌量为30000个/ml,2小时后进入指数生长,再过8小时发酵液含菌量为40000个/ml,求其代时。 解:G=8/[(lg40000-lg30000)*3.322]=0.39h
4. 试说明罐藏、盐渍、干制保藏食品的微生物学原理
答:罐藏是对微生物生长时对氧加以控制,对专性好氧菌、兼性厌氧菌、以及为耗氧菌生长起抑制作用。 盐渍是指让微生物处在高渗压状态下,使细胞脱水,发生质壁分离,从而抑制微生物生长。 干制保藏:让细胞失水,让微生物缺乏生长的水环境而不能生存。
5. 在微生物生长、代谢过程中会产生引起培养PH改变的代谢产物。如糖类发酵氧化、脂类水解产生有机酸,硫酸胺的氨离子优先吸收生成硫酸等均会使培养基变酸,PH降低,而蛋白质脱羧成胺类,硝酸钠的硝酸根离子选择吸收产氢氧化钠等使培养基变碱PH升高。保证PH较稳定的方法如下:A 在配置培养基时利用PH的内源调节如借磷酸缓冲液进行调节,以碳酸钙作备用碱进行调节;B在发酵或者培养过程中利用PH的外源调节,即按需不断从外界流加酸或碱,以调整培养液的PH,具体措施见教材P166的表解PH调节。
6. 用来测定细菌生长量的直接计数法和间接计数法包含哪些具体的方法,并从实际应用、使用的局限性三方面加以具体分析
答:⑴直接计数法:特定的细菌计数板或细胞计数板
优点:直观、便捷、操作简单 缺点:不能区分死菌活菌 应用:用于酵母、细菌、霉菌孢子等悬浮液的计数
⑵间接计数法:①平板菌落计数法 优点:可以获得活菌的信息
缺点:操作较繁,结果需要培养一段时间才能取得,而且测定结果易受多种因素的影响。
应用:被广泛用于生物制品检验,以及食品、饮料和水(包括水源水)等的含菌支书或污染程度的检测。 ②厌氧菌的菌落计数法
亨盖特滚管培养法:设备较复杂,技术难度很高,各环节能达到严格驱氧。
半固体深层琼脂:兼有省工、省料、省设备和菌落易辨认等优点。简便快速的测定双歧杆菌和乳酸
菌等厌氧菌活菌数。
第七章 遗传变异和育种
一、 填空: 10、移码 1、孢子 11、高频转导、低频转导 2、缺陷噬菌体 12、诱变剂处理、淘汰野生型、检出缺陷型、鉴定缺3、-196℃ 陷型 4、转座子 13、嘧啶二聚体 5、有性、准性 14、经典转化实验、噬菌体感染实验、植物病毒的重6、紫外线 亚硝基胍 建实验 7、缺失、添加、易位、倒位 15、变量试验、涂布试验、影印平板培养法
8、转化、转导、接合、原生质体融合、有性杂交、
准性杂交 二、选择题 BCDC 9、遗传物质结构、转录、转译 三、判断题 对对错对对对
四、名词解释
1、准性生殖:在自然条件下,真核微生物体细胞间的一种自发性的原生质体融合现象。
2、流产转导:经转导噬菌体的媒介而获得了供体菌DNA片段的受体菌,如果这段外源DNA在其内既不进行交换、整合和复制,也不迅速消失,而仅表现稳定的转录转译和性状表达,这一现象就称流产转导。
3、野生型与原养型菌株:野生型指从自然界分离到的任何微生物在其发生人为营养缺陷突变前的原始菌株,在相应的基本培养基上能生长。原养型指营养缺陷型突变株经回复突变或重组后产生的菌株,其营养要求在表型上与野生型相同,遗传型均用[A+B+]表示。
4、感受态:指受体细胞最容易接受外源DNA片段并能实现转化的一种生理状态。 5、转化子:受体菌直接吸收供体菌的DNA片段而形成的杂种后代,称转化子。 6、温度敏感突变株:是一类典型的条件致死突变株。指突变使某些菌株的重要蛋白质的结构和功能发生改变,以致会在某特定温度下具有功能,而在另一温度(一般为较高温度)下则无功能。
7、抗性突变株:指野生型菌株因发生基因突变,而产生的对某化学药物或致死物因子的抗性变异型。 8、Hfr菌株:即高频重组菌株,指F质粒整合到染色体上的菌株。
9、质粒:原核生物的质粒指游离于原核生物核基因组以外,具有独立复制能力的小型共价闭合环状dsDNA分子,即cccDNA。
10、细菌的普遍性转导:通过极少数完全缺陷噬菌体对供体基因组上任何小片段DNA进行“误包”,而将其遗传性状传递给受体菌的现象,称为细菌的普遍性转导。 11、点突变:一对碱基被另一对碱基置换的突变。
12、条件致死突变:某菌株或病毒经基因突变后,在某种条件下可正常地生长、繁殖并呈现其固有的表型,而在另一种条件下却无法生长、繁殖,这种突变型称为条件致死突变。
13、局限性转导:指通过部分缺陷噬菌体把供体菌的少数特定基因携带到受体菌中,并与后者的基因组整合、重组,形成转导子的现象。
14、营养缺陷型:野生型菌株经诱变剂处理后,由于发生了丧失某酶合成能力的突变,因而只能在加有该酶合成产物的培养基中才能生长,这类突变菌株称为营养缺陷型突变株,或称为营养缺陷型。
15、低频转导:指通过一般溶源菌释放的噬菌体所进行的转导,因其只能形成极少数(10-4-10-6)转导子。 16、接合:供体菌通过性菌毛与受体菌直接接触,把F质粒或其携带的不同长度的核基因组片段传递给后者,使后者获得若干新遗传性状的现象。
17、饰变:指外表的修饰性改变,即一种不涉及遗传物质结构改变而只发生在转录、转译水平上的表型变化。 五简答题 1简述:
原理:鼠伤寒沙门氏菌的组氨酸营养缺陷型菌株在基本培养基的平板上不能生长,如果发生回复突变称原养型后则可生长。
方法:在含待测可疑“三致”物的式样中,加入鼠肝匀浆液,经过一段时间保温后,吸入滤纸片中,然后将滤纸片放于上述平板中央。结果:(1)平板上无大量菌液,说明试样中不含诱变剂;(2)纸片周围有抑菌圈,外围出现大量菌落,说明试样中有某种高浓度的诱变剂;(3)纸片周围出现大量菌落,说明试样中有浓度适当的诱变剂存在。 优点:快速(约3天)、准确(符合率>85%)、费用省。
2何谓原生质融合技术?简述其主要的操作及微生物育种的意义。
原生质融合是通过人为的方法,使遗传性状不同的两个细胞的原生质体进行融合,借以获得兼有双亲性状的稳定重组子的过程。
操作过程:先选择两株适当的有特殊价值,并带有选择性遗传标记的细胞作为亲本菌株置于等渗溶液中,用适当的脱壁酶去除细胞壁,再将形成的原生质体进行离心聚集。加入促融合剂PEG或者接电脉冲等因素促进融合,然后用等渗液稀释,再涂在能促进它再生细胞壁和进行细胞分裂的基本培养基平板上,待形成菌落后,再通过影印平板法,把它接种到各种选择性培养基平板上,检验它们是否为稳定的融合子,最后再测定其有关生物学性状或生产性能。
意义:在育种上应用原生质体融合的研究甚多,成绩显著。在这些例子中其重组频率已经达到10-1,而诱变育种一般仅为10-6,此外,除同种的不同菌株或种间能进行融合外,还发展到属间,科间甚至更远源的微生物或者高等生物细胞间的融合,并借此获得生产性状更为优良的新物种,此外,近年来在原生质体融合育种中还出现用加热或者UV灭活的原生质体做一方甚至两方亲本参与融合,此法大大简化了制备遗传标记亲本的繁琐准备工作。
3微生物基因突变的类型和特点
类型:营养缺陷型,抗性突变型,条件致死突变型,形态突变型,抗原突变型,产量突变型 特点:(1)自发性(2)不对应性(3)稀有性(4)独立性(5)可诱变性(6)稳定(7)可逆性 4怎样防止菌种的衰退现象?
1控制传代次数2创造良好的培养条件3利用不易衰退的细胞传代 4采用有效的菌种保藏方法 5比较高频转导和低频转导的异同 媒介物 形成转导子数量 裂解物类型 低频转导 缺陷温和噬菌体 低(10-4—10-6) 低频转导裂解物 高频转导 双重溶源菌 高50% 高频转导裂解物
6营养缺陷型的定义,筛选的一般步骤?
营养缺陷型:野生型菌株经诱变剂处理后,由于发生了丧失某酶合成能力的突变,因而只能在加有该酶合成产物的培养基上才可能生长,这类突变菌株称为营养缺陷型突变株或简称为营养缺陷型。 筛选方法:诱变处理——淘汰野生型——检出缺陷型——鉴定缺陷型 7结合与转化如何区别?
转化:供体DNA段——注入受体细胞
接合:通过性菌毛,将遗传物质从供体菌转移给受体菌 8何谓菌种复壮?如何达到菌种复壮?
复壮:恢复原菌株固有形状或在菌种中选择到自发的正变个体 措施:
积极措施:在菌种的典型特征或生产形状没有消退前,就经常有意识的采取纯种分离合生产形状的测定工作,以期从中选择到自发的正变个体。
消极措施:在菌种已经发生衰退的情况下,通过纯种分离和测定典型性状,生产性能等指标,从已经衰退的群体种筛选出少数的没有退化的个体,以达到复壮。
六综述题
1 F+,F-,HFR和F`菌株有什么区别?
F+菌株:指细胞内存在一至几个F质粒,并在细胞表面着生一至几条性菌毛的菌株。 F-菌株:指细胞中无F质粒、细胞表面也无性菌毛的菌株。
Hfr菌株(high freguency recombination strain, 高频重组菌株):由F质粒插入到染色体DNA后形成的高频重组菌株,这类菌株在F质粒的转移过程中可以把部分甚至全部细菌染色体传递给F-细胞并发生重组。 F’菌株:细胞内存在携带有宿主染色体基因的F质粒的菌株。 2、放线菌产量突变株的筛选方法见P218琼脂块培养法。
3、菌种保藏的基本原理是:根据微生物的生理、生化特点,选用优良菌株,最好是它们的休眠体,人工地创造适合于休眠的环境条件,即干燥、低温、缺乏氧气和养料等,使微生物的代谢活动处于最低的状态但又不至于死亡,从而达到保藏的目的。 菌种保藏的常用方法?
(1)斜面冰箱保藏法:将菌种接在适当的斜面上,待其生长丰满后,可放在4℃冰箱中保藏。此法一般可保藏3个月左右。各类菌种均可用此法进行保藏。
(2)半固体穿刺保藏法:将菌种接入半固体直立柱中,然后进行培养。待长好后,放入4℃冰箱中保藏。此法可保藏半年左右,它适用于细菌、酵母的菌种保藏。
(3)石蜡油封存法:如果将无菌石蜡油加入到上述保藏的菌种中,使菌种与空气隔绝,则保藏效果更佳,一般可保藏三年左右。根据同样的道理,用灭菌的橡皮塞代替原来的棉花塞,效果也是好的。此法适用于各类菌种的保藏。
(4)砂土管保藏法:取过筛(60目)河砂,用10%盐酸浸泡、用水洗净后,烘干。再取瘦土,以4:1量混合,装入小试管、灭菌后,滴入几滴菌种悬液,用接种针搅匀。然后放入干燥器中,抽气干燥,放入低温处保藏。此法一般可保藏1至数年。它适用于产生孢子的微生物的保藏。
(5)冷冻干燥保藏法:将用灭菌牛奶做成的高浓度的菌液装入灭菌的安瓿瓶中,放在低温条件下抽气干燥,使其中的水分因升华作用逸出,而形成完全干燥的菌块,然后将安瓿瓶在真空条件下融封。这种方法因菌体内的水分全部被抽掉,无法进行任何代谢作用,所以保藏期很长。一般可在5年以上。它适用于各大类微生物的保藏。见p244表7-13
4、筛选方法为:首先制备土壤悬液,然后涂布到琼脂平板上,长出菌落后转移到淀粉培养基上培养,根据透明圈的有无和大小来筛选。
第九章 传染与免疫
一、填空:
1.病原体一般感染途径有 消化道 、_呼吸道_、_皮肤创口_、_泌尿生殖道_和__胎盘__。
2.病原菌或病原体的侵袭力由_ 吸附和侵入能力__、_繁殖和扩散能力__和_抵抗宿主防御功能的能力 __三方面组成。
3.病原菌主要通过__透明质酸酶_、_胶原酶__、_链激酶_ 等的作用在宿主内繁殖与扩散。
4.病毒感染的特点为__核酸水平的感染__和__持续性感染__,病毒在宿主细胞内增殖,其后果可分为_杀细胞传染__、_稳定传染__、_整合传染_三种类型。
5.真菌的致病方式有_致病性_、_条件致病性__、_变态反应_和_产真菌毒素__。 6.阻挡微生物入侵的有效生理屏障有_皮肤和粘膜__、_血脑屏障_和_血胎屏障_。 7.正常体液和组织中抵抗病原体的成份有_补体_、_溶菌酶_和__干扰素 _等。 8.补体存在于正常的_人体血清 __和_高等动物血清_ 中,其化学成份为_
β-球蛋白 ,它被__抗原-抗体复合物_ 激活后具补充抗体的作用,其生物学功能有_溶胞作用_、_病毒灭活_、_促进吞噬细胞吞噬_ 、释放组胺 和__免疫调节 等。
9.特异性免疫具有的特点为__ 生物个体在后天活动中获得 __、_ 产生的抗体与抗原间结合是特异的___和__ 同种生物的不同个体或同一个体在不同条件下差别明显 ___。 10.免疫系统包括__免疫器官__、__免疫细胞 ___和__免疫分子 ___。
11.免疫细胞主要包括__淋巴细胞 ___、___粒细胞_、_单核细胞___和__巨噬细胞__等,它们均来自骨髓多功能造血的 干细胞 。
12.体液免疫分子主要包括__抗体__、__补体 ___和__细胞因子___;而___补体 __和___抗体_ _分别是非特异免疫和特异免疫的主要体液成份。
13.免疫应答的基本过程包括_感应阶段 _、__增殖和分化阶段___和__效应阶段 ___三个阶段。 14.抗体是由_ B淋巴细胞 __合成并分泌的免疫球蛋白。
15.抗原表面决定其特异性的特定化学基团称 抗原决定簇 。 16.干扰素的作用在于刺激细胞合成 抗病毒蛋白 。
17.最主要的免疫活性细胞有 B淋巴细胞 和 T淋巴细胞 两类。 二、选择题:
1.细菌的H抗原在( B ) (A)细胞壁上 (B)鞭毛上 (C)荚膜上 (D)细胞膜上 三、判断题
1. 甲某不表现出肝炎临床症状,因而不会是传播肝炎病毒者。╳
2. 接种牛痘苗可防止天花的传染,这是属于人工自动免疫,患过伤寒病的人,可以获得自然自动免疫。√ 3. 病毒感染后,细胞产生一种具有杀灭病毒的活性的肽类物质,称为干扰素。╳
4. 当一个人通过注射疫苗获得抗体时,这种方式产生的免疫为天然获得被动免疫。 ╳ 5. 细菌外毒素较细菌内毒素毒性强。 √ 四、名词解释
1. 免疫:机体识别和排除抗原性异物的一种保护性功能。 2. 病原微生物:能引起传染病的各种微生物。
3. 侵袭力:病原体所具有的突破宿主防御功能,并在其中进行生长繁殖和实现蔓延扩散的能力。 4. 凝集反应:颗粒性抗原与相应的抗体在适合的条件下反应并出现肉眼可见的凝集团现象。 5. 外毒素:在病原细菌生长过程中不断向外界环境分泌的一类毒性蛋白质。
-
6. 内毒素:在活细胞中不分泌到体外,仅在细菌死亡自溶或人工裂解时才释放的毒素,是G细菌细胞壁脂
多糖组分。
7. 类毒素:用0.3%-0.4%甲醛溶液对外毒素进行脱毒处理得到的失去毒性但保留抗原性的生物制品。 8. 特异性免疫:是识别自身和自身的抗原物质,并对它产生免疫应答,从而保证机体内环境的稳定状态。 9. 非特异免疫:在生物长期进化过程中形成,属于先天即有、相对稳定、无特殊针对性的对付病原体的天然
抵抗能力。
10.沉淀反应:可溶性抗原与其相应的抗体在合适条件下反应,并出现肉眼可见的沉淀物现象。
11.抗体:高等动物体在抗原的刺激下,由浆细胞产生的一类能与相应抗原在体内外发生特异结合的免疫球蛋白。
12.完全抗原:同时具有免疫原性和免疫反应性的抗原。 13.不完全抗原:缺乏免疫原性而有免疫反应性的物质。
14.O抗原:指存在于细胞壁、细胞膜与细胞质上的抗原。 15.H抗原:存在于鞭毛上的抗原。
16.干扰素:高等动物细胞在病毒或dsRNA等的刺激下,产生的一种具有广谱抗病毒功能的特异性糖蛋白。 五、简答题
1. 简述病原体侵入机体的途径及侵入人体后寄生造成的病变方式。
侵入途径有:消化道、呼吸道、皮肤创口、泌尿生殖道、胎盘、产道等。
带菌状态:病原菌与宿主双方都有一定的优势,但病原菌被限制在某一局部而无法大量繁殖,两者长期处于相持的状态。
毒血症:病原体被限制在局部病灶,只有其产生的毒素进入血流引起全身性症状。
菌血症:病原体由局部的原发病灶侵入血流后传播至远处组织,但未在血流中大量繁殖。 败血症:病原体侵入血流并在其中大量繁殖,造成宿主严重损伤和全身性中毒症状。
脓毒血症:一些化脓性细菌在引起宿主败血症的同时,又在其许多脏器中引起化脓性病灶。 2. 病原菌对宿主防御机能的抵抗能力主要体现为哪几个方面?
产生溶血素去抑制白细胞的趋化性;产生A蛋白,与调理素(抗体IgG)结合后,可抑制白细胞对已调理细菌的吞噬
3. 简述免疫应答的基本过程。
免疫应答指一类发生在活生物体内的特异性免疫的系列反应过程。分为感应阶段、增殖和分化阶段以及效应阶段。胸腺依赖性抗原在抗原递呈细胞的递呈作用下,使成熟的助T细胞转化为活化的助T细胞后刺激胞毒T细胞和迟发型超敏T细胞产生淋巴因子,执行细胞免疫功能;以及刺激B细胞转变成浆细胞后产生抗体执行体液免疫功能。
4. 简述干扰素的诱生过程和作用机制。
病毒侵染人或动物细胞甲后,在其中复制并产生dsRNA,由它再诱导产生IFN-RNA,进一步转译出IFN,宿主细胞甲死亡。其产生的IFN对同种细胞上的相应受体有极高的亲和力,两者结合后,可刺激该细胞合成抗病毒蛋白AVP,这种AVP与侵染病毒的dsRNA发生复合后,活化了AVP,由活化的AVP降解病毒mRNA,结果阻止了病毒衣壳蛋白的转译,从而抑制了病毒的正常增殖。 5.微生物毒素概念。内毒素,外毒素区别。
外毒素:在病原细菌生长过程中不断向外界环境分泌的一类毒性蛋白质。
-
内毒素:在活细胞中不分泌到体外,仅在细菌死亡自溶或人工裂解时才释放的毒素,是G细菌细胞壁脂多糖组分。
外毒素与内毒素的比较 比较项目 产生菌 化学成分 释放时间 致病类型 抗原性 毒性 引起宿主发烧 制成类毒素 热稳定性 存在状态 外毒素 革兰氏阳性细菌为主 蛋白质 活菌随时分泌 不同外毒素不同 完全抗原,抗原性强 强 不明显 能 60-100℃半小时即破坏 细胞外,游离态 内毒素 革兰氏阴性细菌 脂多糖 死菌溶解后释放 不同病原菌作用基本相同 不完全抗原,抗原性弱或无 弱 明显 不能 耐热性强 结合在细胞壁上 第十章 微生物的分类与鉴定(参考答案)
一、填空:
1.微生物菌种的命名采用\"双名法\即由 属名 和 种名加词 构成。 2.来源于一个细胞在固体平板培养基上形成的群体称 菌 株 。
3.1969年R.H.Whittaker 将生物界分成了五界,分别是动物界、植物界、原生生物界、真菌界、原核生物界 。 4.细菌的分类单元分为七个基本的分类等级,由上而下依次为_界、_门__、纲、目、 科、 属、 种。 5.生物分类的传统指标为 形态特征 、 生理生化反应、和 生态特性 。
6.形态学特征始终被用作微生物分类和鉴定的重要依据之一,其主要原因为具有相对稳定性_和易观察 。 7.分类学的内容包括_细菌分类_、放线菌分类和真菌分类_三部分,目前进行细菌分类和鉴定的重要参考书目是_《伯杰氏细菌鉴定手册》。
8.微生物分类和鉴定的特征包括_形态特征_和_生理生化反应_,其中__形态特征_对鉴定微生物的系统发育有决定性作用,而_生理生化反应_可作为判断亲缘关系的参考而且对以实用为目的的分类鉴定仍有重要价值。 9.核酸分子杂交_和_rRNA寡核苷酸编目分析__是目前通过直接比较基因组进行生物分类最常用的两种方法。 10.1978年,Woese等提出新的生物分类概念,根据16SrRNA的碱基序列将生物清晰地划分为三原界,即 细菌域、 古生菌域 和 真核生物域 。
11.对微生物命定学名的表示方法分 双名 与 三名 两种。
12.在生物的界级分类学说研究中,1978年由R.H.whittake和L.Margulis“提出了一个崭新的 三域 学说。 13.填写以下10个数据:(1) 对牛奶等进行巴氏消毒时常用 63 ℃的温度;(2)用液氮保藏微生物的温度为 -196 ℃;(3)通常细菌的最适培养温度为 37 ℃:(4)用烘箱进行的干热灭菌温度一般为 150~170 ℃;(5)E.coli的代时一般为 17 min;(6)典型的酵母菌S.cerevisiae的代时一般为 120 min,其大小一般为 2.5~10 X 4.5~21um 。(7)至今已记载的微生物约 20万种(1995);(8)我国卫生部门规定自来水中所含的大肠菌群数不得超过 3个/L ;(9)细菌总数不得超过 100个/ml 。 14.血清学反应是 抗原 和 抗体 之间发生的反应。
15.在鉴定菌种的一些现代方法中,有核酸分子杂交,rRNA寡核苷酸编目分析,全基因组测定, 数值分类等方法。 二、选择题:
1. 同种菌不同来源的纯培养称为( C )
(A)种 (B)变种 (C)菌株 (D)群 2.试排出生物分类等级的正确顺序(D)
(A)目→纲→界→门 (B)界→纲→目→门 (C)目→纲→门→界 (D)界→门→纲→目 三、判断题
6. 目前种是生物分类中最小的分类单元和分类等级。√
7. 具有相同G+C含量的生物表明它们之间一定具有相近的亲缘关系。× 四、名词解释
1.种:是一个基本分类单位,它是一大群表型特征高度相似、亲缘关系极其接近、与同属内其他种有着明显差异的菌株的总称。
2.新种:从自然界中分离得到的某一微生物的纯种,如果与文献上记载的典型种的特征有明显差异,即为新种。 3.培养物:根据一定的目的,在培养基上培养的微生物称为培养物。
4.型:同一种微生物的各种类型之间的区别没有变种那样显著,一般表现在菌体的化学组分(抗原等结构)的不同,此称为同一种微生物不同的型。
5.菌株(Strain):是指来源不同的同一个种的纯培养物。
6.16SrRNA核苷酸编目分析:一种通过分析原核或真核细胞中最稳定的rRNA寡核苷酸序列同源性程度,以确定不同生物间亲缘关系和进化谱系的方法。
7.学名:给每一种微生物取的一个在世界范围内为大家所公认的科学名称。 8.亚种:把在实验室中所获得的变异型菌株,称之为亚种或小种。
9.数值分类法:是一种依据数值分析的原理,借助电子计算机对拟分类的微生物对象按大量表型形状的相似性程度进行统计、归类的方法。
五、简答题
1.细菌的分类单位是什么?细菌是怎样命名的?
分类单位:界→门→纲→目→科→属→种
学名=属名+种名+(最初定名人)+后来定名人+命名时间 2.伯杰氏细菌学鉴定手册将细菌分为哪些大类? 分为古生菌界和细菌界。 3.说明种和菌株的含义。
种是一大群表型特征高度相似、亲缘关系极其接近、与同属内其他种有着明显差异的菌株的总称。菌株是指来源不同的同一个种的纯培养物。自然界中的“种”应是有限的,但菌株是无限的。 六、综述题
1.为什么DNA的碱基组成G+C%可作为分类鉴定的主要依据?
答:DNA是除少数RNA病毒以外的一切微生物的遗传信息载体。每一种微生物均有其特有的稳定的DNA即基因组的成分和结构,不同微生物间基因组序列的差异程度代表着它们之间亲缘关系的远近、疏密。G+C%表示DNA分子中G和C所占总碱基的摩尔百分比,通过测定多种生物的G+C%后发现,亲缘关系相近的种,其基因组核苷酸序列相近,故两者的G+C%也接近,反之则亲缘关系远,据此,DNA的碱基组成G+C%可作为分类鉴定的主要依据,而且是目前发表任何微生物新种时所必须具有的重要指标。
2.16SrRNA被公认为是一把好的谱系分析“分子尺”,其主要依据是什么?
答:其主要依据是:①它普遍存在于一切细胞内(原核生物为16SrRNA,真核生物为18SrRNA);②它们的生理功能既重要又恒定;③在细胞中的含量较高;④编码rRNA的基因十分稳定;⑤rRNA的某些核苷酸序列非常保守;⑥16SrRNA或18SrRNA相对分子质量适中,信息量大,易于分析。
第十一章 微生物在工业中的应用(答题要点)
一、 填空题: 酵母,霉菌
二、 选择题 1、B 2、 C 三、综合题 1、2综合:
啤酒 菌种:啤酒酵母,细胞形态圆或椭圆,单个或成对,一端出芽,产圆球形或椭圆形的子囊孢子。根据
啤酒发酵中的物理性质不同可分为上面啤酒酵母和下面啤酒酵母。
作用:1、酒精发酵。2、酵母在代谢中形成多种物质,对形成啤酒的特殊风味有很重要的作用,如:
高级醇、醛类、有机酸和酮类等。
葡萄酒 菌种:葡萄酒的发酵不是由单一酵母种完成的,而是由复杂的酵母群相互更替共同发挥作用完成的,
主要酵母菌种有酿酒酵母、贝酵母等。
作用:酵母菌发酵葡萄汁中的大部分糖类产生酒精和二氧化碳,此外,还转化成甘油、醋酸、琥珀
酸、乙醛、酯、高级醇等风味物质。
黄酒 作用的微生物有两大类:(1)根霉菌、曲霉菌:分泌淀粉酶,将原料中的淀粉糖化;(2)酵母菌:利
用糖进行酒精发酵
酱油:作用的微生物有三类:(1)米曲霉和酱油曲霉:①米曲霉:好氧,菌丛黄色,菌丝发育过程中由白色变黄色最后呈黄绿色。主要产:蛋白酶:分解原料中的蛋白质;谷氨酰胺酶:分解谷氨酰胺为谷氨酸,增加酱油的鲜味;淀粉酶:分解淀粉成糊精和葡萄糖。②酱油曲霉:a-淀粉酶的活性高。 (2)酵母菌①鲁氏酵母:占总酵母数45%,耐高渗透压(18%食盐基质中繁殖)。发酵糖生成乙醇、甘油等,进一步生成酯、糖醇等,增加酱油风味;②易变球拟酵母、无名球拟酵母等:酯香型酵母,生成烷基苯酚类香味物质,改善酱油风味。
(3)乳酸菌:酱油四联球菌、嗜盐片球菌、酱油片球菌:利用糖类产生乳酸,和乙醇作用生成乳酸乙酯,香气浓郁。
食醋:作用的微生物有三类:(1)曲霉菌:黑曲霉、宇佐美曲霉、米曲霉等。糖化淀粉质原料为葡萄糖。黑曲霉菌丛呈黑色,生长过程中,菌丝由白色变黄,然后由黄变黑。其顶囊为瓶形,分生孢子头呈球状。 (2)酵母菌:酿酒酵母,主要作用发酵糖产生酒精,也有的添加产酯酵母,提高食醋的风味发酵。 (3)醋酸菌:主要为醋酸杆菌,形状为两端浑圆的杆状,大多数为短杆状,单细胞或成短链,有鞭毛,革兰氏阴性,为专性好氧菌。主要作用为氧化酒精为醋酸。
豆腐乳(霉菌型豆腐乳)(1)毛霉:少量淀粉的糖化和蛋白质的逐步降解;(2)细菌、酵母:经复杂的生物化学变化,生成一些有机酸、醇类、酯类等,赋予豆腐乳特殊的色香味。
3、试述普通酸奶发酵中两种乳酸菌之间的相互关系,及其对酸奶质量的影响。 (1)菌种:保加利亚乳杆菌、嗜热乳链球菌,均为专性同型乳酸发酵菌种。
(2)菌种间为互生关系:①嗜热乳链球菌:发酵初期大量生长,积累适量的乳酸、乙酸、乙醛、双乙酰和甲酸,甲酸的利用和培养基中氧化还原电位的变化刺激了乳杆菌的生长。②保加利亚乳杆菌:分解蛋白质能力强,分解产物氨基酸能刺激链球菌的生长。 (3)对产品质量的影响
嗜热乳链球菌和保加利亚乳杆菌的混菌发酵对酸乳的品质产生重要影响,保加利亚乳杆菌重要作用是发酵产酸,增加产品的酸度,杆菌太多的酸味太强,少则酸味不足,嗜热链球菌主要起增粘增稠作用,球菌多则稠,少则稀。
营养:乳糖→乳酸,缓解了部分人群的乳糖不耐症;蛋白质→肽→AA,易于吸收;可合成VB;钙易于吸收。
风味:菌种的质量和比例是影响酸奶特征性风味的重要因素。乳酸菌产生的乳酸和乙醛等是形成风味的主要物质。
卫生:这2种乳酸菌能产生乳酸,对许多病原微生物和腐败微生物有拮抗作用,在一定程度上保证酸奶的卫生质量。
4、简述大肠菌群的食品卫生学意义及其检测的主要步骤。
(1)食品卫生学意义:大肠菌群是作为粪便污染指标菌提出来的,主要是以该菌群的检出情况来表示食品中有否粪便污染。大肠菌群数的高低,表明了粪便污染的程度,也反映了对人体健康危害性的大小。粪便是人类肠道排泄物,其中有健康人粪便,也有肠道患者或带菌者的粪便,所以粪便内除一般正常细菌外,同时也会有一些肠道致病菌存在(如沙门氏菌、志贺氏菌等),因而食品中有粪便污染,则可以推测该食品中存在着肠道致病菌污染的可能性,潜伏着食物中毒和流行病的威胁,必须看作对人体健康具有潜在的危险性。 因此,大肠菌群作为评价食品卫生质量的重要指标之一,目前已被国内外广泛应用于食品卫生工作中。 (2) 检测步骤: A、 发酵试验;将被检样品接种到乳糖胆盐发酵管中,接种量分为10、1、0.1、0.01 ml(g),其中接种量
在1ml以上的,用双料乳糖胆盐发酵管,1ml以及1ml以下的,用单料乳糖胆盐发酵管,每一稀释度接种三管,35~37℃培养24±2h,若乳糖胆盐发酵管都不产气,则大肠菌群阴性,若有产气,则进行后续检验。
B、 分离培养:将产气的发酵管分别转种到麦康凯琼脂平板(或伊红美蓝琼脂平板或远藤式琼脂平板)上,
35~37℃培养18~24h,然后取出作菌落形态、革兰式染色、镜检和乳糖复发酵实验。 菌落形态:涤蓝黑具有金属光泽菌落(伊红美蓝琼脂平板);紫铜色,小菌落扁平状(远藤式琼脂平板);粉红色菌落(麦康凯琼脂平板)。
C、 复发酵试验:挑起可疑菌落1~2个进行革兰式染色,同时接种乳糖发酵管,35~37℃培养24±2h,观
察产气。
若乳糖发酵管产酸产气,并镜检为革兰式阴性,无芽孢杆菌,则报告为大肠菌群阳性,如不产气或革兰式阳性,则大肠菌群阴性。 D、 报告:以大肠菌群阳性反应的管数,查表得出大肠菌群最近似数。
5、简述酒精发酵的菌种及发酵机理。
(1) 酒精发酵的菌种:目前酒精生产主要采用己糖发酵,常用菌种为:啤酒酵母,葡萄酒酵母和酒精酵母。 (2) 发酵机理:酵母菌在厌氧条件下分解葡萄糖产生酒精。首先,通过EMP途径,将葡萄糖转化为丙酮
酸,在厌氧条件下,丙酮酸进一步在丙酮酸脱羧酶作用下生成乙醛,在乙醇脱氢酶作用下,生成乙醇。
6、请你设计方案将已掉标签的两种菌区别开来,已知一支为大肠杆菌,一支为枯草芽孢杆菌。 由于大肠杆菌为革兰氏阴性菌,而枯草杆菌为阳性,因此可以通过革兰氏染色法区分两株菌。 具体方案:(略)。 7:(略)。
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