微生物复习指导资料讲解.doc

Good is good, but better carries it.精益求精，善益求善。微生物复习指导-现代微生物学第1,2，3,5章复习提纲名词解释1.极端环境微生物：在自然界中，有些环境是普通生物不能生存的，如高温、低温、高酸、高碱、高盐、高压、高辐射等。然而，即便是在这些通常被认为是生命禁区的极端环境中，仍然有些微生物在顽强的生活着，我们将这些微生物叫做极端环境微生物或简称为极端环境微生物。2.古菌：原核生物中的某些类群实际上与其他类群有着很大的差异，这些原核生物大致可分为四个类群：厌氧产甲烷菌、极端嗜盐菌、超嗜热菌和无细胞壁的嗜热嗜酸菌。因为这些生物的许多栖息生境类似于早期的地球环境，所以这些生物统称为古菌。3.病毒：是由一个核酸分子（DNA或RNA）与蛋白质构成的非细胞形态的营寄生生活的生命体。4.反转录病毒：某些病毒是以RNA作为遗传物质,入侵过程中通过反转录生成DNA,生成的DNA嵌入宿主的基因组中,进而合成病毒蛋白.入侵过程中有这种反转录出现的病毒都叫做反转录病毒。5.噬菌体：噬菌体是感染细菌、真菌、放线菌或螺旋体等微生物的细菌病毒的总称。6.温和噬菌体：一类感染宿主细菌后不引起细菌裂解而与宿主细胞建立共生关系并随细菌繁殖传给细菌后代的噬菌体。7.溶源性噬菌体：有些噬菌体侵入寄生细胞后，将其基因整合与细菌的基因组中，与细菌一道复制，并随细菌的分裂传给后代，不形成病毒粒子，不裂解细菌。8.溶原菌：带有温和噬菌体的细菌称“溶源菌(lysogen)”。9.孢囊孢子:无性生殖产生的孢子,产生于孢子囊内,孢子囊一般生于营养菌丝或孢囊梗的顶端。孢子囊内的细胞核经过多次重复有丝分裂而产生大量子核，原生质体围绕每个核被膜分割包围形成孢子。结合菌产生有壁无鞭毛的静孢囊孢子，壶菌和卵菌产生无壁有鞭毛的游动孢囊孢子。10.分生孢子：无性孢子，直接从菌丝或转化的菌丝细胞（产孢细胞）上产生的孢子为分生孢子，形小、量大、外生的无性繁殖体。多为单细胞、色较深、不运动、抗干燥。形态、构造、大小、颜色和排列等特征因种而异，是菌种鉴定的重要依据。c.接合孢子，11.子囊孢子：指产生在子囊菌子囊内的孢子。在即将形成孢子之前，子囊内进行核融合和减数分裂，一般一个子囊内产生8个孢子，普通为椭圆形，有的是针状态体或带有隔壁。在表面上可以看到纹、刺、网眼等。不同的特征，其颜色也各种各样：有的无色，有的淡黄色、淡红色、橙色、褐色及黑色等。12.产孢细胞：直接形成分生孢子的菌丝细胞称为产孢细胞，分生孢子梗有时可与产孢细胞互换使用，根据产孢方式不同产孢细胞有时被赋予不同的名称，如瓶梗，环痕梗等。13.三生菌丝体：当二次菌丝体发育到一定的阶段,在适宜的条件下,菌丝体互相扭结成团,形成子实体原基,然后发育成子实体.这种已经组织化并有一定的排列和一定结构的双核菌丝体称为三次菌丝体,或称为结实性菌丝体.14.泡囊丛枝菌根：为一类真菌所形成菌根，与外生菌根不同，泡囊丛枝菌根不明显改变其伴生植物根的外部形态，也不行成外罩，这类菌根真菌菌丝即可在皮层细胞间生长，也可穿过细胞壁在细胞内生长，导致寄主细胞原生质膜向内凹陷。它们产生高度分支的吸器状结构，称为丛枝，有时菌丝末端膨大成为泡囊，故名。15.担孢子：真菌界担子菌门的有性孢子。由担子经核配、减数分裂形成的单倍体细胞。生长在担子的前端，有小梗与担子相连。成熟的担孢子由小梗弹射散出，萌发后形成初级菌丝。16.准性生殖：准性生殖是一种类似于有性生殖，但比它更为原始的一种生殖方式，准性生殖是指异核体（单个生物个体中含有两种或两种以上基因型）细胞中两个遗传物质不同地细胞核可以结合成杂合二倍体地细胞核。这种杂合二倍体的细胞核在有丝分裂过程中可以发生染色体交换和单倍体化,最后形成遗传物质重组的单倍体的过程。也就是不经过减数分裂就能导致基因重组的生殖过程。准性生殖是丝状真菌,特别是不产生有性孢子的丝状真菌如半知菌类特有的遗传现象。17.同型异宗配合：有性生殖中雌雄配子大小形态相近,但分别来自不同的亲代个体,称为同型异宗配合18.微生物生态系统:就是微生物系统及其环境（包括动植物）组成的具有一定结构和功能的开放系统。大致可分为陆生、水生、大气、根系、肠道、极端环境、活性污泥、生物膜微生物生态系统、19.生物外源性物质:又叫顽固性化合物，是指那些人工合成的，具有不被现有降解酶系所识别和作用的分子结构和化学键序列的化合物，简言之就是那些不能被微生物降解的化合物。20.硝化作用：指氨在微生物作用下氧化为硝酸的过程。硝化细菌将氨氧化为硝酸的过程。通常发生在通气良好的土壤、厩肥、堆肥和活性污泥中。21.反硝化作用：也称脱氮作用。反硝化细菌在缺氧条件下，还原硝酸盐，释放出分子态氮（N2）或一氧化二氮（N2O）的过程。22.氨化作用:又叫脱氨作用，微生物分解有机氮化物产生氨的过程。产生的氨，一部分供微生物或植物同化，一部分被转变成硝酸盐。很多细菌、真菌和放线菌都能分泌蛋白酶，在细胞外将蛋白质分解为多肽、氨基酸和氨（NH3）。其中分解能力强并释放出NH3的微生物称为氨化微生物。氨化微生物广泛分布于自然界，在有氧（O2）或无氧条件下，均有不同的微生物分解蛋白质和各种含氮有机物，分解作用较强的主要是细菌，如某些芽孢杆菌、梭状芽孢杆菌和假单孢菌等。23.共代谢作用:有些微生物在降解生物外源性物质时，要求有其它碳源的存在才能进行，这就是共代谢作用，或称为辅代谢，原因在于这些生物外源性物质的降解产物并不能成为该微生物生长繁殖所需的碳源和能源。24.生物整治:也称生物修复或生物恢复，指利用处理系统中的生物，主要是微生物的代谢活动来减少现场污染物的浓度或使其无害化的过程，其最大的特点是可以对大面积的污染环境进行整治，目前所处理的对象主要是石油污染和农田农药污染。包括原位生物整治和异位生物整治。25.生物处理：也叫生化处理，指利用处理系统中的生物，主要是微生物的代谢活动以及各种特性来处理各种废弃物的过程，主要是针对各种污染源和小范围的环境污染。生物处理的最优势是没有二次污染。26化能无机营养型:以二氧化碳为碳源，利用无机化合物如铵、亚硝酸盐、硫化氢、铁离子等氧化过程中释放出的能量进行生长的微生物。主要类群有：硫细菌、硝化细菌、铁细菌等。它们的生长需要在有氧条件下进行。产甲烷菌大多能自养生活，它们以氢气作为能源，以二氧化碳作为碳源生长，产物是甲烷，我们称之为厌氧化能自养细菌。27.光能有机营养型:以光为能源，以有机碳化合物（甲酸、乙酸、甲醇、异丙醇等）作为碳源和氢供体进行光合作用而生长繁殖的微生物。它们需要有机化合物，所以不同于利用无机化合物二氧化碳作为唯一碳源的自养型光合细菌。1. 28.细菌磷酸转移酶系统(PTS):在一小类菌群里发现的，通过磷酰基转移反应介导的糖的转运，磷酰基转移反应使糖的转运和糖的磷酸化偶联起来，这样磷酸烯醇式丙酮酸(PEP)的磷酸基团最终和糖一起转运。问答题什么是宇宙进化三域说，提出三域说的依据是什么？答：Woese用寡核苷酸序列编目分析法对60多株细菌的16SrRNA序列进行比较后，惊奇地发现：产甲烷细菌完全没有作为细菌特征的那些序列，于是提出了生命的第三种形式-古细菌(archaebacteria)。随后他又对包括某些真核生物在内的大量菌株进行了16SrRNA(18SrRNA)序列的分析比较，又发现极端嗜盐菌和极端嗜酸嗜热菌也和产甲烷细菌一样，具有既不同其他细菌也不同于其核生物的序列特征，而它们之间则具有许多共同的序列特征。于是提出将生物分成为三界(Kingdom)(后来改称三个域)：古细菌、真细菌(Eubacteria)和真核生物(Eukaryotes)。1990年，他为了避免把古细菌也看作是细菌的一类，他又把三界(域)改称为：Bacteria(细菌)、Archaea(古生菌)和Eukarya(真核生物)。并构建了三界(域)生物的系统树。2什么是原核生物，原核生物与真核生物的主要区别是什么？答原核生物真核生物有无核膜核仁无有遗传物质结构环状DNA,无组蛋白，松散分布于细胞质中，无高级结构线性DNA和组蛋白结合，构成高级结构，压缩比大有无细胞器除核糖体无其他细胞器具有细胞器核糖体结构70S,对利福霉素敏感80S，对利福霉素不敏感2. 什么是化学分类，简述化学分类的主要分析技术及意义？答：指研究微生物细胞不同化学特性，并利用这些特性对生物个体进行分类和鉴定。目前常使用的特异性化学特性包括细胞壁化学组分，枝菌酸，脂肪酸，磷酸类脂，甲基萘醌，全细胞蛋白及核糖体蛋白电泳分析等。细胞壁化学组分分析枝菌酸分析磷酸类脂分析脂肪酸组分分析醌组分分析全细胞蛋白SDS-PAGE主要根据G+细胞壁肽聚糖分子中肽链第3位氨基酸的种类，中间肽桥和邻近的四肽交联位置枝菌酸属于-烷基-羟基高分子脂肪酸，其分子中含碳数目是重要的分类依据有分类意义的有磷脂酰乙醇胺，磷脂酰胆碱，磷脂酰甘油，磷脂酰甲基乙醇胺脂肪酸链长，双键位置，数量及取代基团在标准化条件下具有分类意义，脂肪酸甲基脂是稳定特征甲基萘醌分子中多烯侧链长度和3位碳原子上多烯侧链的氢饱和度对放线菌分类有意义在高度标准化下是比较相近菌株的好方法，且与DNA-DNA杂交由很好的相关性3. 什么是分子分类，简述分子分类的主要应用技术及意义？答：是指在分子水平上，对生物个体的DNA，RNA和蛋白质进行研究并根据获得的基因型信息对生物个体进行分类。DNA（G+C）mol%DNA-DNA杂交DNA指纹图谱DNA-RNA杂交16SRNA同源性rDNA转录间隔区（ITS）不同生物类群的（G+C）mol%不一样，一个特定种的不同菌株（G+C）mol%是一样的，通常认为种内株间相差不超过4%，属内株间不超过10%，相差低于2%没有分类学意义。DNA同源性70%或杂交分子接连温度差2为细菌中的界限，在细菌分类中，DNA-DNA杂交已被确定为建立新种的必要标准之一。包括限制性酶切片段长度多态性RFLP,随机引物PCRAP-PCR，随机扩增多态性DNARAPD,DNA扩增指纹DAF，扩增rDNA限制性酶切片段分析ARDRA，扩增长度多态性AFLP16SRNA在各生物中均存在，功能稳定，序列保守性较好，信息量适中，是研究系统分类和进化的理想材料ITS指rRNA操纵子中位于16S与23S以及23S与5SRNA之间的序列。不同菌株1623SrDNA间隔区两端均具有极端保守的碱基序列，不同间隔区所含tRNA数目和类型不同，具有长度和序列上的多态性。适于属以下水平研究。4. 什么是多项分类，简述多项分类使用的主要信息来源及相关技术？答：指利用微生物多种不同的信息，包括表型的、基因型的和系统发育的信息，综合起来研究微生物分类的系统进化的过程。传统分类数值分类化学分类分子分类信息来源形态特征、培养特征、生理生化特征表观特征数据的计算机统计细胞的化学特性和一些表达的特征来源于细胞中的核酸（DNA、RNA）常用技术如显微观察，唯一碳源生长实验，蛋白质降解实验，酶产生实验，抗生素抗性实验，溶菌酶敏感性实验，硝酸盐还原实验1.收集实验（t）中获得的被分类菌株（n）的大量数据。然后做成一个nxt的数据矩阵；2.使用得出的矩阵，根据实验菌株相似性或非相似性进行分类；3.相互关系密切的菌株在用具类分析划归类群；4.检验数值上定义的类群。胞壁化学组分，枝菌酸，脂肪酸，磷酸类脂，甲基萘醌，全细胞蛋白及核糖体蛋白电泳分析等。DNA（G+C）mol%DNA-DNA杂交DNA指纹图谱DNA-RAN杂交及16SRNA序列分析rDNA转录间隔区（ITS）同源性分析5. 举例说明放线菌、革兰氏阳性菌和革兰氏阴性变形菌中的一些与人类生活相关的主要类群。答：放线菌：链霉菌属放线菌产生各类抗生素，用于治疗细菌感染；疮痂链霉菌可引起土豆和甜菜的疮痂病；索马里链霉菌是唯一已知的人类致病链霉菌，可引起放线菌肿，皮下组织感染；棒状杆菌亚目中的结核杆菌和麻风杆菌可引起人结核病和麻风病；双歧杆菌是人体的正常菌群，具有维持肠道菌群平衡，增强免疫，抗肿瘤等作用。革兰氏阳性菌：好氧产芽孢菌中的苏云金芽孢杆菌的伴胞晶体可以作为生物农药，特异性毒杀鳞翅目昆虫；炭疽芽孢杆菌引起烈性炭疽；蜡状芽孢杆菌引起食物中毒；厌氧芽孢杆菌中的肉毒梭菌能够产生毒性很大的肉毒素，破伤风梭菌产生的破伤风毒素都容易致人死亡。革兰氏阴性变形菌：亚纲根瘤菌属中的根瘤菌可以和豆科植物共生固定N2，使其进入生物圈，土壤农杆菌属多数细菌是植物病原真菌，可引起植物冠瘿病，当然其T-DNA也可被人类改造成基因载体，红螺菌属可以用于处理垃圾、蛋白质的生产和分子氢的制备；亚纲的奈瑟氏菌属中的淋病奈瑟氏菌可引起淋病，自养氨氧化菌是环境中除氮的一个重要过程，也是废水处理中一种特殊的硝化过程；亚纲的假单胞菌参与各种有机物的碳循环，主要用于解决环境问题，降解天然或人工合成的化合物，肠杆菌科中的埃希氏菌是一种肠道条件致病菌，也是分子生物学上的模式菌株，志贺氏菌引起人和灵长类细菌性痢疾，沙门氏菌引起伤寒，肺炎克莱伯氏菌引起肺炎，欧文氏菌引起植物火烧病，软腐欧文氏菌引起植物储藏器官薄壁组织腐烂，弧菌科中霍乱弧菌引起霍乱，6. 什么是极端环境微生物，说明其主要类群？答：在自然界中，有些环境是普通生物不能生存的，如高温、低温、高酸、高碱、高盐、高压、高辐射等。然而，即便是在这些通常被认为是生命禁区的极端环境中，仍然有些微生物在顽强的生活着，我们将这些微生物叫做极端环境微生物或简称为极端环境微生物。主要类群：嗜热微生物、嗜冷微生物、嗜酸微生物、嗜碱微生物、嗜盐微生物、嗜压微生物、抗辐射微生物等。在地球的南北极地区、冰窖、终年积雪的高山、深海和冻土地区，生活着一些嗜冷微生物。专性嗜冷菌适应在低于20以下的环境中生活，高于20即死亡。专性嗜冷菌的细胞膜内含有大量的不饱和脂肪酸，而且会随温度的降低而增加，从而保证了膜在低温下的流动性，这样，细胞就能在低温下不断从外界环境中吸收营养物质。嗜热菌俗称高温菌，广泛分布在温泉、堆肥、地热区土壤、火山地区以及海底火山地等。兼性嗜热菌最适宜生长温度在5065之间，专性嗜热菌最适宜生长温度则在6570之间。嗜酸菌分布在酸性矿水、酸性热泉等地区，如氧化硫硫杆菌在pH值低于0.5的环境中仍能存活，专性自养嗜酸的氧化亚铁硫杆菌（Thiobacillusferrooxidans）能氧化硫和铁，并产生硫酸，这两种细菌都是极端嗜酸菌。在酸性环境中，还存在能够氧化铁的钩端螺旋菌（Leptospira）。在碱湖及一些碱性环境中，甚至在一些中性环境中，可分离出嗜碱微生物。专性嗜碱微生物可在pH1112的条件下生长，但在中性pH条件下却不能生长。嗜盐菌通常分布在晒盐场、盐湖、腌制品中以及世界上著名的死海中。嗜盐菌能够在盐浓度为1520%的环境中生长，有的甚至能在32%的盐水中生长。7. 在海洋深处以及深油井中，还分布着一些嗜压微生物，它们生存的环境中压力达一千多个大气压，在常压下它们却是不能生存的。什么是古菌，举例说明古菌研究的科学意义和应用价值？答：原核生物中的某些类群实际上与其他类群有着很大的差异，这些原核生物大致可分为四个类群：厌氧产甲烷菌、极端嗜盐菌、超嗜热菌和无细胞壁的嗜热嗜酸菌。因为这些生物的许多栖息生境类似于早期的地球环境，所以这些生物统称为古菌。意义：古菌是目前生物地球化学研究的热点之一,不仅能在高温、强酸/碱性条件、高盐度、缺氧等极端条件下存在,而且能在普通海洋环境中存活.其含量巨大,在全球的生物地球化学作用中正扮演重要角色.该领域研究对阐明生命运动的基本规律,揭示生命起源和物种进化,生物圈与地圈环境的相互作用具有重要意义,并可为外太空生命问题的探讨和推测提供依据.应用价值：比如超嗜热菌，其中最著名的是1960年代末从美国怀俄明州黄石国家公园的温泉中分离到的水生栖热菌“Taq”，能在80下生长。从Taq中提取的DNA聚合酶广泛应用于DNA分子体外扩增的PCR技术。8. 什么是病毒，简述病毒的基本特点和结构？病毒(virus)：是由一个核酸分子（DNA或RNA）与蛋白质构成的非细胞形态的营寄生生活的生命体。主要特点是：形体极其微小，一般都能通过细菌滤器，因此病毒原叫“过滤性病毒”，必须在电子显微镜下才能观察：没有细胞构造，其主要成分仅为核酸和蛋白质两种，故又称“分子生物”：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，只能利用宿主活细胞内现成代谢系统合成自身的核酸和蛋白质成分；以核酸和蛋白质等“元件”的装配实现其大量繁殖；在离体条件下，能以无生命的生物大分子状态存在，并长期保持其侵染活力；对一般抗生素不敏感，但对干扰素敏感；有些病毒的核酸还能整合到宿主的基因组中，并诱发潜伏性感染。病毒主要由核酸和蛋白质外壳组成。核酸位于它的中心,称为核心(core)或基因组(genome),蛋白质包围在核心周围,形成了衣壳(capsid).衣壳是病毒粒的主要支架结构和抗原成分,有保护核酸等作用.衣壳是由许多在电镜下可辨别的形态学亚单位(subunit)衣壳粒（capsomere)所构成。核心和衣壳合称核心壳（nucleocapsid)。有些较复杂的病毒，（一般为动物病毒，如流感病毒），其核心壳外还被一层含蛋白质或糖蛋白（glycoprotein）的类脂双层膜覆盖着，这层膜称为包膜（envelope）。包膜中的类脂来自宿主细胞膜。有的包膜上还长有刺突（spike）等附属物。包膜的有无及其性质与该病毒的宿主专一性和侵入等功能有关。昆虫病毒中有1类多角体病毒，其核壳被蛋白晶体所包被，形成多角形包涵体。9. 简述病毒复制的五个环节？答：1.吸附：分为两阶段，第一阶段是由于分子运动和细胞相互碰撞而与敏感细胞的接触，这个阶段是可逆的；第二个阶段是病毒通过表面的反受体与细胞表面的受体相互作用而成，有时还需要配体协同作用，这个阶段不可逆。2.穿入：穿入的方式根据病毒有无薄膜共分为四种，无包膜的病毒可以直接穿过细胞膜，进入细胞质，或通过吞噬作用进入细胞；有包膜的病毒也可以通过吞噬作用进入细胞质，或者病毒颗粒的包膜直接与细胞膜融合，这与病毒包膜的细胞膜中的蛋白质作用有关。3.脱壳：病毒脱去包裹其核糖核酸或核蛋白外面的外壳蛋白，以使病毒的遗传物质在细胞中裸露并进行复制。比较公认的说法是寄住细胞的蛋白水解酶分解外壳蛋白，以使病毒的核酸裸露。4.病毒的转录和翻译：5.组装、成熟和释放：10. 什么是反转录病毒，其特点是什么？11. 答：某些病毒是以RNA作为遗传物质,入侵过程中通过反转录生成DNA,生成的DNA嵌入宿主的基因组中,进而合成病毒蛋白.入侵过程中有这种反转录出现的病毒都叫做反转录病毒,如HIV。什么是噬菌体、温和噬菌体、溶源性噬菌体、溶原化和溶源菌？答：噬菌体是感染细菌、真菌、放线菌或螺旋体等微生物的细菌病毒的总称。一类感染宿主细菌后不引起细菌裂解而与宿主细胞建立共生关系并随细菌繁殖传给细菌后代的噬菌体。带有温和噬菌体的细菌称“溶源菌(lysogen)”，而所携带的噬菌体称“原噬菌体(prophage)”。有些噬菌体侵入寄生细胞后，将其基因整合与细菌的基因组中，与细菌一道复制，并随细菌的分裂传给后代，不形成病毒粒子，不裂解细菌。溶原化有几种不同情况，一是溶原性噬菌体感染细菌使之成为溶原菌；一是在溶原化过程中，溶原性噬菌体感染寄主细菌细胞后，就在菌体内增殖而将菌体裂解；另一种是噬菌体的增殖与细胞增殖同步。究竟发生何种反应，则视噬菌体和寄主菌的遗传性质和菌的生理条件等而定。12. 病毒感染因子有几种？卫星病毒(satellitevirus)卫星病毒是一类基因组缺损、需要依赖辅助病毒，基因才能复制和表达，才能完成增殖的亚病毒，不单独存在，常伴随着其他病毒一起出现。类病毒：是目前已知最小的可传染的致病因子，比普通病毒简单。类病毒是无蛋白质外壳保护的游离的共价闭合环状单链RNA分子，侵入宿主细胞后自我复制，并使宿主致病或死亡。朊病毒就是蛋白质病毒，是只有蛋白质而没有核酸的病毒。朊病毒与常规病毒一样，有可滤过性、传染性、致病性、对宿主范围的特异性，但它比已知的最小的常规病毒还小得多（约3050nm）。电镜下观察不到病毒粒子的结构，且不呈现免疫效应，不诱发干扰素产生，也不受干扰作用。朊病毒对人类最大的威胁是可以导致人类和家畜患中枢神经系统退化性病变，最终不治而亡。因此世界卫生组织将朊病毒病和爱滋病并立为世纪之交危害人体健康的顽疾。真菌思考题试述酿酒酵母的生活史。酿酒酵母的营养体既能以单倍体也能以多倍体的形式存在。其生活史是：1.子囊孢子在合适的条件下发芽产生单倍体营养细胞；2.单倍体营养细胞不断的进行出牙繁殖；3.两个性别不同的营养细胞彼此结合，在质配后发生核配，形成二倍体营养细胞；4.二倍体营养细胞不进行核分裂，而是不断进行出牙繁殖；5.在以醋酸盐为唯一或主要碳源，同时又缺乏氮源等特定的条件下，二倍体营养细胞最易转变成子囊，这时细胞核才进行减数分裂，并随即形成4个子囊孢子；子囊经自然或人为破壁后，可释放出其中的子囊孢子。2.  试述接合孢子和担孢子的形成过程。答：接合孢子：a.具有相对交配型的两个结合孢子梗相互接触后，其顶端肿大形成原配子囊，两个原配子囊顶端壁融合为一个共同的隔膜，称融合膜。b.每个原配子囊在靠近顶端处形成隔膜，分隔出配子囊，后面剩余的部分则成为配囊柄。c.融合膜然后在酶的作用下从中间开始消解，两个配子囊的原生质混合完成质配，最终进行核配。D.两个配子囊融合后产生的细胞即合子，开始时薄壁的，随着发育为结合孢子囊，在原来薄壁细胞的里面形成一层厚壁，之后薄壁物质不均匀沉积而使接合孢子囊壁产生各种纹饰。担孢子：a.顶端双核菌丝与其他部分分割开来，形成担子，担子开始狭长，然后增大变宽。b于此同时，幼担子内的两个核进行核配。c.合子进行减数分裂产生4个单倍体细胞核，同时在担子顶端形成4个担孢子梗，其顶端膨大，形成担孢子的雏形。d.细胞核移入担孢子梗中，担子中的内容物被移入担子中形成担孢子。3.  比较青霉属和曲霉属的形态。答：青霉菌产生的无性孢子，分生孢子没有顶囊，分生孢子长在分生孢子梗上，这个梗特别复杂，有分生孢子梗，次级小梗、初级小梗，所以它的梗呈现出毛笔状或者扫帚状，有人把它称为帚状菌。曲霉菌我们平时其实碰到还是比较多的。曲霉菌的菌丝是有隔菌丝，它的无性孢子是分生孢子，它的分生孢子很有特点，分生孢子梗末端膨大呈囊状称为顶囊，在顶囊上生出的放射状的瓶状结构，这叫做分生孢子小梗，小梗顶部就长了成串成串的小分生孢子，曲霉的分生孢子有绿、黄、棕、黑、白等到各种颜色，它们的颜色可以作为重要的鉴别意义。4. 试述担子菌菌丝锁状联合过程。锁状联合：保证次生菌丝体每个新生细胞维持双核特性，一般见于顶端分裂细胞。过程：首先，在细胞的两核之间生出一个喙状突起，双核中的一个移入喙状突起，另一个仍留在细胞下部。两异质核同时分裂，成为4个子核。分裂完成後，原位于喙基部的一子核与原位于细胞中的一子核移至细胞上部配对；另外两子核，一个进入喙突中，一个留在细胞下部。此时细胞中部和喙基部均生出横隔，将原细胞分成三部分。上部是双核细胞，下部和喙突部暂为两单核细胞。此後，喙突尖端继续下延与细胞下部接触并融通。同时喙突中的核进入下部细胞内，使细胞下部也成为双核。经如上变化後，4个子核分成2对，一个双核细胞分裂为两个。此过程结束後，在两细胞分融处残留一个喙状结构，即锁状联合。这一过程保证了双核菌丝在进行细胞分裂时，每节（每个细胞）都能含有两个异质（遗传型不同）的核，为进行有性生殖，通过核配形成担子打下基础。5. 简述真菌各门的营养体、无性繁殖和有性繁殖方式。壶菌门接合菌门子囊菌门担子菌门卵菌门菌体核型多核体多核体经历双核期主要双核体二倍体菌丝形态无隔菌丝不具规则分隔具有规则分隔，隔膜有简单隔孔，伴生沃罗宁体具有规则分隔，具桶孔隔膜，有时具有锁状联合典型的无隔细胞壁组分几丁质和葡聚糖几丁质和葡聚糖/酵母状子囊菌为葡聚糖和甘露聚糖几丁质和葡聚糖/酵母状担子菌为几丁质和甘露聚糖-葡聚糖和纤维素无性孢子游动的孢囊孢子，后生尾鞭型单鞭毛不动的孢囊孢子，通过孢囊壁消解释放孢子分生孢子芽殖、菌丝断裂、产生分生孢子、节孢子、粉孢子游动二倍体孢囊孢子，双鞭毛有性孢子游动配子配合/配子囊配合/体细胞结合；合子形成后常转化为休眠孢子接合孢子子囊孢子担孢子通过雄起和藏卵器配合产生不动的厚壁卵孢子生存环境大部分腐生，少数为动植物和真菌寄生菌大多数为腐生，常见土壤和粪便中，也可寄生于动植物及真菌上分布广泛，大部分陆生，也可寄生和共生生态生理思考题7. 微生物生态学研究中采用哪些分子生物学方法？简要说明之。答：包括a.核酸探针杂交检测法：包括DNA,RNA,cDNA,cRNA,及寡核苷酸探针，核苷酸探针杂交操作简单，能灵敏地探测出环境微生物中特殊的核苷酸序列，并且用光密度测定法直接比较核酸杂交所得到的阳性条带或斑点就能得出定量的结果，从而反映出相关微生物的存在及功能；b.PCR扩增技术：环境检测中靶核苷酸序列往往处于一个复杂的混合物如细胞提取液中，且含量很低，对于检测很不灵敏，这就需要针对目标分子进行PCR扩增；c.16sRNA序列测定及系统发育分析：16sRNA存在于几乎所有的生物中，具有很高的保守型，可以用于对环境中微生物种类的分析；d.变性梯度凝胶电泳（DDGE）:用于对PCR扩增后的产物进行分离，用于测序分析。8.  试述微生物在自然界氮素、硫素循环中的作用。答：9.  试述微生物与生物外源性物质的相互作用。答：a.生物外源性物质对微生物的作用:表面活性剂呼吸抑制剂酶抑制剂蛋白质变性剂金属螯合剂强烈诱变剂转录翻译抑制剂使细胞裂解破坏能量代谢抑制酶活性是蛋白质变性破坏金属蛋白酶破坏DNA细胞不能合成蛋白b.微生物对生物外源性物质的转化作用：许多微生物可以对其进行转化，使其变成毒性较小或易于被其它生物所降解的化合物。主要包括以下几种方式脱卤，主要是脱氯，如DDT脱氯；还原，将生物外源性物质上的取代基，特别是硝基，进行还原；水合反应，如对有机氰的水合反应，形成无毒的含氮有机化合物。c.微生物对生物外源性物质的降解作用：有些生物进化出了可以降解生物外源性物质的代谢途径，有些可被彻底降解，有些则部分降解。常见的降解物如下：卤代类化合物有机磷化合物人工合成多聚物多环芳烃多氯酚，多氯联苯乐果，对硫磷，甲胺磷聚乙醇，乙烯薄膜，聚乳酸薄膜苯并芘10. 生态系统中微生物之间的相互作用有哪些？说明之。答：中性关系：缺乏作用，不可能在微生物群落中具有相同或相似功能的种群之间发生，只能在代谢类型相差很大的种群之间存在。竞争关系：生活在一起的微生物种群由于使用相同的资源（空间或有限营养）而使两者的存活和生长都受到不良影响，竞争关系在亲缘关系比较近的微生物之间容易发生，竞争关系可以导致微生物种群之间的分离作用，这就是竞争排斥原理。偏利共生关系：一个种群获利而另一个种群不受影响的共生关系，不是专性的。如真菌把纤维素转化为葡萄糖供其他生物利用。偏害关系：又叫拮抗作用，一个微生物种群产生一种物质对其他种群产生抑制或毒害作用，如乳酸菌产生乳酸，放线菌产生抗生素，细菌产生细菌素等。协同作用：两个微生物均在此关系中获利，但不是专性的，两个种群在自然环境中可以独立存活，协同作用比较松散，易于被其他种群所取代。互惠共生关系：可看成协同关系的延伸，是两个互利种群之间的专一性关系，两个种群中的任何一个都不能被其他微生物种群所取代，各自均不能在环境中独立存活。寄生关系：一种微生物生存于寄住体内从中夺取所需营养物质并对寄住造成伤害，专一性比较高。如病毒对细菌的寄生，蛭弧菌对细菌的寄生。捕食关系：一种生物吞食并消化另一种生物就叫捕食关系。11. 举例说明微生物与植物之间的相互作用。答：互利作用：植物的根系、茎、叶和果实可以为微生物种群提供良好的栖息场所、水分、保护、营养等，微生物也可以为植物提供各种利益，如为植物固氮、提供各种生长因子、氨基酸、维生素、产生拮抗物质以防止植物病害的发生。许多微生物还能与植物形成菌根，利于植物延长根系寿命、提高从土壤中吸收营养的速率、抗御疾病、提高对毒物的耐受水平、提高抗逆水平等。微生物对植物的危害：此外有些微生物寄生于植物上，产生植物病害，如丁香假单胞菌可以产生一种能激发冰晶形成的表面蛋白，当环境温度达到-2-4时，就可形成冰晶，对植物造成霜冻伤害而导致死亡；锈菌和黑粉菌是常见的病原真菌，引起植物锈变，黑粉病。12. 细菌生长曲线的特点及在发酵生产上的意义。答：（1）适应期细菌数目不增加，体积增长快，后：个别菌体繁殖，个数少许增加。曲线平缓，大量诱导酶的合成，缩短此期，提高设备利用率，用处于对数期的活性污泥接种；（2）对数期分裂快，数目增多，活菌数总菌数曲线直线上升此时细胞的大小、组成、生理特征等均趋于一致，代谢活跃，生长速率高，代时稳定，接种用的好种子，代谢、生理研究的好材料；（3）稳定期储存物积累，养料消耗多。芽孢形成，抗生素产生，繁殖速率下降，死亡速率上升，新增菌死亡菌，曲线平坦，发酵产物形成的重要时期（抗生素、氨基酸等），生产上应尽量延长此期，提高产量；（4）衰亡期菌体死亡速度大于繁殖速度，死亡菌活菌数，自溶，内源呼吸，曲线下降，一般不作应用。13. 微生物的营养类型有哪几种？各举例说明答：（一）光能自养微生物（光能无机营养型）可在完全无机的环境中生长，以CO2为碳源，光做能源，无机物为供H体还原CO2合成细胞有机物质的微生物叫光能自养微生物。蓝细菌，绿硫菌和紫硫细菌即属这种类型，如蓝细菌含叶绿素，以光为能源以水为供H体，还原CO2合成有机物放出氧。(二)化能自养微生物。在完全无机的环境中生长发育，以无机化合物氧化为时释放的能量为能源，以CO2或碳盐为碳源，合成细胞物质的微生物叫化能自养微生物。这类细菌包括硫细菌、硝化细菌、H细菌、铁细菌等，硫细菌和硝化细菌与生产密切相关。（三）光能异养微生物。这类微生物具有光合色素。能利用光做能源，以有机化合物为供H体，还原CO2，合成细胞物质的微生物，称光能异养微生物。光能异养微生物能利用CO2，但必须在有机物存在的条件下，才能生长，人工培养还需供给生长因素。目前已用这类微生物，如红螺菌来净化高浓度有机废水，这对处理污水、净化环境，很有发展前途。（四）化能异养微生物（化能有机营养型）这类微生物以有机化合物为碳源，利用有机化合物氧化过程中产生的能量为能源，以有机或无机含氮化合物为氮源，合成细胞物质。这类微生物称为化能异养微生物。多数细菌、放线菌和真菌为这一类型。14.试述微生物适应环境的机制。答：（一）微生物对低温的适应：嗜冷菌比中温菌有较低的代谢速率，是其显著特征。其细胞膜不饱和脂肪酸含量增加，酰基链长度减小，支链比例增加，环状脂肪酸减少，利于维持低温下膜的流动性；此外低温下会产生一组冷休克蛋白，可以调控细菌在低温下的蛋白质翻译，并且有保护细胞免受冰冻损害的功能。（二）微生物对高温的适应：其膜脂中甘油与脂肪酸以醚键相连，形成单层脂，保持了完整的疏水内层，增强了耐热性，其饱和脂肪酸的含量也比较大；其DNA的（G+C）mol%含量比较高，利于增加DNA的稳定性；其酶的一级结构中某些氨基酸的改变会引起酶空间结构发生变化，使酶分子中的氢键、离子键和疏水键有所改变，从而提高酶分子的热稳定性，另外有些金属离子如钙是许多耐热酶的稳定剂；此外热激蛋白可以帮助蛋白质正确折叠、组装和转运。（三）微生物对渗透压的适应：渗透压突然增高时，在细胞内积累K+和合成谷氨酸作为反离子，用以恢复渗透压。K+和谷氨酸随后被适当的溶质或渗透压保护剂所取代，如甘氨酸，脯氨酸和海藻糖。嗜盐菌的蛋白质比其它细菌蛋白质与水分子有更强的相互作用。这种作用被认为是由蛋白质中负电荷密集域促成的。（四）微生物对酸的适应：嗜酸菌细胞内部是中性的，其机制一般有三个，其一是质子泵学说，即细胞内的质子通过电子传递链泵到细胞外，形成PH梯度和化学电位；其二为屏蔽学说，即在电子传递过程中，氧还原成水的反应需要细胞内氢的参与，而质子又是通过水分解而形成，最终导致氢氧根在细胞内的积累和氢离子在细胞外的积累，由于它们都带电荷，所以不能自由通过细胞质膜，质膜对质子的透性是由质膜上镶嵌的脂质四聚体所控制，这种跨膜四聚体形成了一层坚固的单层膜，使其在生长的PH范围内质子几乎不能通过；其三是唐南平衡学说。屏蔽学说比较广为接受。（五）微生物对碱的适应：主要有赖于其膜上的钠氢逆向运输泵，细胞内钠离子浓度高，钠离子进入细胞是由大量的Na+/溶质同向运输泵驱动的；当细胞质的PH高于正常生理范围时，Na+/H+逆向运输泵变得非常活跃，排Na+摄H+活性增强，使细胞PH降低。（六）微生物对氧气的适应:氧对微生物的危害表现为厌氧菌缺少超氧化物歧化酶，细胞内极易产生超氧阴离子，在细胞内课破坏各种生物大分子和膜，故对细胞极为有害。但是绝大多数耐氧菌含有SOD和过氧化物酶，能将超氧阴离子转化为过氧化氢进而转化为分子氧而戒毒，此外许多厌氧菌能够快速降低培养基的氧化还原电位，使培养基处于还原状态。现代微生物学常见名词解释1. 分子系统学P2：指在分子或基因水平上研究微生物系统进化和物种多样性的科学。2. 类病毒P11：是一种不具有编码蛋白质的单链RNA分子，它完全依赖于寄住编码酶蛋白，它与病毒不同，其胞内和保外状态均无蛋白质外衣，是已知最小的病原体。3. 普里昂P11：是一个无核酸分子的简单蛋白质分子，编码蛋白质的基因存在于寄主细胞内，它偶尔会修饰蛋白质分子使其发生功能结构的改变，从而变成致病因子。4. 半抗原P11：是低分子质量的物质，它可以与特异抗体结合但其自身并不诱导抗体产生。半抗原包括糖、氨基酸和小分子聚合物。5. 中和反应、沉淀反应、凝聚反应P12：中和反应是抗体与一种毒素或病毒外衣结合，并阻止其反应；沉淀反应是一种可溶性抗原与二价IgG聚集形成沉淀；凝聚反应是免疫球蛋白与细胞或病毒粒子表面抗原相互作用，形成大的细胞团或粒子凝块。6. 分子伴侣P33：是细胞中具有协助其它蛋白质分子折叠的一类蛋白质。7. 自我装配P35:鞭毛的许多结构都是通过有关的组成部件自发地装配而无需任何特殊酶类和其它因子的帮助，当亚单位被运达顶部时就自发地凝聚，使鞭毛生长。8. 进化树P59：是由相互关联的分枝线条做成的图形。进化树具有时空概念。分枝代表着属或种等分类单位，分枝末端代表着某种生活着的生物个体。树还有时间尺度，其分支长度代表着已经发生在两条线间的分子进化时间距离。9. RFLP:RestrictionFragmentLengthPolymorphism，限制性内切酶片段长度多态性指基因型之间限制性片段长度