微生物复习——南开大学.pdf

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1、微生物学复习微生物学复习一、绪论一、绪论思考题思考题1、微生物包括哪些类群？病毒、亚病毒真细菌、古细菌真菌、藻类、原生动物2、微生物有哪些特殊的属性？形体微小、比表面积大吸收营养多、生长旺盛、营养物质和营养类型多样对环境适应性强易变异分布广、数量多3、巴斯德的什么著名实验是如何击败了自然发生理论的？曲颈瓶实验4、柯赫原则是如何证明疾病的因果关系？（1）病原微生物一定存在于一切患病个体中；（2）能从患病个体中分离出这种微生物，并能纯培养；（3）将分离出的纯培养微生物接种健康的个体时，同样导致相同的疾病；（4）从试验发病的个体中能重新分离培养出这种病原微生物。5、谁是第一人在微生物学中使用固体培养

2、基的？科赫6、举例说明微生物在生命科学发展中的重大贡献？动植物细胞培养技术;基因工程技术、细胞工程技术、酶工程技术、发酵工程技术、抗体工程技术的建立和实施做出了巨大贡献二、形态结构二、形态结构思考题思考题1.G+、G-菌细胞壁化学组成的主要区别是什么？都由肽聚糖组成，但肽聚糖G-交联低，无肽桥，DAP 取代 L-Lys，G+有磷壁酸，G-有脂多糖2.G+、G-菌细胞壁结构的主要区别是什么？G+：肽聚糖分子组成的三维网状结构 磷壁酸分子包埋在其中 周质（膜壁间）G-：内壁层：肽聚糖 外壁层：外膜（含脂多糖层）周质（外膜与膜间隙）3.从 G+、G-菌细胞壁化学组成和结构的区别阐明革兰氏染色的基本原

3、理。1、用碱性染料结晶紫对菌液涂片进行初染2、用碘溶液进行媒染，其作用是提高染料和细胞间的相互作用从而使二者结合得更牢固。3、用乙醇或丙酮冲洗进行脱色。在经历脱色后仍将结晶紫保留在细胞内的为革兰氏阳性细菌，而革兰氏阴性细菌的结晶紫被洗掉（溶解掉了脂多糖），细胞呈无色。4、用一种与结晶紫具有不同颜色的碱性染料对涂片进行复染。例如沙黄，它使原来无色的革兰氏阴性细菌最后呈现桃红到红色，而革兰氏阳性细菌继续保持深紫色革兰氏染色后，细胞内形成一种不溶性的结晶紫-碘复合物，这种复合物可以用乙醇从革兰氏阴性菌中抽提出来。革兰氏阳性菌因为多层肽聚糖交联成的厚细胞壁，被乙醇脱水后，壁上小孔罐壁，阻止了不溶性复合

4、物的逸出。而乙醇容易渗入富含脂质的革兰氏阴性菌外膜。思考题思考题1.试根据细菌细胞结构的特点，分析并举例说明为什么它们能在自然界中分布广泛。细菌体积小，面积大，且具有芽孢结构2.简述细菌与古生菌在细胞壁结构和化学组成、细胞质膜脂类结构等方面的区别。细胞壁的区别假肽聚糖与肽聚糖（甲烷杆菌属）热原体属没有细胞壁（1）肽聚糖双糖单位为 N-乙酰葡萄糖胺（NAG）和 N-乙酰胞壁酸（NAM）假肽聚糖为 N-乙酰葡萄糖胺（NAG）和 N-乙酰塔罗糖苷糖醛酸（NAT）（2）连接双糖的是-1,3-糖苷键而不是-1,4 糖苷键，不能被溶菌酶水解（3）肽尾有三个 L 型氨基酸组成 肽聚糖由两个 L 型氨基酸和两

5、个 D 型氨基酸组成（4）肽桥为一个氨基酸组成，肽聚糖的肽桥由五个氨基酸或无肽桥细胞膜的区别（1）磷脂疏水部位不是长链脂肪酸 而是异戊二烯重复单位（2）烃链和甘油成醚键而非酯键（3）古细菌存在单分子层，是二甘油四醚二植烷单层膜3.青霉素与溶菌酶破坏细菌细胞壁的机制有何不同？溶菌酶破坏细胞壁，青霉素组织细胞壁再生4.简述细菌芽胞和营养细胞在结构，化学组成和抵抗极端环境条件的能力有何不同。芽胞的耐热机制是什么？芽孢结构：胞外壁 芽孢衣 皮层 核心（芽孢壁 芽孢膜 芽孢质 核区）最外两层由蛋白质组成 皮层是芽孢肽聚糖 核心含吡啶二磷酸抵御极端环境能力强耐热机制：（1）吡啶二磷酸与钙结合形成吡啶二磷酸

6、盐 可降低核心含水量（2）皮层的肽聚糖交联松弛，渗透压高，吸水性强，可进一步降低芽孢核心含水量核心脱水，核心细胞质呈胶体状，大大提高了抗热性和抗辐射能力。5.请描述细菌鞭毛的结构与功能。鞭毛结构：鞭毛丝 钩形鞘 基体（G-含 P 环 L 环 MS 环和 C 环 Mot 蛋白和 Fli 蛋白 G+不含 P 环和 L环）功能 运动器官 实现其趋性运动能量来源：质子动势三、形态结构（真核）三、形态结构（真核）磷壁酸存在于 G+真细菌细胞中m-二氨基庚二酸存在于 G-真细菌细胞壁肽聚糖分子中吡啶二羧酸钙存在于真细菌分化形成的芽孢皮层中甘油磷脂存在于真细菌原生质膜中植烷甘油醚存在于古生菌原生质膜中菌丝变

7、态结构：厚垣孢子、吸器、附着胞、菌环、菌网、假根、匍匐枝特化结构：菌索、菌核、子座菌丝顶端生长：囊泡假说思考题思考题1.请给真菌下个定义。具有真正细胞核;分枝繁茂的丝状体菌丝顶端生长；有坚硬细胞壁，成分为几丁质与葡聚糖为主，少数为纤维素；营养方式为化能有机异养型 好氧；以产生有性孢子和无性孢子两种方式繁殖2.丝状真菌的隔膜类型有哪些？封闭型 单孔型 多孔型 桶孔型3.菌丝的变态类型、特殊结构有哪些？变态类型：厚垣孢子 吸器 附着胞 粘球、菌环和菌网 匍匐菌丝和假根特殊结构：菌索 菌核 子座4.简述真菌细胞壁的组成和结构。组成：（1）多糖：几丁质 纤维素 葡聚糖（2）蛋白质（3）脂质 黑色素 无

8、机离子结构：（1）最内层几丁质微纤维紧连质膜，起支撑作用。（2）中层是-1，3-葡聚糖链借助氢键联接形成内部的网络骨架结构，与几丁质紧密相连；（3）外层-1，6-葡聚糖可以直接与几丁质相连，也可以联接于-1，3-葡聚糖链网状结构上；一些联接到细胞壁上的GPICWPs 蛋白经由糖基磷脂酰肌醇锚定在-1，6-葡聚糖上而位于壁的外部；Pir-CWP 蛋白以共价键连接于-1，3-葡聚糖上。5.真核微生物（低等水生真菌）的游动孢子的鞭毛结构与功能。由 9 根微管二联体包围一对镶嵌在中央鞘的微管形成的9+2 型结构。有质膜包裹。功能：运动6.请试述酵母的细胞循环。G1 期是 DNA 合成的准备时期，染色体

9、解螺旋成伸展的染色质状态，同时各种酶类开始合成；S 期是 DNA 合成期，DNA 进行复制期间细胞核发生分裂，核的分裂与开始形成芽体是相关的；G2 期是有丝分裂准备期，DNA 合成停止，核延伸成细长的葫芦状，一部分进入新芽，此刻纺锤极体位于核的长轴两端，微管连于其间；M 期是有丝分裂期，复制好的染色单体在此期间向两个子核分配，最后形成两个子细胞，在出芽基部形成隔膜，最后芽体从母细胞上脱落。四、病毒四、病毒思考题思考题1.什么是病毒，如何理解病毒是一种特殊的生命形式？病毒（virus)是一类既具有化学大分子属性，又具有生物体基本特征；既具有细胞外的感染性颗粒形式，又具有细胞内的繁殖性基因形式的独

10、特生物类群病毒不具有一般生物所具有的细胞结构，但却可以像生物一样复制传递，是一种介于生物和非生物之间的生命形式。2.病毒粒有哪几种对称形式？螺旋对称衣壳二十面体对称衣壳双对称衣壳（二十面体对称+螺旋对称3.病毒复制循环分为哪几个阶段?各个阶段的主要过程如何?分 3 个阶段，六个步骤：1.病毒感染宿主细胞侵染起始:（1）吸附吸附力来源：病毒表面蛋白与细胞受体的结合-特异性，不可逆吸附静电引力、氢键、范德华力-可逆吸附，（2）侵入侵入又称病毒内化，（3）脱壳病毒侵入后，病毒的包膜和/或衣壳除去而释放出病毒核酸的过程。脱壳是病毒基因组进行功能表达所必需的感染事件2.病毒编码蛋白的表达和基因组的复制大

11、分子合成（4）增殖（复制与生物合成）病毒利用宿主的生物合成机构和场所，使病毒核酸表达和复制，产生大量的病毒蛋白质和核酸早期蛋白和中期蛋白：参与 DNA 酶 复制和转录的酶；晚期蛋白：是头部和尾部蛋白以及参与成熟噬菌体颗粒从细胞释放出来的酶。噬菌体编码的一些蛋白可以调节宿主 RNA 聚合酶与启动子的结合能力，调节早期、中期、3.病毒的装配与释放（5）装配新合成的毒粒结构组分组装成完整的病毒颗粒，称做病毒的装配/成熟（6）释放当宿主细胞内的大量子代噬菌体已成熟后，由于水解细胞膜的 脂肪酶 和水解细胞壁的 溶菌酶 的作用，从细胞内部促进了细胞的裂解，从而实现了子代噬菌体的释放。4.试结合一步生长曲线

12、分析病毒的特点，并与细菌进行比较。病毒：潜伏期释放稳定细菌：迟缓期对数期稳定期衰退期1）病毒在潜伏期不会增长，细菌缓慢增长2）病毒在释放过程速率相对稳定，而细菌对数期速率在变化3）病毒到达稳定期后数量不会衰减，但细菌在稳定期后会衰亡5.亚病毒有哪几类？各自有何特点？类病毒只含 RNA，专性寄生，分子病原体。无抗原性，无蛋白质外壳，有侵染活性，不需要辅助病毒独立复制，单链共价闭合环状小 RNA 分子，无蛋白质外壳，依赖辅助病毒在细胞质复制，ssRNA，单独拟病毒不具有是目前已知最小的 具有侵染性的致病因子，完全依赖宿主聚合酶，在 细胞核 内进行 滚环式病毒可干扰辅助病毒的复制并减轻其对宿主的病害

13、。拟病毒侵染性阮病毒卫星病毒蛋白质侵染因子，疏水性强的糖蛋白，高度保守，传染性，需要特异性辅助病毒，与辅助病毒没有同源性，基因组可以编码自身外壳蛋白，基因组不完整或者因基因某一点突变而产生的不能正常进行复制的病毒，也称缺陷病毒，需要借助辅助病毒改变蛋白高级构象PrPcPrPsc干扰辅助病毒复制干扰缺 损颗粒DI 颗粒与辅助病毒核酸序列同源，但不完整DI 颗粒有蛋白质外壳不能干扰异种病毒五、营养五、营养思考题思考题1.以紫色非硫细菌为例，解释微生物的营养类型可变性及对环境条件变化适应能力的灵活性。紫色非硫细菌(purple nonsulphur bacteria)：没有有机物时，同化 CO2，为

14、自养型微生物；有机物存在时，利用有机物进行生长，为异养型微生物；光照和厌氧条件下，利用光能生长，为光能自养型微生物；黑暗与好氧条件下，依靠有机物氧化产生的化学能生长，为化能异养型微生物；2.试比较营养物质进入微生物细胞的几种方式的特点1 1 不通过膜上载体蛋白不通过膜上载体蛋白被动扩散：扩散过程不消耗能量、无载体蛋白参与、不能逆浓度梯度扩散。不是主要方式2 2 通过膜上载体蛋白通过膜上载体蛋白（1）不耗能量：促进扩散（2）耗能：主动运输：需要消耗能量，可以进行逆浓度运输；物质运送须借助细胞膜上的底物特异载体蛋白的协助初级主动运输：H 的膜外运输：消耗呼吸能、化学能、光能能化膜：膜外表面高能次级

15、主动运输：由初级主动运输在细胞质膜（能化膜）上所建立起来的H+质子浓度差（电势差），在其消失过程中所偶联的营养物质运输，称为次级主动运输Na+K+-ATP酶系统：Na+,K+-ATP 酶利用 ATP 的能量将 Na+由细胞内泵出胞外,并将 K+泵入胞内。ATP 结合性盒式转运蛋白系统：ABC 转运蛋白由两个疏水性跨膜域和两个核苷酸结合结构域组成，核苷酸结合结构域可与ATP 结合。ABC 转运蛋白可与专一性的溶质结合蛋白结合基团转位：物质运送须借助细胞膜上的底物特异载体蛋白的协助，需要消耗能量；溶质在运送前后发生分子结构的变化；铁载体运输吸收：微生物细胞通过向胞外分泌铁载体（siderophor

16、e）来运输铁离子。铁载体是一类能与 Fe3+形成复合物并将其运输到胞内的小分子物质蛋白质输出：Sec（Secretory）移位酶在蛋白质转运系统中起重要作用。Sec YEG 是一种膜介导的移位酶，广泛地分布在原核生物中，特异性地将某些蛋白质或酶插入膜中，然后向膜外分泌。3 3 膜泡运输膜泡运输原生生物六、代谢六、代谢分子氧对专性厌氧菌的抑制或致死作用是因细胞内缺乏超氧化物歧化酶和过氧化氢酶。硝酸盐还原菌兼性厌氧；在有氧条件下，硝酸盐还原酶活性被抑制，所利用的硝酸盐作为氮源营养物，称为同化性硝酸盐还原作用固定 CO2 的途径1）Calvin 循环（光能自养、和许多化能自养）CO2 固定1、5二磷

17、酸核酮糖羧化酶CO2 还原3磷酸甘油酸还原酶受体再生5磷酸核酮糖激酶2）还原性 TCA 循环（绿色硫细菌）3）羟基丙酸循环（绿色非硫细菌）4）厌氧乙酰-CoA 循环（化能自养菌）思考题思考题1.微生物营养与动、植物相比，碳源和氮源谱非常广泛，为什么说微生物的能源谱也非常广泛？微生物可以利用光能,有机物,无机物2.不同营养类型的微生物在不同条件下产生 ATP 和还原力的方式与特点。光能营养型光能营养型：环式光合磷酸化（红螺菌目、厌氧菌）光合磷酸化生成 ATP；在强还原环境下，由外源电子供体氧化释放的电子逆电子传递链生成 NAD（P）H特点：特点：1）电子传递途径属于循环方式，在光能驱动下，电子从

18、菌绿素逐出，又回到菌绿素；2）产 ATP 与产还原力H分别进行；3）还原力来自 H2S、H2 等的无机氢供体；4）不产生氧非环式光合磷酸化藻类、蓝细菌（有氧）H2O 作为氢供体特点：特点：1）电子传递途径非循环；2）有氧条件；3）有两个光合系统，其中的PS（含叶绿素a）可以利用红光，PS（含叶绿素b）可利用蓝光；4）反应中同时有ATP（产自 PS）、还原力H（产自 PS）和O2（产自 PS进行水光解释放氧）产生；5）还原力 NADPH 2 中的H是来自 H2O 分子光解后的 H+和 e-。绿色细菌（厌氧）H2S 作为氢供体嗜盐菌紫膜光合作用（光介导 ATP 合成）在无氧有光下，光介导视紫红质蛋

19、白辅基视黄醛分子顺、反式结构变化形成质子跨膜动势（不断把质子驱至膜外），经 ATP 酶产生 ATP。化能异养型化能异养型还原力形成：主要靠 EMP 途径，HMP 途径发酵：将有机物氧化释放的电子直接交给底物本身未完全氧化的某种中间产物无氧呼吸一类呼吸链末端的氢受体为外源无机氧化物（少数为有机氧化物）的生物氧化有氧呼吸 有机物是氢供体 O2 为氢受体化能自养型化能自养型化能自养微生物从无机底物，例如，NH4+、NO2-、H2S、S0、H2 和 Fe2+的氧化中得到能量ATP 和还原力H，同化 CO2 合成细胞物质。CO2 是氢受体3.酵母酒精发酵的三种类型。思考题思考题1.如何利用微生物的生长规

20、律来指导工业生产?会:(1)迟缓期会增加生产周期，应缩短:(2)对数期生活力强，在工业生产中常“种子”:常用于进行生物化学、生理学研究:(3)稳定期是积累代谢产物的时期，如放线菌产生抗生素，应采取措施补充营养或去除代谢物或改善培养条件。2.在微生物学实验室中，对啤酒、接种环、培养血肉汤蛋白胨固体培养基及无菌室内空气分别来用哪些方法进行灭菌?写出灭菌条件。对啤酒:采用巴氏消毒法，60-85C 下处理 30min 至 15s对接种环:下热、湿热或火焰灼烧法均可，通常将接种环在调精灯火焰上充分烧红，冷却后。接种对培养组:在烘箱中，150-170C 下维持 1-2h，或混热火商，121C，20min对

21、肉汤蛋白胨固体培养基。湿热灭菌，121C.20min.无菌室内空气：先喷消 35%的石炭酸溶液、再用紫外灯照射15mi.可增强杀菌效果3.试比较细菌酒精发酵与酵母酒精发酵的异同点。(1)微生物发酵是指在无氧等外源氧受体条件下，是指微生物细胞将有机物氧化释放的电子直接交给底物本身未光全氧化的某种中间产物、同时释放能量并产生各种不同的代谢产物的过程。(2)细菌酒精发酵是指某些细菌利用葡萄糖经 ED 途径产生的丙酮酸在无氧条件下被还原生成乙醇的过程。(3)酵母酒精发酵是指酵母菌利用葡萄糖经 EMP 途径产生的丙酮酸，在无氧条件下被还原生成乙醇的过程。(4)二者相同点:都是无氧条件下的微生物发酵作用，

22、被还原的中产物是丙酮酸，生成的是乙醇。(5)二者不相同点:a 微生物种类不同:前者是某些细菌，原核生物，后者是酵母菌，真核生物；b 代谢途径不同:前者是经 ED 途径产生丙酮酸，后者是经 EMP 途径产生的丙酮酸；c 发酵特点不同:细菌酒精发酵的代谢速率和产物转化率高，菌体及代谢副产物生成量小，发酵温度高，不必定期供养，而酵母酒精发酵生长 pH 低，不易污染杂菌，并且对乙醇的耐受力比细菌高。七、生长繁殖七、生长繁殖避免出现细菌的耐药性的措施(1)第一次使用的药物剂量要足；(2)避免在一个时期或长期多次使用同种抗生素；(3)不同的抗生素(或与其他药物)混合使用；(4)对现有抗生素进行改造；(5)

23、筛选新的更有效的抗生素思考题思考题1.细菌的生长繁殖与高等动植物的有哪些异同？细菌的生长繁殖：染色体双向复制：复制时环状DNA 附着在膜上，DNA 在胞膜上复制，壁、膜随着生长，两套DNA 分离后，细胞出现横膈壁，细胞分裂。细胞壁扩增：细胞壁扩增位点（肽聚糖生长点）球菌：赤道板插入、背靠背合成 杆菌：多间隔位点插入、分散合成生长分裂调节：肽聚糖主链裂解酶、闭合酶肽链间解交联酶：内肽酶等一系列相关酶肽链交联相关酶：D-Ala-D-Ala-羧肽酶、转肽酶异：细菌是无性繁殖，方法有二分法和产生芽孢，染色体为自我复制，高等动植物有性繁殖，染色体在繁殖过程中有拆分。同：2.什么样微生物在什么条件下可作出

24、典型生长曲线？单细胞、二分裂法、液体培养、营养物质恒定、培养条件适宜3.利用细菌作科学研究或发酵生产为什么要首先绘制其生长曲线？细菌在生长曲线的对数期生长旺盛，菌株个体稳定，特征明显，适合用作科研以及生产，而在迟缓期、平台期、以及衰退期都不适合，所以需要利用生长曲线指导。4.真菌的无性孢子和有性孢子的类型。无性孢子：厚垣孢子、节孢子、芽胞子、分生孢子、孢囊孢子、游动孢子有性孢子：卵孢子、接合孢子、子囊孢子、担孢子5.控制微生物生长繁殖的主要方法有哪些？其原理是什么化学方法非选择性抑菌剂：抑制生长而不杀死杀菌剂：杀死而不裂解溶菌剂：裂解而杀死消毒剂：可杀死微生物，通常用于非生物材料的灭菌或消毒防

25、腐剂：能杀死微生物或抑制其生长，但对人及动物的体表组织无毒性或毒性低，可作为外用抗微生物药物选择性抗代谢物磺胺药 与对氨基苯甲酸竞争二氢叶酸合成酶，干扰碱基合成对人无影响与正常代谢物竞争相关酶类，抑制微生物生长必需物质的生物合成；替代正常代谢物组入合成物，使合成物失去正常生理活性与功能；作为合成途径终产物的结构类似物，经反馈调节抑制正常终产物的合成抗生素（1）抑制胞壁合成（青霉素G：抑制肽链间交联）（2）抑制蛋白质合成（3）破坏细胞质膜（4）抑制 DNA 复制（5）抑制 DNA 转录物理方法高温灭菌：高温可引起蛋白质、核酸和脂类等重要生物高分子发生降解或改变其空间结构等辐射灭菌：形成胸腺嘧啶二

26、聚体、电离辐射作用超声波灭菌：超声波可通过其高频率震动与细胞振动的不和谐而造成细胞周围环境的局部真空，导致细胞周围压力的极大变化，这种压力变化促使细胞破裂，引起机体死亡。过滤除菌/高渗透压杀菌/干燥抑菌/防腐抑菌八、遗传八、遗传E.coli 人工诱导感受态高浓度钙离子低温培养；电击法高频转导以和dgal+同时转导细菌，形成双重溶源化细菌。诱导裂解时，正常的噬菌体可以补偿dgal+缺失的功能，产生等量的和dgal+，受体菌获得一半的 gal+转导子。双组分调控系统：最简单的信号转导系统。分为感受器激酶和应答调节蛋白。感受器激酶位于细胞膜上,是一种起着被磷酸化作用的酶。在细胞质膜表面，感受器激酶可

27、感受到来自环境的信号，并在特异性组氨酸残基上发生自身磷酸化。然后磷酸化基团被转移到细胞中相对的应答调节蛋白上。准性生殖的过程形成异核体核融合形成二倍体体细胞交换和单倍体化菌种退化及保藏复壮：积极：未退化退前经常进行纯种分离和生产性状测定，选择正变个体消极：从发生衰退的菌种中分离未退化个体防止退化：控制传代次数；利用不易衰退的细胞传代；采用适宜的培养条件及有效菌种保藏方法保藏斜面低温、液体石蜡、沙土管、冷冻干燥、液氮超低温思考题思考题1.如果两个不同营养缺陷标记（a-b-c+d+和 a+b+c-d-）的菌株经混合后能产生在基本培养基平板上生长的原养型重组菌株，请设计一个实验来决定该遗传转移过程是

28、转化、转导还是接合?采用 U 形管，中间隔有细菌滤器，左右管加入基础培养基灭菌。左管接入 A,右管接入 B.通气培养 24 小时后,左右分别在上涂平板 观察是否有野生型出现.若两侧均有野生型，则说明是转化，若一侧出现一侧不出现，则说明是转导，若两侧均不出现，则说明是接合。2.自然遗传转化与人工转化之间有什么关系?为什么在一般情况下它们转化质粒的成功率有如此大的差别?自然转化时，双链DNA 被感受态细胞吸附后，细胞水解其中一条链，只有一条链进入细胞，这样质粒的结构被破坏，只有通过多个质粒分子DNA 片段的重组才能重新恢复到可自主复制的状态，效率相对低，人工转化时，进入细胞的质粒DNA 结构未被破

29、坏，因此效率相对高九、生态九、生态微生物之间相互关系：中性作用；协同作用；偏利作用；共生；竞争；寄生；拮抗；捕食思考题思考题1.试论微生物与水体富营养化作用，你认为对此类污染该如何进行防治?物理方法、化学方法、生物方法（优点可以预防、缺点引入新物种）2.试用些典型例子 说明微生物 与生物环境之间的相互关系。微生物与微生物之间：互生（可单独生活）：纤维素分解菌与固氮菌（协同作用）亚硝化细菌与硝化细菌（偏利作用）共生（不能独立生活）：藻类或蓝细菌与真菌形成的地衣竞争：嗜冷菌和低温菌寄生：病毒对活体细胞拮抗：乳酸菌产乳酸、酵母菌产乙醇微生物与植物之间：寄生：小麦锈病、玉米黑粉病互惠共生：菌根、根瘤微

30、生物与人和动物之间：互生：人肠道微生物共生：瘤胃微生物与反刍动物寄生：病原微生物3.微生物在生态系统中有哪些作用?（1）有机物主要分解者（2）参与地球化学循环的重要成员（3）初级生产者（4）物质与能量贮存者（5）生物进化中先锋种类4.简述微生物参与的碳循环、氮循环和硫循环。5.简述污水生物处理的流程及沼气发酵过程，并说明其与微生物生态学的关系。思考题思考题1.微生物的分布比动植物更广泛，其生态学意义在哪里？微生物的分布比动、植物更加广泛的生态意义主要体现在能使地球生物圈中的能量流动、物质循环更加通畅，不致出现阻滞。微生物的生态功能主要在于其分解者的分解功能，主要分解动物、植物、微生物的残体及相

31、关的代谢产物。而实际上在生物圈中动、植物残体及其代谢产物由于自然力的原因可以迁移到远离原来生活的地点，这样微生物要完成分解者的功能，其分布范围就必须比动、植物更加广远。2.可以从哪些方面说明微生物具有降解环境污染物的巨大潜力？答:微生物对环境污染物具有巨大降解潜力是微生物生理、遗传、生态分布等多方面的特点的综合结果，这些方面包括:(1)经过漫长的地球生物演化，现存的微生物已经具有对已存在的各种有机物的强大降解能力。(2)对大量目前微生物不能降解的污染物(现存降解酶不能以之为底物)。微生物可以通过适应进化(主要是基因突变，基因转移、基因重组)而获得新的降解能力。(3)对不能进化出新降解能力的污染

32、物。微生物还能通过共代谢或生理过程中产生氧化性物质(氧自由基)来间接氧化分解(4)微生物具有体积小，比表面大、生长繁殖快、分布广泛等生态多方面的优势有助于发挥其分解作用的优力十、进化与分类十、进化与分类思考题思考题1.为什么能用生物大分子作为衡量生物进化的分子时钟?选用原则有哪些?建立 16SrRNA 系统发育树的意义何在?大量研究表明，蛋白质、DNA、RNA 序列进化变化的显著特点是进行速率相对恒定。也就是说，分子序列进化的改变量（氨基酸或者核苷酸替换数或替换百分率）与分子进化的时间成正比。因此，这些生物大分子被看作是分子计时器或者进化钟。（1）在所研究的种群范围内，必须普遍存在。（2）在所

33、有物种中该分子的功能相同。（3）为了鉴定大分子序列的同源位置或同源区，要求所选择的分子序列必须严格线性排列。（4）分子序列的改变频率应与进化的测量尺度相适应。2.为什么 16Sr RNA(18Sr RNA)基因作为研究生物进化的主要对象?（1）rRNA 普遍存在，含量高，约占细胞中 RNA 的 90%，易于提取，且具有重要而恒定的生理功能。（2）在 16S rRNA 分子中，即含有高度保守区和中度保守区，又含有高度变化的序列区域。（3）16S rRNA 分子量大小适中，既能提供足够的信息又便于序列分析。（4）原核生物中的 16S rRNA 与真核生物中的 18S rRNA3.为什么在现代微生物

34、分类中，任何能稳定地反映微生物种类特征的资料，都有分类学意义，都可以作为分类鉴定的依据?你知道有哪些项目已被用于细菌学分类和鉴定?1.表型特征形态学特征、生理生化特征、血清学分型、噬菌体分型、细胞组分（细胞壁多糖、脂肪酸）分析2.系统进化相关特征16SrRNA 序列分析，G+C mol%分析，DNADNA 分子杂交，DNA 指纹图谱思考题思考题1.为什么在从事微生物的工作中不仅要注意种名还要注意菌株名称?答:同种不同菌株虽然它们主要的鉴别特征相同，但其他非鉴别特征，如某些生化性状(产生某些酶、抗生素、有机酸的种类和产量等等)不同，是否具有某种质粒等等，而这些性状或许正是我们所需要的。2.有一个

35、细菌培养物要求鉴定，你如何将其鉴定到种?(拟定实验方案)答:大致步骤是:(1)检查是否是纯培养，若不纯则需纯化:(2)测定一些最基本的形态和生理生化特征，确定菌株属于哪一大类:(3)查阅有关类群的分类检索表或相关资料，根据资料提示的鉴别特征进行特征测定;(4)根据特征测定结果，逐步缩小菌株归属范围，确定其所属的科属:(5)根据有关属的分种检索表或相关资料进步进行特征测定，初步确定其所归属的种。十一、免疫十一、免疫思考题思考题1.病原微生物是怎样侵害机体的?为什么说感染不是疾病的同义词?不同的病原体侵人机体的途径不同。主要门径有：消化道、呼吸道、皮肤创口、泌尿生殖道、其他途径（垂直传播途径）。感

36、染：指外源或内源性病原体突破其宿主的三道免疫“防线”（指机械防御、非特异性免疫和特异性性免疫）后，在宿主的特定部位定植、生长繁殖或（和）产生酶及毒素，从而引起一系列病理生理的过程。感染不是疾病的同义词，大多数的感染为亚临床的、不明显的、不产生任何显著的症状与体征。有些病原体在最初感染后，潜伏影响可持续多年。病原体亦可与宿主建立起共生关系。2.对细菌内毒素和细菌外毒素的免疫应答有何不同?若遇到刚产生外伤的病人 你认为应如何进行处理?细菌外毒素是细菌分泌到胞外的分子，机体对其免疫应答以体液为主，通过 B 细胞识别、活化并产生抗毒素抗体分子使之灭活；细菌内毒素为细菌胞壁成分，机体对其免疫应答以对细菌

37、的细胞免疫为主，包括吞噬杀伤、补体溶菌以及T 细胞介导的细胞免疫。3.补体、抗体的生物学功能及免疫应答的基本过程。补体：活化后就能参与破坏或清除已被抗体结合的抗原或细胞，发挥其溶细胞作用、病毒灭活、促进吞噬细胞的吞噬和释放组织胺等免疫功能。抗体：（1）与抗原特异性结合（2）激活补体（3）结合细胞基本过程:1.感应阶段.这是机体接受抗原刺激的阶段。2.反应阶段(增殖和分化阶段)。3.效应阶段。4.何谓天然免疫和特异性免疫?试举例说明一者之间并无截然界限。天然免疫：生物长期进化过程中形成的，属于先天既有、相对稳定、无特殊针对性的对付病原体的天然抵抗能力，也称非特异性免疫。特异性免疫：机体接受抗原性

38、异物刺激而产生的免疫，又称为获得性免疫。非特异免疫的细胞因子与体液因子均可在特异免疫中起作用，如巨噬细胞的抗原提呈功能；多种细胞包括巨噬细胞、嗜中性粒细胞、NK 细胞和肥大细胞均可分泌细胞因子；补体片段的促炎症及免疫调节作用。反之，特异性免疫的细胞因子与体液因子也可进一步调动非特异免疫，如抗体的激活补体、调理及 ADCC 作用；淋巴细胞分泌细胞因子趋化、激活并增强吞噬细胞与NK 细胞的杀伤功能。而在机体遭遇病原体入侵时，非特异免疫与特异性免疫同时进行，互为补充，之间并无截然界限。5.机体可通过哪些方式获得免疫力?人为地给机体输入抗原以调动机体的免疫系统，或直接输入免疫细胞及分子，使获得某种特殊

39、抵抗力，用以预防或治疗某些疾病。6.试分析噬菌体感染后，将给宿主细胞带来哪些方面的影响?1.抑制宿 主细胞大分 子的合成:抑制宿主基因的转录、蛋白质合和DNA 合成2.宿主细胞限制系统发 生改变3.噬菌体释放对宿主细胞的影响:细胞表面免疫学性质的改变，细胞膜失去稳定4.溶原性感染对宿 主细胞的影响:免疫性和溶原发生转变。7.简述个细菌进入机体的遭遇。1.生理屏障的阻挡:皮肤、黏膜及其分泌物2.补体激活的溶细胞作用与吞噬细胞及NK 细胞的杀灭3.激活 B 细胞产生抗体，通过抗体激活补体、调理吞噬等作用，形成免疫复合物的清除作用4.激活 T 细胞产生的细胞免疫5.以上四方面协同作用，最终将细菌清除8.试述 T 细胞依赖性体液免疫应答的过程。