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1、微生物學(xué)課件課后題答案 第一章:緒論p8微生物學(xué):研究肉眼難以看清的稱之為微生物的生命活動的科學(xué)。 更具體地說:研究微生物在一定條件下的形態(tài)結(jié)構(gòu)、生理生化、遺傳變異、進化、分類、生態(tài)等生命活動規(guī)律及其應(yīng)用的科學(xué)?;颍何⑸飳W(xué)是研究微生物以及其獨特的相關(guān)研究技術(shù)的科學(xué)。曲頸瓶試驗:徹底否定了“自然發(fā)生”學(xué)說,證明了“生源學(xué)說”的正確:著名的曲頸瓶試驗無可辯駁地證實,空氣內(nèi)確實含有微生物,是它們引起有機質(zhì)的腐敗。 巴斯德消毒法:6065作短時間加熱處理,殺死有害微生物柯赫原則:柯赫提出的證明某種微生物是否為某種疾病病原體的基本原則 著名的柯赫原則,即 在每一相同病例中都出現(xiàn)這種微生物; 要從寄主分
2、離出這樣的微生物并在培養(yǎng)基中培養(yǎng)出來; 用這種微生物的純培養(yǎng)接種健康而敏感的寄主,同樣的疾病會重復(fù)發(fā)生; 從試驗發(fā)病的寄主中能再度分離培養(yǎng)出這種微生物來。2、試根據(jù)微生物的特點,談?wù)劄槭裁凑f微生物既是人類的敵人,更是人類的朋友。一、簡述Leeuwenhoek、 L.Pasteur、 R.Koch對微生物學(xué)的貢獻。- 11 - 11 -1676年,微生物學(xué)的先驅(qū)荷蘭人列文虎克(Antonyvan leeuwenhoek)用自制的顯微鏡首次觀察到了細菌。開啟了人類觀察微生物世界的大門。巴斯德:1.徹底否定了“自然發(fā)生”學(xué)說,證明了“生源學(xué)說”的正確2發(fā)現(xiàn)并證實發(fā)酵、疾病是由微生物引起的;3.免疫學(xué)
3、預(yù)防接種4.其他貢獻:巴斯德消毒法:6065作短時間加熱處理,殺死有害微生物 柯赫:1)微生物學(xué)基本操作技術(shù)方面的貢獻a)細菌純培養(yǎng)方法的建立:固體培養(yǎng)基b)設(shè)計了各種培養(yǎng)基,實現(xiàn)了在實驗室內(nèi)對各種微生物的培養(yǎng) c)流動蒸汽滅菌 d)染色觀察和顯微攝影 2)對病原細菌的研究作出了突出的貢獻:a)具體證實了炭疽桿菌是炭疽病的病原菌;b)發(fā)現(xiàn)了肺結(jié)核病的病原菌;c)證明某種微生物是否為某種疾病病原體的基本原則著名的柯赫原則 二、人類對微生物世界的認識過程分為哪幾個階段。1.感性認識階段(史前時期);2.形態(tài)學(xué)發(fā)展階段(初創(chuàng)時期);3.生理學(xué)發(fā)展階段(奠基時期);4.生化發(fā)展階段(發(fā)展時期);5.分
4、子生物學(xué)發(fā)展階段(成熟時期)三、簡述微生物學(xué)在生命科學(xué)發(fā)展中的重要地位和發(fā)展趨勢。重要地位:1微生物是生物學(xué)基本理論研究中的理想實驗對象,通過微生物的研究促進許多重大生物學(xué)理論問題的突破。2對生命科學(xué)研究技術(shù)的貢獻:細胞的人工培養(yǎng);突變體篩選;DNA重組技術(shù)和遺傳工程; 3微生物與“人類基因組計劃”: 作為模式生物;基因與基因組的功能研究的重要工具; 發(fā)展趨勢:1微生物自身的特點將會更加受到關(guān)注和利用 2與其他學(xué)科實現(xiàn)更廣泛的交叉,獲得新的發(fā)展3微生物基因組學(xué)研究將全面展開4微生物生態(tài)學(xué)、環(huán)境微生物學(xué)、細胞微生物學(xué)等將在基因組信息的基礎(chǔ)上獲得長足發(fā)展5微生物工程及產(chǎn)業(yè)呈現(xiàn)全新局面微生物五大共性
5、:體積小,面積大吸收多,轉(zhuǎn)化快生長旺,繁殖快分布廣,種類多適應(yīng)強,易變異第二章:純培養(yǎng)和顯微技術(shù)純培養(yǎng)物(pure culture):只有一種微生物的培養(yǎng)物。菌落(colony):單個(或聚集在一起的一團)微生物在適宜的固體培養(yǎng)基表面或內(nèi)部生長、繁殖到一定程度可以形成肉眼可見的、 有一定形態(tài)結(jié)構(gòu)的子細胞生長群體。二元培養(yǎng)物(two-component mixed culture):含有2種具有特定關(guān)系微生物的培養(yǎng)物稱二元培養(yǎng)物,是保存病毒等寄生或共生微生物的接近于純培養(yǎng)的方法。數(shù)值孔徑(NA,numerical aperture):n sin (為物鏡鏡口角的半數(shù)),是決定物鏡性能的重要指標(biāo)。
6、一、用固體培養(yǎng)基分離純培養(yǎng)有哪些方法,各有何特點?1.稀釋倒平板法,操作較麻煩,對好氧菌,熱敏菌效果不好;2.涂布平板法:使用較多的常規(guī)方法,但有時涂布不均勻:3.平板劃線法:4.稀釋搖管法,用于厭氧菌二、簡述選擇培養(yǎng)分離法的基本原理和方法、及其重要意義?基本原理1.抑制大多數(shù)其它微生物的生長 2.使待分離的微生物生長“突出” 3.直接挑取待分離的微生物的菌落獲得純培養(yǎng)方法:1. 利用選擇平板進行直接分離 2. 富集培養(yǎng)意義:1、根據(jù)需要,從自然界分離出特定已知或未知微生物種類;2、分離培養(yǎng)在特定環(huán)境中能生長的未知微生物三、顯微鏡有哪些類型,試比較其重要特性。 課本p221、普通光學(xué)顯微鏡:背
7、景亮,物體暗。2、暗視野顯微鏡:背景暗,物體亮。主要用于觀察生活細菌的運動性。3、相差顯微鏡。使人們在不染色的情況下比較清晰的觀察到在普通光學(xué)顯微鏡和暗視野顯微鏡下看不到或看不清的活細胞及細胞內(nèi)的某些細微結(jié)構(gòu)。4、熒光顯微鏡。在免疫學(xué)、環(huán)境微生物學(xué)、分子生物學(xué)中應(yīng)用十分普遍。5、透射電子顯微鏡。6、掃描電子顯微鏡。用于觀察樣品的表面結(jié)構(gòu)。成像具有很強的立體感。7、掃描隧道顯微鏡 (原子力顯微鏡)1、明視野顯微鏡明視野顯微鏡即常用的普通光學(xué)顯微鏡,其照明光線直接進入視野,屬透射照明。生活的細菌在明視野顯微鏡下觀察是透明的,不易看清。解決的措施,一方面是對觀察的樣品進行改造,發(fā)展出各種染色技術(shù),通
8、過特殊的染色方法使細胞著色,增加與背景的反差,便于觀察;另一方面進行顯微鏡的改造,由此發(fā)展出不同種類的顯微鏡,適用于不同的觀察目的。2、暗視野顯微鏡 暗視野顯微鏡則利用特殊的聚光器遮擋中心光源,實現(xiàn)斜射照明,使照射到樣品上的透射光線無法進入物鏡,但由樣品反射或折射的光線進入物鏡,因此,整個視野是暗的,而樣品是明亮的,由此達到增加反差,便于觀察的目的。并且,使用暗視野顯微鏡,即使所觀察微粒的尺寸小于顯微鏡的分辨率,仍然可以發(fā)現(xiàn)其存在。3、相差顯微鏡光波的長短表現(xiàn)為顏色差別,光的振幅高低表現(xiàn)為明亮程度的不同。觀察樣品各部分厚薄、密度不同,光線通過時直射光和衍射光的光程產(chǎn)生差別,導(dǎo)致出現(xiàn)相位差。相差
9、顯微鏡配備了特殊的光學(xué)裝置,利用光的干涉現(xiàn)象,將光的相位差轉(zhuǎn)變成人眼可辨的振幅差(明暗差),形成反差,從而提高了各種結(jié)構(gòu)間的對比度,使各種結(jié)構(gòu)變得清晰可見,因此相差顯微鏡很適合觀察活的細胞以及細胞內(nèi)的一些細微結(jié)構(gòu)。相差顯微鏡實現(xiàn)這一目的的特殊的光學(xué)裝置主要是環(huán)狀光圈和相板。4、熒光顯微鏡紫外線光源照射在具有熒光素的樣本上,熒光素激發(fā)出熒光,使標(biāo)本在暗的視野中顯現(xiàn)出光亮的物體,不同的熒光素還表現(xiàn)為不同的顏色,由此可以進行定性和定量的研究。主要應(yīng)用于免疫學(xué)、環(huán)境微生物學(xué)和分子生物學(xué)等方面。5、6、電子顯微鏡透射電子顯微鏡與掃描電子顯微鏡電子顯微鏡與光學(xué)顯微鏡的差異:1) 以電子波(波長最短可達到0
10、.005 nm)代替光源,由于波長的極大縮短而大大提高了分辨率。光鏡的最高分辨率可達到0.2m,這種局限是由可見光的性質(zhì)決定的,與顯微鏡自身的性能無關(guān)。電鏡實際的分辨率比光鏡提高約1000倍。2)電鏡鏡筒中要求高真空(在電子的運行中如遇到游離的氣體分子會因碰撞而發(fā)生偏轉(zhuǎn),導(dǎo)致物象散亂不清)。電子顯微鏡因需在真空條件下工作,所以很難觀察活的生物。3)以電子透鏡(電磁圈)代替光學(xué)透鏡,通過電磁圈使電子“光線”匯聚、聚焦。4)電子像人肉眼看不到,需用熒光屏來顯示或感光膠片作記錄。 電子顯微鏡按結(jié)構(gòu)和用途可分為:透射電子顯微鏡(transmission electron microscope): 電子
11、束穿過薄切片掃描電子顯微鏡(scanning electron microscope): 觀察樣品的表面結(jié)構(gòu) 7、掃描隧道顯微鏡是目前分辨率最高的顯微鏡,其橫向分辨率可以達到0.1-0.2 nm,縱向分辨率可以達到0.001 nm,足以對單個的原子進行觀察。由于在掃描時不接觸樣品,又沒有高能電子束轟擊,因而可以避免樣品的變形。不僅可以在真空,而且可以在保持樣品生理條件的大氣及液體環(huán)境下工作, 所以對生命科學(xué)研究領(lǐng)域具有十分重要的意義。 四、常用的染色方法:染色操作的基本程序為:制片干燥固定染色水洗干燥鏡檢革蘭氏染色(C.Gram于1884年發(fā)明的一種鑒別不同類型細菌的染色方法。)結(jié)晶紫初染 碘
12、液媒染 酒精脫色番紅復(fù)染 微生物的保藏方法課本p20:1.傳代培養(yǎng)保藏;2.冷凍保藏(液氮);3.干燥保藏(沙土管保存和冷凍真空保藏)第三章:微生物類群與形態(tài)結(jié)構(gòu)周質(zhì)空間(periplasmic space, periplasm)又稱壁膜間隙。在革蘭氏陰性細菌中,一般指其外膜與細胞膜之間的狹窄空間(寬約1215nm),呈膠狀。L型細菌(L-form of bacteria)細菌在某些環(huán)境條件下(實驗室或宿主體內(nèi))通過自發(fā)突變而形成的遺傳性穩(wěn)定的細胞壁缺陷變異型。原生質(zhì)體(protoplast)在人為條件下,用溶菌酶處理或在含青霉素的培養(yǎng)基中培養(yǎng)而抑制新生細胞壁合成而形成的僅由一層細胞膜包裹的,
13、圓球形、對滲透壓變化敏感的細胞,一般由革蘭氏陽性細菌形成。支原體(Mycoplasma) 在長期進化過程中形成的、適應(yīng)自然生活條件的無細胞壁的原核生物。因它的細胞膜中含有一般原核生物所沒有的甾醇,所以即使缺乏細胞壁,其細胞膜仍有較高的機械強度。芽孢(endospore或spore)某些細菌在其生長發(fā)育后期,在細胞內(nèi)形成一個圓形或橢圓形、厚壁、含水量極低、抗逆性極強的休眠體,稱為芽孢(endospore或spore,偶譯“內(nèi)生孢子”)。一些絲狀真菌的有性孢子:卵孢子、結(jié)合孢子、子囊孢子。一、簡述磷壁酸主要功能 1細胞壁形成負電荷環(huán)境,增強細胞膜對二價陽離子的吸收;2貯藏磷元素;3增強某些致病菌對
14、宿主細胞的粘連、避免被白細胞吞噬以及抗補體的作用;4革蘭氏陽性細菌特異表面抗原的物質(zhì)基礎(chǔ);5噬菌體的特異性吸附受體;6能調(diào)節(jié)細胞內(nèi)自溶素(autolysin)的活力,防止細胞因自溶而死亡。二、簡述脂多糖的主要功能 1.LPS結(jié)構(gòu)的多變,決定了革蘭氏陰性細菌細胞表面抗原決定簇的多樣性;2.LPS負電荷較強,與磷壁酸相似,也有吸附Mg2+、Ca2+等陽離子以提高其在細胞表面濃度的作用,對細胞膜結(jié)構(gòu)起穩(wěn)定作用。3.類脂A是革蘭氏陰性細菌致病物質(zhì)內(nèi)毒素的物質(zhì)基礎(chǔ);4.具有控制某些物質(zhì)進出細胞的部分選擇性屏障功能;5.許多噬菌體在細胞表面的吸附受體;三、論述比較革蘭氏陽性細菌細胞壁與革蘭氏陰性細菌的細胞
15、壁結(jié)構(gòu)的特點 1. 革蘭氏陽性菌只有一層細胞壁,化學(xué)組分簡單,一般只含90%肽聚糖和10%磷壁酸。40層左右的肽聚糖分子,厚度大(2080nm),;革蘭氏陰性菌有兩層細胞壁,比較博;肽聚糖埋藏在外膜層之內(nèi),是僅由12層肽聚糖網(wǎng)狀分子組成的薄層(23nm),含量約占細胞壁總重的10%,故對機械強度的抵抗力較革蘭氏陽性菌弱。2. 細胞壁陽性菌主要是肽聚糖和磷壁酸構(gòu)成,肽聚糖含量高;陰性菌內(nèi)壁由肽聚糖構(gòu)成,含量少,外壁由脂多糖、磷脂和脂蛋白三種成分構(gòu)成:3. 肽聚糖的分子差異:都由雙糖單位構(gòu)成,但是陰性菌沒有特殊的肽橋,只形成較為疏稀、機械強度較差的肽聚糖網(wǎng)套,肽尾有變化; 四肽尾的第3個氨基酸變成
16、 內(nèi)消旋二氨基庚二酸(m-DAP)(只在原核微生物細胞壁上發(fā)現(xiàn))4.革蘭氏染色,陽性菌紫色,陰性菌紅色3.1、比較革蘭氏陽性細菌、革蘭氏陰性細菌及古細菌細胞壁的結(jié)構(gòu)和組成差異。革蘭氏陽性細菌特點:厚度大(2080nm)化學(xué)組分簡單,一般只含90%肽聚糖和10%磷壁酸。磷壁酸:革蘭氏陽性細菌細胞壁上特有的化學(xué)成分,主要成分為甘油磷酸或核糖醇磷酸。賦予革蘭氏陽性細菌以特異的表面抗原,表面負電荷 革蘭氏陰性細菌它的肽聚糖埋藏在外膜層之內(nèi),是僅由12層肽聚糖網(wǎng)狀分子組成的薄層(23nm),含量約占細胞壁總重的10%,故對機械強度的抵抗力較革蘭氏陽性菌弱。外膜位于革蘭氏陰性細菌細胞壁外層,由脂多糖、磷脂
17、和脂蛋白等若干種蛋白質(zhì)組成的膜,有時也稱為外壁。古細菌細胞壁(1)假肽聚糖(pseudopeptidoglycan)細胞壁:N-乙酰葡糖胺和 N-acetyl-talosaminuronic acid (NAT), N-乙酰塔羅糖胺糖醛酸組成二糖單位(2)多糖細胞壁 (3)糖蛋白(glycoprotein) (4) 蛋白質(zhì)細胞壁 四、細胞膜的主要結(jié)構(gòu)和功能 是緊貼在細胞壁內(nèi)側(cè)、包圍著細胞質(zhì)的一層柔軟、脆弱、富有彈性的半透性薄膜,厚約78nm,由磷脂(占20%30%)和蛋白質(zhì)(占50%70%)組成。功能:選擇性地控制細胞內(nèi)、外的營養(yǎng)物質(zhì)和代謝產(chǎn)物的運送; 是維持細胞內(nèi)正常滲透壓的屏障; 合成細胞
18、壁和糖被的各種組分(肽聚糖、磷壁酸、LPS、莢膜多糖等)的重要基地; 膜上含有氧化磷酸化或光合磷酸化等能量代謝的酶系,是細胞的產(chǎn)能場所; 是鞭毛基體的著生部位和鞭毛旋轉(zhuǎn)的供能部位; 五、芽孢的特點及其生物學(xué)意義特點:1.整個生物界中抗逆性最強的生命體,是否能消滅芽孢是衡量各種消毒滅菌手段的最重要的指標(biāo)。2芽孢是細菌的休眠體,在適宜的條件下可以重新轉(zhuǎn)變成為營養(yǎng)態(tài)細胞;產(chǎn)芽孢細菌的保藏多用其芽孢。3產(chǎn)芽孢的細菌多為桿菌,也有一些球菌。芽孢的有無、形態(tài)、大小和著生位置是細菌分類和鑒定中的重要指標(biāo)。4芽孢與營養(yǎng)細胞相比化學(xué)組成存在較大差異,容易在光學(xué)顯微鏡下觀察。(相差顯微鏡直接觀察;芽孢染色)生物學(xué)
19、意義:芽孢是某些細菌在其生長發(fā)育后期,在細胞內(nèi)形成的一個圓形或橢圓形、壁厚、含水量低、抗屈性強的休眠構(gòu)造。無繁殖功能,芽孢有極強的抗熱抗輻射,抗化學(xué)藥物和抗靜水壓等特性。芽孢具有極強的休眠能力,可以保存幾年至幾十年而不死亡,芽孢的有無、形態(tài)和位置,在細菌分類和鑒定中是重要的形態(tài)學(xué)指標(biāo),實踐上芽孢的存在亦利于菌種的篩選與保藏,有利于對各種消毒、殺菌措施優(yōu)劣的判斷等。芽孢的耐熱機制:滲透調(diào)節(jié)皮層膨脹學(xué)說。芽孢衣對多價陽離子和水分的透性很差,脂蛋白皮層的離子強度很高,產(chǎn)生極高的滲透壓奪取芽孢核心的水分,結(jié)果造成皮層的充分膨脹。特有成分:芽孢肽聚糖、DPA-Ca,無磷壁酸。核心部分的細胞質(zhì)卻變得高度失
20、水,因此,具極強的耐熱性。芽孢皮層特有成分:芽孢肽聚糖、DPA-Ca(吡啶二羧酸鈣鹽),無磷壁酸。一、細菌、粘細菌、放線菌、霉菌、酵母菌的形態(tài)和繁殖方式各有什么特點?1.細菌的形態(tài):球狀、桿狀、螺旋狀三種;繁殖方式:二分裂2.粘細菌:營養(yǎng)細胞:桿狀、柔軟、缺乏堅硬的細胞壁,無鞭毛,產(chǎn)生粘液,可在固體表面作“滑行”運動,以分裂方式進行繁殖。子實體:營養(yǎng)細胞發(fā)育到一定階段,在適宜的條件下彼此向?qū)Ψ揭苿樱奂蓤F,形成子實體,產(chǎn)生粘孢子。3.放線菌:形態(tài),單細胞,大多由分枝發(fā)達的菌絲組成;繁殖方式,1.無性孢子(凝聚孢子橫隔孢子孢囊孢子分生孢子厚壁孢子)2.菌絲斷裂4.霉菌的形態(tài):菌體均由菌絲構(gòu)成,
21、許多菌絲交織在一起,構(gòu)成菌絲體。繁殖方式:1.無性孢子2.有性孢子3.菌絲斷片5.酵母菌的形態(tài):與細菌菌落類似,但一般較細菌菌落大而突起,表面濕潤,粘稠,易被挑起,多為乳白色,少數(shù)呈紅色。繁殖方式 1、無性繁殖: 1)芽殖2)裂殖3)產(chǎn)生無性孢子 2、有性繁殖:酵母菌以形成子囊和子囊孢子的形式進行有性繁殖第四章:微生物的營養(yǎng)1、水活度:在一定的溫度和壓力條件下,溶液的蒸汽壓力與純水蒸汽壓力之比。 即:w = P w / Po w 。Pw代表溶液蒸汽壓力, POw代表純水蒸汽壓力。純水w為1.00,溶液中溶質(zhì)越多, w越小。2、EMB培養(yǎng)基:即伊紅美藍乳糖培養(yǎng)基,是最常用的鑒別培養(yǎng)基,用于鑒別飲
22、用水、牛乳中大腸桿菌。菌落呈紫色,有綠色金屬光澤。 一、按用途劃分,培養(yǎng)基包括哪幾種?請設(shè)計一種選擇培養(yǎng)基。1)基礎(chǔ)培養(yǎng)基(minimum medium)2)完全培養(yǎng)基(complete medium)3)加富培養(yǎng)基和富集培養(yǎng)基(enrichment medium)4)鑒別培養(yǎng)基(differential medium)5)選擇培養(yǎng)基(selective medium)1)基礎(chǔ)培養(yǎng)基:在一定條件下含有某種微生物生長繁殖所需的基本營養(yǎng)物質(zhì)的培養(yǎng)基。2)完全培養(yǎng)基:在一定條件下含有某種微生物生長繁殖所需的所有營養(yǎng)物質(zhì)的培養(yǎng)基 3)加富培養(yǎng)基和富集培養(yǎng)基:在普通培養(yǎng)基(如肉湯蛋白胨培養(yǎng)基)中加入某些
23、特殊營養(yǎng)物質(zhì)制成的一類營養(yǎng)豐富的培養(yǎng)基。這些特殊營養(yǎng)物質(zhì)包括血液、血清、酵母浸膏、動植物組織液等。4)鑒別培養(yǎng)基:用于鑒別不同類型微生物的培養(yǎng)基。特定的化學(xué)反應(yīng),產(chǎn)生明顯的特征性變化,根據(jù)這種特征性變化,可將該種微生物與其他微生物區(qū)分開來。5)選擇培養(yǎng)基:用于將某種或某類微生物從混雜的微生物群體中分離出來的培養(yǎng)基。根據(jù)不同種類微生物的特殊營養(yǎng)需求或?qū)δ撤N化學(xué)物質(zhì)的敏感性不同,在培養(yǎng)基中加入相應(yīng)的特殊營養(yǎng)物質(zhì)或化學(xué)物質(zhì),抑制不需要的微生物的生長,有利于所需微生物的生長。二、試比較營養(yǎng)物質(zhì)進入微生物細胞的幾種方式的特點。1)單純擴散(simple diffusion)特點1、物質(zhì)進入細胞的動力是細
24、胞內(nèi)外的濃度差。 2、不消耗能量3、沒有特異性,被運輸物質(zhì) 不與膜上物質(zhì)發(fā)生任何反應(yīng),物質(zhì)不發(fā)生化學(xué)變化。4、水、脂肪酸、乙醇、甘油、氣體 。2)促進擴散(facilitated diffusion)特點1、物質(zhì)運輸動力是細胞外的濃度差,運輸過程不消耗能量。2、有膜載體參加,膜載體(載體蛋白)有特異性,本身不發(fā)生化學(xué)變化,能加快物質(zhì)運輸?shù)乃俣取?、氨基酸、糖、維生素、無機鹽。3)主動運輸(active transport):1、初級主動運輸(primary active transport)2、次級主動運輸 (secondary active transport)(同向運輸,逆向運輸,單向運輸
25、)3、基團轉(zhuǎn)位(group translocation)基團轉(zhuǎn)位(group translocation):有一個復(fù)雜的運輸系統(tǒng)來完成物質(zhì)的運輸PEP-磷酸糖轉(zhuǎn)移酶系統(tǒng)(PTS);物質(zhì)在運輸過程中發(fā)生化學(xué)變化(磷酸化與去磷酸化);基團轉(zhuǎn)位主要存在于厭氧型和兼性厭氧型細菌中,主要用于糖的運輸。脂肪酸、核苷、堿基等也可通過這種方式運輸。基團轉(zhuǎn)位特點:1、厭氧、兼性厭氧菌運輸糖的一種主動運輸方式。2、運輸過程中需要能量,被運輸?shù)奈镔|(zhì)發(fā)生化學(xué)變化(磷酸化)。3、通過磷酸轉(zhuǎn)移酶系統(tǒng)運輸營養(yǎng)物質(zhì)。4、糖、脂肪酸、核苷。主動運輸(active transport)特點:1、被運送的物質(zhì)可逆濃度梯度進入細胞內(nèi)
26、 2、要消耗能量。 3、有膜載體參加,膜載體發(fā)生構(gòu)型變化 4、被運送物質(zhì)不發(fā)生變化(基團轉(zhuǎn)位除外)。5、氨基酸、糖、礦物質(zhì)4)膜泡運輸主要存在于原生動物中,特別是變形蟲(amoeba),為這類微生物的一種營養(yǎng)物質(zhì)的運輸方式)。三、微生物的四種營養(yǎng)類型和特點。光能自養(yǎng)型:需光、無機物; 光能異養(yǎng)型:需光、有機營養(yǎng);化能自養(yǎng)型:以無機物的氧化獲得能量; 化能異養(yǎng)型:以有機物的氧化獲得能量。第五章:微生物的代謝次級代謝產(chǎn)物 :通過次級代謝合成的產(chǎn)物通常稱為次級代謝產(chǎn)物,大多是分子結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜的化合物。如抗生素、激素、 生物堿、毒素及維生素等類型。氧化磷酸化 :物質(zhì)在體內(nèi)氧化時釋放的能量供給ADP與無
27、機磷合成ATP的偶聯(lián)反應(yīng)。主要在線粒體中進行。 【或課本P111】物質(zhì)在生物氧化過程中形成的NADH和FADH2可通過位于線粒體內(nèi)膜活細菌質(zhì)膜上的電子傳遞系統(tǒng)將電子傳遞給氧或其他氧化型物質(zhì),在這個過程中偶聯(lián)著ATP的合成,這種長生ATP的方式稱為氧化磷酸化?;瘜W(xué)滲透偶聯(lián)假說:米切爾(P. Mitchell英)1961年提出ATP合成機制。電子傳遞過程中導(dǎo)致膜內(nèi)外出現(xiàn)質(zhì)子濃度差,產(chǎn)生質(zhì)子勢,推動質(zhì)子由膜外進入胞內(nèi),在此過程中,通過存在于膜上的F1-F0 ATP酶偶聯(lián)ATP的形成。1978諾貝爾獎一、呼吸作用與發(fā)酵作用的根本區(qū)別是什么呼吸作用電子載體(NADH)不是將電子直接傳遞給底物降解的中間產(chǎn)
28、物(如丙酮酸),而是交給電子傳遞系統(tǒng),逐步釋放出能量后再交給最終電子受體。二、有氧呼吸的主要特點是什么 1、以分子氧為最終受體的生物氧化 2、基質(zhì)氧化徹底生成CO2和H2O,(少數(shù)氧化不徹底,生成小分子量的有機物,如醋酸發(fā)酵)。3、除糖酵解過程外,還包括三羧循環(huán)和電子傳遞鏈兩部分反應(yīng) 4、E系完全,分脫氫E和氧化E兩種E系 (P105)。 5、產(chǎn)能量多,一分子G凈產(chǎn)38個ATP。三、能量轉(zhuǎn)換的主要方式有哪些。1、底物水平磷酸化(substrate level phosphorylation)2、氧化磷酸化(oxidative phosphorylation)3、光合磷酸化(photophosp
29、horylation) 四、初級代謝與次級代謝的關(guān)系怎樣。1、存在范圍及產(chǎn)物類型不同: 初級代謝的普遍性和同一性:初級代謝系統(tǒng)、代謝途徑和初級代謝產(chǎn)物在各類生物中基本相同。它是一類普遍存在于各類生物中的一種基本代謝類型。次級代謝的多樣性:代謝途徑和代謝產(chǎn)物因生物不同而不同,同種生物也會由于培養(yǎng)條件不同而產(chǎn)生不同的次級代謝產(chǎn)物。不同的微生物可產(chǎn)生不同的初級代謝產(chǎn)物。例如某些青霉、芽孢桿菌和黑曲霉在一定的條件下可以分別合成青霉素、桿菌肽和檸檬酸等次級代謝產(chǎn)物。相同的微生物在不同條件下產(chǎn)生不同的初級代謝產(chǎn)物。產(chǎn)黃青霉在Raulin中培養(yǎng)時可以合成青霉酸。但在CzapekDox中培養(yǎng)則不產(chǎn)青霉酸。2、
30、對產(chǎn)生者自身的重要性不同初級代謝產(chǎn)物生存必需的物質(zhì), 如單糖或多糖、核苷酸、核酸、脂肪酸、脂類、蛋白質(zhì)等通常都是機體。次級代謝產(chǎn)物非必需的物質(zhì),次級代謝的某個環(huán)節(jié)發(fā)生障礙時,不會導(dǎo)致機體生長的停止或死亡。但有些產(chǎn)物也有重要生理功能。次級代謝產(chǎn)物通常都分泌到胞外,有些與機體的分化有一定的關(guān)系,并在同其它生物的生存競爭中起著重要的作用。 許多次級代謝產(chǎn)物通常對人類和國民經(jīng)濟的發(fā)展有重大影響。3、與微生物生長過程的關(guān)系明顯不同初級代謝自始至終存在于一切生活的機體中,同機體的生長過程呈平行關(guān)系;次級代謝則是在機體生長的一定時期內(nèi)(通常是微生物的對數(shù)生長期末期或穩(wěn)定期)產(chǎn)生的,一般可明顯地表現(xiàn)為機體的生
31、長期和次級代謝產(chǎn)物形成期二個不同的時期。4、對環(huán)境條件變化的敏感性或遺傳穩(wěn)定性不同初級代謝產(chǎn)物對環(huán)境條件的變化敏感性小(即遺傳穩(wěn)定性大)。次級代謝產(chǎn)物對環(huán)境條件變化敏感,其產(chǎn)物的合成往往因環(huán)境條件變化而變化。5、相關(guān)酶的專一性不同初級代謝產(chǎn)物合成中:酶專一性強,次級代謝產(chǎn)物合成中:酶專一性不強,不同的前體物可以導(dǎo)致機體合成不同類型的次級代謝產(chǎn)物。6、兩者相互關(guān)聯(lián)。初級代謝是次級代謝的基礎(chǔ),為次級代謝產(chǎn)物合成提供前體物和的能量;次級代謝則是初級代謝的繼續(xù)與發(fā)展,避免初級代謝過程中中間產(chǎn)物過量積累對機體產(chǎn)生的毒害作用。五、電子傳遞鏈中的五種氧化還原酶課本p1091)NADH脫氫酶;2)黃素蛋白;3
32、)鐵硫蛋白;4)細胞色素;5)醌及其衍生物。第六章:微生物的生長繁殖及其控制 OD值:在一定波長下,測定菌懸液的光密度,以光密度(optical density ),表示菌量,即O.D.值。測量時應(yīng)控制在菌濃度與光密度成正比的線性范圍內(nèi)。生長曲線(Growth Curve) :細菌接種到定量的液體培養(yǎng)基中,定時取樣測定細胞數(shù)量,以培養(yǎng)時間為橫座標(biāo),以菌數(shù)為縱座標(biāo)作圖,得到的一條反映細菌在整個培養(yǎng)期間菌數(shù)變化規(guī)律的曲線。 代時:在細菌個體生長里,每個細菌分裂繁殖一代所需的時間為代時一、微生物生長的測定有哪些方法?1、計數(shù)法:培養(yǎng)平板計數(shù)法膜過濾培養(yǎng)法顯微鏡直接計數(shù)法2)其它方法:比例計數(shù)過濾計數(shù)
33、活菌計數(shù):2、生物量法:比濁法重量法3、生理指標(biāo)法:微生物的生理指標(biāo),如呼吸強度,耗氧量、酶活性、生物熱等與其群體的規(guī)模成正相關(guān)。二、細菌典型生長曲線可分幾期,各有何特點?一條典型的生長曲線至少可以分為遲緩期,對數(shù)期,穩(wěn)定期和衰亡期等四個生長時期 。1)遲緩期的特點:分裂遲緩、代謝活躍1.細胞形態(tài)增大。一般來說處于遲緩期的細菌細胞體積最大。2.細胞內(nèi)RNA,尤其是rRNA含量增高,合成代謝活躍,核糖體、酶類和ATP的合成加快,易產(chǎn)生誘導(dǎo)酶。3.呼吸強度較高。4.對外界不良條件反應(yīng)敏感。2)對數(shù)生長期(Log phase):生長和分裂速率最大,細菌數(shù)量呈對數(shù)增加,生長一致,代時短;是研究微生物代
34、謝的良好材料;生產(chǎn)上用作發(fā)酵種子,使發(fā)酵的遲緩期縮短,提高經(jīng)濟效益。3)穩(wěn)定生長期(Stationary phase):由于營養(yǎng)物質(zhì)消耗,C/N比失調(diào),生長因子耗盡,代謝產(chǎn)物積累和pH等環(huán)境變化,逐步不適宜于細菌生長,導(dǎo)致生長速率降低直至零(即細菌分裂增加的數(shù)量等于細菌死亡數(shù))。穩(wěn)定生長期又稱恒定期或最高生長期,此時培養(yǎng)液中活細菌數(shù)最高并維持穩(wěn)定。4)衰亡期(Decline或Death phase):營養(yǎng)物質(zhì)耗盡和有毒代謝產(chǎn)物的大量積累,細菌死亡速率超過新生速率,整個群體呈現(xiàn)出負增長。該時期死亡的細菌以對數(shù)方式增加,但仍有部分活菌存在。三、抗生素的作用機制有哪些?如何避免細菌出現(xiàn)耐藥性?作用機
35、制:抑制細菌細胞壁合成、破壞細胞質(zhì)膜、作用于呼吸鏈以干擾氧化磷酸化、抑制蛋白質(zhì)和核酸合成等。避免出現(xiàn)細菌的耐藥性的措施:(1)第一次使用的藥物劑量要足;(2)避免在一個時期或長期多次使用同種抗生素;(3)不同的抗生素(或與其他藥物)混合使用;(4)對現(xiàn)有抗生素進行改造;(5)篩選新的更有效的抗生素; 四、對接種環(huán)、培養(yǎng)皿、肉湯蛋白胨固體培養(yǎng)基、實驗臺桌面以及室內(nèi)空氣,采用哪些方法進行滅菌?寫出滅菌條件。干熱滅菌,濕熱滅菌,輻射滅菌五、抗性菌株的特點課本p155細胞質(zhì)膜透性改變,使抗生素不進入細胞或進入細胞后被細胞主動排出;藥物作用靶改變:對黃胺不敏感的二氫葉酸合成酶合成了修飾抗生素的酶:乙?;?/p>
36、抗性菌株發(fā)生遺傳變異,導(dǎo)致合成新的多聚體,肽聚糖類似物第七章:微生物的生態(tài) 生態(tài)系統(tǒng):在一定的空間內(nèi)生物的成分和非生物的成分通過物質(zhì)循環(huán)和能量流動互相作用、互相依存而構(gòu)成的一個生態(tài)學(xué)功能單位。生物降解(biodegradation):是微生物對物質(zhì)(特別是環(huán)境污染物)的分解作用。生物降解是生態(tài)系統(tǒng)物質(zhì)循環(huán)過程中的重要一環(huán),污染物降解是當(dāng)前生物降解的主要課題。生物修復(fù)課本p322是微生物催化降解、轉(zhuǎn)化污染物,從而消除污染的一個受控或自發(fā)的過程?;钚晕勰嗍怯晌⑸锱c污水(廢)水中的有機、無機固體物混凝交織、形成的絮狀物,又稱為菌膠團。Ames試驗法:致突變物的檢測*用Ames(愛姆斯)試驗檢測致突
37、變、致畸變、致癌“三致”物質(zhì)用菌株是鼠傷寒沙門氏菌組氨酸營養(yǎng)缺陷型,寫出該菌種的拉丁文名稱及組氨酸營養(yǎng)缺陷型表示式。簡述在平板上用何種培養(yǎng)基、何種實驗方法篩選出鼠傷寒沙門氏菌組氨酸營養(yǎng)缺陷型菌株?如何用該菌株經(jīng)Ames試驗檢測M物質(zhì)不是“三致”物質(zhì)?(14分) 答:(1)Ames試驗所用菌株為:Salmonella typhimurium his (2)在平板上用基本培養(yǎng)基和完全培養(yǎng)基,并用影印接種法可篩選鼠傷寒沙門氏菌營養(yǎng)缺陷型菌株;用基本培養(yǎng)基平板,涂布鼠傷寒沙門氏菌營養(yǎng)缺陷型,并點接不同A.a,用生長譜法可分離鑒定出鼠傷寒沙門氏菌組氨酸缺陷型菌株。或:用基本培養(yǎng)基平板和基本培養(yǎng)基加有hi
38、s的補充培養(yǎng)基平板,并用影印接種法可直接分離篩選S. typhimurium his (3)用S. typhimurium his涂布基本培養(yǎng)基平板,并用不含任何試樣的濾紙片放在平板中央作對照;用S. typhimurium his涂布基本培養(yǎng)基平板,并用M物質(zhì)和鼠肝勻漿(含加氧酶),混合保溫,用吸入濾紙片,將其放在平板中央。如上兩平板37培養(yǎng),對照兩平板濾紙片外菌落生長情況,如僅試驗平板濾紙片周圍和對照相比,并無大量菌落生長,說明M物質(zhì)不能使S. typhimurium his回復(fù)突變,M物質(zhì)不是誘變劑,不是三致物質(zhì)。一、由于石油泄露使一海岸發(fā)生了油類污染,試設(shè)計可行的生物修復(fù)方案及措施?1
39、、生物修復(fù)是微生物催化降解、轉(zhuǎn)化污染物,從而消除污染的一個受控或自發(fā)的過程。2、生物修復(fù)技術(shù):通過 接種微生物; 添加營養(yǎng)物 N、P; 提供電子受體 O2 、H2O2 NO3-; 提供共代謝物 CH4; 提高生物可利用性 ; 表面活性劑; 添加生物降解促進劑等措施和方法提高生物降解速率,已達到生物修復(fù)的效果。(一)微生物對污染物的降解與轉(zhuǎn)化 1、生物降解(biodegradation):是微生物對物質(zhì)(特別是環(huán)境污染物)的分解作用。生物降解是生態(tài)系統(tǒng)物質(zhì)循環(huán)過程中的重要一環(huán),污染物降解是當(dāng)前生物降解的主要課題。2、降解反應(yīng):污染物降解反應(yīng)是酶促反應(yīng)二、微生物在生態(tài)系統(tǒng)中的地位怎樣? 1、微生物
40、是有機物的主要分解者; 微生物最大的價值也在于其分解功能。動物和植物殘體等復(fù)雜有機物質(zhì) 無機物 初級生產(chǎn)者2、微生物是物質(zhì)循環(huán)中的重要成員; 微生物參與所有的物質(zhì)循環(huán),大部分元素及其化合物都受到微生物的作用。在一些物質(zhì)的循環(huán)中,微生物是主要的成員,起主要作用(CO2);而一些過程只有微生物才能進行,有的是循環(huán)中的關(guān)鍵過程,起關(guān)鍵作用(固氮、硝化)。3、微生物是生態(tài)系統(tǒng)中的初級生產(chǎn)者; 光能營養(yǎng)和化能自養(yǎng)微生物是生態(tài)系統(tǒng)的初級生產(chǎn)者,它們積累下來的能量可以在食物鏈、食物網(wǎng)中流動。4、微生物是物質(zhì)和能量的貯存者;在土壤、水體中有大量的微生物生物量,貯存著大量的物質(zhì)和能量。5、微生物在地球生物演化中
41、的作用; 微生物是最早出現(xiàn)的生物體,并進化成后來的動、植物。藻類的產(chǎn)氧作用,改變大氣圈中的化學(xué)組成,為后來動、植物出現(xiàn)打下基礎(chǔ)。三、簡述極端環(huán)境下微生物的類型及其生物學(xué)意義,舉例說明其開發(fā)應(yīng)用價值 1、嗜熱微生物 2、嗜冷微生物 3、嗜酸微生物 4、嗜堿微生物 5、嗜鹽微生物 6、嗜壓微生物 有3個方面的研究意義:(1)開發(fā)利用新的微生物資源,包括特異性的基因資源; (2)為微生物生理、遺傳和分類乃至生命科學(xué)及相關(guān)學(xué)科許多領(lǐng)域,如:功能基因組學(xué)、生物電子器材等的研究提供新的課題和材料;(3)為生物進化、生命起源的研究提供新的材料。 第八章:病 毒 病毒的復(fù)制(replication):病毒感染
42、敏感宿主細胞后,病毒核酸進入細胞,通過其復(fù)制與表達產(chǎn)生子代病毒基因組和新的蛋白質(zhì),然后由這些新合成的病毒組分裝配(assembly)成子代毒粒,并以一定方式釋放到細胞外。病毒的這種特殊繁殖方式稱做復(fù)制(replication)。 溶源性噬菌體(lysogenic phage)P183 溶源性細菌(lysogenic bacteria)病毒效價:單位體積病毒懸液中含有的感染性病毒粒子數(shù),通常以噬斑(蝕斑)形成單位(PFU)/ml表示。病毒學(xué)(virulogy) :研究病毒(virus)的本質(zhì)及其與宿主的相互作用的科學(xué),是微生物學(xué)的重要分支學(xué)科。病毒:為具有獨立于其宿主的進化史的絕對細胞內(nèi)寄生物,
43、它的DNA或RNA基因組被其所編碼的蛋白質(zhì)殼體化(encapsidation)。噬斑(plague):噬菌體經(jīng)過適當(dāng)稀釋接種細菌平板,經(jīng)過培養(yǎng),在細菌菌苔上可形成圓形透明區(qū)域,即噬斑。形成的噬菌斑可用于噬菌體計數(shù)。 蝕斑:病毒可在培養(yǎng)的細胞單層上形成肉眼可見的局部病損區(qū)域,即蝕斑(plaque)或稱空斑。殼體或衣殼(capsid): 包圍著病毒核酸的蛋白質(zhì)外殼,由蛋白質(zhì)亞基按對稱的形式、有規(guī)律地排列而成,是病毒毒粒的基本結(jié)構(gòu)。 殼體結(jié)構(gòu)類型:螺旋對稱殼體、二十面體對稱殼體、雙對稱結(jié)構(gòu) 螺旋對稱殼體: 亞基有規(guī)律地沿著中心軸(核酸)呈螺旋排列,進而形成高度有序、對稱的穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。二十面體對稱殼體:
44、 蛋白質(zhì)亞基圍繞具立方對稱的正多面體的角或邊排列,進而形成一個封閉的蛋白質(zhì)的鞘。(以二十面體容積為最大,能包裝更多的病毒核酸)雙對稱結(jié)構(gòu): 典型例子是有尾噬菌體(tailed phage),其殼體由頭部和尾部組成。包裝有病毒核酸的頭部通常呈二十面體對稱,尾部呈螺旋對稱。病毒特點:病毒是一類既具有化學(xué)大分子屬性,又具有生物體基本特征;既具有細胞外的感染性顆粒形式,又具有細胞內(nèi)的繁殖性基因形式的獨特生物類群。1)不具有細胞結(jié)構(gòu),具有一般化學(xué)大分子的特征。 2)一種病毒的毒粒內(nèi)只含有一種核酸,DNA或者RNA。 3)大部分病毒沒有酶或酶系極不完全,不含催化能量代謝的酶,不能進行獨立的代謝作用。 4)
45、嚴格的活細胞內(nèi)寄生,沒有自身的核糖體,沒有個體生長,也不進行二均分裂,必須依賴宿主細胞進行自身的核酸復(fù)制,形成子代。5)個體微小,在電子顯微鏡下才能看見。 6)對大多數(shù)抗生素不敏感,對干擾素敏感。一、病毒結(jié)構(gòu)蛋白的主要生理功能有哪些。1)構(gòu)成蛋白質(zhì)外殼,保護病毒核酸免受核酸酶及其它理化因子的破壞; 2)決定病毒感染的特異性,與易感細胞表面存在的受體具特異性親和力,促使病毒粒子的吸附和入侵;3)決定病毒的抗原性,能刺激機體產(chǎn)生相應(yīng)的抗體; 4)構(gòu)成毒粒酶,參與病毒對宿主細胞的入侵(如溶菌酶等),或參與病毒復(fù)制過程中大分子的合成(如逆轉(zhuǎn)錄酶等)。一般來說,病毒是不具酶或酶系極不完全的,所以一旦離開
46、宿主就不能獨立進行代謝和繁殖。二、試結(jié)合一步生長曲線分析病毒復(fù)制的特點,并與細菌生長曲線進行比較。病毒感染敏感宿主細胞后,病毒核酸進入細胞,通過其復(fù)制與表達產(chǎn)生子代病毒基因組和新的蛋白質(zhì),然后由這些新合成的病毒組分裝配(assembly)成子代毒粒,并以一定方式釋放到細胞外。病毒的這種特殊繁殖方式稱做復(fù)制(replication)。 1、用噬菌體的稀釋液感染高濃度的宿主細胞;2、數(shù)分鐘后,加入抗噬菌體的抗血清(中和未吸附的噬菌體);3、將上述混合物大量稀釋,終止抗血清的作用和防止新釋放的噬菌體感染其它細胞(建立同步感染);4、保溫培養(yǎng)并定期檢測培養(yǎng)物中的噬菌體效價(對噬菌體含量進行計數(shù));5、
47、以感染時間為橫坐標(biāo),病毒的感染效價為縱坐標(biāo),繪制出病毒特征性的繁殖曲線;噬菌體復(fù)制(繁殖)的三個階段:1、吸附期;游離的噬菌體吸附到宿主細胞 2、潛伏期;從噬菌體吸附到細胞,到釋放出新噬菌體的最短時期 3、裂解期;隨著菌體不斷破裂,新噬菌體數(shù)目增加,直到最高值復(fù)制周期(replicative circle)或稱復(fù)制循環(huán):自病毒吸附于細胞開始,到子代病毒從感染細胞釋放到細胞外的病毒復(fù)制過程。病毒的復(fù)制循環(huán)包括五個時期: 吸附侵入脫殼病毒大分子的合成裝配與釋放。生長曲線(Growth Curve): 細菌接種到定量的液體培養(yǎng)基中,定時取樣測定細胞數(shù)量,以培養(yǎng)時間為橫座標(biāo),以菌數(shù)為縱座標(biāo)作圖,得到的
48、一條反映細菌在整個培養(yǎng)期間菌數(shù)變化規(guī)律的曲線。 一條典型的生長曲線至少可以分為 遲緩期,對數(shù)期,穩(wěn)定期和衰亡期等四個生長時期 。遲緩期(Lag phase): 將少量菌種接入新鮮培養(yǎng)基后,在開始一段時間內(nèi)菌數(shù)不立即增加,或增加很少,生長速度接近于零。也稱延遲期、適應(yīng)期、調(diào)整期。遲緩期的細菌細胞體積最大。對數(shù)生長期(Log phase):生長和分裂速率最大,細菌數(shù)量呈對數(shù)增加,生長一致,代時短;是研究微生物代謝的良好材料;生產(chǎn)上用作發(fā)酵種子,使發(fā)酵的遲緩期縮短,提高經(jīng)濟效益。穩(wěn)定生長期(Stationary phase): 由于營養(yǎng)物質(zhì)消耗,C/N比失調(diào),生長因子耗盡,代謝產(chǎn)物積累和pH等環(huán)境變
49、化,逐步不適宜于細菌生長,導(dǎo)致生長速率降低直至零(即細菌分裂增加的數(shù)量等于細菌死亡數(shù))。此時培養(yǎng)液中活細菌數(shù)最高并維持穩(wěn)定。衰亡期(Decline或Death phase):營養(yǎng)物質(zhì)耗盡和有毒代謝產(chǎn)物的大量積累,細菌死亡速率超過新生速率,整個群體呈現(xiàn)出負增長。該時期死亡的細菌以對數(shù)方式增加,但仍有部分活菌存在。另:t一步生長曲線:以感染時間為橫坐標(biāo),病毒的感染效價為縱坐標(biāo),繪制出病毒特征性的繁殖曲線。噬菌體復(fù)制(繁殖)的三個階段:1、吸附期;游離的噬菌體吸附到宿主細胞 2、潛伏期;從噬菌體吸附到細胞,到釋放出新噬菌體的最短時期 3、裂解期;隨著菌體不斷破裂,新噬菌體數(shù)目增加,直到最高值第九章:
50、微生物遺傳質(zhì)粒(plasmid:一種獨立于染色體外,能進行自主復(fù)制的細胞質(zhì)遺傳因子,主要存在于各種微生物細胞中。吖啶類染料、高溫、某些離子作用可消除質(zhì)粒。類型:致育因子(Fertility factor,F(xiàn)因子) 、抗性因子(Resistance factor,R因子)、產(chǎn)細菌素的質(zhì)粒(Bacteriocin production plasmid) 、毒性質(zhì)粒(virulence plasmid) 、代謝質(zhì)粒(Metabolic plasmid)、隱秘質(zhì)粒(cryptic plasmid) .操縱子(operon): 是一個結(jié)構(gòu)上、功能上協(xié)同作用的整體,受同一調(diào)節(jié)基因和啟動區(qū)的調(diào)控,包括啟動子
51、、操作子和結(jié)構(gòu)基因。遺傳物質(zhì)的實驗證據(jù):1)Griffith的轉(zhuǎn)化實驗;2)T2噬菌體的感染實驗;3)TMV病毒拆分重建實驗。一、常見的微生物突變類型有哪些。 1)營養(yǎng)缺陷型(auxotroph) 一種缺乏合成其生存所必須的營養(yǎng)物(包括氨基酸、維生素堿基等)的合成能力的突變型,只有從周圍環(huán)境獲得這些營養(yǎng)或其前體物才能生長。 表型判斷的標(biāo)準:在基本培養(yǎng)基上能否生長。特點:在選擇培養(yǎng)基(一般為基本培養(yǎng)基)上不生長 負選擇標(biāo)記 突變株不能通過選擇平板直接獲得2)抗藥性突變型(resistant mutant) 基因突變使菌株對某種或某幾種藥物,特別是抗生素,產(chǎn)生抗性。 特點:正選擇標(biāo)記 (突變株可直
52、接從抗性平板上獲得)3)條件致死突變型(conditional lethal mutant) 在某一條件下具有致死效應(yīng),而在另一條件下沒有致死效應(yīng)的突變型。常用的條件致死突變是溫度敏感突變,用ts(temperature sensitive)表示,這類突變在高溫下(如42)是致死的,在低溫(如25-30)下生長。特點:負選擇標(biāo)記這類突變型常被用來分離生長繁殖必需的突變基因:耐高溫基因4)形態(tài)突變型(morphological mutant) 造成形態(tài)改變的突變型 特點:非選擇性突變 ,突變株和野生型菌株均可生長,但可從形態(tài)特征上進行區(qū)分。 二、簡述誘變育種的基本原則。1選擇簡便有效的誘變劑:紫外線、烷化劑2選優(yōu)良的出發(fā)菌株:生產(chǎn)中優(yōu)良變異株3.處理單孢子(或單細胞)懸液:易于純化 4選用最適劑量:殺菌率為40-70%為宜 5利用復(fù)合處理的協(xié)同效應(yīng):兩中、多種誘變劑6利用形態(tài)、生理與產(chǎn)量間的相關(guān)指標(biāo):菌落形態(tài)、顏色、變色圈、抑制圈7設(shè)計或采用高效篩選方案或方法:初篩、復(fù)篩時期:對數(shù)生長期原核微生物雜交育種:轉(zhuǎn)化、接合、轉(zhuǎn)導(dǎo) 1)轉(zhuǎn)化:受體細胞直接吸收來自供體細胞的DNA片斷,并把它整合到自己的基因組中,細胞部分遺傳性狀發(fā)生變化的現(xiàn)象。特點:供體DNA片斷注入受體
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