微生物学思考题答案Word文档格式.docx
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纯培养——微生物学中把从一个细胞或一群相同的细胞经过培养繁殖而得到的后代,称纯培养。
通过分离纯化的方法获得纯培养。
重要性——通过研究纯培养，人们不仅可以证明特定微生物能引起特定疾病及一些其他方面的特征。
纯培养技术的发明为细菌分类学、遗传学和其他分支学科的发展提供了非常关键的工具。
是微生物学的最基本的研究方法。
对于人们在很多时间内就承认微生物作为一门独立的学科起到了重要的作用。
5、微生物学史可分为哪五期？
各期的时间、实质、创始人是什么？
史前期：
公元前8000-1676年，朦胧阶段，各国劳动人民不自觉地应用微生物；
初创期：
1676-1861年，形态描述阶段，列文虎克用自制简易显微镜观察到许多“活的小动物”；
奠基期：
1861-1897，生理水平研究阶段，巴斯德通过曲颈瓶试验推翻生命的自然发生说，创立种胚学说；
柯赫提出“柯赫原则”；
发展期：
1897-1953，生化水平研究阶段，德国人布赫纳利用石英砂磨后酵母无细胞滤液中的“酒化酶”把葡萄糖发酵生产酒精和CO2；
成熟期：
1653年至今，分子生物水平阶段，沃森和柯里克提出了DNA的双螺旋模型。
6、解释一下用巴斯德烧瓶研究自然发生说的原理？
若将烧瓶中的食品加热至沸腾，杀死其中的污染物，烧瓶冷却后，空气可重新进入，但颈部的弯曲防止了粒状物、细菌或其它微生物的进入。
若食品不腐败，则证明腐败物品上的微生物来自于空气。
6、什么是柯赫定律？
对微生物学的发展产生了怎样的影响？
柯赫定律是由德国微生物学家罗伯特.柯赫提出的，用以验证特殊类型的细菌能引起特有的疾病。
包括下列标准：
、这种微生物必须存在于患病动物中，而不能存在于健康个体中；
、这一微生物可以离开动物体进行纯培养；
、将这种培养物接种到敏感动物体后，应当出现特有的疾病症状；
、这种微生物可以从试验动物中再分离出来，并且可在实验室中进行再培养，培养出的细菌同原有微生物仍然相同。
柯赫定律对传染病的研究起了重要的推动作用。
它不仅用以证明特殊微生物引起特定疾病，而且由于强调了实验室培养，对微生物学的发展起到了巨大的推动作用。
以柯赫定律作为指导，研究人员揭示了许多重要的人类和其他动物疾病的原因。
这些发现使防止和治愈传染性疾病得以成功，并奠定了临床医学的基础。
为将特定的微生物与某种特定疾病联系起来，人们必须能从培养物中分离到这种微生物——纯培养。
这一最基本的微生物学研究方法，对于人们在很短时间内就承认微生物作为一门独立的学科起到了重要的作用。
7、为什么说巴斯德和柯赫是微生物学的奠基人？
这是由于巴斯德和柯赫为微生物学的建立和发展做出了卓越的贡献，使微生物学作为一门独立的学科开始形成。
巴斯德彻底否定了“自然发生”学说；
发现将病原菌减毒可诱发免疫性，首次制成狂犬疫苗，进行预防接种；
证实发酵是由微生物引起的；
创立巴斯德消毒法等。
柯赫对病原细菌的研究做出了突出的成就：
证实了炭疽病菌是炭疽病的病原菌，发现了肺结核病的病原菌，提出了证明某种微生物是否是某种疾病病原体的基本原则——柯赫原则，创建了分离、纯化微生物的技术等。
8、微生物学发展史上曾出现过寻找重要病原菌的“黄金时期”，其主要原因是什么？
微生物纯种分离技术的成功建立。
9、李斯特成功的发明外科消毒术是受到怎样的启发？
巴斯德对“酒病”的研究。
10、人类已消灭的第一个传染病是什么？
天花
11、微生物有哪五大共性？
其中最基本的是哪一个？
为什么？
微生物的五大共性：
体积小，面积大；
吸收多，转化快；
生长旺，繁殖快；
适应强，易变异；
分布广，种类多。
最基本的性质：
体积小，面积大。
原因：
一个小体积、大面积的系统，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，并由此产生其余四个共性。
12、什么是微生物？
包括哪些类群？
微生物是一切肉眼看不见的或看不清的微小生物的总称。
微生物都是个体微小、构造简单的低等生物，包括属于原核类的细菌（真细菌和古生菌）、放线菌、蓝细菌、支原体、立克次氏体、衣原体；
属于真核类的真菌（酵母菌、霉菌和蕈菌）、原生藻类和显微藻类；
以及属于非细胞类的病毒和亚病毒。
13、人类基因组计划的目的是什么？
后基因组计划的目的是什么？
微生物学与之有什么关系？
人类基因组计划的目的是测定人类基因组中所有基因的位置和序列——也就是人体内所有的遗传物质。
后基因组计划的目的——认识基因与基因组的功能
人类基因组计划的工作基础是由微生物基因组测序工作发展而来的，微生物基因组较小，较易测定。
利用微生物所作的实验将在很大程度上帮助我们解读人类基因组。
第一章原核微生物
1、当细胞变小时，使细胞具有了哪些优势？
多数原核生物非常小的可能原因是由于这种小的特点使其具有重要的优势。
例如第一，养分和废物进出小的细胞比大的细胞更容易，这样就加速了细胞代谢和生长。
因为相对细胞体积来说，小的细胞比大的细胞有更多的可利用的表面。
第二，生长速率在一定程度上依赖于养分交换的速率，所以小的细胞所具有的较高的表面积与体积比比大细胞能更好地支持其快速生长。
从每单位可获得的资源来讲，小的细胞比大的细胞能快速的发育成更大的群落。
第三，对所有生物，因为突变率是相同的，那么较大的细胞群落意味着更多的细胞分裂，这也预示着来自DNA复制过程中自然的错配所带来更多的突变积累。
第四，突变是促使进化改变的源泉，加之原核生物是遗传单倍体，使得有益变异会立即表达，所以原核生物可快速适应改变的环境条件并且很容易地利用栖息地。
2、比较革兰氏阳性菌、革兰氏阴性菌和抗酸细菌的细胞壁。
革兰氏阳性菌的细胞壁有相当厚度的肽聚糖层，约占细胞壁的60-90%。
肽聚糖层与细胞膜的外表面紧密相连。
另含有少量磷壁酸，一般含蛋白质及脂类较少。
缺少外膜和周质空间，消化酶酶类并不是保留在周质间隙中，而是被释放到周围环境中。
革兰氏阴性菌的细胞壁比革兰氏阳性菌的薄，但更复杂。
细胞壁中只有10-20%是肽聚糖，其余是大量的脂蛋白和脂多糖。
细胞壁外有一层外膜，构成了细胞壁的外表面，并留下一个非常狭窄的周质间隙。
细胞壁的内表面与细胞膜之间被一个较宽的周质间隙隔开。
毒素和酶在周质间隙中保持一定浓度。
抗酸细菌的细胞壁像革兰氏阳性菌一样比较厚，但其中含有60%的脂，而肽聚糖含量很少。
3、哪些微生物具有周质间隙？
在周质间隙中发生着什么？
革兰氏阴性菌的细胞壁内表面与细胞膜之间有一个较宽的周质间隙。
毒素和酶在周质间隙中保持一定浓度，帮助摧毁那些可能危害细菌的物质。
根据生物体的不同，其中含有几种蛋白质，包括水解酶，食物分子的初步消化相关蛋白；
结合蛋白，起始物质运输过程相关蛋白；
化学感受器，是与趋化性反应有关的蛋白质。
4、解释下列术语的相互联系：
细胞壁、外膜、脂多糖、内毒素、类脂A、细胞死亡。
外膜是位于革兰氏阴性菌细胞壁最外层。
脂多糖是位于革兰氏阴性菌细胞壁最外层的一种较厚的类脂多糖类化合物。
由类脂A、核心多糖和O-特意侧链三部分组成。
类脂A是革兰氏阴性菌致病物质内毒素的物质基础。
因而内毒素只在细胞死亡后经自溶或人工裂解时才释放。
5、列出肽聚糖单体组分。
肽聚糖单体包括三种成分：
双糖单位，短肽链（一般为四肽），肽桥。
6、为什么细菌细胞壁的坚硬层称为肽聚糖？
肽聚糖结构的细胞壁坚硬性的化学原因是什么？
细菌细胞壁中的一层坚硬层是一种多糖类物质。
这种物质由两种糖衍生物，即N-乙酰葡萄糖胺和N-乙酰胞壁酸及少量特殊氨基酸组成。
这些组分连接而形成重复结构，因而称肽聚糖。
肽聚糖的基本结构是一个围绕细胞的一个接一个肽聚糖链形成的片状结构，由肽聚糖联形成的片层与氨基酸形成的四肽交联联结起来。
聚糖链中连接糖分子的糖苷建非常强，这些链被氨基酸交联起来时，肽聚糖结构的全部力量显现出来，交联连接越完全刚性越强。
7、构成革兰氏阴性菌的LPS层的组分有哪些？
LPS是革兰氏阴性菌细胞壁外膜中的脂多糖层的简称。
是一种脂多糖复合物。
LPS中的多糖部分由两部分组成：
核心多糖和O-特异侧链。
LPS中的脂类部分指的是类脂A。
8、孔蛋白的功能是什么？
位于革兰氏阴性菌的细胞壁的何处？
孔蛋白的功能是作为一个通道，使亲水性的低分子质量物质得以进出。
包括特异性和非特异性两类。
非特异性孔蛋白形成“充水”的通道，任何小分子物质都可以通过。
特异性孔蛋白含有一种或一群结构相关物质的特异性结合位点。
孔蛋白位于革兰氏阴性菌的细胞壁的外膜中。
9、细胞的什么组分具有内毒素的特性？
细菌细胞壁脂多糖层的部分尤其是类脂A具有内毒素特性。
10、为什么乙醇很容易使革兰氏阴性菌脱色，而革兰氏阳性菌不行？
革兰氏阳性菌和革兰氏阴性菌细胞壁结构上的差异被认为在革兰氏染色反应中有所不同。
革兰氏染色中，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，但不能从革兰氏阳性菌中抽提出来。
因为，革兰氏阳性菌有由几层肽聚糖形成的很厚的细胞壁，能被乙醇脱水，导致闭上小孔更小甚至关闭，从而阻止了不溶性结晶紫-碘复合物从细胞中逸出。
相反，革兰氏阴性菌中乙醇很容易渗入富含脂质的外膜，将结晶紫-碘复合物从细胞中抽提出来。
11、没有细胞壁的细胞如何生活？
它们或是具有独特的坚韧的膜（某些支原体的细胞膜中含有固醇），或是因为它们生活在具有等渗保护性的生境中。
12、为什么蔗糖能够稳定被溶菌酶溶解的细菌细胞？
蔗糖不能渗入细胞中，将其加入到细胞悬液中，使细胞内外溶质的浓度保持平衡。
溶菌酶仍能消化肽聚糖，但水不能进入细胞，裂解不会发生。
13、一句话解释为什么离子型分子不易通过细胞膜？
细胞质膜内部的疏水性使它形成了一层紧密的扩散屏障。
一些小的疏水性分子可以通过扩散穿过膜，但亲水性的带电荷分子（离子）不能通过，必须经过特殊的运输过程。
14、一句话描述单位膜的结构。
由磷脂双分子层组成，蛋白质嵌入其中。
（因为每个磷脂分子形成半个“单位”而得名。
）
15、什么是古生菌？
主要有哪些类群？
古生菌是一群具有独特基因结构或系统发育生物大分子序列的单细胞生物，主要包括一些独特生态类型的原核生物。
主要类群包括：
极端嗜盐古生菌、产甲烷古生菌、极端嗜热古生菌、无细胞壁的古生菌-热原体属。
16、古生菌在细胞壁与细胞膜方面的特征。
古菌的细胞壁成分包括假肽聚糖（与肽聚糖结构类似）、独特的多糖、硫酸化多糖、糖蛋白、蛋白质。
古菌的细胞膜主要由磷脂组成，但是具有多样性，亲水头与疏水尾间通过醚键而不是酯键相连，还存在着独特的单分子层膜或单、双分子层混合膜，而真细菌或真核生物的细胞质膜都是双分子层。
17、细菌会形成什么形式的细胞质内含物？
主要有两大类：
颗粒性内含物和囊状内含物。
其中颗粒性内含物没有被膜包裹，内含物质地致密，在细胞质中不易溶解。
如糖原颗粒、聚磷酸盐颗粒（异染粒）、硫粒。
囊状内含物是指其外具有特别的膜包围而形成的。
如聚β-羟丁酸颗粒、磁小体等。
17、PHB和磁小体的组成及功能是什么？
PHB是聚β-羟丁酸颗粒的简称，化学成分是脂类，功能是作为碳源或能量的储存物。
磁小体是细胞内Fe3O4颗粒。
赋予细胞两极磁性，使其对磁场有反应，推测可能是引导细菌向沉积物移动，那里的O2水平较低。
18、气泡的特点及功能。
气泡是由蛋白质构成的纺锤型的富含气体的结构，中空且有硬度。
不透水和溶质，但对大多数气体来说是可透的。
因为允许气体自由透过，所以气泡内的气体组分和压力与悬浮物的气体是一样的，并且因为气泡的密度仅为细胞的5-20%，所以气泡的存在降低了细胞的密度，从而增加了浮力。
这种运动策略特别是对水生光养生物有利，因为它使生物垂直调整在水中的位置，找到最适于光合作用的光照强度。
19、在什么条件下会生成PHA或糖原？
当环境中碳源过剩时生成PHA或糖原。
20、为什么革兰氏阳性菌不能像化能无机营养型的硫氧化菌一样积累硫？
元素硫是以硫小体的形式储存在细胞壁周质中，而不是细胞质中。
革兰氏阴性菌细胞壁中具有周质，化能无机营养型硫氧化菌属于革兰氏阴性菌，革兰氏阳性菌细胞壁中没有周质结构，因而无法积累硫。
21、什么是DAP？
存在于细菌的何种结构中？
具有何种功能？
吡啶二羧酸，简称DAP，是细菌内生孢子（芽孢）中特有的物质。
芽孢中富含钙离子，多数钙离子与吡啶二羧酸结合，形成吡啶二羧酸钙复合物。
该复合物的作用是降低内生孢子中水的利用率，降低核心含水量，从而大大增加内生孢子的抗热性。
22、什么是SASP？
功能是什么？
SASP是小酸溶性芽孢蛋白。
在芽孢形成过程中产生。
功能有两种：
一是通过与核心DNA紧密结合，保护其免受紫外辐射、脱水及干热的损害。
二是还可作为内生芽孢形成新营养细胞生长的碳源和能源。
23、简述芽孢和营养细胞在结构、化学组成和抵抗极端环境条件的能力有何不同。
芽孢是使某些细菌产生的一种高抗性分化的细胞。
与细菌营养细胞在结构、化学组成和抗性方面有明显不同。
结构上比营养细胞更复杂，具有许多层。
与营养细胞在结构上的不同之处主要在核壁之外的层次结构。
最外层称为孢外壁，由一薄层蛋白质覆盖。
其内是芽孢衣，由多层芽孢特异性蛋白组成。
芽孢衣下面是皮层，由松弛的交联肽聚糖构成。
皮层之内是核心，含有核壁、细胞质、拟核、核糖体和其他细胞必需物质。
化学组成上，有一种芽孢特有的物质，称为吡啶二羧酸，它可与芽孢中富含的大量钙离子结合，形成吡啶二羧酸钙，与芽孢耐热性有关。
另一种特殊的物质是小酸溶性芽孢蛋白（SASP）。
可与核心DNA结合，保护其免受紫外辐射、脱水及干热的损害。
细菌芽孢在抗热程度上是非常突出的，即使高压灭菌在121℃下可杀死有内生孢子的大多数，但有些高抗热性的细菌的内生孢子可在高达150℃下生存。
对其他有害因素，如干旱、紫外辐射、强酸或强碱及化学消毒剂均有很强抗性，因而它可保持一段相当长的休眠期。
24、说明细菌鞭毛的结构与运动方式。
细菌鞭毛结构主要包括三部分：
基体、鞭毛钩、鞭毛丝。
每根鞭毛都是由鞭毛蛋白构成，通过鞭毛钩与基体相连。
基体是由一组环围绕着一条中心杆或轴组成。
革兰氏阴性菌一对嵌入细胞膜的环（S-M环），另一对环与细胞壁上的肽聚糖（P环）和脂多糖层（L环）相连。
革兰氏阳性菌只有相互分离的S环和M环。
运动方式：
旋转式
25、简述证明细菌运动方式的实验。
证明细菌运动方式的实验是“拴菌试验”。
方法是：
取一端长有单根鞭毛的细菌，使鞭毛的游离端被相应的抗体牢牢“拴”在载玻片上，然后在显微镜下观察细胞在做打转还是伸缩运动。
结果发现是在不断打转，从而确认细菌鞭毛的运动机制是旋转式而非挥鞭式。
26、细菌多糖层的功能。
多糖层在细菌中有许多功能。
第一，有助于微生物吸附在固体表面。
致病微生物通过表面多糖的介导，与宿主组织的表面组分发生特异性结合；
在非致病菌生物膜的形成中起关键作用。
第二，保护作用。
有莢膜的致病菌可免于宿主免疫系统的吞噬细胞识别并破坏；
多糖层结合的大量水分，可使菌抵御干燥的危害。
27、简述菌落、菌苔及生物被膜的异同点。
菌落：
单个微生物在适宜的固体培养基表面或内部生长、繁殖到一定程度可以形成肉眼可见得有一定形态结构的子细胞生长群体。
菌苔：
微生物在固体培养基上长成的一片密集的微生物群落。
生物膜：
带有多孔粘液物质并附着在一个表面上的微生物细胞群落。
28、明胶半固体培养基与琼脂半固体培养基在应用上有何不同？
明胶半固体培养基：
主要用以检测微生物是否产生胞外蛋白酶。
琼脂半固体培养基：
细菌的动力观察、趋化性研究、厌氧菌的培养、计数等、细菌酵母菌的保藏。
29、链霉菌中的孢子和孢子形成过程与芽孢有何区别？
链霉菌中的孢子是其繁殖结构，芽孢是休眠结构。
链霉菌生长发育成熟后，气生菌丝转化为孢子丝，孢子丝顶端通过产生横膈膜的方式使孢子丝分裂成为一串分生孢子；
或菌丝顶端产生孢子囊，孢子囊成熟后，释放出大量的包囊孢子。
芽孢是细菌生长发育到一定阶段时，营养细胞的DNA浓缩形成束状，由于质膜内陷，前芽孢双层膜形成，合成吡啶二羧酸，皮层合成后，再合成芽孢衣，最终芽孢囊裂解。
30、为什么称蓝细菌为“先锋生物”？
蓝细菌为何会成为“先锋生物”？
因为蓝细菌分布广泛，包括各种水体、土壤中和部分生物体内外，在岩石表面和其他恶劣环境（高温、低温、荒漠和冰原等）中都可找到它们的踪迹。
所以被称为“先锋生物”。
因为蓝细菌细胞中含水量丰富，具有可储存营养物质的荚膜、能进行光合作用的类囊体及可固定CO2的羧酶体，并具有抗干燥的厚垣孢子，所以可成为“先锋生物”。
31、什么是异型胞？
什么是静息孢子？
它们的作用各是什么？
异型胞：
是存在于一些丝状蓝细菌细胞链的中间或末端中的形大、壁厚、专司固氮功能的特化细胞。
静息孢子：
是长在蓝细菌细胞链中间或末端的形大、壁厚、色深的休眠细胞，富含储藏物，能抵御干旱等不良环境。
32、简述蓝细菌的生态学意义。
蓝细菌广泛分布于自然界的陆地、淡水及海洋中。
总的说来，它们比藻类更能耐受不良的环境，通常在恶劣环境中，蓝细菌是主要或唯一的光养生物。
可能是地球上第一种释放氧气的光合微生物，把大气从无氧转变成有氧。
33、与其它原核细胞相比，为什么支原体需要更强的细胞膜？
主要是因为支原体在进化过程中失去了细胞壁，因而需要更强的细胞膜起到保护作用。
34、支原体细胞膜中含有什么物质使其更稳固？
支原体细胞膜中含有的能使其更稳固的物质主要是甾醇，另外，有些支原体还含有脂多糖，该物质共价结合与膜上，也可帮助稳固细胞膜。
35、如何区分枝原体、衣原体、立克次氏体和病毒？
比较
枝原体
立克次氏体
衣原体
病毒
细胞结构
有
无
核酸类型
DNA和RNA
DNA或RNA
核糖体
细胞壁
有（含肽聚糖）
有（不含肽聚糖）
细胞膜
（含甾醇）
（无甾醇）
复制时结构完整性
保持
不保持
产ATP系统
对抗生素敏感性
敏感
（对抑制细胞壁合成的除外）
（青霉素例外）
有抗性
第二章真核微生物
1、为什么原核生物缺少线粒体，仍能完成相应功能？
线粒体的功能是进行呼吸作用和氧化磷酸化。
原核生物细胞中没有线粒体，但在细胞膜上存在很多酶，可参与生物能的合成过程。
2、大部分原核生物的细胞膜中缺少类固醇。
真核细胞中类固醇有什么作用？
真核细胞的细胞膜中含有固醇，其作用是增加了膜的刚性，对真核细胞保持其细胞膜的完整性有重要意义。
因为真核生物细胞的表面积/体积比值低于原核细胞，使细胞膜处于更大压力之下，固醇帮助细胞承受住这种压力。
3、比较原核生物和真核生物染色体的数目和结构。
原核生物中一般只有一条染色体，一般为环状DNA形式存在于核区，通常不结合蛋白质。
大多数真核生物的细胞核中有成对的染色体，每条染色体都含DNA和组蛋白。
细胞分裂过程中，高度盘绕折叠形成紧密的染色体结构。
4、简述真核微生物的主要类群。
主要包括植物界的微藻、动物界的原生动物、菌物界的真菌、黏菌和卵菌。
5、简述叶绿体中基质与类囊体的区别。
基质：
叶绿体的内膜包围着叶绿体腔，这个腔被称为基质。
基质中含有各种无机盐和其他的一些有机物，如糖类，ATP和蛋白质等，其中最重要的是与光合作用暗反应有关的酶和少量的DNA。
类囊体：
叶绿体基质中由单层膜围成的扁平小囊。
也称囊状结构薄膜。
类囊体膜上含有光合色素和电子传递链组分，是光合作用光反应的进行部位。
6、什么是内共生理论？
列举几项证据。
内共生理论：
真核细胞的细胞器源于那些与未来真核细胞有共生关系的原核细胞。
证据：
线粒体与叶绿体的大小与原核细胞相近
二者有自己的DNA并是与原核生物相似的单个圆环形式
有自己的并与原核细胞相似的70S核糖体
二者的DNA、核糖体执行蛋白质合成功能（真核生物由核DNA控制）
二者独立于真核细胞分裂周期，以二等分裂方式分裂
双层膜结构类似革兰氏阴性菌的细胞膜
叶绿体结构类似原核蓝细菌
7、比较真核生物与原核生物核糖体的不同。
原核生物核糖体比真核生物核糖体小，由RNA和蛋白质组成，沉降系数是70S，亚基的沉降系数是50S和30S。
真核生物核糖体比原核生物核糖体大，大约60%是RNA和40%蛋白质，沉降系数是80S，亚基的沉降系数是60S和40S。
8、光面内质网与粗面内质网有何不同？
光面内质网上没有核糖体的附着，参与脂类的合成和碳水化合物代谢，粗面内质网上有核糖体的附着，可与核糖体一起参与糖蛋白的合成。
9、为什么发生在溶酶体中的活性最好与细胞质隔离开？
溶酶体中含有各种消化酶，能分解蛋白质、脂肪、多糖等大分子物质。
这些酶的活性是非特异性的，基于其裂解活性，如果不用膜包围起来有可能毁掉重要的细胞大分子，所以最好将溶酶体于细胞质隔离开来。
10、除了框架支撑作用，微管还有什么其它的功能？
微管除具有框架支撑作用外，还在细胞运动方面起重要作用。
包括细胞内部的运动（细胞分裂时染色体的分离）和生物体自身的运动（如具有鞭毛的真核细胞的鞭毛运动）。
11、比较原核生物和真核生物鞭毛的结构和运动方式。
细
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