微生物学习题集大洋一号定稿Word格式.docx
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积肥、沤粪、翻土压青、豆类作物和其他作物的间作轮作；
种痘预防天花等。
2.初创期（1676-1861）
初创期始于1861年法国的巴斯德（Pasteur）通过曲颈瓶试验推翻了生命的自然发生学说（spontaneousgeneration），创立种胚学说（germtheroy），止于1897年德国人E.Buchner发现“酒化酶”。
此时期的代表人物为法国的巴斯德（Pasteur，被称为微生物学的奠基人）和德国的科赫（Koch，被称为细菌学的奠基人）。
此时期的特点：
①建立来一系列研究方法和技术，如巴斯德消毒法，过滤除菌，疾病预防接种，外科消毒术，科赫氏法则；
②借助于良好的方法开创了寻找病原微生物的黄金时期—第一个“淘金热”；
③微生物学的研究从形态描述上升到生理学研究的水平；
④开始客观地以辩证唯物主义的“实践—理论—实践”的思想指导科学实验（从实验中总结规律，用于指导实践）；
⑤微生物学各分支学科形成，如细菌学、酿造学、植物病理学、土壤微生物学。
科赫氏法则：
①在每一相同病例中都出现这种微生物；
②从寄主分离出这样的微生物并在培养基中培养出来；
③用这种微生物的纯培养物接种健康而敏感的的寄主，同样的疾病会重复发生；
④从实验发病的寄主中能再度分离培养出这种微生物来。
4.发展期（1897-1953年）
发展期始于1897年德国人E.Buchner利用石英沙磨后的细菌滤液把葡萄糖发酵生产酒精和CO2，他把这种能发酵的蛋白质称为“酒化酶”，标志着微生物学研究进入生化水平。
①微生物学的研究进入到生化水平，发现了维生素、抗生素、酶、基因（一个基因一个酶学说的提出，基因连锁、有性生殖、细菌质粒F因子的发现）；
②应用分支学科的形成—抗生素学；
③微生物学的第二个“淘金热”，寻找各种有益代谢物，如微生物、抗生素、酶；
④微生物学的各分支学科开始综合形成普通微生物学；
⑤各学科相互渗透、相互交换、相互促进，如遗传学、生物化学。
5.成熟期
1953年，J.d.Watson和H.Crick提出DNA双螺旋模型，从而将微生物学的研究推进到分子生物学的水平。
①20世纪70年代后，微生物成为生物工程学科的主角；
②微生物成为分子生物学的主要研究对象，从分子水平研究生命活动规律（生物大分子的结构、功能，生理生化的过程及其机制，生物进化）；
③以基因工程为主导，把传统的工业发展提高到发酵工程水平；
④大量理论性、交叉性、应用性和实验性分支学科飞速发展；
⑤微生物基因组的研究。
0.3微生物学的应用
（一）微生物学的作用
由于微生物具有种类多、繁殖快、适应强、易变异等特点，使得它们能够在解决人类面临的各种危机中发挥其不可替代的独特作用，现分述如下。
1.微生物与粮食
微生物在提高土壤肥力、改进作物特性（如构建固氮植物）、促进粮食增产、防治粮食作物的病虫害、防治粮食酶腐编制以及吧多余粮食转化为糖、单细胞蛋白、各种饮料和调味品等方面，都可大显身手。
2.微生物与能源
微生物在能源生产上有其独特的优点：
①可把自然界蕴藏的机器丰富的纤维素转化成乙醇；
②利用产甲烷菌把自然界蕴藏量风阻的可再生资源转化成甲烷；
③利用光合细菌、蓝细菌或厌氧梭菌等微生物生产“清洁能源”—氢气；
④通过微生物发酵产气或其代谢产物来提高石油采集率；
⑤研制微生物滇池使之实用化。
3.微生物与资源
微生物能讲地球上永无枯竭的纤维素等可再生能源转化成各种化工、轻工和制药等工业原料。
这些产品除了传统的乙醇、丙醇、丁醇、乙酸、乳酸、苹果酸等外，还可生产水杨酸、乌头酸、丙烯酸、己二醇、长链脂肪酸、亚麻酸油和聚羟基丁酸脂（PHB），等等。
另外，微生物在金属矿藏资源的开发和利用上也有独特的作用。
4.微生物与环境保护
利用微生物肥料、微生物杀虫剂或农用抗生素来取代会造成环境恶化的各种化学肥料或化学农药；
利用微生物生产的聚羟基丁酸脂制造易降解的医用塑料制品以减少环境污染；
利用微生物来净化生活污水和有毒工业污水；
利用微生物技术来监察环境的污染度，如用艾姆氏法检测环境中的“三致物质”（致癌、致畸、致突变）、利用EMB培养来检查饮水的肠道病原细菌等。
5.微生物与人类健康
微生物与人类健康有着密切的关系。
因为各种传染病构成了人类的主要疾病，而防治这类疾病的主要手段又是各种微生物产生的药物，尤其是抗生素。
自从遗传工程开创以来，进一步扩大了微生物代谢产物应用的范围，如胰岛素、干扰素、白细胞介素、甾体激素类药物、疫苗、类毒素等的应用。
（二）微生物学的应用前景
微生物学的应用前景主要体现在以下方面：
①继续采用微生物作为生命科学的研究材料；
②微生物生产与动、植物生产并列为生物产业的三大支柱；
③利用微生物技术是消除污染、净化环境的重要手段；
④在新兴的生物技术产业中，微生物的作用更是不可替代，如作为基因工程的外源DNA载体，作为基因工程的工具酶，以微生物作为外源基因的受体，借助微生物发酵法生产外源蛋白药物，微生物是最丰富的外源基因供体等。
（三）微生物的五大特性
微生物的五大特性包括个体微小，结构简单；
吸收多，转化快；
生长旺，繁殖快；
适应强，易变异；
分布广，种类多。
其中，个体微小，结构简单是其最基本的特征。
自测试题
（一）名词解释
1.微生物
2.微生物学
3.分子微生物学
4.细胞微生物学
5.微生物基因组学
6.自然发生学说（spontanousgeneration）
7.科赫氏法则（Kochpostulates）
8.巴氏消毒法（pasteurization）
（二）填空题
1.第一个自制显微镜观察到微生物的学者是，被称为微生物学研究的先驱者；
而法国学者则是微生物生理学的开创者。
2.放线菌对国民经济的重要性，在于它们是的主要生产菌，许多临床和生产上有使用价值的抗生素如、、、等等都由放线菌产生。
3.微生物对人类的危害主要表现在、、和。
4.在微生物学的史前时期，我国劳动人民就有了应用微生物作用来丰富生活需要的实践活动，例如、和等。
5.研究微生物本身的基本问题的基础学科有、、、
、、和等。
6.微生物学的发展简史可分为、、、和
，现处于。
7.按微生物的应用领域来分的学科有、、、
8.按微生物学与其他学科间的交叉情况来分的新兴边缘学科有、、
、以及。
9.按所研究的微生物对象来分的学科有、、、
和等。
10.按微生物所在的生态环境来分的学科有、、、
11.微生物包括细胞结构不能独立生活的病毒、亚病毒（类病毒、拟病毒、阮病毒）；
具细胞结构的真细菌、古细菌；
具细胞结构的真菌（酵母、霉菌、蕈菌等）、单细胞藻类、原生动物等。
12.公元6世纪（北魏时期），我国贾思勰的巨著《》详细记载了制曲、酿酒、制酱和酿醋等工艺。
13.被称为细菌学奠基者是国的，他对微生物学建立和发展做出卓越贡献，主要集中体现在和。
14.20世纪中后期，由于微生物学的、等技术的渗透和应用拓展及发展，动植物细胞也可以像微生物一样在平板或三角瓶中分离、裴昂还让发酵罐进行生产。
15.目前已经完成基因组测序的3大类微生物主要是、和。
（三）判断题
1.当今研究表明：
所有的细菌都是肉眼看不见的。
（）
2.病原菌学说最初是由科学家科赫提出来的。
3.真菌、原生动物和单细胞藻类都属于真核生物界。
4.病毒是由一团缠绕的核酸和碳水化合物外壳所包围构成的。
5.微生物构成了自然界许多食物链的基础。
6.RobertWittaker建议的分类系统包括六届。
7.路易·
巴斯德年轻时完成的实验证实了肉变酸的缘由。
8.微生物和其它各界生物钟共有的特征是都有细胞器。
9.安东·
李文虎克用“微动体”这个术语，特指他所观察到的微生物。
10.细菌缺少阵中细胞核的原核生物。
（四）选择题
1.当今，一种瘟疫正在全球蔓延，它是由病毒引起的。
A.鼠疫
B.天花
C.艾滋病.
D.霍乱
2.公元9世纪到10世纪我国已发明。
A.曲酿酒
B.用鼻苗法种痘
C..烘制面包
D.酿制果酒
3.我国学者汤飞凡教授的分离和确证的研究成果，是一项具有国际领先水平的开创性成果。
A.鼠疫杆菌
B.沙眼病原体
C..结核杆菌
D.天花病毒
4.在微生物学中提出的采用化学治疗剂治疗传染病是由于。
A.安东·
李文虎克的工作
B.发现了抗生素
C..阐明了DNA结构
D.发展了遗传工程
5.病毒研究公国的迅猛发展取决于。
A.光学显微镜
B.暗视野显微镜
C..紫外线显微镜
D.电子显微镜
6.下列哪项不是原核微生物的特点。
A.以二分裂方式繁殖
B.非细胞内寄生
C..有核仁核膜
D.无完整的细胞器
7.下列哪项微生物属于非细胞型微生物？
。
A.衣原体
B.立克次氏体
C..噬菌体
D.支原体
8.细菌染色法和固体培养基应用的奠基人是。
A.AntonyVanLeeuwenhoek
B.LouisPasteur
C..RoberKoch
D.DmitriiIvanowski
9.首先分离出结核分支杆菌、霍乱弧菌和炭疽杆菌的科学家是。
A.LouisPateur
B.RobertKoch
C..PaulEnrich
D.JosephLister
10.有关微生物的描述，正确的是。
A.形态小于1mm的生物
B.单细胞的小生物
C..不具备细胞结构的微生物
D.体积微小，结构简单的微小生物
（五）简答题
1.什么是微生物？
它包括哪些类群
2.微生物有哪些五大共性？
其中最基本的是哪一个？
为什么
3.简述科赫对微生物学的主要贡献。
（六）论述题
1.试述微生物学杂生命科学反战中的重要地位。
2.你认为现代微生物学的发展有哪些趋势？
参考答案
1.微生物：
是一类结构简单、进化地位低下，形态微小、一般用肉眼看不清楚的生物的总称。
2.微生物学：
研究微生物生命活动的科学，即研究微生物的形态、构造、分类、营养、生长、繁殖、新陈代谢、生态、遗传和变异的科学。
3.分子微生物学：
在分子水平上研究微生物生命活动规律的科学。
4.细胞微生物学：
重点研究微生物与寄主细胞相互关系的科学。
5.微生物基因组学：
研究微生物基因组的分子结构、信息含量及其基因编码的基因产物的科学。
6.自然发生学说（spontanousgeneration）：
认为一切生命能够从无生命的物质自然产生。
7.科赫氏法则（Kochpostulates）：
是证明微生物传染病和致病性的最科学的方法，其步骤包括：
从发病生物体上分离出与病害有关的微生物并使其在人工培养基上生长，然后进一步纯化培养物，将纯种接种到同种健康的生物体病使其发病，观察其是否出现与原疾病相同的症状，再从接种发病组织上分离出同种微生物，这些步骤成为人工诱发实验。
8.巴氏消毒法（pasteurization）：
亦称低温消毒法、冷杀菌法，是利用较低的温度即可杀死病菌又能保持物品中营养物质风味不便的消毒法。
（二）填空题
1.安东·
列文胡克、巴斯德
2.抗生素、氯霉素、链霉素、四环素、螺旋霉素（后四项可被其他抗生素替换）
3.引起动植物的各种传染病、产生毒素、引起物品腐败变质、污染环境
4.酿酒、酿醋、用种痘好麦曲防病治病
5.微生物形态学、微生物分类学、微生物生理学、微生物生物化学、微生物生态学、微生物遗传学、分子遗传学。
6.史前期、初创期、奠基期、发展期、成熟期、成熟期
7.工业微生物、农业微生物、植物病理学、兽医微生物学、医学微生物学、药用微生物学、食品微生物学
8.化学微生物学、分析微生物学、微生物化学分裂学、微生物数值分类学、微生物地球化学
9.细菌学、病毒学、真菌学、原生动物学、藻类学
10.土壤微生物学、海洋微生物学、环境微生物学、宇宙微生物学、水生微生物学
11.无、原核、真核
12.齐民要术
13.德国、科赫、细菌学、微生物研究技术
14.消毒灭菌、分离培养
15.模式微生物、极端微生物、医用微生物
1.（×
）
2.（×
3.（√）
4.（×
5.（√）
6.（×
7.（√）
8.（×
9.（√）
10.（√）
1.（C）
2.（D）
3.（B）
4.（B）
5.（D）
6.（C）
7.（C）
8.（C）
9.（B）
10.（D）
1.微生物是一切肉眼看不见或看不清的微小生物的综合。
微生物都是些个体微小，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（类病毒、拟病毒和阮病毒）。
2.微生物的五大共性：
体积小、面积大；
分布广，种类多，其中体校小，面积大是微生物最基本的性质。
因为一个小体积，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流面，并由此产生其余四个共性。
3.科赫的贡献主要在微生物病原学和免疫学及在细菌学研究技术学方面。
在微生物病原学和免疫学方面的贡献：
①具体证实了炭疽杆菌是炭疽病的病原菌；
②发现了肺结核病的病原，这是当时死亡率极高的传染性疾病，科赫因此获得了诺贝尔奖；
③提出了证明某种微生物是否为某种疾病病原体的基本原则—科赫氏法则。
在细菌学研究技术方面的贡献：
①固体培养基分离和纯化微生物的技术；
②培养基配制技术；
③发明了一系列微生物染色和观察方法，包括显微摄影技术。
（五）论述题
1.微生物学在整个生命科学带领下飞速发展的同时，也为生命科学的发展做出哦了巨大的贡献。
主要体现在以下几个方面。
（1）微生物学在生命科学许多重大理论问题的突破方面起了重要甚至关键的作用，特别是对分子遗传学和分子生物学的影响最大。
如长期争论而不能得到解决的“遗传物质的基础是什么？
”的重大理论问题，只有以微生物为材料进行研究所获得的结果才无可辩驳的证实；
“跳跃基因”（可转座因子）的发现，虽然首先来源于对玉米的研究，单最终得到证实是由于对大肠杆菌的研究；
基因结构的精细分析、重叠基因的发现，最先完成的基因组测序都与微生物学的发展密不可分；
通过研究大肠杆菌诱导酶的形成机制而提出的操纵子学说，证明了基因表达调控的机制，为分子生物学的形成奠定了基础。
（2）由于微生物学的分离、培养、消毒灭菌及无菌操作等技术的渗透和应用的拓展及发展，动、植物细胞也可以像微生物一样在平板或三角瓶中培养，可以进行分离、培养，也可以像微生物工业那样，在发酵罐中生产所需产品。
（3）转基因植物，转基因动物的转化技术也源于微生物转化的理论和技术。
（4）微生物学的许多重大发现，包括质粒载体，限制性内切酶、连接酶、反转录酶等，导致了DNA重组技术和遗传工程的出现，使整个生命科学翻开了崭新的一页，使人类定向改变生物，根治疾病，美化环境的梦想将成为现实。
2.现代微生物学的发展趋势主要表现在以下5个方面。
①微生物基因组学将全面展开。
在21世纪，有些细菌将在继续作为人类基因组计划的主要模式生物，在后基因组研究（认识基因与基因组功能）中发挥不可取代的作用，模式微生物的研究范围还会进一步扩大到其他微生物，特别是与健康、人口、环境和工农业有关的重要微生物，这将会在认识微生物自身，利用和改造微生物等方面产生质的飞跃，也将带动分子微生物学等基础研究学科的发展。
②微生物资源的开发和应用将在基因组信息的基础上获得长足的发展，为人类的健康发挥积极的作用。
③微生物生命现象的特征和共性将更加受到重视。
微生物的生长、繁殖、代谢、共用一套遗传密码等性质与其他生物相同，有些微生物甚至含有与高等生物相同的基因，这些共性反应了生物不能生存的极端环境中生长与繁殖。
微生物生命现象的这些特性和共性将使微生物成为解决重大理论问题（如生命起源与进化，物质运动的基本规律等）。
④微生物学将会与其它学科实现广泛的交叉，获得新的发展。
21世纪的微生物学将进一步向地质、海洋、大气和太空等各个领域渗透，使更多的边缘学科得到发展，如微生物地球化学、海洋微生物学、大气微生物学、太空（或宇宙）微生物学一级极端环境微生物学等。
微生物学与能源学、信息学、材料学、计算机技术的结合也将会开辟新的研究领域和应用领域。
微生物学的研究技术和方法也将会在吸收其它学科的先进技术的基础上，向更加准确、敏感、快速、简便和自动化的方向发展。
⑤微生物产业将会呈现出新的局面。
微生物产业将生产各式各样的微生物工业，为全世界的经济和社会发展做出更大贡献。
第1章原核生物的形态、构造和功能
1.1细菌
一、细菌的形态和大小
1.细菌（bacteria）的基本形态
（1）球菌（coccus）：
呈球星或近球形，根据空间排列方式不同又分为单球菌、双球菌、链球菌、四连球菌、八叠球菌、葡萄球菌，其不同的排列方式是由于细胞分裂方向不同及分裂后情况不同造成的。
（2）杆菌（bacillus）：
呈杆菌或圆柱状，直径、长短不同（粗短或细长），是种类最多的一种细菌。
（3）螺旋菌（spirillum）：
是细胞呈弯曲杆状细菌的统称，一般分散存在，根据其长度、螺旋数目和螺距等差别，分为弧菌vibrio（菌体只有一个弯曲，形似C字）和螺旋菌（螺旋状，超过1圈）。
细菌的形态不是一成不变的，受环境条件影响（如温度、培养基浓度及组成，菌龄等）。
一般在幼龄和生长条件适宜时，性状正常、整齐。
而在老龄和不正常生长条件下会表现出畸形，衰颓等异常形态。
畸形是由于理化因素刺激、阻碍细胞发育引起；
衰颓型是由于培养时间长，细胞衰老，营养缺乏，或排泄物积累过多引起的。
2.细菌的大小
细菌一般为单细胞结构，大小在1µ
m左右，在显微镜下才能看到其形状。
不同的细菌大小不同，可用显微镜微尺测量细菌大小。
一般球菌直径为0.5~1µ
m；
杆菌直径为0.5~~1µ
m，其长度为其直径的一倍或几倍；
螺旋菌直径为0.3~1µ
m，长度1~~50µ
m，细菌大小也不是一成不变的。
二、细菌细胞结构
细菌是单细胞的微生物，其细胞结构分为基本结构和特殊结构。
基本结构是细胞不变的部分或一般构造，如细胞壁、细胞膜、细胞核、核糖体等为全部细菌细胞做共有，特殊结构是细胞可变的部分或特殊结构，如鞭毛、纤毛、荚膜、芽孢、气泡等，只在部分细菌中发现。
（一）细菌细胞的基本结构
1）细胞壁
细胞壁（cellwall）位于细胞表面，较坚硬，为略具弹性的结构。
1）保护细胞免受机械损伤和渗透压的破坏，维持细胞性状。
2）鞭毛运动的支点。
3）为正常细胞分裂所必须。
4）有一定的屏障作用。
5）噬菌体受体位点所在。
6）与细菌的抗原性、致病性有关。
2）革兰氏染色法
革兰氏染色法是CristeinGram于1884年发明的一种细菌染色法。
不同的细菌，其细胞壁的化学组成和结构不同，通过革兰氏染色法可将所有细菌分为革兰氏阳性（G+）菌与革兰氏阴性菌（G-），呈蓝紫色，称为革兰氏阳性（G+）菌；
凡是经乙醇脱色，呈复染剂的颜色（红色），称为革兰氏阴性（G-）菌。
革兰氏染色的过程如下所述。
（1）初染：
结晶紫使菌体染上紫色。
（2）媒染：
碘和结晶紫形成脂溶性大分子符合物，能被细胞壁组留在细胞内。
（3）脱色：
酒精脱色，因细胞壁成分和构造不同，会出现不同的反应。
（4）复染：
沙皇复染，增加脱色菌与背景的反差区别于未脱色菌。
3）革兰阳性菌
以金黄色葡萄球菌（staphylococcusaureus）为例，简述革兰氏阳性菌的细胞壁结构。
G+菌细胞壁：
是连续层，厚20~80nm，由微丝组成的网状骨架和基质两部分构成，其化学组组成住哟是肽聚糖和磷壁酸。
（1）肽聚糖（peptidglycan）：
又称粘肽（mucopeptide）、胞壁质（murein）或粘质复合物（mucocomplex），是细菌细胞壁中的特有成分，也是原核生物的特有成分。
肽聚糖是由许多亚单位交联而成的大分子复合体，由双糖单位、短肽、肽桥组成。
双糖单位是N-乙酰胞壁酸（NAM）和N-乙酰葡萄糖胺（NAG）通过β-1,4糖苷键相连组成，连接相邻的短肽。
短肽全部或部分连至NAM上，短肽之间又有连接，组成一网状结构。
肽聚糖是细菌细胞壁所特有的成分（古生菌没有）。
溶菌酶可使肽聚糖中的糖苷键断裂，而青霉素是干扰短肽之间肽键的形成。
（2）磷壁酸（teichoicacid）：
磷壁酸是结合在革兰氏阴性性细菌细胞壁上特有的一种酸性多糖，主要成分为甘油磷酸或核糖醇磷酸。
磷壁酸可分两类，其一为壁磷壁酸，它与肽聚糖分子间进行共价结合，含量会随培养基成分而改变，一般占细胞壁重量的10%，有时可接近50%。
用稀酸或稀碱可以提取。
其二为跨越肽聚糖层并与细胞膜相交联的膜磷壁酸（又称脂磷壁酸），由甘油磷酸链分子与细胞膜上的磷脂进行共价结合后形成。
其含量与培养条件关系不大。
可用45%热酚水提取，也可用热水从脱脂的冻干细菌中提取。
磷壁酸有五种类型，主要为甘油磷壁酸和核糖醇磷壁酸两类，前者在干酪乳杆菌（Lactobacilluscasei）等细菌中存在，后者在金黄色葡萄球菌和芽孢杆菌属（Bacillus）等细菌中存在。
4）革兰氏阳性菌
以大肠杆菌（E.coli）为例，简述G-细菌的细胞壁结构。
G-菌细胞壁：
是非连续层，包括外壁层和内壁层
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