微生物思考题.docx

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微生物思考题

第1章绪论

1．用具体事例说明人类与微生物的关系。

2．为什么说巴斯德和柯赫是微生物学的奠基人?

3．为什么微生物学比动、植物学起步晚，但却发展非常迅速?

4．简述微生物学在生命科学发展中的地位。

5．试述微生物学的发展前景

1．微生物与人类关系的重要性，可以从它们在给人类带来巨大利益的同时也可能带来极大的危害两方面进行分析。

能够例举：

面包、奶酪、啤酒、抗生素、疫苗、维生素及酶等重要产品的生产；微生物使得地球上的物质进行循环，是人类生存环境中必不可少的成员；过去瘟疫的流行，现在一些病原体正在全球蔓延，许多已被征服的传染病也有“卷土重来”之势；食品的腐败等等具体事例说明。

2．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为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。

3．其原因从下列几方面分析：

微生物具有其他生物不具备的生物学特性；微生物具有其他生物共有的基本生物学特性；微生物个体小、结构简单、生长周期短，易大量培养，易变异，重复性强等优势，十分易于操作。

动、植物由于结构的复杂性及技术方法的限制而相对发展缓慢。

微生物的广泛的应用性，能迅速地符合现代学科、社会和经济发展的需求。

4．20世纪40年代，随着生物学的发展，许多生物学难以解决的理论和技术问题十分突出，特别是遗传学上的争论问题，使得微生物这样一种简单而又具完整生命活动的小生物成了生物学研究的“明星”。

微生物学很快与生物学主流汇合，并被推到了整个生命科学发展的前沿，获得了迅速的发展，为整个生命科学的发展做出了巨大的贡献（可举例说明），在生命科学的发展中占有重要的地位。

5．可从以下几方面论述微生物学的发展前量景：

微生物基因组学研究将全面展开；以了解微生物之间、微生物与其他生物、微生物与环境的相互作用为研究内容的微生物生态学、环境微生物学、细胞微生物学等，将在基因组信息的基础上获得长足发展，为人类的生存和健康发挥积极的作用；微生物生命现象的特性和共性将更加受到重视；与其他学科实现更广泛的交叉，获得新的发展；微生物产业将呈现全新的局面。

培养物能较好地被研究、利用和重复结果。

第二章微生物的纯培养和显微镜技术

1．一般说来，严格的无菌操作是一切微生物工作的基本要求，但在分离与培养极端嗜盐菌时常在没有点酒精灯的普通实验台上倾倒培养平板、在日常环境中直接打开皿盖观察和挑取菌落，而其研究结果并没有因此受到影响，你知道这是为什么吗?

2．如果希望从环境中分离得到厌氧固氮菌，你该如何设计实验?

3，为什么光学显微镜的目镜通常都是15X?

是否可以采用更大放大倍率的目镜（如30x）来进一步提高显微镜的总放大倍数?

4．为什么透射电镜和扫描电镜对样品厚度与大小的要求有如此大的差异?

能否用扫描电镜来观察样品的内部结构，而用透射电镜来观察样品的表面结构?

5．试论电子显微镜在进行生物样品制备与观察时应注意的问题。

6．对细菌的细胞形态进行观察和描述时应注意哪些方面?

你是否能很快地在显微镜下区分同为单细胞的细菌、酵母菌和原生动物?

1．培养极端嗜盐菌的培养平板需要添加很高浓度的氯化钠（25％），实验室环境中的一般微生物都不能在这种选择培养基上生长，因此在实验过程中即使不采取无菌操作技术，实验结果仍不会受到影响。

2．

（1）根据选择分离的原理设计不含氮的培养基，在这种培养基上生长的细菌，其氮素应来自固氮作用。

（2）将环境样品（例如土样）稀释涂布到选择平板上，放置于厌氧罐中。

对厌氧罐采用物理、化学方法除去氧气，保留氮气。

培养后在乎板上生长出来的细菌应是厌氧固氮菌或兼性厌氧固氮菌。

（3）挑取一定数量的菌落，对应点种到两块缺氮的选择平板上，分别放置于厌氧罐内、外保温培养。

在厌氧罐内外均能生长的为兼性厌氧固氮菌，而在厌氧罐外的平板上不生长，在厌氧罐内的平板上生长的即为可能的厌氧固氮菌。

（4）对分离得到的厌氧固氮菌菌落样品进行系列稀释，涂布于相应的选择平板，重复上述步骤直到获得厌氧固氮菌的纯培养。

3．光学显微镜的分辨率受到光源波长及物镜性能的限制，在使用最短波长的可见光（4．50nnl）作为光源时在油镜下可以达到的最大分辨率为0．18μm。

由于肉眼的正常分辨能力一般为0．25mm左右，因此光学显微镜有效的最高总放大倍数只能达到1000～1500倍。

油镜的放大倍数是100x，因此显微镜配置的目镜通常都是15x，选用更大放大倍数的目镜（如30x）进一步提高显微镜的放大能力对观察效果的改善并无帮助。

4．

（1）透射电子显微镜的成像原理类似于普通光学显微镜，作为光源的电子束在成像时要穿透样品。

由于电子束的穿透力有限，因此在进行透射电镜观察时要求样品一定要薄。

而扫描电镜的成像原理类似于电视或电传真照片，图像是通过收集样品表面被激发的二次电子形成的，因此对样品的厚度并无特别的要求。

（2）扫描电镜一般被用于观察样品的表面结构，但通过样品制备过程中的冰冻蚀刻技术，用扫描电镜也可观察到样品的内部结构，获得立体的图像。

（3）透射电镜一般通过超薄切片技术观察样品的内部结构，但通过样品制备过程中的复型技术，用透射电镜也可对样品的表面结构进行观察。

5．

（1）电子束的穿透能力：

电子束的穿透能力是十分有限的，超薄切片是基本的透射电镜实验技术。

相比之下，扫描电镜对样品的大小和厚度没有严格的要求。

（2）生物组织的特点：

生物组织的主要成分之一是水，若生物样品不经处理直接放进电镜，镜筒中的高真空必然会使样品发生严重的脱水现象，失去样品原有的空间构型，所以一般都不能用电镜进行生物样品的活体观察。

而且，由于生物样品很容易遭到破坏，在对样品进行固定、干燥、染色及其他一些处理过程中，也必须随时注意使样品尽量保持生活状态下的精细结构，而不严重失真。

另外，在扫描电镜的使用中，除要求样品干燥外，还需要样品具一定的导电能力，以减少样品表面电荷的堆积并得到良好的二次电子信号。

而生物样品一般都是不导电的，所以在制备扫描电镜生物样品时，一般需在其表面镀上一层金属薄膜。

（3）增加样品的反差：

显微观察时，只有样品具有一定的反差，才能得到清晰的图像。

光学显微镜可以通过各种染色技术来增加样品的反差，并得到彩色的样品图像。

而在电镜的使用中，彩色染料是不采用的，因为两种不同的颜色在电镜中是不能区别的。

电镜中生物样品不同结构之间反差的取得一般是用重金属盐染色或喷镀，凡是嗜金属的结构，对电子的散射与吸收的能力增强，易于形成明暗清晰的电子图像。

而且，由于电子图像是靠不同电子密度形成的亮度差异而构成，所以，电镜得到的电视或照相图像都是黑白的。

6．

（1）首先应使用稀释涂布等方法对待检菌株的纯度、群落形态、生理特性等进行检查、确认。

（2）选用正常的新鲜培养基和新鲜培养物进行培养和观察，避免培养过程中一些物理、化学条件的改变或培养时间过长等因素对细胞形态的影响。

（3）报告细胞大小时应选用多个细胞检测的平均数，并记录所用的实验方法，包括培养条件、培养时间、样品制备方法和染色方法等。

（4）可从大小和形态上对细菌、酵母菌和原生动物进行区分。

酵母菌、原生动物个体较大，一般可用低倍镜观察，酵母菌细胞一般呈卵圆形、圆形、圆柱形或柠檬形，不具运动性，原生动物细胞形态多变，能够运动。

相比较而言，细菌细胞一般较小，需用高倍镜或油镜才能看清。

第三章微生物细胞的结构与功能

1，试对真细菌、古生菌和真核微生物的10项主要形态、构造和生理功能、成分作一比较表。

2．试用表解法对细菌的一般构造和特殊构造作一介绍。

3．试对G—细菌细胞壁的结构作一表解。

4．试用简图表示G+和G—细菌肽聚糖单体构造的差别，并作简要说明。

5．什么是细菌的周质蛋白？

它有哪些类型？

如何提取它们？

6．试列表比较G+与G—细菌间的10种主要差别。

7．试述细菌革兰氏染色的机制。

8．何谓液体镶嵌模型？

试述该假说的要点。

9．试列表比较真细菌与古生菌细胞膜的差别。

10．试设计一表解来说明细菌芽孢的构造和各部分成分的特点。

试对细菌营养细胞和芽孢的10项形态、构造和特性作一比较表。

12，研究细菌芽孢有何理论和实际意义?

13．什么叫“拴菌”试验?

试分析这项研究在思维方式和实验方法上的创新点。

14．请列表比较细菌的鞭毛、菌毛和性毛间的异同。

15．试列表比较线粒体和叶绿体在形态、构造、成分和功能间的异同。

第4章微生物的营养

1．能否精确地确定微生物对微量元素的需求，为什么?

2．为什么生长因子通常是维生素、氨基酸、嘌呤和嘧啶，而葡萄糖通常不是生长因子?

3．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。

4．如果要从环境中分离得到能利用苯作为碳源和能源的微生物纯培养物，你该如何设计实验?

5．某些微生物对生长因子的需求具有较高的专一性，可利用它们通过“微生物分析”（microbiologicalassay）对样品中维生素或氨基酸进行定量。

试设计实验利用某微生物对某一样品维生素B他的含量进行分析。

6．以伊红美蓝（EMB）培养基为例，分析鉴别培养基的作用原理。

7．某学生利用酪素培养基平板筛选产胞外蛋白酶细菌，在酪素培养基平板上发现有几株菌的菌落周围有蛋白水解圈，是否能仅凭蛋白水解圈与菌落直径比大，就断定该菌株产胞外蛋白酶的能力就大，而将其选择为高产蛋白酶的菌种，为什么?

8．与促进扩散相比，微生物通过主动运输吸收营养物质的优点是什么?

9．以大肠杆菌磷酸烯醇式丙酮酸一糖磷酸转移酶系统（PTs）为例解释基团转位。

10．试分析在主动运输中，ATP结合盒式转运蛋白（ABc转运蛋白）系统和膜结合载体蛋白（透过酶）系统的运行机制及相互区别。

1．不能。

微生物对微量元素需要量极低；微量元素常混杂在天然有机化合物、无机化学试剂、自来水、蒸馏水、普通玻璃器皿中；细胞中微量元素含量因培养基组分含量不恒定、药品生产厂家及批次、水质、容器等条件不同而变化，难以定量分析检测。

2．维生素、氨基酸或嘌呤（嘧啶）通常作为酶的辅基或辅酶，以及用于合成蛋白质、核酸，是微生物生长所必需且需要量很小，而微生物（如营养缺陷型菌株）自身不能合成或合成量不足以满足机体生长需要的有机化合物。

而葡萄糖通常作为碳源和能源物质被微生物利用，需要量较大，而且其他一些糖类等碳源物质也可以代替葡萄糖满足微生物生长所需。

3．紫色非硫细菌在没有有机物时可同化c0：

进行自养生活，有有机物时利用有机物进行异养生活，在光照及厌氧条件下利用光能进行光能营养生活，在黑暗及好氧条件下利用有机物氧化产生的化学能进行化能营养生活。

4．

（1）从苯含量较高的环境中采集土样或水样；

（2）配制培养基，制备平板，一种仅以苯作为惟一碳源（A），另一种不含任何碳源作为对照（B）；（3）将样品适当稀释（十倍稀释法），涂布A平板；（4）将平板置于适当温度条件下培养，观察是否有菌落产生；（5）将A平板上的菌落编号并分别转接至B平板，置于相同温度条件下培养（在B平板上生长的菌落是可利用空气中C02的自养型微生物）；（6）挑取在A平板上生长而不在B平板上生长的菌落，在一个新的A平板上划线、培养，获得单菌落，初步确定为可利用苯作为碳源和能源的微生物纯培养物；（7）将初步确定的目标菌株转接至以苯作为惟一碳源的液体培养基中进行摇瓶发酵实验，利用相应化学分析方法定量分析该菌株分解利用苯的情况。

5．

（1）将缺乏维生素B。

：

但含有过量其他营养物质的培养基分装于一系列试管，分别定量接入用于测定的微生物；

（2）在这些试管中分别补加不同量的维生素B，：

标准样品及待测样品，在适宜条件下培养；（3）以微生物生长量