微生物34567810修改.docx

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第三章病毒和亚病毒因子

重要名词

1.烈性噬菌体：

感染细胞后能在寄主细胞增殖，产生大量子代噬菌体并引起细菌裂解的噬菌体称为烈性噬菌体。

2.噬菌斑形成单位（效价、感染中心数）：

表示每ml样品中所含有的具侵染性的噬菌体粒子数。

3.朊病毒：

又称“普里昂”或蛋白侵染子，是一类不含核酸的传染性蛋白质分子，因能引起宿主体现成的同类蛋白质分子发生与其相似的感应性构象变化，从而可使宿主致病。

复习思考题

1.什么是烈性噬菌体？

试述其裂解性增值周期。

烈性噬菌体：

感染细胞后能在寄主细胞增殖，产生大量子代噬菌体并引起细菌裂解的噬菌体称为烈性噬菌体。

①吸附噬菌体尾丝散开，固着于特异性受点上。

②侵入尾鞘收缩，尾管推出并插入到细胞壁和膜中，

头部的核酸注入到宿主细胞中，而蛋白质衣壳留在细胞壁外。

③增殖增殖过程包括核酸的复制和蛋白质

的生物合成。

注入细胞的核酸操纵宿主细胞代机构，以寄主个体及细胞降解物和培养基介质为原料，大

量复制噬菌体核酸，并合成蛋白质外壳。

④成熟（装配）寄主细胞合成噬菌体壳体（T4噬菌体包括头部、

尾部）,并组装成完整的噬菌体粒子。

⑤裂解（释放）子代噬菌体成熟后，脂肪酶和溶菌酶促进宿主细胞

裂解，从而释放出大量子代噬菌体。

2.什么是效价，测定噬菌体效价的方法有几种？

（5种）最常用的是什么方法（双层平板法），其优点如何？

效价：

每ml样品中所含有的具侵染性的噬菌体粒子数。

测定方法（5种）：

斑点试验法、液体稀释管法、单层平板法、双层平板法、快速玻片法。

双层平板法：

精确且常用。

加了底层培养基后，可弥补培养基底部不平的缺陷；可使所有的噬菌斑都位于近乎同一平面上，因而大小一致、边缘清晰且无重叠现象；又因上层培养基中的琼脂较稀，故可形成形态较大、特征较明显以及便于观察和计数的噬菌斑。

3.简述用双层琼脂平板发测定噬菌体效价的基本原理和主要操作步骤。

基本原理：

在涂布有敏感宿主细胞的固体培养基表面，若接种上相应噬菌体的稀释液，其中每一噬菌体离子由于先侵染和裂解一个细胞，然后以此为中心，再反反复复侵染和裂解周围大量的细胞，结果就会在菌苔上形成一个具有一定形状、大小、边缘和透明度的噬菌斑。

主要操作步骤：

预先分别配制含2%和1%琼脂的底层培养基和上层培养基。

先用底层培养基在培养皿上浇一层平板，待凝固后，再把预先融化并冷却到45℃以下，加有较浓的敏感宿主和一定体积待测噬菌体样品的上层培养基，在试管中摇匀后，立即到在底层培养基上铺平待凝，然后再37℃下保温。

一般经10余小时后即可对噬菌斑计数。

4.某微生物发酵厂发酵液和发酵状态出现疑似感染有噬菌体的异常情况，试讨论这些异常现象有哪些？

并设计一个简便易行的方法去证实之。

现象：

（1）发酵周期明显延长

（2）碳源消耗缓慢（3）发酵液清淡（4）发酵产物形成缓慢或根本不形成（5）噬菌体检测会发现大量噬菌斑（6）电镜可见噬菌斑

方法：

噬菌体检测会发现大量噬菌斑、电镜可见噬菌体。

5.病毒在基因工程中有何应用？

试对其在动物、植物和微生物育种中的作用各举一例，并加以简单的说明点。

在基因工程操作中，把外源目的基因导入受体细胞并使之表达的中介体，称为载体。

除原核生物的质粒外，病毒是最好的载体。

（1）噬菌体作为原核生物基因工程的载体：

E.coli的λ噬菌体是一种含线性dsDNA的温和噬菌体。

在其基因组中，约有一半是对自身生命活动十分必要的“必要基因”，另一半则是对自身生命活动无重大影响的“非必要基因”，因此可被外源基因取代而建成良好的基因工程载体。

（2）动物DNA病毒作为动物基因工程的载体

SV40（猴病毒40），是一种寄生在猴细胞中的DNA病毒，能使实验动物致癌。

其生活周期包括引起宿主细胞裂解和转化成癌细胞两个阶段。

SV—DNA是一个复制子，当侵染其宿主细胞后，既能自我复制，也能整合在宿主的染色体上。

（3）植物DNA病毒作为植物基因工程的载体

花椰菜花叶病毒是一种由昆虫传播的侵染十字花科植物的病毒，含8kb的环状dsDNA，存在多种限制性切酶的切点。

在其非必要基因区插入外源DNA后，所形成的重组体仍具侵染性。

但由于它不能与宿主核染色体组发生整合，因此还无法获得遗传性稳定的转基因植株。

第四章微生物的营养和培养基

重要名词

1.光能无机营养型：

以光为能源，无机物为供氢体，CO2为基本碳源的微生物

光能有机营养型：

以光为能源，有机物为供氢体，CO2及简单有机物为碳源的微生物

化能有机营养型：

以有机物为能源，有机物为供氢体，有机物为基本碳源的微生物

化能无机营养型：

有无机物为能源，无机物为供氢体，CO2为基本碳源的微生物

2.单细胞蛋白：

单细胞蛋白，也叫微生物蛋白，它是用许多工农业废料及石油废料人工培养的微生物菌体。

3.鉴别性培养基：

一类在成分中加有能与目的菌的无色代产物发生显色反应的指示剂，从而达到只须用肉眼辨别颜色就能方便的从近似菌落中找出目的菌菌落的培养基。

4.伊红美蓝乳糖培养基：

EMB培养基中的伊红和美蓝两种苯胺染料可抑制G+细菌和一些G-细菌。

在低酸度下，这两种染料会结合并形成沉淀，起着产酸指示剂的作用。

培养基含有伊红、美蓝以及乳糖

复习思考题

1.试以能源为主、碳源为辅对微生物的营养方式进行分类，并举例说明之。

P92表4-4

营养类型

能源

氢供体

基本碳源

实例

光能无机营养型

（光能自养型）

光

无机物

CO2

蓝细菌、紫硫细菌、绿硫细菌、藻类

光能有机营养型

（光能异养型）

光

有机物

CO2及简单有机物

紫色非硫细菌

化能无机营养型

（化能自养型）

无机物

无机物

CO2

硝化细菌、硫化细菌、铁细菌、氢细菌、硫磺细菌

化能有机营养型

（化能异养型）

有机物

有机物

有机物

绝大多数原核生物、全部真菌和原生动物

2.什么是自养微生物？

它有几种类型？

试举例说明。

自养微生物：

凡以无机碳源做唯一或主要碳源的微生物

根据生长时能量的来源不同，可分为光能自养型和化能自养型。

光能自养型包括：

蓝细菌、紫硫细菌、绿硫细菌、藻类；化能自养型包括：

硝化细菌、硫化细菌、铁细菌、氢细菌、硫磺细菌等。

3.固体培养基有何用途？

试列一表对书中介绍的4种固体培养基作一比较。

固体培养基的用途：

在科学研究和生产实践中用途很广。

可用于：

菌种分离、鉴定、菌落计数、检验杂菌、选种、育种、菌种保藏、生物活性物质的生物测定、获取大量真菌孢子，及用于微生物的固体培养和大规模生产等。

四种固体培养基：

可逆凝固培养基、非可逆凝固培养基、天然固态培养基、滤膜

列表比较：

可逆凝固培养基

遇热可融化、冷却后则凝固的培养基。

通常加入1~2%琼脂、5~12%明胶作凝固剂而制成

非可逆凝固培养基

凝固后就不能再重新融化的培养基。

加入血清、无机硅胶的培养基

天然固态培养基

由天然固体机质制成的培养基。

米糠、麸皮、木屑、草粉、纤维、马铃薯片、胡萝卜条、各种粮食、动植物组织等配制或直接制成的培养基

滤膜

将坚韧且带有无数微孔的醋酸纤维薄膜制成圆片，覆盖在营养琼脂或浸有液体培养基的纤维素衬垫上，就形成了具有固体培养基性质的培养条件

4.什么叫鉴别性培养基？

试以EMB为例分析其具有鉴别性功能的原因。

鉴别性培养基：

一类在成分中加有能与目的菌的无色代产物发生显色反应的指示剂，从而达到只须用肉眼辨别颜色就能方便的从近似菌落中找出目的菌菌落的培养基。

原因：

培养基中的指示剂：

伊红、美蓝。

此两种染料可抑制G+细菌和一些难培养的G-细菌。

在低酸度下，这两种染料会结合形成沉淀，起着产酸指示剂的作用。

因此多种细菌会在EMB培养基上产生易于用肉眼识别的多种特征菌落。

（大肠杆菌分解乳酸产生大量混合酸，染上酸性染料伊红，又因伊红与美蓝结合，故使菌落染上紫色；产酸能力弱的菌的菌落也有相应棕色。

）

第五章微生物的新代

重要名词

1.发酵：

广义的发酵：

泛指任何利用好氧性或厌氧性微生物生产有用代产物或食品、饮料的一类生产方式；狭义的发酵：

在无氧等外源氢受体的条件下，底物脱氢后所产生的还原力［H］未经呼吸链传递而直接交某一源性中间代物接受，以实现底物水平磷酸化产能的一类生物氧化反应。

2.同型乳酸发酵：

葡萄糖发酵后产物只有乳酸的发酵称为同型乳酸发酵。

3.异型乳酸发酵：

葡萄糖经发酵后除主要产生乳酸外，还产生乙醇、乙酸和二氧化碳等多种产物。

4.次生代物：

指某些微生物生长到稳定期前后，以结构简单、代途径明确、产量较大的初生代物为前体，通过复杂的次生代途径所合成的各种结构复杂的化合物。

复习思考题

1.在化能异养微生物的生物氧化过程中，其基质的脱氢和产能的途径主要有哪几条？

试列表比较各途径的主要特点。

4条脱氢途径：

EMP途径、HMP途径、ED途径、TCA循环。

特点：

EMP：

当葡萄糖转化成1.6-二磷酸果糖后，在果糖二磷酸醛缩酶作用下，裂解为两个3Ｃ化合物，再由此转化为2分子丙酮酸。

HMP当葡萄糖经一次磷酸化脱氢生成6-磷酸葡萄糖酸后，在6-磷酸葡萄糖酸脱酶作用下，再次脱氢降解为1分子CO2和1分子磷酸戊糖。

ED：

是少数EMP途径不完整的细菌所特有的利用葡萄糖的替代途径。

一分子葡萄糖经ED途径可生成两个丙酮酸并净生成一个ATP、一个NADH+H+和一个NADPH+H+。

TCA：

①氧虽不直接参与其中反应，但必须在有氧条件下运转；②丙酮酸在进入三羧酸循环之先要脱羧生成乙酰CoA，乙酰CoA和草酰乙酸缩合成柠檬酸再进入三羧酸循环；③循环的结果是乙酰CoA被彻底氧化成CO2和H2O，每氧化1分子的乙酰CoA可产生12分子的ATP，草酰乙酸参与反应而本身并不消耗；④产能效率极高；⑤TCA位于一切分解代和合成代中的枢纽地位。

2.试述EMP途径在微生物生命活动中的重要性及其与人类生产实践的关系。

（P108）

①供应ATP形式的能量和NADH2形式的还原力；②是连接其它几个重要代途径的桥梁，包括三羧酸循环（TCA）、HMP途径和ED途径等；③为生物合成提供多种中间代物；④通过逆向反应可进行多糖合成。

若从EMP途径与人类生产实践的关系来看，则它与乙醇、乳酸、甘油、丙酮和丁醇等的发酵生产关系密切。

3.试述ED途径在微生物生命活动中的功能，并说出它与人类生产实践的关系。

在微生物生命活动中的功能：

ED途径是少数EMP途径不完整的细菌所特有的利用葡萄糖的替代途径。

由于它可与EMP途径、HMP途径和TCA循环等代途径相连，故可互相协调，满足微生物对能量、还原力和不同中间代产物的需要。

与人类生产实践的关系：

细菌酒精发酵可用于工业生产

4.试列表比较由EMP途径中的丙酮酸出发的6条发酵途径、产物和代表菌。

详见P118

6条发酵途径

发酵途径

产物

代表菌

同型酒精发酵

同型乳酸发酵

丙酸发酵

混合酸发酵

2,3—丁二酸发酵

丁酸型发酵

5.试列表比较同型乳酸发酵和异型乳酸发酵间的差别。

P121表格

类型

途径

产物/1葡萄糖

产物/1葡萄糖

菌种代表

同型

EMP

2乳酸

2ATP

德氏乳杆菌、粪肠球菌

异型

HMP

1乳酸、1乙醇、1CO2

1ATP

肠膜明串珠菌、发酵乳杆菌

1乳酸、1乙酸、1CO2

2ATP

短乳杆菌

1乳酸、1.5乙酸

2.5ATP

两歧双歧杆菌

6.Stickland反应存在于哪些微生物中？

反映的生化机制如何？

微生物：

少数厌氧梭菌（例如生孢梭菌）

由氨基酸发酵产能——Stickland反应。

少数厌氧梭菌以一种氨基酸作为底物脱氢（氢供体），以另一种氨基酸作氢受体而实现生物氧化产能的独特