微生物问答

1、细菌细胞形态和菌落系统的相关性。

细菌的菌落有其自己的特征，一般呈现湿润、较光滑、较透明、较黏稠、易挑取、质地均匀以及菌落正反面或边缘与中央部位的颜色一致等。其原因是细菌属单细胞生物，一个菌落内无数细胞并没有形态、功能上的分化，细胞间充满着毛细管状态的水，等等。当然，不同形态、生理类型的细菌，在其菌落形态、构造等特征上也有许多明显的反映，例如，无鞭毛、不能运动的细菌尤其是球菌通常都形成较小、较厚、边缘圆整的半球状菌落；长有鞭毛、运动能力强的细菌一般形成大而平坦、边缘多缺刻（甚至成树根状）、不规则形的菌落；有糖被的细菌，会长出大型、透明、蛋清状的菌落；有芽孢的细菌往往长出外观粗糙、“干燥”、不透明且表面多褶的菌落等。这类在个体（细胞）形态与群体（菌落）形态之间存在明显相关性的现象，对许多微生物学实验、研究和其他实际工作很有参考价值。 2、芽孢的特点。有芽孢菌的筛选。

芽孢的特点：无繁殖能力；含水量低；芽孢壁厚而致密；有很强的的抗热、抗化学药物和抗辐射功能；休眠能力突出，常规条件下，一般可保持几年至几十年而不死亡；结构较为复杂；具有高度耐热性；芽孢中的2，6-吡啶二羧酸（dipicolinic acid 简称DPA）含量高；芽孢不易着色。

有芽孢菌的筛选：由于DPA仅存在于芽孢中，且发现它与铽（Tb）结合后可在紫外线照射下发出明亮的绿色荧光，因此，已被国外学者开发出一种利用铽试剂检测芽孢的简便、快速、灵敏、廉价的新方法

3、古生菌细胞壁和细胞膜的特点。

细胞壁：在古生菌中，除热原体属没有细胞壁外，其余都具有与真细菌功能相似的细胞壁。然而，从化学成分来看，真细菌与古生菌的差别甚大。据已被研究过的一些古生菌而言，其细胞壁中都不含真正的肽聚糖，有些含假肽聚糖，有些含多糖，也有含糖蛋白或蛋白质的。几乎所有古生菌的细胞壁表面都以S层的形态岑在，这是一层类结晶形式的表面层，由蛋白质和糖蛋白组成，一般由六角对称的小单体拼接而成。

细胞膜：(1)磷脂的亲水头仍为甘油，但其疏水尾为长链烃一般为异戊二烯的重复单位，如，四聚体植烷；(2)亲水头与疏水尾间通过特殊的醚键连接成甘油二醚或甘油四醚；(3)细胞膜中存在着独特的单分子层或单、双分子层混合膜；(4)甘油分子C3为上，可连接许多与真细菌和真核生物细胞膜上不同的集团，如，磷酸酯基、硫酸酯基、多种糖基；(5)细胞膜上含有多种独特脂类。

4、细菌、放线菌、酵母菌和霉菌的个体、群体的特点，四类微生物繁殖的特点。 细菌个体特点：是一类细胞细短（其直径约为0.5μm，长度约0.5～5μm）、结构简单、细胞壁坚韧、多以二分裂方式繁殖、水生性较强的原核生物。

群体特点：一般呈现湿润、较光滑、较透明、较粘稠、易挑取、质地均匀以及菌落正反面或边缘与中央的颜色一致等。一般有臭味。

繁殖特点：繁殖方式主要为裂殖，只有少数种类进行芽殖。

裂殖：一个细胞通过分裂形成两个子细胞的过程。对杆状细胞来说，有横分裂(分裂时细胞间形成的隔膜与细胞长轴呈垂直状态)和纵分裂(呈平行状态)。一般细菌均进行横分裂。包括二分裂、三分裂和复分裂。

芽殖：芽殖是指在母细胞表面（尤其在其一端）先行成一个小突起，当其长大到与母细胞相仿后，再相互分离并独立生活的一种繁殖方式。 放线菌个体特点：是一类主要呈菌丝状生长和以孢子繁殖的陆生性较强的原核生物，与细菌十分接近。迄今发现的放线菌几乎都呈革兰氏阳性。 群体特点：

（1）在固体培养基上：菌落干燥、不透明、表面呈致密的丝绒状，其上有一薄层彩色的“干

粉”（即放线菌的分生孢子）； 菌落和培养基的连接紧密，难以用接种环挑取；菌落的正反面颜色常不一致，以及在菌落边缘的琼脂平面有变形的现象等的。少数原始的放线菌缺乏气生菌丝或气生菌丝不发达，因此其菌落外形就必然与细菌的接近。 （2）在液体培养基上（内）：在培养基液面与瓶壁交界处粘贴着一层菌苔，培养液仍呈较清澈而不太浑浊，并且其中悬浮着许多珠状菌丝团，一些大型菌丝团则沉在瓶底的现象。 繁殖特点：在自然条件下，多数放线菌通常是借形成各种孢子进行繁殖的，仅少数种类以基内菌丝分裂形成孢子状细胞进行繁殖。繁殖方式如下： 1）孢子繁殖：

分生孢子：最常见，如：链霉菌属（Stretomyces）等大多数种类；

孢囊孢子：无鞭毛的孢囊孢子：如：孢囊链霉菌属（Streptosporaangium）； 有鞭毛的孢囊孢子：如：游动放线菌属（Actinoplanes）；

2）菌丝繁殖：通过基内菌丝断裂形成的片段：如：诺卡氏菌属（Nocardia）等；任何菌丝片段：各种放线菌。 酵母菌

个体特点：个体一般以单细胞非菌丝状态存在；多数营出芽繁殖；能发酵糖类产能；细胞壁常含甘露聚糖；常生活在含糖量较高、酸度较大的水环境中。

群体特点：菌落较大，较厚，外观粘稠，较不透明，一般呈现较湿润，表面较光滑，容易挑起，菌落质地均匀，正面与反面以及边缘与中央部位颜色较一致，颜色较单调，多为乳白色或矿烛色，少数为红色，个别为黑色。不产假菌丝的酵母菌，菌落更为隆起，边缘极为整齐，相反，则菌落较扁平，表面和边缘较粗糙。有一股悦人的酒香味。 繁殖特点：（具体课本56页） 1）无性繁殖：分为芽殖（最常见），裂殖（与细菌相似的二分裂）和产生无性孢子。 2）有性繁殖：以形成子囊和子囊孢子的方式进行有性繁殖。 霉菌

个体特点：丝状，菌丝体发达又不产生大型肉质子实体结构的真菌。

群体特点：形态较大，质地疏松，外观干燥，不透明，外观呈或松或紧的蛛网状、绒毛状、棉絮状、毡状；菌落与培养基间的连接紧密，不易挑取，霉菌菌落的正、反面及菌落中心与边缘的颜色、构造常不一致。

繁殖特点：通过气生菌丝产生与繁殖有关的子实体结构，子实体的种类包括分生孢子头、孢子囊、分生孢子器、分生孢子座、分生孢子盘、担子以及几种子囊果等。在子实体上，可产生各种形式的孢子，包括无形的分生孢子、包囊孢子和游动孢子等，有性的卵孢子、接合孢子、子囊孢子和担孢子等。

5、实验室观察放线菌菌丝的实验方法。

通过载片培养等方法可清楚的观察到链霉菌细胞呈丝状分枝，但菌丝很细，小于1μm。在其营养生长阶段，菌丝内无隔，故一般呈多核的单细胞状态 6、真菌菌丝体特化的形态及其功能。

真菌的营养菌丝体可特化成主要起吸收营养和附着功能及休眠组织的形态。如，假根、吸器、菌核等；

真菌的气生菌丝体主要特化成各种形态的子实体，即在其里面或上面可产生无性或有性孢子，有一定形状和构造的菌丝组织。子实体的类型较多，不同类型的子实体可产相应的孢子。 真菌在液体培养基中进行通气搅拌或振荡培养时，往往会产生菌丝体的特殊构造。这时，菌丝体相互紧密纠缠形成颗粒，均匀地悬浮于培养液中，有利于氧的传递以及营养物和代谢产物的输送，对菌丝的生长和代谢产物形成有利。

7、病毒的对称体制，T4噬菌体的形态和增殖特点，一步生长曲线。

病毒粒的对称体制：两种，即螺旋对称和二十面体对称(等轴对称)。另一些结构较复杂的病毒，是上述两种对称相结合的结果，称为复合对称。

螺旋对称体制：衣壳粒沿着螺旋形的病毒核酸链对称排列，螺旋对称体制病毒粒子，依包膜的有无可呈杆状、丝状或卷曲状、弹状等；

二十面体对称体制：核酸浓集在一起，位于中心。衣壳围绕在核酸外，衣壳粒排列成12个顶、20个面、30个棱的立体近球状结构，大多数球状病毒属二十面体对称；

复合对称：病毒粒结构较复杂，其衣壳粒排列既有螺旋对称体制又有二十面体对称体制，噬菌体（无包膜）、痘病毒（有包膜）属于复合对称。

T4噬菌体的形态：由头部、颈部和尾部三部分构成，头部呈二十面体对称，尾部呈螺旋对称，因此是一种复合对称结构。

增殖特点：1）吸附：病毒粒子与宿主细胞特异性结合；2）侵入：病毒核酸或毒粒进入宿主细胞；3）增殖：进行核酸复制和蛋白质合成；4）成熟：核酸和蛋白质各部分组装成毒粒；5）裂解：成熟的毒粒释放到细胞外。

一部生长曲线：用来定量描述烈性噬菌体的增殖规律的实验曲线。它可反映每种噬菌体（或病毒）的三个最重要的特征参数——潜伏期和裂解期的长短以及裂解量的大小。分为1）潜伏期2）裂解期3）平稳期

病毒的群体特征。噬菌斑的意义。

当病毒大量聚集并使宿主细胞发生病变时，就形成了具有一定形态、构造并能用光镜加以观察和识别的特殊“群体”。

包含体：某些被病毒感染的宿主细胞内，出现的在光镜下可见的有一定大小、数量、形态的小体。是病毒的聚集体、病毒的合成部位、病毒的蛋白或与感染有关的蛋白质；

噬菌斑：将少量噬菌体与大量宿主菌细胞混合，制成平板，经培养，在平板表面菌苔上出现的肉眼可见的一个个透明不长菌的小圆斑，即为噬菌斑。每个噬菌斑中含有大量的噬菌体粒子。噬菌斑可用于噬菌体的纯化、计数等；

空斑和病斑：空斑：在单层动物细胞上出现的类似噬菌斑的现象。在噬菌斑技术启发下，于1953年发明了动物病毒空斑计数法；病斑：单层动物细胞受肿瘤病毒感染后，出现的细胞剧增的现象；

枯斑：植物叶片上的植物病毒群体，叶片上的局部坏死灶。 溶源菌及其特点，温和噬菌体的存在形式。

在核基因组上整合有前噬菌体的宿主菌称为溶源菌。

溶源菌的特点：1.自发裂解：在溶源菌的分裂过程中，会有10-4个左右的细胞发生自发的裂解；2.诱导(诱发裂解)：溶源菌在外界理化因子(uv、x射线、DNA合成抑制剂)作用下，发生高频率裂解的现象； 3.免疫性：溶源菌对所携带的前噬菌体的同源噬菌体具有抵抗能力(特异性免疫力)，又称前噬菌体免疫性；

4.复愈：在溶源菌的分裂过程中，一般会有10-5个的个体丧失前噬菌体，成为非溶源菌。复愈后的细胞，其免疫性也随之丧失；

5.溶源转变：溶源菌由于整合有前噬菌体而使其产生的除免疫性外的新表型的现象。 温和噬菌体的存在形式：1.游离态：已成熟、释放的有侵染性的噬菌体粒子； 2.整合态：整和在宿主核染色体组上，呈前噬菌体状态（为溶源性循环）；

3.营养态：前噬菌体脱离宿主核染色体组，处于复制、装配状态（为裂解性循环）。

10、培养基配方分析（配方中包含的营养要素，营养物及功能，营养类型，灭菌条件，高温对营养物的影响等）。（具体例子具体分析） 培养基是一种人工配制的、各种营养物质比例合适的，适合微生物的生长繁殖和产生代谢产

物所需的营养基质或混合养料。

通过对培养基配方的分析，可了解该培养基中包含了几类营养要素，各种营养物质的作用，适合于那种营养类型的微生物的培养等等信息。

①培养基中一般应包括适合微生物生长所需的六大营养要素：碳源、氮源、能源、生长因子、无机盐、水。②一般培养基的灭菌条件为：121℃，20分钟。 选择性培养基的选择性培养原理。

选择性培养基(selected media)：根据微生物的特殊营养要求或其对理化因素的抗性设计、配制的培养基；该培养基具有的对培养对象的选择性功能，可使混有多种微生物的样品中的目的菌（特别是处于劣势时）得以良好的生长，从而得到富集，并可将非目的菌淘汰掉。 选择性培养基的制备原理：

①.加入目的菌所需的营养物，如，以纤维素为唯一的碳源的培养基，可分离到纤维素分解菌；含石蜡油的培养基，可分离到分解石油的微生物等； 即“投其所好” ②.利用目的菌对某些抑菌物的抗性，在培养基中加入这些抑菌物，以抑制非目的菌的生长；如，培养基中加入酚，可抑制细菌和霉菌的生长，而将放线菌分离出来；加入青霉素、链霉素可抑制细菌和放线菌的生长，分离出酵母菌和霉菌，即“取其所抗；”

单批培养中的微生物经指数期高速生长后，必然进入稳定期的原因。如何实现连续培养。 微生物生长进入稳定期主要的原因：

①.底物限制：指数期微生物高速生长繁殖，消耗大量营养物，尤其是生长限制因子基本被耗尽，且残存营养物比例失调(如C/N)；

②.毒素限制：指数期微生物高速生长繁殖，产生、积累了酸、醇等代谢物，这些物质的积累既不利于微生物的生长，又导致培养环境的恶化； 若能将这两项限制微生物持续高速生长的因素解除掉，微生物就会以较高的生长速率持续地生长下去。

连续培养(continuous culture) ，相对于单批培养又称为开放培养。 连续培养，是在解除了单批培养时的两个主要的限制微生物以较高的生长速率持续、高速生长的因素后实现的； 解除的办法：

1.以一定的流速(F)向培养容器(v：发酵液体积)中加入新鲜培养基，增加新的营养底物 2.同时以相同的流速(F)从培养容器中排放出培养液，及时排放出含有代谢物的发酵液； 13、影响微生物生长的主要因素。

①温度对微生物生长的影响是比较直接的，也是较主要的影响因素。

微生物生长温度的三基点：某微生物生长温度范围的下限，称为该微生物的最低生长温度；其上限称为该微生物的最高生长温度；该微生物的生长速率最高或分裂代时最短的温度称为该微生物的最适生长温度。

②氧也是影响微生物生长的主要因素之一。

1.专性好氧菌：必须在有分子氧存在的条件下才可生长的微生物。 2.兼性厌氧菌：在有氧或无氧条件下均可生长；

3.微好氧菌：只能在较低的氧分压（0.01～0.03巴）下生长的微生物。

4.耐氧菌：即耐氧性厌氧菌，是一类可在有氧的条件下进行发酵性厌氧生活的厌氧菌。 5.厌氧菌：只能在没有分子氧的条件下才能生长的微生物。分子氧对它们是剧毒的。 ③微生物生存环境的pH值对微生物的生命活动的影响也很大。 pH及其变化对微生物的主要影响有：

1.引起细胞膜电荷的改变，从而引起膜的通透性变化，导致物质跨膜运送受到影响； 2.影响代谢过程中酶的活性，从而影响生化反应的速率；

3.改变环境中营养物质的离子化程度及可供给性和某些有害物的毒性。 14、化能异养微生物生物氧化的类型。

化能异养微生物的生物氧化有(有氧)呼吸、无氧呼吸和发酵3种类型；

有氧呼吸；常简称为呼吸，底物按常规脱下的氢或电子，经完整的呼吸链传递，由外源分子氧接受，产生水并释放ATP形式的能量的最普遍、最重要的生物氧化方式。有氧呼吸是一种递氢和受氢都必须在有氧条件下完成的生物氧化作用，一种高效产能的方式。

无氧呼吸(anaerobic respiration)：呼吸链末端的氢受体是外源无机氧化物（少数为有机氧化物）的生物氧化。一类在无氧条件下进行的、产能效率较有氧呼吸低的特殊呼吸。 无氧呼吸的特点是底物按常规方式脱氢后，经部分呼吸链递氢，最终由氧化态的无机物或有机物受氢，完成氧化磷酸化产能反应。 3.发酵(fermentation)：发酵在微生物的应用领域中是指利用好氧或厌氧微生物生产有用代谢产物的一种生产方式，即广义的发酵

在生物的能量代谢中，发酵是指在厌氧的条件下，底物脱氢后形成的还原力[H]，不经呼吸链的传递，直接由某一内源性中间代谢物接受，实现底物水平磷酸化产能的一类生物氧化。 15光能营养微生物的种类及其光合作用特点。

光能营养微生物：包括了进行不产氧的循环光合磷酸化的光合细菌； 产氧的非循环光合磷酸化的蓝细菌等； 膜中含有紫膜的嗜盐菌；

光合磷酸化：光能转化为化学能的过程。一个叶（菌）绿素分子吸收光量子时，其性质上被激活，处于高能状态，释放出一个电子而氧化，释放出的电子在电子传递过程(两种传递方式)中逐步释放能量。释放电子的叶(菌)绿素，需重新获得电子而得以恢复。 光合细菌和蓝细菌等均可进行光合作用，其细胞中含有光合色素。光合色素是行光合作用的生物特有的色素，是将光能转变为化学能的关键物质；光合色素可分为：叶绿素(chl)和细菌叶绿素(菌绿素 Bchl)；类胡萝卜素；藻胆素；叶绿素因其侧链的不同有许多种，chla，chlb，存在于高等植物、蓝细菌中；chlc、chld、chle等存在于藻类；细菌叶绿素(菌绿素)也分为Bchla、Bchlb、Bchlc等类胡萝卜素是所有光合生物都具有的色素，为脂溶性；光合作用中，类胡萝卜素和大部分的叶(菌)绿素组成天线色素系统，捕捉光能，并把捕捉到的光能传递给光化学反应中心叶(菌)绿素；在耀眼的太阳光下，类胡萝卜素起缓冲剂的作用，把多余的光能转变为热而散发，使叶(菌)绿素免受光氧化作用的损害。嗜盐菌，一类在高盐(3.5～5.0mol/L)环境中才能正常生长的古生菌；不含叶(菌)绿素嗜盐菌细胞膜分“红膜”和“紫膜”，紫膜(purple membrane)约占嗜盐菌细胞膜面积的50%，在细胞膜上呈斑片状分布紫膜由称为细菌视紫红质的蛋白质(占75%)和类脂(占25%)组成；（129页）细菌视紫红质的功能与叶绿素相似；细菌视紫红质，吸收光能，在光量子的驱动下起质子泵的作用； 将反应中产生的质子泵出膜外，在紫膜内外形成质子梯度差（即质子动势）； 质子梯度差（即质子动势）在驱使H+通过ATP酶的孔道进入膜内达到质子平衡时，产生ATP。 嗜盐菌的独特的、无叶绿素或菌绿素参与的光合作用；在低氧浓度、有光时进行； 16.化能自养微生物能量代谢的主要特点。P125 化能自养型微生物一般都是好氧菌。

化能自养菌通过对无机物如NH4+、 H2、 H2S (这些无机物还可作为无机氢供体) 、 NO2-、S0、Fe2+等的氧化获得还原CO2所需能量；

产能途径主要借助经呼吸链的氧化磷酸化；且一般仅经过部分呼吸链传递（除H2），所以其产能效率较低；

无机底物氧化时脱下的氢和电子，需按其相应氧化还原势，进入呼吸链；P/O比低于化能异养型微生物； 124页

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