微生物习题2 - 图文

微生物习题集

第一章 绪论

填空题

1．微生物与人类关系的重要性，你怎么强调都不过分，微生物是一把十分锋利的双刃剑，它们在给人类带来巨大利益的同时也带来“残忍”的破坏。

2．1347年的一场由鼠疫杆菌引起的瘟疫几乎摧毁了整个欧洲，有1／3的人(约2 500万人)死于这场灾难。

3．2003年SARS在我国一些地区迅速蔓延，正常的生活和工作节奏严重地被打乱，这是因为SARS有很强的传染性，它是由一种新型的病毒所引起。

4．微生物包括：无细胞结构不能独立生活的病毒、亚病毒(类病毒、拟病毒、朊病毒)；具原核细胞结构的真细菌、古生菌；具真核细胞结构的真菌(酵母、霉菌、蕈菌等)、单细胞藻类、原生动物等。

5．著名微生物学家Roger Stranier提出，确定微生物领域不应只是根据微生物的大小，而且也应该根据有别于动、植物的研究技术。 6．重点研究微生物与寄主细胞相互关系的新型学科领域，称为细胞微生物学。

7．公元6世纪(北魏时期)，我国贾思勰的巨著“齐民要术”详细地记载了制曲、酿酒、制酱和酿醋等工艺。

8，19世纪中期，以法国的巴斯德和德国的柯赫为代表的科学家，揭露了微生物是造成腐败发酵和人畜疾病的原因，并建立了分离、培养、接种和灭菌等一系列独特的微生物技术，从而奠定了微生物学的基础，同时开辟了医学和工业微生物学等分支学科。巴斯德和柯赫是微生物学的奠基人。

9．20世纪中后期，由于微生物学的消毒灭菌、分离培养等技术的渗透和应用的拓宽及发展，动、植物细胞也可以像微生物一样在乎板或三角瓶中分离、培养和在发酵罐中进行生产。

10．目前已经完成基因组测序的3大类微生物主要是模式微生物 特殊微生物 医用微生物。而随着基因组作图测序方法的不断进步与完善，基因组研究将成为一种常规的研究方法，为从本质上认识微生物自身以及利用和改造微生物将产生质的飞跃。

11．微生物从发现到现在的短短的300年间，特别是20世纪中期以后，已在人类的生活和生产实践中得到广泛的应用，并形成了继动、植物两大生物产业后的第三大产业。 选择题(4个答案选1)

1．当今，一种新的瘟疫正在全球蔓延，它是由病毒引起的( C )。 A 鼠疫 B 天花 C 艾滋病(AIDS) D 霍乱

2．微生物在整个生物界的分类地位，无论是五界系统，还是三域(domain)系统，微生物都占据了( D )的“席位”。 A 少数 B 非常少数 C 不太多 D 绝大多数

3．微生物学的不断发展，已形成了基础微生物学和应用微生物学，它又可分为( C )的分支学科。 A 几个不同 B 少数有差别 C许多不同 D4个不同 4．公元9世纪到10世纪我国已发明( D )。

A曲蘖酿酒 B用鼻苗法种痘 C烘制面包 D酿制果酒

5．安东·列文虎克制造的显微镜放大倍数为( A )倍，利用这种显微镜，他清楚地看见了细菌和原生动物。 A50—300 B10左右 C2—20 D500～1 000

6．据有关统计表明，20世纪诺贝尔奖的生理学或医学奖获得者中，从事微生物问题研究的就占了( D ) 。 A1／10 B2／3 C1／20 D1／3

7．巴斯德为了否定“自生说”，他在前人工作的基础上，进行了许多试验，其中著名的( C )无可辩驳地证实：空气中确实含有微生物，它们引起有机质的腐败。

A厌氧试验 B灭菌试验 C曲颈瓶试验 D菌种分离试验

8．柯赫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——( B )。 A巴斯德原则 B柯赫原则 C 菌种原则 D 免疫原理

9．微生物基因组序列分析表明，在某些微生物中存在一些与人类某些遗传疾病相类似的基因，因此可以利用这些微生物作为( A )来研究这些基因的功能，为认识庞大的人类基因组及其功能做出重要贡献。 A 模式生物 B 受体 C 供体 D 突变材料

10．我国学者汤飞凡教授的( B )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 是非题

1．微生物是人类生存环境中必不可少的成员，有了它们才使得地球上的物质进行循环，否则地球上的所有生命将无法繁衍下去。(对) 2．由于现代生物技术的应用，尤其是基因治疗和基因工程药物的产生，许多已被征服的传染病，例如：肺结核、疟疾、霍乱、天花

等，不可能有“卷土重来”之势。（错）

3．当今研究表明：所有的细菌都是肉眼看不见的。（错）

4．微生物学家要获得微生物的纯种，通常要首先从微生物群体中分离出所需的纯种，然后还要进行培养，因此研究微生物一般要使用特殊的技术，例如：消毒灭菌和培养基的应用等，这也是微生物学有别于动、植物学的。(对)

5．巴斯德不仅用曲颈瓶实验证明微生物非自然发生，推翻了争论已久的“自生说”，而且做了许多其他重大贡献，例如：证明乳酸发酵是由微生物引起的，首次制成狂犬疫苗，建立了巴氏消毒法等。(对)

6．细菌学、真菌学、病毒学、原生动物学、微生物分类学、发酵工程、细胞工程、遗传工程、基因工 程、工业微生物学、土壤微生物学、植物病理学、医学微生物学及免疫学等，都是微生物学的分支学科。（错）

7．微生物学的建立虽然比高等动、植物学晚，但发展却十分迅速，其重要原因之一，动、植物结构的复杂性及技术方法的限制而相对发展缓慢，特别是人类遗传学的限制大。(对)

8．微生物学与迅速发展起来的分子生物学理论和技术以及其他学科汇合，使微生物学全面进入分子研究水平，并产生了其分支学科“分子微生物学”。(对)

9．在基因工程的带动下，传统的微生物发酵工业已从多方面发生了质的变化，成为现代生物技术的重要组成部分。(对)

10．DNA重组技术和遗传工程的出现，才导致了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（错）。 11．微生物个体小、结构简单、生长周期短，易大量繁殖，易变异等特性，因而与动、植相比，十分难于实验操作。（错） 12．现在，微生物学研究的不可替代性，并将更加蓬勃发展，这是因为微生物具有其他生物不具备的生物学特性；又具有其他生物共有的基本生物学特性，及其广泛的应用性。(对) 问答题

1． 用具体事例说明人类与微生物的关系。

答：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． 为什么说巴斯德和柯赫是微生物学的奠基人?

答：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． 为什么微生物学比动、植物学起步晚，但却发展非常迅速?

答：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．简述微生物学在生命科学发展中的地位。

答：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．试述微生物学的发展前景

答：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

填空题

1．动植物的研究能以个体为单位进行，而对微生物的研究一般用群体。

2．在微生物学中，在人为规定的条件下培养、繁殖得到的微生物群体称为培养物，其中只有纯 3．一般情况下，培养微生物的器具，在使用前必须先行灭菌，使容器中不含任何生物。

4．用培养平板进行微生物纯培养分离的方法包括：稀释倒平板法 涂布平板法 平板划线法 。

5．微生物在特定培养基上生长形成的菌落或菌苔一般都具有稳定的特征，可以成为对该微生物进行分类 、 鉴定的重要依据。 6．微生物保藏的目标就是要使所保藏菌株在一段时间不死亡 、不污染、 不变异 。

7．一般说来，采用冷冻法时，保藏温度越低(高) ，保藏效果越好(差)。 8, 放大 反差 分辨率 是影响显微镜观察效果的3个重要因素。

9．光学显微镜能达到的最大有效放大倍数是1 000～1 500x ，这时一般使用10或15 X的目镜，和90或100 x的物镜，并应在物镜镜头和玻片之间加香柏油。

10．采用明视野显微镜观察未经染色的标本(如活的细胞)时，光的波长 和振幅都没有明显的变化，因此，其形态和内部结构往往难以分辨。

11．在紫外线 的照射下，发荧光的物体会在黑暗的背景下表现为光亮的有色物体，这就是荧光显微技术的原理。

12．透射电子显微镜用电子作光源 ，因此其分辨率较光学显微镜有很大提高，但镜筒必须是真空环境，形成的影像也只能通过 荧光屏 或照片进行观察、记录。

13．在显微镜下不同细菌的形态可以说是千差万别，丰富多彩，但就单个有机体而言，其基本形态可分为球状 杆状 螺旋状 3种。 14．霉菌菌体均由分支或不分支的菌丝构成。许多菌丝交织在一起，称为菌丝体 。在固体培养基上，部分菌丝伸入培养基内吸收养料，称为营养菌丝 ；另一部分则向空中生长，称为气生菌丝。有的气生菌丝发育到一定阶段，分化成 繁殖菌丝。

15原生动物是一类缺少真正细胞壁，细胞通常无色，具有运动能力，并进行吞噬营养的单细胞真核生物。它们个体微小，大多数都需要显微镜才能看见。 选择题（4个答案选1）

1．培养微生物的常用器具中，(A )是专为培养微生物设计的。 A平皿 B试管 C烧瓶 D烧杯

2．( B )可用来分离培养出由科学家设计的特定环境中能生长的微生物，尽管我们并不知道什么微生物能在这种特定的环境中生长。 A选择平板 B富集培养 C稀释涂布 D单细胞显微分离 3．下面哪一项不属于稀释倒平板法的缺点?( A )

A菌落有时分布不够均匀B热敏感菌易被烫死 C严格好氧菌因被固定在培养基中生长受到影响 D环境温度低时不易操作 4．下面哪一种方法一般不被用作传代保藏?( D ) A琼脂斜面 B半固体琼脂柱 C培养平板 D摇瓶发酵

5．冷冻真空干燥法可以长期保藏微生物的原因是微生物处于( B )的环境，代谢水平大大降低。 A干燥、缺氧、寡营养 B低温、干燥、缺氧 C低温、缺氧、寡营养 D低温、干燥、寡营养

6．对光学显微镜观察效果影响最大的是( B )。 A目镜 B物镜 C聚光器 D总放大倍数 7．暗视野显微镜和明视野显微镜的区别在于( C )。A目镜 B物镜 C聚光器 D样品制备

8．相差显微镜使人们能在不染色的情况下，比较清楚地观察到在普通光学显微镜和暗视野显微镜下都看不到或看不清的活细胞及细胞内的某些细微结构，是因为它改变了样品不同部位间光的( D )，使人眼可以察觉。 A波长 B颜色 C相位 D振幅

9．( C )不是鉴别染色。A抗酸性染色 B革兰氏染色 C活菌染色 D芽孢染色 10．细菌的下列哪项特性一般不用作对细菌进行分类、鉴定?( D ) A球菌的直径 B球菌的分裂及排列 C杆菌的直径 D杆菌的分裂及排列 是非题

1．为了防止杂菌，特别是空气中的杂菌污染，试管及玻璃烧瓶都需采用适宜的塞子塞口，通常采用棉花塞，也可采用各种金属、塑料及硅胶帽，并在使用前进行高温干热灭菌。(错)

2，所有的微生物都能在固体培养基上生长，因此，用固体培养基分离微生物的纯培养是最重要的微生物学实验技术。(错) 3．所有的培养基都是选择性培养基。(对)

4．直接挑取在平板上形成的单菌落就可以获得微生物的纯培养。(错) 5．用稀释摇管法分离获得的微生物均为厌氧微生物。(错)

6．冷冻真空干燥保藏、液氮保藏法是目前使用最普遍、最重要的微生物保藏方法，大多数专业的菌种保藏机构均采用这两种方法作为主要的微生物保存手段。

7．光学显微镜的分辨率与介质折射率有关，由于香柏油的介质折射率(约1．5)高于空气(1．0)， 因此，使用油镜的观察效果好于高倍镜，目前科学家正在寻找折射率比香柏油更高的介质以进一步改善光学显微镜的观察效果。(错)

8．与其他电子显微镜相比，扫描隧道显微镜在技术上的最大突破是能对活样品进行观察。(对) 9．与光学显微镜相比，电子显微镜的分辨率虽然有很大的提高，但却无法拍摄彩色照片。(对)

10．和动植物一样，细菌细胞也会经历由小长大的过程，因此，在相同情况下应选择成熟的细菌而非幼龄细菌进行显微镜观察，这样可以看得更清楚。(错)

11．霉菌、酵母菌均是没有分类学意义的普通名称。(对)

问答题

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?

答：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．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?

答：（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．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? 答：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0．18 μm。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1 000～1 500倍。油镜的放大倍数是100x，因此显微镜配置的目镜通常都是15 x，选用更大放大倍数的目镜(如30 x)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．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?

答：（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．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。

答：（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．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? 答：（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

填空题

1．证明细菌存在细胞壁的主要方法有细胞壁染色法 、 质壁分离法 、 制成原生质体 和 用电镜观察超薄切片等4种。 2．细菌细胞壁的主要功能为固定外形、 提高机械强度、 支持细胞生长和运动 和 阻拦有害物质进人细胞 等。

3．革兰氏阳性细菌细胞壁的主要成分为肽聚糖和 磷壁酸，而革兰氏阴性细菌细胞壁的主要成分则是脂多糖 、 磷脂 、 脂蛋白、 肽聚糖 。

4．肽聚糖单体是由N—乙酰葡糖胺 和 N-乙酰胞壁酸 以β-1，4 糖苷键结合的双糖单位，以及四肽尾 和 肽桥 3种成分组成的，其中的糖苷键可被溶菌酶水解。

5．G+’细菌细胞壁上磷壁酸的主要生理功能为提高Mg2+’浓度 贮藏磷元素 有利于致病菌的寄生 和 抑制自溶素活力(防止自溶) 等几

种。

6．G——细菌细胞外膜的构成成分为脂多糖 、 磷脂、 脂蛋白 和 蛋白质 。 7．脂多糖(LPS)是由3种成分组成的，即类脂A 、 核心多糖 和 O—特异侧链 。

8．在LPS的分子中，存在有3种独特糖，它们是KDO(2—酮—3—脱氧辛糖酸)、 Abq(阿比可糖) 和 Hep(L—甘油—D-甘露庚糖)。 9．用人为方法除尽细胞壁的细菌称为原生质体 ，未除尽细胞壁的细菌称为 球状体 ，因在实验室中发生缺壁突变的细菌称为 L型细菌 ，而在自然界长期进化中形成的稳定性缺壁细菌则称为支原体。

10．细胞质膜的主要功能有选择性吸收营养物、 维持正常渗透压、 合成细胞壁等成分 、 氧化磷酸化基地 和 鞭毛着生部位 。 11．在细胞质内贮藏有大量聚犀—羟基丁酸(PHB)的细菌有巨大芽孢杆菌 、 棕色固氮菌 和 一些产碱菌一些假单胞菌 等。 12．在芽孢核心的外面有4层结构紧紧包裹着，它们是孢外壁 、 芽孢衣 、 皮层和 芽孢壁。

13．在芽孢皮层中，存在着芽孢肽聚糖 和 DPA—G 2种特有的与芽孢耐热性有关的物质，在芽孢核心中则存在另一种可防护DNA免受损伤的物质，称为小酸溶性芽孢蛋白(SASPs) 。

14．芽孢的形成须经过7个阶段，它们是DNA浓缩成束状染色体、 开始形成前芽孢、 前芽孢出现双层隔膜 、 形成皮层 、 合成芽孢衣 、 芽孢成熟 和 芽孢释放 。

15．芽孢萌发要经过活化 、 出芽 和 生长3个阶段。

16．在不同的细菌中存在着许多休眠体构造，如芽孢 、孢囊 、 蛭孢囊 和 外生孢子等。 17．在细菌中，存在着4种不同的糖被形式，即荚膜 、 微荚膜 、 黏液层 和 菌胶团 。

18．细菌糖被的主要生理功能为保护作用、 贮藏养料 渗透屏障 、 附着作用 堆积代谢废物 和 信息识别 等。

19．细菌的糖被可被用于生产代血浆(葡聚糖) 、 用作钻井液(黄原胶)、 污水处理(菌胶团) 和 用作菌种鉴定指标 等实际工作中。 20．判断某细菌是否存在鞭毛，通常可采用电镜观察 、 鞭毛染色 、 半固体穿刺培养 和 菌落形态观察等方法。

21．G—细菌的鞭毛是由基体以及钩形鞘 和 鞭毛丝3部分构成，在基体上着生L 、 P 、 S 和 M 4个与鞭毛旋转有关的环。 22．在G—细菌鞭毛的基体附近，存在着与鞭毛运动有关的两种蛋白，一种称Mot，位于S—M环周围，功能为驱动S—M环旋转；另一种称F1i ，位于 S-M环的基部，功能为控制鞭毛的转向 。

23．借周生鞭毛进行运动的细菌有大肠杆菌 和 枯草芽孢杆菌等，借端生鞭毛运动的细菌有霍乱弧菌和 假单胞菌 等，而借侧生鞭毛运动的细菌则有反刍月形单胞菌等。

24．以下各类真核微生物的细胞壁主要成分分别是:酵母菌为葡聚糖 ，低等真菌为纤维素，高等真菌为几丁质，藻类为纤维素 。 25．真核微生物所特有的鞭毛称9+2型鞭毛，其构造由 基体 过渡区 鞭杆3部分组成。

26．真核生物鞭毛杆的横切面为9+2型 ，其基体横切面则为9+0型，这类鞭毛的运动方式是挥鞭式。 27．真核生物的细胞核由核被膜 、 染色质 、 核仁 和 核基质 4部分组成。

28．染色质的基本单位是核小体 ，由它进一步盘绕、折叠成螺线管 和 超螺旋环后，再进一步浓缩成显微镜可见的 染色体 。 29．细胞骨架是一种由微管 、 肌动蛋白丝 和 中间丝 3种蛋白质纤维构成的细胞支架。

30．在真核微生物细胞质内存在着沉降系数为80S的核糖体，它是由60S和40S两个小亚基组成，而其线粒体和叶绿体内则存在着 70 S核糖体，它是由 50 S和 30 S两个小亚基组成。 31．真核微生物包括真菌、原生动物 、 显微藻类 和 地衣等几个大类。

32．长有鞭毛的真核微生物类如藻类 、 原生动物和 真菌 ，长有纤毛的真核微生物如草履虫 ；长有鞭毛的原核生物如大肠杆菌 、 枯草芽孢杆菌 和 假单胞菌等。 选择题（4个答案选1）

1．C—细菌细胞壁的最内层成分是( B )。A磷脂 B肽聚糖 C脂蛋白 D LPS 2．C’细菌细胞壁中不含有的成分是( D )。A类脂 B磷壁酸 C肽聚糖 D蛋白质

3．肽聚糖种类的多样性主要反映在( A )结构的多样性上。A肽桥 B黏肽 C双糖单位 D四肽尾 4．磷壁酸是( C )细菌细胞壁上的主要成分。A分枝杆菌 B古生菌 C G+ D G— 5．在G—细菌肽聚糖的四肽尾上，有一个与G+细菌不同的称作( C )的氨基酸。 A赖氨酸 B苏氨酸 C二氨基庚二酸 D丝氨酸

6．脂多糖(LPS)是C—细菌的内毒素，其毒性来自分子中的( D )。A阿比可糖 B核心多糖 CO特异侧链 D类脂A 7．用人为的方法处理G—细菌的细胞壁后，可获得仍残留有部分细胞壁的称作( C )的缺壁细菌。

A原生质体 B支原体 C球状体 DL型细菌

8．异染粒是属于细菌的( A )类贮藏物。 A磷源类 B碳源类 C能源类 D氮源类

9．最常见的产芽孢的厌氧菌是( B )。A芽孢杆菌属 B梭菌属 C孢螺菌属 D芽孢八叠球菌属 10．在芽孢的各层结构中，含DPA—Ca量最高的层次是( C )。A孢外壁 B芽孢衣 C皮层 D芽孢核心

11．在芽孢核心中，存在着一种可防止DNA降解的成分( B )。ADPA—Ca B小酸溶性芽孢蛋白 C二氨基庚二酸 D芽孢肽聚糖

答：EMB培养基含有伊红和美蓝两种染料作为指示剂，大肠杆菌可发酵乳糖产酸造成酸性环境时，这两种染料结合形成复合物，使大肠杆菌菌落带金属光泽的深紫色，而与其他不能发酵乳糖产酸的微生物区分开。

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?

答：不能。因为，（1）不同微生物的营养需求、最适生长温度等生长条件有差别，在同一平板上相同条件下的生长及生理状况不同；（2）不同微生物所产蛋白酶的性质(如最适催化反应温度、pH、对底物酪素的降解能力等)不同；（3）该学生所采用的是一种定性及初步定量的方法，应进一步针对获得的几株菌分别进行培养基及培养条件优化，并在分析这些菌株所产蛋白酶性质的基础上利用摇瓶发酵实验确定蛋白酶高产菌株。

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?

答：主动运输与促进扩散相比的优点在于可以逆浓度运输营养物质。通过促进扩散将营养物质运输进入细胞，需要环境中营养物质浓度高于胞内，而在自然界中生长的微生物所处环境中的营养物质含量往往很低，在这种情况下促进扩散难以发挥作用。主动运输则可以逆浓度运输，将环境中较低浓度营养物质运输进入胞内，保证微生物正常生长繁殖。 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。

答：大肠杆菌PTs由5种蛋白质(酶I、酶Ⅱa、酶Ⅱb、酶Ⅱc及热稳定蛋白质Hn)组成，酶Ⅱa、酶b、酶Ⅱc 3个亚基构成酶Ⅱ。酶I和HPr为非特异性细胞质蛋白，酶Ⅱa也是细胞质蛋白，亲水性酶Ⅱb与位于细胞膜上的疏水性酶Ⅱc相结合。酶Ⅱ将一个葡萄糖运输进入胞内，磷酸烯醇式丙酮酸(PEP)上的磷酸基团逐步通过酶I和HPr的磷酸化和去磷酸化作用，最终在酶Ⅱ的作用下转移到葡萄糖，这样葡萄糖在通过PTs进入细胞后加上了一个磷酸基团。

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。 答： AABC转运蛋白常由两个疏水性跨膜结构域与胞内的两个核苷酸结合结构域形成复合物，跨膜结构域在膜上形成一个孔，核苷酸结合结构则可结合ATP。ABc转运蛋白发挥功能还需要存在于周质空间(G+菌)或附着在质膜外表面(G一菌)的底物结合蛋白的帮助。底物结合蛋白与被运输物质结合后再与ABC转运蛋白结合，借助于ATP水解释放的能量，ABC转运蛋白将被运输物质转运进入胞内。B膜结合载体蛋白(透过酶)也是跨膜蛋白，被运输物质在膜外表面与透过酶结合，而膜内外质子浓度差在消失过程中，被运输物质与质子一起通过透过酶进入细胞。C被运输物质通过ABC转运蛋白系统和通过透过酶进入细胞的区别在于能量来源不同，前者依靠ATP水解直接偶联物质运输，后者依靠膜内外质子浓度差消失中偶联物质运输。

第五章 微生物代谢

填空题

1．代谢是细胞内发生的全部生化反应的总称，主要是由分解代谢和合成代谢两个过程组成。微生物的分解代谢是指大分子物质在细胞内降解成小分子物质，并产生 ；合成代谢是指利用小分子物质在细胞内合成大分子物质，并 消耗能量的过程能量的过程。

2．生态系统中，光能自养 微生物通过光合作用 能直接吸收光能并同化CO2， 异养 微生物分解有机化合物，通过呼吸作用产生CO2。 3．微生物的4种糖酵解途径中， EMP 是存在于大多数生物体内的一条主流代谢途径 ED 是存在于某些缺乏完整EMP途径的微生物中的一种替代途径，为微生物所特有； HMP 是产生4碳、5碳等中间产物，为生物合成提供多种前体物质的途径。 4． 酵母菌 和 八叠球菌 的乙醇发酵是指葡萄糖经 EMP 途径分解为丙酮酸后，进一步形成乙醛，乙醛还原生成乙醇；运动发酵单胞菌 的乙醇发酵是利用ED途径分解葡萄糖为丙酮酸最后生成乙醇。

5．同型乳酸发酵是指葡萄糖经 EMP 途径降解为丙酮酸，丙酮酸在乳酸脱氢酶的作用下被NADH还原为乳酸。异型乳酸发酵经 PK 、HK 和 HMP 途径分解葡萄糖代谢终产物除乳酸外，还有乙醇或乙酸 。

6．微生物在糖酵解生成丙酮酸基础上进行的其他种类的发酵有丁二醇发酵、混合酸发酵、丙酸发酵和丁酸发酵等。丁二醇发酵的主要产物是 2，3一丁二醇 ，混合酸发酵的主要产物是乳酸、乙酸、甲酸、乙醇。

7．产能代谢中，微生物通过 底物水平 磷酸化和 氧化 磷酸化将某种物质氧化而释放的能量储存在ATP等高能分子中；光合微生物则通过 光合 磷酸化将光能转变成为化学能储存在ATP中。 底物水平 磷酸化既存在于发酵过程中，也存在于呼吸作用过程中。

8．呼吸作用与发酵作用的根本区别是呼吸作用中电子载体不是将电子直接传递给底物降解的中间产物，而是交给电子传递 系统，逐步释放出能量后再交给最终电子受体 。

9．巴斯德效应是发生在很多微生物中的现象，当微生物从厌氧条件 转换到有氧条件下，糖代谢速率 降低，这是因为好氧呼吸比发酵作用更加有效地获得能量。

10．无氧呼吸的最终电子受体不是氧，而是外源电子受体，像NO3-、NO2-、SO42-、S2O3、CO2：等无机化合物，或 延胡索酸 等有机化合物。 11．化能自养微生物氧化 无机物而获得能量和还原力。能量的产生是通过 氧化磷酸化形式，电子受体通常是O2。电子供体是 H2 、 NH4 、 H2S 、 Fe2+ 。还原力的获得是逆呼吸链的方向进行传递，消耗 能量。

12．光合作用是指将光能转变成化学能并固定的CO2过程。光合作用的过程可分成两部分：在 光反应 中光能被捕获并被转变成

化学能，然后在 暗反应 中还原或固定CO2合成细胞物质。

13．微生物有两种同化CO2的方式： 自养式 和 异养式 。自养微生物固定CO2的途径主要有3条：卡尔文循环途径，可分为CO2的固定(羧化反应) 、 被固定CO2的还原(还原反应) 、 CO2受体的再生 3个阶段；还原性三羧酸途径，通过逆向的三羧酸循环途径进行，多数酶与正向三羧酸循环途径相同，只有依赖于ATP的 柠檬酸裂合酶 是个例外；乙酰辅酶A途径，存在于甲烷产生菌、硫酸还原菌和在发酵过程中将CO2转变乙酸的细菌中，非循环式CO2固定的产物是乙酸、丙酮酸 。

14．Straphylococcus aureus肽聚糖合成分为3个阶段：细胞质中合成的“Park”核苷酸(uDP一N一乙酰胞壁酸五肽) ，在细胞膜中进一步合成肽聚糖单体分子，然后在细胞膜外壁引物存在下合成肽聚糖。青霉素在细胞膜外抑制转肽酶的活性从而抑制肽聚糖的合成。 15．微生物将空气中的N2还原为NH4的过程称为 生物固氮之间相互的关系。该过程中根据微生物和其他生物固氮体系可以分为共生固氮体系 、 自生固氮体系、 联合固氮体系3种。

16．固氮酶包括两种组分：组分I(P1)是固氮酶 ，是一种钼铁蛋白(MoFe)，由4个亚基组成；组分Ⅱ(P2)是一种 固氮酶还原酶，是一种 铁蛋白(Fe) ，由两个亚基组成。P1、P2单独存在时，都没有活性，只有形成复合体后才有固氮酶活性。

17．次级代谢是微生物生长至指数期后期 或 稳定期 ，以初级代谢产物为前体，合成一些对微生物自身生命活动无明确生理功能的物质的过程。次级代谢产物大多是分子结构比较复杂的物质化合物如：抗生素 、 激素、 生物碱 、 毒素 、 色素、 维生素等多种类别。 18．酶的代谢调节表现在两种方式：酶活性的调节 是一种非常迅速的机制，发生在酶蛋白分子水平；酶量的调节是一种比较慢的机制，发生在基因水平上。

19．分支代谢途径中酶活性的反馈抑制可以有不同的方式，常见的方式是顺序反馈抑制 、 协同反馈抑制 、 同工酶 、 组合激活和抑制 。 20．细菌的二次生长现象是指当细菌在含有葡萄糖和乳糖的培养基中生长时，优先利用 葡萄糖 ，当其耗尽后，细菌经过一段停滞期，不久在 乳糖 的诱导下开始合成 β-半乳糖甘酶 ，细菌开始利用 乳糖 。该碳代谢阻遏机制包括降解物激活蛋白(cAP)或cAMP受体蛋白(CRP) 和 cAMP的相互作用。 选择题(4个答案选1)

1．化能自养微生物的能量来源于( B )。A有机物 B还原态无机化合物 C氧化态无机化合物 D日光 2．下列葡萄糖生成丙酮酸的糖酵解途径中，( A )是最普遍的、存在于大多数生物体内的一条主流代谢途径。 A EMP途径 B HMP途径 C ED途径 D WD途径

3．下列葡萄糖生成丙酮酸的糖酵解途径中，( C )是存在于某些缺乏完整EMP途径的微生物中的一种替代途径，产能效率低，为微生物所特有。A EMP途径 B HMP途径 C ED途径 D WD途径 4．酵母菌和运动发酵单胞菌乙醇发酵的区别是( A )。

A糖酵解途径不同 B发酵底物不同 C丙酮酸生成乙醛的机制不同 D乙醛生成乙醇的机制不同

5．同型乳酸发酵中葡萄糖生成丙酮酸的途径是( A )。AEMP途径 BHMP途径 CED途径 DWD途径 6．由丙酮酸开始的其他发酵过程中，主要产物是丁酸、丁醇、异丙醇的发酵是( D )。

A混合酸发酵 B丙酸发酵 C丁二醇发酵 D丁酸发酵

7．ATP或GTP的生成与高能化合物的酶催化转换相偶联的产能方式是( B)A 光合磷酸化B 底物水平磷酸化C氧化磷酸化D化学渗透假说 8．下列代谢方式中，能量获得最有效的方式是( B )。A发酵 B有氧呼吸 C无氧呼吸 D化能自养 9．卡尔文循环途径中CO2固定(羧化反应)的受体是( B )。

A 核酮糖一5一磷酸 B 核酮糖一1，5一二磷酸 C 3一磷酸甘油醛 D 3一磷酸甘油酸

10．CO2固定的还原性三羧酸途径中，多数酶与正向三羧酸循环途径相同，只有依赖于ATP的( B )是个例外。 A柠檬酸合酶 B柠檬酸裂合酶 C异柠檬酸脱氢酶 D琥珀酸脱氢酶 11．青霉素抑制金黄色葡萄球菌肽聚糖合成的( B )。

A细胞膜外的转糖基酶 B细胞膜外的转肽酶C细胞质中的“Park”核苷酸合成 D细胞膜中肽聚糖单体分子的合成． 12．不能用于解释好氧性固氮菌其固氮酶的抗氧机制的是( D )。

A呼吸保护作用 B构象保护 C膜的分隔作用 D某些固氮酶对氧气不敏感 13．以下哪个描述不符合次级代谢及其产物( B )。

A次级代谢的生理意义不像初级代谢那样明确 B次级代谢产物的合成不受细胞的严密控制 C发生在指数生长后期和稳定期 D质粒与次级代谢的关系密切

14．细菌的二次生长现象可以用( C )调节机制解释。A组合激活和抑制 B顺序反馈抑制 C碳代谢阻遏 D酶合成诱导 15．下面对于好氧呼吸的描述( D )是正确的。A电子供体和电子受体都是无机化合物B电子供体和电子受体都是有机化合物 C电子供体是无机化合物，电子受体是有机化合物 D电子供体是有机化合物，电子受体是无机化合物 16．无氧呼吸中呼吸链末端的氢受体是( D )。

A还原型无机化合物 B氧化型无机化合物 C某些有机化合物 D氧化型无机化合物和少数有机化合物 17．厌氧微生物进行呼吸吗?( A )A进行呼吸，但是不利用氧气 B不进行呼吸，因为呼吸过程需要氧气

C不进行呼吸，因为它们利用光合成作用生成所需ATP D不进行呼吸，因为它们利用糖酵解作用产生所需ATP 18．碳水化合物是微生物重要的能源和碳源，通常( B )被异养微生物优先利用。 A甘露糖和蔗糖 B葡萄糖和果糖 C乳糖 D半乳糖

19．延胡索酸呼吸中，( B )是末端氢受体。A琥珀酸 B延胡索酸 C甘氨酸 D苹果酸

20．硝化细菌是( B )：A化能自养菌，氧化氨生成亚硝酸获得能量 B化能自养菌，氧化亚硝酸生成硝酸获得能量 C化能异养菌，以硝酸盐为最终的电子受体 D化能异养菌，以亚硝酸盐为最终的电子受体 是非题

1．无氧呼吸和有氧呼吸一样也需要细胞色素等电子传递体，也能产生较多的能量用于生命活动，但由于部分能量随电子转移传给最终电子受体，所以生成的能量不如有氧呼吸产生的多。(对)

2．CO2是自养微生物的唯一碳源，异养微生物不能利用CO2作为辅助的碳源。（错）

3．由于微生物的固氮酶对氧气敏感，不可逆失活，所以固氮微生物一般都是厌氧或兼性厌氧菌。（错） 4．支持细胞大量生长的碳源，可能会变成次级代谢的阻遏物。(对) 5．光能营养微生物的光合磷酸化没有水的光解，不产生氧气。（错）

6．次级代谢的生理意义不像初级代谢那样明确，但是某些次级代谢产物对于该微生物具有特殊的意义，如与孢子的启动形成有关。(对) 7．目前知道的所有固氮微生物都属于原核生物和古生菌类。(对)

8．stickland反应对生长在厌氧和蛋白质丰富环境中的微生物非常重要，使其可以利用氨基酸作为碳源、能源和氮源。(对) 9．当从厌氧条件转换到有氧条件时，微生物转向有氧呼吸，糖分解代谢速率加快。（错） 10．反硝化作用是化能自养微生物以硝酸或亚硝酸盐为电子受体进行的无氧呼吸。（错） 11．由于蓝细菌的光合作用产生氧气，所以蓝细菌通常都不具有固氮作用。（错） 12．底物水平磷酸化只存在于发酵过程中，不存在于呼吸作用过程中。（错） 13．底物水平磷酸化既存在于发酵过程中，也存在于呼吸作用过程中。(对)

14．发酵作用的最终电子受体是有机化合物，呼吸作用的最终电子受体是无机化合物。(对) 15．氧化磷酸化只存在于有氧呼吸作用中，不存在于发酵作用和无氧呼吸作用中。（错）

16．发酵作用是专性厌氧菌或兼性厌氧菌在无氧条件下的一种有机物生物氧化形式，其产能机制都是底物水平磷酸化反应。(对) 17．延胡索酸呼吸中，琥珀酸是末端氢受体延胡索酸还原后生成的还原产物，不是一般的中间代谢产物。(对) 18．自养微生物同化CO2需要大量能量，能量来自于光能、无机物氧化或简单有机物氧化所得的化学能（错）。

19．CO2固定的途径中，卡尔文循环途径存在于绿色植物、藻类、蓝细菌和几乎所有的自养型微生物包括光能自养和化能自养微生物中，而还原性三羧酸途径和乙酰辅酶A途径只存在于某些细菌中。(对)

20．青霉素抑制肽聚糖分子中肽桥的生物合成，因此对于生长旺盛的细胞具有明显的抑制作用，而对于休止细胞无抑制作用。(对) 问答题

1．比较酵母菌和细菌的乙醇发酵。

答：主要差别是葡萄糖生成丙酮酸的途径不同。酵母菌和某些细菌(胃八叠球菌、肠杆菌)的菌株通过EMP途径生成丙酮酸，而某些细菌(运动发酵单胞菌、厌氧发酵单胞菌)的菌株通过ED途径生成丙酮酸。丙酮酸之后的途径完全相同。 2．试比较底物水平磷酸化、氧化磷酸化和光合磷酸化中ATP的产生。

答：底物水平磷酸化，发酵过程中往往伴随着一些高能化合物的生成，如EMP途径中的1，3一二磷酸甘油酸和磷酸烯醇式丙酮酸。这些高能化合物可以直接偶联ATP或GTP的生成。底物水平磷酸化可以存在于发酵过程中，也可以存在于呼吸过程中，但产生能量相对较少。氧化磷酸化，在糖酵解和三羧酸循环过程中，形成的NAD(P)H和FADH，通过电子传递系统将电子传递给电子受体(氧或其他氧化性化合物)，同时偶联ATP合成的生物过程。 光合磷酸化，光能转变成化学能的过程。当一个叶绿素(或细菌叶绿素)分子吸收光量子时，叶绿素(或细菌叶绿素)即被激活，导致叶绿素(或细菌叶绿素)分子释放一个电子被氧化，释放出的电子在电子传递系统的传递过程中逐步释放能量，偶联ATP的合成。主要分为光合细菌所特有的环式光合磷酸化和绿色植物、藻类和蓝细菌所共有的产氧型非环式光合磷酸化作用。 3．什么是无氧呼吸?比较无氧呼吸和有氧呼吸产生能量的多少，并说明原因。

答：无氧呼吸是微生物在降解底物的过程中，将释放出的电子交给NAD(P)、FAD或FMN等电子载体，再经电子传递系统传给氧化型化合物，作为其最终电子受体，从而生成还原型产物并释放出能量的过程。一般电子传递系统的组成及电子传递方向为：

NAD(P)一FP(黄素蛋白)一Fe·s(铁硫蛋白)一CoQ(辅酶Q)一cyt b—Cyt c—Cyt a—cyt a，。无氧呼吸的最终电子受体不是氧，而是像NO3—、N02—、SO42—、S2O3一、CO2等，或延胡索酸(fumarate)等外源受体，氧化还原电位差都小于氧气，所以生成的能量不如有氧呼吸产生的多。

4．比较自生和共生生物固氮体系及其微生物类群。

答：共生固氮体系：根瘤菌(尺^izobium)与豆科植物共生；弗兰克氏菌(Frank：尬)与非豆科树木共生；蓝细菌(eyanoba(舶ria)与某些植物共生；蓝细菌与某些真菌共生。自生固氮体系：好氧自生固氮菌(Azotobacter，Azotomonas，etc)；厌氧自生固氮菌(Clostridium)；

+

兼性厌氧自生固氮菌(B0cillus，Klebsiella，etc)；大多数光合菌(蓝细菌，光合细菌)。 5．比较光能营养微生物中光合作用的类型。 答：①光合细菌一环式光合磷酸化； ②绿硫细菌的非环式光合磷酸化；

③嗜盐细菌的光合磷酸化是一种只有嗜盐菌才有的，无叶绿素或细菌叶绿素参与的独特的光合作 用。是目前所知的最简单的光合磷酸化。嗜盐细菌紫膜上的细菌视紫红质吸收光能后，在膜内外建立质子浓度差。

非环式光合磷酸化是绿色植物、藻类和蓝细菌所共有的产氧型光合作用。光能驱动下，电子从光反应中心I(Ps I)的叶绿素a出发，通过电子传递链，连同光反应中心Ⅱ(PsⅡ)水的光解生成的H，生成还原力；光反应中心Ⅱ(PsⅡ)由水的光解产生氧气和电子，电子通过电子传递链，传给光反应中心Ps I，期问生成ATP。

环式光合磷酸化为光合细菌所特有。光能驱动下，电子从菌绿素分子出发，通过电子传递链的循环，又回到菌绿素，期间产生ATP，还原力来自环境中的无机化合物供氢，不产生氧气。有些光合细菌虽只有一个光合系统，但也以非环式光合磷酸化的方式合成ATP，如绿硫细菌和绿色细菌，从光反应中心释放出的高能电子经铁硫蛋白、铁氧还蛋白、黄素蛋白，最后用于还原NAD+生成NADH。反应中心的还原依靠外源电子供体如S2-、S2O32一等。外源电子供体在氧化过程中放出电子，经电子传递系统传给失去了电子的光合色素，使其还原，同时偶联ATP的生成。嗜盐细菌的光合磷酸化是一种只有嗜盐菌才有的，无叶绿素或细菌叶绿素参与的独特的光合作用。是目前所知的最简单的光合磷酸化。嗜盐细菌紫膜上的细菌视紫红质吸收光能后，在膜内外建立质子浓度差，再由它来推动ATP酶合成ATP。 6．简述化能自养微生物的生物氧化作用。

答：化能自养微生物氧化无机物而获得能量和还原力。能量的产生是通过电子传递链的氧化磷酸化形式，电子受体通常是O2，因此，化能自养菌一般为好氧菌。电子供体是H2、NH4+、H2S和Fe2+还原力的获得是逆呼吸链的方向进行传递，同时需要消耗能量。 A氨的氧化。NH，和亚硝酸(N0f)是作为能源的最普通的无机氮化合物，能被亚硝化细菌和硝化细菌氧化。 B硫的氧化。硫杆菌能够利用一种或多种还原态或部分还原态的硫化合物(包括硫化物、元素硫、硫代硫酸盐、多硫酸盐和亚硫酸盐)作能源。H2S首先被氧化成元素硫，随之被硫氧化酶和细胞色素系统氧化成亚硫酸盐，放出的电子在传递过程中可以偶联产生ATP。C铁的氧化。从亚铁到高铁的生物氧化，对少数细菌来说也是一种产能反应，但这个过程只有少量的能量被利用。亚铁的氧化仅在嗜酸性的氧化亚铁硫杆菌(Thiobacillus ferrooxidans)中 进行了较为详细的研究。在低pH环境中这种细菌能利用亚铁氧化时放出的能量生长，在该菌的呼吸链中发现了一种含铜的铁硫菌蓝蛋白(rusticyanin)，它与几种cyt c和一种cyt a，氧化酶构成电子传递链。D氢的氧化。氢细菌能利用分子氢氧化产生的能量同化CO2也能利用其他有机物生长。氢细菌的细胞膜上有泛醌、维生素K：及细胞色素等呼吸链组分。在这类细菌中，电子直接从氢传递给电子传递系统，电子在呼吸链传递过程中产生ATP。

7．说明革兰氏阳性细菌细胞肽聚糖合成过程以及青霉素的抑制机制。 答：革兰氏阳性菌肽聚糖合成的3个阶段(图5—10)。

A细胞质中的合成。①葡萄糖 N一乙酰葡糖胺一UDP(G--UDP)一N一乙酰胞壁酸一UDP(M—uDP) ②MUDP一“Park”核苷酸，即UDP一N一乙酰胞壁酸五肽 B细胞膜中的合成。“Park”核苷酸一肽聚糖单体分子。

C细胞膜外的合成。青霉素抑制转肽酶。青霉素是肽聚糖单体五肽尾末端的D一丙氨酸一D一丙氨酸的结构类似物，两者竞争转肽酶的活力中心。

8．蓝细菌是一类放氧性光合生物，又是一类固氮菌，说明其固氮酶的抗氧保护机制。

答：有两种特殊的保护系统：A分化出异形胞，其中缺乏光反应中心Ⅱ，异形胞的呼吸强度大于正常细胞，其超氧化物歧化酶的活性高。B非异形胞的保护方式：①时间上的分隔保护，白天光合作用，晚上固氮作用；②群体细胞中的某些细胞失去光反应中心Ⅱ，而进行固氮作用；③提高过氧化物酶和超氧化物歧化酶的活性来除去有毒氧化物。

9．说明次级代谢及其特点。如何利用次级代谢的诱导调节机制及氮和磷调节机制来提高抗生素的产量?

答：相对于初级代谢而言，一般认为，微生物在一定的生长时期，以初级代谢产物为前体，合成一些对微生物自身生命活动无明确生理功能的物质的过程，称为次级代谢。这一过程形成的产物，即为次级代谢产物。次级代谢产物大多是分子结构比较复杂的化合物。根据其作用，可将其分为抗生素、激素、生物碱、毒素、色素及维生素等多种类别。 次级代谢特点：

A次级代谢的生理意义不像初级代谢那样明确，次级代谢途径某个环节发生障碍，致使不能合成某个次级代谢产物，而不影响菌体的生长繁殖。

B次级代谢与初级代谢关系密切，初级代谢的关键性中间产物往往是次级代谢的前体。 C次级代谢一般发生在菌体指数生长后期或稳定期，也会受到环境条件的影响。

D次级代谢产物的合成，因菌株不同而异，但与分类地位无关，两种完全不同来源的微生物可以产生同一种次级代谢产物。 (5)质粒与次级代谢的关系密切，控制着多种抗生素的合成。

(6)次级代谢产物通常都是限定在某些特定微生物中生成，因此与现代发酵产业密切相关。

+

(7)次级代谢产物的合成通常被细胞严密控制。某些抗生素的产生可以被加在发酵培养基中的诱导物诱导产生，可在发酵培养基中加入诱导物来增加产量。易代谢氮源如铵盐以及高浓度的磷酸盐，对某些抗生素的产生有抑制作用。在发酵培养基避免使用高浓度的铵盐和使用低浓度或亚适量的磷酸盐可以防止抑制作用。

10．如何利用营养缺陷突变株进行赖氨酸发酵工业化生产?

答：在微生物中，以天冬氨酸为原料，通过分支代谢合成赖氨酸、苏氨酸和甲硫氨酸(图5—13)。为了解除正常的代谢调节以获得赖氨酸的高产菌株，工业上选育了谷氨酸棒杆菌的高丝氨酸缺陷型菌株作为赖氨酸的发酵菌种。这个菌种由于不能合成高丝氨酸脱氢酶(HSDH)，故不能合成高丝氨酸，也就不能产生苏氨酸和甲硫氨酸。添加适量高丝氨酸(或苏氨酸和甲硫氨酸)的条件下，在含有较高糖和铵盐的培养基上，能产生大量的赖氨酸。

第六章 微生物的生长繁殖及其控制

填空题

1．一条典型的生长曲线至少可分为 迟缓期 、 对数生长期 、 稳定生长期 、 衰亡期 4个生长时期。

2．测定微生物的生长量常用的方法有单细胞计数 、 细胞物质的重量 、 代谢活性培养平板计数法。而测定微生物数量变化常用的方法有膜过滤法、 液体稀释法 、 显微镜直接计数；以生物量为指标来测定微生物生长的方法有比浊法 、重量法、 生理指标法。 3．获得细菌同步生长的方法主要有A机械法 和B环境条件控制法，其中A中常用的有 离心法、过滤分离法 、 硝酸纤维素滤膜法。 4．控制连续培养的方法有恒浊法 和 恒化法。

5．影响微生物生长的主要因素有营养物质、 水活性 、温度 、 pH 、 氧 等。

6．对玻璃器皿、金属用具等物品可用 高压蒸汽灭菌法 或 干热灭菌法进行灭菌；而对牛奶或其他液态食品一般采用超高温灭菌灭菌，其温度为135-150~C ，时间为 2—6s 。

7．通常，细菌最适pH的范围为 6.5-7.5 ，酵母菌的最适pH范围为 4.5-5.5 ，霉菌的最适pH范围是 4.5-5.5 。 8．杀灭或抑制微生物的物理因素有温度 、 辐射作用 、 过滤 、 渗透压、干燥 、超声波 等。

9．抗生素的作用机制有抑制细菌细胞壁合成、 破坏细胞质膜 、 作用于呼吸链以干扰氧化磷酸化、抑制蛋白质和核酸合成 。 10．抗代谢药物中的磺胺类是由于与对氨基苯甲酸相似，从而竞争性地与二氢叶酸合成酶结合，使其 叶酸不能合成。 选择题

1．以下哪个特征表示二分裂?( C ) A产生子细胞大小不规则 B隔膜形成后染色体才复制 C子细胞含有基本等量的细胞成分 D新细胞的细胞壁都是新合成的

2．代时为0．5h的细菌由10’个增加到10”个时需要多长时间?( C ) A 40h B 20h C lOh D 3h 3．某细菌2h中繁殖了5代，该菌的代时是( B )。 A 15min B 24rain C 30min D 45 min 4．代时是指( )。A培养物从接种到开始生长所需要的时间 B从对数期结束到稳定期开始的间隔时间 C培养物生长的时间 D细胞分裂繁殖一代所需要的时间

5．如果将处于对数期的细菌移至相同组分的新鲜培养基中，该批培养物将处于哪个生长期? ( D ) A死亡期 B稳定期 C延迟期 D对数期

6．细菌细胞进入稳定期是由于：①细胞已为快速生长作好了准备；②代谢产生的毒性物质发生了积累；③能源已耗尽；④细胞已衰老且衰老细胞停止分裂；⑤在重新开始生长前需要合成新的蛋白质( B )。A 1，4 B 2，3 C 2，4 D 1，5

7．对生活的微生物进行计数的最准确的方法是( D )。A比浊法 B显微镜直接计数 C干细胞重量测定 D平板菌落记数 8．用比浊法测定生物量的特点是( D )。 A只能用于测定活细胞 B易于操作且能精确测定少量的细胞

C难于操作但很精确 D简单快速，但需要大量的细胞

9．下列哪种保存方法会降低食物的水活度?( A ) A腌肉 B巴斯德消毒法 C冷藏 D酸泡菜

10．细胞复制时所有的细胞组分都按比例有规律地增加的现象是( D )。 A对数生长 B二分裂 C最大生长 D平衡生长 11．连续培养时培养物的生物量是由(D )来决定的。

A 培养基中限制性底物的浓度 B培养罐中限制性底物的体积 C温度 D稀释率

12．最适生长温度低于20℃的微生物被称为( D )。 A 耐冷菌 B 嗜温菌 C耐热菌 D嗜冷菌 13．过氧化氢酶能解除( D )的毒性。 A超氧化物自由基 B过氧化物 C三线态氧 D过氧化氢 14．能导致微生物死亡的化学试剂是( D )。 A抑菌剂 B溶菌剂 C 杀菌剂 D B和C

15．微生物数量减少十倍所需的时间是(A )。A十倍减少时间 B十倍减少值 C热致死时间 D对数时间 16．只能用高压灭菌才能杀死的是( C )。 A结核分枝杆菌 B病毒 C细菌的内生孢子 D霉菌孢子 17．常用的高压灭菌的温度是( A )。 A121~C B200~C C63~C D100~C 18．巴斯德消毒法可用于( D )的消毒。 A啤酒 B葡萄酒 C牛奶 D以上所有 19．保存冷冻食品的常用温度是( B )。 A4~C B _20~C C -70~C D0℃

20．( B )能通过抑制叶酸合成而抑制细菌生长。 A青霉素 B磺胺类药物 C四环素 D以上所有

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