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微生物-主观题

点击数:529次 日期:2014/6/3 16:14:35

三、名词解释(每题2分,共16分)

1、 芽孢:某些细菌在其生长发育后期,在细胞内形成一个圆形、厚壁、含水量低、抗逆性极强的休眠体。

2、 转导:以温和噬菌体为媒介,将供体细胞的DNA片段携带到受体细胞中,通过交换与整合,从而使后者获得前者部分遗传性状的现象,称为转导。

3、 次级代谢:是指某些微生物进行的非细胞结构物质和维持其正常生命活动的非必需物质的代谢。

4、 培养基:是指由人工配制的,适合微生物生长繁殖或积累代谢产物的营养体系。

5、 分批培养:将菌体接入一定量的培养基中进行培养,最后,一次性收获菌体或其代谢产物的培养方法称为分批培养。

6、 温和性噬菌体:有一类噬菌体,他们侵染寄主细胞后,不造成寄主细胞的烈解,以潜伏的形式与寄主共存,这样的噬菌体称为温和性噬菌体。

7、 抗代谢物:有些化合物在结构上与生物体所必需的代谢物很相似,以致于可以和特定的酶结合,从而阻碍酶的功能,干扰代谢的正常进行,这些物质叫抗代谢物。

8、 基因学说:基因是组成染色体的遗传单位,它能控制遗传性状的发育,也是突变、重组、交换的基本单位。

4

5、 转化

7、裂解量

8生长因子

9、 菌丝体:许多菌丝缠绕、交织在一起所构成的形态结构称之为菌丝体。

10、共生:共生是指生物共居在一起,相互依赖,不可缺少,甚至形成一个具有特异形态结构的生理整理、达到难分难解、合二为一,一旦彼此分离两者就不能很好的生活一种相互关系。

11、协同反馈抑制:是指分支代谢途径中的几个末端产物同时过量时才能抑制共同途径中的第一个酶的一种反馈调节方式。

12、 分批培养:将菌体接入一定量的培养基中进行培养,最后,一次性收获菌体或代谢产物的培养方法称为分批培养。

13、转化:受体菌接受供体菌的DNA片断而获得部分新的遗传性状的现象,称为转化。

14裂解量:每一受感染细胞所释放的新的噬菌体的平均数。

15生长因子:是一类调节微生物正常代谢所必需,但细胞自身不能合成的微量有机化合物。

16.综合培养基

由部分天然材料和部分一致的纯化学药品组成的培养基称为综合培养基。

17底物水平磷酸化

底物水平磷酸化是在某种化合物氧化过程中可生成一种含高能磷酸键的化合物,这  个化合物通过相应的酶作用把高能键磷酸根转移给ADP,使其生成ATP。

18连续培养

在微生物培养的过程中,不断地供给新鲜的营养物质,同时排除含菌体及代谢产物的发酵液,让培养的微生物长时间地处于对数生长期,以利于微生物的增殖速度和代谢活性处于某种稳定状态。

19化学治疗剂

化学治疗剂是指那些能够特异性地作用于某些微生物并具有选择毒性的化学药剂,它们与非特异的化学药剂相比对人体几乎没有什么毒性或毒性很小,可用作治疗微生物引起的疾病。

20营养缺陷型

某一野生型菌株因发生基因突变而丧失合成一种或几种生长因子、碱剂或氨基酸的能力,因而无法再在基本培养基上正常生长繁殖的变异类型。

四、简答题(每题4分,共24)

1、细胞壁的主要功能是什么?

答:⑴赋予细菌细胞以硬度和外形,使其免受外力损伤。⑵为细胞的生长、分裂和鞭毛的运动所必需,失去细胞壁后的原生质不具备上述功能。⑶阻拦酶蛋白及其某些抗生素大分子物质进入细胞,保护细胞免遭溶菌酶、消化酶和抗生素等有害物质的损伤。⑷赋予细菌具有特定的抗原性、致病性和对噬菌体的敏感性。

2、简述微生物学的生物学特征

答:⑴种类多。⑵分布广。⑶繁殖快。⑷易培养。⑸代谢能力强。⑹易变异。

3、什么是基因工程?简述其基本操作过程

答:基因工程:用人为的方法将所需要的某一供体生物的遗传物质----DNA大分子提取出来,在离体的条件下用适当的工具酶进行切割后,把它与作为载体的DNA分子连接起来,然后与载体一起导入某一更易生长、繁殖的受体细胞中使供体DNA进行正常的复制和表达,才,从而获得新物种的一种崭新的育种技术。

基因工程操作一般分为以下四个步骤:

1)目的基因的取得

2)载体的选择

3)目的基因与载体DNA的体外重组

4)重组载体引入受体细胞

4、简述革兰氏染色的过程。

革兰氏染色的过程:结晶紫初染,碘液复染,酒精脱色,复染,最后镜检。

5、培养基配制的原则是什么?

养基配制的原则是:

⑴营养物质应满足微生物的需要。

⑵营养物质的浓度及配比应适当。

⑶物理化学条件要适宜。

⑷应满足培养的目的。

6、菌种保藏的基本原理是什么?

选用优良的纯种,(最好是休眠体,如分生孢子、芽胞等),创造降低微生物代谢活动强度,生长繁殖受抑制,难以发生突变的环境条件。(其环境要素是干燥、低温、缺氧、缺营养 以及添加保护剂等)

7.细菌细胞壁和革兰氏染色的关系是什么?

答:革兰氏阳性菌由于其细胞壁较厚、肽聚糖网层多且交联密,所以结晶紫染色后经酒精脱色时,细胞壁因失水反而使网孔缩小。再者,其不含有类脂,乙醇处理后细胞壁孔隙不会变大,因此,能把结晶紫和碘的复合物牢牢的锁在细胞壁内,最终细菌菌体呈紫色。革兰氏阴性菌恰恰相反。

8.简述噬菌体的繁殖过程。

答:噬菌体是专性寄生的微生物,当它感染寄主细胞后,即以其本身的核酸物质所规定的遗传内容,操纵寄主细胞的生物合成机构,进行噬菌体的复制,其具体繁殖过程为:吸附、侵入、增殖、成熟、释放五个阶段。

9.琼脂的哪些物理和化学性质使它成为最有效的固体培养基的凝固剂?

答:因为它具备了最理想的凝固剂所应有的几个条件:

⑴不被微生物液化、分解和利用;⑵在微生物生长的温度范围内保持固体状态;⑶凝固点的温度对微生物无害;⑷不因消毒灭菌而破坏;⑸配制方便,价格便宜,透明度好。

10.为什么说土壤是微生物“天然的培养基”?

答:土壤中的环境条件:营养、水分、空气、酸碱度、渗透压和温度条件都适于微生物的生活,是微生物的大本营、也是人类最丰富的“菌种资源库”。

11. 简述物质进出微生物细胞的几种方式。

答:物质进出微生物细胞的方式主要有四种:单纯扩散、促进扩散、主动运送和基团移位。

单纯扩散:物质以顺浓度梯度,在无载体蛋白参与下,以扩散方式进入细胞。

促进扩散:物质借助于细胞膜上的特异性载体蛋白的协助,顺浓度梯度进入细胞。

主动运送:通过细胞膜上特异性载体蛋白构型变化,同时消耗能量,使膜外低浓度物质进入膜内的一种物质进出方式。

基团移位:被运送的物质在膜内收到化学修饰,以修饰的方式进入细胞的物质运输方式。

12.如何防止菌种的衰退?

答:⑴控制传代次数。⑵利用壁同类型的细胞进行移种传代。⑶选择合适的培养条件。⑷选择合适的菌种保藏方法。⑸讲究菌种选育技术。

13.菌种保藏的目的和基本原理是什么?

答:菌种保藏的目的:尽可能的保持其原有性状和活力的稳定,确保菌种不死亡、不变异、不被污染,以满足科研、生产、实验和交换等诸方面需要。

菌种保藏的原理:根据微生物的生理、生化特性,人为地创造条件,使微生物处于代谢不活跃、生长繁殖受抑制的休眠状态,以减少菌种的变异。

14.简述转化的基本过程。

答:⑴双链DNA片断与感受态受体菌细胞表面的特定位点接合。

⑵在吸附位点上的DNA被核酸内切酶分解,形成小的DNA片断。

DNA双链中的一条单链被膜上的另一种核酸酶切除,另一条单链逐步进入细胞。

⑷来自供体的单链DNA片断在细胞内与受体细胞核染色体组上的同源区域配对,接着受体染色体组上的相应片断被切除,并被外来的单链DNA交换、整合和取代,于是形成一个杂合的DNA

受体菌的染色体组进行复制,杂合区段分离成两个,其中之一获得了供体菌的转化基因,形成转化子。

15.为什么高浓度的盐或糖可以用于食品的防腐?

答:微生物的生活环境必需具有与其细胞相适应的渗透压。突然改变渗透压会使微生物失去活性;在高渗溶液中,即细胞外溶液溶质浓度大于细胞内溶质浓度时,微生物细胞就回脱水,发生质壁分离,甚至死亡,所以高浓度的盐或糖可以用于食品的防腐。

15. 淡水和海水中的微生物有何不同?我国卫生部门对饮用水的细菌总数和大肠菌群量有何规定?

答:水域中微生物的种类和数量与水域的有机物、无机物的种类和含量,光照、酸碱度、渗透压、温度、含氧量和有毒物质的含量有密切关系,淡水中水体中有机物的含量比较高,微生物数量和种类比较多,而海水中含有相当高的盐分,主要为嗜盐菌。

我国卫生部门对饮用水的细菌总数规定为每100mL水不超过100个,大肠菌群量规定为每升水不超过三个。

16. 延滞期有何特点? 

(1)生长速率常数= 0

(2)细胞形态变大或增长

(3)细胞内RNA特别是rRNA含量增高,原生质嗜碱性增强

(4) 合成代谢活跃(核糖体、酶类、ATP合成加快),易产生诱导酶

(5) 对外界不良条件敏感,(如氯化钠浓度、温度、抗生素等化学药物)

17.呼吸和发酵的根本区别是什么?

答: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。

18. 什么是无菌技术为什么对微生物的接种、分离和培养过程均需采用无菌技术?

无菌技术是将微生物分离,转接及培养防止被其他微生物污染的技术成为无菌技术。

自然界中,微生物是肉眼看不见的微小生物,而且分布很广,无处不在,因此,对微生物进行研究与应用时,必须防止被其他微生物污染。

19. 油镜与普通物镜在使用方法上有什么不同?应注意什么?

将镜头移开,在玻片上和镜检部位滴上一滴香柏油。 .将油镜移至下方,使油镜头浸在油中,(应特别注意不能压在标本上,更不能用力过猛,否则会压碎玻璃,损坏镜头)。 
    从目镜内观察,再进一步调节光线,使视野明亮,并调节细螺旋直至物象清晰,如镜头离开油面,则从侧面观察,将油镜降下,再调节细螺旋使物象清晰,故不能眼睛看在接目镜上,只顾下降镜头。    观察完毕,上旋镜筒。先用擦镜纸擦去镜油,然后蘸取少许二甲苯擦去镜头上残油,最后再用擦镜纸擦去残留二甲苯。用绸布擦净其它金属部件。

五、论述题(每题7分,共14分)

1、什么叫恒化连续培养?什么叫恒浊连续培养?并比较它们的异同。

答:恒化连续培养法:是恒定地流入培养物,恒定地保持营养物质的浓度,使菌体生长速度恒定。

恒浊连续培养法:是不断调节待发酵液的流入和已发酵液流出的流速,使菌体培养液的浊度保持恒定。

二者的比较:

⑴恒化连续培养法的控制对象是:培养液的流速;恒浊连续培养法的控制对象是:菌液浓度。

⑵恒化连续培养法的培养液的流速恒定,而恒浊连续培养法的流速不恒定。

⑶恒化连续培养法需要将培养基中的一种微生物生长所必需的营养物质控制在较低的浓度下,作为限制生长的因子,而恒浊连续培养法不需要生长限制因子。

⑷恒化连续培养法的生长速度低于最高生长速度,恒浊连续培养法的生长速度为最高生长速度。

⑸恒化连续培养法的产物为:不同生长速度的菌体,恒浊连续培养法的产物为大量菌体或与菌体生长平行的代谢产物。

⑹恒化连续培养法以实验室为主,恒浊连续培养法以生产为主。

2、论述转化的基本过程。

吸附:双链DNA片段与细胞表面的特定位点(主要在新形成细胞壁的赤道区)结合,此时,细胞膜上的胆碱可促进这一过程。在吸附过程的前阶段,如外界加入DNA酶,就会减少转化子的产生。稍后,DNA酶即无影响,说明此时该转化因子已进入细胞;

切割:在吸附位点上的DNA被核酸内切酶分解,形成平均分子量为4~5×106DNA片段;

入胞:DNA双链中的一条单链被膜上的另一种核酸酶切除,另一条单链逐步进入细胞,这是一个耗能的过程。分子量小于5×105DNA片段不能进入细胞。这时如用低浓度溶菌酶处理,因它提高了细胞壁的通透性,故可提高转化频率;

重组:来自供体菌的单链DNA片段在细胞内与受体细胞核染色体组上的同源区配对,接着受体染色体组上的相应单链片段被切除,并被外来的单链DNA交换、整合和取代,于是形成了一个杂合DNA区段(heterozygous region)。在这一过程中,有核酸酶、DNA聚合酶和DNA连接酶的参与;

复制:受体菌的染色体组进行复制,杂合区段分离成两个,其中之一获得了供体菌的转化基因,另一个未获供体基因;

转化子形成:当细胞发生分裂后,一个子细胞含供体基因,这就是转化子;另一个细胞与原始受体菌一样。

3. 什么是基因工程?论述其基本操作过程。

答:基因工程:按照人类的需要把这种生物的这个“基因”与那种生物的那个“基因”重新“施工”,“组装”成新的基因组合,创造出新的生物。这种完全按照人的意愿,由重新组装基因到新生物产生的生物科学技术,就称为“基因工程”,或者说是“遗传工程”。  

 基因工程基本操作包括:

(1) 目的基因的取得:一般有三条途径:

⑴从适当的供体细胞的DNA中分离。

⑵通过反转录酶的作用由mRNA合成cDNA

⑶由化学方法合成特定功能的基因。

2)载体的选择:

载体需满足以下条件:⑴是一个有自我复制能力的复制子;⑵能在受体内大量的增殖;⑶最好只有一个限制性内切核酸酶的切口,使目的基因能够固定地整合到载体DNA的一定位置上。⑷载体上必须有一种选择性遗传标记。

3目的基因与载体DNA的体外重组;

(4) 重组载体引入受体细胞。

4. 什么是典型生长曲线?它可分为几期?划分依据是什么?

微生物的生长曲线可分为四个阶段:延迟期、对数生长期、稳定期和衰亡期。

延迟期:微生物细胞进入新的环境中,需要一个适应期,此时细胞的数目及质量均不增加。

对数生长期:细胞适应了新的环境,以最快的速度生长,细胞的数目以几何级数增长,生长最为旺盛。

稳定期:细胞的生长速度逐渐的下降,此时细胞的繁殖速度和死亡速度相等,细胞总数达到最高点。

衰亡期:代谢产物大量积累,菌体的死亡速度大于新生速度,细胞形态多样化。

4. 论述如何利用微生物生长规律对工业生产进行指导?

1)缩短延迟期:微生物经接种后进入延迟期,延迟期的存在使发酵周期延长,为提高设备的利用率及降低生产成本需缩短延迟期。采用的措施:⑴通过摇瓶培养,扩大种子量使其达到对数期进行接种;⑵加大接种量;⑶在种子培养基中加入某些发酵培养基的成分,使微生物细胞更快适应环境。

2)把握对数期:在需要获得菌体的发酵生产中,需连续流加或补加发酵原料,此时菌体随营养浓度增加而生长速率上升,从而获得大量的菌体。

3)延长稳定期:在稳定期的末端为最佳的收获期。

4)监控衰亡期:掌握时间,在适当的时候结束发酵.

5. 霉菌的繁殖方式有哪几种?各有几种孢子?并写出结合孢子的形成过程。

答:(1)霉菌的无性繁殖

无性繁殖:不经过两个性细胞的结合,只是由营养细胞分裂或分化而形成同种新个体的过程。霉菌的无性繁殖主要通过产生孢囊孢子、分生孢子、节孢子、厚垣孢子四种类型的无性孢子来实现。二)霉菌的有性繁殖

(2)有性繁殖:经过两个性细胞结合而产生新个体的过程。卵孢子、接合孢子、子囊孢子

(3)接合孢子是由菌丝生出的结构基本相似、形态相同或略有不同两个配子囊接合而成。 

接合孢子的形态:厚壁、粗糙、黑壳。

接合过:两个相邻的菌丝相遇,各自向对方生出极短的侧枝,称原配子囊。原配子囊接触后,顶端各自膨大并形成横隔,分隔形成两个配子囊细胞,配子囊下的部分称配子囊柄。然后相接触的两个配子囊之间的横隔消失,发生质配、核配,同时外部形成厚壁,即成接合孢子。

6、历史上证明核酸是遗传物质基础的三个经典实验是什么,并对其中一个实验进行论述。

证明核酸是遗传物质基础的三个经典实验

经典转化实验、噬菌体感染实验、植物病毒的重建实验

为了证明核酸是遗传物质,H. Fraenkel-Conrat1956)用含RNA的烟草花叶病毒(TMV)进行了著名的植物病毒重建实验。

TMV在一定浓度的苯酚溶液中振荡,就能将其蛋白质外壳与RNA核心相分离。分离后的RNA在没有蛋白质包裹的情况下,也能感染烟草并使其患典型症状,而且在病斑中还能分离出正常病毒粒子。

选用TMV和霍氏车前花叶病毒(HRV),分别拆分取得各自的RNA和蛋白质,将两种RNA分别与对方的蛋白质外壳重建形成两种杂合病毒:.

 

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