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49 第2章 微生物的纯培养和显微镜技术
15．转导可分为普遍性转导和局限性转导两种类型，在普遍性转导中，噬菌体可以转导给体
染色体的任何部分到受体细胞中；而在局限性转导中，噬菌体总是携带同样的片段到受体细胞中。
16．自然感受态除了对线型染色体DNA分子的摄取外，也能摄取质粒DNA和噬菌体DNA，后者又称为转染。
17．所谓结构类似物抗性菌株，即是那些在含有类似物的环境中，其生长不被抑制的菌株，
这种抗性菌株是由于变构酶结构基因或调节基因发生突变的结果，使结构类似物不能与结构 发生了变化的阻遏蛋白或变构酶结合，细菌生长不受抑制，但合成终产物被抑制。 18．原生质体融合技术中，再生培养基以高渗培养基为主，其目的是增加高渗培养基的渗透
压就可显著地增加再生率。
19．DNA Shuffling基本原理是先将来源不同但功能相同的一组同源基因，用DNA核酸酶I
进行消化产生随机小片段，由这些小片段组成一个文库，使之互为引物和模板，进行PCR扩增，引起模板转换，重组因而发生，导入体内后，选择正突变体做新一轮的体外重组，一般通过2-3次循环，可获得产物大幅度提高的重组突变体。
问答题
1．从遗传学角度谈谈你对朊病毒(Prion)的理解和看法。
2．在人类基因组计划的执行甲，为什么要进行以微生物为主体的模式生物的全基因组序列测定?哪几种生物分别是已完成全基因组测序的第一个独立生活的生物?第一个真核生物?第一个自养生活的生物?
3．在细菌细胞中，均以环状形式存在的染色体DNA和质粒DNA，在质粒提取过程中发生了什么变化?这种变化对质粒的检测和分离有什么利用价值?
4．根据你所学的关于诱发突变的知识，你认为能否找到一种仅对某一基因具有特异性诱变作用的化学诱变剂?为什么?
5．根据突变的光复活修复作用、原理，你认为在进行紫外线诱变处理时，应注意什么?为了使被诱变的细胞能均匀地受到紫外线照射，你将如何做?
6．请设计实验来决定在一种特定的细菌中发生的遗传转移过程是转化、转导还是接合?说明每一种的预期结果。设想有下列条件和材料可以利用：(1)合适的突变株和选择培养基。(2)DNase(一种降解裸露DNA分子的酶)。(3)两种滤板：一种能够持留细菌和细菌病毒，但不能持留游离的DNA分子；另一种滤板只能持留细菌。(4)一种可以插入滤板使其分隔成两个空间的玻璃容器(如u型管)。
7．在第(6)题的实验中，为什么用双重或三重营养缺陷型？
8．Hfr × F-和F+× F-杂交得到的接合子都有性菌毛产生吗?它们是否都能被M13噬菌体感染呢?
9．为什么导致蛋白质表面氨基酸变化的突变一般不会引起表型的变化?而蛋白质内部氨基酸的替换则会引起表型变化?
10．DNA链上发生的损伤是否一定发生表型的改变?尽你所能说出理由
习题解答
填空题
1．Griffith 转化因子 2．无毒的R型细胞
50 第2章 微生物的纯培养和显微镜技术
3．全部遗传信息 4．RNA
5．单倍体 二倍体 6．生殖道支原体 7．双链环状 拟核 8．连续性 操纵子结构 9．高度重复 遗传丰余 10．Woese 三域学说 11．真细菌 真核生物 12．CCC OC L 13．Col Col 14．消除质粒
15．插入顺序 转座子 某些特殊病毒 16. 修复系统
17．选择培养基(或基本培养基) 影印平板 18．交换 重组
19．普遍性 局限性 20．自然遗传 人工 21．2μm 22．内共生细菌 23．准性生殖 准性生殖 24．交替 使用 25．制备 融合 再生 选择题
1．(3) 2．(2) 3．(2) 4．(4) 5．(1) 6．(4) 7．(4)
8． (1) 9． (3) 10． (2) 11． (1) 12． (4) 13． (3) 14． (2) 15． (2) 16． (4) 17． (2) 18． (3) 19． (1) 20． (2) 21． (2) 是非题
1． + 2．— 3． + 4． 一 1． + 6． 一 7． 一 8． 一 9． + 10． + 11． — 12．+ 13． — 14． — 15． + 16． + 17． 一 18． + 19． + 问答题
1．朊病毒(或朊粒)是不含核酸的蛋白质传染颗粒，但它不是传递遗传信息的载体，也不能自我复制而仍然是由基因编码的一种正常蛋白质(PrP)的两种异构体PrPC(存在正常组织中)和PrPSC(存在于病变组织中)，其氨基酸和线性排列顺序相同但是三维构象不同，因此，由PrPSC引起的疾病又称之为构象病。
2．因为微生物基因组小，便于测定和分析，可从中获取经验改进技术方法，从而大大加快了人类基因组计划的进展。此外，微生物基因组包含着原核生物和真核生物，具有一定的代表性。第一个测序的自由生活的生物是流感嗜血杆菌，第一个测序的真核生物是酿酒酵母，第一个测序的自养生活的生物是詹氏甲烷球菌。
3．由于染色体DNA分子比质粒DNA分子大得多，在提取过程中易于断裂成大小不同的分子片段，但一般情况下仍然比质粒大，因此在琼脂糖凝胶电泳过程中随机断裂的染色体
51 第2章 微生物的纯培养和显微镜技术
DNA片段，泳动速度较慢且带型不整齐，而质粒DNA由于相对分子质量小，在提取过程中一般不会断裂成小片段，相对分子质量一致，因此，泳动速度较快，且带型整齐，与染色体DNA分开，从而有利于质粒DNA的检测和分离。
4．理化诱变剂的作用主要是随机引起DNA链上碱基发生置换、颠换或其他损伤，虽然有突变热点，但并非针对某一基因，诱变剂无基因特异性，诱变作用主要是提高突变率。因此，要获得某一基因的突变不是靠选用何种诱变剂，而是靠合适的筛选方法。 5．在进行紫外线诱变处理时应注意避光，以防光复活修复作用。一般在红光下操作，在黑暗中培养。在紫外线照射时，盛菌液的培养皿应置于磁力搅拌器上，边照射边搅拌使细胞能均匀受到紫外线照射。
6．A将两种不同的二重或三重营养缺陷型菌株混合培养，在基本培养基上长出的菌落为重组菌株(发生了遗传交换)。B如果在混合培养期间加入DNase，在基本培养基上无重组菌落出现，这说明上述重组是因细胞间的接触转化所致；如果仍有重组落产生，说明可能是由于接合和转导所致。C利用只能持留细菌的滤板相隔的u型管进行试验，如果在基本培养基上不产生重组菌落，则判断为接合作用，如果产生重组菌落，则又有两种可能，即转化或转导。D利用能持留细菌和细菌病毒而不能持留DNA的滤板相隔的u型臂试验，如果不产生重组菌落则为转导，如果仍产生重组菌落则为转化。
7．为了排除在基本培养基上长出的原养型菌落是由于回复突变这一可能性。因为同时发生2个基因或3个基因的基因突变是不可能的。在大肠杆菌中，单营养缺陷型的回复突变率大约是10-8。
8．Hfr × F-中，由于Hfr菌株的染色体在向F-的转移过程中，整合在染色体上的F因子除先导区外，绝大部分处于转移染色体的末端，由于转移过程中常被中断，因此P因子不易转移到受体细胞中，所以Hfr × F-得到的接合子仍然是F-，无性菌毛产生；F+ × F-得到的接合子有性菌毛产生，能被M13噬菌体感染，因为M13的侵染途径是性菌毛。 9．蛋白质表面氨基酸的变化一般不影响蛋白质的功能，因此一般不会引起表型的变化，但
如果突变引起蛋白质内部的氨基酸发生变化(包括酶的活性位点)，就可能剧烈地改变蛋白质的三维结构，从而改变其功能，破坏酶的活性。
10．不一定，如下列情况：①同义突变或沉默突变；②发生了基因内另一位点或是另一基因
的抑制突变(一般指tRNA基因的突变)使突变得到校正；③即使是错义突变，但是否改变表型还视置换的氨基酸是否影响蛋白质的功能；④各种修复机制可清除DNA的各种损伤，使其表型不发生改变。
第9章 微生物的生态 习 题
填空题
1.从____，____，____，____生境中可以分离到嗜热微生物；从____，____生境中可以分离到嗜冷微生物；从____，____生境中可分离到嗜酸微生物；从____，____生境中可分离到嗜碱微生物；从____，____和____生境中可分离到嗜盐微生物。 2.磷的生物地球化学循环包括3种基本过程：____、____、____。 3.微生物种群相互作用的基本类型包括：____，____，____，____，____、____、____和____。 4.嗜热细菌耐高温的____使DNA体外扩增技术得到突破，为____技术的广泛应用 提供基础。
5.微生物推动的氮循环实际上是氮化合物的氧化还原反应，其循环过程包括____，____，____，____，和____。
6.按耐热能力的不同，嗜热微生物可被分成5个不同类群：____，____，____，
52 第2章 微生物的纯培养和显微镜技术
____和____。
7.有机污染物生物降解过程中经历的主要反映包括____，____，____和 ____。
8．评价有机化合物生物降解性的基本试验方法是____和____。 9．污水处理按程度可分为____，____和____。
10．汞的微生物转化主要包括3个方面____，____和____。
选择题（4个答案选1）
1.总大肠菌群中不包括( )。
(1)克雷伯氏菌 (2)肠杆菌 （3）埃希氏菌 （4）芽胞杆菌 2.下列有机物中最难被微生物降解的是( )。
(1)纤维素 (2)木质素 （3）半纤维素 （4）淀粉 3.同化硝酸盐还原的酶可被下列哪种化合物抑制？（ ）
(1)氨 (2)氧 (3)N2 （4）N2O 4.异化硝酸盐还原的酵可被下列哪种化合物抑制?( )
(1)氨 (2)氧 (3)N2 （4）N2O
5.活性污泥法处理污水的过程最类似于下面哪种微生物培养方式?( ) (1)恒浊连续培养 (2)恒化连续培养 (3)恒浊分批培养 (4)恒化分批培养 6.和豆科植物共生固氮的微生物是( )
(1)假单胞菌 (2)根瘤菌 (3)蓝细菌 （4）自生固氮菌 7.许多霉菌在农副产品上生长时易于产生霉菌毒素，下列中哪些条件最适于产生霉菌毒素？（ ）
(1)高温高湿 (2)高温 (3)高湿 （4）低温 8.适用于生物冶金的微生物类群主要是( )。
(1)嗜热微生物 (2)嗜冷微生物 （3）嗜酸微生物 （4）嗜压微生物
9.超嗜热细菌主要是( )
(1)古生菌 (2)真细菌 (3)真菌 （4）霉菌
10.酸矿水的形成是微生物对某些金属和非金属元素转化的结合。 下列哪种循环与酸矿水形成有关?( )
(1)s循环 (2)N循环 (3)磷循环 （4）硅循环
是非题 1．氨化作用只能在好氧环境下才能进行。 2．反硝化作用完全等同于硝化作用的逆过程。
3．一般情况下土壤表层的微生物数量高于土壤下层。
4．嗜冷微生物适应环境生化机制之一是其细胞膜组成中有大量的不饱和、低熔点脂肪酸。 5．嗜酸微生物之所以具有在酸性条件生长的能力是因为其胞内物质及酶是嗜酸的。 6．嗜碱微生物具有在碱性条件下生长能力的根本原因是其胞内物质及酶也是偏碱(嗜碱)的。 7．草食动物大部分都能分泌纤维素酶来消化所食用的纤维素。 8．共生固氮和游离固氮都在固氮过程中发挥重要作用。
9．大量服用抗生素的患者同时要服用维生素，这是为了补充肉肠道微生物受抑制减少维生素的合成。
10．降解性质粒携带有编码环境污染物降解酶的全部遗传信息。
问答题 1．具有甲基化无机汞能力的匙形棱菌的维生素B12的缺陷型菌株不能进行汞的甲基化，而且对无机汞比亲株(野生型)要敏感得多，这说明什么?
2．微生物在从绿色植物到草食动物的能量流动中起重要作用，请指出这样说的理由? 3．简述微生物作为重要成员在生态系统中所起到的重要作用。
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