微生物简答论述

或质粒上的一段能改变自身位置的DNA序列，广泛分布于原核和真核细胞中。

3、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？ 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

1、具有甲基化夫机汞能力的的匙形梭菌的维生素 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？

一方面说明维生素 B12 在汞的甲基化中起重要作用，维生素 B12(钴胺素)和甲基形成一种甲基钴胺素复合 物，而 Hg2＋可以夺取甲基钴胺素中的甲基形成甲基汞。另一方面说明甲基汞对梭菌的毒性比无机汞要低，所 以不能形成甲基汞的缺陷型菌株对无机汞更加敏感。 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？ 大部分草食动物都缺乏分解绿色植物的纤维素酶，而草食动物对植物食料的利用依靠的是生长在它们胃肠 道中的微生物， 微生物分泌的纤维素酶把纤维素分解成脂肪酸及其他营养物质，这些营养物质为动物吸收利用，草食动物(如牛)的瘤胃共生就是微生物帮助草食动物利用绿色植物的明显例证。

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。

微生物在生态系统中可以在多个方面起重要作用，但主要作为分解者。其重要作用可以概括如下：①微生物是有机物的主要分解者，微生物分解存在于生物圈内的动物、植物和微生物残体等复杂有机物质，并转化成最简单的无机物，再供初级生产者利用。②微生物是物质循环中的重要成员，微生物参与所有的物质循环，大部分元素及其化合物都受到微生物的作用。③微生物是生态系统中的初级生产者，光能营养和化能营养微生物具有固定太阳能和化学能的能力，成为生态系统的初级生产者。④微生物是物质和能量的贮存者，生态环境中的微生物贮存着大量的物质和能量。⑤微生物是地球生物演化中的先锋种类，微生物是地球上最早出现的生物体，微生物的活动为后来的生物进化打下基础。 4、简述生物修复中的强化措施。

强化措施主要包括：①接种外源微生物，通过接种外源高效的降解微生物，改变降解微生物结构、数量，提高降解能力。②添加微生物营养盐，为降解微生物提供充足均衡的营养，提高微生物活性。③提供电子受体，提供充足的氧和硝酸盐等作为好氧、厌氧条件下的电子受体。④提供共代谢底物，为难降解有机物污染的降解提供代谢底物，促进降解。⑤提高生物可利用性，利用表面活性剂、分散剂提高污染物的溶解度，促进生物降解。⑥添加生物降解促进剂，一般加入各种氧化剂推动污染物的降解过程。 论述题

2、试用表解法比较革兰氏阴性细菌和兰氏阳性细菌细胞壁的异同。

性质

厚度(nm)

G+ 20-80 G-

内壁层(2-3),外壁层(8)

层次

肽聚糖结构 结构

与细胞膜的关系

肽聚糖 磷壁酸质 多糖 组成 蛋白质

脂多糖 脂蛋白

单层 多层

多层,75%亚单位高联,网格紧1-2层,30%亚单位高联,网格疏松

紧密 密

不紧密

50－90%

有 少量 有或无 少 少

10%左右

无 无 无 多 有

1、病毒的复制循环分为哪几个阶段，各个阶段的主要过程如何？

吸附：病毒吸附蛋白、细胞受体、辅助受体、病毒的吸附过程；侵人：噬菌体、动物病毒、植物病毒的侵人方式；脱壳：病毒的包膜和／或壳体除去而释放出病毒核酸；病毒大分子合成：噬菌体、动物病毒、植物病毒大分子合成的特点；装配与释放：噬菌体、动物病毒、植物病毒装配与释放的方式。 2、病毒与生产实际的关系。

病毒可引起多种传染性疾病；发酵工业中噬菌体污染可导致倒罐；昆虫病毒可用作生物杀虫剂；有些细菌病毒可用于疾病治疗；基因工程中的载体。 3、亚病毒因子有哪些类，各类有何特点？

类病毒：只含有RNA，不含蛋白质的具侵染性的颗粒，为引起植物病害的病原体；拟病毒：一类包裹在真病毒中的裸露的RNA或DNA，复制必须依赖辅助病毒的协助，植物病毒和动物病毒中都有发现。朊病毒：一类能引起哺乳动物亚急性海绵样脑传染病的致病因子。至今已发现能引起10余种人和动物疾病如人的库鲁病、克雅氏病、羊瘙痒症和疯牛病等。 1、以紫色非硫细菌为例，解释微生物的营养类型可变性及对环境条件变化适应能力的灵活性。

紫色非硫细菌在没有有机物时可同化CO2进行自养生活，有有机物时利用有机物进行异养生 活，在光照及厌氧条件下利用光能进行光能营养生活，在黑暗及好氧条件下利用有机物氧化产生的化学能进行化能营养生活。

2、如果要从环境中分离得到能利用苯作为碳源和能源的微生物纯培养物，你该如何设计实验？

（1)从苯含量较高环境中采集土样或水样；(2)配制培养基，制备平板，—种仅以苯作为唯

一碳源(A)，另—种不含任何碳源作为对照(B)；(3)将样品适当适稀释(十倍稀释法)，涂布A平饭；(4)将平板置于适当温度条件下培养，观察是否有菌落产生；（5)将A平板上的菌落编号并分别转接至B平板，置于相同温度条件下培养(在B平板上生长的菌落是可利用空气CO的自养型微生物)；(6)挑取在A平板上生长而不在B平板上生长的菌落，在一个新的A 平板上划线、培养，获得单菌落，初步确定为可利用苯作为碳源和能源的微生物纯培养物；(7)将初步确定的目标菌株转接至以苯作为惟一碳源的液体培养基中进行摇瓶发酵实验，利用相应化学分析方法定量分析该菌株分解利用苯的情况。

3、某些微生物对生长因子的需求是具有较高的专一性，可利用它们通过“微生物分析”（microbiological assay）对样品中维生素或氨基酸进行定量。试设计实验利用微生物对某一样品维生素B12的含量进行分析。

(1)将缺乏维生素B12但含有过量其他营养物质的培养基分装于一系列试管，分别定量接人用于测定的微生物；(2)在这些试管中分别补加不同量的维生素B12标准样品及待测样品，在适宜条件下培养；(3)以微生物生长量(如测定OD600nm)值对标准样品的量作图，获得标准曲线；(4)测定含待测样品试管中微生物生长量，对照标准曲线，计算待测样品中维生素B12的含量。

4、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？

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。

5、以大肠杆菌磷酸烯醇式丙酮酸-糖磷酸转移酶系统（PTS）为例解释基团转位。 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HPr）组成，酶Ⅱa、酶Ⅱb、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进入细胞后加上了个个磷酸基团。 6、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 机及相互区别。

（1）ABC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（）的底物结合蛋白的帮助。底物结合蛋白与被动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。（2）膜结合载体蛋白也是跨膜蛋白，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。（3）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。 1.比较酵母菌和细菌的乙醇发酵.

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.

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—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 FADH2,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.

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)→FP(黄素蛋白)→FeS(铁硫蛋白)→CoQ(辅酶 Q)→Cytb→Cytc→Cyta→Cyta3. 无氧呼吸的最终电子受体不是氧,而是像 NO3-,NO2 ,SO42-,S2O32-,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. .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.

革兰氏阳性菌肽聚糖合成的 3 个阶段(1)细胞质中的合成. ①葡萄糖→N-乙酰葡糖胺-UDP(G-UDP)→N-乙酰胞壁酸-UDP(M-UDP) ②M—UDP→\核苷酸,即 UDP—N—乙酰胞壁酸五肽 (2)细胞膜中的合成. \核苷酸→肽聚糖单体分子 (3)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—丙氨 酸—D—丙氨酸的结构类似物,两者竞争转肽酶的活力中心.

5. 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?

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: (1)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. (2)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. (3)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. (4)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