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1.为了实现外源基因的高效表达，应如何处理菌体生长与外源基因表达的关系?为什么在表达载体上需要插入可诱导的
悬赏：0 答案豆提问人：匿名网友发布时间：2015-04-11提问赚钱 为了实现外源基因的高效表达，应如何处理菌体生长与外源基因表达的关系?为什么在表达载体上需要插入可诱导的启动子?
外源基因在重组菌中高效表达，必然影响宿主的生长和代谢，而细胞代谢的损伤，又必然影响外源基因的表达。当重组菌生长到一定的阶段后(一般是对数生长期的前、中期)，通过在表达载体上插入可诱导的启动子，开始人为诱导外源基因的表达，使外源基因在特异的时空进行表达不仅有利于细胞的生长代谢，而且能提高表达产物的产率。外源基因表达产物的总量取决于外源基因表达水平和菌体浓度。在保持单个细胞基因表达水平不变的前提下，提高菌体密度可望提高外源蛋白质合成的总量。合理地调节好宿主细胞的代谢负荷，可以进一步提高外源基因的表达水平。
第十一章微生物的生态
2.简述碳在生物圈中的总体循环。
碳在生物圈中的总体循环可以概括为包括3个方面的一个耦合的过程。 (1)初级生产者把CO2转化成有机碳(糖类、脂肪等含C有机物)。 (2)初级生产所合成固定的有机物为异养消费者利用，并在食物链、食物网中进一步迁移，部分有机物经呼吸作用转化为CO2。
(3)初级生产者和其他营养级(消费者及更高级消费者)的生物残体以及生物生理过程中所产生的有机物被分解者转化、分解成CO2，CO2又可被生产者利用固定为有机碳化合物。
4.简述微生物种群之间的相互作用。
微生物种群之间的相互作用包括：(1)中立生活：两种群之间在一起彼此没有影响或仅有无关紧要的影响。(2)偏利作用：一个种群因另一个种群的存在或生命活动而得利，而后者没有从前者受益或受害。(3)协同作用：相互作用的两个种群相互有利，二者之间是一种非专性的松散的联合。(4)互惠共生：相互作用的两个种群相互有利，二者之间是一种专性的和紧密的结合。(5)寄生：一个种群对另一个种群的直接侵入，寄生者从寄主生活细胞或生活组织获得营养，而对寄主产生不利影响。(6)捕食：一个种群被另一个种群完全吞食，捕食者种群从被食者种群得到营养。(7)偏害作用：一个种群阻碍另一个种群的生长，而对第一个种群无影响。(8)竞争：两个种群因需要相同的生长基质或其他环境因子而相互竞争，其结果对两个种群都是不利的。
5.比较陆生、水生及大气生境中微生物在生态分布、存在状态、生理活性等方面的异同点。
总体上陆生、水生、大气中的微生物的生态分布、存在状态以及活性都是环境的选择以及微生物的适应结果。
在生态分布上，三大类微生物都具有分布广泛、无处不在的特点，但陆生微生物在分布上更具异质性，一些营养丰富的土壤环境含有数量巨大的微生物，而一些营养贫乏的位置则数量极低。水体、大气中微生物分布较为均一。
在存在状态上，三大类微生物都主要以附着方式存在，但附着的颗粒物完全不同，陆生微生物主要附着在土壤团粒上，水生微生物主要附着在水体中的悬浮颗粒或固体表面上，而大气微生物则主要附着在各种悬浮颗粒上，形成生物气溶胶。
在活性上，总体上自然生境中的微生物一般都处于营养贫乏的状态，活性较低。但在陆生生境、水生生境中某些局部位置也会有营养丰富的局部区域，那里会有高活性、数量巨大的微生物群落，而大气中微生物的数量、活性均较低。
6.简述嗜热微生物的生境及其生态分布。
嗜热微生物的生境主要是地球表面如热泉这样的高温环境。主要分布于热泉、高强度太阳辐射的土壤、岩石表面、堆肥、厩肥、干草、锯屑及煤渣堆。
7.简述嗜冷微生物的生境及其生态分布。 嗜冷微生物的生境主要是地球表面像极地、深海这样的低温环境。主要分布于极地、深海、寒冷水体、冷冻土壤、阴冷洞穴和保藏食品的低温环境。
8.简述嗜酸微生物的生境及其生态分布。
嗜酸微生物的生境主要是酸热泉这样的自然酸性环境。主要分布于酸矿水、酸热泉、火山湖和地热泉。
9.简述嗜碱微生物的生境及其生态分布。
嗜碱微生物的生境主要是碳酸盐湖这样的自然碱性环境。主要分布于碳酸盐湖、碳酸盐荒漠、极端碱性湖。
10.简述嗜盐微生物的生境及其生态分布。
嗜盐微生物的生境主要是盐湖、盐场等高盐自然环境。主要分布于盐湖、盐场、盐矿。
11.举例说明微生物与动物的互惠共生关系。
微生物和许多动物都可建立互惠共生的关系，如微生物和昆虫的共生、瘤胃共生、发光细菌和海洋鱼类的共生。其中最重要的例子是革食动物和微生物建立的瘤胃共生关
系。草食动物(如牛等反刍动物)直接食用大量富含纤维素的绿色植物，而动物缺乏能降解这些纤维素的酶。进入瘤胃的这些食物则被其中的微生物分解产生有机酸，这些有机酸则被动物消化利用。从这个例子中可以看出微生物与动物的共生关系一般是动物可以为微生物提供良好的生存环境和食物来源，而微生物产生的代谢产物又可为动物所利用而有益于动物。
12．以根际、菌根和根瘤说明微生物和植物根的互惠共生关系。
微生物和植物根的互惠共生关系最重要的例子是根际、菌根和根瘤的互惠共生。 (1)根际互惠共生根际是邻接植物根的土壤区域，根际互惠共生体现在植物根在生长过程中不断和土壤进行频繁的物质交换，使根际形成特殊的微环境，一般情况下可为微生物提供更多的营养基质和更良好的生存环境。根际环境中微生物数量明显高于非根际环境。而微生物则可以去除H2S降低其对根的毒性，增加矿质营养、合成维生素，提供给植物而有利于植物生长。
(2)菌根互惠共生菌根是真菌和植物根以互惠关系建立起来的共生体。菌根共生体可以促进磷、氮和其他矿物质的吸收，促进植物的生长。植物根为真菌的生长提供能源；菌根菌为植物提供矿物质和水，产生的某些代谢产物可以抑制外来植物的竞争。
(3)根瘤互惠共生根瘤是根瘤菌和豆科植物根结合成根瘤进行共生固氮的共生体。共生固氮是一个十分复杂的生理、生化过程。简单地说根瘤菌提供固氮过程所需的由自身固氮基因表达的各种酶，而植物根则提供固氮所需的微环境，合成的氨由微生物和植物分享。
从根际、菌根和根瘤的互惠共生关系中我们可以看到：(1)植物在这些相互关系中占有主导地位。(2)植物(根)主要为微生物提供营养及生长、繁殖的生态环境。(3)微生物通过自身的生长、代谢过程为植物根提供更好更多的营养物质，促进植物的生长。
13.从病原微生物的传播途径说明人类预防传染病的基本方法。
病原微生物通过介质的传播而进入人体导致疾病的发生，通过水体、食物、空气的传播可视为直接传播致病，而通过土壤传播可视为间接传播致病。预防这些传染病的根本方法在于切断传播途径，对饮水、食品要做到卫生安全，不带病原菌，对生活环境中的空气要维持洁净，尽量减少尘埃，到可导致传染病的场所要戴口罩。而对于来自受污染的土壤的瓜果、产品要进行严格的消毒灭菌后方可食用。
14.我们可以从哪些方面说明微生物具有降解环境污染物的巨大潜力?
微生物对环境污染物具有巨大降解潜力是微生物生理、遗传、生态分布等多方面的特点的综合结果，这些方面包括：
(1)经过漫长的地球生物演化，现存的微生物已经具有对已存在的各种有机物的强大降解能力。
(2)对大量目前微生物不能降解的污染物(现存降解酶不能以之为底物)，微生物可以通过适应进化(主要是基因突变、基因转移、基因重组)而获得新的降解能力。
(3)对不能进化出新降解能力的污染物，微生物还能通过共代谢或生理过程中产生氧化性物质(氧自由基)来间接氧化分解污染物。
(4)微生物具有体积小、比表面大、生长繁殖快、分布广泛等形态、生理、生态多方面的优势，有助于其发挥分解作用。
15.微生物降解环境污染物是降解自然有机物能力的扩展和延伸，这样说的道理何在?
微生物对环境污染物的降解实际上是微生物对其营养基质的一种新的扩展。而微生物对所有基质的分解利用从原理上是一致的，都是通过代谢过程获得合成新材料的物质
与能量。基于这一点我们可以把对污染物的降解看成是对原有基质利用能力的延伸与扩展。
2.微生物与动、植物相互关系中益害共存，怎样才能增益减害?
微生物与动、植物相互关系中的益害共存是一种正常的自然过程，是客观的自然过程的表现形式。人类要增益减害要从下述的3个方面进行。
(1)深入研究、弄清在微生物与动、植物相互关系中益害发生的环境条件，努力创造能增益减害的环境条件。
(2)对增益过程实行强化，如接种根际有益的优势微生物，接种外源的能形成良好根瘤的根瘤菌。
(3)抑制产生有害作用的过程，如对根际中的病原真菌可接入抑制病原真菌的菌剂或其他抑菌剂。
4.试设计一种用微生物处理废水或废渣，变废为可用资源的方案。
许多废水、废渣具有巨大的资源潜力，许多污水、废渣的生物处理都可以充分利用这种资源潜力，变废为宝。例如生活垃圾(废渣的一种)的堆肥处理就是其中的一种代表性的处理方法。其处理过程如下：生活垃圾→清检去除各种金属、塑料、玻璃等无机杂物→高温堆肥→腐熟堆肥。堆肥过程可以杀灭各种病原微生物，堆肥可以成为良好的农家有机肥。
第十二章微生物的进化、系统发育和分类鉴定
1. 蛋白质和核酸分子被用作微生物进化谱系分析所依据的原理是什么?
蛋白质、核酸分子序列进化的显著特点是进化速率相对恒定，也就是说分子序列进化的改变量(氨基酸或核苷酸替换数)与分子进化的时间成正比。因此，可以通过比较不同类群的生物分子序列的改变量来确定它们之间的进化关系和推测它们的分歧时间。
2.为什么16S(18S)rRNA目前被挑选作为研究微生物进化的主要对象?
因为16srna保守程度高，也就是说在不同生物间(从真核到原核)一般都有16srna存在，而且其序列比较相似物种之间差别不大，具有比较的价值。通过其序列的相似性程度可以利用生物信息学的方法建立进化树。
3.试述古生菌和细菌的主要区别。
主要区别是：古生菌的16SrRNA基因缺乏作为细菌特征的印迹序列；细胞壁无胞壁酸；有醚键分支链的膜脂；tRNA的T或TΨC臂没有胸腺嘧啶；特殊的RNA聚合酶；核糖体的组成和形状也不相同。
3.外单位送来一个细菌培养物要求鉴定，你如何将其鉴定到种?(拟定实验方案) 大致步骤是：①检查是否是纯培养，若不纯则需纯化；②测定一些最基本的形态和生理生化特征，确定菌株属于哪一大类；③根据待鉴定菌株所属类群，进行16SrRNA或18SrRNA基因序列分析，可知其与相关数据库中已知微生物的相似性，初步确定其分类位置；④检测待鉴定菌株表型特征、生理生化特征及相关化学组分，必要时进行看家基因序列等分析；⑤确定待鉴定菌株的分类地位。
第十三章微生物物种的多样性