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青霉素为何只能抑制代谢旺盛的细菌?其制菌机制如何?

原因:青霉素抑制肽聚糖的合成过程,形成破裂的细胞壁,代谢旺盛的细菌才存在肽聚糖的合成,因此此时有青霉素作用时细胞易死亡。

作用机制:青霉素破坏肽聚糖合成过程中肽尾与肽桥间的转肽作用。

什么是乙醛酸循环?试述它在微生物生命活动中的重要生理功能。 它是TCA循环的一条回补途径,可使TCA循环不仅具有高效产能功能,而且还兼有可为许多重要生物合成反应提供有关中间代谢物的功能。

试列表比较固氮酶两个组分的特点。 比较项目 蛋白亚基数 相对分子质量 Fe原子数 不稳态S原子数 Mo原子数 Cys的SH基 活性中心 功能 对O2明感性 固二氮酶(组分Ⅰ) 4(2大2小) 22万左右 30 28 2 32~44 铁钼辅因子 络合、活化和还原N2 较敏感 固二氮酶还原酶(组分Ⅱ) 2(相同) 6万左右 4 4 0 12 电子活化中心(Fe4S4)) 传递电子到组分Ⅰ上 极敏感 第六章 微生物的生长及其控制

平板菌落计数法:把稀释后的一定量菌样通过浇注琼脂培养基或在琼脂平板上涂布的方法。 Cfu(菌落形成单位):是指在琼脂平板上经过一定温度和时间培养后形成的每一个菌落,是计算细菌或霉菌数目的单位。

生长曲线:定量描述液体培养基中微生物群体生长规律的实验曲线。 指数期(对数期):在生长曲线中,紧接着延滞期的一段细胞数以几何级数增长的时期。 生长限制因子:凡处于较低浓度范围内可影响生长速率和菌体产量的某营养物。 最适生长温度:某菌分裂代时最短或生长速率最高时的培养温度。

专性好氧菌:必须有较高浓度分子氧的条件下才能生长,它们有完整的呼吸链,以分子氧为最终氢受体,具有超氧化物歧化酶和过氧化氢酶。 微好氧菌:只能在较低的氧分压下才能正常生长的微生物。也是通过呼吸链并以氧为最终氢受体而产能。

污染:外来物质或能量的作用,导致生物体或环境产生不良效应的现象。 灭菌:采用强烈的理化因素使任何物体内外部的一切微生物永远丧失其生长繁殖能力的措施。 巴氏消毒法:是由巴斯德发明的一种低温湿热灭菌法,一般在60~85℃下处理30min至1.5s,主要用于牛奶、果酒等液态风味食品的消毒。热死时间:指在某一温度下,杀死某微生物的水悬浮液群体所需的最短时间。

过滤除菌法:用物理阻留的方法将液体或空气的细菌除去,以达到无菌目的。

抗代谢药物:又称代谢拮抗物、代谢类似物,是指在结构上与生物体所必需的代谢物相似,可以与正常代谢途径中特定的酶发生竞争性反应,从而阻碍酶的功能、干扰代谢的正常进行的物质。

磺胺药:一类具有抑菌活性的化学合成药,为对氨基苯磺酰胺的衍生物,磺胺药对细菌主要

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是抑制其繁殖,一般无杀菌作用。

抗菌谱:各种抗生素有其不同的制菌范围。 抗药性(耐药性):系指微生物、寄生虫以及肿瘤细胞对于化疗药物作用的耐受性,耐药性一旦产生,药物的化疗作用就明显下降。

平板菌落计数法有何优缺点?试对浇注平板法和涂布平板法作一比较。 优点:1.记录的都是活菌;2.易操作;

缺点:1.微生物营养条件不一致,培养基并不能是所有微生物都生长;2.稀释度不够大,可能不会形成单个菌落,不易计数;

指数期有何特点?处于此期的微生物有何应用? 特点:(1) 生长速率常数R最大,即代时最短;(2)细胞进行平衡生长,菌体大小、形态、生理特征等比较一致;(3)酶系活跃,代谢最旺盛。 应用:指数期的微生物具有整个群体的生理特性一致、细胞各成分平衡增长和生长速率恒定等优点。(1)用作代谢、生理等研究的良好材料;(2)是增殖噬菌体的最适宿主;(3)是发酵工业中用种子的最佳材料。(4)进行染色、形态观察等的良好材料。

什么是高密度培养?如何保证好氧菌或兼性厌氧菌活得高密度培养。

是指微生物在液体培养中细胞群体密度超过常规培养10倍以上的生长状态或培养技术。 方法主要有:1选取最佳培养基成分和各成分含量2补料3提高溶解氧的浓度4防止有害代谢产物的生成。

比较灭菌、消毒、防腐和化疗的异同,并举例。 比较项目 灭菌 处理因素 处理对象 微生物类型 对微生物作用 实 例 强理、化因素 任何物体内外 一切微生物 彻底杀灭 加压蒸气灭菌,辐 射灭菌,化学杀菌 剂 消毒 理、化因素 生物体表,酒、乳等 有关病原体 杀死或抑制 70%酒精消毒,巴 氏消毒法 防腐 理、化因素 有机质物体内外 一切微生物 抑制或杀死 冷藏,干燥,渍, 盐腌,缺氧,化学 防腐剂 化疗 化学治疗剂 宿主体内 有关病原体 抑制或杀死 抗生素,磺胺药, 生物药物素 抗生素对微生物的作用机制可分为几类?试各举一例。 名称及类型 抑制细胞壁合成 青霉素 引起细胞壁降解 溶葡球菌素 干扰细胞膜功能 短肽杆菌 抑制蛋白质合成 四环素 抑制DNA合成 狭霉素C

作用机制 抑制肽尾与肽桥间的转肽作用 水解肽尾和分解胞壁酸-葡糖胺链 使氧化磷酸化解偶联、与膜结合 与30S核糖体结合 抑制黄苷酸氨基酶 10

作用后果 组织糖肽链之间的交联 溶解葡糖球菌 细胞内物质外漏 抑制氨基酰-tRNA与核糖体结合 因阻止GMP合成而抑制DNA 抑制DNA复制 丝裂素酶 抑制RNA转录 放线菌D 抑制RNA合成 利福平 使DNA的互补链相结合 与DNA中的鸟嘌呤结合 与RNA聚合酶结合 抑制复制后的分离 阻止依赖于DNA的RNA合成 阻止RNA合成 第七章 微生物的遗传变异和育种

变异:生物体在某种外因或内因的作用下所引起的遗传物质结构或数量的改变,亦即遗传型改变。

饰变:指外表的修饰性改变,亦即一种不涉及遗传物质结构改变而只发生在转录、翻译水平上的表型变化。

操纵子:指启动基因、操纵基因和一系列紧密连锁的结构基因的总称。转录的功能单位。很多功能上相关的基因前后相连成串,由一个共同的控制区进行转录的控制,包括结构基因以及调节基因的整个DNA序列。 质粒消除:含质粒的细胞在正常的培养基上受理化因子处理时,由于其复制受抑而核染色体的复制仍继续进行,从而引起子代细胞中不带质粒。

Col质粒:因首先发现于大肠杆菌中而得名,该质粒含有编码大肠杆菌素的基因,大肠杆菌素是一种细菌蛋白,只杀死近缘且不含Col质粒的菌株,而宿主不受其产生的细菌素的影响。 细菌素:由质粒编码的蛋白质,且不像抗生素那样具有很广的杀菌谱。 降解性质粒: 基因突变:泛指细胞内遗传物质的分子结构或数量突然发生的可遗传变化,可自发或诱导产生。

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、碱基或氨基酸等能力,因而不能再在基本培养基上正常生长繁殖的变异类型。

条件致死突变型:某菌株或病毒经基因突变后,在某种条件下可正常地生长、繁殖并呈现出其固有的表型,而在另一种条件下却无法生长、繁殖。

正向突变:由原始的野生型基因变异为突变型基因的过程称为正向突变。

回复突变:突变体经过第二次突变又完全地或部分地恢复为原来的基因型和表现型。 点突变:仅影响一对碱基的突变。

转座因子:具有转座作用的一段DNA序列。

自发突变:生物体在无人工干预下自然发生的低频率突变。 嘧啶二聚体: 光复活作用:把经UV照射后的微生物立即暴露于可将光下时,就可出现明显降低其死亡率的现象。

诱变育种:利用物理、化学等诱变剂处理均匀而分散的微生物细胞群,在促进其突变率显著提高的基础上,采用简便、快速和高效的筛选方法。 艾姆斯试验:一种利用细菌营养缺陷型的回复突变来检测环境或食品中是否存在化学致癌剂的简便有效方法。

出发菌株:用于育种的原始菌株,选用合适的出发菌株有利于提高育种效率。 表型延迟:遗传型已突变,但表型却要经染色体复制、分离和细胞分裂后才表现出来的现象。 基本培养基:仅能满足某微生物的野生型菌株生长所需要的最低成分的组合培养基。 完全培养基:凡可满足某些微生物一切营养缺陷型菌株营养需要的天然或半组合培养基。

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基因重组:两个独立基因组内的遗传基因,通过一定的途径转移到一起,形成新的稳定基因组的过程。

影印平板法:将诱变剂处理后的细胞群涂布在一完全培养基平板上,经培养后,使其长出许多菌落。

转化子:通过转化方式而形成的杂种后代。

感受态:受体细胞最易接受外源DNA片段并能实现转化的一种生理状态。 转染:用提纯的病毒核酸去感染其宿主细胞或其原生质体,可增值出一群正常病毒后代的现象。

转导:通过缺陷噬菌体的媒介,把供体细胞中的小片段DNA携带到 转导子:由转导作用而获得部分新性状的重组细胞。

完全转导:也称普遍转导,通过极少数完全缺陷噬菌体对供体菌基因组上任何小段DNA进行误包,而将其遗传性状传递给受体菌的现象。

流产转导:经转导噬菌体的媒介而获得了供体菌DNA片段的受体菌。 局限转导:通过部分缺陷的温和噬菌体把供体菌的少数特定基因携带到受体菌中,并与后者的基因组整合、重合,形成局限转导子的现象。

高频转导:在局限转导中,若对双重溶源菌进行诱导,就会产生含50%左右的转导子。 双重溶源菌:同时感染有正常噬菌体和缺陷噬菌体的受体菌。 结合子:通过接合而获得新遗传性状的受体细胞。 Hfr菌株:指细菌接合时,将染色体以高频率传递给雌性菌(F-菌)而形成重组体的雄性菌。 F因子转导(性导):以F′质粒来传递供体基因的方式。

原生质体融合:通过人为方法,使遗传性状不同的两个细胞的原生质体进行融合,借以获得兼有双亲遗传性状的稳定重组子的过程。 衰退:某纯种微生物群体中的个别个体由于发生自发突变的结果,而使该物种原有一系列生物学性状发生衰退性的量变或质变的现象。 复壮:(狭义)在菌株已发生衰退的情况下,通过纯种分离和测定典型性状、生产性能等指标,从已衰退的群体中筛选出少数尚未退化的个体,以达到恢复原菌株固有性状的相应措施;(广义)在菌种的典型特征或生产性状尚未衰退前,就经常有意识的采取纯种分离和生产性状的测定工作,以期从中选择到自发的正变个体。 实验者及其时间 模式菌种 重要意义 经典转化实验 英 格里菲斯 1928 肺炎链球菌 RNA、蛋白质和荚膜多糖均不引起转化,而DNA却能引起转化。如果用DNA酶处理DNA后,则转化作用丧失。 噬菌体感染实验 A.D.Hershey和M.Chase 1952 T2噬菌体 植物病毒的重建实验 H.Fraenkel-Conrat 1956 含RNA的烟草花叶病毒 可见在噬菌体的生活史中,只有在RNA病毒中,遗传的物DNA是联系亲代和子代的物质。质也是核酸,只不过是而母本噬菌体的蛋白质外壳则留RNA。 在细菌的荚膜外。 为何证明核酸是生物遗传物质基础的3个实验都不约而同地选择了微生物,尤其是病毒作为其模式微生物?

1.病毒结构简单,一般只有蛋白质外壳和核酸,有的甚至连蛋白质外壳都没有 2.高等生物的核酸与蛋白质缠绕成染色体,而病毒核酸没有 3.病毒繁殖速度快,可在短时间内得出实验结果

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