下载文档原格式
微生物生产及其生理功能的研究进展一、微生物生产及其生理功能概述随着科学技术的不断发展，微生物在农业生产和工业生产中的作用越来越受到重视。
微生物包括细菌、真菌、病毒和原生动物等，它们具有体积小、繁殖速度快、适应性强等特点，能够在各种环境中生存和繁殖。
微生物在生态系统中扮演着重要的角色，对维持生态平衡、促进物质循环和提高生物多样性具有重要意义。
微生物生产是指利用微生物通过代谢途径产生有用物质的过程，主要包括发酵生产和酶解生产。
发酵生产是利用微生物在特定条件下将原料转化为产品的过程，如酿酒、面包、乳制品、抗生素等的生产。
酶解生产是利用微生物产生的酶催化有机物分解为小分子化合物的过程，如脂肪酶、蛋白酶等的生产。
这些微生物产品在食品、医药、化工等领域具有广泛的应用价值。
微生物生理功能是指微生物在生长发育过程中所表现出的各种生物学特性，包括代谢功能、生长调控、免疫功能等。
代谢功能是指微生物能够利用营养物质进行能量代谢和物质合成的能力，这是微生物的基本生理功能之一。
生长调控是指微生物在生长发育过程中对环境因素的响应和调节机制，包括生长因子、信号转导等。
免疫功能是指微生物能够识别和清除有害微生物的能力，对于维护宿主健康具有重要作用。
近年来随着基因工程技术的发展，微生物生产技术得到了很大的改进。
通过基因工程技术改造微生物菌株，可以提高微生物的代谢活性、产酶能力等生理功能，从而提高微生物产品的产量和品质。
此外通过对微生物生长调控机制的研究，可以优化生产工艺条件，降低生产成本，实现可持续生产。
微生物生产及其生理功能的研究进展为人类提供了丰富的资源和巨大的潜力。
在未来的研究中，需要继续深入探讨微生物的生产过程和生理功能机制，以期为微生物产业的发展提供理论支持和技术保障。
同时还需要加强微生物资源的开发和利用，促进微生物产业的可持续发展。
A. 微生物的概念和分类细菌(Bacteria):细菌是一类没有成形细胞核的单细胞微生物，它们的大小一般在微米之间。
微生物学中的一些问题第2章纯培养1.冷冻真空干燥保藏、液氮保藏法是目前使用最普遍、最重要的微生物保藏方法，大多数专业的菌种保藏机构均采用这两种方法作为主要的微生物保存手段。
（ T ）2.如果要从环境中分离得到能利用对氨基苯乙酸/以2，4-D作为唯一碳源和能源的微生物纯培养物，你该如何设计实验？从对氨基苯乙酸/2，4-D含量较高的环境中采集土样或水样;配制仅以对氨基苯乙酸//2，4-D作为唯一碳源培养基，进行增殖培养;配制培养基，制备平板，一种仅以对氨基苯乙酸/2，4-D作为唯一碳源(A)，另一种不含任何碳源作为对照(B) ;将样品适当稀释(十倍稀释法)，涂布A平板;将平板置于适当温度条件下培养，观察是否有菌落产生;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中CO2的自养型微生物) ;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，初步确定为可利用对氨基苯乙酸/2，4-D作为碳源和能源的微生物纯培养物。
第3章结构1．革兰氏阳性细菌细胞壁的肽聚糖单体由（1）双糖单位（2）四肽尾（3）肽间桥三部分组成。
2.大肠杆菌与金黄色葡萄球菌在细胞壁的组成与结构上的差别.组成上的差别：大肠杆菌（革兰氏阴性菌）：肽聚糖含量低；无磷壁酸；类脂质含量高；蛋白质含量高。
金黄色葡萄球菌（革兰氏阳性菌）：肽聚糖含量很高；磷壁酸含量很高；无类脂质；无蛋白质。
结构差别：大肠杆菌：肽聚糖：四肽尾是“L丙氨酸—D谷氨酸—L赖氨酸—D丙氨酸”）；甘氨酸五肽桥；厚度大；交联度大。
金黄色葡萄球菌：四肽尾是“L丙氨酸—D谷氨酸—mDPA—D丙氨酸”；无特殊肽桥；厚度小；交联度小。
3.肽聚糖种类的多样性主要反映在_A_结构的多样性上。
A肽桥B粘肽C双糖单位D四肽尾4. 革兰氏染色法的分子机制是什么，基本操作步骤，哪一步是关键步骤；G+ 菌：细胞壁厚，肽聚糖含量高，交联度大，当乙醇脱色时，肽聚糖因脱水而孔径缩小，故结晶紫-碘复合物被阻留在细胞内，细胞不能被酒精脱色，仍呈紫色。
第一章原核生物的形态、构造和功能学习要点1.1. 细菌Bacteria一、细菌的形态和大小1. 基本形态（1）球菌（Coccus）：球形或近球形，根据空间排列方式不同又分为单、双、链、四联、八叠、葡萄球菌。
不同的排列方式是由于细胞分裂方向及分裂后情况不同造成的。
（2）杆菌（Bacillus）：杆状或圆柱形，径长比不同，短粗或细长。
是细菌中种类最多的。
（3）螺旋菌（Spirillum）：是细胞呈弯曲杆状细菌的统称，一般分散存在。
根据其长度、螺旋数目和螺距等差别，分为弧菌Vibrio（菌体只有一个弯曲，形似C字）和螺旋菌（螺旋状，超过1圈）。
细菌的形态不是一成不变的，受环境条件影响（如温度、培养基浓度及组成、菌龄等）。
一般在幼龄和生长条件适宜时，形状正常、整齐。
而在老龄和不正常生长条件下会表现出畸形、衰颓形等异常形态。
畸形是由于理化因素刺激，阻碍细胞发育引起；衰颓形是由于培养时间长，细胞衰老，营养缺乏，或排泄物积累过多引起的。
2. 细菌大小细菌是单细胞的，大小在1μm左右，在显微镜下才能看到其形状。
可用显微测微尺测量细菌大小，不同细菌大小不同，一般球菌直径0.5-1μm；杆菌直径0.5-1μm ，长为直径1-几倍；螺旋菌直径0.3-1μm，长1-50μm。
细菌大小也不是一成不变的。
二、细菌细胞结构细菌是单细胞的微生物，其细胞结构分为基本结构和特殊结构。
基本结构是细胞不变部分或一般结构，如细胞壁、细胞膜、细胞核、核糖体等为全部细菌细胞所共有。
特殊结构是细胞可变部分或特殊结构，如鞭毛、纤毛、荚膜、芽孢、气泡等，只在部分细菌中发现。
（一）细菌细胞的基本结构1. 细胞壁(cell wall)：位于细胞表面，较坚硬，略具弹性的结构。
（1）细胞壁的功能①保护细胞免受机械损伤和渗透压的破坏，维持细胞形状；②鞭毛运动支点；③正常细胞分裂必需；④一定的屏障作用；⑤噬菌体受体位点所在。
另外与细菌的抗原性、致病性有关。
（2）革兰氏染色Cristein Gram于1884年发明的一种细菌染色方法。
第四章微⽣物的⽣长章名：03|微⽣物的⽣长01|单项选择题（每⼩题1分）难度：1|易1.下列物质可⽤作⽣长因⼦的是（）A.葡萄糖B.纤维素C.NaClD.叶酸答：D2.要对⼟壤中放线菌孢⼦进⾏计数最好使⽤（）A.浇注平板法B.划线平板法C.涂布平板法D.弹平板法答：C3.在典型⽣长曲线中，细胞形态最⼤的⽣长期是（）A.延滞期B.指数期C.稳定期D.衰亡期答：A4.在典型⽣长曲线中，代时最短的时期是（）A.延滞期B.指数期C.稳定期D.衰亡期答：B5.在曲型⽣长曲线中，细胞产量最⾼的时期是（）A.延滞期B.指数期C.稳定期D.衰亡期答：C6.在曲型⽣长曲线中，细胞形态最不规则的时期是（）A.延滞期B.指数期C.稳定期D.衰亡期答：D7.作接种⽤的“种⼦”，最好取⾃典型⽣长曲线上（）的培养液。
A.延滞期B.指数期C.稳定期D.衰亡期答：B8.凡是厌氧菌，其细胞中都缺乏（）A.超氧化物歧化酶(SOD)B.过氧化氢酶C.过氧化物酶D.葡萄糖氧化酶答：A9.利⽤酒精作表⾯消毒剂时，其最适浓度是（）A.70%-75%B.75%-80%C.80%-85%D.85%-95%答：A10.链霉素的作⽤机制是（）A.抑制细胞壁合成B.⼲扰细胞膜功能C.抑制蛋⽩质合成D.抑制DNA复制答：C11.四环素的抗菌机制是（）A.抑制细胞壁合成B.抑制蛋⽩质合成C.抑制DNA合成D.抑制RNA合成答：B12.最适⽣长温度低于20℃的微⽣物被称为（）A.耐冷菌B.嗜温菌C.耐热菌D.嗜冷菌答：D13.常⽤的⾼压灭菌的温度是（）A.121℃B.200℃C.63℃D.100℃答：A14.巴斯德消毒法可⽤于（）的消毒。
A.啤酒B.葡萄酒C.⽜奶D.以上所有答：D15. （）能通过抑制叶酸合成⽽抑制细菌⽣长。
A.青菌素B.磺胺类药物C.四环素D.以上所有答：B16.对活的微⽣物进⾏计数的最准确的⽅法是（）A.⽐浊法B.显微镜直接计数法C.⼲细胞重量测定D.平板菌落计数答：D17.某细菌2h中繁殖了5 代，该菌的代时是（）A.15minB.24minC.30minD.45min答：B18.代时是指（）A.培养物从接种到开始⽣长所需要的时间B.从对数期结束到稳定期开始的间隔时间C.培养物⽣长的时间D.细胞分裂繁殖⼀代所需要的时间答：D19. 发酵⼯业上为了提⾼设备利⽤率，经常在（）放罐以提取菌体或代谢产物。
第一章原核生物的形态、构造和功能细菌：狭义上指一类细胞细短、结构简单、胞壁坚韧、多以二分裂方式繁殖且水生性较强的原核生物；广义上指所有原核生物。
原生质体：指在人为条件下，用溶菌酶除尽原有细胞壁或用青霉素抑制新生细胞壁的合成后，得到的仅有一层细胞膜包裹的圆球形渗透敏感细胞。
球状体：又称原生质球，指还残留了部分细胞壁的圆球形原生质体。
（中）间体：是一种由细胞膜内褶而形成的囊状构造，内部充满着层状和管状的泡囊。
糖被：包被于某些细菌细胞壁外的一层厚度不定的透明胶状物质。
“栓菌”试验：设法将单毛菌鞭毛的游离段用相应抗体牢固的拴在载玻片上，在光镜下观察该细胞的行为，发现该菌只能在载玻片上不停打转而未作伸缩性“挥动”，肯定了“旋转论”的正确性。
芽孢：某些细菌在其生长发育后期，会在细胞内形成一个圆形或椭圆形、壁厚、含水量低、抗逆性强的休眠构造，称为芽孢。
伴孢晶体：少数芽孢杆菌，如苏云金芽孢杆菌，在形成芽孢的同时，会在芽孢旁形成一颗菱形、正方形或不规则形状的碱溶性蛋白质晶体。
菌落：在固体培养基上，以母细胞为中心的一群肉眼可见、有一定形状和结构特征的子细胞集团。
基内菌丝：长在培养基内的放线菌菌丝，菌丝无分隔，可产生多种水溶性、脂肪性色素，是培养基着色，具有吸收营养和排泄代谢废物的功能。
异形胞：是存在于丝状生长种类中的形大、壁厚，专司固氮功能的细胞，数量少且不定，位于细胞链的中间或末端。
静息孢子：是一种长在细胞链中间或末端，形大、色深、壁厚的休眠细胞，含有丰富的贮藏物，能抵御外界不良环境。
支原体：是一类无细胞壁，介于独立生活和细胞内寄生生活的最小型原核生物。
立克次氏体：是一类专性寄生于真核细胞内的G-原核生物。
第二章真核微生物的形态、构造和功能真核生物：是一大类细胞核具有核膜、能进行有丝分裂、细胞质中含有线粒体、内质网等细胞器的生物。
真菌、显微藻类、原生动物都是属于真核生物类的微生物，故称真核微生物。
酵母菌：泛指能发酵糖类的各种单细胞真菌。
环境工程微生物学课后习题答案（周群英第四版）目录环境工程微生物学................................................................................... 错误!未定义书签。
绪论 (2)1、何谓原核微生物？它包括哪些微生物？ (2)2、何谓真核微生物？它包括哪些微生物？ (2)3、微生物是如何分类的？ (2)6、写出大肠埃希氏杆菌和桔草芽孢杆菌的拉丁文全称。
(2)7、微生物有哪些特点？ (2)第一章病毒 (2)第二章原核微生物 (7)1、细菌有哪几种形态？各举一种细菌为代表。
(7)2、细菌有哪些一般结构和特殊结构？它们各有哪些生理功能？ (7)3、荚膜、粘液层、菌胶团和衣鞘 (7)第三章真核微生物 (12)第四章微生物的生理 (15)第五章微生物的生长繁殖与生存因子 (20)第六章微生物的遗传与变异 (28)第七章微生物的生态 (35)第八章微生物在环境物质循环中的作用 (40)第九章水环境污染控制与治理的生态工程及微生物学原理 (44)第十章有机固体废物与废弃的微生物处理及微生物群落 (48)第十一章有机固体废物与废气的微生物处理及其微生物群落 (54)1，何谓堆肥法，堆肥化和堆肥？ (54)2，叙述好氧堆肥的机理。
参与堆肥发酵的微生物有哪些？ (54)3，好氧堆肥的运行条件有哪些？ (55)4，好氧堆肥法有几种工艺？简述各个工艺的过程。
(55)第十二章微生物学新技术在环境工程中的应用 (60)1. 酶制剂剂型有几种？ (60)2. 何谓固定化酶和固定化微生物？ (60)3. 酶和酶菌体固定化方法有哪几种？各用什么载体？ (60)4. 固定化酶和固定化微生物有什么优点？存在什么问题？ (60)5. 生物膜是固定化微生物吗？为什么？ (60)6. 何谓表面活性剂？生物表面活性剂有哪几类？ (60)7. 絮凝剂有几类？微生物絮凝剂在污水生物处理中起什么作用？ (60)8. 叙述污水处理中微生物絮凝剂的作用原理？ (60)9. 微生物制剂有哪些用途？ (60)10. 有几种产氢微生物？它们是如何产氢的？ (61)11. 请叙述微生物产氢电池的工作原理。
微生物名词解释work Information Technology Company.2020YEAR微生物名词解释第一章原核生物1.原核生物：一大类细胞核无核膜包裹，只存在称作核区的裸露DNA的原始单细胞生物，包括真细菌和古生菌两大类群。
2.细菌：细胞细短、结构简单、胞壁坚韧、多以二分裂方式繁殖和水生性较强的原核生物。
3.菌落：在固体培养基上，肉眼可见的，有一定形态的子细胞集团。
4.菌苔：多个纯种菌落连成一片即形成菌苔。
5.细胞壁：质膜外的刚性结构，主要成分为肽聚糖。
功能：①维持细胞特有形态，为细胞的生长、分裂和鞭毛运动提供支持②具有分子筛的功能，阻拦大分子物质进入细胞，防止细胞渗透裂解③赋予细菌特定的抗原性和对噬菌体的敏感性6.磷壁酸：是结合在G+细胞壁上的一种酸性多糖，可分为脂磷壁酸（与细胞膜相交联）和壁磷壁酸（与肽聚糖分子共价结合）两类，有甘油磷壁酸和核糖醇磷壁酸2类。
功能：1）浓缩细胞周围的Mg2+，2）作为噬菌体的特异吸附位点，3）赋予G+细菌特异的表面抗原，4）增强某些致病菌对宿主细胞的粘连。
7.外膜：革兰氏阴性菌的细胞壁特有结构，由磷脂、脂多糖和多种外膜蛋白组成。
8.脂多糖(LPS)：O –侧链(O 抗原)、核心多糖、类脂A组成。
功能：作为一种毒素(类脂A)结构多变，保护细菌免受宿主防御(O 抗原)使细胞表面带负电荷(核心多糖)，吸附镁钙等2价离子，稳定细胞外膜结构(类脂A)噬菌体的吸附受体选择性吸收功能9.周质空间：质膜与细胞壁(G+)或外膜(G-)的空隙。
10.缺壁细菌：包括在实验室中自发缺壁突变形成的L型细菌，人工方法去壁得到的原生质体和球状体，和自然界长期进化中形成的支原体。
11.聚β-羟丁酸（PHB）：是细胞内贮藏颗粒中的碳源，具有贮藏碳源、能源和降低细胞内渗透压的作用，存在于固氮菌，芽胞杆菌中。
12.异染颗粒：是无机偏磷酸的聚合物，是迂回螺菌，白喉杆菌的磷源。
具有贮藏磷、能量和降低渗透压的作用。
第四章细菌习题微生物生长的测定第二节微生物的生长规律习题一、选择题（4选1）1．微生物分批培养时，在延迟期（ B ）。
A.微生物的代谢机能非常不活跃B.菌体体积增大C.菌体体积不变D.菌体体积减小2．发酵工业上为了提高设备利用率，经常在（ C ）放罐以提取菌体或代谢产物。
A.延滞期B.对数期C.稳定期末期D.衰亡期3.接种细菌最好选用细菌生长繁殖的（ C ）。
A.延滞期B.稳定期C. 指数期4.微生物处于稳定生长期时，（ C ）。
A.细胞分裂速率增加B.细胞分裂速度降低C.活菌数达到高峰，保持相对稳定D.活菌在其最少的阶段5．一个细菌每10分钟繁殖一代，经1小时将会有（ A ）个细菌。
A.64B.32C.9D.16.（ C ）时期细菌群体倍增时间最快。
A.稳定期B.衰亡期C.对数期D.延滞期7.下面关于连续培养的说法中，叙述不正确的是（ A ）。
A.恒化连续培养的控制对象是菌体密度B.恒浊连续培养中微生物菌体以最高生长速率生长C.恒化连续培养的产物是不同生长速率的菌体D.恒浊连续培养无生长限制因子8.下面关于微生物最适生长温度判断，正确的是（ A ）。
A.微生物群体生长繁殖速度最快的温度B.发酵的最适温度C.积累某一代谢产物的最适温度D.无法判断9. 研究细菌性状应选用的细菌生长繁殖期是（ D ）。
A. 稳定晚期B.迟缓期C.稳定期D.对数期E.衰亡期10.细菌细胞进入稳定期是由于以下（ B ）原因。
①细胞已为快速生长作好了准备；②代谢产生的毒性物质发生了积累；③能源已耗尽；④细胞已衰老且衰老细胞停止分裂；⑤在重新开始生长前需要合成新的蛋白质A. 1，4B. 2，3C.2，4D.1，5二、名词解释1.代时:指当微生物处于生长曲线的指数期(对数期)时，微生物个体生长中,每个微生物分裂繁殖一代所需的时间。
也等于群体中的个体数或其生物量增加一倍所需的平均时间。
三、问答题1.试绘图说明单细胞微生物的生长曲线，并指明第三个时期的特点，及如何利用微生物的生长规律来指导工业生产？⑴生长曲线分为延滞期、指数期、稳定期和衰亡期四个时期。
微生物学习题库绪论1．什么是微生物？它包括那些类群？2．试述微生物与当代人类实践的重要关系。
3．微生物有哪五大共性，其中最基本的是哪一个？为什么？4．试分析微生物五大共性对人类的利弊。
5．试述微生物的多样性。
6．什么是微生物学？学习微生物学的任务是什么？第一章原核生物的形态、构造和功能1．测量微生物大小主要用几种单位？2．观察细菌形态时为何要用染色法？常用的染色法有几类？3．什么是革兰氏染色法？它的主要步骤是什么？哪一步是关键？为什么？4．试述革兰氏染色的机制及其重要意义。
5．试绘出细菌细胞构造的模式图，注明其一般构造和特殊构造，并扼要注明各部分的生理功能。
6．图示革兰氏阳性细菌和阴性细菌细胞壁构造，并简要说明其特点及成分。
7．什么是原生质体、球状体、L型细菌？试比较它们的异同？8．什么叫肽聚糖，其化学结构如何？革兰氏阳性细菌和革兰氏阴性细菌的肽聚糖结构有何不同？9．什么叫溶菌酶？它的作用方式如何？10．什么叫磷壁酸？其构造和功能是怎样的？11．革兰氏阴性细菌细胞壁外层的脂多糖（LPS）是由哪些成分组成的？哪几种成分最为独特？脂多糖的功能是什么？12．什么是荚膜，其化学成分如何？有何生理功能？13．如何证实某一细菌存在着鞭毛？如何知道某一细菌运动能力的强弱？14．细菌鞭毛着生的方式有几类？试各举一例。
15．试列表比较细菌的鞭毛、菌毛和性菌毛的异同。
16．什么是芽孢，其结构如何？为何它具有极强的抗逆性，尤其是抗热性（根据“渗透调节皮层膨胀学说”加以分析）。
17．什么是伴孢晶体，它在何种细菌中产生，有何实践意义？18．什么叫菌落，细菌的菌落有何特点？试分析细菌的细胞形态与菌落形态间的相关性。
19．什么是放线菌？放线菌虽呈菌丝状生长，但为何目前都认为它不接近霉菌，而更接近于细菌？20．什么叫基内菌丝、气生菌丝和孢子丝？它们间有何联系？21．放线菌的菌落有何特点？试从细胞水平来分析其原因。
22．什么叫支原体，它有何特点，哪些特点是由于缺乏细胞壁引起的？什么叫类支原体？23．什么是立克次氏体、类立克次氏体？它们对人类的关系如何？24．什么是衣原体？为何不能称它为“大型病毒”？25．比较说明六大类原核生物的主要特性。
4.用微生物监测环境污染（1）用肠道菌群的数屋作为水体质量的指标。
（2）用“艾姆氏试验法”（Ames test）检测水体的污染状况和食品、饮料、药物屮是否含有“三致”毒物。
（3）利用生物发光监测环境污染。
发光细菌是一类G、长有极生鞭毛的杆菌或弧菌，兼性厌氧，在有氧条件下能发出波长为475〜5O5nm的荧光。
①在发光细菌中，单个或较稀的细胞群不发荧光，只有当细胞达到一定浓度尤其是形成菌落或菌苔时才会发光。
②细菌发光的强度受环境中氧浓度、毒物种类及苴含慣等的影响，只要用灵敏的光电测定仪器就可方便地检测试样的污染程度或毒物的毒性强弱。
8.2课后习题详解1.为什么说十•壤是人类最丰富的菌种资源库？如何从屮筛选所需要的菌种？答：（1）土壤是人类最丰富的菌种资源库的原因：①为微生物提供了良好的C源、N源、能源；②为微生物提供了有机物、无机盐、微童元素；③满足了微生物对水分的要求；④土壤pH值范围5.5〜8.5之间；⑤温度；季节与昼夜温差不大：⑥土壤颗粒空隙间充满着空气和水分；⑦适宜的渗透压。
（2）从土壤中筛选所需菌种的一般步骤：采集菌样T富集培养―纯种分离T性能测定。
①采集菌样：从适合的环境采集菌样，然后再按一定的方法分离、纯化。
②富集培养：设仅适合待分离微生物旺盛生长的特定环境条件，使其群落中的数呈大大增加，从而分离出所需微生物。
③纯种分离：接种前婆对培养基进行灭菌处理。
在整个微牛物的分离和培养中，-定要注意在无菌条件下进行。
纯化微生物培养的接种方法包括稀释涂布平板法、划线平板法等。
④性能测定。
2.试讨论空气、灰尘、微生物和微生物学间的相互关系。
答：空气、灰尘、微生物和微生物学间的相互关系如下：（1）空々中并不含微生物生长繁殖所需要的营养物质、充足的水分和其他条件，且口光中还有有害的紫外线的照射，因此不是微生物良好的生存场所。
然而，空气中还是含有一定数量的微生物。
这是由于土壤、人和动植物体等物体上不断以微粒、尘埃等形式飘逸到空气中而造成的。
