齐鲁工业大学 周德庆微生物学 第二章真核生物
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微生物学考试大纲
课程名称:微生物学
参考书目:周德庆著微生物学教程高等教育出版社
复习大纲:
绪论
重点掌握微生物的定义,了解微生物学研究内容以及学科发展简史
第一章:微生物的五大共性
要求熟悉微生物的五大共性
第二章:微生物的形态和构造(一)原核微生物
重点掌握细菌和放线菌的相关内容,包括菌落特征、形态、染色和繁殖方式及其应用等。
第三章:微生物的形态和构造(二)真核微生物
重点掌握酵母菌和霉菌的形态构造,繁殖方式及应用等。
第四章:微生物的形态和构造(三)非细胞型生物
重点掌握病毒的定义,噬菌体对发酵工业的危害与发酵工业防治噬菌体污染的主要措施。
掌握病毒在基因工程中的应用。
第五章:微生物的营养和培养基
重点掌握微生物的营养要素;微生物营养类型;物质运输方式及培养基类型和设计原则等。
第六章:微生物的代谢和发酵
掌握微生物的能量代谢;微生物的发酵类型;重点掌握代谢调控在发酵工业上的应用。
第七章:微生物的生长及其控制
重点掌握微生物的生长测定方法;生长规律;影响生长的主要因素;微生物的培养方法;有害微生物的控制。
第八章:微生物的遗传变异和育种
掌握遗传变异的物质基础;重点掌握基因突变与诱变育种的原理以及常用的方法;掌握基因重组、原生质体融合、基因工程的概念;重点掌握菌种衰退、复壮与保藏方法。
第九章:微生物的生态
重点掌握微生物的分布及资源开发;微生物的相互关系;微生物与环境保护。
绪论1. 什么是微生物?它包括哪些类群?答:微生物是一切肉眼看不见或看不清的微小生物的总称.包括①原核类的细菌`放线菌`蓝细菌’支原体`立克次氏体和衣原体;②真核类的真菌`原生动物`和显微藻类,以及属于非细胞类的病毒和亚病毒.2.人类迟至19世纪才真正认识微生物,其中主要克服了哪些重大障碍?答:①显微镜的发明,②灭菌技术的运用,③纯种分离技术,④培养技术。
3.简述微生物生物学发展史上的5个时期的特点和代表人物.答:史前期(约8000年前—1676),各国劳动人民,①未见细菌等微生物的个体;②凭实践经验利用微生物是有益活进行酿酒、发面、制酱、娘醋、沤肥、轮作、治病等)初创期(1676—1861年),列文虎克,①自制单式显微镜,观察到细菌等微生物的个体;②出于个人爱好对一些微生物进行形态描述;奠基期(1861—1897年),巴斯德,①微生物学开始建立;②创立了一整套独特的微生物学基本研究方法;③开始运用“实践——理论——实践”的思想方法开展研究;④建立了许多应用性分支学科;⑤进入寻找人类动物病原菌的黄金时期;发展期(1897—1953年),e.buchner,①对无细胞酵母菌“酒化酶”进行生化研究;②发现微生物的代谢统一性;③普通微生物学开始形成;④开展广泛寻找微生物的有益代谢产物;⑤青霉素的发现推动了微生物工业化培养技术的猛进;成熟期(1953—至今)j.watson和f.crick,①广泛运用分子生物学理论好现代研究方法,深刻揭示微生物的各种生命活动规律;②以基因工程为主导,把传统的工业发酵提高到发酵工程新水平;③大量理论性、交叉性、应用性和实验性分支学科飞速发展;④微生物学的基础理论和独特实验技术推动了生命科学个领域飞速发展;⑤微生物基因组的研究促进了生物信息学时代的到来。
4.试述微生物与当代人类实践的重要关系。
5.微生物对生命科学基础理论的研究有和重大贡献?为什么能发挥这种作用?答:微生物由于其“五大共性”加上培养条件简便,因此是生命科学工作者在研究基础理论问题时最乐于选用的研究对象。
微生物学教程(周德庆第三版)重点1-7章绪论微生物与人类微生物是一切肉眼看不见或看不清的微小生物的总称。
个体微小(一般小于0.1nm)、构造简单。
微生物种类:①原核类:细菌(真细菌,古生菌),放线菌,蓝细菌,枝原体,立克次氏体,衣原体。
②真核类:真菌(酵母菌,霉菌,蕈[xun]菌),原生动物,显微藻类。
③非细胞类:病毒,亚病毒(类病毒,拟病毒,朊病毒)。
微生物五大共性:体积小,面积大;吸收多,转化快;生长旺,繁殖快;适应强,易变异;分布广,种类多。
第一章原核生物的形态、构造和功能一般构造:细胞壁,细胞膜,细胞质,核区。
特殊构造:鞭毛,菌毛,性菌毛,糖被(包括荚膜和粘液层)和芽孢,伴孢晶体。
细胞壁是细胞的外被,主要成分肽聚糖。
功能:①固定细胞外形和提高机械强度②为细胞生长、分裂和鞭毛运动所必需③阻拦大分子有害物质(某些抗生素和水解酶)进入细胞④赋予细菌特定的抗原性以及对抗生素和噬菌体的敏感性⑤与革兰氏染色反应密切相关革兰氏阳性细菌细胞壁:磷壁酸,脂磷壁酸,肽聚糖。
厚度大(20层),90%肽聚糖和10%磷壁酸。
革兰氏阴性细菌细胞壁:肽聚糖,脂蛋白,磷脂,脂多糖,孔蛋白,外膜蛋白。
壁薄,层次多,成分复杂,机械强度较弱。
革兰氏染色法:涂片固定→结晶紫初染→碘液媒染→乙醇脱色→番红覆染阳性菌:紫色。
阴性菌:红色。
缺壁细菌1.实验室中形成:①自发缺壁突变:L型细菌。
②人工方法去壁:彻底除尽(原生质体)、部分去除(球状体)2.自然界长期进化中形成:枝原体。
L型细菌:专指稳定的L型即那些实验室或宿主体内通过自发突变而形成的遗传性稳定的细胞壁缺损菌株。
芽孢形成:①DNA浓缩,形成束状染色体;②细胞膜内陷,细胞发生不对称分裂,其中小体积部分即为前芽孢;③前芽孢的双层隔膜形成,这时芽孢的抗热性提高;④在上述两层隔膜间充填芽孢肽聚糖后,合成DPA-Ca(吡啶2,6-二羟酸钙),开始形成皮层,再经脱水,使折光率提高;芽孢衣合成结束;⑥皮层合成完成,芽孢成熟,抗热性出现;⑦芽孢囊裂解,芽孢游离外出。
周德庆微生物学课后习题答案周德庆《微生物学》课后习题答案绪论1 .什么是微生物?它包括哪些类群?答:微生物是一切肉眼看不见或看不清的微小生物的总称.包括①原核类的细菌一放线菌一蓝细菌'支原体一立克次氏体和衣原体;②真核类的真菌一原生动物一和显微藻类,以及属于非细胞类的病毒和亚病毒.2・人类迟至19世纪才真正认识微生物,其中主要克服了哪些重大障碍?答:①显微镜的发明,② 灭菌技术的运用,③纯种分离技术,④培养技术。
3・简述微生物生物学发展史上的5个时期的特点和代表人物.答:史前期(约8000年前一1676 ),各国劳动人民,①未见细菌等微生物的个体;② 凭实践经验利用微生物是有益活进行酿酒、发面、制酱、娘醋、派肥、轮作、治病等)初创期(1676 - 1861年),列文虎克,①自制单式显微镜,观察到细菌等微生物的个体;②出于个人爱好对一些微生物进行形态描述;奠基期(1861 - 1897年),巴斯德,① 微生物学开始建立;②创立了一整套独特的微生物学基本研究方法;③开始运用“实践一理论一实践”的思想方法开展研究;④建立了许多应用性分支学科;⑤进入寻找人类动物病原菌的黄金时期;发展期(1897 — 1953年),e . btlchner ,① 对无细胞酵母菌“酒化酶”进行生化研究;②发现微生物的代谢统一性;③ 普通微生物学开始形成;④开展广泛寻找微生物的有益代谢产物;⑤青霉素的发现推动了微生物工业化培养技术的猛进;成熟期(1953 —至今)j . WatSOn和f , crick ,① 广泛运用分了生物学理论好现代研究方法,深刻揭示微生物的各种生命活动规律;②以基因工程为主导,把传统的工业发酵提高到发酵工程新水平;③ 大量理论性、交叉性、应用性和实验性分支学科飞速发展;④ 微生物学的基础理论和独特实验技术推动了生命科学个领域飞速发展;⑤ 微生物基因组的研究促进了生物信息学时代的到来。
4.试述微生物与当代人类实践的重要关系。
微生物学复习资料绪论1、名词解释:微生物,微生物学,种,菌株、品系、克隆,菌落,菌苔。
微生物: 微生物是形体微小、单细胞或个体结构简单的多细胞、甚或无细胞结构,用肉眼看不见或看不清的低等生物的总称。
微生物学: 微生物学是一门在细胞、分子或群体水平上研究微生物的形态构造、生理代谢、遗传变异、生态分布和分类进化等生命活动基本规律,并将其应用于工业发酵、医药卫生、生物工程和环境保护等实践领域的科学,其根本任务是发掘、利用、改善和保护有益微生物,控制、消灭或改造有害微生物,为人类社会的进步服务。
种:种是最基本的分类单位,它是一大群表型特征高度相似,亲缘关系极其相近,与同属内其它种有着明显差异的菌株的总称。
菌株(品系):表示任何由一个独立分离的单细胞繁殖而成的纯种群体极其一切后代;实际上是一个微生物达到遗传性纯的标志。
克隆:若菌落是由一个单细胞发展而来的,则它就是一个纯种细胞群或克隆。
菌落:在适宜的培养条件下,微生物在固体培养基表面(有时为内部)生长繁殖,形成以母细胞为中心的一堆肉眼可见的、有一定形态构造的子细胞集团,这就是菌落。
菌苔:如果将某一纯种的大量细胞密集地接种到固体培养基表面,结果长成的各“菌落”互相连成一片,这就是菌苔。
2、简述微生物学发展史上5个时期的特点和代表人物。
①史前期——朦胧阶段(约8000年前-1676)特点:人们虽然没有看到微生物,但已经不自觉的利用有益微生物、防止有害微生物。
中国古代:②初创期--形态学时期(1676-1861)特点:这一时期微生物学的研究工作主要是对一些微生物进行形态描述。
代表人物——列文虎克:微生物学的先驱者③奠基期--生理学时期(1861-1897)特点:这一时期的主要工作是查找各种病原微生物,把微生物学的研究从形态描述推进到生理学研究的新水平,建立了系列微生物学的分支学科。
代表人物:巴斯德和科赫。
④发展期——生化水平研究阶段特点:微生物学的研究进入分子水平,微生物学家的研究工作从上一时期的查找病原微生物转移到寻找各种有益微生物的代谢产物。
第一部分 名词解释第一章 原核生物1. 磷壁酸(teichoic acid ): G +细菌细胞壁结合在细胞壁上的一种酸性多糖,主要成分为甘油磷酸或核糖醇磷酸 2. LPS :脂多糖,位于G -细菌细胞壁最外层的一层较厚的类脂多糖类物质,由类脂A 、核心多糖和O-特异侧链 3 部分组成。
3. PHB :聚-β-羟丁酸,一种存在于许多细菌细胞质内属于类脂性质的碳源类贮藏物,不溶于水而溶于氯仿,具有贮藏能量、碳源和降低细胞内渗透压等作用。
4. PHA :聚羟链烷酸,与PHB 差异仅在甲基上,若甲基用“R ”取代,就成了PHA5. 伴孢晶体(parasporal crystal ):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、方形或不规则形的碱溶性蛋白质晶体。
又叫δ内毒素6. 异形胞(heterocyst ):蓝细菌特有的,只含少量藻胆素,不含藻蛋白,只含有光系统,不产氧气,能进行固氮作用7. 静息孢子(akinete ):一种长在细胞链中间或末端的形大、壁厚、色深的休眠细胞,富含营养物,能抵御干旱等不良环境。
8. 原体(elementary body ):衣原体生活史中,有一阶段具有感染力且细胞致密、不能运动、不生长、抗干旱、有传染力的细胞9. 始体(initial body ):衣原体经过原体阶段后,原体在空气中传播,一遇到合适的新宿主,通过吞噬作用进入细胞,在其中生长,转为无感染力的体细胞10. 缺壁细菌:在自然界长期进化中和实验室菌种的自发突变中都会产生少数缺细胞壁的种类,或是用人为的方法通过抑制新生细胞壁的合成或对现成细胞壁进行酶解而获得人工缺壁的细菌第二章 真核生物1. 真酵母(euyeast ):具有有性生殖的酵母菌2. 假酵母(pseudo-yeast ):只进行无性生殖的酵母菌3. 假菌丝(pseudohyphae ):酵母菌经一连串芽殖后,长大的子细胞与母细胞不立即分离,而以狭小的面相连的藕节状的细胞串4. 真菌丝(enhyphae ):酵母菌经一连串芽殖后,长大的子细胞与母细胞相连的横隔面积与细胞直径一致的竹节状的细胞串5. 单细胞蛋白(SCP ):指那些工厂化大规模培养的、作为人类食品和动物饲料的蛋白质来源的酵母、细菌、放线菌、霉菌、藻类和高等真菌等微生物的细胞。
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。
第一章原核生物的形态、构造和功能1.试设计一张表格,比较以下6个大类原核生物的主要特性。
2.典型细菌的大小和重量是多少?试设想几种形象化的比喻加以说明。
答:一个典型的细菌可用E.coli作代表,它的细胞平均长度约为2um,宽度约0.5um,形象地说,若把1500个细菌的长径相连,仅等于一颗芝麻的长度,如果把120个细胞横向紧挨在一起,其总宽度才抵得上一根人发的粗细。
它的重量更是微乎其微,若以每个细胞湿重约10-2g计,则大约109个E.coli细胞才达1mg 重。
3.试图示G+和G-细菌细胞壁的主要构造,并简要说明其异同。
答:G+细菌与G-细菌的细胞壁都含肽聚糖和磷壁酸;不同的是含量的区别:如下表4.试图示肽聚糖的模式构造,并指出G+和G-细菌肽聚糖结构的差别。
答:图示如下:G-细菌与G+细菌的肽聚糖的差别仅在于:1)四肽尾的底3个氨基酸不是L-lys ,而是被一种只有在原核微生物细胞壁上才有的内消二氨基庚二酸(m-DAP)所代替;2)没有特殊的肽桥,其前后两个单体间的连接仅通过甲四肽尾的第4个氨基酸——D-Ala 的羧基与乙四肽尾的第3个氨基酸——m-DAP 的氨基直接相连,因而只形成较为疏稀、机械强度较差的肽聚糖网套。
5.什么是缺壁细菌?试列表比较4类缺壁细菌的形成、特点和实际应用。
答:在自然界长期进化中和实验室菌种的自发突变中都会产生少数缺细胞壁的种类,或是用人为的方法通过抑制新生细胞壁的合成或对现成细胞壁进行酶解而获得人工缺壁的细菌统称为缺壁细菌。
比较如下:6.试述染色法的机制并说明此法的重要性。
答:革兰氏染色的机制为:通过结晶紫初染和碘液媒染后,在细菌的细胞膜内可形成不溶于水的结晶紫与碘的复合物。
G+由于其细胞壁较厚、肽聚糖网层次多和交联致密,故遇脱色剂乙醇处理时,因失水而使网孔缩小,在加上它不含类脂,故乙醇的处理不会溶出缝隙,因此能把结晶紫与碘的复合物牢牢留在壁内,使其保持紫色。
反之,G-细菌因其细胞壁薄、外膜层类脂含量高、肽聚糖层薄和交联度差,遇脱色剂乙醇后,以类脂为主的外膜迅速溶解,这时薄而松散的肽聚糖网不能阻挡结晶紫与碘复合物的溶出,因此细胞退成无色。