微生物的遗传物质

微生物的遗传与变异遗传和变异是生物体的最本质的属性之一。

遗传性：指世代间子代和亲代相似的现象；变异性：是子代与子代之间及子代与亲代之间的差异。

遗传性保证了种的存在和延续；而变异性则推动了种的进化和发展。

遗传型（基因型）：某一生物个体所含有全部遗传因子即基因的总和。

它是一种内在潜力，只有在适当的环境条件下，通过自身的发代谢和发育，才能将它具体化，即产生表型。

表型：指某一生物体所具有的一切外表特征及内在特性的总和，是遗传型在合适环境下的具体体现。

变异：指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。

饰变：指不涉及遗传物质结构改变而只发生在转录、转译水平上的表型变化。

如粘质沙雷氏菌，在25℃培养时，可产生深红色的灵杆菌素，这是一种饰变，但当在37℃培养时，则不产生色素，再在25℃下培养时，又恢复产生色素的能力。

微生物在遗传学中的地位：✧个体微小，结构简单；✧营养体一般都是单倍体；✧易培养；✧繁殖快；✧易于累积不同的中间代谢物；✧菌落形态可见性与多样性；✧环境条件对微生物群体中每个个体的直接性与一致性；✧易于形成营养缺陷型；✧存在多种处于进化过程中的原始有性生殖过程。

对微生物遗传规律的深入研究，不仅促进了现代分子生物学和生物工程学的发展，而且还为育种工作提提供了丰富的理论基础，促使育种工作向着不自觉到自觉，从低效到高效，从随机到定向，从近缘杂交到远缘杂交等方向发展。

第一节遗传变异的物质基础遗传变异有无物质基础以及何种物质可承担遗传变异功能的问题，是生物学中的一个重大理论问题。

对此有着不同的猜测。

直到1944年后，利用微生物这一实验对象进行了三个著名的实验，才以确凿的事实证实了核酸尤其是DNA才是遗传变异的真正物质基础。

一、证明核酸是遗传物质的三个经典实验（一）转化实验✧发现者：英国人Griffith于1928年首次发现这一现象。

✧研究对象：肺炎链球菌S型和R型✧过程：1944年Avery等证明遗传物质是DNA。

喀什大学微生物试题及答案一、选择题（每题2分，共20分）1. 微生物学是研究什么的科学？A. 植物生长B. 微生物的结构与功能C. 动物行为D. 地质结构答案：B2. 以下哪种不是微生物？A. 细菌B. 病毒C. 真菌D. 鲸鱼答案：D3. 微生物的分类依据主要是什么？A. 形态B. 功能C. 遗传信息D. 环境适应性答案：C4. 微生物的繁殖方式有哪些？A. 有性生殖B. 无性繁殖C. 孢子生殖D. 所有以上答案：D5. 微生物在生态系统中的作用是什么？A. 仅作为食物链的一环B. 仅作为分解者C. 仅作为生产者D. 以上都是答案：D6. 微生物的细胞壁主要由什么组成？A. 纤维素B. 几丁质C. 蛋白质D. 脂质答案：B7. 微生物的遗传物质是什么？A. DNAB. RNAC. 蛋白质D. 糖类答案：A8. 微生物的培养需要哪些条件？A. 适宜的温度B. 充足的营养C. 适宜的pH值D. 所有以上答案：D9. 微生物的致病性主要取决于什么？A. 微生物的种类B. 宿主的免疫力C. 微生物的毒力因子D. 环境因素答案：C10. 以下哪个不是微生物的分类方法？A. 形态学分类B. 生化分类C. 遗传分类D. 颜色分类答案：D二、填空题（每空2分，共20分）1. 微生物包括______、______、______等。

答案：细菌、真菌、病毒2. 微生物的细胞结构包括______、______、______等。

答案：细胞壁、细胞膜、细胞质3. 微生物的分类方法主要有______、______和______。

答案：形态学分类、生化分类、遗传分类4. 微生物的繁殖方式主要有______、______和______。

答案：无性繁殖、有性繁殖、孢子生殖5. 微生物在生态系统中的作用包括______、______和______。

答案：生产者、消费者、分解者三、简答题（每题10分，共30分）1. 简述微生物在医学上的应用。

第七章微生物遗传习题一、名词解释1、F'菌株：当Hfr菌株细胞内的F质粒因不正常切离而脱离核染色体组时，可重新形成游离的、但携带整合位点邻近一小段核染色体基因的特殊F质粒，称F’质粒或F’因子。

凡携带F’质粒的菌株，称为F’菌株。

2、变异：指生物体在某种外因或（和）内因作用下，所引起的遗传物质结构或数量的改变，即遗传型的改变。

3、表型：指某一生物所具有的一切外表特征和内在特性的总和，是遗传型在适合环境条件下通过代谢和发育得到的具体体现。

遗传型+环境条件→表型4、补充培养基：凡只能满足相应的营养缺陷型突变株生长需要的组合或半组合培养基称补充培养基。

5、超诱变剂：可以做到即使未经淘汰野生型菌株，也可直接获得12%-80%的营养缺陷型菌株。

6、低频转导：指通过一般溶源菌释放的噬菌体所进行的转导，因其只能形成极少数转导子，故称“低频转导”。

7、颠换：嘌呤和嘧啶之间的置换8、点突变：仅涉及一对碱基被另一对碱基所置换。

9、复壮：狭义复壮：是一种消极措施是指菌种在已发生衰退的情况不经过纯种分离和测定典型性状，产生性能等指标，从已衰退的的种群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。

广义复壮：一种积极措施，即有菌种的典型特征或生产性状尚未衰退之前，就经常有意识地采取纯种分离和生产性状测定工作，以期从中选择到自发的突变体。

10、甘油悬液保藏法：用15%~30%的甘油缓冲液制成细胞密度为10^7~10^8细胞/ml的悬浮液，混匀，密封，置-70℃冰箱。

保藏期可达10年。

11、感受态：是指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。

12、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%左右的局限转导噬菌体的高频转导裂解物，用这种裂解物去转导受菌体，就可获得高达50%左右的转导子，故称这种转导为高频转导。

13、光复活修复：把经UV照射后的微生物立即暴露于可见光下时，就可出现明显降低其死亡率的现象。

微生物鉴定原理
微生物鉴定是通过分析微生物的形态特征、生理生化特性、遗传特性和分子生物学特性等方面的信息来确定微生物的种属或亚种的过程。

其原理主要包括以下几个方面：
1. 形态特征鉴定：通过观察微生物在培养基上的形态特征来判断其属于哪一类微生物，比如形状、大小、颜色、聚集方式等。

比如，球菌、杆菌、弧菌等各具有特定的形态特征。

2. 生理生化特性鉴定：通过检测微生物在特定条件下的生理生化反应来鉴定其种属或亚种。

常用的生理生化特性鉴定方法有氧耗量测定、产气反应、口气反应、酸碱反应等。

3. 遗传特性鉴定：通过检测微生物的遗传物质（如DNA或RNA）序列来确定其种属或亚种。

常用的遗传特性鉴定方法
有16S rRNA基因测序、多重引物扩增反应（PCR）等。

4. 分子生物学特性鉴定：通过检测微生物的分子生物学特性来确定其种属或亚种。

常用的分子生物学特性鉴定方法有核酸杂交、基因克隆、Southern blot等。

以上是微生物鉴定的原理，通过综合使用以上各种方法，可以较为准确地确定微生物的种属或亚种，为进一步的研究和应用提供依据。

微生物需要的生长因子微生物生长因子是这些微小生物生命活动中不可或缺的物质，它们需要生长因子来维持正常的代谢活动和生长繁殖。

以下是微生物所需的几种生长因子：1.维生素：维生素对微生物的生长至关重要，是微生物细胞合成各种代谢产物的必需物质。

维生素的种类很多，微生物所需的维生素主要是B族维生素和维生素A、维生素D等。

这些维生素在微生物细胞中起到催化和调节作用，有助于细胞膜的合成、氨基酸的合成等。

2.氨基酸：氨基酸是蛋白质的基本组成单位，而蛋白质是细胞中重要的结构物质。

微生物需要各种氨基酸来合成蛋白质，满足其生长和繁殖的需求。

氨基酸的种类很多，不同的微生物所需的氨基酸种类和数量也有所不同。

3.核苷酸：核苷酸是核酸的基本组成单位，而核酸是微生物细胞中的遗传物质。

核苷酸对微生物的生长非常重要，它们参与细胞的代谢调节和基因表达。

不同的微生物所需的核苷酸种类和数量也有所不同。

4.脂肪酸：脂肪酸是微生物细胞膜的主要成分，它们对维持细胞的形态和功能非常重要。

微生物需要不同类型的脂肪酸来维持其细胞膜的完整性和流动性。

5.其他生长因子：除了上述生长因子外，还有一些其他的生长因子，如某些无机离子、糖类等。

这些物质对某些特定的微生物生长非常重要，如铁离子、钴离子等对某些细菌的生长非常重要。

微生物的生长因子可以从其生长环境中获得，如培养基中的营养成分、土壤中的有机物等。

但是，有些微生物在特定的生长条件下需要一些特殊的生长因子，这些物质通常由微生物自身合成或由其共生的其他生物提供。

了解微生物所需的生长因子有助于科学家们设计和优化培养基，以便更好地促进微生物的生长和生产。

同时，也能够帮助我们更好地了解微生物的生命活动和生态学特征。

一、微生物与病原微生物（一）概念微生物：是众多个体微小、结构简单、肉眼直接看不见必须借助光学显微镜或电子显微镜放大数千倍，甚至数万倍才能观察到的微小生物的总称。

正常菌群：定居于人体表面和开放性腔道中的微生物群称正常菌群。

条件致病菌：只是在抵抗力低下时才导致疾病，这类微生物又称为条件致病菌或机会致病菌。

病原微生物：能引起人类和动物发生疾病的微生物称为病原微生物。

（二）分类微生物按细胞结构特点，可将其分为三种类型：①非细胞型微生物：仅有核心和蛋白质衣壳组成，病毒为其代表；②原核细胞型微生物：，仅有原始核质，呈环状裸DNA团块结构，无核膜和核仁；细胞质内细胞器不完善，只有核糖体，细菌、放线菌、螺旋体、支原体、衣原体和立克次体。

从广义上说，属于原核细胞型的微生物统称为细菌。

③真核细胞型微生物：有核膜和核仁；细胞质内细胞器完整，真菌属于此类微生物。

第二节细菌的基本形态和结构一、细菌的基本形态细菌按外形可分为球形、杆形和螺形3种基本形态：1.球菌：双球菌(肺炎双球菌和奈瑟菌)、链球菌和葡萄球菌等。

2.杆菌：大杆菌，中杆菌，小杆菌。

3.螺形菌：①弧菌，菌体只有一个弯曲，呈弧形或逗点状，如霍乱弧菌。

②螺菌：菌体有数个弯曲，也有的菌体弯曲呈螺旋状，称为螺杆菌。

二、细菌的基本结构由外向内依次为细胞壁、细胞膜、细胞质及核质。

1.细胞壁：其主要功能：①维持细菌形态，抵抗低渗环境，②参与菌体细胞内外物质交换。

③有多种抗原决定簇，决定细菌的抗原性。

④G-菌细胞壁上的脂多糖（LPS内毒素），与细菌的致病性有关。

2.细胞膜：主要功能有：①物质转运。

②细胞呼吸。

③生物合成作用。

④参与细菌分裂，形成中介体。

3.细胞质：又称细胞浆。

基本成分为水、无机盐、核酸、蛋白和脂类。

细胞质是细菌新陈代谢的主要场所，核酸、酶系统、质粒，参与菌体内物质的合成代谢和分解代谢。

4.核质：是细菌的遗传物质。

三、细菌的特殊结构四）形态学检验方法1)不染色标本一般用于观察细菌的动力及其运动情况。

微生物学课程习题（下）第八章微生物遗传与变异一．填空1．证明核酸是遗传物质的三个经典实验是肺炎双球菌的转化实验、T2噬菌体感染实验和植物病毒的重建实验。

2．质粒根据分子结构可有CCC型、OC型和L型三种构型。

质粒在细胞中的拷贝数也不尽相同。

有的拷贝数很少，只有一、二个拷贝，称为严紧型质粒，另一些具有较高的拷贝数，约有10个以上，称为松弛型质粒。

3．检测质粒常用的方法有提取所有胞内DNA后电镜观察、超速离心和琼脂糖凝胶电泳。

4．不同碱基变化对遗传信息的改变可分为缺失、添加、易位和倒位四种类型；常见的表型变化的突变型有营养缺陷型、抗药性突变型、条件致死突变型、形态突变型、抗原突变型和产量突变型等。

5．营养缺陷型的筛选一般要经过诱变，淘汰野生型，检出和鉴定营养缺陷型四个环节。

6．基因突变的特点为自发性、不对应性、稀有性、独立性、可诱变性、稳定性、可逆性。

7．普遍性转导可能出现的三种后果是形成转导子、流产转导和转导失败。

8．紫外线照射能使DNA相邻碱基形成胸腺嘧啶二聚体，从而导致DNA复制产生错误，用紫外线诱变微生物后应在红光或暗处条件下进行，以防止光复活现象的产生。

9．原核生物基因重组的类型主要有转化、转导、溶原性转换、接合和原生质体融合等多种，真核微生物则有有性杂交，准性杂交和原生质体融合等多种。

10．原核生物中的转座因子主要有三种类型：插入序列、转座子、转座噬菌体或前噬菌体。

11．微生物菌种保藏的原理是在干燥、避光、缺氧、缺乏营养物质和低温等环境条件下，使其处于代谢不活泼状态。

12. 能在同一细菌中并存的质粒属于不同的不亲和群，而在同一细菌中不能并存的质粒属于同一不亲和群。

三．名词解释1．微生物遗传：在一定的环境条件下，微生物的形态、结构、代谢、繁殖、毒力和对药物的敏感等性状相对稳定，并能代代相传，子代与亲代之间表现出相似性，这种现象称为遗传。

遗传可以使微生物的性状保持相对稳定，而且能够代代相传，使它的种属得以保存。

1.（√）单个细菌是肉眼看不见的，但细菌的群体——菌落是肉眼可见的。

2.（×）测定细菌大小的量度单位是um和nm。

3.（×）质粒指的是细菌细胞浆中的一些脂类和淀粉颗粒等。

4.（√）细菌的基本形态包括球状、杆状和丝状。

5.（√）异养菌不能利用CO2或碳酸盐作为碳素营养。

6.（√）兼性细菌在有无分子状态氧的情况下，均能进行呼吸和生长发育。

7.（×）细菌在呼吸作用过程中所产生的能量，只有一小部分被利用于生命活动中。

8.（×）病原细菌生长发育的最适温度在15-25℃之间。

9.（√）细菌生长到静止期时菌体大小、形态染色反应均较典型。

10.（×）所有微生物都具有核酸结构。

11.（√）细菌在一定条件下会发生形态变异。

12.（√）微生物与高等生物一样，仅有遗传性而无变异性。

13.（×）L型细菌在任何条件下都不能恢复成原有细菌形态。

14.（×）所有细菌都具有致病性。

15.（×）所有革兰氏阳性菌都能形成芽胞。

16.（×）所有细菌都能形成荚膜。

17.（√）细菌的荚膜成分常常是构成细菌毒力的因素之一。

18.（×）细菌的纤毛比鞭毛数量更少、形状更长。

19.（√）细菌的菌毛常常是良好的抗原成分。

20.（×）细菌的普通菌毛都能转移质粒DNA。

21.（×）质粒的化学本质是一种蛋白质。

22.（√）质粒是细菌染色体上的一段DNA。

23.（×）质粒的化学本质是一种蛋白质，而不是DNA。

24.（√）细菌芽胞对外界不良理化因素的抵抗力较繁殖体强得多。

25.（×）用于消毒的化学药品叫做杀菌剂。

26.（×）抗菌作用也就是杀菌作用。

27.（√）湿热的穿透力比干热强，湿热的灭菌效果更好。

28.（×）因为紫外线穿透力差，所以只用于动物体表及空气等消毒。

29.（√）健康畜禽肠道内都有正常菌群分布。