微生物资源复习题
- 格式：doc
- 大小：1.01 MB
- 文档页数：4
微生物资源复习题 1.何谓微生物资源？简述微生物资源的特点。 对人类具有实际或潜在用途或价值的遗传资源、生物体或其部分、生物群体或生态系统中任何其他生物组成部分。微生物资源是关于微生物资源的种类、分布规律、产物与菌种及环境的关系、开发利用及有效保护的科学，是微生物分类学、生态学、分子生物学、化学、环境科学、医学、农学、工程学等学科的交叉学科，是一门正在形成的学科。 特点主要表现为：（1）、代谢类型多样性：具有潜在用途或价值的遗传资源丰富，代谢种类繁多，及其多样化，生长繁殖速度惊人；（2）、微生物物种多样性：生态多样性资源大多蕴藏在自然界，远远没有被公众认识。作为资源大多数微生物是有益的，有益和有害是相对的，即使是有害微生物，有的也能变害为益；（3）生态系统多样性：微生物资源的开发利用前景广阔，种类繁多，生存环境极为多样化，有些生物无法生存的场所，微生物都能生长，就决定了微生物的代谢类型极端多样化。(4)生活方式的多样性：有腐生、互生、共生、寄生、拮抗、 内生等，（5）遗传多样性：DNA的多样性是生物多样性的本质。 存在问题是微生物资源的研究与开发比动物、植物晚许多，有90%以上的微生物没有被认识，微生物资源开发利用还处于较低层次，零星、分散、不成体系，原始创新少，投入的力量有限，作用不明显。 2.简述生物纳米材料的基本特性，纳米微胶囊载体的制作方法。 特性主要表现在以下几个方面：（1）表面效应:由于表面原子和内部原子所处化学环境不同而引起的特殊效应。其化学键具有不饱和性,同时表面原子电子云具有很强的方向性,呈现出很强的化学活性。（2）体积效应:由于纳米体积极小,所包含的原子数很少。有名的久保理论就是体积效应的典型例子。（3）量子尺寸效应:量子尺寸效应指当纳米尺寸在接近或小于波尔量子半径时,粒子的费米能级附近的电子能级由连续能级变为分立能级,纳米半导体既存在不连续的最高被占据的分子轨道能级,又存在未被占据的分子轨道能级。使得能隙变宽,称为纳米材料的量子尺寸效应。在纳米粒子中处于分立的量子化能级中电子的波动性带来了纳米粒子的一系列特殊性质,如具有很高的光学非线性,特异的光催化性质等。（4）量子隧道效应:纳米粒子的宏观量如磁通量穿越宏观系统势垒的能力,称为纳米粒子的宏观量子隧道效应,宏观量子隧道效应为现代电子器件的微型化和磁盘、磁带储存信息的大型化提供了基础。 纳米微胶囊载体的制作方法:在工业和实验室,纳米微胶囊载体的具体制备方法有三种, 化学方法(包括界面聚合法,原位聚合法,聚合物快速不溶解法,气相表面聚合法等) 物理化学方法(包括水溶液中相分离法、有机溶剂中相分离法,溶液中干燥法、溶液蒸发法等) 物理方法(空气悬浮涂层法,喷雾干燥法,真空喷涂法,静电气溶胶法,多孔离心法等) 3.简述生物材料的分类及基本性质。 一般分为四类: （1）生物惰性材料,如氧化物陶瓷(Al2O3,ZrO2),Si3N4陶瓷,玻璃陶瓷,医用碳素材料,医用金属材料等。该类材料由于具有生物惰性,植入人体后无论是形体或结构一般不会发生改变,力学性能稳定,是目前人体承重材料中应用最广泛的材料。 （2）生物活性材料:如羟基磷灰石材料,磷酸钙生物活性材料,磁性生物陶瓷材料,生物玻璃等。该材料是一类能与周围组织发生不同程度生化反应的生物医学材料。目前关于此方面的研究已成为生物材料的主要研究方向之一。如羟基磷灰石是人体的骨的主要无机质成分,在肌肉、韧带或皮下种植时,能与组织密切结合,无炎症或刺激反应。 （3）生物降解材料：主要有βˉTCP生物降解陶瓷和降解性高分子生物材料两类。前者主要用于修复良性骨肿瘤或瘤样病变手术刮除后所致缺损,后者主要作为药物载体和组织工程支架材料以及骨科内固定器材。该材料被植入人体以后,能够不断发生降解,降解产物能够被生物体所吸收或排出体外的一类材料。 （4）生物复合材料：是由两种或两种以上不同材料复合而成的生物医学材料,分为高分子基、金属基和陶瓷基复合材料三类,主要用于修复及替换人体组织、器官或增进其功能。生物医学复合材料的发展为获得真正仿生的生物材料开辟了广阔途径。 除上述四种生物材料,还有以下四种生物材料：生物医用金属材料、生物医用高分子材料、生物医用陶瓷材料、生物衍生材料 基本性质：生物相容性,化学稳定性,耐热性,热膨胀系数,热传导性,硬度9拉伸系数,可成形性,压缩系数等力学性质。 4.生物学发明可以分为哪三类？专利包括哪三大专利类型？ 生物学发明可以分为以下三类： （1）无生命现象的自然手段影响了生物学现象的发展过程 （2）生物学力量影响了无生命现象的自然界 （3) 利用生物学方法获得对生物学现象的影响 主要包括三大专利类型：产品发明专利、方法发明专利和生物特性的利用发明专利。 5.天然木质纤维素用什么方法进行预处理，能提高纤维素的酶解率？ 预处理的方法有四大类：物理法、化学法、物理-化学法及生物法。 物理法：粉碎；超声波法；微波法；蒸汽（爆破）法；水热法 化学法：酸水解法（稀酸和浓酸）；碱水解法(NaOH、氨和石灰等)；有机溶剂法；氧化法 物理-化学法： (1) 用酸催化的蒸汽法 ⑵ 蒸汽爆破法 生物法： 用生物法做预处理研究的多是能降解木质素的微生物，有真菌、放线菌和细菌等，该法条件温和，能耗低，污染小，但通常处理周期长，过程控制较难。 6.微生物的培养和防治包括哪些内容？ 微生物培养主要在生物反应器中进行，生物反应器包括各类培养瓶、各种培养箱、各种摇瓶机、各种发酵罐、固定化装置等。 微生物的防治主要利用物理、化学和生物方法杀灭和抑制微生物的生长，有效防治有害微生物和抑制杂菌生长。 7.如何对微生物资源进行利用和开发？ 微生物的采样、分离鉴定、培养、代谢调控、遗传变异、基因组成和变异、工业发酵工艺优化等方面的应用研究，尤其是资源的保护，这些都有助于对资源的开发。 微生物资源的利用是发酵工业的兴起，主要表现为（1）微生物菌体利用 ：菌体利用指利用微生物的全细胞或代谢主产物，如糖、蛋白质等，如生产单细胞蛋白（SCP），可做为饲料（2）微生物代谢产物的利用：是指微生物的主要代谢产物，如氨基酸、有机酸、维生素、醇酮类、酶类及微生物药类（3）微生物特性的利用：如甾体转化，甾体激素类药物在调剂人体代谢中起着很重要的作用，用微生物使甾体化合物的特定部位发生转化反应，特异性高，可羟化、芳香化、脱氢等（4）其他：如微生物对废物资源的降解、净化及再利用；微生物产生其他活性物质，如大环内酯类、芳香类、醌类、甾醇类、生物碱类、聚醚等。 8.微生物菌种保藏应考虑哪些因素？菌种保藏应注意的事项？ 菌种保藏：保藏方法、保藏场所、保藏时间和换代时间等。 对于资源微生物需长期保存，尤其用于科研和生产的需要，要把菌种的遗传特性完整的、长期的保存下来，在保存过程中，需要注意两点：1）包藏时，选择生长较好的培养物或孢子保藏。2）在液氮或冷冻干保藏时，冷冻速度要均匀，一面胞内形成大颗粒冰晶造成细胞死亡，最好在-20~-30℃予冻30~60分钟以上。 9.工业微生物资源的开发和利用主要研究方向有哪些？ 微生物研究主要表现（1）寻找发现新菌种（2）利用现代生物技术改造菌种（3）发展完善各种微生物环境保护应用技术（4）微生物制剂的产业化（5）极端微生物研究（6）微生物分子生态学研究（7）其他：微生物的安全 10.简述微生物资源的种类和特点。 微生物资源按微生物分类包括真菌资源、细菌资源和古菌 按资源微生物的分布有土壤微生物、湿地微生物、海洋微生物、动植物内生菌、极端环境微生物资源、太空微生物资源等。 按资源微生物的应用有 微生物肥料、微生物饲料、微生物药物、微生物能源、微生物材料等。 11.简述微生物高通量筛选系统包括哪些内容？ （1）微生物的高通量培养和样品制备体系：微生物代谢物库、宏基因组文库、微生物天然产物库的质量评价体系；（2）微生物及其代谢产物的高通量模型筛选体系：微生物代谢物库的筛选(分子水平的高通量筛选，细胞水平的高通量筛选，高内涵筛选)、宏基因组文库的筛选；（3）微生物及其代谢产物的高通量测定、验证和优化体系：微生物高通量筛选模型（靶点的发现，分子细胞水平的特异性体外筛选模型，受体筛选模型，酶筛选模型，离子通道筛选模型）、高灵敏的检测系统（均相时间分辨荧光分析法，荧光极化法，时间分辨荧光能量传递分析法，微型化放射技术，细胞基础的放射性技术）；（4）集成体系：微生物及其代谢物的高通量筛选数据采集和处理体系 12.简述微生物及其代谢产物高通量筛选平台及体系。 高通量筛选技术平台是工业微生物技术发展的必要前提；高通量筛选技术平台的建立是充分发掘和利用微生物资源的关键；大型综合的高通量筛选技术平台是国民经济建设的重要支柱之一；高通量筛选技术平台的建立将提升我国基础研究、生物技术和生物产业的国际竞争力 微生物及其代谢产物的高通量模型筛选体系包括以下内容：1）微生物代谢物库的筛选：分子水平的高通量筛选、细胞水平的高通量筛选、高内涵筛选；2）宏基因组文库的筛选：主要有两种思路：基于功能的筛选和基于序列的筛选。前者主要利用一些特异的只是培养基或带有报告基因的载体，挑选阳性克隆测序，分析并找出目的基因。后者常利用简并引物或特异性引物扩增cDNA以获得高丰度的目的基因，之后将其转入宿主进行进一步的筛选。 13.专利申请需提交什么文件？ 专利申请文件。提交的专利申请文件是按一定格式书写的申请文件，否则不被专利局受理，被视为未提出申请。申请文件实质上由两部分组成，即描述部分和申明部分。专利法第26条规定：“申请发明或者实用新型专利的，应当提交请求书、说明书及其摘要和权利要求书等文件”。具体文件都有一定的格式。 14.极端环境微生物之所以受到重视，主要原因是什么？ 主要原因有以下几个方面：1）探索生命起源；2）研究生物进化；3）研究适应机制（微生物为了适应所栖息的极端环境， 其生长特性、营养需求、繁殖规律等与正常环境中的微生物有很大差异，对极端环境中的微生物适应机制的研究有助于探索生物进化。）；4）应用极端酶（为适应特殊的环境，可产生具有）；5）开发和利用特殊的代谢产物；6）促进生物工程的发展；7）发掘特殊微生物新资源；
8）促进特殊环境的保护。 15.举例说明分离真菌的常用培养基有哪些？ 分离真菌的常用培养基有：Martin培养基、Czapek培养基和PDA培养基。培养基配方如下： （1）马丁氏（Martin）琼脂培养基：葡萄糖 10g；蛋白胨 5g；KH2PO4 1g；MgSO47·H2O 0.5g；1/3000孟加拉红（rose bengal，玫瑰红水溶液） 100ml；琼脂 15~20g；pH 自然；蒸馏水 800mL;121℃灭菌30min，临用前加入0.03％链霉素稀释液100mL，使每毫升培
