99-07年微生物问答题题目及参考答案.docx

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For personal use only in study and research; not for commercial use 99-07 年微生物问答题题目及参考答案 1, 以 Schizosaccharomyces octosporus, S. ludwigii 和 S. cerevisiae 为例描述酵母菌的三种生活周期及其特

点。 (02,04,05,07) 答 :(1) 营养体以单倍体形式存在 , Schizosaccharomyces octosporus( 八孢裂殖酵母 ) 是这一类型生活史的代表 , 特 1 2 3 点为 : ○ 营养细胞为单倍体 ; ○ 无性繁殖为裂殖 ; ○ 二倍体细胞不能独立生活 , 故此期极短 . For personal use only in study and research; not for commercial use

1 2 , 发生质配 生活史可分为 5 个阶段 : ○ 单倍体营养细胞借裂殖方式进行无性繁殖 ; ○两个营养细胞接触后形成接合管

后即进行核配 , 于是两个细胞连成一体 3 3 次 , 第一次为减数分裂

4

; ○ 二陪体的核分裂 ; ○ 形成 8 个单倍体的子囊孢 5

子 ; ○ 子囊破裂释放子囊孢子 .

(2) 营养体只能以二倍体形式存在 , S. ludwigii( 路氏类酵母 ) 是这一类型生活史的代表 1

, 特点 为 : ○营养体为二倍体 ,

不断进行芽殖 , 此阶段较长 2 , 在子囊内发生接合 3 , 不能 ; ○ 单倍体为子囊孢子 ; ○ 单倍体阶段仅以子囊孢子的形式存在

进行独立生活 .

1 2 , 穿过 生活史具体过程 为 : ○ 单倍体子囊孢子在孢子囊内成对接合 , 并发生质配和核配 ; ○ 接合后的二倍体细胞萌发

3 , 通过芽殖方式进行无性繁殖 ; 4 , 子囊壁 ; ○ 二倍体的营养细胞少独立生活 ○ 在二倍体营养细胞内的核发生减数分裂

故营养细胞成为子囊 , 其中形成 4 个单倍体子囊孢子 .

(3) 营养体既能以单倍体也能以二倍体形式存在 , S. cerevisiae(

1

酿酒酵母 ) 是这类生活史的代表 , 特点 为 : ○一般情 况下都以营养状态进行出芽繁殖 2 , 3

; ○营养体即能以单倍体形式存在 也能以二倍体形式存在 ; ○ 在特定条件下才进行 有性繁殖 . 1 ; 2 3 生活史 为 : ○ 子囊孢子在合适的条件下出芽产生单倍体营养细胞 ○ 单倍体营养细胞不断进行出芽生殖 ; ○ 两个性别

不同的营养细胞接合 , 在质配后发生核配形成二倍体营养细胞 4

; ○ 二倍体营养细胞不进行核分裂而是不断进行出芽 5 , 同时又缺乏氮源支持的条件下 , 二倍体营养细胞营养细胞最易转变为子囊 ,

生殖 ; ○ 在以碳酸盐为唯一或主要碳源

此时细胞核才进行减数分裂 , 并随即形成 4 6 个子囊孢子 ; ○子囊经自然或人为破裂后释放出子囊孢子. 2, 举 例 概 述 微 生 物在 自 然 界 物 质 循 环中 的 重 要 作 用 , 展 望 利 用 有 益微 生 物 开 发 新 生 物 质 能 源 的 应 用 前

景 . (99,02,,06,07) 答 : 自然界的物质循环可归结为 :A 化学元素的有机质花或生物合成作用, B 有机物质的无机质或或分解作用两个对 立过程。 碳循环 :绿色植物和无机营养型微生物利用光能和化学能将 CO2和水还原为碳水化合物,与此同时,植物和无机营 养型微生物也进行着分解作用,使有机物质重新转化为 CO2,水和无机物质并释放储存的能量,动物和有机营养型 生物以植物和无机营养型微生物为食,同样将合成的有机化合物分解为 CO2,水和无机化合物。 氮循环 :大气中的 N2 通过某些原核微生物的固氮作用合成为化合态氮;化合氮可进一步被植物和微生物的同化作 用转化为有机氮;有机氮经微生物的氨化作用释放出氨;氨在有氧条件经微生物的硝化作用氧化为硝酸;硝酸和亚 硝酸又可在无氧条件下经微生物的反硝化作用,最终变成 N2 和 N2O,返回至大气中,如此构成氮素循环。 1 2 硫酸盐还原:同化硫酸盐还原即硫酸盐被微生 硫循环 :○ 硫的氧化:还原态的无机硫化物被微生物氧化成硫酸;○

物还原成 H2S后在胞内被结合到细胞组分中; 反硫化作用即硫酸盐作为末端电子被微生物还原成不被同化的 3

H2S;○ 硫化氢的释放:生物尸体和残留物中含硫蛋白质经微生物的作用释放出 H2S,CH3SH,(CH2)3S等含硫气体。

1 2 3 磷循环 :○ 有机磷转化成溶解性的无机磷(有机磷矿化) ;○ 不溶性无机磷变成可溶性无机磷(磷的有效化) ;○ 溶 解性无机磷变成有机磷(磷的同化) 。

有益微生物的应用前景 :

3,简述并图示遗传工程的主要操作步骤。 ( 02, 05, 07) 答:遗传工程也称基因工程,实质上是一种 DNA的人工体外重组技术。即根据人们的目标要求,用人工方法取得供 体菌 DNA上的目标基因,并加以改造,在体外重组于载体 DNA上,再导入宿主细胞内,并使其转录,翻译表达和复 制,获得供体基因的原生物学性状,从而获得大量的基因产物或使受体生物表现出新的表型性状。 主要操作步骤:○ 1 目标基因的分离或合成;○ 2 通过体外重组将基因插入载体;○ 3 将重组 DNA导入受体细胞;○ 4 扩增 克隆的基因;○5 筛选重组体克隆;○ 6 对克隆的基因进行鉴定或测序;○ 7 控制外源基因的表达;○ 8 得到基因产物或转 基因动物,植物。图示如下: 图 基因工程基本操作过程示意图 4,简述遗传工程在生命科学研究中的应用及其前景。 ( 00) 1 答:○ 在生产多肽类药物,疫苗中的应用,如抗肿瘤,抗病毒功能的干扰素,白细胞介素,胰岛素,生长激素,抗 2 以纠正或补偿基因的缺陷, 从而达到治疗的目的; 凝血因子等; ○基因治疗: 向靶细胞中引入具有正常功能的基因,

3 4 动植物特性的基因工程改良,如转基因动物,转基因植物;○ 5 培育能分解 ○ 在改造传统工业发酵菌种中的应用;○

有毒物质的工程菌;○ 6 推动了微生物学的发展。 基因工程在食品,化工,环保,制药,农业,医学,冶炼,采矿,能源等众多领域都有游人的开发前景,但是基因 工程带来巨大贡献的同时也存在着隐患,如转基因的生物是否会给人类带来潜在的危害。

5,以大肠杆菌为例,简述细菌基因重组的类型和特点。 ( 01, 04, 05) 答:能引起原核微生物基因重组的主要方式有 转化 ,转导 ,接合 和原生质体融合 。 转化 :是指受体菌接受供体菌的 DNA片断,经过交换将它组合到自己的基因组中,从而获得了供体菌部分遗传性状 的现象,转化后的受体菌,称为转化子。其 1 2 供体 DNA不需要媒介的 特点 为:○ 不需受体菌株和供体菌株的接触;○

介导,处于感受态的受体菌直接吸收供体菌的 DNA。

转导 :是指以噬菌体为媒介, 把供体细胞的 DNA片断携带到受体细胞中, 从而使后者获得前者部分遗传性状的现象。 1 2 供体 DNA需要噬菌体的媒介作用。 其特点 为:○ 不需受体菌株和供体菌株的直接接触;○

接合 :是指通过供体菌和受体菌完整细胞间性菌毛的直接接触而传递大段 1

DNA的过程。其 特点 为:○ 需受体菌株和 供体菌株的接触;○ 2 供体 DNA通过接合管导入受体细胞。 原生质体融合 :是指通过人工方法,使遗传性状不同的两个细胞的原生质体发生融合,并产生重组子的过程。其 特 1 2 需要通过化学因子诱导或电场诱导进行融合二亲原生质体。 点为:○ 需受体菌株和供体菌株的直接接触;○

6,简述生物固氮作用及其反应所需要的条件(包括固氮酶,电子供体或载体以及能量) ( 99) 答:大气中的分子态氮( N2)在生物体内有固氮酶催化还原为 NH3 的过程称为 生物固氮作用 。生物界中只有原核生 物才有固氮能力,生物固氮作用是仅次于光合作用的生物化学反应,它为整个生物圈中的一切生物的生存繁殖提供 了不可或缺和可持续供应的还原态氮化物的源泉。 1 ,组分Ⅱ(铁蛋白)和 FeMo辅因子; 生物固氮的条件 为:○ 具有固氮活性的固氮酶:其组成有组分Ⅰ(钼铁蛋白)

2 N2 需要个电子核个质子,为了传递电子和质子,还需要有相应的电子传递 ○ 必须有电子和质子供体,每还原分子

3 N2 分子具有键能很高的三价键,打开它需要很大的能量;○ 4 必须有严格的厌氧环境 链;○ 必须有能量供给,由于

或保护固氮酶的免氧失活机制,因为固氮酶对氧具有高度敏感性,遇氧即失活;○ 5 形成的氨必须及时转运或转化排

除,否则会产生氨的反馈阻遏效益。

7,简述微生物之间相互作用类型与特点。 ( 01, 06) 1 2 答:○ 中性关系 :两个微生物种群之间没影响或仅存无关紧要的相互作用 , 如空气中的微生物, 休眠的芽孢等; ○ 偏

利关系 :一个种群因另一个种群的存在或生命活动而得利,而后者冒雨从前者受益或受害,如好氧微生物消耗环境

中的分子氧,为厌氧微生物的生存和发展创造厌氧的环境条件;○ 3 协同关 系:两个微生物种群之间相互受益并保持