99-07年微生物问答题题目及参考答案85670

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,特点为:○1营养细胞为单倍体;○2无性繁殖为裂殖;○3二倍体细胞不能独立生活,故此期极短.

生活史可分为5个阶段:○1单倍体营养细胞借裂殖方式进行无性繁殖;○2两个营养细胞接触后形成接合管,发生质配后即进行核配,于是两个细胞连成一体;○3二陪体的核分裂3次,第一次为减数分裂;○4形成8个单倍体的子囊孢子;○5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,特点为:○1营养体为二倍体,不断进行芽殖,此阶段较长;○2单倍体为子囊孢子,在子囊内发生接合;○3单倍体阶段仅以子囊孢子的形式存在,不能进行独立生活.

生活史具体过程为:○1单倍体子囊孢子在孢子囊内成对接合,并发生质配和核配;○2接合后的二倍体细胞萌发,穿过子囊壁;○3二倍体的营养细胞少独立生活,通过芽殖方式进行无性繁殖;○4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(酿酒酵母)是这类生活史的代表,特点为:○1一般情况下都以营养状态进行出芽繁殖;○2营养体即能以单倍体形式存在,也能以二倍体形式存在;○3在特定条件下才进行有性繁殖.

生活史为:○1子囊孢子在合适的条件下出芽产生单倍体营养细胞;○2单倍体营养细胞不断进行出芽生殖;○3两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生殖;○5在以碳酸盐为唯一或主要碳源,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,此时细胞核才进行减数分裂,并随即形成4个子囊孢子;○6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。

硫循环：○1硫的氧化：还原态的无机硫化物被微生物氧化成硫酸；○2硫酸盐还原：同化硫酸盐还原即硫酸盐被微生物还原成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H2S；○3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。

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

答：○1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，抗凝血因子等；○2基因治疗：向靶细胞中引入具有正常功能的基因，以纠正或补偿基因的缺陷，从而达到治疗的目的；○3在改造传统工业发酵菌种中的应用；○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。其特点为：○1不需受体菌株和供体菌株的接触；○2供体DNA不需要媒介的介导，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。其特点为：○1不需受体菌株和供体菌株的直接接触；○2供体DNA需要噬菌体的媒介作用。

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DNA的过程。其特点为：○1