微生物课后练习题

古菌域Archaea

细菌域Bacteria

真核生物域Eukarya

1.试述微生物学在生命科学中的重要地位。

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。历史上自然发生说的否定，糖酵解机制的认识，基因与酶关系的发现，突变本质的阐明，核酸是一切生物遗传变异的物质基础的证实，操纵子学说的提出，遗传密码的揭示，基因工程的开创，PCR技术的建立，真核细胞内共生学说的提出，以及近年来生物三域理论的创建等，都是因选用微生物作为研究对象而结出的硕果。为此，大量研究者还获得了诺贝尔奖的殊荣。微生物还是代表当代生物学最高峰的分子生物学三大来源之一。

2.简述微生物与制药工程的关系。

菌毛fimbria

性丝sexpilus pili

芽孢spore endospore

孢子丝 sporophore

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程度致密，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，使其保持蓝紫色。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。这时，在番红等红色染料复染，就使G-细菌呈淡红色，而G+细菌则仍保留最初的蓝紫色。

2.试述几种细菌细胞壁缺损型的名称及其应用价值。

L型细菌：可能与针对细胞壁的抗菌治疗有关。

原生质体：比正常有细胞壁的细菌更易导入外源遗传物质，是研究遗传规律和进行原生质体育种的良好实验材料。

球状体：与原生质体相比，它对外界环境具有一定的抗性，可在普通培养基上生长。

支原体：在长期进化过程中形成的、适应自然生活条件的无细胞壁的原核生物，即使缺乏细胞壁，其细胞膜仍有较高的机械强度。

3.依据鞭毛的数目和着生位置不同，可将鞭毛菌分为哪几种类型？

一端单毛菌（铜绿假单胞菌）；一端丛毛菌（荧光假单胞菌）；两端鞭毛菌（蛇形水螺菌）；周生鞭毛菌（大肠杆菌）；侧生鞭毛菌（反刍月形单胞菌）

4.细菌细胞中的哪些物质具有抗原作用？这些物质存在于哪些结构中?

蛋白质、糖蛋白都具有抗原性；细菌的糖被，即荚膜是其具有毒性的原因存在于细胞膜外侧。

5.试就作用靶物质、作用机制、作用结果和作用对象等方面比较溶菌酶与青霉素对细菌细胞壁的作用。

溶菌酶又称胞壁质酶或N-乙酰胞壁质聚糖水解酶，是一种能水解致病菌中黏多糖的碱性酶。主要通过破坏细胞壁中的N-乙酰胞壁酸和N-乙酰氨基葡糖之间的β-1,4糖苷键，使细胞壁不溶性黏多糖分解成可溶性糖肽，导致细胞壁破裂内容物逸出而使细菌溶解。溶菌酶还可与带负电荷的病毒蛋白直接结合，与DNA、RNA、脱辅基蛋白形成复盐，使病毒失活。因此，该酶具有抗菌、消炎、抗病毒等作用。

青霉素是通过抑制细菌细胞壁四肽侧链和五肽交连桥的结合而阻碍细胞壁合成而发挥杀菌作用。青霉素的结构与细胞壁的成分粘肽结构中的D-丙氨酰-D-丙氨酸近似，可与后者竞争转肽酶，阻碍粘肽的形成，造成细胞壁的缺损，使细菌失去细胞壁的渗透屏障，对细菌起到杀灭作用。其对革兰阳性菌有效，由于革兰阴性菌缺乏五肽交连桥而青霉素对其作用不大。

酵母菌yeast

芽殖budding

菌丝hypha(e)

1.霉菌可形成哪几种无性孢子。

分生孢子、节孢子、厚垣孢子、孢囊孢子

2.霉菌有哪几种有性孢子，它们和主要分类学意义？

卵孢子、接合孢子、子囊孢子

3.试列表说明真核微生物与原核的主要区别。两者间的相似之处又有哪些方面？

1.细胞核：原核：无完整细胞核结构，只有裸露的核区，有一条染色体;真核：有完整细胞核结构，有核膜包裹，有核仁，核质；有多条染色体存在，DNA与组蛋白结合成聚合物.

2.细胞膜：原核：细胞膜形成大量褶皱，向内陷入细胞质中，折叠形成管状、层状或囊状的中间体.真核：细胞膜不内陷，细胞质中有各种细胞器。

3.核糖体：原核：核糖体较小，沉降系数为70S；蛋白质合成中，DNA的转录和转译是在细胞质中进行的。真核：核糖体较大，沉降系数为80S；蛋白质合成中，DNA的转录是在细胞核中进行的，转译是在细胞质中进行的。

4.繁殖方式：原核：无性的二分分裂繁殖；真核：无性繁殖和有性繁殖兼而有之。

此外还有一些其他不同点，例如细胞形态，大小，细胞壁成分等等

相似点：都具有质膜，都具有相似的遗传信息储存和传递系统等等。

5.试比较原核细胞细胞膜和真核细胞细胞膜的功能。

他们功能的相同点：渗透屏障功能；物质运输功能；参与膜脂、细胞壁各种组分以及糖被的合成。

不同点：后都的细胞膜不参与产能代谢；不参与DNA复制与子代的分离；不提供鞭毛的着生位点。

6.酵母菌和霉菌的哪些物种或菌株常作为研究的模式生物和工业生产用菌株，为什么？近年来对它们的研究有哪些进展，试列表3－4个例证说明。

常用的有：酿酒酵母、粟酒裂殖酵母、热带假丝酵母、青霉、曲霉、毛霉等。

原因：酵母菌具有易培养、世代时间短，各个生长阶段的细胞易于获得等特性，所以成为研究真核生物遗传学，基因工程中表达的外源蛋白，研究基因功能的首选模式生物。霉菌分布广，有些具有分解各种复杂有机物的作用，具有很高的蛋白质分泌能力等是真菌遗传学的模式菌。

进展：1.酵母基因组分分析与药物作用靶点研究。如：找到了羊毛固醇合成酶是抗心血管药物的作用靶点。 2.酵母表面展示技术。如：同时展示3种纤维素水解酶的酵母在直接利用纤维素发酵方面具有应用价值。 3.虫生真菌分子致病机制。如：在绿僵菌中已克隆到参与降解昆虫体壁蛋白的类枯草杆菌蛋白酶。