农业微生物学

农业微生物学
Modified by JACK on the afternoon of December 26, 2020
农业微生物学复习提纲
名词解释
微生物：微小生物的总称，涵括全部细菌和古菌，以及真核生物中的部分真菌（主要是霉菌和酵母菌）、单细胞藻类和原生动物，还包括非细胞生物（病毒）。

硝化作用：在有氧的条件下，微生物将氨氮氧化成硝酸盐的过程
根圈效应：植物根圈土壤的微生物在数量、种类和活性上都明显与非根圈土壤微生物不同，表现出一定的特异性性现象。

微环境：指紧密围绕微生物细胞的环境
生物氧化：生物氧化是物质在生物体内经过一系列连续的氧化还原反应逐步分解并放出能量的过程。

生物固氮：指大气中的分子氮通过微生物固氮酶的催化而还原成氨的过程，生物界中只有原核生物才具有固氮能力。

一步生长曲线：定量描述毒性噬菌体生长规律的实验曲线
毒性噬菌体：凡在短时间内能连续完成吸附、侵入、增殖、成熟、裂解这五个阶段而实现其繁殖的噬菌体。

温和噬菌体：侵入相应宿主细胞后，并不增殖，裂解，而与宿主DNA复制而复制溶源细菌：温和噬菌体的宿主称为溶源菌.
原噬菌体：某些温和噬菌体侵染细菌后，其整合到宿主细菌染色体中。

处于这种整合状态的噬菌体称为原噬菌体
卫星病毒：是一类基因组缺损，必须依赖辅助病毒基因才能复制与表达的亚病毒因子。

芽孢：某些细菌在其生长发育后期，在细胞内形成的一个圆形或椭圆形、厚壁、含水量极低、抗逆性(抗热、化学药物、辐射等)极强的休眠体
朊病毒：又称“普利昂”或蛋白侵染子，是一类不含核酸的传染性蛋白质分子。

朊病毒是一类小型蛋白质颗粒。

噬菌斑：当一个噬菌体感染一个敏感细胞后，隔不久即释放出一群子代噬菌体，在固体培养基中，它们通过琼脂层的扩散又侵染周围的宿主细胞，并引起它们的裂解，如此经过多次重复，就出现了一个由无数噬菌体粒子构成的群体——噬菌斑，它是透亮不长菌的小圆斑，每一个噬菌斑是由一个噬菌体粒子形成的。

菌落：细菌在固体培养基上生长时，细胞分裂后不能分散开来，因此相对地固定在培养基表面生长，形成肉眼可见的群落，称为菌落。

纯培养：只有一种微生物生长的培养物称为纯培养。

连续培养：如果在细菌进入对数期时，一方面以一定速度源源不断地输入新鲜培养液，另一方面缓缓地以同样速度移去培养物（包括菌体和代谢产物），可以延长对数生长期，这种培养方法称为连续培养。

分批培养：在一个密闭系统内一次性加入有限数量的营养物质后，接入少量的微生物进行培养的方法，在整个培养过程中除空气的通入和排气，没有物料的加入和取出.
灭菌：是指利用物理化学方法杀死所有微生物及其芽孢、孢子的措施。

消毒：是指杀死或消除所有病原微生物。

防腐：利用某种理化因素完全抑制霉腐微生物的生长繁殖
质粒：凡游离于原核生物基因组以外，具有独立复制能力的小型共价闭合环状的dsDNA分子，即cccDNA
转化作用：是外源DNA（从供体细胞中提取的或人工合成的）不经任何媒介被
直接吸收到受体细胞的过程。

选择培养基：一类根据某微生物的特殊营养要求或其对某化学、物理因素的抗性而设计的培养基，具有使混合菌样中的劣势菌变成优势菌的功能，广泛用于菌种筛选等领域。

生长因子：是一类对调节微生物正常代谢所必需，但不能用简单的碳、氮源自行合成必须从外界直接获取才能满足机体生长需要的微量有机物.
营养缺陷型：野生型菌株经诱变剂处理后，由于发生了丧失某酶合成能力的突变，因而只能在加有该酶合成产物的培养基中才能生长
光复活现象：经紫外线照射后受损害的细胞再暴露于可见光中，有一部分细胞可恢复正常生命的现象。

有氧呼吸：生物在有氧条件下进行呼吸，包括底物氧化及能量产生的代谢过程. 光合磷酸化：叶绿体（或载色体）在光下把无机磷和ADP转化为ATP，并形成
高能磷酸键的过程
培养基：指由人工配制的、适合微生物生长繁殖或产生代谢产物用的混合营养料。

鉴别培养基：一类在成分中加有能与目的菌的无色代谢产物发生显色反应的指示剂，从而达到只须用肉眼辨别颜色就能方便的从近似菌落中找出目的菌菌落的培养基。

Tm（核酸的熔解温度）：热变性中光吸收达到最大吸收（完全变性）一半（双螺旋结构失
去一半）时的温度称为DNA的熔点或熔解温度
冈崎片段：亲代DNA双链在复制时逐步解开，因此，随从链的合成是一段一段的。

DNA在复制时，由随从链所形成的一些子代DNA短链，称为冈崎片段. DNA半保留复制：DNA在复制过程中，每条链分别作为模板合成新链，产生互补的链条链。

这样新形成的两个DNA分子与原来DNA分子的碱基顺序完全一样。

因此，每个子代分子的一条链来自亲代DNA，另一条链则是新合成的，这种复
制方式被称为DNA的半保留复制。

简答题
1、以T4噬菌体为例，说明噬菌体的生活周期
答：①吸附：T4噬菌体以尾丝牢固吸附在宿主细胞上后，靠刺突“钉”在细胞表面上。

②侵入：T4噬菌体尾部所含酶类物质可使细胞壁产生一些小孔，然后尾鞘
收缩，尾髓刺入细胞壁，并将核酸注入细胞内，蛋白质外壳留在细胞外。

③复制：包括核酸的复制和蛋白质合成。

T4噬菌体核酸进入宿主细胞
后，会控制宿主细胞的合成系统，然后以T4噬菌体核酸中的指令合成噬菌体所需的核酸和蛋白质。

④装配：DNA分子的缩合-衣壳包裹DNA而形成头部-尾丝及尾部的其它部
件独立装配完成，头部与尾部相结合-最后装上尾丝，至此，一个个成熟的形状、大小相同的噬菌体装配完成。

⑤释放：多以裂解细胞的方式释放。

2、菌丝的类型有几种特异化结构有哪些
3、
无隔菌丝有隔单核菌丝有隔多核菌丝
菌丝的特异化
吸器：是某些寄生性真菌从菌丝上产生出来的旁枝，侵入寄主细胞内形成指状、球状或丛技状结构，用以吸收寄主细胞中的养料。

菌核：是由菌丝团组成的一种硬的休眠体，一般有暗色的外皮,在条件适宜时可以生出分生孢子梗、菌丝、子实体等。

子实体：是由真菌的营养菌丝和生殖菌丝缠结而成的具有一定形状的产孢结构，如伞菌的子实体呈伞状。

假根：根霉属真菌的匍匐枝与基质的接触处分化形成的根状菌丝，起固着和吸收营养
附着细胞：是许多病原真菌和菌根真菌孢子萌发形成的芽管或菌丝顶端的膨大部分，可牢固地附着在寄主体表面，下方产生侵入钉穿透寄主的表层细胞壁进入细胞内。

子座：由菌丝与寄主组织构成，具有一定形状结构，具有抵抗不良环境的能力。

3、微生物的分类单元和学名的命名方法是什么？
微生物的主要分类单位，依次为界、门、纲、目、科、属、种。

双名法：用两个拉丁词连在一起表示一个物种的学名，第一个拉丁词是属名，它的第一个字母大写，第二个拉丁词是种名加词，全部要小写，学名之后还要写出命名人的姓氏和命名年份。

三名法：表示一个种的亚种，则要在种名之后再加上一个亚种的名称。

命名：根据国际命名法规对所鉴定的物种给以科学名称。

4、画出细菌的生长曲线，说明细菌生长各阶段的特点，生长曲线在生产实践中有何应用？
可分为延缓期、对数期、稳定期、衰亡期。

延缓期：细菌细胞体积生长快，少数菌体开始分裂，曲线稍有上升。

对数期：代谢性强，细菌旺盛生长，表现为一条上升的直线。

稳定期：某些营养物质被消耗，细胞生长分裂缓慢，曲线上升逐渐缓慢。

衰亡期：细胞生活力继续衰退，活菌数减少，曲线下降。

可以作为营养和环境因素影响的指标，亦可用做调控微生物生长发育的依据，指导微生物生产实践。

5、微生物学中培养基的配置需要遵守什么原则具体操作过程如何实验室常用PDA（马铃薯葡萄糖琼脂培养基）培养基的主要成分包括哪些实验室高压蒸汽灭菌锅使用的具体步骤以及常用温度和时间各是多少
（1）选择适宜的营养物质（2）营养物质浓度及配比合适
（3）控制pH条件（4）控制氧化还原电位
（5）原料来源的选择（6）灭菌处理
过程：（1）原料称量（2）溶解（加琼脂熔化）（3）调节pH值（4）分装（5）塞棉塞和包扎（6）灭菌
去皮马铃薯、葡萄糖或者蔗糖、琼脂、自来水
步骤：（1）加水：使用前在锅内加入适量的水，加水不可过少，以防将灭菌锅烧干，引起炸裂事故，加过多水可能引起灭菌物积水。

（2）装锅：将灭菌物品放在灭菌桶中，不要装得过满。

盖好锅盖，按对称方法旋紧四周固定螺旋，打开排气阀。

（3）加热排气：加热后待锅内沸腾并有大量蒸汽自排气阀冒出时，维持2-
3min以排除冷空气。

如灭菌物品较大或不易透气，应适当延长排气时间，务必使空气充分排除，然后将排气阀关闭。

（4）保温保压：当压力升至时，温度达121摄氏度，此时应控制热源。

保持压力，维持30min后，切断热源。

（5）出锅：当压力表降至“0”处时，稍停，使温度继续降至100摄氏度以下后，打开排气阀，旋开固定螺旋，开盖，取出灭菌物。

（6）保养：灭菌完毕取出物品后，将锅内余水倒出，以保持内壁及内胆干燥，盖好锅盖。

常用温度121摄氏度，时间15~30min
6、微生物产生ATP的方式有哪些微生物细胞通过哪几种方式吸收外界营养物质各有何特点？
微生物产生ATP的方式有：底物水平磷酸化、氧化磷酸化和光合磷酸化
微生物摄取营养有胞吞作用和渗透吸收两大类型，主要方式有：简单扩散、促进扩散、主动运输和基因转移
7、试述古菌与真细菌的主要区别。

形态上差异极大，有的古菌呈扁平直角几何形状。

古菌有独特辅酶
许多古菌有内含子，细菌没有
古菌细胞膜含二醚而不是酯
基因调节机制不同
古菌大多喜高温，细菌大多不好热
大多数古菌严格厌氧
分子可塑性方面，古菌比细菌有较多变化
古菌进化速率缓慢，保留了较原始的特征
8. 试述根据F质粒的有无，可以把大肠杆菌分为几种类型菌株，请对它们进行简要说明。

答：根据F质粒的有无，可以把大肠杆菌分为四种类型菌株：
1）F+菌株，F因子独立存在，细胞表面有性菌毛；
2）F-菌株，不含F因子，没有性菌毛；
3）Hfr菌株，Hfr菌株仍然保持着F+细胞的特征，具有F性菌毛。

4）F′菌株，游离的但携带一小段染色体基因的F因子，特称为F′因子。

9.
10、试述细菌基因转移的3种主要机制
接合作用：当细菌与细菌相互接触时，质粒DNA就可从一个细菌转移到另一个细菌。

转化作用：由外源性DNA导入宿主细胞，并引起生物类型改变或使宿主细胞获得新的遗传表型的过程，称为转化作用。

转导作用：当病毒从被感染的细胞释放出来，再次感染另一细胞时，发生在供体细胞与受体细胞之间的DNA转移及基因重组称为转导作用。

11、从细胞壁结构方面简述革兰氏染色的原理、步骤及结果。

原理：G+、G-主要由其CW化学成分的差异而引起对乙醇的通透性，抗脱色能力的差异。

主要有肽聚糖的厚度和结构所决定。

G+的CW:肽聚糖层厚，脂质含量低。

乙醇脱色时CW脱水，孔径减少，透性降低，不易脱色，呈初染得蓝紫色。

G-的CW：肽聚糖层薄，脂质含量高。

乙醇脱色时，类脂被乙醇溶解，透性升高，细胞被复染显红色。

步骤：①涂片：在干净的载玻片上滴一滴水，用接种环挑取菌体均匀涂布于水中。

②固定：将玻片靠近酒精灯火焰，蒸干水分，但不要烤焦。

③初染：用碱性颜料结晶紫对菌液涂片进行初染。

④媒染:以碘液媒染1min，水洗，吸干水分。

⑤脱色(关键步骤）：以95%的乙醇脱色30s，应适当振荡均匀，是乙醇脱色完全
⑥水洗，吸干。

⑦复染：复染30s，水洗吸干。

⑧干燥镜检。

结果：革兰氏阳性菌都呈紫色，革兰氏阴性菌都呈红色。

12、根据壳粒在壳体上的不同排列，可将病毒分为几种形态，各有什么特点？病毒有立方对称、螺旋对称、复合对称及复杂对称。

①立方对称：衣壳粒呈三角形排列，由二十个三角形形成正二十面体。

如腺病
毒。

②螺旋对称：衣壳粒呈螺旋排列，呈杆状或丝状。

如烟草花叶病毒
③复合对称：由二十面体的头与螺旋对称的尾复合构成，呈蝌蚪状，如大肠杆菌T4噬菌体
③杂对称：病毒粒子通常呈卵圆形，干燥的病毒标本呈砖形。

13、微生物细胞通过哪几种方式吸收外界营养物质各有何特点
简单扩散：利用膜内外的浓度差，顺浓度梯度将物质运入细胞内，不需要载体，不消耗能量。

促进扩散：利用膜内外的浓度差，顺浓度梯度将物质运入细胞内，需要载体，但不消耗能量。

主动运输：细胞吸收营养物质的主要方式，一般是逆浓度梯度，需要载体，也要消耗能量。

基团转移：这是一种类似于主动运输的方式，与主动运输的区别在于物质在进入膜的前后会发生分子结构的变化。

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