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文檔簡介
1、微生物教程課后答案(周德慶)第五章名詞解釋:不產(chǎn)氧光合作用:在某些光合細菌(如紅螺菌中),由于沒有光反應(yīng)中心的存在,不能光解水,因而沒有氧氣放出,故稱為不產(chǎn)氧光合作用:在藍細菌中,由于有光反應(yīng)中心的存在,能光解水,并有氧氣放出,故稱產(chǎn)氧光合作用。發(fā)酵:發(fā)酵是在微生物細胞內(nèi)發(fā)生的一種氧化還原反應(yīng),在反應(yīng)過程中,有機物氧化放出的電子直接交給基質(zhì)本身未完全氧化的某種中間產(chǎn)物,同時放出能量和各種不同的代謝產(chǎn)物。呼吸作用:葡萄糖在好氧和兼性好氧微生物里通過氧化作用放出電子,該電子經(jīng)電子傳遞鏈傳給外源電子受體分子氧或其它氧化型化合物生成水或其它還原型產(chǎn)物,并伴隨有能量放出的生物學(xué)過程稱為呼吸作用。無氧呼吸
2、指以無機氧化物(如NO3-,NO2-,SO42-等)代替分子氧作為最終電子受體的氧化作用。有氧呼吸:指以分子氧作為最終電子受體的氧化作用生物氧化:生物體中有機物質(zhì)氧化而產(chǎn)生大量能量的過程。光合磷酸化:光合磷酸化是指光能轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W(xué)能的過程。合成代謝:由小分子物質(zhì)合成復(fù)雜大分子物質(zhì)并伴隨著能量消耗的過程。分解代謝:營養(yǎng)物質(zhì)或細胞物質(zhì)降解為小分子物質(zhì)并伴隨著能量產(chǎn)生的過程。產(chǎn)能代謝:微生物通過呼吸或發(fā)酵作用分解基質(zhì)產(chǎn)生能量的過程耗能代謝:微生物在合成細胞大分子化合物時消耗能量ATP的過程。環(huán)式光合磷酸化在某些光合細菌里,光反應(yīng)中心的葉綠素通過吸收光而逐出電子使自己處于氧化狀態(tài),逐出的電子通過電子載體
3、鐵氧還蛋白,泛醌,細胞色素b和細胞色素c組成的電子傳遞鏈的傳遞,又返回葉綠素,從而使葉綠素分子又回復(fù)到原來的狀態(tài)。電子在傳遞過程中產(chǎn)生ATP,由于在這種光合磷酸化里電子通過電子傳遞體的傳遞后又回到了葉綠素分子本身,故稱環(huán)式光合磷酸化。初級代謝:指能使?fàn)I養(yǎng)物質(zhì)轉(zhuǎn)變成機體的結(jié)構(gòu)物質(zhì),或?qū)C體具有生理活性作用的物質(zhì)代謝以及能為機體提供能量的一類代謝稱初級代謝。初級代謝產(chǎn)物:由初級代謝產(chǎn)生的產(chǎn)物稱為初級代謝產(chǎn)物,這類產(chǎn)物包括供機體進行生物合成的各種小分子前體物,單體與多聚體物質(zhì)以及在能量代謝和代謝調(diào)節(jié)中起作用的各種物質(zhì)次級代謝:某些微生物為了避免在初級代謝過程中某種中間產(chǎn)物積累所造成的不利作用而產(chǎn)生的
4、一類有利于生存的代謝類型。次級代謝產(chǎn)物:微生物在次級代謝過程中產(chǎn)生的產(chǎn)物稱次級代謝產(chǎn)物。包括:抗生素,毒素,生長剌激素,色素和維生素等。電子傳遞磷酸化:基質(zhì)被氧化時脫下的電子經(jīng)電子傳遞鏈傳給電子受體過程中發(fā)生磷酸化作用生成ATP的過程,一般常將電子傳遞磷酸化就叫做氧化磷酸化。氧化磷酸化:生物利用化合物氧化過程中所釋放的能量,進行磷酸化生成ATP的作用,稱為氧化磷酸化。巴斯德效應(yīng):在有氧狀態(tài)下酒精發(fā)酵和糖酵解受抑制的現(xiàn)象,因為該理論是由巴斯德提出的,故而得名。底物水平磷酸化:是指在被氧化的底物水平上發(fā)生的磷酸化作用,即底物在被氧化的過程中,形成了某些高能磷酸化合物的中間產(chǎn)物,這些高能磷酸化合物的
5、磷酸根及其所聯(lián)系的高能鍵通過酶的作用直接轉(zhuǎn)給ADP生成ATP。五問答題:1.比較紅螺菌與藍細菌光合作用的異同。紅螺菌進行光合作用,是走環(huán)式光合磷酸化的途徑產(chǎn)生ATP,沒有氧氣的放出。藍細菌進行光合作用是走非環(huán)式光合磷酸化的途徑,在非環(huán)式光合磷酸化途徑中,能光解水,有氧氣放出,并有還原力產(chǎn)生。2.合成代謝所需要的前體物有哪些?合成代謝所需要的前體物有:氨基酸、核苷酸、脂肪酸、UDP-葡萄糖胺3.試述分解代謝與合成代謝的關(guān)系分解代謝為合成代謝提供能量,還原力和小分子碳架合成代謝利用分解代謝提供的能量,還原力將小分子化合物合成前體物,進而合成大分子。合成代謝的產(chǎn)物大分子化合物是分解代謝的基礎(chǔ),分解代
6、謝的產(chǎn)物又是合成代謝的原料,它們在生物體內(nèi)偶聯(lián)進行,相互對立而又統(tǒng)一,決定著生命的存在和發(fā)展4.試述初級代謝和次級代謝與微生物生長的關(guān)系。初級代謝是微生物細胞中的主代謝,它為微生物細胞提供結(jié)構(gòu)物質(zhì),決定微生物細胞的生存和發(fā)展.它是微生物不可缺少的代謝。次級代謝并不影響微生物細胞的生存,它的代謝產(chǎn)物并不參與組成細胞的結(jié)構(gòu)物質(zhì)。次生代謝產(chǎn)物對細胞的生存來說是可有可無的。例如,,當(dāng)一個產(chǎn)紅色色素的賽氏桿菌變?yōu)椴划a(chǎn)紅色色素的菌株后,該菌照樣進行生長繁殖。5.試述磷脂的生物合成過程。6.合成代謝所需要的小分子碳架有哪些?合成代謝所需要的小分子碳架通常有如下十二種。1-P葡萄糖、5-P核糖、PEP、3-P
7、甘油酸、烯酸式草酰乙酸、乙酸CoA、6-P葡萄糖、4-P赤蘚糖、丙酮酸、琥珀酰CoA、磷酸二羥丙酮、-酮戊二酸7.微生物的次生代謝產(chǎn)物對人類活動有何重要意義?人類可利用微生物有益的次生代謝產(chǎn)物為人類的生產(chǎn),生活服務(wù):利用有益抗生素防治動植物病害,如用青霉素治療人上呼吸道感染疾病,用井崗霉素防治水稻紋枯病。利用有益的毒素,如利用蘇云金桿菌產(chǎn)生的伴胞晶體毒素防治鱗翅目害蟲;利用微生物生產(chǎn)維生素,例如利用真菌生產(chǎn)維生素B2。利用微生物生產(chǎn)植物生長剌激素,如鐮刀菌產(chǎn)生的赤霉素可促進植物生長;利用微生物生產(chǎn)生物色素安全無毒.如紅曲霉產(chǎn)生的紅色素;還可以利用霉菌生產(chǎn)麥角生物堿用于治療高血壓等病8.以金黃色
8、葡萄球菌為例,試述其肽聚糖合成的途徑。9.試述初級代謝和次級代謝與微生物生長的關(guān)系。10.試述細菌合成脂肪酸的過程。細菌合成脂肪酸經(jīng)過以下的反應(yīng):乙酰CoA、在乙酰轉(zhuǎn)?;复呋?,將乙?;D(zhuǎn)結(jié)ACP:乙酰CoA+ACP乙酰ACP+CoA(2)丙二酰CoA在丙二酰轉(zhuǎn)?;复呋拢瑢⒈;D(zhuǎn)給ACP:丙二酰CoA+ACP丙二酰ACP+CoA(3)乙酰ACP和丙二酰ACP縮合成乙酰乙酰ACP,并放出CO2和一分子ACP:乙酰ACP+丙二酰ACP乙酰乙酰ACP+CO2+ACP(4)乙酰乙酰ACP被NADPH2還原成-羥基丁酰ACP乙酰乙酰ACP+NADPH2-羥基丁酰ACP(5)-羥基丁酰ACP脫水
9、生成丁烯酰ACP(6)丁烯酰ACP被NADPH22還原成丁酰ACP。所生成的丁酰ACP再與丙二酰ACP縮合,重復(fù)上述反應(yīng),生成長鏈的脂肪酸。11.試述磷脂的生物合成過程。12.微生物的次生代謝產(chǎn)物對人類活動有何重要意義?13.以金黃色葡萄球菌為例,試述其肽聚糖合成的途徑。(1)UDP-NAG生成。UDP-NAM生成。上述反應(yīng)在細胞質(zhì)中進行。UDP-NAM上肽鏈的合成。首先,L-丙氨酸與UDP-NAM上的羥基以肽鍵相連。然后D-谷氨酸,L-賴氨酸,D-丙氨酸和D-丙氨酸逐步依次連接上去,形成UDP-NAM-5肽。連接的過程中每加一個氨基酸都需要能量,Mg2+或Mn2+等,并有特異性酶參加。肽鏈合
10、成在細胞質(zhì)中進行。組裝。UDP-NAM-5肽移至膜上,并與載體脂-P結(jié)合生成載體脂-P-P-NAM-5肽,放出UMP。UDP-NAG通過b-1,4糖苷鍵與載體脂-P-P-NAM-5肽結(jié)合生成NAG-NAM-5肽-P-P-載體脂,放出UDP。新合成的肽聚糖基本亞單位可以插入到正在增長的細胞壁生長點組成中,釋放出磷酸和載體脂-P。肽聚糖鏈的交聯(lián)。主要靠肽鍵之間交聯(lián)。革蘭氏陽性菌組成甘氨酸肽間橋,陰性菌由一條肽鏈上的第4個氨基酸的羥基與另一條肽鏈上的第3個氨基酸的自由氨基相連。五問答題:1化能異養(yǎng)微生物進行合成代謝所需要的還原力可通過哪些代謝途徑產(chǎn)生?還原力由EM途徑,HMP途徑,ED途徑,TCA途
11、徑產(chǎn)生2自然界中的微生物在不同的生活環(huán)境中可通過哪些方式產(chǎn)生自身生長所需要的能量?各種不同的微生物的產(chǎn)能方式可概括為如下幾種:發(fā)酵產(chǎn)能、呼吸產(chǎn)能、氧化無機物產(chǎn)能、靠光合磷酸化產(chǎn)能3試述多糖的合成過程。在多糖合成中,通常是以核苷二磷酸糖(如UDP-葡萄糖)作為起始物,逐步加到多糖鏈的末端,使糖鏈延長。4在TCA循環(huán)中可為合成代謝提供哪些物質(zhì)?EMP途徑能為合成代謝提供哪些物質(zhì)?HMP途徑可為合成代謝提供哪些物質(zhì)?ED途徑可為合成代謝提供哪些物質(zhì)?TCA循環(huán)可提供:GTP,NADH2,NADPH2,F(xiàn)ADH2,小分子碳架(a-酮戊二酸,乙酰CoA,琥珀酰CoA,烯醇式草酰乙酸)EM途徑能為合成代謝
12、提供:ATP,NADH2,小分子碳架(6-葡萄糖,磷酸二羥丙酮,3-P甘油酸,PEP,丙酮酸)HMP途徑可為合成代謝提供:NADPH2,小分子碳架(5-P核糖,4-P赤蘚糖)ED途徑可提供:ATP,NADH2,NADPH2,小分子碳架(6-P葡萄糖,3-P甘油酸,PEP,丙酮酸)5舉例說明微生物的幾種發(fā)酵類型。微生物的發(fā)酵類型主要有以下幾種:乳酸發(fā)酵,如植物乳酸桿菌進行的酸泡菜發(fā)酵。乙醇發(fā)酵:如酵母菌進行的酒清發(fā)酵。丙酮丁醇發(fā)酵:如利用丙酮丁醇梭菌進行丙酮丁醇的發(fā)酵生產(chǎn)。丁酸發(fā)酵:如由丁酸細菌引起的丁酸發(fā)酵。6.比較呼吸作用與發(fā)酵作用的主要區(qū)別。呼吸作用和發(fā)酵作用的主要區(qū)別在于基質(zhì)脫下的電子的
13、最終受體不同,發(fā)酵作用脫下的電子最終交給了底物分解的中間產(chǎn)物。呼吸作用(無論是有氧呼吸還是無氧呼吸)從基質(zhì)脫下的電子最終交給了氧。(有氧呼吸交給了分子氧,無氧呼吸交給了無機氧化物中的氧)8.試述E.coli細胞中由a-酮戊二酸合成谷氨酰胺的過程。分成兩步進行。首先由-酮戊二酸經(jīng)氨基化作用形成谷氨酸:谷氨酸脫氫酶-酮戊二酸+NH3+NADPH2谷氨酸+H2O+NADP第二步是谷氨酸再經(jīng)氨基化形成谷氨酰胺:谷氨酰胺合成酶谷氨酸+NH3+ATP谷氨酰胺+ADP+Pi微生物教程課后答案(周德慶)第七章名詞解釋:轉(zhuǎn)導(dǎo):轉(zhuǎn)導(dǎo)是以噬菌體為媒介將供體細胞中的DNA片段轉(zhuǎn)移到受體細胞中,使受體菌發(fā)生遺傳變異的過
14、程。流產(chǎn)轉(zhuǎn)導(dǎo):在許多獲得供體菌DNA片段的受體菌內(nèi),如果轉(zhuǎn)導(dǎo)DNA不能進行重組和復(fù)制,在細菌分裂的過程中,總是只有一個子細胞獲得導(dǎo)入的DNA,形成一種單線傳遞的方式稱為流產(chǎn)轉(zhuǎn)導(dǎo)。局限性轉(zhuǎn)導(dǎo)(專性轉(zhuǎn)導(dǎo))局限性轉(zhuǎn)導(dǎo)噬菌體感染受體細菌后只能把原噬菌體兩旁的寄主基因片段轉(zhuǎn)移到受體,使受體發(fā)生遺傳變異,稱為局限性轉(zhuǎn)導(dǎo)(或稱為專一性轉(zhuǎn)導(dǎo))。普遍性轉(zhuǎn)導(dǎo)噬菌體可誤包供體菌中的任何基因(包括質(zhì)粒),并使受體菌有可能獲得各種性狀的轉(zhuǎn)導(dǎo),稱為普遍性轉(zhuǎn)導(dǎo)。轉(zhuǎn)導(dǎo)噬菌體:攜帶供體DNA片段實現(xiàn)轉(zhuǎn)移的噬菌體稱為轉(zhuǎn)導(dǎo)噬菌體。突變:從分子水平上講,DNA或RNA中每一種可遺傳的、穩(wěn)定的變化稱為突變。移碼突變:由于DNA分子中的
15、一個或少數(shù)幾個核苷酸的增添(插入)或缺失,從而使該部位后面的全部遺傳密碼發(fā)生移動,而產(chǎn)生翻譯錯誤的一類突變。點突變:DNA鏈上的一對或少數(shù)幾對堿基發(fā)生改變,稱為點突變。自發(fā)突變:在自然條件下由一些原因不詳?shù)囊蛩匕l(fā)生的基因突變稱為自發(fā)突變。誘變劑:能夠提高突變率的各種理化、生物因素稱為誘變劑轉(zhuǎn)化:是受體細胞從外界直接吸收供體的DNA片段(或質(zhì)粒),通過遺傳物質(zhì)的同源區(qū)段發(fā)生交換,結(jié)果把供體菌的DNA片段整合到受體菌的基因組上,使受體菌獲得新的遺傳性狀。感受態(tài)?基本培養(yǎng)基(MM):能滿足某一菌類的野生型菌株生長最低營養(yǎng)要求的合成培養(yǎng)基。完全培養(yǎng)基(CM):在基本培養(yǎng)基中加入一些富含氨基酸、維生素和
16、堿基之類的天然有機物質(zhì)(如蛋白質(zhì),酵母膏),以滿足該菌株的各種營養(yǎng)缺陷型都能生長的培養(yǎng)基,稱為完全培養(yǎng)基(CM)。光復(fù)活作用(或稱光復(fù)活現(xiàn)象):把經(jīng)紫外經(jīng)照射后的微生物暴露于可見光下時,可明顯降低其死亡率的現(xiàn)象,稱為光復(fù)合作用。轉(zhuǎn)座子(Tn):轉(zhuǎn)座子(Tn)是一小段雙鏈DNA,由2000個以上的堿基對組成,常常編碼一種或幾種抗生素的抗性結(jié)構(gòu)基因和末端反向重復(fù)序列。轉(zhuǎn)座子能夠在基因組內(nèi),或細菌染色體和質(zhì)粒之間移動?;蚬こ蹋河址Q重組DNA技術(shù),它是根據(jù)人們的需要在體外將供體生物控制某種遺傳性狀的一段生物大分子-DNA切割后,同載體連接,然后導(dǎo)入受體生物細胞中進行復(fù)制、表達,從而獲得新物種的一種嶄
17、新的育種技術(shù)?;颍夯虻奈镔|(zhì)基礎(chǔ)是核酸(DNA或RNA),是一個含有特定遺傳信息的核苷酸序列,它是遺傳物質(zhì)的最小功能單位。突變率:突變率是指一個細胞在一個分裂世代中發(fā)生突變的可能機率。轉(zhuǎn)化子:轉(zhuǎn)化后的受體菌稱為轉(zhuǎn)化子。轉(zhuǎn)導(dǎo)子:經(jīng)轉(zhuǎn)導(dǎo)作用形成具有新遺傳性狀的受體細胞稱為轉(zhuǎn)導(dǎo)子。(或者是獲得了轉(zhuǎn)導(dǎo)噬菌體的受體細胞)。F菌株:當(dāng)Hfr菌株內(nèi)的F因子不正常切割而脫離其染色體時,可形成游離的但攜帶一小段染色體基因的F因子,含有這種F因子的菌株稱為F菌株。Hfr菌株:F因子整合到細菌染色體上與細菌染色體同步復(fù)制,它與F-菌株接合后的重組頻率比F+與F-接合后的重組頻率要高幾百倍以上。F+菌株:在細胞中存
18、在著游離的F因子,在細胞表面形成性菌毛。F-菌株:細胞中沒有F因子,表面也不具性菌毛的菌株。接合:遺傳物質(zhì)通過細胞間的直接接觸從一個細胞轉(zhuǎn)入到另一細胞而表達的過程稱為接合。誘變育種:使用各種物理或化學(xué)因子處理微生物細胞,提高突變率,從中挑選出少數(shù)符合育種目的的突變株。抗性突變型:一類能抵抗生物因子和一些理化因子的突變型。例如能抗噬菌體侵染的突變型,能抗藥物(主要是抗生素以及抗溫度)等的突變型。營養(yǎng)缺陷型:由于基因突變引起菌株在一些營養(yǎng)物質(zhì)(如氨基酸、維生素和堿基)的合成能力上出現(xiàn)缺陷,而必須在基本培養(yǎng)基中添加相應(yīng)的物質(zhì)才能正常生長的突變型。野生型菌株:變異前的原始菌株稱為野生型菌株染色體畸:變
19、染色體畸變是指DNA的大段變化(損傷)現(xiàn)象,表現(xiàn)為染色體的添加(即插入)、缺失、易位和倒位。準(zhǔn)性生殖:是一種類似于有性生殖但比它更為原始的一種生殖方式,它可使同一生物的兩個不同來源的體細胞經(jīng)融合后,不通過減數(shù)分裂而導(dǎo)致低頻率的基因重組。準(zhǔn)性生殖常見于半知菌中。異核體:在同一真菌細胞中并存有不同遺傳性狀的核的現(xiàn)象稱異核現(xiàn)象,這樣的菌絲體稱為異核體。五問答題:1.什么叫轉(zhuǎn)導(dǎo)?試比較普遍性轉(zhuǎn)導(dǎo)與局限性轉(zhuǎn)導(dǎo)的異同。轉(zhuǎn)導(dǎo)是以噬菌體為媒介將供體細胞中的DNA片段轉(zhuǎn)移到受體細胞中,使受體發(fā)生遺傳變異的過程。相同點:均以噬菌體為媒介,導(dǎo)致遺傳物質(zhì)的轉(zhuǎn)移。不同點:普通性轉(zhuǎn)導(dǎo)局限性轉(zhuǎn)導(dǎo)1能夠轉(zhuǎn)導(dǎo)的基因:供體菌的幾
20、乎任何一個供體菌的少數(shù)基因?;?。2噬菌體的位置:不整合到寄主染色體的整合到寄主染色體的特定位置上。特定位置上。3轉(zhuǎn)導(dǎo)噬菌體的獲得:轉(zhuǎn)導(dǎo)噬菌體可通過裂解反應(yīng)轉(zhuǎn)導(dǎo)噬菌體只能通過誘導(dǎo)或誘導(dǎo)溶源性細菌得到。溶源性細菌得到。4轉(zhuǎn)導(dǎo)子的性質(zhì):轉(zhuǎn)導(dǎo)子是屬于非溶源型的,轉(zhuǎn)導(dǎo)子是屬于缺陷溶源型的,因普遍轉(zhuǎn)導(dǎo)的物質(zhì)主要是供它轉(zhuǎn)導(dǎo)的物質(zhì)有供體的DNA,體菌的DNA。也有噬菌體DNA,但以噬菌體為主。2.比較轉(zhuǎn)化與轉(zhuǎn)導(dǎo)的區(qū)別轉(zhuǎn)化是受菌體直接接受了供體菌的DNA片段,通過交換,把它組合到自己的基因組中,從而獲得了供體菌的部分遺傳性狀的現(xiàn)象,轉(zhuǎn)化過程中不涉及噬菌體的參與,而是受體細胞(處于感受態(tài))直接吸收供體菌的DNA
21、片段。由于游離DNA可被DNA酶分解,因此DNA酶的加入使轉(zhuǎn)化作用不發(fā)生。轉(zhuǎn)導(dǎo)是通過缺陷噬菌體的媒介,把供體細胞的DNA片段攜帶到受體細胞中,從而使后者獲得了前者部分遺傳性狀的現(xiàn)象。與轉(zhuǎn)化相區(qū)別,轉(zhuǎn)導(dǎo)過程有噬菌體參與。由于DNA酶不能作用于噬菌體中的DNA,因此轉(zhuǎn)導(dǎo)作用不受DNA酶的影響。3.什么是F質(zhì)粒?解釋F質(zhì)粒與接合的關(guān)系。F質(zhì)粒是存在于細菌染色體外或附加于染色體上控制性接合的物質(zhì)。由共價閉合環(huán)狀雙螺旋DNA分子構(gòu)成。分子量較染色體小。它的消失不影響細菌的生存。F質(zhì)粒即為致育因子,它決定了大腸桿菌的性別,與細菌有性接合有關(guān)。根據(jù)F因子在細胞中的有無和存在方式不同,可把大腸桿菌分成3種接合
22、類型:F+菌株:有游離的F質(zhì)粒,與F-接合后可使F-轉(zhuǎn)變成F+。F-菌株:無F質(zhì)粒,無性菌毛。Hfr菌株:F質(zhì)粒與染色體整合,可與F-接合后發(fā)生高頻重組,雜交子代仍保持F-狀態(tài)F+´F-可以雜交,Hfr´F-可以雜交,F-´F-不能雜交。質(zhì)粒是存在于細菌染色體外或附加于染色體上的遺傳物質(zhì)。一般由閉合環(huán)狀的DNA組成。質(zhì)粒既可自我復(fù)制,穩(wěn)定遺傳,也可插入細菌染色體中或與其攜帶的外源DNA片段共同復(fù)制增殖,它的消失不影響細菌的生存。它可通過轉(zhuǎn)化、轉(zhuǎn)導(dǎo)或接合作用單獨轉(zhuǎn)移,也可攜帶染色體片段一起轉(zhuǎn)移,所以質(zhì)粒是遺傳工程中重要的載體之一。4.什么是基因重組,在原核微生物中哪
23、些方式可引起基因重組。把兩個不同性狀個體內(nèi)的遺傳基因轉(zhuǎn)移到一起,經(jīng)遺傳分子的重新組合后,形成新的遺傳型個體的方式,稱為基因重組。在原核生物中,可通過轉(zhuǎn)化、轉(zhuǎn)導(dǎo)、接合的方式進行基因重組。5.舉例說明DNA是遺傳的物質(zhì)基礎(chǔ)。列舉三個經(jīng)典實驗之一即為正確。例如Griffith轉(zhuǎn)化實驗(要加以說明)6.在轉(zhuǎn)導(dǎo)實驗中,在基本培養(yǎng)基上除了正常大小的菌落以外,還發(fā)現(xiàn)有一些微小的菌落,試分析出現(xiàn)這些微小菌落的原因。出現(xiàn)微小菌落的原因是發(fā)生了流產(chǎn)轉(zhuǎn)導(dǎo)。由于供體菌的片段不能重組到受體的染色體上,它本身不具有獨立復(fù)制的能力,隨著細胞的分裂,供體片段只能沿著單個細胞傳遞下去,因為供體片段所編碼的酶有限,每一個沒有得到
24、供體DNA片段的子細胞不能合成新酶,但仍含有母細胞殘留的酶,只能使細胞分裂一、二次,所以形成的是微小的菌落。7.簡述真菌的準(zhǔn)性生殖過程,并說明其意義。菌絲連結(jié)®形成異核體®核融合形成雜合二倍體®體細胞交換和單倍體化。意義:半知菌中基因重組的主要方式,為一些沒有有性過程但有重要生產(chǎn)價值的半知菌的育種工作提供了重要手段。8.用什么方法可獲得大腸桿菌(E.coli)的組氨酸缺陷型?篩選營養(yǎng)缺陷型菌株一般要經(jīng)過誘變、淘汰野生型,檢出和鑒定營養(yǎng)缺陷型4個環(huán)節(jié)。將篩選得到的缺陷型菌株分別涂在不加任何氨基酸的基本培養(yǎng)基和加有組氨酸的基本培養(yǎng)基上,若前者不長后者長出菌落,即為組氨
25、酸缺陷型。9.試述篩選營養(yǎng)缺陷型菌株的方法,并說明營養(yǎng)缺陷型菌株在應(yīng)用上的作用。篩選營養(yǎng)缺陷型菌株一般要經(jīng)過誘變、淘汰野生型,檢出和鑒定營養(yǎng)缺陷型4個步驟。營養(yǎng)缺陷型的應(yīng)用價值主要有:營養(yǎng)缺陷型在雜交育種中是不可缺少的工具。利用營養(yǎng)缺陷型可以用來研究生物合成的途徑。利用營養(yǎng)缺陷型可以作為誘變篩選突變株的標(biāo)記。利用缺陷型可以獲得某些代謝的中間產(chǎn)物,因此在生產(chǎn)上可以用來進行生產(chǎn)氨基酸、核苷酸之類的物質(zhì)。10.從遺傳學(xué)研究角度看,微生物有哪些生物學(xué)特性個體小,極少分化,每個細胞都能直接接受環(huán)境條件的影響而發(fā)生變異。繁殖速度快,在短期內(nèi)可受環(huán)境因素的影響而發(fā)生變異,有利于自然選擇或人工選擇。大多數(shù)微生
26、物以無性繁殖為主,而且營養(yǎng)細胞大多為單倍體,便于建立純系及長久保存大量品系。代謝類型多樣,易于累積不同的代謝產(chǎn)物。存在著處于進化過程中的多種原始方式的有性生殖類型11.某人將一細菌培養(yǎng)物用紫外線照射后立即涂在加有鏈霉素(Str)的培養(yǎng)基上,放在有光條件下培養(yǎng),從中選擇Str抗性菌株,結(jié)果沒有選出Str抗性菌株,其失敗原因何在?給你下列菌株:菌株A.F+,基因型A+B+C+,菌株B.F-,基因型A-B-C-,問題:1.指出A與B接合后導(dǎo)致重組的可能基因型。當(dāng)F+成為Hfr菌株后,兩株菌接合后導(dǎo)致重組的可能基因型。兩株基因型分別為A+B-和A-B+的大腸桿菌(E.coli)混合培養(yǎng)后出現(xiàn)了野生型菌
27、株,你如何證明原養(yǎng)型的出現(xiàn)是接合作用,轉(zhuǎn)化作用或轉(zhuǎn)導(dǎo)作用的結(jié)果。1.紫外線誘變后見光培養(yǎng),造成光修復(fù),使得突變率大大下降,以至選不出Str抗性菌株。2.紫外線的照射后可能根本沒有產(chǎn)生抗Str的突變。1.A與B接合后,供體細胞的基因型仍為A+B+C+,仍是F+。受體細胞轉(zhuǎn)變?yōu)镕+,基因型仍為A-B-C-。當(dāng)F+變成為Hfr時,A與B接合后,受體細胞的可能基因型種類較多,如A+B-C-,A-B+C-,A-B-C+等等。實驗一:將兩菌株分別放入中間有燒結(jié)玻璃的U形玻璃管中,兩邊反復(fù)加壓使液體交換,分別培養(yǎng)。實驗二:將兩菌株先分別加入一定量的DNA酶消解胞外的游離DNA分子,再混合培養(yǎng)。若實驗一、二均
28、有原養(yǎng)型出現(xiàn),說明是轉(zhuǎn)導(dǎo)作用,因為帶有供體DNA的噬菌體可通過燒結(jié)玻璃,并且噬菌體中的DNA不受DNA酶的作用。若實驗一無原養(yǎng)型出現(xiàn),而實驗二有原養(yǎng)型出現(xiàn),說明是接合作用,因為接合作用需菌體接觸,但胞外的DNA酶不能作用于接合轉(zhuǎn)移的DNA。若實驗一、二均無原養(yǎng)型出現(xiàn),說明是轉(zhuǎn)化作用,因為游離DNA不能通過燒結(jié)玻璃,而且要被DNA酶分解。13.試從基因表達的水平解釋大腸桿菌以葡萄糖和乳糖作為混合碳源生長時所表現(xiàn)出的二次生長現(xiàn)象(即分解代謝物阻遏現(xiàn)象)。葡萄糖的存在可降低cAMP的濃度,影響RNA聚合酶與乳糖操縱子中啟動子的結(jié)合(因為cAMP是RNA聚合酶與啟動子有效結(jié)合所必須的),使轉(zhuǎn)錄無法進行
29、,乳糖操縱子中的結(jié)構(gòu)基因得不到表達,從而產(chǎn)生了分解代謝物阻遏誘導(dǎo)酶(涉及乳糖利用的三個酶)合成的現(xiàn)象。產(chǎn)生第一次生長現(xiàn)象。當(dāng)葡萄糖被利用完后,cAMP濃度上升,cAMP-CAP復(fù)合物得以與乳糖操縱子中的啟動子結(jié)合,RNA聚合酶才能與啟動子的特定區(qū)域結(jié)合并準(zhǔn)備執(zhí)行轉(zhuǎn)錄功能,這時由于存在乳糖,使阻遏蛋白失活,轉(zhuǎn)錄得以進行,結(jié)構(gòu)基因得到表達,合成利用乳糖的三個酶,即-半乳糖苷酶,滲透酶,半乳糖苷轉(zhuǎn)乙酰基酶。細胞開始利用乳糖,產(chǎn)生第二次生長現(xiàn)象。12.你如何確證基因的交換和重組是由于轉(zhuǎn)化?轉(zhuǎn)導(dǎo)?還是接合?實驗一:將兩菌株分別放入中間有燒結(jié)玻璃的U形玻璃管中,兩邊反復(fù)加壓使液體交換,分別培養(yǎng)。實驗二:將
30、兩菌株先分別加入一定量的DNA酶消解胞外的游離DNA分子,再混合培養(yǎng)。若實驗一、二均有原養(yǎng)型出現(xiàn),說明是轉(zhuǎn)導(dǎo)作用,因為帶有供體DNA的噬菌體可通過燒結(jié)玻璃,并且噬菌體中的DNA不受DNA酶的作用。若實驗一無原養(yǎng)型出現(xiàn),而實驗二有原養(yǎng)型出現(xiàn),說明是接合作用,因為接合作用需菌體接觸,但胞外的DNA酶不能作用于接合轉(zhuǎn)移的DNA。若實驗一、二均無原養(yǎng)型出現(xiàn),說明是轉(zhuǎn)化作用,因為游離DNA不能通過燒結(jié)玻璃,而且要被DNA酶分解。微生物教程課后答案(周德慶)第八章名詞解釋:1、根土比根土比是指單位植物根際土壤中微生物數(shù)量與鄰近單位根外土壤中微生物數(shù)量之比。2、植物病原微生物植物病原微生物是指那些寄生或附生
31、于植物根系、莖桿、葉面而從植物細胞中獲得營養(yǎng)物質(zhì)、水分,導(dǎo)致植物發(fā)生病害甚至死亡的微生物。3、VA菌根VA菌根是內(nèi)生菌根的主要類型,是由于菌根菌絲在根皮層細胞內(nèi)形成特殊的變態(tài)結(jié)構(gòu)泡囊(Vesicule)和叢枝(Arbuscule),而用其英文打頭字母得名。4、內(nèi)生菌根在真菌與植物根系形成的菌根中真菌菌絲可以穿透根表皮層,進入皮層細胞間隙或細胞內(nèi),也有部分真菌菌絲可穿過菌根的表皮生長到根外,有助于擴大根的吸收,但主要是在皮層細胞間縱向延伸,或盤曲于皮層細胞內(nèi)。這種菌根稱為內(nèi)生菌根。5、外生菌根外生菌根是指菌根菌菌絲在植物根表面生長并交織成鞘套包在根外。鞘套外層菌絲結(jié)構(gòu)疏松,并向外延伸使表面呈氈狀
32、或絨毛狀,并代替根毛起吸收作用。內(nèi)層菌絲可進入根皮層細胞間隙形成哈蒂氏網(wǎng),但不進入皮層細胞內(nèi)。6、菌根菌菌根菌是指能與植物形成共生聯(lián)合體菌根的真菌。7、植物根際植物根際是指在植物根系影響下的特殊生態(tài)環(huán)境,一般指距根表2mm以內(nèi)的土壤范圍稱為根際。8、植物根際微生物植物根際微生物是指處于植物根際這個特殊生態(tài)環(huán)境中的微生物區(qū)系。9、微生物寄生在微生物寄生關(guān)系中,凡被另一類微生物寄生于體表或體內(nèi),細胞物質(zhì)被另一類微生物獲取為營養(yǎng),最后發(fā)生病害甚至被裂解死亡的這一過程稱為微生物寄生。10、微生物寄生物在微生物之間的寄生關(guān)系中,凡寄生于另一類微生物體表或體內(nèi),并從另一類微生物細胞中獲取營養(yǎng)而生存的微生物
33、,稱為微生物寄生物。11、根瘤根瘤是豆科植物與根瘤菌相互作用而形成的植物-根瘤菌共生體,具有固氮作用的特殊結(jié)構(gòu)。12、微生物之間的接力關(guān)系微生物之間的接力關(guān)系是指微生物在分解復(fù)雜大分子有機物質(zhì)時需要有多種微生物協(xié)同完成,在這個過程中,乙種微生物以甲種微生物代謝產(chǎn)物為營養(yǎng)基質(zhì),而丙種微生物又以乙種微生物的代謝產(chǎn)物為營養(yǎng)基質(zhì),如此下去,直至徹底分解,這種微生物之間的關(guān)系稱為接力關(guān)系13、微生物之間的捕食關(guān)系微生物之間的捕食關(guān)系是一種微生物吞食或消化另一種微生物的現(xiàn)象,如原生動物捕食細菌,放線菌和真菌孢子等。14、微生物之間的共生關(guān)系微生物之間的共生關(guān)系是兩種微生物緊密地結(jié)合在一起,形成特定結(jié)構(gòu)的共
34、生體,兩者絕對互為有利,生理上發(fā)生一定的分工,且具有高度專一性,其他微生物種一般不能代替共生體中的任何成員。且分開后難以獨立生活,但不排除在另一生境中獨立生活。15、微生物之間的互利共棲關(guān)系微生物之間的互利共棲關(guān)系是指在同一個環(huán)境中兩個微生物類群共棲時,雙方在營養(yǎng)提供或環(huán)境條件方面都得益的關(guān)系。16、微生物之間的偏利互生關(guān)系這種關(guān)系是指在一個生態(tài)系統(tǒng)中的兩個微生物類群共棲,一個群體得益,而另一個群體既不得益也不受害的情況。17、微生物之間的寄生關(guān)系微生物之間的寄生關(guān)系是指一種微生物生活在另一種微生物的表面或體內(nèi),并從后一種微生物的細胞中獲取營養(yǎng)而生存,常導(dǎo)致后一種微生物發(fā)生病害或死亡的現(xiàn)象。1
35、8、微生物之間的拮抗關(guān)系微生物之間的拮抗關(guān)系是兩種微生物生活在一起時,一種微生物產(chǎn)生某種特殊的代謝產(chǎn)物或改變環(huán)境條件,從而抑制甚至殺死另一種微生物的現(xiàn)象。19、微生物之間的競爭關(guān)系微生物之間的競爭關(guān)系是指兩個或多個微生物種群生活于同一環(huán)境中時,競爭同一基質(zhì),或同一環(huán)境因子或空間而發(fā)生的其中一方或兩方的群體大小或生長速率受到限制的現(xiàn)象。20、土壤微生物生物量土壤微生物生物量是指單位土壤(m3或kg)中微生物細胞的重量。21、微生物生態(tài)系微生物生態(tài)系即是在某種特定的生態(tài)環(huán)境條件下,微生物的類群、數(shù)量和分布特征,以及參與整個生態(tài)系中能量流動和生物地球化學(xué)循環(huán)的過程和強度的體系。22、發(fā)酵性微生物區(qū)系
36、發(fā)酵性微生物區(qū)系是指土壤中那些對新鮮有機質(zhì)很敏感,在有新鮮有機質(zhì)存在時,可爆發(fā)性地旺盛發(fā)育,而在新鮮有機質(zhì)消失后又很快消退的微生物區(qū)系,其數(shù)量變幅很大。23、土著性微生物區(qū)系土著性微生物區(qū)系是指土壤中那些對新鮮有機物質(zhì)不很敏感,常年維持在某一水平上,即使由于有機物質(zhì)的加入或溫度、濕度變化而引起的數(shù)量變化,其變化幅度也較小的微生物類群。24、清水型水生微生物清水型水生微生物主要是指那些能生長于有機物質(zhì)不豐富的清水中的化能自養(yǎng)型和光能自養(yǎng)型的微生物,如硫細菌、鐵細菌、藍細菌等。25、腐生型水生微生物腐生型水生微生物是指那些能利用進入水域的腐敗有機殘體、動物和人類排泄物,生活污水和工業(yè)有機廢水為營養(yǎng)
37、,轉(zhuǎn)化這些有機物為無機態(tài)物,使水質(zhì)凈化變清,而微生物本身得到大量繁殖的一類微生物。26、土壤微生物區(qū)系土壤微生物區(qū)系是指在某種特定的環(huán)境和生態(tài)條件下的土壤中存在的微生物種類、數(shù)量以及參與物質(zhì)循環(huán)的代謝活動強度。27、土壤微生物區(qū)系分析采用多種培養(yǎng)基和培養(yǎng)方法,培養(yǎng)土壤中微生物區(qū)系的各個組成成分,從而認(rèn)識特定土壤中的微生物區(qū)系在數(shù)量上和類群上的特點,即為土壤微生物區(qū)系分析。28、極端環(huán)境微生物能生存于極端環(huán)境如高溫、低溫、高酸、高堿、高壓、高鹽等環(huán)境中的微生物。29、微生物生態(tài)學(xué)微生物生態(tài)學(xué)就是研究處于環(huán)境中的微生物和與微生物生命活動相關(guān)的物理、化學(xué)和生物等環(huán)境條件,以及它們之間的相互關(guān)系的科學(xué)
38、。30、生態(tài)學(xué)生態(tài)學(xué)是研究生物有機體與其棲居環(huán)境相互關(guān)系的科學(xué)。31、水體的富營養(yǎng)化水體的富營養(yǎng)化是指水體中氮、磷元素等營養(yǎng)物的大量增加,遠遠超過通常的含量,結(jié)果導(dǎo)致原有生態(tài)系統(tǒng)的破壞,使藻類和某些細菌的數(shù)量激增,其他生物種類減少。五問答題:1.舉例闡述微生物之間的接力關(guān)系微生物之間的接力關(guān)系是指微生物在分解纖維素、半纖維素、果膠、蛋白質(zhì)、淀粉、核酸等大分子復(fù)合物時,是由多種微生物類群一步一步逐級分解協(xié)同完成的過程。如纖維素厭氧降解為甲烷和CO2過程就是由多種微生物類群協(xié)同接力完成的。纖維素首先被厭氧纖維分解菌分解為纖維二糖,纖維二糖由纖維二糖分解菌分解為葡萄糖,葡萄糖由厭氧性水解細菌發(fā)酵為H
39、2/CO2和乙酸,H2/CO2由氫營養(yǎng)型的甲烷細菌轉(zhuǎn)化成甲烷,乙酸則由乙酸營養(yǎng)型的產(chǎn)甲烷細菌轉(zhuǎn)化成甲烷。2、舉例闡述微生物之間的偏利共棲互生關(guān)系。這種現(xiàn)象是指在一個生態(tài)系統(tǒng)中的兩個微生物群體共棲,一個群體得益而另一個群體無影響的情況。如在一個環(huán)境中好氧微生物與厭氧微生物共棲時,好氧微生物通過呼吸消耗掉氧氣為厭氧微生物的生存和生長創(chuàng)造了厭氧生活的環(huán)境條件,使厭氧微生物得以生存和生長,而厭氧微生物的生存與生長對于好氧性微生物來說并無害處。3、舉例闡述微生物之間的互利共棲互生關(guān)系。這是兩個微生物群體共棲于同一生態(tài)環(huán)境時互為有利的現(xiàn)象。較之雙方單獨生活時更好,生活力更強。這種互為有利可以是相互提供了營
40、養(yǎng)物質(zhì),可以是相互提供了生長素物質(zhì),也可以是改善了生長環(huán)境或兼而有之。例如纖維素分解細菌和固氮細菌共棲時,可以由纖維素分解細菌分解纖維素為固氮細菌提供生長和固氮所需的碳源和能源,而固氮細菌可以固定氮素為纖維素分解細菌提供氮源和某種生長素物質(zhì),這樣互為有利,促進了纖維素的分解和氮素的固定。4、舉例闡述微生物之間的共生關(guān)系。一種微生物與另一種微生物生長于同一環(huán)境中,雙方的生命活動互為有利,關(guān)系緊密,形成一個特殊的共生體結(jié)構(gòu),在這個共生體中,兩種微生物可以有明確的生理上的分工和協(xié)作,在分類上可以形成獨立的分類系統(tǒng),這種關(guān)系稱為微生物之間的共生關(guān)系。如地衣,就是由藻類與真菌形成的共生體,兩者之間有較明
41、確的分工,藻類通過光合作用,將CO2固定轉(zhuǎn)化為有機物,給真菌提供碳源和能源,能固氮的藻類還可提供氮源。而真菌可吸收水分和礦質(zhì)元素等提供給藻類。5、舉例說明微生物之間的競爭關(guān)系。競爭關(guān)系是指在一個生態(tài)環(huán)境中存在的兩個或多個微生物類群共同依賴于同一基質(zhì)或環(huán)境因素時,產(chǎn)生的一方或雙方微生物群體數(shù)量增殖速率和活性等方面受到限制的現(xiàn)象。如在同一個厭氧消化環(huán)境中,甲烷八疊球菌和甲烷絲菌都利用乙酸生長和產(chǎn)甲烷,但各自的Km值分別為3mmol/L和0.07mmol/L,因此當(dāng)環(huán)境中有較高乙酸濃度時,由于甲烷八疊球菌對乙酸的親和力高,生長速率大,幾乎只見到甲烷八疊球菌。當(dāng)乙酸濃度降低時,由于甲烷八疊球菌難以利用
42、低濃度的乙酸,而甲烷絲菌卻能很好利用低濃度乙酸而逐漸占優(yōu)勢。6、為何說土壤是微生物棲息的良好環(huán)境。因為土壤含有極為豐富的有機質(zhì),不時有動植物殘體和微生物殘體進入土壤,可以為占有絕大多數(shù)比例的有機營養(yǎng)型微生物提供所需的碳源和能源。土壤也含有相當(dāng)齊全的礦物質(zhì)元素,可供微生物生長所需。土壤具有適宜于微生物生長的pH值范圍,多數(shù)土壤pH在5.5-8.5之間,大多數(shù)微生物適宜生長pH范圍也在這一范圍。土壤不論處于何種通氣狀況,都可適應(yīng)微生物生長。土壤溫度變化范圍也與微生物的生長適宜溫度范圍相一致。因此土壤具有絕大多數(shù)微生物生活所需的各種條件,而成為微生物棲息的良好環(huán)境。7、闡述土壤微生物在土壤肥力培育中
43、的作用。土壤微生物在土壤肥力培育中起有重要作用。土壤微生物可以將進入土壤的動植物殘體以及微生物本身殘體分解,形成新的腐殖質(zhì)物,并逐漸將老腐殖質(zhì)分解,推動土壤腐殖質(zhì)的更新,不斷改善土壤的物理性狀和化學(xué)性狀。微生物在生命活動過程中,將無效的營養(yǎng)物轉(zhuǎn)化為有效營養(yǎng),如氨化作用將有機氮轉(zhuǎn)化為速效氮,無效磷轉(zhuǎn)化為有效磷等等。微生物在生命活動過程中可合成各種生長剌激物,有助于植物生長。微生物在生命活動過程中,可合成各種抗生素物質(zhì),有利于抑制植物病原菌。土壤中的固氮微生物還可以將空氣中的氮固定為植物可利用的氮素,藻類還是其他土壤生物的先行生物。8、為什么說土壤藻類有土壤生物的先行者之稱?因為土壤藻類是光能自養(yǎng)
44、型微生物,它可以光為能源將CO2轉(zhuǎn)化為有機物,這些以藻類細胞形態(tài)存在的有機物,在藻類死亡之后,可以被其有機營養(yǎng)型微生物利用作為碳源和能源,其他微生物因此而發(fā)育繁衍。另外土壤藻類中,許多種是能夠進行固氮的,將空氣中的氮素固定為其他生物可利用的氮源。因此說土壤藻類是土壤生物的先行者。9、研究微生物生態(tài)學(xué)的意義何在?由于微生物參與了和推動著物質(zhì)和能量的生物地球化學(xué)循環(huán)過程而且在這個過程中參與了不同的活動過程,表現(xiàn)出不同的活動強度,起著非常重要的作用,通過研究微生物生態(tài),掌握其活動規(guī)律,便能更好地發(fā)揮微生物的作用。另外,了解微生物在自然界的分布規(guī)律,可為人類開發(fā)利用微生物資源提供理論依據(jù)。根據(jù)微生物生
45、態(tài)學(xué)原理,可利用微生物對環(huán)境的保護作用來修復(fù)被污染的環(huán)境。因此微生物生態(tài)學(xué)的意義巨大。10、舉例說明微生物與植物之間的共生關(guān)系。微生物與植物之間能夠形成一種特殊結(jié)構(gòu)的共生體,而且微生物與植物之間互為對方提供營養(yǎng)物質(zhì)或生長素物質(zhì),促進雙方較之單獨生長時更為旺盛的生長。微生物與植物形成的共生體有根瘤,葉瘤和菌根等。根瘤是根瘤菌與豆科植物形成的共生體,根瘤菌在共生體根瘤中利用植物光合作用產(chǎn)生的碳水化合物作生長和固氮的碳源和能源,固定后的氮素除部分用于自己所需外大多輸送給植物,而植物則把光合作用產(chǎn)物提供給根瘤菌。如果兩者分開,根瘤菌則難以固定氮素,豆科植物則生長不良。11、試述水田土壤中微生物的生態(tài)分
46、布規(guī)律。在水田土壤中,耕作層中微生物數(shù)量最多,心土層中最少。放線菌和真菌的數(shù)量相對比例較少。細菌中好氧性細菌,專性厭氧細菌和兼性厭氧性細菌都有廣泛分布,而且好氧性細菌仍比厭氧性細菌多好多倍,其分布有著各自不同的特點。12、舉例闡述微生物之間的專一性拮抗關(guān)系和非專一性拮抗關(guān)系。一種微生物的生命活動和代謝產(chǎn)物可以抑制另一種微生物的生命活動,甚至殺死另一種微生物的現(xiàn)象稱之為微生物之間的拮抗關(guān)系。而根據(jù)拮抗關(guān)系中的專一性,可以分為專一性拮抗關(guān)系和非專一性拮抗關(guān)系。例如在酸菜制作和青貯飼料過程中,乳酸菌發(fā)酵后產(chǎn)生乳酸,使環(huán)境pH下降,這樣使得其他不耐酸的微生物受到抑制,這種拮抗關(guān)系沒有特異的針對性,凡是
47、不耐酸的微生物都會受到抑制,稱為非專一性拮抗關(guān)系。另外象放線菌或其他微生物在生命活動中可以產(chǎn)生某種抗生素,這種抗生素只抑制或殺死某些(或某種)微生物,如青霉素只殺死革蘭氏陽性細菌和部分革蘭氏陰性細菌,即不同種類與結(jié)構(gòu)的抗生素選擇性地抑制某種微生物。這種拮抗關(guān)系稱為專一性拮抗關(guān)系。13、闡述微生物生態(tài)系的特點。微生物生態(tài)系統(tǒng)有著不同于其他生態(tài)系統(tǒng)的明顯特點。一是微生物生態(tài)系統(tǒng)具有多樣性,在不同的生態(tài)環(huán)境中,有著不同的微生物生態(tài)系統(tǒng)。其組成成分、數(shù)量、活動強度和轉(zhuǎn)化過程等都很不一樣,每一個特定的生態(tài)環(huán)境,都有一個與之相適應(yīng)而又區(qū)別于其它生態(tài)環(huán)境的微生物生態(tài)系統(tǒng)。二是具有穩(wěn)定性。在一個特定的環(huán)境中,
48、如無強烈的環(huán)境因子沖擊,一般其組成成分、數(shù)量、活動強度和轉(zhuǎn)化過程大體上保持穩(wěn)定。即使面臨一定范圍內(nèi)的環(huán)境因子改變壓力,也能保持穩(wěn)定。三是具有適應(yīng)性。即面臨強大的環(huán)境因子改變壓力,原有的微生物生態(tài)系統(tǒng)受到破壞時,可以誘導(dǎo)產(chǎn)生新的酶或酶系,或發(fā)育出新的微生物優(yōu)勢類群,以適應(yīng)新的微生物生態(tài)系統(tǒng)。四是具有物質(zhì)流和能量流。即在微生物生態(tài)系統(tǒng)中的各微生物類群之間,在物質(zhì)和能量上具有接力與流動的現(xiàn)象14、闡述微生物在不同地域上空的生態(tài)分布規(guī)律。在不同地域上空空氣中微生物的分布差異很大,城市上空空氣中的微生物密度大大高于農(nóng)村上空的微生物密度,在城市中街道上空的微生物密度大大高于公園上空的微生物密度。在農(nóng)村中無
49、植被地表上空的微生物密度高于有植被地表上空的微生物密度,飼養(yǎng)牲畜的畜舍空氣中的微生物密度可能是最高的,可達1,000,000-2,000,000個/m3。一般來說室內(nèi)空氣中的微生物密度高于室外空氣中的微生物密度,宿舍中的微生物密度可達20,000個/m3。陸地上空的微生物密度高于海洋上空的微生物密度。在人跡稀少的北極上空以及雪山上空的微生物密度很低,甚至難以檢測到。15、闡述微生物在各類水體間的生態(tài)分布規(guī)律。大氣水和雨雪中一般微生物數(shù)量不高,在長時間降雨過程后期,菌數(shù)更少,甚至可達無菌狀態(tài)。高山積雪中也較少。江河中微生物的數(shù)量和種類各不相同,與流經(jīng)接觸土壤和是否流經(jīng)城市有關(guān)。土壤中的微生物隨雨
50、水和灌水排放等進入水體,或懸浮于水中,或附著于水中有機物上,或沉積于江河淤泥中。當(dāng)江河流經(jīng)城市時,大量的生活污水、工業(yè)有機廢水和動植物殘體進入水體,不僅帶入大量微生物,且微生物可利用進入的有機體而旺盛繁育,數(shù)量大增。隨著流程增加有機物被分解,微生物數(shù)量也逐漸減少。池塘水一般由于靠近村舍,有機物進入較多,人畜糞便污染機率較高,不僅在數(shù)量上較高,且種類也較多。大型湖泊水體由于其不流動性和周邊受湖岸土壤和有機物質(zhì)進入的影響,一般周邊水域中的微生物數(shù)量和種類都多于湖泊中心水體。海洋水體中心的微生物和種類不多,但沿海海岸水體中微生物數(shù)量和種類較遠洋中心水體要多得多。16、舉例說明微生物之間寄生關(guān)系中的直
51、接接觸和代謝物接觸兩種類型。一種微生物可以通過直接接觸或代謝物接觸使另一種微生物寄主受害,乃至個體死亡,而使它自己本身得益并賴以生存,這種現(xiàn)象為微生物之間的寄生關(guān)系。直接接觸的類型如噬菌體侵染細菌,尤其是毒性噬菌體,侵染并進入細菌細胞后,利用細菌細胞內(nèi)的物質(zhì),按噬菌體本身的遺傳信息,合成噬菌體的大分子,再裝配成成熟的噬菌體,而最后將細菌細胞裂解。代謝物接觸的類型如粘細菌對細菌的寄生,粘細菌并不直接接觸細菌,而是在一定距離外,依靠其胞外酶溶解敏感菌群,使敏感菌群釋放出營養(yǎng)物質(zhì)供其生長繁殖。微生物教程課后答案(周德慶)第九章 名詞解釋1、氨化作用蛋白質(zhì)、核酸和其它含N有機物的含N部分被微生物分解2
52、、檸檬酸發(fā)酵最終產(chǎn)生NH3的過程。3、醋酸發(fā)酵某些霉菌在好氣條件下分解己糖積累檸檬酸的過程。4、乳酸發(fā)酵乙醇在好氣條件下被醋酸菌氧化為醋酸的過程。5、酒精發(fā)酵在厭氣條件下,酵母菌分解己糖產(chǎn)生乙醇的過程。6、C:N?C:N是指有機營養(yǎng)型微生物在生長發(fā)育過程中需要從外界環(huán)境中吸收的C素和N素營養(yǎng)的比例。C:N通常為5:1。7、硝化作用氨氧化為硝酸的過程稱為硝化作用。8、反硝化作用微生物還原硝酸為亞硝酸、氨和氮氣的過程為反硝化作用。9、硫化作用H2S、元素硫和其它不完全氧化的硫化物被微生物氧化生成硫酸鹽的過程。10、反硫化作用土壤中的硫酸鹽和其它氧化態(tài)的硫化物在厭氣條件下被微生物還原為H2S的過程。
53、11、麻類露浸脫膠將黃紅麻鮮桿堆積起來,外罩塑料薄膜保溫,利用好氣微生物產(chǎn)生的果膠酶分解麻皮中果膠物質(zhì)的過程。12、麻類水浸脫膠將黃紅麻鮮桿浸泡在水里,利用厭氣細菌產(chǎn)生的果膠酶將麻皮中的果膠分解的過程。13、丁酸發(fā)酵丁酸細菌在厭氣條件下發(fā)酵己糖產(chǎn)生丁酸的過程。14、錳的氧化還原土壤中的鐵細菌在氧化低鐵沉淀高鐵水化物的同時,也氧化錳離子沉淀MnO2,在土壤排水不良的情況下,土壤中的二氧化錳可被微生物還原為二價錳。當(dāng)還原量過多時會造成水溶性錳的毒害。15、無機磷化物轉(zhuǎn)化土壤中的磷灰石和難溶性的磷酸鹽被微生物產(chǎn)生的有機酸、碳酸、硝酸和硫酸轉(zhuǎn)化為可溶性磷酸鹽,從而提高了土壤中可給性磷素含量的作用。16
54、、司提克蘭氏(Stickland)反應(yīng)蛋白質(zhì)水解梭菌在水解蛋白質(zhì)時產(chǎn)生多種氨基酸,兩種氨基酸相互反應(yīng)時,一個做電子供體,一個做電子受休,進行發(fā)酵作用,脫氨基,產(chǎn)生脂肪酸的作用稱為Stickland反應(yīng),例如,丙氨酸氧化和甘氨酸還原產(chǎn)生醋酸就是典型的例子五、問答題1、試述微生物對淀粉的分解。微生物對淀粉的分解有兩種方式。一種是在微生物產(chǎn)生的磷酸化酶的作用下,將淀粉中的葡萄糖分子一個一個地分解下來。另一種是在微生物產(chǎn)生的淀粉酶的作用下,將淀粉水解為麥芽糖,再在麥芽糖酶的作用下將麥芽糖水解為葡萄糖。2、試述微生物分解纖維素的生化機制。纖維素是由葡萄糖聚合成的高分子化合物,每個纖維素分子含有1,400
55、10,000個葡萄糖基。纖維素的分解是在微生物產(chǎn)生的C1酶,Cx酶和纖維二糖酶的作用下最后被分解為葡萄糖,其過程如下:天然纖維素羧甲基纖維素纖維二糖葡萄糖3、 試述果膠的分解過程。果膠物質(zhì)在微生物產(chǎn)生的原果膠酶,果膠甲基酯酶,多縮半乳糖酶的作用下進行分解,其分解過程如下:果膠物質(zhì)在微生物產(chǎn)生的原果膠酶,果膠甲基酯酶,多縮半乳糖酶的作用下進行分解,其分解過程如下:原果膠+H2O可溶性果膠+多縮戊糖可溶性果膠+H2O果膠酸+甲醇果膠酸+H2O半乳糖醛酸4、 比較正型乳酸發(fā)酵與異型乳酸發(fā)酵的異同。正型乳酸發(fā)酵與異型乳酸發(fā)酵都是在厭氣條件下進行的。正型乳酸發(fā)酵產(chǎn)物單一,在發(fā)酵過程中產(chǎn)生的能量較多。1分
56、子葡萄糖經(jīng)正型乳酸發(fā)酵后可產(chǎn)2分子的乳酸和2分子的ATP。異型乳酸發(fā)酵產(chǎn)物較多,發(fā)酵過程中產(chǎn)生的能量較少。1分子的葡萄糖經(jīng)異型乳酸發(fā)酵后可產(chǎn)生1分子乳酸,1分子乙醇,1分子CO2和1個AT?正型乳酸發(fā)酵乳酸的得率較高,通常在80以上。異型乳酸發(fā)酵乳酸得率較少,一般只有40左右。正型乳酸發(fā)酵與異型乳酸發(fā)酵所走的代謝途徑不一樣。正型乳酸發(fā)酵走EM途徑;異型乳酸發(fā)酵走ED途徑。5、試比較檸檬酸發(fā)酵與酒精發(fā)酵的異同。檸檬酸發(fā)酵與酒精發(fā)酵雖然都稱為發(fā)酵,但前者是在好氣條件下進行的,后者是在厭氣條件下進行的。1分子的己糖在好氣條件下經(jīng)過檸檬酸發(fā)酵可產(chǎn)1分子的檸檬酸。1分子的己糖在厭氣條件下被酵母菌進行酒精
57、發(fā)酵可產(chǎn)2分子的乙醇和2分子的CO2。參與檸檬酸發(fā)酵的微生物主要是曲霉等好氣微生物,而參與酒精發(fā)酵的微生物是酵母菌。6、比較硫化作用和反硫化作用的區(qū)別。硫化作用和反硫化作用的區(qū)別主要是:硫化作用是在好氣條件下進行的,而反硫化作用在厭氣條件下進行的。硫化作用是將元素硫和不完全氧化的硫化物進行氧化,最后生成硫酸鹽。反硫化作用是將硫酸鹽和其它氧化態(tài)的硫化物還原為H2S。參與硫化作用的微生物主要是好氣性的硫化細菌,絲狀硫細菌和光合硫細菌。參與反硫化作用的微生物主要是厭氣性的脫硫弧菌等反硫化細菌。7、比較硝化作用和反硝化作用的區(qū)別。硝化作用和反硝化作用的主要區(qū)別如下:硝化作用是在好氣條件下進行的,而反硝化作用是在厭氣條件下進行的。參與硝化作用的微生物是亞硝酸細菌和硝化細菌,參與反硝化作用的微生物是反硝化細菌。硝化作用是將NH3氧化為HNO2和HNO3,反硝化作用是將HNO3還原為HNO
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