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现代微生物学复习第1页现代微生物学第1,2，3,5章复习提纲名词解释1.极端环境微生物：在自然界中，有些环境是普通生物不能生存的，如高温、低温、高酸、高碱、高盐、高压、高辐射等。然而，即便是在这些通常被认为是生命禁区的极端环境中，仍然有些微生物在顽强的生活着，我们将这些微生物叫做极端环境微生物或简称为极端环境微生物。2.古菌：原核生物中的某些类群实际上与其他类群有着很大的差异，这些原核生物大致可分为四个类群：厌氧产甲烷菌、极端嗜盐菌、超嗜热菌和无细胞壁的嗜热嗜酸菌。因为这些生物的许多栖息生境类似于早期的地球环境，所以这些生物统称为古菌。3.病毒：是由一个核酸分子（DNA或RNA）与蛋白质构成的非细胞形态的营寄生生活的生命体。4.反转录病毒：某些病毒是以RNA作为遗传物质,入侵过程中通过反转录生成DNA,生成的DNA嵌入宿主的基因组中,进而合成病毒蛋白.入侵过程中有这种反转录出现的病毒都叫做反转录病毒。5.噬菌体：噬菌体是感染细菌、真菌、放线菌或螺旋体等微生物的细菌病毒的总称。6.温和噬菌体：一类感染宿主细菌后不引起细菌裂解而与宿主细胞建立共生关系并随细菌繁殖传给细菌后代的噬菌体。7.溶源性噬菌体：有些噬菌体侵入寄生细胞后，将其基因整合与细菌的基因组中，与细菌一道复制，并随细菌的分裂传给后代，不形成病毒粒子，不裂解细菌。8.溶原菌：带有温和噬菌体的细菌称“溶源菌(lysogen)”。9.孢囊孢子:无性生殖产生的孢子,产生于孢子囊内,孢子囊一般生于营养菌丝或孢囊梗的顶端。孢子囊内的细胞核经过多次重复有丝分裂而产生大量子核，原生质体围绕每个核被膜分割包围形成孢子。结合菌产生有壁无鞭毛的静孢囊孢子，壶菌和卵菌产生无壁有鞭毛的游动孢囊孢子。10.分生孢子：无性孢子，直接从菌丝或转化的菌丝细胞（产孢细胞）上产生的孢子为分生孢子，形小、量大、外生的无性繁殖体。多为单细胞、色较深、不运动、抗干燥。形态、构造、大小、颜色和排列等特征因种而异，是菌种鉴定的重要依据。c.接合孢子，11.子囊孢子：指产生在子囊菌子囊内的孢子。在即将形成孢子之前，子囊内进行核融合和减数分裂，一般一个子囊内产生8个孢子，普通为椭圆形，有的是针状态体或带有隔壁。在表面上可以看到纹、刺、网眼等。不同的特征，其颜色也各种各样：有的无色，有的淡黄色、淡红色、橙色、褐色及黑色等。12.产孢细胞：直接形成分生孢子的菌丝细胞称为产孢细胞，分生孢子梗有时可与产孢细胞互换使用，根据产孢方式不同产孢细胞有时被赋予不同的名称，如瓶梗，环痕梗等。13.三生菌丝体：当二次菌丝体发育到一定的阶段,在适宜的条件下,菌丝体互相扭结成团,形成子实体原基,然后发育成子实体.这种已经组织化并有一定的排列和一定结构的双核菌丝体称为三次菌丝体,或称为结实性菌丝体.14.泡囊丛枝菌根：为一类真菌所形成菌根，与外生菌根不同，泡囊丛枝菌根不明显改变其伴生植物根的外部形态，也不行成外罩，这类菌根真菌菌丝即可在皮层细胞间生长，也可穿过细胞壁在细胞内生长，导致寄主细胞原生质膜向内凹陷。它们产生高度分支的吸器状结构，称为丛枝，有时菌丝末端膨大成为泡囊，故名。15.担孢子：真菌界担子菌门的有性孢子。由担子经核配、减数分裂形成的单倍体细胞。生长在担子的前端，有小梗与担子相连。成熟的担孢子由小梗弹射散出，萌发后形成初级菌丝。16.准性生殖：准性生殖是一种类似于有性生殖，但比它更为原始的一种生殖方式，准性生殖是指异核体（单个生物个体中含有两种或两种以上基因型）细胞中两个遗传物质不同地细胞核可以结合成杂合二倍体地细胞核。这种杂合二倍体的细胞核在有丝分裂过程中可以发生染色体交换和单倍体化,最后形成遗传物质重组的单倍体的过程。也就是不经过减数分裂就能导致基因重组的生殖过程。准性生殖是丝状真菌,特别是不产生有性孢子的丝状真菌如半知菌类特有的遗传现象。17.同型异宗配合：有性生殖中雌雄配子大小形态相近,但分别来自不同的亲代个体,称为同型异宗配合18.微生物生态系统:就是微生物系统及其环境（包括动植物）组成的具有一定结构和功能的开放系统。大致可分为陆生、水生、大气、根系、肠道、极端环境、活性污泥、生物膜微生物生态系统、现代微生物学复习第2页19.生物外源性物质:又叫顽固性化合物，是指那些人工合成的，具有不被现有降解酶系所识别和作用的分子结构和化学键序列的化合物，简言之就是那些不能被微生物降解的化合物。20.硝化作用：指氨在微生物作用下氧化为硝酸的过程。硝化细菌将氨氧化为硝酸的过程。通常发生在通气良好的土壤、厩肥、堆肥和活性污泥中。21.反硝化作用：也称脱氮作用。反硝化细菌在缺氧条件下，还原硝酸盐，释放出分子态氮（N2）或一氧化二氮（N2O）的过程。22.氨化作用:又叫脱氨作用，微生物分解有机氮化物产生氨的过程。产生的氨，一部分供微生物或植物同化，一部分被转变成硝酸盐。很多细菌、真菌和放线菌都能分泌蛋白酶，在细胞外将蛋白质分解为多肽、氨基酸和氨（NH3）。其中分解能力强并释放出NH3的微生物称为氨化微生物。氨化微生物广泛分布于自然界，在有氧（O2）或无氧条件下，均有不同的微生物分解蛋白质和各种含氮有机物，分解作用较强的主要是细菌，如某些芽孢杆菌、梭状芽孢杆菌和假单孢菌等。23.共代谢作用:有些微生物在降解生物外源性物质时，要求有其它碳源的存在才能进行，这就是共代谢作用，或称为辅代谢，原因在于这些生物外源性物质的降解产物并不能成为该微生物生长繁殖所需的碳源和能源。24.生物整治:也称生物修复或生物恢复，指利用处理系统中的生物，主要是微生物的代谢活动来减少现场污染物的浓度或使其无害化的过程，其最大的特点是可以对大面积的污染环境进行整治，目前所处理的对象主要是石油污染和农田农药污染。包括原位生物整治和异位生物整治。25.生物处理：也叫生化处理，指利用处理系统中的生物，主要是微生物的代谢活动以及各种特性来处理各种废弃物的过程，主要是针对各种污染源和小范围的环境污染。生物处理的最优势是没有二次污染。26．化能无机营养型:以二氧化碳为碳源，利用无机化合物如铵、亚硝酸盐、硫化氢、铁离子等氧化过程中释放出的能量进行生长的微生物。主要类群有：硫细菌、硝化细菌、铁细菌等。它们的生长需要在有氧条件下进行。产甲烷菌大多能自养生活，它们以氢气作为能源，以二氧化碳作为碳源生长，产物是甲烷，我们称之为厌氧化能自养细菌。27.光能有机营养型:以光为能源，以有机碳化合物（甲酸、乙酸、甲醇、异丙醇等）作为碳源和氢供体进行光合作用而生长繁殖的微生物。它们需要有机化合物，所以不同于利用无机化合物二氧化碳作为唯一碳源的自养型光合细菌。28.细菌磷酸转移酶系统(PTS):在一小类菌群里发现的，通过磷酰基转移反应介导的糖的转运，磷酰基转移反应使糖的转运和糖的磷酸化偶联起来，这样磷酸烯醇式丙酮酸(PEP)的磷酸基团最终和糖一起转运。问答题1.什么是宇宙进化三域说，提出三域说的依据是什么？答：Woese用寡核苷酸序列编目分析法对60多株细菌的16SrRNA序列进行比较后，惊奇地发现：产甲烷细菌完全没有作为细菌特征的那些序列，于是提出了生命的第三种形式--古细菌(archaebacteria)。随后他又对包括某些真核生物在内的大量菌株进行了16SrRNA(18SrRNA)序列的分析比较，又发现极端嗜盐菌和极端嗜酸嗜热菌也和产甲烷细菌一样，具有既不同其他细菌也不同于其核生物的序列特征，而它们之间则具有许多共同的序列特征。于是提出将生物分成为三界(Kingdom)(后来改称三个域)：古细菌、真细菌(Eubacteria)和真核生物(Eukaryotes)。1990年，他为了避免把古细菌也看作是细菌的一类，他又把三界(域)改称为：Bacteria(细菌)、Archaea(古生菌)和Eukarya(真核生物)。并构建了三界(域)生物的系统树。2．什么是原核生物，原核生物与真核生物的主要区别是什么？答原核生物真核生物有无核膜核仁无有遗传物质结构环状DNA,无组蛋白，松散分布于细胞质中，无高级结构线性DNA和组蛋白结合，构成高级结构，压缩比大现代微生物学复习第3页有无细胞器除核糖体无其他细胞器具有细胞器核糖体结构70S,对利福霉素敏感80S，对利福霉素不敏感2.什么是化学分类，简述化学分类的主要分析技术及意义？答：指研究微生物细胞不同化学特性，并利用这些特性对生物个体进行分类和鉴定。目前常使用的特异性化学特性包括细胞壁化学组分，枝菌酸，脂肪酸，磷酸类脂，甲基萘醌，全细胞蛋白及核糖体蛋白电泳分析等。细胞壁化学组分分析枝菌酸分析磷酸类脂分析脂肪酸组分分析醌组分分析全细胞蛋白SDS-PAGE主要根据G+细胞壁肽聚糖分子中肽链第3位氨基酸的种类，中间肽桥和邻近的四肽交联位置枝菌酸属于α-烷基-β-羟基高分子脂肪酸，其分子中含碳数目是重要的分类依据有分类意义的有磷脂酰乙醇胺，磷脂酰胆碱，磷脂酰甘油，磷脂酰甲基乙醇胺脂肪酸链长，双键位置，数量及取代基团在标准化条件下具有分类意义，脂肪酸甲基脂是稳定特征甲基萘醌分子中多烯侧链长度和3位碳原子上多烯侧链的氢饱和度对放线菌分类有意义在高度标准化下是比较相近菌株的好方法，且与DNA-DNA杂交由很好的相关性3.什么是分子分类，简述分子分类的主要应用技术及意义？答：是指在分子水平上，对生物个体的DNA，RNA和蛋白质进行研究并根据获得的基因型信息对生物个体进行分类。DNA（G+C）mol%DNA-DNA杂交DNA指纹图谱DNA-RNA杂交16SRNA同源性rDNA转录间隔区（ITS）不同生物类群的（G+C）mol%不一样，一个特定种的不同菌株（G+C）mol%是一样的，通常认为种内株间相差不超过4%，属内株间不超过10%，相差低于2%没有分类学意义。DNA同源性》70%或杂交分子接连温度差《2℃为细菌中的界限，在细菌分类中，DNA-DNA杂交已被确定为建立新种的必要标准之一。包括限制性酶切片段长度多态性RFLP,随机引物PCRAP-PCR，随机扩增多态性DNARAPD,DNA扩增指纹DAF，扩增rDNA限制性酶切片段分析ARDRA，扩增长度多态性AFLP16SRNA在各生物中均存在，功能稳定，序列保守性较好，信息量适中，是研究系统分类和进化的理想材料ITS指rRNA操纵子中位于16S与23S以及23S与5SRNA之间的序列。不同菌株16~23SrDNA间隔区两端均具有极端保守的碱基序列，不同间隔区所含tRNA数目和类型不同，具有长度和序列上的多态性。适于属以下水平研究。4.什么是多项分类，简述多项分类使用的主要信息来源及相关技术？答：指利用微生物多种不同的信息，包括表型的、基因型的和系统发育的信息，综合起来研究微生物分类的系统进化的过程。传统分类数值分类化学分类分子分类信息来源形态特征、培养特征、生理生化特征表观特征数据的计算机统计细胞的化学特性和一些表达的特征来源于细胞中的核酸（DNA、RNA）常用技术如显微观察，唯1.收集实验（t）胞壁化学组分，DNA（G+C）mol%现代微生物学复习第4页一碳源生长实验，蛋白质降解实验，酶产生实验，抗生素抗性实验，溶菌酶敏感性实验，硝酸盐还原实验中获得的被分类菌株（n）的大量数据。然后做成一个nxt的数据矩阵；2.使用得出的矩阵，根据实验菌株相似性或非相似性进行分类；3.相互关系密切的菌株在用具类分析划归类群；4.检验数值上定义的类群。枝菌酸，脂肪酸，磷酸类脂，甲基萘醌，全细胞蛋白及核糖体蛋白电泳分析等。DNA-DNA杂交DNA指纹图谱DNA-RAN杂交及16SRNA序列分析rDNA转录间隔区（ITS）同源性分析5.举例说明放线菌、革兰氏阳性菌和革兰氏阴性变形菌中的一些与人类生活相关的主要类群。答：放线菌：①链霉菌属放线菌产生各类抗生素，用于治疗细菌感染；②疮痂链霉菌可引起土豆和甜菜的疮痂病；③索马里链霉菌是唯一已知的人类致病链霉菌，可引起放线菌肿，皮下组织感染；④棒状杆菌亚目中的结核杆菌和麻风杆菌可引起人结核病和麻风病；⑤双歧杆菌是人体的正常菌群，具有维持肠道菌群平衡，增强免疫，抗肿瘤等作用。革兰氏阳性菌：①好氧产芽孢菌中