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1普通微生物学练习题2009.032绪论一、名词解释01.微生物（microorganism,microbe）：微生物是一群个体微小、一般肉眼看不见的、单细胞或简单多细胞或没有细胞结构的低等生物的统称。02.微生物学（microbiology）：微生物学是研究微生物及其生命活动规律的一门科学。二、填空题01.第一个用自制显微镜观察到微生物的学者是列文虎克，被称为微生物学研究的先驱者，而法国学者巴斯德和德国学者科赫则是微生物生理学和病原菌学研究的开创者。02.原核微生物包括有两大类，即古生菌和真细菌。真细菌主要包括细菌、放线菌、蓝细菌、支原体、立克次氏体、衣原体等。03.非细胞类微生物有病毒和亚病毒（包括类病毒、拟病毒和朊病毒等）。04.微生物在工业上主要用来酿酒和酿酱醋、生产酶制剂、生产有机酸、生产医药产品。05.微生物学的发展简史可分为5个时期，现处于微生物的分子生物学研究阶段。06.微生物的几大特征中最基本的是体积小，比面值大。三、思考题01.什么是微生物？它包括哪些类群？答：微生物是一群个体微小、一般肉眼看不见的、单细胞或简单多细胞或没有细胞结构的低等生物的统称。它不是一个分类学上的单位，而是指所有肉眼看不见或看不清楚的微小生物的总称。微生物主要包括以下几大类群：原核类微生物有古细菌和真细菌，其中真细菌包括细菌、放线菌、蓝细菌、支原体、立克次氏体、衣原体等；真核类微生物有真菌（如酵母菌、霉菌）、原生动物、粘菌、显微藻类；非细胞类微生物有病毒和亚病毒（包括类病毒、拟病毒、朊病毒）。02.什么是微生物学？它的研究内容和任务是什么？答：微生物学是研究微生物及其生命活动规律的科学。其研究内容包括微生物的形态结构,分类鉴定、生理生化、生长繁殖、遗传变异、生态分布以及微生物与微生物之间、微生物与其它生物之间的相互关系、微生物在自然界各种元素的生物地球化学循环中的作用、微生物在工业、农业,医疗卫生、环境保护、食品生产等各个领域中的应用等。其根本任务是发掘、利用和改善有益微生物，控制、消灭或改造有害微生物。03.简述吕文虎克在微生物学发展中的贡献。答：列文虎克是真正看到并描述微生物的第一人，其贡献主要有以下几方面：（1）制作了419架显微镜或放大镜，放大倍数50~200倍，最高达266倍。（2）用显微镜观察了许多微生物，1676年首次观察到细菌。（3）发表论文400篇，其中375篇寄往英国皇家学会发表。04.为什么说巴斯德、柯赫是微生物学的真正奠基人？答：巴斯德的主要贡献集中在下列几个方面：（1）提出了生命只能来自生命的胚种学说，否定了自然发生学说。（2）指出了传染病、发酵、腐败的真正原因是微生物活动的结果。（3）建立了一系列消毒、灭菌的方法。如创立了巴氏消毒法等。（4）预防接种提高机体的免疫力。1879年巴斯德研究了禽霍乱病，随后又研究了炭疽病和狂犬病，首次制成了狂犬疫苗。柯赫的主要贡献为：（1）建立了研究微生物的一系列重要方法，如发明了固体培养基、微生物的纯种分离、显微染色技术、显微摄影技术等；他是第一个发明了微生物纯培养的人。（2）利用平板分离方法寻找并分离到3许多病原菌，如炭疽病菌（1877）、结核杆菌（1882）、链球菌（1882）、霍乱球菌（1883）等。（3）提出了柯赫法则（1884），该法则是证明某种微生物是否为某种病原体的基本原则。05.什么是科赫法则？其内容是什么？答：科赫（Koch）法则是证明某种微生物是否为某种疾病病原体的基本原则。其内容：病原微生物总是在患传染病的动物中发现而不存在于健康个体中；这一微生物可以离开动物体，并被培养为纯种培养物；这种纯培养物接种到敏感动物体中，出现特有症状；该微生物可以从患病的实验动物中从新分离出来，并可在实验室中再次培养，此后它仍然与原始病原微生物相同。06.简述微生物学发展简史，并说出各阶段特点和主要的代表人物。答：（1）史前期，感性认识阶段：距今8000年前~1676年。人类并未见到微生物个体，世界各国人民在自己的生产实践中都累积了许多利用有益微生物和防治有害微生物的经验。（2）初创期，形态学发展阶段：1676年至1861年近200年的时间。人们对微生物的研究仅停留在形态学描述的低级水平上，而对它们的生理活动及其与人类实践活动的关系却未加研究，微生物学作为一门学科在当时还未形成。代表人物是列文虎克。（3）奠基期，生理学发展阶段：1861年至1897年。建立了一系列研究微生物的独特方法和技术；开创了寻找病原微生物的“黄金时期”；把微生物学的研究从形态描述推进到生理学研究的新水平；开始以“实践－理论－实践”的思想方法指导科学实验；微生物学以独立的学科开始形成。代表人物巴斯德和柯赫等。（4）发展期，生化水平研究阶段：1897年至1953年，是微生物学发展迅速的时期，开创了微生物生化研究的时代，各学科相互渗透，形成了许多应用微生物的分支学科，如抗生素发酵、有机酸发酵、氨基酸发酵等。代表人物布赫纳等。（5）成熟期，分子生物学发展阶段：从1953年至现在。微生物学从一门在生命科学中较为孤立的以应用为主的学科，迅速成长为一门十分热门的前沿基础学科；在基础理论的研究方面，逐步进入到分子水平的研究，微生物迅速成为分子生物学研究中的最主要的对象；在应用研究方面，向着更自觉、更有效和可人为控制的方向发展。代表人物是Watson和Crick等。07.微生物有哪些共同特性？试举例分析其利弊。答：体积小，面积大；吸收多，转化快；生长旺，繁殖快；适应强，变异频；分布广，种类多。例如，微生物繁殖快，代谢活跃，在发酵工业上具有重要的实践意义，主要体现在它的生产效率高，发酵周期短上。同时可利用微生物易变异特性，来提高发酵产物的产量。另外对生物学基本理论的研究也带来极大的优越性，因微生物繁殖快，科研周期大大缩短,经费减少，效率提高。微生物也给人类带来不利的一面，如微生物繁殖快致使物品腐败变质等。08.微生物的种类多样性主要体现在哪些方面？答：物种的多样性，据估计微生物总数在50~600万种之间，现在已知的微生物种数只有20万种；生理代谢类型多样性；代谢产物多样性；遗传基因多样性；生态类型多样性。微生物分布广、种类多这一特点，为人类在新世纪中进一步开发利用微生物资源提供了无限广阔的前景。四、论述题01.微生物与人类的关系。答：在现代科学中，对人类健康关系最大、贡献最为突出的是微生物学。（1）医疗保健战线上的六大战役。外科消毒手术的建立；寻找人畜重大传染病的病原菌；免疫防治法的发明及广泛应用；磺胺等化学治疗剂的普及；抗生素的大规模生产和推广；利用工程菌生产多肽类生化药等。所有这些，使原先猖獗的细菌性传染病得到了较好的控制，天花等烈性传染病已彻底绝迹，人类健康水平大幅度提高，平均寿命明显提高。（2）微生物与农业发展关系。以菌治害虫和以菌治植病的生物防治技术；以菌增肥效和以菌促生长（如赤4霉素等）的微生物增产技术；以菌作饲（饵）料和以菌当蔬菜（食用菌）的单细胞蛋白和食用菌生产技术；以及以菌产沼气等生物能源技术等。微生物在农业生产中的地位越来越高。（3）微生物与工业发展关系。通过食品罐状防腐、酿造技术的改革，纯种厌氧发酵的建立，液体深层通气搅拌大规模培养技术的创立以及代谢调控发酵技术的发明，使得古老的酿造技术发展成工业发酵技术；接着，又与遗传工程、细胞工程、酶工程和生物反应器工程一起，共同组成当代一个高技术学科——生物工程学。（4）微生物与环境保护的关系。微生物是占地球面积70％以上的海洋和其他水体中光合生产力的基础；是一切生物链的主要环节；是污水处理中的关键角色；是生态农业中最重要的一环；是自然界重要元素循环的首要推动者；以及是环境污染和监测的重要指示生物等。因此微生物学在环境保护中具有重要意义。（5）微生物对生命科学基础理论研究的关系。由于微生物具有不同于动植物的五大特征，因此是生命科学工作者在研究中的首选研究对象（模式生物）。如自然发生学说的否定，糖酵解机制的认识，基因与酶关系的发现，突变体本质的阐明，核酸是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，以及生物三域理论的创立等，都是选用微生物作为研究对象而结出的硕果。此外，一些方法的横向扩散，从而对整个生命科学的发展，做出了方法学上的贡献。如显微镜和有关制片染色技术，消毒灭菌技术，无菌操作技术，纯种分离、培养技术，合成培养基技术，选择和鉴别性培养技术，突变型标记和筛选技术，深层液体培养技术以及菌种冷冻保藏技术等。总之，生命科学发展的重大事件中，微生物学发挥了无可争辩的关键作用。02.二十一世纪微生物学展望。答：（1）微生物基因组学研究将全面展开。基因组学包括全基因组的序列分析、功能分析和比较分析，是结构、功能和进化基因组学交织的学科。微生物基因组学将继续作为“人类基因组计划”的主要模式生物，在后基因组研究中发挥重要作用，并将带动分子微生物学等基础研究学科的发展。（2）在基因组信息的基础上，微生物生态学、环境微生物学、细胞微生物学等获得长足发展，为人类的生存和健康发挥积极作用。（3）微生物生命现象的特征和共性将更加受到重视。微生物的特征，将为21世纪进一步解决生物学重大理论问题，如生命起源与进化，物质运动的基本规律等，和实际应用问题，如新的微生物资源的开发和利用，能源、粮食等的最理想材料。（4）与其他学科实现更广泛的交叉，获得新的发展。微生物学将进一步向地质、海洋、大气、太空渗透，使更多的边缘学科得到发展，如微生物地球化学、海洋微生物学、大气微生物学、太空微生物以及极端环境微生物学等。微生物与能源、信息、材料、计算机的结合也将开辟新的研究和应用领域。此外，微生物学的研究技术和方法也将会在吸收其他学科的先进技术的基础上，向自动化、定向化和定量化的发展。（5）微生物产业将呈现全新的局面。以微生物代谢产物和菌体本身为生产对象的生物产业，已成为继动、植物两大产业之后的第三大产业。21世纪，微生物产业除了更广泛地利用和挖掘不同生境（包括极端环境）的自然资源微生物外，基因工程菌将形成一批强大的工业生产菌，生产外源基因表达产物，特别是药物生产将出现前所未有的新局面，结合基因组学在药物设计上的新策略将出现以核酸为靶标的新药物（如反以寡核苷酸、肽核酸、DNA疫苗等）的大量生产，人类将完全征服癌症、艾滋病以及其他疾病。此外，微生物工业将生产各种各样的新产品，如降解性塑料、DNA芯片、生物能源等，在21世纪将出现一批崭新的微生物工业，为经济和社会发展作出贡献。5第一章原核微生物的形态结构一、名词解释01.原核微生物（Prokaryote）：是指一大类细胞核无核膜包被，只有称作核区的裸露DNA的原始单细胞生物，包括真细菌和古生菌两大类。02.细菌（bacteria）：一类细胞细而短，结构简单，细胞壁坚韧，以二分分裂方式繁殖，水生性较强的单细胞原核微生物。03.螺旋体（spirochaeta）：它是介于细菌与原生动物之间的单细胞原核生物。螺旋体的主要特点是：它的运动靠细胞两端向细胞中央伸出的缠绕原生质柱的轴丝伸缩运动。04.肽聚糖（peptidoglycan）：又称粘肽、胞壁质，它是除古细菌外，凡有细胞壁的原核生物细胞壁的共有组分。它是由若干个肽聚糖单体聚合而成的多层网状结构大分子化合物。05.磷壁酸（teichoicacid）：是大多数革兰氏阳性细菌细胞壁上的一种酸性多糖，以磷酸二酯键同肽聚糖的N-乙酰胞壁酸相结合。主要成分是甘油磷壁酸和核糖醇磷壁酸。06.脂多糖（lipopolysaccharide，LPS）：脂多糖是G－细菌的特有成分，位于细胞外壁层中。它是由类脂A、核心多糖和O-特异性多糖三部分组成类脂多糖类物质。07.质粒（plasmid）：质粒是细胞内染色体以外的遗传物质，能独立复制，为共价闭合环状双链DNA，分子量比染色体小。一般每个菌体内有一个或几个质粒，它分散在细胞质中或附着在染色体上。08.异染粒（metachromaticgranules）：又称迂回体，是以多聚偏磷酸盐为主要成