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第一章原核生物的形态、构造和功能习题参考答案A部分答案一、选择题1－5.BCAAD；6－10.DCABB；11－15.CDBCB；16－20.BBCDA二、是非题1－5.TFFFF；6－10.TFFFF三、填空题1.阴性；外壁；O-特异侧链；核心多糖；类脂A2.特殊的鞭毛染色法；悬滴法；半固体琼脂穿刺培养3.休眠；恶劣环境；部分原生质浓缩失水4.水华5.分枝丝状；基内菌丝；气生菌丝；孢子丝6.球状；杆状；螺旋状；分枝丝状；球菌；杆菌；螺旋菌；放线菌7.鞭毛；芽孢；荚膜；粘液8.链霉菌属；孢子繁殖；菌丝断裂的片断繁殖9.分枝的丝状体；阳性；不能；化能有机10.放线；链霉11.磷壁酸；脂多糖12.肽聚糖；脂类13.光合色素；产氧光合；原14.圆形；干燥细致的粉末状或茸毛状；绒毛状或棉絮状；不及15.原生质体16.N-乙酰葡萄糖胺；N-乙酰胞壁酸；N-乙酰胞壁酸上的四肽链；肽间桥17.失去质粒所编码控制的遗传性状18.原生质；细胞壁；G－；有些则表现为正负不定19.G+；霉菌；芽孢；G-；蓝细菌20.产甲烷菌；嗜酸嗜热菌；嗜盐菌四、解释题1.生长在固体培养基内，主要功能为吸收营养物，故亦称营养菌丝。2.细菌在固体培养基上生长发育，几天即可由一个或几个细胞分裂繁殖聚集在一起形成肉眼可见的群体，称为细菌菌落。许多菌落相互联接成一片称菌苔。3.质粒是细菌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，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。4.某些细菌，在其生长的一定阶段，细胞内形成一个圆形.椭圆形或圆柱形的结构，对不良环境条件具有较强抗性的休眠体称芽孢。有些细菌由营养细胞缩短变成球形，表面形成一层厚的孢壁，称为孢囊。5.丹麦科学家Gram十九世纪八十年代发明的一种细菌染色法。染色方法为：在一个已固定的细菌涂片上用结晶紫染色，再加媒染剂---碘液处理，使菌体着色，然后用乙醇脱色，最后用蕃红复染。显微镜下菌体呈紫色者为G+细菌，菌体呈红色者为G-细菌。6.指少数产芽孢细菌，例如苏云金芽孢杆菌（Bacillusthuringiensis）在其形成芽孢的同时，会在芽孢旁形成一颗菱形或双锥形的碱溶性蛋白晶体——δ内毒素，即为伴孢晶体。7.指一些细菌生活在一定营养条件下，向细胞壁外分泌出一层黏滞性较大.相对稳定地附着在细胞壁外.具一定外形.厚约200nm的黏性物质。8.用人工方法部分除去细菌细胞壁后剩下的细菌细胞称球状体。一般由G-细菌形成。9.指在细胞壁组成.细胞膜组成.蛋白质合成的起始氨基酸.RNA聚合酶的亚基数等方面与真细菌有明显差异的原核生物。包括：产甲烷古细菌群.还原磷酸盐的古细菌群.极端嗜盐的古细菌群等。10.是细菌在某些环境条件下发生突变形成的细胞壁缺陷菌株。许多G+和G-细菌都可形成。当诱发突变的因素去除后这些缺壁细菌又可回复到正常细胞状态。五、简答题1.细菌的基本形态可分为球状.杆状和螺旋状，分别被称为球菌.杆菌和螺旋菌。细菌细胞的基本构造包括：细胞壁.细胞膜.细胞质.原核。细菌细胞的特殊构造包括：荚膜.鞭毛.菌毛.芽孢.孢囊。2.芽孢的含水量低,特别是自由水远低于营养细胞,使核酸和蛋白质不易变性。芽孢的酶组成型与细胞的酶组成型有差别,芽孢只含有少量酶,并处于不活跃状态。含有2,6-吡啶二羧酸。芽孢壁厚。芽孢中含硫氨基酸高。3.链霉菌的细胞呈分枝丝状，菌丝宽度与细菌相似，在营养生长阶段，菌丝内无隔，为多核无隔菌丝。在琼脂固体培养基上生长，伸入到基质内的菌丝称基内菌丝，较细，具有吸收营养和排泄代谢废物的功能，同时在基内菌丝上不断向空间分化出较粗的分枝菌丝，称为气生菌丝，当菌丝逐步成熟时，大部分气生菌丝分化成孢子丝，孢子丝又有不同的形状，孢子丝上产生成串的分生孢子，分生孢子在合适的基质上又可萌发成新的菌丝。可通过菌丝断裂片断和孢子进行繁殖。4.菌落：细菌在固体培养基上生长发育，几天内即可由一个或几个细胞分裂繁殖成千上万个细胞，聚集在一起形成肉眼可见的群体，即为菌落。菌苔：将某一纯种的大量细胞密集地接种到固体培养基表面，结果长成的菌落相互联接成一片，即为菌苔。由于菌落是微生物的巨大群体，因此，个体细胞形态的种种差别，必然会密切地反映在菌落的形态上。例如对长有鞭毛的细菌来说，其菌落就大而扁平.形状不规则和边缘多缺刻，运动能力强的细菌还会出现树根状的菌落；又如有荚膜的细菌，其菌落往往十分光滑，透明，形状较大；又如对无鞭毛，不能运动的细菌尤其是各种球菌来说，形成的菌落较小，较厚，边缘为圆形。5.细胞壁是细菌细胞的最基本构造，而缺壁细菌是指在自然界长期进化中或在实验室菌种的自发突变中发生缺壁细胞壁的细菌；此外，在实验室中，还可用人为的方法抑制新生细胞壁的合成或对现成细胞壁进行酶解而获得缺壁细菌。缺壁细菌共有四类：（1）L-型细菌：指细菌在特定的条件下，由基因自发突变而形成的遗传性稳定的细胞壁缺陷菌株，多形态，有的可通过细菌滤器而又称滤过型细菌，在固体培养基上形成“油煎蛋”似的小菌落。（2）原生质体：是指在人为条件下，用溶菌酶除尽原有细胞壁或用青霉素抑制新生细胞壁合成后，所得到的仅有一层细胞膜包裹着的圆球状渗透敏感细胞。一般由革兰氏阳性细菌形成。（3）原生质球：又称球状体，是指在人为条件下，用溶菌酶去除革兰氏阴性细菌细胞壁或用青霉素抑制革兰氏阴性细菌新生细胞壁合成后，还残留着部分细胞壁而形成的细菌细胞，它呈圆球形。（4）支原体：是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。因它的细胞膜中含有一般原核生物所没有的甾醇。所以即使缺乏细胞壁，其细胞膜仍有较高的机械强度。上述原生质体和球状体的共同特点是：无完整的细胞壁，细胞呈球状，对渗透压极其敏感，革兰氏染色阴性，即使有鞭毛也无法运动，对相应噬菌体不敏感，细胞不能分裂等。当然，如在形成原生质体和球状体以前已有噬菌体侵入，则它仍能正常复制.增殖和裂解；同样，如在形成原生质体前正在形成芽孢，则该芽孢也仍能正常形成。原生质体或球状体比正常有细胞壁的细菌更易导入外源遗传物质，故是研究遗传规律和进行原生质体育种的良好实验材料。六、论述题革兰氏染色是原生质染色，染色后细胞内形成了深紫色的结晶紫－碘的复合物，而脱色与否则决定于细菌细胞壁的结构和组成由于G+细菌细胞壁较厚，尤其是肽聚糖含量较高，网格结构紧密，含脂量又低，当它被酒精脱色时，引起细胞壁肽聚糖层网状结构的孔径缩小以至关闭，从而阻止了不溶性结晶紫－碘复体物的逸出，故菌体呈紫色。而革兰氏阴性细菌的细胞壁肽聚糖层较薄，含量较少，而脂类含量高，当酒精脱色时，脂类物质溶解，细胞壁透性增大，结晶紫－碘复合物也随之被抽提出来，故G-菌体呈复染液的红色。B部分答案一.选择题1－5.DCCAC；6－8.BBC二.填空题1.单球菌，双球菌，链球菌，四联球菌，八叠球菌，葡萄球菌。2.L环，P环，S环，M环。3.无性，裂殖，无性，无性孢子，菌丝断裂。4.碳源，能源，无机偏磷酸的聚合物，无机磷酸。5.细菌，丝状真菌，细菌，基内菌丝，气生菌丝，孢囊孢子，分生孢子，节孢子（粉孢子）。6.无细胞壁。7.中性偏碱性，中性偏碱性。8.聚β-羟基丁酸，多糖类贮藏物，藻青素，藻青蛋白，异染粒，硫粒。三.解释题1.是指在人为条件下，用溶菌酶除尽原有细胞壁或用青霉素抑制新细胞壁合成后，所得到的仅有一层细胞膜包裹的圆球状渗透敏感细胞。一般由革兰氏阳性细菌形成。2.指某些细菌的细胞表面伸出细长.波曲.毛发状的附属物称为鞭毛。3.指某些细菌在其生长发育的后期，在细胞内形成一个圆形或椭圆形.厚壁.含水量极低.抗逆性极强的休眠体。4.指革兰氏阴性细菌细胞壁特有的脂多糖成分中的O-特异侧链产生的特异性抗原。5.指蓝细菌所特有的，存在于丝状生长种类中的形大.壁厚.专司固氮功能的细胞，数目少而不定，位于细胞链的中间或末端。6.是指一大类细胞核无核膜包裹，只有称作核区的裸露DNA的原始单细胞生物，包括真细菌和古细菌两大群。四.问答题1.细胞壁是位于细胞最外的一层厚实.坚韧的外被，主要由肽聚糖构成，有固定细胞外形和保护细胞等多种生理功能。其主要生理功能有：（1）固定细胞外形和提高机械强度，从而使其免受渗透压等外力的损伤；（2）为细胞的生长.分裂和鞭毛运动所必需，失去了细胞壁的原生质体，也就丧失了这些主要功能；（3）阻拦酶蛋白和某些抗生素等大分子物质（相对分子质量大于800）进入细胞，保护细胞免受溶菌酶.消化酶和青霉素等有害物质的损伤；（4）赋予细菌具有特定的抗原性.致病性以及对抗生素和噬菌体的敏感性。原核生物的细胞壁除了具有以上的共性外，在革兰氏阳性菌.革兰氏阴性菌和古生菌中，还有其各自的特性，这就是细胞壁的多样性。2.青霉素是肽聚糖单体五肽尾末端的D-丙氨酰-D丙氨酸的结构类似物，它与肽聚糖单体竞争转肽酶的活力中心，当转肽酶与青霉素结合后，因前后二个肽聚糖单体间的肽桥无法交联，因此只能合成缺乏正常机械强度的缺损“肽聚糖”，从而形成了细胞壁缺损的细胞，如原生质体或球状体等。因此青霉素对处于生长旺盛期的细菌具有明显的作用，而对处于生长休眠期的细菌则无作用。而溶菌酶存在于鸡蛋清及动物的眼泪中，能催化肽聚糖的水解，因此溶菌酶不论是对生长旺盛期的细菌，还是对生长休眠期的细菌，都有明显的作用。3.细胞质膜是紧贴细胞壁内侧.包围着细胞质的一层柔软.脆弱.富有弹性的半透性薄膜，厚约7-8nm，由磷脂（占20％-30％）和蛋白质（占50％-70％）组成。其主要功能有：（1）控制细胞内外的物质的运送和交换；（2）维持细胞正常的渗透压的屏障作用；（3）合成细胞壁各种组分（肽聚糖.脂多糖和磷壁酸）和荚膜等大分子的场所；（4）进行氧化磷酸化和光合磷酸化的产能基地；（5）传递信息；（6）鞭毛的着生点和提供其运动的能量。4.荚膜是有些细菌生活在一定营养条件下，可向细胞壁外分泌出一层黏滞性较大.相对稳定地附着在细胞壁外.具一定外形.厚约200nm的黏液层。其主要功能有：（1）作为细胞外碳源和能源性贮藏物质，并能保护细胞免受干燥的影响；（2）能增强某些病原菌的致病能力，使之抵抗宿主吞噬细胞的吞噬；（3）堆积某些代谢废物。5.这是Woese等人1977年根据对微生物的16SrRNA或18rRNA的碱基序列和比较后提出的，认为生物界明显地存在三个发育不同的基因系统，即古细菌.真细菌和真核生物。古细菌与真细菌同属于原核生物，但在细胞壁组成.细胞膜组成.蛋白质合成的起始氨基酸.RNA聚合酶的亚基数等方面有明显差异，两者都是原核生物，即只有核区，而无真核。比较项目古细菌真细菌tRNA共同臂上的胸腺嘧啶无一般有二羟嘧啶除一种外均无一般有蛋白质合成开始的氨基酸甲硫氨酸甲酰甲硫氨酸延长因子能与白喉毒素反应不能与白喉毒素反应核糖核蛋白体的亚基30S，50S30S，50S氯霉素不敏感敏感茴香霉素敏感不敏感16S（18S）rRNA的3’位上有无结合AUCACCUCC片段有有RNA聚合酶的亚基数9-124细胞膜中脂类醚键，有分支的直链酯键，无分支的直链细胞壁种类多样，无胞壁酸种类多样，含胞壁酸