微生物学课后复习题及答案

微生物学课后复习题及答案

一、绪论

1、什么是微生物？

通常是指一切肉眼看不见或看不清，必须借助于显微镜才能看到的一大类形态微小、结构简单的较为低等的微小生物类群的总称。2、简述生物界的六界分类系统及三界分类系统。

在1886年，海格尔（Hacckel）提出了划分生物的三界法，即植物界、动物界和原生生物界（Protista）。其中，原生生物界主要由低等的单细胞藻类和原生动物组成。

在1969年，魏塔克提出了五界系统，即原核生物界（Monera）、原生生物界、真菌界（fungi）、植物界和动物界。

在1977年由我国学者王大耜建议，把无细胞结构的病毒也当作一界，称为病毒界（Vira），从而形成了划分生物的六界系统。

3、简述微生物的生物学特征，并举例说明。

（1）个体微小、结构简单

杆菌的平均长度：2 微米；

1500个杆菌首尾相连= 一粒芝麻的长度；

10-100亿个细菌加起来重量= 1毫克

面积/体积比：人= 1，大肠杆菌= 30万；

这样大的比表面积特别有利于它们和周围环

境进行物质、能量、信息的交换。微生物的其它很

多属性都和这一特点密切相关。

（2）吸收多，转化能力强

消耗自身重量2000倍食物的时间：

大肠杆菌：1小时

人：500年（按400斤/年计算）

微生物获取营养的方式多种多样，其食谱之广

是动植物完全无法相比的！——纤维素、木质素、几丁质、角蛋白、石油、甲醇、甲烷、天然气、塑料、酚类、氰化物、各种有机物均可被微生物作为粮食

（3）繁殖快、易培养

大肠杆菌一个细胞重约10 –12 克，平均20分钟繁殖一代24小时后：4722366500万亿个后代，重量达到：4722吨

48小时后：2.2 ×10 43个后代，重量达到2.2 ×10 25 吨相当于4000个地球的重量！

（4）适应力强，易变异

抗热：自然界中细菌生长的最高温度可以达到113 ℃；有些细菌的芽孢，需加热煮沸8小时才被杀死；

抗寒：有些微生物可以在―12℃～―30℃的低温生长；

抗酸碱：细菌能耐受并生长的pH范围：pH 0.5 ~ 13；

耐渗透压：蜜饯、腌制品，饱和盐水（NaCl, 32%)中都有微生物生长；抗压力：有些细菌可在1400个大气压下生长；

微生物对青霉素的抗性，体现了它的变异性。

（5）种类多

微生物的生理代谢类型多；

代谢产物种类多；

微生物的种数“多”；

（6）分布广泛

人迹可到之处，微生物的分布必然很多，

而人迹不到的地方，也有大量的微生物存在！

①人体肠道中的正常菌群

②万米深海底部的耐热硫细菌

③万米高空中的微生物

④地层下的微生物

4、简述微生物生理学时期两位代表人物的科学贡献。

巴斯德的主要贡献

①彻底否定了“自然发生”学说；

著名的曲颈瓶试验无可辩驳地证实，空气内确实含有微生物，是它们引起有机质的腐败。

②证实发酵作用是由微生物引起；

在研究酸败的葡萄酒时发现：凡变质的葡萄酒中，均存在两种形式的微生物，一种个体较大，为圆型或椭圆型；另一种则较小，为杆状或小球状。不变质的酒中，只有个体较大的圆型或椭圆型的微生物，即酵母菌，而腐败则是由污染的细菌引起的。

③在免疫学上的贡献是提出预防接种

1877年，他开始研究鸡霍乱，发现将病原菌减毒后可诱发免疫性，

以预防鸡霍乱病。此后，他还研究了牛、羊的炭疽病（1881年）和狂犬病，于1885年首次制成狂犬病疫苗，并证实了免疫学说，为人类防病、治病作出了重大贡献。

科赫的主要贡献

①提出了科赫法则(Koch's postulates )，证实了病害的病原菌学说1876年，分离出炭疽病菌

1882年，分离出结核病菌

1883年，分离出霍乱弧菌

②建立了微生物学的基础研究技术

a、用固体培养基分离纯化微生物的纯培养技术

b、配制培养基

c、染色技术

5、试根据微生物的特点，谈谈为什么说微生物既是人类的敌人，更是人类的朋友。

微生物是人类的朋友: 1）微生物是自然界物质循环的关键环节2）体内的正常菌群是人及动物健康的基本保证3）微生物可以为人类提供很多有用的物质

少数微生物也是人类的敌人: 1、引起各种疾病2、引起工农业产品及生活用品的霉烂、腐蚀。

第二章、原核微生物

（1）什么是肽聚糖？

又称粘肽(mucopeptide)、胞壁质(murein)或粘质复合物(mucocomplex)，是真细菌细胞壁中的特有成分，结合在G+细胞壁上的一种酸性多糖。（2）原核细胞与真核细胞有什么区别？

原核微生物与真核微生物在细胞结构上的根本区别

生物性状原核微生物真核微生物

核拟核，无核膜、核仁真正的核，有核膜、核仁

DNA1条1至数条，与RNA、组蛋白

核糖体70S 80S(细胞质中),70S(细胞器中)

细胞分裂二分裂有丝分裂,减数分裂

有性生殖无有

细胞器无线粒体、高基体、内质网等

呼吸链细胞膜上线粒体上

细胞壁成分肽聚糖、磷壁质多聚糖,几丁质

大小1～10μm 10～100μm

（3）细菌的基本结构和特殊结构都包括那些？

一般构造：细胞不变部分，是一般细菌都有的构造

1.细胞壁（Cell wall）

2. 细胞质膜及间体

3. 细胞质及其内含物

4. 拟核（nucleoid）

特殊构造：细胞可变部分，是部分细菌具有的或一般细菌在特殊环境下才有的构造

1．糖被（glycocalyx）:①荚膜、②粘液层、③菌胶团

2．鞭毛（flagellum）3、纤毛（pili或fimbriae）4、芽孢（spore) （4）从细胞壁结构及化学组成方面试述革兰氏阳性菌与阴性菌的区别？

答、革兰氏阳性菌细胞壁厚约20-80nm，结构较简单，含肽聚糖;

革兰氏阴性菌细胞壁厚约10nm，结构复杂，分外壁层和内壁层，外壁层又分三层：最外层是脂多糖，中间是磷脂层，内层是脂蛋白。内

壁含肽聚糖，不含磷壁酸。

化学组成：革兰氏阳性菌含大量肽聚糖，含独磷壁酸，不含脂多糖;革兰氏阴性菌含极少肽聚糖，含独脂多糖，不含磷酸壁。

（5）什么是革兰氏染色法？它的主要步骤是什么？哪一步是关键？

革兰氏染色法：C. Gram（革兰）于1884年发明的一种根据不同类型细菌的细胞壁结构和成分不同而能被染色剂染成不同颜色的鉴别不同类型细菌的染色方法。

步骤：1在无菌操作条件下，用接种环挑取少量细菌于干净载玻片上涂布均匀，固定。2用草酸结晶紫染液1分钟，水洗。3用碘-碘化钾媒染1分钟，水洗。4用中性脱色剂（如乙醇）脱色，革兰氏阳性菌不褪色仍呈紫色，格兰仕阴性菌褪色，呈无色。5用蕃红染液复染1分钟，革兰氏阳性菌仍呈紫色，格兰仕阴性菌呈红色。革兰氏阳性菌与格兰仕阴性菌及被区别开来。

关键：95%乙醇脱色

（6）试述芽孢的定义、特点及其耐热机制？

某些细菌在其生长发育后期，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，称为芽孢（endospore或spore，偶译“内生孢子”）。

特点：具有很强的抗热、抗干燥、抗辐射、抗化学药物能力。含水量低、壁厚而致密，通透性差,不易着色。新陈代谢几乎停止，处于休眠状态。一个芽孢萌发产生一个个体。

耐热机制：渗透调节皮层膨胀学说:芽孢衣对多价阳离子和水分的透性很差，皮层的离子强度很高，产生极高的渗透压夺取芽孢核心的水分，结果造成皮层的充分膨胀。核心部分的细胞质却变得高度失水，因此，具极强的耐热性。

（7）放线菌的形态结构，繁殖方式与菌落特点。

形态结构：

1、单细胞，大多由分枝发达的菌丝组成；

2、菌丝直径与杆菌类似，约1mm；

3、细胞壁组成与细菌类似，革兰氏染色阳性（少数阴性）；

4、细胞的结构与细菌基本相同；

5、按形态和功能可分为营养菌丝、气生菌丝和孢子丝三种。

繁殖方式:主要以无性孢子的方式繁殖

菌落特点:菌落较小而质地致密，表面干燥，不透明，粉粒状并常有辐射皱折，与培养基结合紧密，不易挑起或挑起后不易破碎，菌落常有各种不同颜色。

（8）支原体、立克次氏体、衣原体、蓝细菌各有何特点？支原体:1）无细胞壁，只有细胞膜，细胞形态多变；

2）个体很小，能通过细菌过滤器，曾被认为是最小的可独立生活的细胞型生物。

3）可进行人工培养，但营养要求苛刻，菌落微小，呈典型的“油煎荷包蛋”形状；

4）一些支原体能引起人类、牲畜、家禽和作物的病害疾病。

立克次氏体：1）、立克次氏体一般为球状或杆状，大小介于病毒与一般细菌之间，除个别外，均不能通过细菌过滤器。

2）、专性活细胞寄生物，除五日热（战壕热）立克次氏体（Rickettsia wolhynica）外均不能在人工培养基上生长繁殖。

3）、具有从一种宿主传至另一宿主的特殊生活方式

4）、有的立克次氏体酿成严重疾病，如人类的流行性斑疹伤寒、恙虫热、Q热等，并常伴随着灾、战争和饥饿，曾长期与人类的痛、灾难联系在一起。防治：预防为主。

衣原体：1）．衣原体在形态、构造、大小、染色等方面都与立克次氏体相似，寄生于脊椎动物的细胞内，离开寄主细胞就不能繁殖。2）．不经过节肢动物而是在脊椎动物间直接传染，引起疾病。如沙眼衣原体、性病淋病肉芽肿衣原体等；在动物体内还可引起肺炎、多发性关节炎、胎盘炎、肠炎等疾病。

3）．在细胞内有一定的发育阶段，即由细小、细胞壁坚韧的具传染性的原体，变成较大的胞壁薄的非传染型始体，然后再形成致密的具传染性的原体。

蓝细菌：1）分布极广

2）形态差异极大，有球状、杆状和丝状等形态；

3）细胞中含有叶绿素a，进行产氧型光合作用；

4）具有原核生物的典型细胞结构：

5）营养极为简单，不需要维生素，以硝酸盐或氨作为氮源，多数能固氮，其异形细胞（heterocyst）是进行固氮的场所。

（9）什么是古生菌？

古细菌是一类生活在今天的生物,被称为活化石细菌。它们并不是细菌,因为它们有着与细菌不同的遗传基因。它们是独立的一类生物。它们之所以被称为古细菌,是因为它们的生存条件十分恶劣的极端环境中，例如高温、高盐、高酸等。并且在形态上跟细菌差不了多少,所以人们把它们叫做古细菌。

第三章、真核微生物

1、什么是真菌、霉菌和酵母菌？

真菌:一类低等真核生物的总称。其细胞结构由细胞壁、细胞膜、细胞质、细胞核、细胞器 线粒体、内质网、核糖体、等组成.

霉菌（mould, mold）:一些丝状真菌的一个统称，意即“会引起物品霉变的真菌”，通常指那些菌丝体较发达又不产生大型肉质子实体结构的真菌。按Ainsworth分类系统，霉菌分属于真菌界的鞭毛菌亚门、接合菌亚门、子囊菌亚门、担子菌亚门和半知菌亚门。

酵母菌（yeast）:一群单细胞的真核微生物。通常用于以芽殖或裂殖来进行无性繁殖的单细胞真菌，以与霉菌区分开。极少数种可产生子囊孢子进行有性繁殖。

2、真菌的类群有哪些。

真菌包括了单细胞的酵母菌、单细胞或多细胞的丝状霉菌以致产生子实体的蕈菇。

3、试述酵母菌的细胞结构及其功能。

答：。酵母菌的细胞结构：酵母菌的细胞桔构与细菌细胞的基本结构

很相似,有细胞壁、细胞膜、细胞质、细胞核及其内含物，酵母菌与细菌的一个重要区别在于酵母菌有明显的核,核呈圆形,一般在细胞中央,有核膜、核仁和染色体。主要成分为脱氧核糖核酸（DNA），是细胞的代谢过程的控制中心。在繁殖和遗传上起着重要作用。

4、简述啤酒酵母的生活史。

生活史又称生命周期：指上一代生物个体经一系列生长、发育阶段而产生下一代个体的全部过程。

1.子囊孢子在合适的条件了发芽产生单倍体营养细胞

2.单倍体营养细胞不断进行出芽繁殖

3.两个性别不同的营养细胞批次结合，在质配后即发生核配，形成二配体营养细胞

4.二配体营养细胞不进行核分裂，而是不断进行出芽生殖

5.再以醋酸盐为唯一或主要碳源的同时又

缺乏氮源等条件下细胞核进行减数分裂，并随即形成4个子囊孢子6.子囊孢子经自然或人为破壁后，可释放出其中的子囊孢子.

5、试述霉菌菌丝的形态。

菌丝粗，直径3-10μm，有分支，分支的菌丝交错成为菌丝体。菌丝形态上的分化：

无隔菌丝：无隔膜，整个菌丝是一单细胞，内有许多核（由于只有核分裂，无细胞分裂，故称为多核系统）。

有隔菌丝：有隔膜，由多细胞组成，隔膜上有小孔，相邻细胞内的物质可相互交换。

6、以一种霉菌为例，简述其生活史。

孢子开始，经过发芽、生长成为菌丝体，再由菌丝体经过无性和有性繁殖最终又产生孢子。如根霉。

7、酵母菌、霉菌的主要繁殖方式有几种？

酵母菌的繁殖方式分无性繁殖和有性繁殖。无性繁殖方式又分芽殖和裂殖。有性繁殖方式是产生子囊孢子。主要方式芽殖。

霉菌主要以产生各种无性孢子和有性孢子的方式进行繁殖。

8、霉菌能形成哪几种无性孢子和有性孢子？

无性孢子：节孢子、游动孢子、厚垣孢子、孢囊孢子、分生孢子。有性孢子：卵孢子、接合孢子、子囊孢子、担孢子

9、细菌、放线菌、酵母菌和霉菌的异同？

菌类特征微生物类别

单细胞微生物菌丝状微生物

细菌酵母菌放线菌霉菌病毒

主要特征细

胞

相互关系

单个散

生，以一

定方式排

列

单个分散或假

丝状

丝状交织丝状交织

极其微小，

需借助电子

显微镜，无

细胞结构形态特征

小而均

匀，个别

有芽孢

大而分化细而均匀粗而分化细胞生长速度

一般很

快

较快慢一般较快

菌

落

含水状态及菌落表

面

很湿或较

湿，表面

粘稠

较湿，表面黏

稠

干燥或较干燥，

表面粉末状

干燥

外观形态

小而突起

或大而平

坦

大而突起小而紧密

大而疏松或大

而致密菌落与培养基结合程度不结合不结合牢固结合较牢固结合

菌落透明度

透明或

稍透明

稍透明不透明不透明

菌落颜色多样

单调，一般呈

乳脂或矿烛

色，少数红或

十分多样

菌落初期往往

是浅色或白

色，十分多样

黑色

菌落正反面颜色差

别

相同相同一般不同一般不同

菌落边缘特征一般看

不到细

胞

可见球状，卵原

状或假丝状细胞

有时可见细丝

状细胞

可见粗丝状

细胞

其他特征培养物气味

一般有

臭味

多带酒香味常有泥腥味往往有霉味繁殖方式

多以二分裂

方式繁殖，

还具有三分

裂，复分类，

芽殖等

无性：芽殖、裂殖；

有性：产生子囊及

子囊孢子

孢子生殖

有性和无性

繁殖PH环境碱性环境

生活方式

举例说明

酿酒酵母、

白假丝酵母

链霉菌毛霉、根霉

第四单元、病毒

（1）什么是病毒？

超显微的、没有细胞结构的、专性活细胞内寄生的实体。

（2）病毒与其他微生物有什么区别？

病毒的特点：

1）不具有细胞结构，具有一般化学大分子的特征。

2）一种病毒的内只含有一种核酸（DNA或者RNA）。

3）大部分病毒没有酶或酶系极不完全，不含催化能量代谢的酶，不能进行独立的代谢作用

4）严格的活细胞内寄生，没有自身的核糖体，没有个体生长，也不进行二均分裂，必须依赖宿主细胞进行自身的核酸复制，形成子代。5）个体微小，在电子显微镜下才能看见。

6）对大多数抗生素不敏感，对干扰素敏感。

（3）病毒的基本结构都包括那些？

病毒的基本结构包括核心和衣壳，二者共同构成核衣壳有些病毒在衣壳外尚有包膜或衣壳外镶有突出物质。

（4）试述病毒的基因组类型及复制特征？

DNA ：dsDNA、ssDNA、dsRNA

RNA：dsRNA、ssRNA、分节段RNA

病毒的复制循环包括吸附、侵入、脱壳、病毒大分子的合成和装配与释放的阶段。不同病毒的毒粒形态结构、基因组核酸类型和结构特征各不相同，因此他们各具有不同的复制策略。

（5）什么是反转录病毒，举例说明其复制方式？

一组含有反转录酶的RNA病毒

以HIV为例：

RNA（+）→DNA（-）→dsDNA →RNA（+）（-DNA为模板）（6）什么是朊病毒、类病毒、卫星病毒？

朊病毒：蛋白质病毒，是只有蛋白质而没有核酸的病毒。朊病毒朊病毒朊病毒朊病毒又称蛋白质侵染因子（又称毒阮）。朊病毒是一类能侵染动物并在宿主细胞内复制的小分子无免疫性疏水蛋白质。

类病毒：不具有蛋白质外壳、单链环状RNA病原体。通常通过种子或花粉传播感染高等植物。

卫星病毒：基因组缺损、需依赖辅助病毒，才能完成增殖的亚病毒，

不单独存在，常伴随着其他病毒一起出现。缺失功能由辅助病毒完成。

7）动物病毒的感染条件和感染途径包括哪些？

动物病毒感染的条件：

1.病毒的感染性

取决于病毒的致病性、毒力和病毒的量。

2.合适的感染途径

3.宿主机体的易感性

取决于细胞表面的病毒受体、宿主机体的免疫状态及其他物理因子（体温、营养和年龄因素等）.

水平传播：不同个体之间的传播

通过皮肤传播：如经创伤、叮咬。

通过粘膜传播：如经呼吸道、肠道粘膜

医源性传播：如经注射﹑输血

垂直传播：亲代直接传给子代

8）什么是持续性感染？持续性感染的机制包括哪些？

持续性感染：长期在宿主体内存活而不会严重伤害宿主；同时还必须避免被免疫系统清除。（如疱疹病毒、逆转录病毒）

持续性感染的机制：

1、限制病毒的致细胞病变作用，感染非容许细胞，通过变异减少溶细胞性，通过调控限制病毒基因表达。例如：HIV感染T细胞很容易造成细胞死亡，而感染单核巨噬细胞则不易引起细胞死亡。

2、病毒基因组在宿主体内存留

反转录病毒——基因组以DNA形式整合于宿主染色体中。部分DNA 病毒基因组能够以静止状态存在于宿主细胞内；而RNA病毒只能持续低水平感染/复制。

3、免疫逃避、抗原变异、限制病毒基因表达

感染免疫学特异位点：如中央神经系统

影响细胞表面分子：阻碍T细胞识别、细胞因子结合

免疫耐受：直接抑制针对该抗原的免疫应答，如HBV通过母婴传播。（9）不同类型病原微生物如何激活免疫系统？

当病原微生物进入体内，被体内的非特异性免疫系统的杀菌吞噬细胞与特异性免疫系统中的免疫细胞识别，激活了免疫系统。

（10）常用的病毒检测方法有哪些，举例说明。

光镜、电镜检测：使用光学显微镜观察昆虫病毒包涵体、植物病毒内含体。电镜直接观察病毒粒子

培养法——病毒检测的金标准：半数致死量：ELD50、TCID50、LD50（最终单位为X/Y ul，如10-4/200ul）

蚀斑分析法（Plaque assay）

免疫学检测——基于抗原抗体反应:ELISA、Western blot、蛋白质芯片、免疫沉淀

分子生物学方法:PCR、实时荧光定量PCR、环介导等温扩增法(LAMP) 终点定量V.S.实时荧光定量：由于各种环境因素的复杂相互作用，不

同的PCR反应体系进入平台期的时机和平台期的高低都有很大变化CT值：PCR扩增过程中，荧光信号开始由本底进入对数增长阶段的拐点所对应的循环次数

CT值与模板DNA的起始浓度成反比

TaqMan探针技术：利用Taq酶的5′→3′外切核酸酶活性，切断探针，产生荧光信号。

SYBR Green 荧光染料：与DNA双链结合时，发出荧光.

第五章、微生物的营养

1、微生物的六大营养要素。

碳源、能源、氮源、生长因子、无机盐和水。

2、划分微生物营养类型的依据是什么？简述微生物的四大营养类型。

通常营养类型是指根据微生物生长所需要能源、氢供体和碳源等的不同来划分的。

1.光能自养型：利用光作为能源；以CO2为基本碳源；以无机物如H2O、H2S、S、硫代硫酸钠等作为供氢体或电子供体，使CO2还原为细胞物质；

2．光能异养型：利用光作为能源；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；在生长时大多数需要外源的生长因子；

3．化能自养型：利用无机物氧化过程中放出的化学能为能量；以CO2或碳酸盐作为唯一或主要碳源；利用H2、H2S、Fe2+或亚硝酸盐等作为电子供体，使CO2还原，它们分别被称为氢细菌、硫细菌、铁细菌和硝化细菌。

4．化能异养型：生长所需要的碳源及氢供体主要是一些有机化合物，如淀粉、糖类、纤维素、有机酸等。生长所需要的能量均来自有机物氧化过程中放出的化学能；有机物通常既是碳源也是能源；

3、比较微生物对营养物质吸收四种方式的异同。

4、配制培养基的基本原则是什么？培养基的种类有哪些？

1、选择适宜的营养物质（有的放矢）；

2、营养物的浓度及配比合适（营养协调）；

3、物理化学条件适宜（条件适宜）；

4、根据培养目的选择原料及其来源（经济节约）

5、所有培养基在无菌状态时方可使用（无菌状态）

根据对培养基成分的了解程度区分：天然培养基、合成培养基、半合成培养基

根据培养基的物理状态划分：液体培养基、固体培养基、半固体培养基

根据培养基的功能划分：基本培养基、加富培养基、选择性培养基、鉴别性培养基

第六章、微生物生长

1、区分连续培养和分批培养，灭菌和消毒

连续培养（Continous culture ）又称开放培养（open culture），在微生物的整个培养期间，通过一定的方式使微生物能以恒定的比生长速率生长并能持续生长下去的一种培养方法。

分批培养：将微生物置于一定容积的培养基中，经过培养生长，最后一次收获。

消毒(Disinfection)：杀死或灭活病原微生物（营养体细胞）消毒是一种采用较温和的理化因素，仅杀死物体表面或内部一部分对人体或动、植物有害的病原菌，而对被消毒的对象基本无害的措施。

灭菌(Sterilization)：杀死包括芽孢在内的所有微生物；采用强烈的理

化因素使任何物体内外部的一切微生物永远丧失其生长繁殖能力的措施，称为灭菌。

2、什么叫生长曲线？细菌的典型生长曲线可分为几期？每个时期的特点有哪些及在生产实践中的应用？

生长曲线（Growth Curve）：定量描述液体培养基中微生物群体生长规律的实验曲线。

根据微生物的生长速率常数（growthrateconstant），即每小时的分裂次数（R）的不同，一般可把典型生长曲线粗分为延滞期、指数期、稳定期和衰亡期等4个时期。

停滞期

1.停滞期的长短和接种量、种、菌、龄和培养基等因素有关。

2.处于停滞期的微生物细胞体积增长快、合成代谢活跃，对外界不良条件的反应敏感。

3.可作为细菌诱变育种的对象。

对数期

1.处于对数期的细菌，代谢活力最强，细菌旺盛生长。对有机物的去除率高。可用于处理有机物含量高的废水或废弃物。

2.此时的细菌生理特征一致，对不良环境条件的抗性也比较强，世代时间最短。