（4）HPO4，PO4，CaCO3主要用来作缓冲物质调节培养基的pH值，以保持pH不变。
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据此我们可推知该培养基可用于培养自生固氮菌等微生物。 7．列表比较微生物的四大营养类型
营养类型 能源 氢供体 基本碳源 实例 光能无机营养型 蓝细菌、紫硫细菌、绿硫细光 无机物 CO2 菌、藻类 （光能自养型） 光能有机营养型 CO2及简单有机红螺菌科的细菌（即紫色无光 有机物 物 （光能异养型） 硫细菌） 化能无机营养型 无机无机物 物 （化能自养型） CO2 硝化细菌、硫化细菌、铁细菌、 氢细菌、硫磺细菌等 化能有机营养型 无机有机物 物 （化能异养型） 有机物 物 绝大多数细菌和全部真核生8．分析下述培养基各组分的作用，依据其功能推测其所属培养基的类型：
A．麦康开培养液：蛋白胨20g,乳糖10g,牛胆酸盐5g,NaCl 5g,水1000ml,pH7.4 加
1%中性红5ml 分装与有发酵管的试管0.7kg/km灭菌15min，用于肠道杆菌培养。
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B.柠檬酸盐培养基：NH4H2PO4 1g，K2HPO4 1g，NaCl 5g，MgSO4 0.2g,柠檬酸钠2g,琼脂 18g，水1000ml，pH6.8?加1%溴麝香草酚兰10ml，1.1Kg/cm2灭菌20分钟，制成斜面，用于细菌利用柠檬酸盐试验。
答：
A 功能 B 功能 蛋白胨 氮院 NH4H2PO4 氮源 乳糖 碳源 K2HPO4 生长因子 NaCl 无机物 NaCl、MgSO4、K2HPO4 无机物 牛胆酸盐 生长因子 柠檬酸钠 碳源 PH值7.4 适宜菌生长 琼脂 凝固剂 指示剂，判断能否利1%中性红 指示剂 1%溴麝香草酚兰 用柠檬酸钠 发酵管 判断是否产气 PH值6.8 适宜菌生长 属于半组合培养基 属于合成培养基 9．简述什么是主动运输和基团转位？二者有什么区别和联系？
答：主动运输是物质进入细胞的一种方式，，即细胞会针对某些特定物质通过消耗能量，
借助载体进行逆浓度的输送。基团转位是一种特殊的主动运输，其基本特征与后者一样，区别在于被转运的物质一旦进入细胞后，分子结构发生改变，通常是接上某种基团（通常为磷酸基团），使之不能穿过细胞膜重新回到细胞外。 六、论述题
1．以紫色非硫细菌为例，解释微生物的营养类型可变性及对环境条件变化适应能力的灵活性。
答：紫色非硫细菌在没有有机物时可同化CO2进行自养生活，有有机物时利用有机物进行异养生活，在光照及厌氧条件下利用光能进行光能营养生活，在黑暗及好氧条件下利用有机物氧化产生的化学能进行化能营养生活。
2．如果要从环境中分离得到能利用苯作为碳源和能源的微生物纯培养物，你该如何设计实验？
答：（1)从苯含量较高环境中采集土样或水样；(2)配制培养基，制备平板，—种仅以苯作为唯一碳源(A)，另—种不含任何碳源作为对照(B)；(3)将样品适当适稀释(十倍稀释法)，涂布A平饭；(4)将平板置于适当温度条件下培养，观察是否有菌落产生；（5)将A平板上的菌落编号并分别转接至B平板，置于相同温度条件下培养(在B平板上生长的菌落是可利用空气CO的自养型微生物)；(6)挑取在A平板上生长而不在B平板上生长的菌落，在一个新的A平板上划线、培养，获得单菌落，初步确定为可利用苯作为碳源和能源的微生物纯培养物；(7)将初步确定的目标菌株转接至以苯作为惟一碳源的液体培养基中进行摇瓶发酵实验，利用相应化学分析方法定量分析该菌株分解利用苯的情况。
3．某些微生物对生长因子的需求是具有较高的专一性，可利用它们通过“微生物分析”（microbiological assay）对样品中维生素或氨基酸进行定量。试设计实验利用微生物对某一样品维生素B12的含量进行分析。
答:(1)将缺乏维生素B12但含有过量其他营养物质的培养基分装于一系列试管，分别定量接人用于测定的微生物；(2)在这些试管中分别补加不同量的维生素B12标准样品及待测样品，在适宜条件下培养；(3)以微生物生长量(如测定OD600nm)值对标准样品的量作图，获得标准曲线；(4)测定含待测样品试管中微生物生长量，对照标准曲线，计算待测样品中维生素B12的含量。
4．某学生利用酪素培养基平板筛选产胞外蛋白酶细菌，在酪素培养基平板上发现有几株菌的菌落周围有蛋白水解圈，是否能仅凭蛋白水解圈与菌落直径比大，就断定该菌株产胞外蛋白酶的能力就大，而将其选择为高产蛋白酶的菌种，为什么？
答:不能。因为，(1)不同微生物的营养需求、最适生长温度等生长条件有差别，在同一平板上相同条件下的生长及生理状况不同；(2)不同微生物所产蛋白酶的性质(如最适催化反应温度、PH、对底物酪素的降解能力等)不同；(3)该学生所采用的是一种定性及初步定量的方法，应进一步针对获得的几株菌分别进行培养基及培养条件优化，并在分析这些菌株所产蛋白酶性质的基础上利用摇瓶发酵实验确定蛋白酶高产菌株。
5．以大肠杆菌磷酸烯醇式丙酮酸-糖磷酸转移酶系统（PTS）为例解释基团转位。
答：大肠杆菌PTS由5种蛋白质（酶Ⅰ、酶Ⅱa、酶Ⅱb、酶Ⅱc及热稳定蛋白质HPr）组成，酶Ⅱa、酶Ⅱb、酶Ⅱc 3个亚基构成酶Ⅱ。酶Ⅰ和HPr为非特异性细胞质蛋白，酶Ⅱa也是细胞质蛋白，亲水性酶Ⅱb与位于细胞膜上的疏水性酶Ⅱc相结合。酶Ⅱ将一个葡萄糖运输进入胞内，磷酸烯醇式丙酮酸上的磷酸基团逐步通过酶Ⅰ和HPr的磷酸化和去磷酸化作用，最终在酶Ⅱ的作用下转移到葡萄糖，这样葡萄糖在通过PTS进入细胞后加上了个个磷酸基团。
6．试分析在主动运输中，ATP结合盒式转运蛋白（ABC转运蛋白）系统和膜结合载体蛋白（透过酶）系统的运行机 机及相互区别。
答：（1）ABC转运蛋白常由两个疏水性跨膜结构域与胞内的两个核苷酸结合结构域形成复合物，跨膜结构域在膜上形成一个孔，核苷酸结合结构则可结合ATP。ABC转运蛋白发挥功能还需要存在于周质空间（G＋菌）或附着在质膜外表面（）的底物结合蛋白的帮助。底物结合蛋白与被动运输物质结合后再与ABC转运蛋白结合，借助于ATP水解释放的能量，ABC转运蛋白将被运输物质转运进入胞内。（2）膜结合载体蛋白也是跨膜蛋白，被运输物质在膜外表面与透过酶结合，而膜内外质子浓度差在消失过程中，被运输物质与质子一起通过透过酶进入细胞。（3）被运输物质通过ABC转运蛋白系统和通过透过酶进入细胞的区别在于能量来源不同，前者依靠ATP水解直接偶联物质运输，后者依靠膜内外质子浓度差消失中偶联物质运输。
7．试设计一种分离纤维素分解菌的培养基，并说明各营养物质的主要功能（只写明成分，不要求定量）。
答：根据题意要求，设计如下：
土壤中能分解纤维素的微生物，既有细菌，又有真菌，我们以纤维素分解细菌的分离为例说明：
（1）考虑到碳素营养物质要求，我们可以选纤维素作唯一碳源，一是为纤维素分解菌作碳源和能源，二是只能使纤维素分解菌生长而其它细菌不生长，起到选择培养作用。
（2）根据一般微生物要求，除需碳源和能源物质外，还需氮源及其它矿质营养，生长因素。N源可用（NH4）2SO4，生长因素可用酵母膏，矿质用K2HPO4. MgSO4. NaCl等。 （3）为了维持培养基的pH值恒定，可在培养基中加入CaCO3。
所以，按以上分析并结合一般培养基的配制经验，我们设计出分离纤维素分解菌培养基配方如下：纤维素，（NH4）2SO4，K2HPO4，MgSO4，NaCl，CaCO3，酵母膏，水，pH值中性。
8．试从能源、碳源的角度来比较Anabaena、Rhodospirillum、Nitrobacter、E.coli四种微生物的营养类型。
答：鱼腥蓝细菌属Anabaena属于光能自养型微生物，它的能源是光，氢供体是无机物，基本碳源是CO2，红螺菌属Rhodospirillum 属于光能异养型微生物，它的能源是光，氢供体是有机物，碳源为CO2和简单的有机物；硝化细菌属Nitrobacter属于化能自养型微生物，它依靠氧化NH4、NO2等无机物获得能量，氢供体为还原态无机物，碳源为CO2；大肠杆菌E.coli属于化能异养型微生物，它依靠氧化有机物获得能量，氢供体为有机物，碳源也是有机物如葡萄糖等。
微生物营养与培养基习题及答案
