微生物学考博试题答案
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微生物学考博试题答案
2010年中科院微生物考博真题答案
1. 通过核酸分析鉴定微生物的主要方法，试简述16S rRNA序列分析技术的原理、优点和基本
操作步骤
（1） G+C含量的测定
（2） 核酸分子的杂交：DNA—DNA杂交；DNA—rRNA杂交；核酸探针 （3） 16s rRNA的核苷酸序列分析
16S rRNA序列分析技术的原理：核糖体rRNA对所有生物的生存都是必不可少的.其中16 S rRNA在细菌及其他微生物的进化过程中高度保守,被称为细菌的“分子化石”.在16S rRNA分子中含有高度保守的序列区域和高度变化的序列区域,因此很适于对进化距离不同的各种生物亲缘关系的比较研究.其具体方法如下：首先借鉴恒定区的序列设计引物，将16S rRNA基因片段扩增出来，测序获得16S rRNA基因序列，再与生物信息数据库（如GenBank)中的16S rRNA基因序列进行比对和同源性分析比较，利用可变区序列的差异构建系统发育树，分析该微生物与其他微生物之间在分子进化过程中的系统发育关系（亲缘关系）,从而达到对该微生物分类鉴定的目的。通常认为,16S rRNA基因序列同源性小于97 ％,可以认为属于不同的种,同源性小于93~95 ％,可以认为属于不同的属。
优点：（1）rRNA参与生物蛋白质的合成过程，其功能是任何生物都必不可少的，而且在生物进化的漫长过程中,其功能保持不变.
（2)16S rRNA既含有高度保守的序列区域，又有中度保守和高度变化的序列区域，它适用于进化距离不同的各类生物亲缘关系的研究。
（3)16S rRNA相对分子质量大小适中，便于序列分析.
（4）16S rRNA普遍存在于真核和原核生物中，可作为测量各类生物进化的工具。 基本操作步骤:
（1） 设计合成引物
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（2） PCR扩增16S rRNA片段 （3） 琼脂糖凝胶电泳检测PCR产物 （4） 胶回收16S rRNA片段
（5） 16S rRNA基因片段通过pMD18-T载体进行克隆 （6） 16S rRNA基因序列测定 （7） 序列分析和系统发育树的构建
2. 微生物的营养要素有哪几类？各有何功能？按所需碳源和能源的性质来划分，微生物的营
养类型可以分为哪几类?各营养类型举一例说明。
微生物的营养要素：（1）碳源：碳源是在微生物生长过程中为微生物提供碳素来源的物质.碳源经过一系列化学变化后,成为微生物自身的细胞物质和代谢产物。同时，绝大多数碳源物质在细胞内生化反应过程中还能为机体提供维持生命活动的能量，碳源也是能源物质。
氮源：氮源物质为微生物提供氮素来源，这类物质主要用来合成细胞中的含氮物质,一般情况下不作为能源，只有少数自养微生物可以利用铵盐硝酸盐等作为氮源与能源。氮是组成核酸和蛋白质的重要元素，氮对微生物的生长发育有着重要作用.
无机盐:无机盐是微生物生长必不可少的营养物质,其生理功能是作为酶活性中心的组成部分,维持生物大分子和细胞结构的稳定性,调节并维持细胞的渗透压平衡、控制细胞的氧化还原电位和作为某些微生物生长的能源物质等。
生长因子:微生物生长所必需且需求量很少，但微生物自身不能合成或合成量不足以满足机体生长需要的有机化合物。
水:水是微生物生长必不可少的，主要功能有：起到溶剂与运输介质作用；参与细胞的化学反应；维持蛋白质、核酸等生物大分子稳定的天然构象；水的比热较高，是良好的热导体；维持细胞形态;通过水合与脱水作用控制由多亚基组成的细胞结构：如酶. 按所需碳源和能源的性质来划分，微生物的营养类型可以分为：
（1） 光能无机自养：蓝细菌，藻类
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