-/
第五章 微生物营养习题及参考答案
一、名词解释 1．生长因子：
2．选择培养基(seclected media)： 3．基础培养基 4．合成培养基 5．化能异养微生物 6．化能自养微生物 7．光能自养微生物 8．光能异养微生物 9.单纯扩散 10.促进扩散 11.主动运输 12.基团移位 13.pH的内源调节 14.渗透压 15.水活度
二、填空题
1．微生物生长繁殖所需六大营养要素是 、 、 、 、 和 等。
2．碳源物质为微生物提供 和 ，碳源物质主要有 、 、
、 、 等。 3．生长因子主要包括 、 和 ，其主要作用是 、 。 4．根据 ，微生物可分为自养型和异养型。
5．根据 ，微生物可分为光能营养型和化能营养型。 6．根据 ，微生物可分为无机营养型和有机营养型。 7．根据碳源、能源和电子供体性质的不同，微生物的营养类型可分为 、 、 和 。
8．按用途划分，培养基可分为 、 、 和 等4种类型。 9．常用的培养基凝固剂有 、 和 。
10．营养物质进入细胞的方式有 、 、 和 。
三、选择题（4个答案选1）
1．下列物质可用作生长因子的是（ ）。 A.葡萄糖 B.纤维素 C.NaGl D.叶酸 2．大肠杆菌属于（ ）型的微生物。
A.光能无机自养 B.光能有机异养 C.化能无机自养 D.化能有机异养 3．硝化细菌属于（ ）型的微生物。
A.光能无机自养 B.光能有机异养 C.化能无机自养 D.化能有机异养
-/
4．某种细菌可利用无机物为电子供体而有贾稀为碳源，属于（ ）型的微生物。 A.兼养型 B.异养型 C.自养型 D.原养型 5、化能无机自养微生物可利用（ ）为电子供体。 A.CO2 B.H2 C.O2 D.H2O
6．用来分离产胞外蛋白酶菌株的酪素培养基是一种（ ）。 A.基础培养基 B.加富培养基 C.选择培养基 D.鉴别培养基 7、固体培养基中琼脂含量一般为（ ）。 A.0.5% B.1.5% C.2.5% D.5%
8．用来分离固氮菌的培养基中缺乏氮源，这种培养基是一种（ ）。 A.基础培养基 B.加富培养基 C.选择培养基 D.鉴别培养基 9．水分子可通过（ ）进入细胞。
A.主动运输 B.扩散 C.促进扩散 D.基团转位 10．被运输物质进入细胞前后物质结构发生变化的是（ ）。 A．主动运输 B.扩散 C.促进扩散 D.基团转位
四、是非题
1．某些假单胞菌可以利用多达90多种以上的碳源物质。 2．碳源对配制任何微生物的培养基都是必不可少的。
3．氨基酸在碳源缺乏时可被微生物用作碳源物质，但不能提供能源。
4．培养营养缺陷型微生物的培养基必须同时加入维生素、氨基酸、嘌呤及嘧啶。 5．为使微生物生长旺盛，培养基中营养物质的浓度越高越好。
6．对含葡萄糖的培养基进行高压蒸汽灭菌时可以121.3℃加热20min即可。 7．半固体培养基常用来观察微生物的运动特征。 8．基础培养基可用来培养所有类型的微生物。
9．伊红美蓝（EMB）培养基中，伊红美蓝的作用是促进大肠杆菌的生长。
10．在促进扩散过程中，载体蛋白对被运输物质具有较高的专一性，一种载体蛋白只能运输一种物质。
五、简答题
1．能否精确地确定微生物对微量元素的需求，为什么？
2．为什么生长因子通常是维生素、氨基酸、嘌呤和嘧啶，而葡萄糖通常不是生长因子？ 3．以伊红美蓝（EMB）培养基为例，分析鉴别培养基的作用原理。 4．与促进扩散相比，微生物通过主动运输吸收营养物质的优点是什么？
5．举例说明微生物在生长过程中培养基pH值可能发生的变化，并提出解决方法。 6．有一培养基如下：甘露醇，MgSO4，K2HPO4，H2PO4，CuSO4，NaCl，CaCO3，蒸馏水。试述该培养基的A.碳素来源；B.氮素来源；C.矿质来源，该培养基可用于培养哪类微生物？
7．列表比较微生物的四大营养类型。
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/km2灭菌15min，用于肠道杆菌培养。
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。
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？ 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。 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？
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。 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？
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。
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。
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）。
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。
-/
《微生物营养习题》参考答案
一、名词解释
1．生长因子：微生物生长不可缺少的微量有机物，包括维生素，氨基酸及碱基等
2．选择培养基：是用来将某种或某类微生物从混杂的微生物群体中分离出来的培养基。 3．基础培养基：是含有一般微生物生长繁殖所需的基本营养物质的培养基。
4．合成培养基：是由化学成分完全了解的物质配制而成的培养基，也称化学限定培养基。
5．化能异养微生物：以有机碳化合物为能源，碳源和供氢体也是有机碳化合物的微生物。
6．化能自养微生物：利用无机化合物氧化过程中释放的能量和以CO2为碳源生长的微生物。
7．光能自养微生物：利用光作为能源，以CO2为基本碳源，供氢体是还原在无机化合物的微生物。
8．光能异养微生物：以光为能源，以有机碳化合物作为碳源和供氢体营光合生长的微生物。
9.单纯扩散 又称被动运输，只疏水型双分子层细胞膜（包括孔蛋白在内）在无载体蛋白的参与下，单纯依靠物理扩散的方式让许多小分子，非电离分子尤其是亲水性小分子被动通过的一种物质运送方式。通过这种方式运送的物质主要是O2,CO2,乙醇和某些氨基酸分子。
10.促进扩散 指溶质在运送过程中，必须借助存在于细胞膜上的底物特异载体蛋白的协助，但步消耗能量的一类扩散性运送方式。载体蛋白有时称作渗透酶，移位酶或移位蛋白，一般通过诱导产生，它借助自身构象的变化，在不耗能的条件下可加速把膜外高浓度的溶质扩散到膜内，直至膜内外该溶质的浓度相等为止。
11.主动运输 指一类须提供能量（包括ATP，质子动势或离子泵等）并通过细胞膜上特异性载体蛋白构想的变化，而使膜外环境中低浓度的溶质运入膜内的一种运送方式。
12.基团移位 指一类既需要特异性载体蛋白的参与，又需耗能的一种物质运送方式。其特点是溶质在运送前后还会发生分子结构的变化。主要用于运送各种糖类，核苷酸，丁酸和腺嘌呤等物质。靠磷酸转移酶系统即磷酸烯醇式丙酮酸-己糖磷酸转移酶系统进行。
13.pH的内源调节 由于微生物的生长，代谢过程中会产生引起培养基的pH改变的代谢产物，如步及时调节，就会抑制甚至杀死自身，因而在设计此类培养基时，就要考虑培养基成分对pH的调节能力，这种通过培养基内内在成分所起的调节作用，称pH的内源调节。
14.渗透压 是某水溶液中一个可用压力来量度的物化指标。它表示两种不同浓度的溶液间若被一个半透性薄膜隔开时，稀溶液中的水分子会因水势的推动而透过薄膜流向浓溶液，直至浓溶液所产生的机械压力足以使两边水分子的进出达到平衡为止，这时由浓溶液中的溶质所产生的机械压力，既为它的渗透压值。
15.水活度 表示在天然或人为环境中，微生物可实际利用的自由水或游离水的含量。其定量含义为：在同温同压下，某溶液的蒸汽压与纯水蒸汽压之比。
二、填空题
1．碳源，氮源，无机盐，生长因子，水，能源 2．碳素来源，能源，糖，有机酸，醇，脂，烃
3．维生素，氨基酸，嘌呤和嘧啶，作为酶的辅基或辅酶，合成细胞结构及组分的前体 4．碳源性质 5．能源
-/
6．电子供体
7．光能无机自养 光能有机异养 化能无机自养 化能有机异养 8．基础，加富，鉴别，选择 9．琼脂，明胶，硅胶
10．扩散，促进扩散，主动运输，膜泡运输 三、选择题
1．D；2．D；3．C；4．A；5．B；6．D；7．B；8．C；9．B；10．D 四、是非题
1．＋ 2．－ 3．－ 4．－ 5．－ 6．－ 7．＋ 8．－ 9．－ 10．－
五、简答题
1．能否精确地确定微生物对微量元素的需求，为什么？
答:不能。微生物对微量元素需要量极低；微量元素常混杂在天然有机化合物、无机化学试剂、自来水、蒸馏水、普通玻璃器皿中；细胞中微量元素含量因培养基组分含量不恒定、药品生产厂家及批次、水质、容器等条件不同而变化，难以定量分析检测。
2.为什么生长因子通常是维生素、氨基酸、嘌呤和嘧啶，而葡萄糖通常不是生长因子？ 答：维生素、氨基酸或嘌呤(嘧啶)通常作为酶的辅基或辅酶，以及用于合成蛋白质、核酸，是微生物生长所必需且需要量很小，而微生物(如营养缺陷型菌株)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。而葡萄糖通常作为碳源和能源物质被微生物利用，需要量较大，而且其他一些糖类等碳源物质也可以代替葡萄糖满足微生物生长所需。 3．以伊红美蓝（EMB）培养基为例，分析鉴别培养基的作用原理。
答：EMB培养基含有伊红和美蓝两种染料作为指示剂，大肠杆菌可发酵乳糖产酸造成酸性环境时，这两种染料结合形成复合物，使大肠杆菌菌落带金属光泽的深紫色，而与其他不能发酵乳糖产酸的微生物区分开。
4．与促进扩散相比，微生物通过主动运输吸收营养物质的优点是什么？
答：主动运输与促进扩散相比的优点在于可以逆浓度运输营养物质。通过促进扩散将营养物质运输进入细胞，需要环境中营养物质浓度高于胞内，而在自然界中生长的微生物所处环境中的营养物质含量往往很低，在这种情况下促进扩散难以发挥作用。主动运输则可以逆浓度运输，将环境中较低浓度什养物质运输进入胞内，保证微生物正常生长繁殖。 5．举例说明微生物在生长过程中培养基pH值可能发生的变化，并提出解决方法。 答：微生物在生长繁殖和积累代谢产物的过程中，培养基的pH会发生如下变化： （1）如微生物在含糖基质上生长，会产酸而使pH下降。
（2）微生物在分解蛋白质和氨基酸时，会产NH3而使pH上升。 （3）以（NH4）2SO4作N源，会过剩SO42-，而使pH下降。
（4）分解利用阳离子化合物如：NaNO3，会过剩Na+而使pH上升。
为了维持培养基pH值的相对恒定，常常在培养基中加入缓冲物质如磷酸盐，碳酸盐等，以缓和pH的剧烈变化。
6．有一培养基如下：甘露醇，MgSO4，K2HPO4，H2PO4，CuSO4，NaCl，CaCO3，蒸馏水。试述该培养基的A.碳素来源；B.氮素来源；C.矿质来源，该培养基可用于培养哪类微生物？ 答：（1）该培养基的碳素来源和能量来源均来自甘露醇。
（2）该培养基未提供氮素来源，根据所学知识，只有能固氮的微生物才能在无氮培养基上生长。
第五章微生物营养与培养基习题集及标准答案
