微生物复习

由天下分享时间：2024/12/25 1:38:10 加入收藏我要投稿点赞

微生物工程，利国利民，功在当代，利在千秋

形成沉淀物

有机物：如多肽类沉淀

无机物：如磷酸盐、碳酸盐等沉淀

高温的有害影响

破坏营养，提高色泽

褐变：产生氨基糖、焦糖或黑色素

毒变（？）

改变培养基的pH（一般为降低pH）

降低培养基浓度（气温低时会增加冷凝水）

其中产生褐变的机制主要是由氨基化合物（氨基酸、肽、蛋白质）与羰基化合物（糖类）间发生复杂的酶拉特反应(maillard reaction)所引起，它在导致培养基褐变的同时，还降低了有关营养物成分，故应设法避免。 2．防止方法（1）采用特殊加热灭菌法 ①对易破坏的含糖培养基进行灭菌时，应将糖液与其他成分分别

＋＋

灭菌，待灭菌后再予以合并；②含Ca2或Fe2的培养基应与磷酸盐成分作分别灭菌，灭菌后再混合，这样就不易形成磷酸盐的沉淀；③对含有易被高温破坏（糖类等）的培养基，应进行低压灭菌（112℃即0.57kg/cm2或8磅/英寸2下灭菌15min）或间歇灭菌；④在大规模发酵工厂中，对培养基灭菌可采用连续加压蒸汽灭菌法。（2）过滤除菌法对培养液中某些不耐热成分有时可采用过滤除菌法除菌，这可利用各种过滤器来达到，例如滤膜过滤器、烧结玻璃板过滤器、石棉板过滤器、素烧瓷过滤器和硅藻土过滤器等。过滤除菌的缺点是无法滤除液体中的病毒和噬菌体。

（3）其他方法再配制培养基时，为防止发生沉淀，除水分外，一般应按配方中的成分逐一按顺序加入并使之溶解，此外，还可加入0.01íTA（乙二胺四乙酸）或0.01%NTA（氮川三乙酸）等整合剂到培养基中，以防止金属离子发生沉淀。此外，还可用气体灭菌剂如氧化乙烯（即环氧乙烷）等对个别成分进行灭菌处理，然后再混入已灭过菌的其他培养基成分中。

17、影响湿热灭菌效果的主要因素有哪些？在实践中应如何正确对待？ 1．灭菌物体含菌量

含菌量越高，需要的灭菌时间越长。因此，用天然原料配制的培养基所需的灭菌时间要比组合培养基所需的长。 2．灭菌锅内空气排出程度

灭菌锅是靠蒸汽的温度而不是单纯靠压力来达到灭菌效果的。混有空气的蒸汽与纯蒸汽相比，其压力与温度关系很不同。因此，使用加压蒸汽灭菌时，必须先彻底排尽锅内的空气。检验空气是否排尽的方法有：①灭菌锅上同时装有压力表和温度计；②将待测气体引入深层

微生物工程，利国利民，功在当代，利在千秋

冷水中，若只听到“扑扑”声而无气泡冒出，则证明蒸汽中已不含空气；③灭菌锅内加入耐热性的芽孢杆菌即Bacillus stearothermophilus（噬热脂肪芽孢杆菌），灭菌后取出培养，视其是否能生长即可知灭菌温度是否达到；④加入适当熔点的固体试剂，经灭菌后看其是否熔化，例如可加入硫磺（熔点115℃），乙酰替苯胺（116℃）或脱水琥珀酸结晶（120℃）；等等。 3．灭菌对象的pH

灭菌对象的pH< 6.0时，微生物易死亡，pH在6.0~8.0时，不易死亡。 4．灭菌对象的体积

灭菌对象的体积大小因影响热传导速率和热容量，故会明显影响灭菌效果。在实验室工作中，在对大容量培养基灭菌时，必须主义相应延长灭菌时间。 5．加热与散热速度

在加热灭菌时，一般只注意达到预定压力后的维持时间。事实上，由于季节的变化，或灭菌物件体积的大小，都会使“上磅”或“下磅”时间出现很大的差别，从而影响培养基成分的破坏程度，进一步还会影响研究工作的准确性和重演性，故应适当控制。 20、（了解）抗生素对微生物的作用机制分几类？试各举一例。见书p183，表6－11。

若干重要抗生素及其作用机制名称及类型抑制细胞壁合成万古霉素引起细胞壁降解溶葡球菌素干扰细胞膜短杆菌酪肽抑制蛋白质合成链霉素抑制DNA合成狭霉素C 抑制DNA复制丝链霉素抑制RNA转录放线菌素D 抑制RNA合成利福平

作用机制抑制糖肽聚合物的伸长水解肽尾和分解胞壁酸－葡糖胺链损害细胞膜，降低呼吸作用与30S核糖体结合抑制黄苷酸氨基酸使DNA的互补链相结合与DNA中的鸟嘌呤结合与RNA聚合酶结合作用后果阻止肽聚糖的合成溶解葡萄球菌细胞内含物外漏促进错译，抑制肽链延伸因阻止GMP合成而抑制DNA 抑制复制后的分离阻止依赖于DNA的RNA的合成阻止RNA合成第七章微生物的遗传变异和育种

名词解释基本培养基：仅能满足某微生物的野生型菌株生长所需要的最低万分的组合培养基，称为基

本培养基。

完全培养基：凡可满足一切营养缺陷型菌株营养需要的天然或半组合培养基，称为完全培养

基。

感受态：感受态是指受体细胞最易接受外源DNA片段并能实现转化的一种生理状态。转化：受体菌直接吸收供体菌的DNA片段而获得后者部分遗传性状的现象，称为转化

或转化作用。

微生物工程，利国利民，功在当代，利在千秋

转导：通过缺陷型噬菌体的媒介，把供体细胞的小片段DNA携带到受体细胞中，通过

交换与整合，使后者获得部分遗传性状的现象，称为转导。

普遍转导：通过极少数完全缺陷型噬菌体对供体菌基因组上任何小片段DNA进行“误包”，

而将其遗传性状传递给受体菌的现象，称为普遍转导。

局限转导：指通过部分缺陷的温和噬菌体把供体菌的少数特定基因携带到受体菌中，并与

后者的基因组整合、重组，形成转导子的现象。

流产转导：全称流产普遍转导。指经转导噬菌体的媒介而获得了供体菌DNA片段的受体菌，

如果这段外源DNA在其内既不进行交换、整合和复制，也不迅速消失，而仅表现稳定的转录、转译和性状表达，这一现象就称为流产转导。

溶源转变：当正常的温和噬菌体感染其宿主而使其发生溶源化时，因噬菌体基因整合到宿

主的核基因组上，而使宿主获得了除了免疫性外的新遗传性状的现象，称为溶源转变。

接合：供体菌（“雄性”）通过性菌毛与受体菌（“雌性”）直接接触，把F质粒或其携带

的不同长度的核基因组片段传递给后者，使后者获得若干新遗传性状的现象，称为接合。

甘油悬浊液保藏法：甘油悬浊液保藏法是菌种保藏法中休眠态湿法保藏的一种。指在低温条

件下（-70℃）条件下，用保护剂（15%-50%的甘油）制成悬浊液保存菌种。

冷冻干燥保藏法：是指在干燥，低温，无氧和保护剂存在的的情况下保存菌种。先使微生物

在极低温度（-70℃左右）下快速冷冻，然后在减压下利用升华现象除去水分（真空干燥）。前常用的较理想的一种方法。在真空中使水分升华。微生物的生长和代谢都暂时停止，不易发生变异。菌种保存时间一般５年左右。需要一定的设备。保护剂一般采用脱脂牛奶或血清等。保护剂的作用可能是在冷冻干燥的脱水过程中代替结合水而稳定细胞成分(细胞膜)的构型，防止细胞膜因为冻结而破坏。保护剂还可以起支持作用，使微生物疏松地固定在上面。

液氮保藏法：适用范围最广的微生物保藏法。尤其是一些不产孢子的菌丝体，用其它保藏方

法不理想，可用液氮保藏法，其保存期最长。原理：用液氮能长期保存菌种。这是因为液氮的温度可达-196℃，远远低于其新陈代谢作用停止的温度(－130℃)，所以此时菌种的代谢活动已停止，化学作用亦随之消失。需要保护剂，常用的保护剂为10%甘油。先将菌液降温到0℃，再以每分钟降低1℃的速度，一直降低到-35℃，然后才把装有菌液的安瓿管放入液氮罐的气相中。

（冷冻干燥保藏法、液氮保藏法资料来自网上华东理工大学笔记） 9、诱变育种的基本环节有哪些？关键是什么？何故？

诱变育种是指利用物理、化学等诱变剂处理均匀而分散的微生物细胞群，在促进其突变率显著提高的基础上，采用简便、快速和高效的筛选方法从中挑选出少数符合目的的突变株，以供科学实验或生产实践使用。在诱变育种过程中，诱变和筛选是两个主要环节，由于诱变是随机的，而筛选则是定向的，因而筛选更显重要。 17．什么是细菌的接合？什么是F质粒？供体菌（“雄性”）通过性菌毛与受体菌（“雌性”）直接接触，把F质粒或其携带的不同长度的核基因组片段传递给后者，使后者获得若干新遗传性状的现象，称为细菌的接合接合。通过接合而获得新遗传性状的受体细胞，称为接合子。

F质粒也称F因子/性因子，在细菌内有性别分化，决定性别的功能。它是一种发球附加体性质的质粒，既可在细胞内独立存在，也可整合到核染色体组上；它既可经接合而获得，也可通过口丫啶类化合物、溴化乙锭或丝裂霉素等的处理而从细胞中消除（这些因子可抑制F质粒的复制）；它既是合成性菌毛基因的载体，也是决定细菌性别的物质基础。

微生物工程，利国利民，功在当代，利在千秋

18．试比较E.coli的F+、F-、Hfr和F’菌株的异同，并图示四者间的关系。 F质粒有四种不同接合型菌株。

F+菌株：即“雄性”菌株，指细胞内存在一至几个F质粒，并在细胞表面着生一至几条性菌毛的菌株。

F-菌株：即“雌性”菌株，指细胞中无F质粒、细胞表面也无性鞭毛的菌株。它可通过与F+菌株或F’菌株的接合而接受供体菌的F质粒或F’质粒，从而使自己转变成“雄性”菌株；也可通过接合接受来自Hfr菌株的一部分或一整套核基因组DNA。如果是后一种情况，则它在获得一系列Hfr菌株遗传性的同时，还获得了处于转移染色体末端的F因子，从而使自己从原来的“雌性”变为“雄性”，不过这种情况极为罕见。

Hfr菌株（高频重组菌株，hight freguency recombination strain）在Hfr菌株细胞中，因F质粒已从游离态转变成在核染色体组特定位点上的整合态，故菌株与F-菌株相接合后，发生基因组的频率要比单纯用F+与F-接合后的频率高出数百倍。当Hfr与F-菌株接合时，Hfr的染色体双链中的一条单链在F质粒处断裂，由环状变成线状，F质粒中与性别有关的基因位于单链染色体末端。整段单链线状DNA以5’端引导，等速地通过性菌毛转移至F-细胞中。但在转移过程中，这么长的线状单链DNA常发生断裂，以致越是位于染色体前端的基因，进入F-细胞的几率就越高，其性状在接合子中出现的时间也就越早，反之亦然。由于F质粒上决定性别的基因位于线状DNA的末端，能进入F-细胞的机会极少，故在Hfr与F-接合中，F-转变为F+的频率极低，而其他遗传性状的重组频率却很高。

F’质粒：当Hfr菌株细胞内的F质粒因不正常切离而脱离核染色体组时，可重新形成游离的、但携带整合位点邻近一小段核染色体基因的特殊F质粒，称为F’质粒或F’因子。凡携带F’质粒的菌株，称为初生F’菌株，其遗传性状介于F+与Hfr菌株之间；通过F’菌株与F-菌株的接合，可使后者也成为F-菌株，这就是次生F’菌株，它既获得了F质粒，同时又获得了来自初生F’菌株的若干原属Hfr菌株的遗传性状，故它是一个部分双倍体。以F’质粒来传递供体基因的方式，称为F质粒转导或F因子转导、性导或F质粒媒介的转导。

25．什么叫准性生殖？试以Penicillium urticaeo为例，说明利用准性生殖规律进行半知菌类杂交育种的一般过程。

准性生殖是一种类似于有性生殖，但比它更为原始的两性生殖方式，这是一种在同种而不同菌株的体细胞间发生的融合，它可不借减数分裂而导致低频率基因重组并产生重组子。因此，可以认为准性生殖是在自然条件下，真核微生物体细胞间的一种自发性的原生质融合现象。它在某些真菌尤其在还未发现有性生殖的半知菌类中最为常见。其过程包括：菌丝联结形成异核体核融合

体细胞交换和单倍体化

第八章微生物生态

名词解释：

1) 正常菌群：生活在健康动物各部位、数量大、种类较稳定、一般能发挥有益作用的

微生物种群，称为正常菌群。

2) 内源感染：由条件致病菌引起的感染，称为内源感染。 3) 富营养化：富营养化指水体中因氮、磷等元素含量过高而引起水体表层的蓝细菌和

微生物工程，利国利民，功在当代，利在千秋

5) 6) 7) 8)

藻类过度生长繁殖的现象。

BOD：即“生化需氧量”或“生化耗氧量”，又称生物需氧量，是水中有机物含量的一个间接指标。一般指在1L污水或待测水样中所含的一部分易氧化的有机物，当微生物对其氧化、分解时，所消耗的水中溶解氧毫克数（其单位为mg/L）。 COD：即化学需氧量，是表示水体中有机物含量的一个简便的间接指标，指1L污水中所含的有机物在用强氧化剂将它氧化后，所消耗氧的毫克数（单位为mg/L）。活性污泥：活性污泥指一种由活细菌、原生动物和其他微生物群聚集在一起组成的凝絮团，在污水处理中具有很强的吸附、分解有机物或毒物的能力。生物膜：生物膜是指生长在潮湿、通气的固体表面上的一层由多种活微生物构成的粘滑、暗色菌膜，能氧化、分解污水中的有机物或某些有毒物质。自诱导：发光细菌合成荧光素酶是通过一种独特的称作自诱导方式进行的，即在发光细菌生长时，会分泌一种自诱导物至周围环境中，当浓度达到临界点时，就会开启编码荧光素酶的发光基因lux操纵子，从而诱导自身合成荧光素酶。

4.检验饮用水的质量时，为什么要选用大肠菌群书作为主要指标？我国卫生部分对此有何

规顶？

答：饮用水的微生物种类主要采用以E. coli为代表的大肠菌群数为指标。因为这类细菌是温血动物肠道中的正常菌群，数量极多，用它作指标可以灵敏地推断该水源是否曾与动物粪便接触以及污染程度如何。由此可以避免直接去计算出数量极少的肠道传染病（霍乱、伤寒、痢疾等）病原体所带来的难题。我国卫生部门规定的饮用水标准是：1mL自来水中的细菌总数不可超过100个（37℃，培养24h），而1000mL自来水中的大肠菌群数则不能超过3个（37℃，48h）。

7.何谓混菌培养？试以维生素C生产中的“二步发酵法”为例，加以说明。

答：混菌培养又称混合培养，有时也称混合发酵，这是在深入研究微生物纯培养基础上的人工“微生物生态工程”。例如，我国发明的“二步发酵法生产维生素C”（反应中有两步由微生物发酵，其余各步仍未化学转化反应）的先进工艺，就是混菌发酵法的一个例证。图中，反应②均为细菌转化，即由弱氧化醋杆菌或生黑葡糖酸杆菌等细菌参与完成，而取代莱氏法（一步发酵法，反应中只有一步由微生物发酵）的反应③则用了混菌发酵法，即利用氧化葡糖酸杆菌和条纹假单胞菌或其他细菌如巨大芽孢杆菌等的协同参与才完成的。试验证明，如单用氧化葡糖酸杆菌进行发酵，则不仅它的生长很差，且产生2-酮基-L-古龙酸的能力微弱；而单用条纹假单胞菌时，则根本不产酸；反之，若把两个菌株作混菌发酵时，就能将L-山梨酸不断转化成维生素C的前体——2-酮基-L-古龙酸。

8.什么是瘤胃微生物？它们与反刍动物间存在哪些共生关系？

答：瘤胃微生物：是在反刍类动物如牛的第一胃内存在的一种细菌,可以帮助动物降解纤维素。

共生关系：（1）反刍动物为瘤胃微生物提供纤维素和无机盐等养料，水分，合适的温度和pH, 以及良好的搅拌和无氧环境。（2）瘤胃微生物协助把反刍微生物消化系统内的纤维素分解成有机酸供瘤胃吸收，同时由此产生的大量菌体蛋白通过皱胃的消化向反刍动物提供充足的蛋白质养料。