復(fù)習(xí)思考題及答案1細(xì)菌有哪幾種基本形態(tài)其大小及繁殖方式

1、第二章 復(fù)習(xí)思考題及答案1. 細(xì)菌有哪幾種根本形態(tài)？ 其大小及繁殖方式如何？ 答：細(xì)菌按其個(gè)體形態(tài)，根本上可分為球狀、桿狀、螺旋狀三種，分別稱為球菌、桿菌 和螺旋菌。1卩m ;桿菌大小以其寬度和長度表示，多數(shù)桿菌的寬度與球菌直徑相近，其長度那么為寬度的1倍至幾倍(約0.55卩m);螺旋菌大小也以其寬度和長度表示，但長度一般是指菌體兩端點(diǎn)間的距離,并非真正的長度。多數(shù)螺旋菌大小為 0.3 1 1 50卩m。細(xì)菌一般進(jìn)行無性繁殖 ， 最主要的無性繁殖方式是裂殖，即一個(gè)細(xì)胞通過分裂(二分分裂或折斷分裂 )，結(jié)果由一個(gè)母細(xì)胞形成大小根本相等的兩個(gè)子細(xì)胞。有少數(shù)芽生細(xì)菌能象 酵母菌一樣進(jìn)行芽殖 ， 即在

2、母細(xì)胞一端先形成一個(gè)小突起 ， 待其長大后再與母細(xì)胞別離的一 種繁殖方式。此外，還有極少數(shù)細(xì)菌種類主要是大腸桿菌 ，在實(shí)驗(yàn)室條件下能通過性菌 毛進(jìn)行有性接合。2. 試述細(xì)菌細(xì)胞的一般結(jié)構(gòu)、化學(xué)組成及其主要生理功能。答：一般結(jié)構(gòu)是指一般細(xì)菌細(xì)胞共同具有的結(jié)構(gòu)， 包括細(xì)胞壁、 細(xì)胞質(zhì)膜、 核質(zhì)體和細(xì) 胞質(zhì)等。(1) 細(xì)胞壁 革蘭氏陽性細(xì)菌細(xì)胞壁較厚 (20 80 nm)， 機(jī)械強(qiáng)度較高 ， 化學(xué)組成較簡 單， 主要含肽聚糖和磷壁酸; 革蘭氏陰性細(xì)菌細(xì)胞壁較薄 ， 機(jī)械強(qiáng)度較低 ， 但層次較多 ， 成分 較復(fù)雜 ， 主要成分除蛋白質(zhì)、肽聚糖和脂多糖外 ， 還有磷脂質(zhì)、脂蛋白等。細(xì)胞壁的主要功 能是：

3、維持細(xì)胞外形，保護(hù)細(xì)胞免受外力機(jī)械性或滲透壓的損傷；作為鞭毛運(yùn)動(dòng) 的支點(diǎn); 為細(xì)胞的正常分裂增殖所必需; 具有一定屏障作用， 對大分子或有害物質(zhì)起阻 攔作用；與細(xì)菌的抗原性、致病性及對噬菌體的敏感性密切相關(guān)。(2) 細(xì)胞質(zhì)膜 細(xì)胞質(zhì)膜的結(jié)構(gòu)可表述為液態(tài)鑲嵌模型 (fluid mosaic model) ，即由具有 高度定向性的磷脂雙分子層中鑲嵌著可移動(dòng)的膜蛋白構(gòu)成。其化學(xué)組成主要是蛋白質(zhì)占 50%70%和脂類占 20%30%，還有少量的核酸和糖類。脂類主要是磷脂，每一個(gè)磷 脂分子由一個(gè)帶正電荷的親水極性頭 含氮堿、磷酸、甘油 和兩條不帶電荷的疏水非極性 尾長鏈飽和與不飽和脂肪酸 組成。非極性尾

4、的長度和飽和度因細(xì)菌種類和生長溫度而異。細(xì)胞質(zhì)膜的生理功能主要是：具有高度的選擇透性，控制營養(yǎng)物質(zhì)的吸收及代謝產(chǎn)物的排除 ， 是維持細(xì)胞內(nèi)正常滲透壓的結(jié)構(gòu)屏障 ; 含有各種呼吸酶系， 是氧化磷酸化或光 合磷酸化產(chǎn)生 ATP的部位； 是細(xì)胞壁和糖被的各種組分生物合成的場所；質(zhì)膜上的間體與DNA復(fù)制別離及細(xì)胞間隔形成密切相關(guān)；是鞭毛的著生點(diǎn)并為其運(yùn)動(dòng)提供能量。(3) 核質(zhì)體 核質(zhì)體實(shí)際上是一條很長的環(huán)狀雙鏈 DNA 與少量類組蛋白及 RNA 結(jié)合，經(jīng)有組織地高度壓縮纏繞而成的一團(tuán)絲狀結(jié)構(gòu)，通常稱之為細(xì)菌染色體圖2 - 12。細(xì)菌染色體中心有膜蛋白核心構(gòu)架，構(gòu)架上結(jié)合著幾十個(gè)超螺旋結(jié)構(gòu)的DNA 環(huán)，

5、而類核小體環(huán)不規(guī)那么分布在 DNA 鏈上。其功能是起貯存遺傳信息和傳遞遺傳性狀的重要作用。(4) 細(xì)胞質(zhì) 主要化學(xué)成分是水 (約占 80%)、蛋白質(zhì)、核酸、脂類，少量糖類及無機(jī)鹽 類。一般細(xì)菌細(xì)胞質(zhì)中主要含有核糖體、貯藏物、酶類、中間代謝物、質(zhì)粒、各種營養(yǎng)物質(zhì) 和大分子的單體等。少數(shù)細(xì)菌還含有磁小體、羧酶體、氣泡等組分。其中， 核糖體是由核糖核酸和蛋白質(zhì)組成的微粒， 由 50S 大亞基和 30S 小亞基組成 , 每 個(gè)細(xì)菌細(xì)胞約含 1 萬個(gè)， 是合成蛋白質(zhì)酶 的場所。貯藏物是一類由不同化學(xué)成分累積而 成的不溶性顆粒 , 主要功能是貯存營養(yǎng)物和提供碳源、 能源、 氮源和磷源等 , 其種類主要有：

6、 糖原顆粒、聚 -羥基丁酸顆粒、硫顆粒、藻青蛋白、異染粒等。3. 細(xì)菌細(xì)胞的特殊結(jié)構(gòu)包括哪些局部？ 各有哪些生理功能？ 答：特殊結(jié)構(gòu)是指僅在某些細(xì)菌細(xì)胞才具有的或僅在特殊條件下才能形成的結(jié)構(gòu)， 包括 糖被、鞭毛、菌毛和芽孢等。1糖被 糖被的生理功能主要是：起保護(hù)作用，使細(xì)菌能抗枯燥、抗噬菌體吸附、 抗白細(xì)胞吞噬； 是菌體外的貯存物質(zhì)， 營養(yǎng)缺乏時(shí)可作為碳源和能源利用； 可使菌體附 著于某些物體外表 ; 作為透性屏障 , 使細(xì)菌免受重金屬離子毒害。2鞭毛 鞭毛的生理功能是運(yùn)動(dòng) , 鞭毛的運(yùn)動(dòng)引起菌體的運(yùn)動(dòng)，以實(shí)現(xiàn)其趨性包括趨化性、趨氧性、趨光性等 ,其運(yùn)動(dòng)方式有泳動(dòng)、滑動(dòng)、滾動(dòng)或旋轉(zhuǎn)。3菌毛 普

7、通菌毛的主要功能是使細(xì)菌較牢固地粘附在動(dòng)植物細(xì)胞或組織的外表，即作為細(xì)菌感染動(dòng)植物組織 如呼吸道、消化道和泌尿生殖道等的粘膜 的粘附器官。性菌毛 是雄性菌株 供體菌 在有性接合過程中，向雌性菌株 受體菌 傳遞遺傳物質(zhì)的通道。此外， 某些RNA噬菌體如 M13丨以性菌毛作為特異性吸附受體。4芽孢 一個(gè)細(xì)菌只形成一個(gè)芽孢，一個(gè)芽孢萌發(fā)為一個(gè)營養(yǎng)細(xì)胞，故細(xì)菌產(chǎn)芽孢并 無繁殖功能， 而是產(chǎn)芽孢細(xì)菌生存的一種形式。 與營養(yǎng)細(xì)胞相比， 休眠狀態(tài)的生芽孢細(xì)胞對 熱、輻射、枯燥和化學(xué)藥品等惡劣環(huán)境具有極強(qiáng)的抵抗能力。4. 簡單表述肽聚糖的組成和結(jié)構(gòu)。革蘭氏陽性和陰性細(xì)菌細(xì)胞壁結(jié)構(gòu)和組成有何不 同？答：每一肽聚

8、糖單體由3局部組成：雙糖：由N 乙酰葡萄糖胺NAG丨與N 乙酰 胞壁酸NAM丨通過B -1,4-糖昔鍵相連形成雙糖單位 易被溶菌酶水解；圖2 -7短 肽四肽尾:由4個(gè)氨基酸分子按 L型與D型交替方式連接而成，短肽接在N 乙酰胞壁酸 NAM 上； 肽橋肽間橋 ： 起著連接前后 2 個(gè)短肽分子的作用 , 其組成分具有多樣性 ,如金黃色葡萄球菌的肽橋?yàn)?Gly5,而大腸桿菌的肽橋?yàn)?CO NH 。肽聚糖的結(jié)構(gòu)可簡單表述為：由 N 乙酰葡萄糖胺NAG丨與N 乙酰胞壁酸NAM 重復(fù)交替連接構(gòu)成骨架， 接在N 乙酰胞壁酸上的相鄰短肽由肽橋再交叉相聯(lián) ，形成致密的 多層網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。短肽和肽橋的組成分及聯(lián)接方式

9、依不同種類細(xì)菌而異。革蘭氏陽性細(xì)菌細(xì)胞壁較厚 20 80 nm, 機(jī)械強(qiáng)度較高 , 化學(xué)組成較簡單 , 主要含肽聚 糖和磷壁酸； 革蘭氏陰性細(xì)菌細(xì)胞壁較薄 , 機(jī)械強(qiáng)度較低 , 但層次較多 , 成分較復(fù)雜 , 主要成 分除蛋白質(zhì)、肽聚糖和脂多糖外 , 還有磷脂質(zhì)、脂蛋白等。5. 什么是革蘭氏染色法？ 其根本原理及操作步驟怎樣？答：1884年，丹麥醫(yī)生革蘭氏Gram丨創(chuàng)造了一種重要的細(xì)菌鑒別染色法稱 革蘭氏染 色法(Gram stain)。該染色法的步驟是：1先用結(jié)晶紫液初染；2再用碘液媒染與結(jié) 晶紫形成不溶于水的復(fù)合物 ；3接著用 95%乙醇進(jìn)行脫色； 4最后再用番紅沙黃 液復(fù)染。經(jīng)過這種染色

10、方法可以將所有細(xì)菌根本上區(qū)分為兩大類：革蘭氏陽性細(xì)菌 (Gram positive bacteria) ：原經(jīng) 12步已染上的紫色復(fù)合物不被乙 醇洗脫仍保持紫色，稱革蘭氏陽性 G +。革蘭氏陰性細(xì)菌 (Gram negative bacteria) ：原已染上的紫色復(fù)合物易被乙醇洗脫， 又變成 無色菌體最后那么被番紅復(fù)染而呈紅色，稱革蘭氏陰性G。革蘭氏染色反響機(jī)理：一般認(rèn)為，革蘭氏陽性細(xì)菌細(xì)胞壁較厚而緊密，肽聚糖網(wǎng)層次 多、交聯(lián)致密，不含類脂質(zhì)。當(dāng)用乙醇脫色時(shí) , 因失水而引起肽聚糖層網(wǎng)格結(jié)構(gòu)的孔徑縮小 乃至關(guān)閉，阻止了結(jié)晶紫碘復(fù)合物的洗脫，故菌體最后仍呈紫色或紫紅色；相反, 革蘭氏陰性細(xì)菌因

11、其細(xì)胞壁薄 , 外膜層的類脂含量高 , 而肽聚糖層薄和交聯(lián)度差 , 當(dāng)乙醇脫色時(shí)， 外膜層的物質(zhì)迅速被溶解，通透性增大，結(jié)晶紫碘復(fù)合物被抽提洗脫，細(xì)胞褪成無色, 再經(jīng)沙黃等紅色染料復(fù)染 , 結(jié)果陰性菌呈現(xiàn)紅色。6. 什么是原核生物？ 哪些微生物屬于原核生物？答： 原核微生物 這類微生物細(xì)胞中的核比擬原始簡單， 沒有核膜包圍， 不具核仁和 典型的染色體，也沒有固定形態(tài)。主要包括：細(xì)菌、放線菌、藍(lán)細(xì)菌、支原體、立克次氏體 和衣原體等，在工業(yè)上有重要作用的原核微生物主要是細(xì)菌、放線菌和藍(lán)細(xì)菌。7. 請解釋以下名詞：菌落、菌苔，單菌落、菌膜、菌落特征。菌落 細(xì)菌接種在固體培養(yǎng)基后， 在適宜的條件下以母

12、細(xì)胞為中心迅速生長繁殖所形成 的肉眼可見的子細(xì)胞堆團(tuán)，稱為菌落 colony 。菌苔 將某一純種細(xì)菌的大量細(xì)胞密集地劃線 直線或之字線 接種到瓊脂斜面上， 培 養(yǎng) 2 4天后，每個(gè)細(xì)胞長成的菌落相互聯(lián)接成一片，稱為菌苔 lawn。單菌落 由一個(gè)單細(xì)胞繁殖而成的菌落那么稱之為單菌落，可認(rèn)為是細(xì)菌的純培養(yǎng)物即純種。菌膜 好氧細(xì)菌在試管的液體培養(yǎng)基中靜置培養(yǎng)后，在液體外表的生長狀態(tài)。菌落特征 在一定的培養(yǎng)條件下， 各種細(xì)菌在固體培養(yǎng)基外表所形成的菌落具有一定的 形態(tài)、構(gòu)造等特征。8. 試述工業(yè)上常用幾種細(xì)菌 ( 大腸桿菌、谷氨酸棒狀桿菌、乳酸桿菌、雙歧桿菌、枯 草芽孢桿菌 ) 的學(xué)名、用途及細(xì)胞形態(tài)

13、特征。答： 工業(yè)上常用幾種細(xì)菌的學(xué)名、用途及細(xì)胞形態(tài)特征：大腸桿菌(Escherichia coli ) 大腸埃希氏菌x呵，革蘭氏陰性，運(yùn)動(dòng)(周毛)或不運(yùn)動(dòng)，無芽孢， 一般無莢膜。 菌落呈白色至黃白色， 擴(kuò)展， 光滑， 閃光。 大腸桿菌的用途主要有 : 制 取氨基酸、制備多種酶、作為基因工程受體菌、作為水和食品中微生物學(xué)檢驗(yàn)的指示菌。谷氨酸棒狀桿菌 ( Corynebacterium glutamicum) 為直到微彎的桿菌，常呈一端膨大的 棒狀，行折斷分裂而成八字形排列或柵狀排列。大多數(shù)種不運(yùn)動(dòng)。革蘭氏陽性。棒狀桿菌的用途主要有：高產(chǎn)谷氨酸、生產(chǎn)其它多種氨基酸、生產(chǎn)5-核苷酸、水楊酸、棒狀桿

14、菌素等。乳酸桿菌 Lactobacillus SP. 為革蘭氏陽性菌老培養(yǎng)物中的細(xì)胞可能是陰性 ，大 小一般為0.51X 210卩m,形成長絲，單個(gè)或成鏈。無芽孢，多數(shù)不運(yùn)動(dòng)。乳酸桿菌的 主要用途有：工業(yè)生產(chǎn)乳酸、發(fā)酵生產(chǎn)乳制品、生產(chǎn)其它乳酸發(fā)酵食品、生產(chǎn)藥用乳酸菌制 劑、生產(chǎn)禽畜益生菌制劑。雙歧桿菌 Bifidobacterium SP. 菌體細(xì)胞呈現(xiàn)多形態(tài) , 有的呈較規(guī)那么形短桿狀,有的 為纖細(xì)桿狀帶有尖細(xì)末端, 有的呈長而彎曲狀, 也有的呈各種分枝或分叉形、 棍棒狀或匙形。 單個(gè)或鏈狀, V 形、柵狀排列,或聚集成星狀。革蘭氏陽性、不形成芽孢、不運(yùn)動(dòng)。雙歧桿 菌的主要用途有： 生產(chǎn)微生

15、態(tài)制劑、 生產(chǎn)含活性雙歧桿菌的乳制品。 以雙歧桿菌和嗜酸乳桿 菌為主、 再輔以嗜熱鏈球菌和保加利亞乳桿菌等菌種, 混種發(fā)酵生產(chǎn)而成的酸乳, 是一種具 有很好保健作用的功能性食品?？莶菅挎邨U菌Bacillus subtilis 俗稱枯草桿菌。 細(xì)胞0.71 x 23卩m，直桿狀，單個(gè),著色均勻,無莢膜,運(yùn)動(dòng)周生鞭毛 ,革蘭氏染色陽性。芽孢小于或等于細(xì)胞寬, 橢圓至圓柱狀, 中生至近中生, 壁薄。 菌落粗糙, 不透明, 不閃光, 擴(kuò)展, 污白色或微黃色。 枯草芽孢桿菌的用途主要有：生產(chǎn)各種酶制劑、發(fā)酵生產(chǎn)核苷、生產(chǎn)某些抗生素、生產(chǎn)各種多肽、蛋白質(zhì)類藥物和酶。9. 試述放線菌的形態(tài)特征和細(xì)胞的結(jié)構(gòu)。

16、答：放線菌菌體是由分枝狀菌絲組成的(圖2 -29),菌絲細(xì)胞在培養(yǎng)生長階段無橫隔膜，故一般都呈多核的單細(xì)胞狀態(tài)。以種類最多(約500種)、形態(tài)特征最典型的鏈霉菌為例,其菌絲可分為營養(yǎng)菌絲、氣生菌絲和孢子絲三種：基內(nèi)菌絲、氣生菌絲、孢子絲。孢子絲成熟后,可形成各種各樣形態(tài)不同的分生孢子。放線菌菌絲細(xì)胞的結(jié)構(gòu)根本上與細(xì)菌相似, 細(xì)胞壁主要也由肽聚糖組成, 但各種放線菌 細(xì)胞壁所含肽聚糖的組成分有所不同。 細(xì)胞壁化學(xué)組成中也含有原核生物所特有的胞壁酸和 二氨基庚二酸,而不含幾丁質(zhì)或纖維素。在幼齡菌絲細(xì)胞中有明顯的核質(zhì)體擬核,且為數(shù)眾多。菌絲細(xì)胞革蘭氏染色一般呈陽性反響。10. 放線菌孢子形成的方式可

17、歸納為哪幾種？ 答：放線菌孢子形成的方式可歸納為以下三種： (1) 橫隔分裂形成分生孢子 , 如鏈霉菌、諾卡氏菌 ,； (2) 形成孢子囊產(chǎn)生孢囊孢子 , 如鏈孢囊菌和游動(dòng)放線菌； (3) 在菌絲頂端形成少量孢子 , 如小單孢菌。原核微生物？答： (1) 放線菌與霉菌相似之處放線菌和霉菌都具有顯著分枝的菌絲， 菌絲的生長和分枝方式也很相似， 而且多數(shù)都能 產(chǎn)生分生孢子并以分生孢子進(jìn)行無性繁殖。很多放線菌在液體培養(yǎng)基中的生長狀態(tài)(形成菌絲球 )也與霉菌相似。在瓊脂培養(yǎng)基上生長形成的老齡菌落與某些霉菌如青霉相似。(2) 放線菌與細(xì)菌相同或相似之處放線菌的菌絲和孢子的寬度與桿菌的寬度很相仿約1卩m，

18、但比霉菌菌絲細(xì)得多； 幼齡放線菌的菌落大小和外表特征與某些細(xì)菌很相似。放線菌的菌絲細(xì)胞結(jié)構(gòu)根本上與細(xì)菌細(xì)胞相同， 都屬于原核生物， 無核膜、 核仁和典型 染色體， 細(xì)胞壁的主要成分是肽聚糖， 含有原核細(xì)胞壁特有的胞壁酸和二氨基庚二酸， 一般 革蘭氏染色陽性； 放線菌噬菌體的形狀與細(xì)菌的相似； 與細(xì)菌一樣對溶菌酶敏感。 此外放線 菌的最適生長 pH 為中性至微堿性，與多數(shù)細(xì)菌根本相同?；谏鲜龅谋葦M， 可見放線菌是一類在形態(tài)上介于細(xì)菌和霉菌之間， 但在分類學(xué)上， 在 親緣關(guān)系上卻與細(xì)菌十分接近的原核微生物。12. 放線菌有何用途？ 試舉例說明放線菌在生物制藥工業(yè)上的重要性。放線菌的最突出特性是能

19、產(chǎn)生各種各樣大量的抗生素?？股刈鳛樽钪饕目垢腥舅?物，使人類根本上控制了傳染病的危害。 至今已發(fā)現(xiàn)的約 1 萬種抗生素中， 由放線菌產(chǎn)生的 就約占 70%。放線菌的次生代謝產(chǎn)物可用于制備酶抑制劑、抗癌劑、免疫調(diào)節(jié)劑、受體拮抗劑等許 多新的微生物藥物； 有的放線菌在工業(yè)上還用于生產(chǎn)酶制劑和維生素。 此外， 放線菌在甾體 轉(zhuǎn)化、石油脫臘、烴類發(fā)酵、污水處理和環(huán)境保護(hù)等方面也有重要作用。例如鏈霉菌屬是放線菌中最大的一個(gè)屬， 種類繁多。而且其中有一半以上能產(chǎn)生抗生素。 所有由放線菌產(chǎn)生的抗生素中。約有90 %是由鏈霉菌屬產(chǎn)生的。鏈霉菌在生物制藥工業(yè)上的主要用途有：生產(chǎn)多種重要的抗生素、生產(chǎn)多種酶類

20、、生產(chǎn)各種酶抑制劑、生產(chǎn)維生素。13. 酵母菌細(xì)胞結(jié)構(gòu)與細(xì)菌細(xì)胞結(jié)構(gòu)主要有哪些不同？答： 酵母菌的細(xì)胞主要由細(xì)胞壁、細(xì)胞膜、細(xì)胞質(zhì)、細(xì)胞核、液泡和線粒體等構(gòu)成。酵母細(xì)胞壁與細(xì)菌細(xì)胞壁相比，在堅(jiān)韌性上較差，在結(jié)構(gòu)和組成分上也大不相同。酵 母細(xì)胞壁可分三層： 外層的組成分是甘露聚糖 (mannan) 和磷酸甘露聚糖， 約占 40 % 45%； 中間層是蛋白質(zhì)，約占 5% 10%, 其中有些是與甘露聚糖相結(jié)合的各種酶類如葡聚糖酶、 蔗糖酶、脂酶等 ；內(nèi)層的組成分是葡聚糖 (glucan) ，約占 35% 45% ，為分枝狀聚合物 , 是 維持細(xì)胞壁機(jī)械強(qiáng)度的主要成分。 此外， 細(xì)胞壁中還含有酯類 3

21、% 8% 、少量幾丁質(zhì) 1% 2%和灰分。酵母菌為真核微生物，其細(xì)胞核由雙層多孔核膜包裹著，膜孔直徑約為 80 100 nm ， 用以增大膜的透性和膜內(nèi)外的物質(zhì)交換。 細(xì)胞核中含有由 DNA 和組蛋白結(jié)合而成的線狀典 型染色體。在有氧時(shí)生長的酵母細(xì)胞質(zhì)中，分布有一種數(shù)目較多，棒狀或圓筒狀，大小為 0.3 1x 0.5 3 m的細(xì)胞器 一線粒體(mitochondrion)。在老齡的酵母細(xì)胞質(zhì)中，出現(xiàn)一個(gè)被 單層膜包圍的液泡 vacuole。14. 真核生物與原核生物在細(xì)胞核結(jié)構(gòu)上有何不同？ 哪些微生物屬于真核生物？ 答：原核微生物 一 這類微生物細(xì)胞中的核比擬原始簡單， 沒有核膜包圍， 不具核

22、仁和典型的染色體，也沒有固定形態(tài)。主要包括：細(xì)菌、放線菌、藍(lán)細(xì)菌、支原體、立克次氏體 和衣原體等，在工業(yè)上有重要作用的原核微生物主要是細(xì)菌、放線菌和藍(lán)細(xì)菌。真核微生物 一 該類微生物的細(xì)胞具有真正的核， 細(xì)胞核有核膜包圍， 核內(nèi)有核仁和染 色體 , 細(xì)胞質(zhì)中存在線粒體或同時(shí)存在葉綠體等細(xì)胞器。主要的真核微生物有：酵母菌、霉 菌絲狀真菌 、蕈菌大型真菌 、藻類和原生動(dòng)物。本章將著重介紹在工業(yè)上用途最廣的 酵母菌、霉菌和蕈菌。15. 酵母菌的繁殖方式與細(xì)菌有何不同？答：酵母菌的繁殖方式可分為無性繁殖和有性繁殖兩種方式。無性繁殖主要有芽殖、 裂殖、產(chǎn)無性孢子節(jié)孢子、擲孢子、厚垣孢子等三種方式，而有性

23、繁殖那么以產(chǎn)生有性孢子 一子囊孢子的方式進(jìn)行繁殖。 其中， 最典型和最主要的繁殖方式是芽殖、 裂殖和產(chǎn)子囊孢子細(xì)菌一般進(jìn)行無性繁殖 , 最主要的無性繁殖方式是裂殖，即一個(gè)細(xì)胞通過分裂(二分分裂或折斷分裂 )，結(jié)果由一個(gè)母細(xì)胞形成大小根本相等的兩個(gè)子細(xì)胞。有少數(shù)芽生細(xì)菌能象 酵母菌一樣進(jìn)行芽殖 ,。16. 工業(yè)上常用的酵母菌主要有哪些？ 它們各有何特性和用途？答： 工業(yè)上常用的酵母菌主要有：(1) 釀酒酵母 Saccharomyces cerevisiae 主要用途有：用于生產(chǎn)酒精乙醇 、 用于生產(chǎn)白酒和其它飲料酒、用于食品工業(yè)生產(chǎn)多種食品、用于醫(yī)藥工業(yè)生產(chǎn)各種醫(yī)藥品。(2) 卡爾斯伯酵母 Sa

24、ccharomyces carlsbergensis 主要用途有：用于生產(chǎn)啤酒、 生產(chǎn)食用藥用和飼料酵母、提取麥角固醇含量較高 、作為維生素測定菌等。(3) 異常漢遜氏酵母 (Hansenula anomala) 用途主要有：用于增加食品的味、生 產(chǎn)單細(xì)胞蛋白、某些藥物、制造發(fā)酵食品等。(4) 假絲酵母 (Candida sp. ) 用途主要有：生產(chǎn)酵母蛋白作為人畜可食的蛋白質(zhì)、石 油發(fā)酵脫蠟并制取飼料蛋白、由烷烴發(fā)酵生產(chǎn)檸檬酸等有機(jī)酸。17. 鑒別啤酒酵母菌種質(zhì)量的指標(biāo)主要有哪幾項(xiàng)？答：(1) 酵母細(xì)胞數(shù)一般約為 1 億 / ml, 是反映酵母繁殖能力和培養(yǎng)成熟的指標(biāo) ； (2) 酵母出芽率

25、要求在 15% 30%,是衡量繁殖是否旺盛的指標(biāo) ； (3) 酵母死亡率應(yīng)在 1%以下 , 正常培養(yǎng)的酒母不應(yīng)有死亡現(xiàn)象。18. 列表比擬根霉、曲霉和青霉形態(tài)結(jié)構(gòu)的異同？答：根霉、曲霉和青霉形態(tài)結(jié)構(gòu)的異同( 由學(xué)生自行列表比擬 ) ：根霉 (rhizopus) 的菌絲無橫膈膜，單細(xì)胞。菌絲體白色，氣生性強(qiáng)，在固體培養(yǎng)基上 迅速生長交織成疏松的棉絮狀菌落，可蔓延充滿整個(gè)培養(yǎng)皿。根霉在固體培養(yǎng)基上或自然培養(yǎng)物上生長時(shí)，由營養(yǎng)菌絲體產(chǎn)生具有延伸功能的弧形 匍匐菌絲 (stolon) ，在培養(yǎng)基外表向四周蔓延生長。由匍匐菌絲分化出分枝狀的假根(rhizoid) ，接觸基質(zhì)并吸取養(yǎng)分。 在與假根相對的方

26、向上生出孢囊梗 柄，頂端膨大形成孢 子囊， 內(nèi)生孢子囊孢子。 孢子囊內(nèi)有一近球形的囊軸，囊軸莖部與梗相連處有囊托。孢子囊 成熟后，孢子囊壁消解或破裂，可釋放出大量的孢子囊孢子。曲霉 (aspergillus) 的菌絲有橫膈膜， 為多細(xì)胞絲狀真菌。 某些菌絲細(xì)胞特化膨大成為厚 壁的足細(xì)胞，由足細(xì)胞生出直立的分生孢子梗無橫隔 ，頂部膨大形成球形的頂囊。在頂 囊的外表以放射狀生出一層或兩層小梗初生小梗、次生小梗 ，小梗的頂端著生成串的分 生孢子。頂囊、小梗及分生孢子鏈一起構(gòu)成分生孢子穗或分生孢子頭 ，分生孢子穗具有 各種不同的顏色和形狀 。青霉 ( penicillium ) 的菌絲與曲霉相似， 有

27、橫隔， 多細(xì)胞， 但無足細(xì)胞。 分生孢子梗 也 有橫隔直接由氣生菌絲生出， 頂端不膨大成為頂囊，而是經(jīng)過屢次分枝成為帚狀枝孢子 穗。帚狀枝是由單輪、二輪或多輪分枝構(gòu)成，對稱或不對稱。最后一輪分枝稱為小梗，在 小梗頂端產(chǎn)生成串的藍(lán)綠色分生孢子。有極少數(shù)青霉能產(chǎn)生閉囊殼，內(nèi)生子囊和子囊孢子。19. 霉菌的繁殖方式怎樣？霉菌可產(chǎn)生哪些無性孢子和有性孢子？答： 在正常自然條件下， 霉菌是通過氣生菌絲分化出各種形態(tài)的子實(shí)體， 如孢子囊、 分 生孢子穗、分生孢子器和子囊果等，再產(chǎn)生各種無性孢子孢子囊孢子、分生孢子、厚垣孢 子、節(jié)孢子、芽孢子等和有性孢子接合孢子、子囊孢子、卵孢子等分別進(jìn)行無性和有 性兩種繁

28、殖方式。20. 試述工業(yè)上常用幾種霉菌的主要特性、用途及分類位置。答： 工業(yè)上常用幾種霉菌的主要特性、用途及分類位置：(1)根霉 根霉 具有活力強(qiáng)大的淀粉酶，其中糖化型淀粉酶與液化型淀粉酶的比例約為3.3: 1,可見其糖化型淀粉酶特別豐富，活力強(qiáng)大，能將淀粉結(jié)構(gòu)中的a 1,4糖苷鍵和a 1， 6 糖苷鍵打斷，最終較完全地將淀粉轉(zhuǎn)化為純度較高的葡萄糖。根霉除具有糖化作用外， 還能產(chǎn)生少量乙醇和乳酸。根霉的主要用途有:用于制曲釀酒、生產(chǎn)葡萄糖、生產(chǎn)酶制劑、 生產(chǎn)有機(jī)酸、生產(chǎn)發(fā)酵食品、用于醫(yī)藥工業(yè)。(2) 毛霉 毛霉大都能生產(chǎn)活力強(qiáng)大的蛋白酶，有很強(qiáng)的分解大豆的能力。毛霉可產(chǎn)生多種酶類和各種有機(jī)酸。

29、毛霉的用途主要有：發(fā)酵生產(chǎn)大豆制品、生產(chǎn)多種酶類、生產(chǎn)有機(jī) 酸、轉(zhuǎn)化甾體化合物。(3) 曲霉 曲霉屬的菌種具有很多活力強(qiáng)大的酶，如淀粉酶、蛋白酶、果膠酶、葡萄糖氧化酶、纖維素酶和半纖維素酶、柚苷酶和橙皮苷酶、脫氧核糖核酸酶等。曲霉是一類具有重要經(jīng)濟(jì)價(jià)值而被廣泛應(yīng)用的真菌，主要用途有：生產(chǎn)傳統(tǒng)發(fā)酵食品、生產(chǎn)多種重要的酶制劑、工業(yè)化大量生產(chǎn)檸檬酸、生產(chǎn)多種其他有機(jī)酸、生產(chǎn)多種真菌類抗生素、生產(chǎn)真菌毒素、 甾體化合物的轉(zhuǎn)化等。(4) 青霉 青霉屬中的 點(diǎn)青霉(P. notatum)又稱音符型青霉，是第一個(gè)用于生產(chǎn)青霉素的菌種。1943年開始改用 產(chǎn)黃青霉P. chrysogenum又稱橄欖型青霉,進(jìn)

30、行工業(yè)化大量生產(chǎn) 青霉素。青霉還可生產(chǎn)其它抗生素(灰黃霉素、桔霉素、島青霉肽、蘋果菌素和擴(kuò)展霉素等), 生產(chǎn)有機(jī)酸(葡萄糖酸、檸檬酸、抗壞血酸等),生產(chǎn)多種酶類(葡萄糖氧化酶、中性堿性蛋白酶、?；?、5磷酸二酯酶、脂肪酶、凝乳酶、真菌細(xì)胞壁溶解酶)等。(5) 頭抱霉頭孢霉(cephalosporium )的主要用途有：發(fā)酵生產(chǎn)頭孢菌素C、生產(chǎn)半合成新頭孢菌素類抗生素。21.畫出根霉、曲霉和青霉形態(tài)簡圖，并注明各局部的名稱。答：nH 丿網(wǎng)吟凰VJl1xviAU/JTTV7TbfM青霉1綁 -廿乍.r*22.列表比擬細(xì)菌、放線菌、酵母菌和霉菌的個(gè)體形態(tài)、細(xì)胞結(jié)構(gòu)、繁殖方式的特點(diǎn)。 答：由學(xué)生自行填

31、入下表：細(xì)菌放線菌酵母菌霉菌個(gè)體形態(tài)細(xì)胞結(jié)構(gòu)繁殖方式23. 如何在顯微鏡下區(qū)分上述四大類微生物？答：細(xì)菌 菌體微小透明，一般要經(jīng)染色并用油鏡10001500倍才能看清其個(gè)體形態(tài)球狀、桿菌、螺旋狀；酵母菌 菌體細(xì)胞較大，可直接制成水浸片用高倍鏡400600倍觀察其活細(xì)胞橢園或卵園形，往往有芽細(xì)胞；放線菌 一般要經(jīng)染色，用油鏡或高倍鏡觀察其微小分枝的菌絲體；霉菌 一般不必經(jīng)染色，用低倍鏡100150倍就可觀察其較粗且分枝的菌絲體和子實(shí)體 孢子頭。24. 列表比擬細(xì)菌、放線菌、酵母菌和霉菌菌落的形態(tài)特點(diǎn)。答：由學(xué)生自行填入下表：細(xì)菌菌落酵母菌菌落放線菌菌落霉菌菌落25. 如何從平板上區(qū)分上述四大類微

32、生物？其菌落形態(tài)與細(xì)胞形態(tài)有何聯(lián)系？答:按上表列出的細(xì)菌、放線菌、酵母菌和霉菌菌落的形態(tài)特點(diǎn)的不同答復(fù)第一個(gè)問題。個(gè)體形態(tài)與群體形態(tài)之間存在的明顯相關(guān)性。以細(xì)菌為例，多數(shù)細(xì)菌的菌落一般呈現(xiàn)濕潤、光滑、粘稠、較透明、易挑取、質(zhì)地均勻、顏色較一致等共同特征。但由于不同細(xì)菌細(xì)胞在個(gè)體形態(tài)結(jié)構(gòu)上和生理類型上的各種差異， 因此必然會(huì)極其密切地反映在上述各種菌落 特征上。例如 , 生有粘液層的細(xì)菌菌落 , 通常較大型 , 呈透明的蛋清狀 ; 生芽孢細(xì)菌的菌落往往 外觀不透明 , 外表枯燥粗糙；無鞭毛、不能運(yùn)動(dòng)的球菌通常都形成小而厚、邊緣整齊的半球 形菌落 ; 長有鞭毛、有運(yùn)動(dòng)性的細(xì)菌一般都長成大而平、邊緣

33、缺刻的不規(guī)那么形菌落等等。 細(xì)菌這種在個(gè)體形態(tài)與群體形態(tài)之間存在的明顯相關(guān)性 , 對許多微生物學(xué)實(shí)驗(yàn)和研究工作 很有參考價(jià)值。26. 蕈菌在生長發(fā)育過程中 , 菌絲的分化可分成哪四個(gè)階段？答：可分成以下四個(gè)階段： (1) 形成由單核細(xì)胞構(gòu)成的菌絲 (一級(jí)菌絲 )； (2) 形成由 雙核細(xì)胞構(gòu)成的菌絲 ( 二級(jí)菌絲 ) ； (3) 分化形成菌絲束或菌絲球 ( 三級(jí)菌絲 ) ； (4) 形成 大型肉質(zhì)子實(shí)體。鎖狀聯(lián)合形成過程。答： 鎖狀聯(lián)合方式發(fā)生在菌絲頂端雙核細(xì)胞的兩核之間，其過程是：從雙核之間的細(xì)胞壁向外側(cè)生出一個(gè)突起，并逐步伸長和向下彎曲形成鉤； 兩核之一移入突鉤之中； 兩核同時(shí)進(jìn)行一次有絲

34、分裂 , 產(chǎn)生 4 個(gè)子核 ; 突鉤中分裂核的兩個(gè)子核， 一個(gè)留在突鉤 之中，另一個(gè)進(jìn)入菌絲細(xì)胞頂端 , 另一個(gè)分裂核的兩個(gè)子核也同時(shí)分開 ; 突鉤頂端彎到細(xì) 胞之上并與細(xì)胞相連形成一個(gè)橋，其中子核通過橋到達(dá)細(xì)胞另一端； 在突起產(chǎn)生的起點(diǎn) 形成一隔膜， 又在橋的下方垂直形成另一隔膜 , 結(jié)果把雙核母細(xì)胞分成兩個(gè)雙核子細(xì)胞并各 具兩個(gè)不同的子核。擔(dān)子及擔(dān)孢子的過程。答： 產(chǎn)生擔(dān)孢子進(jìn)行有性繁殖是蕈菌獨(dú)有的特征。擔(dān)孢子是著生在擔(dān)子上的一種外生 孢子 , 其形成過程為： 子實(shí)體成熟后 , 雙核菌絲的頂端膨大成為擔(dān)子細(xì)胞； 其中的兩 個(gè)核融合 (核配 ), 形成一個(gè)二倍體新核； 此新核經(jīng)過二次分裂，

35、其中一次為減數(shù)分裂， 產(chǎn) 生四個(gè)單倍體子核；與此同時(shí)，擔(dān)子細(xì)胞頂端產(chǎn)生四個(gè)小梗，小梗頂端稍微膨大；四個(gè)子核分別各進(jìn)入四個(gè)小梗內(nèi)； 此后每核各發(fā)育成為一個(gè)有性孢子 , 即擔(dān)孢子。典型擔(dān) 子菌的擔(dān)子上都有四個(gè)擔(dān)孢子。藍(lán)細(xì)菌的形態(tài)特征、生理特性及主要用途。答：藍(lán)細(xì)菌的形態(tài)差異很大， 概括起來有球狀或桿狀的單細(xì)胞和絲狀的細(xì)胞鏈兩種形態(tài)。 根據(jù)它們的形態(tài)特征，可進(jìn)一步分成以下五類： (1) 由二分裂形成的單細(xì)胞； (2) 由復(fù)分 裂形成的單細(xì)胞； (3) 無異形胞菌絲狀； (4) 有異形胞菌絲狀； (5) 有異形胞分枝菌絲 狀。藍(lán)細(xì)菌只有少數(shù)為化能異養(yǎng)型生物，多數(shù)為專性光能自養(yǎng)型生物，能象高等綠色植物

36、和高等藻類一樣進(jìn)行產(chǎn)氧光合作用， 同化二氧化碳為有機(jī)物質(zhì)， 加之許多種還具有固氮作用。 因此， 藍(lán)細(xì)菌對營養(yǎng)要求很簡單， 不需要維生素， 只要有空氣、 陽光、水分和少量無機(jī)鹽類， 便能大量地生長繁殖。 由于某些細(xì)胞能轉(zhuǎn)化形成異形胞、 靜息孢子和鏈絲段， 而且菌體外面 還包有能保持水分、 抗枯燥的膠黏質(zhì)層， 因此，使藍(lán)細(xì)菌的生活和繁殖力更強(qiáng)。上述這些生 理特性，正是藍(lán)細(xì)菌能廣泛分布于各種自然條件下的主要原因。藍(lán)細(xì)菌的主要用途有：固氮作用、作為食物和營養(yǎng)品、用于提取各種生物藥物。30. 什么是噬菌體？ 試述噬菌體的形態(tài)結(jié)構(gòu)和生長繁殖過程。答：噬菌體phage是侵染原核生物(細(xì)菌、放線菌和藍(lán)細(xì)菌 )

37、的病毒，它是一種超顯 微的，沒有細(xì)胞結(jié)構(gòu)的，專性活細(xì)胞寄生的大分子微生物。噬菌體的根本形態(tài)有蝌蚪形、微球形和纖線形三種類型，又可再細(xì)分為六種不同形態(tài)：(1) 尾部長而直，有尾鞘，能收縮，雙鏈DNA ； 尾部長而易彎，無尾鞘，不能收縮，雙鏈DNA ； (3) 尾部比頭部短，無尾鞘，不能收縮，雙鏈 DNA ； (4) 六角形頭部的頂角各有一 個(gè)較大的衣殼粒，單鏈 DNA ； (5) 六角形頭部的頂角無衣殼?；蛴行∫職ち?，單鏈 RNA；(6) 絲狀噬菌體，無頭部和尾部，為一條長而略彎的纖線, 單鏈 DNA 。以典型的蝌蚪形噬菌體T4為例，其根本結(jié)構(gòu)由頭部、 尾部和頸部三個(gè)局部組成：(1)頭部 呈二十

38、面體對稱結(jié)構(gòu)，其衣殼由衣殼粒組成。頭部衣殼內(nèi)，一條線狀雙鏈DNA 分子折疊盤繞其中； (2) 尾部呈螺旋對稱結(jié)構(gòu) ， 由尾鞘、尾髓尾管 、基板、刺突和尾絲五個(gè)部 分組成； (3) 頭部與尾部相連處有一構(gòu)造簡單的頸部，由頸環(huán)和頸須構(gòu)成。:潛伏期、平均裂解量、溫和噬菌體、溶源性細(xì)菌。答：潛伏期 從噬菌體吸附并將 DNA 注入宿主細(xì)胞至第一個(gè)成熟的子代噬菌體從宿主細(xì)胞 中釋放出來之前這段時(shí)間，稱為潛伏期。平均裂解量 平均每個(gè)宿主細(xì)胞裂解后所釋放出的子代噬菌體的數(shù)量稱為平均裂解量。裂解量應(yīng)該等于裂解期所測得的最高噬菌斑數(shù)除以潛伏期測得的噬菌斑數(shù)實(shí)為被感染的宿主細(xì)胞數(shù)。溫和噬菌體 當(dāng)噬菌體吸附并侵入宿主細(xì)胞后，能將其 DNA 插入整合到宿主細(xì)胞 核DNA的一定位置上成為前原噬菌體prophage，并可長期隨宿主 DNA的復(fù)制而同步復(fù)制， 因而在一般情況下不進(jìn)行增殖和引起宿主細(xì)胞的裂解， 這一類型的噬菌體稱為溫和 噬菌體 temperate phag