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第五章 微生物代谢
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第五章 微生物代谢
官方公共微信A.延滞期B.快速生长期C.稳定期D.衰退期；（）30、在典型生长曲线中，细胞形态不是最不规则；A.延滞期B.指数期C.稳定期D.衰亡期；二、判断题；（）1、黑曲霉的生长最适温度为37℃，故利用其生；（）3、间歇灭菌法又称为分段灭菌法或丁达尔灭菌法；（）6、最适生长温度就是微生物积累代谢产物最多的；（）7、初生代谢物与生长曲线的步调一致，而次生代；（）9、凡
B. 快速生长期
）30、在典型生长曲线中，细胞形态不是最不规则的时期是
二、判断题
）1、黑曲霉的生长最适温度为37℃，故利用其生产糖化酶应取温度为37℃。
）2、生长曲线是定量描述液体培养基中微生物群体生长规律的实验曲线。
）3、间歇灭菌法又称为分段灭菌法或丁达尔灭菌法，适用于不耐热培养基的灭菌。 （
）4、表面活性剂对一切活细胞都具毒性，可用作活细胞或机体内治疗用的化学试剂。 （
）5、在10min内杀死某微生物最低温度称为该微生物的致死温度。
）6、最适生长温度就是微生物积累代谢产物最多的温度，就是获得细胞量最多的温度，也就是发酵速率最高的温度。
）7、初生代谢物与生长曲线的步调一致，而次生代谢物略滞后于生长曲线。 （
）8、群体生长的细菌数量增加一倍所需时间为代时。
）9、凡需要叶酸作为生长因子的病原细菌，都可被磺胺药所抑制。
）10、一切好氧微生物都含有超氧化物歧化酶。
）11、食用菌子实体形成温度比菌丝生长温度要高， 故冬天栽培食用菌要用薄膜复盖。 （
）12、丙酸、盐酸都可用作防腐剂。
）13、连续培养的目的是使微生物始终保持在最高稳定生长阶段。
）14、同种微生物菌体生长的最适温度与积累代谢产物的最适生长温度是相同的。
）15、细菌分裂繁殖一代所需时间为倍增时间。
）16、最低温度是指微生物能生长的温度下限。最高温度是指微生物能生长的温度上限。 （
）17、在对大容量培养基灭菌时，必须注意相应延长灭菌时间。
）18、接种量大,则延滞期长。
）19、微生物接种到营养丰富的天然培养基的比接种到营养单调的组合培养基中延滞期短。
）20、由于分子量越大物质产生的渗透压越高，所以罐藏食品通常用50～70%糖溶液。 （
）21、典型生长曲线是四大类微生物的共同生长曲线。
）22、出芽生殖过程在病毒中是可以普遍见到的。
）23、真菌最适合的生长条件是环境中有点碱性。
）24、在微生物生长的滞留适应期，细胞快速分裂。
）25、在微生物学中，凡提到生长的地方，一般均指细胞个体的生长。
）26、影响微生物生长的环境因素主要是温度、pH、氧气。
）27、可采用高压灭菌对抗体进行灭菌。
）28、细胞大小相同的同种微生物可用来进行同步培养。
）29、同一种微生物由于环境中的PH不同可能积累不同的代谢产物。
）30、要杀死培养基中的细菌芽孢，只有用加压蒸汽灭菌法才能达到。
三、名词解释
1、巴氏消毒法
2、厌氧微生物
3、连续培养
4、恒化培养
5、连续生长
7、二元培养
8、极端嗜盐菌
9、石炭酸系数
10、生长温度三基点
11、热死温度
12、细菌生长曲线
13、生长速率常数
14、最适生长温度
15、消毒剂
16、恒化器
17、兼性厌氧菌
19、抗代谢物
20、二次生长现象
23、好氧微生物
24、同步生长
25、恒化培养
26、超氧化物歧化酶
27、微生物的高密度培养
28、菌落形成单位
29、纯培养物
30、接种龄
四、填空题
多数细菌最适生长PH为______。
定量描述液体培养基中微生物群体生长规律的实验曲线称作______；它是以______为纵坐
标、生长时间为横坐标作图得出的。
影响微生物代时的主要因素有
要获得细菌同步生长的方法主要有和，其中前者中常用的有
对有害微生物的控制方法主要包括四大措施：灭菌、______防腐和______。
影响微生物生长的主要因素有、水的活度、、和。 7、
杀灭或抑制微生物的物理因素有______、______、过滤、渗透压、______和超声波等。 8、
影响延滞期长短的因素有______、接种龄、______和培养基。
pH影响微生物生长的机制是______、______、______。
10、 评价高温杀菌的定量指标有两种，即______和______。
11、 造成厌氧环境培养厌氧菌的方法有 化学吸氧法______和 ______密闭容器内反复抽真空后
充N2_________。
12、 处于较低浓度范围内可影响生长速率和菌体产量的某营养物，就称为______。 13、 微生物的生长可用其重量、体积、______、______等作指标来测定。
14、 微生物在衰亡期时有的微生物因蛋白水解酶活力的增强而发生______。
15、 与微生物生长量相平行的生理指标有______、______、______等。
16、 微生物处于稳定生长前期时，细胞分裂速率______。
17、 用来固化细菌培养基的多糖是______。
18、 通常，放线菌最适pH值的范围为______，酵母菌的最适pH范围为4.0~5.8，霉菌的最适
pH范围是______。
19、 影响微生物代谢的主要因素有______、______、______和______。
专性嗜冷型微生物最低生长温度为 ______， 最适生长温度为______,
最高生长温度为
______， 主要分布在______。
21、 在生产实践中为缩短微生物生长的延滞期，所采取的主要措施为______和______。 22、 在评价表面消毒剂，化学杀菌剂，防霉剂，农药或化学治疗剂等的药效和毒性时,经常采用
的指标有______，半致死剂量和______。
23、 ______期微生物细胞是代谢、生理研究的良好材料。
24、 消毒和灭菌的区别是______。
25、 测定微生物的生长量常用的方法有______、______、______和______。而测定微生物数量
变化常用的方法有______、______、______和______；以生理指标法来测定微生物的方法又有______、______、______和______等。
26、 连续培养与单批培养相比，其优点有______、______、______和______；而缺点主要是______，
其次是______。控制连续培养的方法有______和______。
27、 指数期生长的微生物的三个重要参数是______、______和______。
28、 实验室常见的干热灭菌手段有热空气灭菌和______；而对牛奶或其他液态食品一般采用超
高温灭菌，其温度为______，时间为2~6 s 。
29、 乳酸乳杆菌体内存在______和______， 故氧分子对其无害。
30、 抗生素的作用机理有______、______、作用于呼吸链以干扰氧化磷酸化和______。
五、问答题
1、试述温度对微生物的影响。
2、试通过使用温度，作用时间来比较巴氏消毒法，烘箱热空气法，高压蒸汽锅法的不同。并各
3、大肠杆菌在37℃的牛奶中每12.5分钟繁殖一代，假设牛奶消毒后，大肠杆菌的含量为
1个/100ml，请问按国家标准（30000个／ml），该消毒牛奶在37℃下最多可存放多少时间？
4、为什么磺胺药对细菌有抑制作用而对人无此作用？
5、引起菌种退化的根本原因是什么？如何防止菌种退化？
6、试绘图说明单细胞微生物的生长曲线，并指明各期的特点。
7、简述灭菌的因素和灭菌方法(写出无菌条件)。
8、简述进行高密度培养的方法。
9、我们在保存微生物时一般不直接把菌种放入生理盐水中，为什么？
10、试述微生物的生长与微生物的繁殖的异同。
11、利用加压蒸气对培养基进行灭菌时，常易带来哪些不利影响？如何避免？
12、现有以新研究的化学消毒剂，你将采用何种方法可测得该消毒剂的消毒效力的大小？
13、在相同温度和相同作用时间下，湿热灭菌比干热灭菌更有效，为什么？
14、医务室常用的红药水、紫药水和碘酒的基本成分是什么？其杀菌机制是什么？
15、试比较细菌、酵母菌和丝状真菌细胞的个体生长的差异。
16、简述单个细菌细胞的生长与细菌群体生长的区别。
17、试述涂片计数的基本方法。
18、高温对培养基成分的有害影响。
19、试比较灭菌、消毒、防腐和化疗之间的区别。
20、某细菌在t0时的菌数是10个/ml，经过400分钟后，菌数增加到10个/ml，计算该细菌的 2 9
世代时间和繁殖的代数。
21、简述影响加压蒸汽灭菌效果的因素。
22、什么是SOD学说？
23、测定微生物的生长量有那些方法？比较优缺点？
24、微生物培养过程中pH值变化的规律如何？如何调整？
25、说明单细胞微生物的生长曲线，并指明第三个时期的特点，及如何利用微生物的生长
规律来指导工业生产？
26、试分析影响微生物生长的主要环境因素及它们影响微生物生长繁殖的机理。
27、实验室中，培养厌氧菌的技术有哪些？
28、目前，一般认为氧对厌氧菌毒害的机制有哪些？
29、连续发酵与单批发酵相比有什么优点？
30、过滤除菌有哪些方法？
第七章 微生物的遗传变异与育种
一、选择题
）1、细胞重组过程常指
A. 物理因素影响而改变基因特性
B. 微生物的回复突变
C. 细胞中的基因缺失
D. 从一个生物中获得DNA
）2、转导子是指
B. 转导噬菌体
C. 转导前供体菌
D. 转导后受体菌
）3、参与暗修复过程的酶有
A. 内切核酸酶
B. 外切核酸酶
C. DNA聚合酶
）4、原核生物基因重组的机制特点有
C. 转移机制独特而多样
）5、下列属于诱发突变的化学诱变剂的是
C. 碱基类似物
D. 吖啶类化合物
）6、下列属于选择性突变株的有
A. 营养缺陷型
B. 抗性突变型
C. 形态突变型
D. 条件致死突变型
）7、变异最早出现在
）8、在诸多的菌种保藏法中，当前认为效果最好的当属
A. 砂土保藏法
B. 冷冻干燥保藏法
C. 液氮保藏法
D. 石蜡油封藏法
）9、不同碱基变化对遗传信息的改变可分为
）10、下列可作为遗传工程克隆载体的是
C. 柯斯质粒
）11、被誉为基因工程不可或缺的“解剖刀”和“缝衣针”的是
）12、下列在克隆基因过程中的基本要素是
A. 限制性内切酶
C. 受体细胞
）13、符合细菌重组过程的含义是
A. DNA永久性改变
B. 从环境中获得新的DNA片断
）14、细菌以转化方式进行基因转移时有以下特性
A. 大量供体细胞的基因被转移
B. 包含有F质粒参加
C. 依 靠 噬 菌 体 感 染 受 体 细 胞
D. 可通过从供体细胞中提取DNA片段来完成 （
）15、下列能用选择性培养基快速选择出来的突变株有
A. 营养缺陷型
B. 抗性突变型
C. 条件致死突变型
D. 形态突变型
E. 抗原突变型
）16、以下有关准性生殖的说法中正确的有
A. 有可独立生活的异核体阶段
B. 高频率产生双倍体杂合子核
C. 通过减数分裂导致基因重组
D. 能产生各种不同性状组合的单倍体杂合子 （
）17、转座子
A. 能从DNA分子的一个位点转移到另一个位点
B. 是一种特殊类型的质粒
C. 是一种碱基类似物
D. 可引起嘌呤和嘧啶的化学修饰
）18、下列属于Sacchromyces cerevisiae的双倍体细胞的特点的是
A. 细胞大，椭圆形
B. 菌落小，形态变化较大
C. 液体培养较快，细胞较分散
D. 在产芽孢培养基上不形成子囊
）19、以下属于非选择性突变株的是
A. 营养缺陷型
B. 抗原突变型
C. 抗性突变型
D. 产量突变株
）20、影印平板培养法的实验证明了基因突变的
C. 不对应性
D. 可诱变性
）21、质粒根据分子结构可有三种构型
）22、、当细菌发生突变时，可体现突变效应的是
A. ATP利用的速率
B. 营养物质消化速率
C. 蛋白质合成
D. ATP吸收进细胞 （
）23细菌中紫外线引起的突变是
A. 由于染色体断裂
B. 由于引起移码突变
C. 由于相邻胸腺嘧啶碱基结合在一起
D. 由于DNA的一个片段颠倒
）24、下述特征适合质粒的是
A. 它们是自我复制的DNA
B. 它们有10～50个碱基
C. 它们是细菌存活所必须的成分
D. 它们是转化所必须的成分
）25、为了完成基因工程实验，需要
A. 新鲜的细菌细胞
B. DNA连接酶
C. 细菌的质粒
D. 淀粉和糖原分子 （
）26、黏质沙雷氏菌在25℃培养时会产生深红色的灵杆菌素，可是当培养在37℃下时就不产生此色素，但若再降至25℃下时又重新恢复产色素能力，此即
）27、在肺炎链球菌转化实验中，活R菌中加入S菌的下列哪种物质后长出S菌
B. DNA和DNA酶以外的酶
C. DNA和DNA酶
F. 荚膜多糖
）28、基因调控系统包括
A. 启动基因
B. 操纵基因
C. 结构基因
D. 调节基因
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微生物中重要的呼吸链组分成员：③铁硫蛋白（Fe-S）：氧化还原载体辅基，为分子中的含铁硫的中心部分。存在于呼吸链中几种酶复合体中，参与膜上的电子传递。④泛醌（辅酶Q）：脂溶性氢载体。广泛存在于真核生物线粒体内膜和革兰氏阴性细菌的细胞膜上；革兰氏阳性细菌和某些革兰氏阴性细菌则含甲基萘醌。在呼吸链中醌类的含量比其他组分多10~15倍，其作用是收集来自呼吸链各种辅酶和辅基所输出的氢和电子，并将它们传递给细胞色素系统。⑤细胞色素系统：位于呼吸链后端。功能：从泛醌中接受电子，并将同等数目的质子推到线粒体膜或细胞膜外的溶液中。同型乳酸发酵与两种异型乳酸发酵的比较自生固氮菌固氮的生化途径细节自生固氮菌固氮的生化途径细节二）固氮的生化机制3、固氮酶的产氢反应固氮酶除能催化N2形成NH3外，还具有催化H+为H2的氢化酶活性。在缺N2时，固氮酶可将H+全部还原为H2释放；在有N2时，固氮酶也只能用75%的［H］去还原N2，而将另外25%的［H］以产H2方式浪费掉。在大多数固氮菌中，还存在另一种经典的氢化酶，它能将被固氮酶浪费了的分子氢重新激活，以回收一部分［H］和ATP。四、微生物次生代谢物的合成初生代谢和初生代谢产物初生代谢(Primarymetabolish)是指所有生物的共同的代谢途径。合成糖类，氪基酸类，普通的脂肪酸类，核酸类以及由它们形成的聚合物(多糖类、蛋白质类、RNA、DNA等等)。这些对生物生存和健康必需的化合物就叫初生代谢产物(Primarymetabolites)。主要生理作用是维持生存和繁衍后代。次生代谢和次生代谢产物次生代谢(Secondametablism)是指生物合成生命必须物质以外物质并储存次生代谢产物的过程。四、微生物次生代谢物的合成1、次生代谢物概念指某些微生物生长到稳定期前后，以结构简单、代谢途径明确、产量较大的初生代谢物作前体，通过复杂的次生代谢途径所合成的各种结构复杂的化学物。特点分子结构复杂、代谢途径独特、在生长后期合成、产量较低、生理功能不很明确、其合成一般受质粒控制等种类极多。与人类的医药生产和保健工作关系密切合成以各种初生代谢途径为基础，为适应环境而合成的。四、微生物次生代谢物的合成2、次生代谢物合成途径糖代谢延伸途径多糖类糖苷类核酸类HMP糖衍生物类抗生素糖苷类抗生素核苷类抗生素莽草酸延伸途径莽草酸分支途径氯霉素等氨基酸延伸途径多肽类抗生素内酰胺类抗生素氨基酸衍生物类芳香族氨基酸脂肪族氨基酸等衍生聚合乙酸延伸途径聚酮酐甲羟戊酸缩合异戊二烯类大环内酯类抗生素四环素类灰黄霉类黄曲霉毒素二萜：赤霉素类倍半萜：隐杯伞素第四节 微生物的代谢调节与发酵生产一、微生物的代谢调节二、代谢调节在发酵工业中的应用一、微生物的代谢调节☆特点：精确、可塑性强，细胞水平的代谢调节能力超过高等生物。☆成因:细胞体积小，所处环境多变。☆举例：大肠杆菌细胞中存在2500种蛋白质，其中上千种是催化正常新陈代谢的酶。每个细菌细胞的体积只能容纳10万个蛋白质分子，所以每种酶平均分配不到100个分子。如何解决合成与使用效率的经济关系？解决方式：组成酶（constitutiveenzyme）经常以高浓度存在，其它酶都是诱导酶（inducibleenzyme），在底物或其类似物存在时才合成，诱导酶的总量占细胞总蛋白含量的10%。一、微生物的代谢调节☆调节方式：1、调节细胞膜对营养物的透性控制营养物质透过细胞膜进入细胞；2、通过酶的定位控制酶与底物的接触3、调节代谢流控制代谢物流向(★)1.调节细胞膜对营养物的透性如：只有当速效碳源或氮源耗尽时，微生物才合成迟效碳源或氮源的运输系统与分解该物质的酶系统。2.通过酶的定位控制酶与底物的接触1）真核微生物酶定位在相应细胞器上；细胞器各自行使某种特异的功能；2）原核微生物在细胞内划分区域集中某类酶行使功能：与呼吸产能代谢有关的酶位于膜上；蛋白质合成酶和移位酶位于核糖体上；同核苷酸吸收有关的酶在G-菌的周质区。3.控制代谢物流向：(通过酶促反应速度来调节)1)可逆反应途径由同种酶催化，可由不同辅基或辅酶控制代谢物流向：如:两种Glu脱氢酶： 以NADP为辅酶Glu合成以NAD为辅酶Glu分解2)通过调节酶的活性或酶的合成量：关键酶:某一代谢途径中的第一个酶或分支点后的第一个酶。①粗调：调节酶的合成量②细调：调节现有酶分子的活性3)通过调节产能代谢速率。二、代谢调节在发酵工业中的应用工业发酵的目的：大量积累人们所需要的微生物代谢产物。代谢的人工调节：人为地打破微生物的代谢控制体系，使代谢朝着人们希望的方向进行。人工调节代谢的手段：1、改变微生物遗传特性(遗传学方法）；2、控制发酵条件（生物化学方法）；3、改变细胞膜透性；1）应用营养缺陷型菌株解除正常的反馈调节末端产物E对生长乃是必需的，所以，应在培养基
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