微生物遗传育种研究进展
题目：微生物遗传育种研究进展
姓名：毛德昌学号：20171103014
专业：微生物学方向：微生物生态学任课教师：李翠新（副教授）
2017年12月29日
微生物遗传育种研究进展
摘要：微生物育种是现代工业、医药、食品等行业生产中重要的一个环节，本文中介绍了几种微生物育种的方法，包括诱变育种、杂交育种、代谢调控育种等育种方法，其中主要介绍微生物遗传育种一种新的育种技术——低能离子注入育种技术和原生质体育种技术。低能离子注入育种技术为我国科学家所创建的一种技术，为微生物的育种工作提供了新的方法。
关键词：微生物育种，离子注入，原生质体融合
目录
1前言 (1)
2自然选育 (1)
3诱变育种 (2)
3.1物理诱变 (2)
3.2化学诱变因子 (3)
3.3生物诱变因子 (4)
3.4复合因子诱变与新型诱变剂 (4)
4杂交育种 (4)
4.1有性杂交 (4)
4.2准性杂交 (5)
4.3原生质体融合育种 (5)
4.3.1 原生质体融合的促融方法 (6)
4.3.2原生质体融合育种的应用 (6)
4.4 代谢控制育种 (7)
5基因重组 (7)
6小结 (8)
参考文献 (8)
1前言
微生物是自然界中广泛存在的生物群体，在工业、医药、食品、科研等行业中具有广泛的应用，在工业上是某些工业产物的产生个体，医药行业将的很多种药物是来源于微生物个体的初级或次生代谢产物，方方面面都有微生物的影子，对于微生物育种最早是来源于什么时候，这个也许应该可以追溯到人类对微生物的应用。生活中到处都存在着微生物的影子，人类为了能够更加充分的利用微生物，就会将个体形状优良的微生物保留下来，以便将其更好的利用，这边开始了微生物的育种，儿这种育种似乎是对微生物的育种工作已经开展，只是仍然停留在一个比较初步的阶段。
上世纪五十年以前对微生物的育种是在个体宏观表现上的对人类有用的形状上的育种工作，上世纪五十年代以后，DNA分子结构的确立，微生物的各个基因结构逐步得到阐释，微生物的各种代谢途径调控机制也逐步得到解释，对微生物进行遗传育种的方法也逐步开始出现多样化。微生物遗传育种的主要方法可以大概分为物理方法、化学方法和生物方法，或者将微生物的育种工作分为传统育种和现代生物技术育种，二者的区别在于是否有现代生物技术方法参与育种工作。
2自然选育
不经人工处理，利用微生物的自然突变进行菌种选育的过程称为自然选育。这类突变没有人工参与并非是没有原因的，一般认为自然突变有两种原因引起，即多因素低剂量效应和互变异构效应。所谓多因素低剂量效应，是指在自然环境中存在着低剂量的宇宙射线、各种短波辐射、低剂量的诱变物质和微生物自身代谢产生的诱变物质等作用引起的突变。互变异构效应是指四种碱基第六位上的酮基或氨基的瞬间变构，会引起碱基的错配[1]。自然突变可能会产生两种截然不同的结果，一种是菌种退化而导致目标产量或质量下降；另一种是对生产有益的突变。为了保证生产水平的稳定和提高，应经常地进行生产菌种自然选育，以淘汰退化的，选出优良的菌种。
在工业生产上，由于各种条件因素的影响，自然突变是经常发生的，也造成了生产水平的波动，所以技术人员很注意从高生产水平的批次中，分离高生产能力的菌种再用于生产。同时也可利用自发突变而出现的菌种性状的变化，去选育优良的菌株，如在味精发酵被噬菌体污染过程中，所选出的抗噬菌体菌株。自然选育是一种简单易行的选育方法，可以达到纯化菌种，防止菌种退化，稳定生产，提高产量的目的。但是自然选育的效率低，因此经常要与诱变育种交替使用，以提高育种效率。
3诱变育种
1927年Miller发现X射线能诱发果蝇基因突变。之后人们发现其他一些因素也能诱发基因突变，并逐渐弄清了一些诱变发生的机理，为工业微生物诱变育种提供了前提条件。1941年Beadle和Tatum采用X射线和紫外线诱变红色面包霉，得到了各种代谢障碍的突变株。这之后诱变育种得到了极大发展。诱变育种是以诱变剂诱发微生物基因突变，通过筛选突变体，寻找正向突变菌株的一种诱变方法。诱变剂有物理诱变剂、化学诱变剂和生物诱变剂。
3.1物理诱变
物理诱变剂包括紫外线、X射线、γ射线、激光、低能离子等。DNA和RNA的嘌呤和嘧啶有很强的紫外光吸收能力，最大的吸收峰在260nm，紫外辐射能作用于DNA，因此在260nm的紫外辐射是最有效的致死剂[2]。紫外辐射可以引起转换、颠换、移码突变或缺失等。紫外线是常用的物理诱变因子，是诱发微生物突变的一种非常有用的工具。由于紫外线的能量比X射线和γ射线低得多，在核酸中能造成比较单一的损伤，所以在DNA的损伤与修复的研究中，紫外线也具有一定的重要性。
常用的电离辐射有X射线、γ射线、β射线和快中子等。如γ射线具有很高的能量，能产生电离作用，因而直接或间接地改变DNA结构；电离辐射还能引起染色体畸变，发生染色体断裂，形成染色体结构的缺失、易位和倒位等。
低能离子注入育种技术是近些年发展起来的物理诱变技术。该技术既以较小的生理损伤而得到较高的突变率、较广的突变谱，而且具有设备简单、成本低廉、应运行和维修、对人体和环境无害等优点。
最近几年，低能离子用于微生物诱变育种研究也取得可喜成绩。目前利用离子注入进行微生物菌种选育时所选用的离子大多为气体单质离子，并且均为正离子，其中以N+为最多，也有报道使用其他离子的，如H+、Ar+、C6+。辐射能量大多集中在低能量辐射区[3]。阮丽娟等（1993年）用低能离子注入糖化酶生产菌，仅仅经过l-2年时间，糖化酶生产菌活力已从平均发酵1.5万单位提高到2万单位，最高一株达2.6万单位[4]。
氮离子注入法在近年来的生物育种上得到广泛应用，取得较好的效果[5-9]。菌种孢子经过离子束轰击，将氮离子注入菌种孢子内，经过生化反应，氮离子取代了ＤＮＡ和R ＮＡ碱基中的离子，形成了新的分子，改变了碱基的分子基团，从而改变了部分基因，达到基因突变的目的[5-8]。袁成凌等[10]（2003）研究表明，在离子注人（10KeV，
3×1014N+/cm2）条件下，后代菌株离散程度明显高于自然分离。经连续诱变处理，最终获得一株花生四烯酸高产菌I49-N18，该菌每升培养液可得生物量26.3g，干菌体中油脂含量为33.8%，其中花生四烯酸的含量占总脂的52.36%。而其AA产量高达4.66g/L，比对照N7菌株产量提高126.2%，且继代遗传功能稳定，表明I49-N18是一株极具工业化前景的高产菌，同时证明离子注人是一种有效的诱变手段。赵凤祥等[11]（2010）氮离子注入方法对提高龟裂链霉菌的产量正向突变频率有明显效果。此外还有赵楠等[12]（2010），付桂杰等[13]（2013）先后采用氮离子注入井冈霉素产生菌诱变，选育春雷霉素高产菌株，且获得高产菌株，吕维勋等[14]同样也采用氮离子注入方法对非达霉素产生菌进行诱变筛选。
除此之外，还有微波、双向复合磁场、红外射线和高能电子流等新诱变技术，它们与其他诱变源一起进行复合诱变，能起到很好的诱变效果，因此从某种意义上称这些诱变源为“增变剂”[15]。
3.2化学诱变因子
化学诱变剂是一类能与DNA起作用而改变其结构，并引起DNA变异的物质。其作用机制都是与DNA起化学作用，从而引起遗传物质的改变。化学诱变剂包括烷化剂如甲基磺酸乙酯、硫酸二乙酯、亚硝基胍、亚硝基乙基脲、乙烯亚胺及氮芥等、天然碱基类似物、脱氨剂如亚硝酸、移码诱变剂、羟化剂和金属盐类如氯化锂及硫酸锰等。烷化剂是最有效，也是用得最广泛的化学诱变剂之一，依靠其诱发的突变主要是GC~AT转换，另外还有小范围切除、移码突变及GC对的缺失。
化学诱变剂的突变率通常要比电离辐射的高，并且十分经济，但这些物质大多是致癌剂，使用时必须十分谨慎[16]。
化学诱变作为一种经典而传统的育种技术，在育种研究领域仍然具有重要作用和地位，不仅在优良高产工业菌株选育中一直得到广泛应用，近年来还在拓展药源微生物菌株资源相关领域展露出新的应用研究发展空间。化学诱变与其他传统诱变育种方法一样，具有盲目性和随机性等不足，但也有无需知晓遗传背景和代谢途径、操作简便、不需要价格昂贵的现代高档仪器设备等显著优势。针对传统诱变的这些不足，只要组合使用相关筛选技术，从而能够实现快速筛选目标菌株，化学诱变技术仍可通过优化诱变筛选实验操作程序，在微生物育种研究中进一步发挥不可替代的重要作用。迄今化学诱变育种研究多采用组合2种或2种以上化学或物理诱变因子的复合诱变方法。在实际实验
操作中，有用不同种类的单一诱变剂交替进行2轮或多轮诱变的，也有用2种诱变剂同时作用或依次作用诱变的，还有化学诱变结合抗生素抗性的筛选等多种方式。但为了筛选获取目的菌株，无论何种诱变方式都要配合进行含量测定或相关活性筛选等工作[17]。
3.3生物诱变因子
生物诱变剂应用面比较窄，因此应用受到了限制。
3.4复合因子诱变与新型诱变剂
某一菌株长期使用诱变剂之后，除产生诱变剂“疲劳效应”外，还会引起菌种生长周期延长、孢子量减少、代谢减慢等，这对生产不利，在实际生产中多采用几种诱变剂复合处理、交叉使用的方法进行菌株诱变[18]。复合诱变是指两种或多种诱变剂的先后使用、同一种诱变剂的重复作用、两种或多种诱变荆的同时使用等诱变方法。普遍认为，复合诱变具有协同效应。如果两种或两种以上诱变剂合理搭配使用，复合诱变较单一诱变效果好。近年来，一些新型诱变剂被开发出来，并被证明有良好的效果。1996年，离子束诱变用于右旋糖酐产生菌，得到产量提高36.5％的突变株；1999年N2激光辐照谷氨酸产生菌—钝齿棒状杆菌，谷氨酸产量和糖酸转化率比对照提高31％；此外，用红外射线诱变果胶酶产生菌、双向磁场应用于产腈水合酶的诺卡氏菌种的诱变育种都得到了较好效果。
4杂交育种
杂交是指在细胞水平上进行的一种遗传重组方式。杂交育种是利用两个或多个遗传性状差异较大的菌株，通过有性杂交、准性杂交、原生质体融合和遗传转化等方式，而导致其菌株间的基因的重组，把亲代的优良性状集中在后代中的一种育种技术。通过杂交育种可以实现不同的遗传性状的菌株间杂交，使遗传物质进行交换和重新组合，改变亲株的遗传物质基础，扩大变异范围，获得新的品种。同时不仅可克服因长期诱变造成的菌株活力下降，代谢缓慢等缺陷，也可以提高对诱变剂的敏感性，降低对诱变剂的“疲劳”效应[19-21]。常见的杂交育种有有性杂交、准性杂交和原生质体融合三种。
4.1有性杂交
有性杂交是指不同遗传型的两性细胞间发生的接合和随之进行的染色体重组，进而产生新遗传型后代的一种育种技术。凡能产生有性孢子的真菌，原则上都能像高等动、植物杂交预育种相似的有性杂交方法来进行育种[20]。一般方法是把来自不同亲本、不同性别的单倍体细胞通过离心等方式使之密集地接触，就有更多的机会出现种种双倍体的
有性杂交后代。在这些双倍体杂交子代中，通过筛选，就可以得到优良性状的杂种。
4.2准性杂交
准性杂交是在无性细胞中所有的非减数分裂导致DNA重组的过程，微生物杂交仅转移部分基因，然后形成部分重组子，最终实现染色体交换和基因重组，在原核和真核生物中均有存在。准性杂交的方式主要有结合、转化和转导，其局限性在于等位基因的不亲合性。有性杂交和准性杂交的常规形式见表1。
表1 微生物常规的杂交形式
类别杂交方式供体与受体细胞关系参与交换的遗传物质
原核微生物接合体细胞暂时沟通部分染色体杂合转化细胞不接触，吸收游离DNA 片断个别或少数基因杂合转导细胞不接触，质粒、噬菌体介导个别或少数基因杂合
真核微生物有性生殖生殖细胞融合或接合整套染色体高频率重组准性生殖体细胞接合整套染色体低频率重组
4.3原生质体融合育种
原生质体融合育种（protoplast fusion）是20世纪60年代发展起来的基因重组技术。通过2个遗传性状不同的亲株原生质体融合从而达到杂交的目的。1960年，法国的Barsi 研究小组在进行2种不同动物细胞混合时发现了自发融合现象，同时日本的Dkada发现仙台病毒可诱发内艾氏腹水病细胞彼此融合，从而开始了细胞融合的探索。1974年，匈牙利的Fereczy等[22]采用离心力诱导的方法实现了白地霉（Creotrichum candidum）营养缺陷型突变株原生质体的融合：随后人们相继用NaCl、KCl和Ca（NO3）2等作为诱变剂进行融合，但融合率比较低。1978年，国际工业微生物遗传学讨论会提出了原生质体的融合问题，使这一技术迅速扩展到了育种领域。1979年，匈牙利的Pesti等[23]首先提出了运用融合育种技术提高青霉素产量的报告，从而开创了原生质体融合技术在遗传育种中的应用。
微生物原生质融合技术是体内基因重组的一种方法，是在动植物细胞融合的基础上发展起来的。是将遗传性状不同的两种菌（包括种间、种内和属间）融合为一个新细胞的技术，其优点在于：（1）重组频率较高：（2）受接合型和致育型的限制小，将原生质体进行融合与细胞表面结构无关，二亲株中任何一株都可起受体与共体的作用，这有利
于不同种属间微生物的杂交：（3）遗传物的传递更为完善，原生质融合是二亲株的细胞质和细胞核进行类似合二为一的过程，既有质配又有核配，原核微生物可以有2个或多个完整的基因组携带到一起的机会，放线菌中还能形成短暂的或拟双倍体的融合物，在真菌中能形成暂时的或稳定的双倍体。原生质融合技术主要包括原生质体的制备、原生质体的融合、原生质体的再生和融合子的选择等步骤。
4.3.1 原生质体融合的促融方法
由于在自然条件下，原生质体发生融合的频率非常低，所以在实际育种过程中要采用一定的方法进行人为地促融合。
（1）化学法
用化学融合剂促进原生质体融合。化学试剂中最常用的是PEG 结合高Ca2+、pH 诱导法。优点：不需要特别的仪器设备，操作简便。缺点：原生质体聚集成团的大小不易控制，且PEG本身对原生质体具有一定的毒性，可能影响原生质体的再生，另外融合率不高。
（2）物理法
用物理的手段（如电场、激光、超声波、磁声等）使亲本的原生质体发生融合。最常用的主要有电处理融合法、激光诱导融合法以及在电融合技术上改进的方法等。优点：电融合条件可控，融合率高，无毒。缺点：设备条件要求高，费用较高。
（3）生物法
紫外灭活的病毒膜片能使细胞间产生凝聚和融合。病毒制备困难，操作复杂，试验重复性差，融合率很低，适用于动物细胞融合。
4.3.2原生质体融合育种的应用
蒋文泓等[24]以禽多杀性巴氏杆菌（Pasteurel lamultocida）5:A弱毒菌株与禽大肠杆菌O2弱毒菌株作亲本进行原生质体融合，成功获得3株具有双亲耐药性和双亲菌体血清型的融合菌株，为进一步研制细菌多联高效弱毒菌苗开辟了新途径。石海波等[25]将副干酪乳杆菌（Lactobacillus paracasei HD1.7）与小白链霉菌（Streptomy cesalbulus）进行原生质体融合，获得了产生广谱高效肽类天然防腐剂的融合菌株。金玉娟等[26]采用原生质体融合技术对G+的链霉素抗性红霉素敏感的芽孢杆菌B12-13-2和G-的红霉素抗性链霉素敏感的欧文氏菌E26-2-3进行多批次原生质体融合，从稳定的284株融合子筛选到6株脱胶能力强的融合菌株，降低了脱胶成本，使生物脱胶实现产业化，避免了由化学
脱胶工艺而引起的严重环境污染。裘娟萍等[27]以原生质体融合技术构建广谱抗噬菌体菌株。肖在勤等[28]将热灭活的凤尾菇原生质体与金针菇原生质体融合，选出双亲细胞质和细胞核都融合的无锁状联合菌株，经融合核分裂技术处理后，融合核分裂成为具有锁状联合的双核菌株。
近年来，灭活原生质体融合、离子束细胞融合、非对称细胞融合以及基因重排分子育种等新方法相继提出并且应用于微生物育种，这是原生质体融合技术的新发展。
4.4 代谢控制育种
代谢控制育种兴起于20世纪50年代末，以1957年谷氨酸代谢控制发酵成功为标志，并促使发酵工业进入代谢控制发酵时期。近年来代谢工程取得了迅猛发展，尤其是基因组学、应用分子生物学和分析技术的发展，使得导入定向改造的基因及随后的在细胞水平上分析导入外源基因后的结果成为可能[29]。快速代谢控制育种的活力在于以诱变育种为基础，获得各种解除或绕过微生物正常代谢途径的突变株，从而人为地使有用产物选择性地大量生成积累，打破了微生物调节这一障碍。从微生物育种史中可以看出，经典的诱变育种是最主要的育种手段，也是最基础的手段，但它具有一定盲目性，代谢控制育种的崛起标志着育种发展到理性阶段，作为微生物育种最为活跃的领域而得到广泛的应用，它与杂交育种结合在一起，反映了当代微生物育种的主要趋势。代谢育种在工业上应用非常广泛。Tsuchida等采用亚硝基胍诱变等方法处理乳糖发酵短杆菌2256，最终选出一株L-亮氨酸高产菌，可在13%葡萄糖培养基中积累L-亮氨酸至34g/L。代谢控制育种提供了大量工业发酵生产菌种，使得了氨基酸、核苷酸、抗生素等次级代谢产物产量成倍地提高，大大促进了相关产业的发展。
5基因重组
基因重组是遗传的基本现象之一，菌株能够经过基因重组获得新的遗传型，从而获得具有优良性状的菌种。基因重组是杂交育种的理论基础，由于杂交育种选用了已知性状的供体菌和受体菌作为亲本，所以不论是方向性还是自觉性，都比诱变育种前进了一大步。
基因工程育种技术在许多方面都有突破性的进展，主要体现以下几方面：（1）目的基因的获得，一般通过化学合成法、物理化学法、鸟枪无性繁殖法、酶促合成法、Norther 杂交分析法、cDNA文库筛选法、杂交筛选法等方法获得目的基因；（2）载体的选择，基因工程载体主要是质粒和病毒。载体一般为环状DNA；（3）重组子体外构建；（4）
重组载体导人受体细胞；（5）重组体筛选和鉴定，以合适的筛选方法选择具有最佳性能的突变重组子。
6小结
微生物遗传育种在基因工程、细胞工程、蛋白质工程和酶工程等现代生物技术的支持下，创造出许许多多的设计技巧、科技含量高、目的性强、劳动强度低、效果显著的育种方法，为人类获得稳定性好、高产、新种类的工程菌株和开发新药和工业产品，以及提高产品产量和质量提供了有力的保障。
参考文献
[1]贺淹才.基因工程技术指南[M]..北京:科学出版社,1998, 92
[2]王付转,梁秋霞,李宗伟,等.诱变和筛选方法在微生物育种中的应用[J].洛阳师范学院学报,2002,2:95~98.
[3]冯志华,孙启玲.低能离子注入微生物育种及其机制研究进展[J].四川食品与发酵,2002,113(2):6~8.
[4]吴定,路桂红低能离子注入法诱变微生物育种[J].新技术新工艺,2002,123,32~32.
[5]蒋世春,白骅宇,陶正利.氮离子注入柔红霉素产生菌诱变高产菌株研究[J].中国抗生素杂志,2000,25(6):409.
[6]陈宇,林梓鑫,张峰,等.离子注入红霉素产生菌诱变高产菌株及其机理初步研究[J]．中国抗生素杂志,1997,22(6):410-414.
[7]张宁,虞龙,沈以凌.氮离子注入番茄红素产生菌诱变选育的研究[J].辐射研究与辐射工艺学报,2008,26(5):285-288.
[8]赵洪英,李彦,裴鸿娇,等．Ｎ＋离子束注入庆大霉素产生菌诱变效应研究［Ｊ］．天津理工学院学报,2001,17(1):14-17.
[9]赵凤祥,高峰,董茗菊,等．氮离子注入土霉素产生菌的诱变育种［Ｊ］．沈阳药科大学学报,2010,27(5):403-405.
[10]袁成凌,姚建铭,王纪,等.低能离子注入在花生四烯酸(AA)高产菌株选育中的研究[J].辐射研究与辐射工艺学报,2003(04):237-242.
[11]赵凤祥,高峰,董茗菊,等.氮离子注入土霉素产生菌的诱变育种[J].沈阳药科大学学报,2010,27(05):403-405.
[12]赵南,吴冬兰,唐洪啟,等. 氮离子注入井冈霉素产生菌诱变高产菌株的研究[J]. 江西农业学
报,2010,(04):122-123.
[13]付桂杰,刘俊芳,王海慧,等. 氮离子注入法选育春雷霉素高产菌株和生产发酵[J]. 沈阳药科大学学报,2013,(12):977-981.
[14]吕维勋,林家富,任风芝,等. 非达霉素产生菌氮离子注入诱变及其发酵培养基优化[J]. 中国抗生素杂志,2016,(11):834-839+847.
[15] 汪杏莉,李宗伟,陈林海,等.工业微生物物理诱变育种技术的新进展[J].生物技术通报,2007,2:114~118.
[16] 房耀维,范琳,牛艳芳,等. 工业微生物育种技术研究进展[J].内蒙古师范大学学报自然科学版,2003,32(2):158~161.
[17]程明,崔承彬,李长伟,等.化学诱变技术在微生物育种研究中的应用[J].国际药学研究杂志,2009,36(06):412-417.
[18] 李戈,曾会才.诱变在产抗生素微生物育种中的应用进展[J].安徽农业科学,2007,35(4):970-971.
[19]萨姆布鲁克,E F 弗里奇.分子克隆实验指南[M].金东雁,黎孟枫译.北京:科学出版社,1992 .12-68.
[20]吴乃虎.基因工程原理「M」．.北京: 科学出版社（第二版）
[21]沈祖嘉,沈仁权.分子遗传学「M」．上海:复旦大学,1988
[22]Ferencezy L, Kevei F, Zsolt J.Fusion of fungal protop last[J].Nature,1974,248:793-794.
[23]Pe sti M , Ferenczy L.Formation and regeneration of protop last from phyto phthora infestans acta phytopathol[J].Acad Sci Hung , 1979(14):1-5.
[24]蒋文泓,黄青云.禽多杀性巴氏杆菌与大肠杆菌科间原生质体融合的研究[ J] .畜牧兽医学报,1999,30(3):267-272 .
[25]石海波,雷虹,张铁丹,等.通过抗药性筛选产生广谱高效肽类天然防腐剂的融合菌株[ J] .中国食品添加剂, 2006(4):82-85.
[26]金玉娟,刘自镕,任建平.芽孢杆菌和欧文氏菌的原生质体融合的研究[J].微生物学杂志,2002, 22(3):10-11.
[27]裘娟萍,周宁一.以原生质体融合技术构建广谱抗噬菌体菌株[J].中国病毒学,1995,10(4):362-366.
[28]肖在勤,周俊初.金针菇与凤尾菇科间原生质体融合研究[J].食用菌学报,1998,5(1):6-12.
[29]杨继国,林炜铁,吴军林.代谢工程中基因修饰与基因表达的工具[J].生物技术通报,2003,3:26~29.
微生物学期末考试复习资料
一、名词解释 1细菌乙醇发酵与酵母菌乙醇发酵 酵母菌乙醇发酵，在厌氧和偏酸（pH3.5-4.5）的条件下，通过糖酵解（EMP）途径将葡萄糖降解为2分子丙酮酸，丙酮酸再在丙酮酸脱羧酶作用下生成乙醛，乙醛在乙醇脱氢酶的作用下还原成乙醇，1分子葡萄糖产生2分子乙醇、2分子二氧化碳和净产生2分子ATP。 细菌乙醇发酵，细菌即可利用EMP途径也可利用ED途径进行乙醇发酵，经ED途径发酵产生乙醇的过程与酵母菌通过EMP途径生产乙醇不同，故称细菌乙醇发酵。1分子葡萄糖经ED途径进行乙醇发酵，生成2分子乙醇和2分子二氧化碳，净产生1分子ATP。 2菌落与菌苔 菌落，生长在固体培养基上，通常来源于一个细胞、肉眼可见的微生物细胞群体叫做菌落。菌苔，当菌体培养基表面密集生长时，多个菌落相互连接成一片，称菌苔。 3原生质体与原生质球 原生质体指人工条件下用溶菌酶除尽原有的细胞壁，或用青霉素抑制细胞壁的合成后，所剩下的仅由细胞膜包裹着的细胞，一般由革兰氏阳性细菌形成。 原生质球指用同样的方法处理，仍有部分细胞壁物质未除去所剩下的部分，一般由革兰氏阴性细菌所形成。 4温和噬菌体与烈性噬菌体 温和噬菌体，有些噬菌体感染细菌后并不增殖，也不裂解细菌，这种噬菌体称为温和噬菌体烈性噬菌体，能在寄主细菌细胞内增殖，产生大量噬菌体并引起细菌裂解的噬菌体称为烈性噬菌体。 5选择性培养基与鉴别培养基 选择性培养基，是根据某一种或某一类微生物的特殊营养要求或对某种化合物的敏感性不同而设计的一类培养基。利用这种培养基可以将某种或某类微生物从混杂的微生物群体中分离出来。 鉴别培养基，是根据微生物的代谢特点在普通培养基中加入某种试剂或化学药品，通过培养后的显色反应区别不同微生物的培养基。 6连续培养与分批培养 连续培养，在培养容器中不断补充新鲜营养物质，并不断地以同样速度排除培养物，使培养系统中细菌数量和营养状态保持恒定，这就是连续培养法 分批培养，将少量单细胞纯培养物接种到恒定容器新鲜培养基中，在适宜条件下培养，定时取样测定细菌数量。培养基一次加入，不补充，不更换。 7恒化培养法与恒浊培养法 恒化培养法，通过控制某种限制性营养物质的浓度调节微生物的生长速度及其细胞密度，使装置内营养物质浓度恒定的培养方法 恒浊培养法，根据培养液细胞密度调节培养液流入的速度，使装置内细胞密度保持恒定的培养方法 8随机培养法与同步培养法 同步培养法，使被研究的微生物群体处于相同生长阶段的培养方法 随机培养法，在一般培养中，微生物各个体细胞处于不同的生长阶段的培养方法 9碱基转换与颠换 碱基转换，DNA链中嘌呤被另外一个嘌呤，或嘧啶被另一个嘧啶所置换，叫做转换 颠换，DNA链中嘌呤被另外一个嘧啶，或者嘧啶被另外一个嘌呤所置换，叫做颠换。 10 转化与转导 转化，是受体菌直接吸收来自供体菌的DNA片段，通过交换将其整合到自己的基因组中，
第7章微生物遗传变异和育种答案
第7章微生物遗传变异和育种 填空题 1．证明DNA是遗传物质的三个经典实验是、、 和。而证明基因突变自发性和不对应性的三个经典实验 是、、和 细菌转化噬菌体感染植物病毒重建变量试验涂布试验影印平板培养法 2．______是第一个发现转化现象的。并将引起转化的遗传物质称为_______。Griffith转化因子 3．Avery和他的合作者分别用降解DNA、RNA和蛋白质的酶作用于有毒的S型细胞抽提物，然后分别与______混合，结果发现，只有DNA被酶解而遭到破坏的抽提物无转化活性，说明DNA是转化所必须的转化因子。 无毒的R型细胞（活R菌） 32 4．AlfredD.Hershey和MarthaChase用P 35 标记T2噬菌体的DNA，用S 标记的蛋白质外壳所进行的感染实验证实：DNA携带有T2的______。 全部遗传信息 5．H.FraenkelConrat用含RNA的烟草花叶病毒进行的拆分与重建，实验证明 ______也是遗传物质。RNA 6．细菌在一般情况下是一套基因，即______；真核微生物通常是有两套基因又 称______。 单倍体二倍体 7．DNA分子中一种嘧啶被另一种嘌呤取代称为______。 颠换 8．______质粒首先发现于大肠杆菌中而得名，该质粒含有编码大肠菌素的基因Col 9．原核生物中的基因重组形式有4种类型：_______、_______、_______和 _______。 转化转导接合原生质体融合 10．当DNA的某一位置的结构发生改变时，并不意味着一定会产生突变，因为细胞内存在一系列的_______，能清除或纠正不正常的DNA分子结构和损 伤，从而阻止突变的发生。 修复系统 11．营养缺陷型是微生物遗传学研究中重要的选择标记和育种的重要手段，由于这类突变型在_______上不生长，所以是一种负选择标记。 基本培养基 12．两株多重营养缺陷型菌株只有在混合培养后才能在基本培养墓上长出原养型菌落，而未混合的两亲菌均不能在基本培养基上生长，说明长出的原养型菌 落是两菌株之间发生了遗传_______和_______所致。 交换重组 13．在_______转导中，噬菌体可以转导供体染色体的任何部分到受体细胞中； 而在_______转导中，噬菌体总是携带同样的片段到受体细胞中。 普遍性局限性 14．基因突变具有7个共同特点：_______、_______、______________、_______、_______和_______。
微生物遗传育种试汇总题库
微生物遗传育种试题库 三．填空题： 47.DNA 分子中一种嘌呤被另一种嘌呤取代称为_____转换_________。 48.DNA 分子中一种嘧啶被另一种嘌呤取代称为_______颠换______。 49.一个核苷酸被另一核苷酸替代引起的突变称为_____碱基置换_______。 50.通过两细菌细胞接触直接转移遗传信息的过程称为_____接合______。 51.受体细胞从外界吸收供体菌的DNA 片段( 或质粒)，引起基因型改变的过程称为_____转化____。 52.细菌细胞间靠噬菌体进行DNA 的转移过程称为__转导_。 53.对微生物进行诱变时，常用的物理诱变剂有_______紫外线________。 54.采用紫外线杀菌时，以波长为______260 nm 左右_______ 的紫外线照射最好。 55.F+和F-杂交中，结果是供体菌成为______ F＋______，受体菌成为___ F＋_____。 56.在性转导中，受体细胞F- 成为______ F'_________ 细胞。 59.转化、转导、接合是细菌三种_______基因重组________ 的方式。 60.四种引起细菌基因重组的方式是____转化________、______转导________、________接合_________ 和_______原生质体融合_________。 61.在紫外线诱变作用下，常引起DNA 链上形成_________胸腺嘧啶二聚体_________。 62.E.coli的性因子是通过_______性菌毛__________ 传递的。 63.可以结合并吸收自由DNA 分子的细菌细胞所处的状态称为_______感受态__________。 65.对微生物进行化学诱变时，可采用__________亚硝酸盐___________和___________碱基类似物_______________ 等诱变剂。 66.在__________专性__________ 转导中，噬菌体仅可转移整合位点相邻的寄主DNA 片段。 67.可以转移供体细胞任何部分基因到受体细胞的噬菌体，称作______普遍性转导_________ 噬菌体。 68.1944 年_____艾弗里_______ 等人证明了转化因子为DNA。 69.在微生物基因工程中，目前应用最多的载体是_____质粒______ 和_____噬菌体________。 70.在基因工程中，质粒和噬菌体的作用常是作___基因载体________。 71.在进行诱变育种工作时，经紫外线照射后的菌体都须在避光下进行操作或处理，其理由是______避免光复活作用_______。 72.5- 溴尿嘧啶为__________胸腺嘧啶____________ 的结构类似物。 73.紫外线杀菌的原理是________形成胸腺嘧啶二聚体造成DNA 损伤
微生物学实验知识点总结与实践应用
微生物实验知识总结与实践应用经过这学期学习和实验操作，我对《微生物实验》有了一些初步的认识，也从中学习到了有用的知识。《微生物学实验》是要求我们掌握实验知识的基本操作和技能训练，初步了解和掌握先进的技术和方法，与迅速发展的科学前沿接轨。微生物：包括细菌、病毒、真菌以及一些小型的原生动物、显微藻类等在内的一大类生物群体，它个体微小，却与人类生活关系密切。涵盖了有益有害的众多种类，广泛涉及健康、食品、医药、工农业、环保等诸多领域。我将我这学期学到的微生物学知识，结合生活和工业当中的一些应用，归纳如下：在吾尔恩老师的带领下，我们先从最基本的知识学起。 （1）无菌操作技术：高温对微生物具有致死效应，因此微生物在转接过程中，一般再火焰旁进行，并用火焰直接灼烧接种环，已达到灭菌的目的。在做实验时要保持严谨的态度，以后的实验中多数操作都必须再火焰旁进行。 （2）培养基的制备：培养基是人工配置的生物生长繁殖或积累代谢产物的营养基质，用以培养、分离、鉴别微生物或积累代谢产物。自然界中培养基的种类很多，但是不同的培养基中，一般含有水分、碳源、氮源、无机盐和生长因子等，不同类别的微生物对PH值的要求一般不同。 （3）消毒与灭菌：灭菌是用理化方法杀死一定物质中的微生物的微生物学基本技术。灭菌的彻底程度受灭菌时间与灭菌剂强度的制约。微生物对灭菌剂的抵抗力取决于原始存在的群体密度、菌种或
环境赋予菌种的抵抗力。灭菌是获得纯培养的必要条件，也是食品工业和医药领域中必需的技术。是指用物理或化学的方法杀灭全部微生 物，使之达到无菌保障水平。经过灭菌处理后，未被污染的物品，称无菌物品。经过灭菌处理后，未被污染的区域，称为无菌区域。 （4）平板分离与活菌计数：平板分离计数法是将待测菌液经适当稀释，涂布在平板上。经培养后在平板上形成肉眼可见的菌落。根据稀释倍数和取样量计算出样品中细胞密度。平板分离法主要有：1.平板划线分离法。2.稀释涂布平板法。 （5）革兰氏染色法：革兰氏染色法可将细菌分为革兰氏阳性细菌（G+）和革兰氏阴性细菌（G-）两种类型。这是两种细菌细胞壁结构和组成的差异决定的。大肠杆菌是革兰氏阴性杆状细菌，金黄色葡萄球菌是革兰氏阳性细菌，经过革兰氏染色后两者呈现不同的颜色，在显微镜下便于进行观察…… 我们学习微生物实验技术，就是要把微生物的实验技能应用于实践生产，培养繁育细菌收集细菌代谢产物，应用于药业、工业，产生经济利益。制备培养基是微生物实验技术操作的重要环节，按照培养基的功能分类培养基的类型有：1.选择培养基。2.鉴别培养基。在工业生产中常常应用于培养微生物的主要是-发酵罐。我将微生物在生产生活中的应用总结如下： 微生物技术的应用在当今社会中已取得了很大的作用，在工业、农业、医药业、畜牧业等各个行业中都取得了长足的进展，但相对于
《微生物遗传育种学》复习题A专升本
《微生物遗传育种学》复习题A（专升本） 一、填空题 1、工业微生物菌种的五大基本特征为：非致病性；；利于应用规模化产品加工工艺；；形成具有商业价值的产品或具有商业应用价值。 2、复制型转座涉及到两种酶：一是，作用在原来转座子的末端；二是 ，它作用在重复的拷贝上。 3、大肠杆菌的RecA蛋白在DNA 复制和损伤修复中共行使三种功能，即、 和。 4、表达载体的四大结构要素：多克隆位点、、 和。 5、反转录病毒RNA基因组是，因此反转录病毒具有二倍体基因组。 6、λ噬菌体侵入宿主细胞后5分钟内环化，环状DNA分子先进行复制，产生约20个DNA分子，约16分钟后进行复制产生多连体分子。 7、基因组序列的功能分析以及代谢途径的构建改造等都需要克隆目的 DNA，目前，获得大片段 DNA 序列的方法主要有：构建和筛选基因文库、PCR 扩增、、体外大片段 DNA 合成和组装，以及等方法。 二、判断题 1、假基因是一段DNA序列，与正常基因相似，但丧失相应的正常功能。 2、R/M体系：即限制与修饰体系，用于保护外源DNA在细胞内稳定存在。 3、原核生物遗传物质复制时，需要多种酶参与，可形成灵活的多种相关酶的复合体结构。 4、DNA的碱基配对时，氨式的A和酮式的T配对，氨式的A异构化为亚氨式时和氨式的C配对。 5、在微生物工业应用中，微生物菌种工作主要包括以下四方面：菌种的分离筛选、菌种培育、菌种的保藏和退化菌种的复壮。 6、细菌染色体DNA 为环状形式，而真核生物中没有环状DNA。 7、目前发现的质粒都是cccDNA。
8、DNA结合蛋白常含有HTH结构。 9、Bam HI的酶切位点为G↓GATCC，Bgl II的酶切位点为A↓GATCT，所以可判断两者为同尾酶。 10、反义RNA指的是可以编码出目的蛋白的一段RNA序列。 三、名词解释 1、反向代谢工程 2、Z-DNA 3、严谨反应 4、基因的回复突变 5、操纵子 6、自主转移质粒 7、呼吸现象 四、简答题 1、T4噬菌体末端冗余ab的亲本病毒是怎样产生cd、de、ef等末端冗余的子代的？ 2、简述切除修复的流程。 3、简述不依赖于ρ因子的终止子转录终止模型。 4、已知Mgt05196p是一个重要的单糖转运蛋白编码基因，其氨基酸序列内的单位点N376S 突变可提高转运活性，用什么方法可以实现这一定点突变？请写出大体实验流程。 5、转座子的负调控机制有什么生物学意义？并简述复杂转座子Tn3的负调控机制。 五、论述题 1、详细论述单倍体酿酒酵母菌的a/α接合型转换机制。 2、某研究机构从辣椒根际土壤中分离得到了一株多粘类芽孢杆菌，发现其可很好地促进辣椒生长和预防真菌病害，属于植物根际促生细菌，具有适合做微生物肥料菌种的应用价值。为了在实际应用中效果更佳，用哪些方法可以进一步改良此菌种？请列举至少四种方法，并详细介绍其原理。 《微生物遗传育种学》复习题B（专升本） 一、填空题 1、微生物遗传育种学是研究微生物规律，阐述微生物的原理和技术的一门科学，在微生物学和整个生物科学中发挥着重要的作用。
最新医学微生物期末考试
登陆QQ邮箱，对比重点是否有出路 1、败血症：病原菌侵入血流，并在其中生长繁殖，同时，产生毒素，引起严重中毒症状。 2、病原微生物：对人类和动物、植物具有致病性的微生物称病原微生物。 3、潜伏感染：宿主与致病菌在相互作用过程中暂时处于平衡状态，病菌潜伏在病灶内或某些特殊组织中，一般不出现在血液、分泌物或排泄物中，一旦机体抵抗力下降，潜伏致病菌大量繁殖，即可使疾病复发。 4、菌群失调：是指在原微生境或其他有菌微生境内正常微生物群发生的定量和定性的异常变化。这种变化主要是量的变化，故也称比例失调。 5、消毒：杀灭物体上的病原微生物，但不一定能杀死芽胞的方法 6、无菌操作：防止微生物进入人体或其他物体的操作方法。 7、条件致病微生物：某些微生物在正常情况下不致病，但在正常菌群当其菌群失调、定位转移、宿主转换或宿主抵抗力的严重降低时，可引起疾病，称条件致病菌。 8、显性感染：当机体抗感染的免疫力较弱，或侵入的致病菌数 量较多、毒力较强，以致机体的组织细胞受到不同程度的损害，生理功能也发生改变，并出现一系列的临床症状和体症。 9、菌落：单个细菌经培养后分裂繁殖成的一堆肉眼可见的细菌集团 10、毒血症：致病菌侵入宿主体内后，只在机体局部生长繁殖，病菌不进入 血循环，但其产生的外毒素入血。外毒素经血到达易感的组织和细胞，引起特殊的毒性症状。 11、半数感染量：表示在规定时间内，通过指定感染途径，使一定体重或年龄的某种动物半数感染所需最小细菌数或毒素量。 12、灭菌：杀灭物体上所有微生物，包括病原微生物、非病原微生物和芽胞的方法。 13、微生物：自然界中一些个体微小、结构简单、肉眼直接看不到 的微小生物。 14、CPE：即致细胞病变效应，是指病毒感染引起的、光学显微镜下可见的受感染组织细胞的形态学改变。 15、侵袭力：是指致病菌突破机体的防御功能，在体内定居、繁殖和扩散的能力。 与细菌的表面结构和产生的胞外酶有关 16、肥达试验：系用已知的伤寒杆菌O、H抗原和甲、乙型副伤寒杆菌的H抗原，与不同稀释度的待检血清作定量凝集试验，根据抗体的含量和动态变化以辅助临床诊断伤寒、副伤寒的一种血清学试验。 17、菌群失调症：是指在原微生境或其他有菌微生境内正常微生物群发生的定量和定性的异常变化。这种变化主要是量的变化，故也称比例失调。 18、结核菌素试验：属于迟发型超敏反应，用结核菌素试剂做皮肤试验，感染过结核分枝杆菌或接种过卡介苗者一般都出现阳性反应 19、慢发病毒感染：病毒或致病因子感染后，经过很长的潜伏期，有的可达数年或数十年之久，以后出现慢性进行性疾病，直至死亡。如HIV的艾滋病和麻疹病毒的亚急性脑。。 20、溶原性转换：是指当噬菌体感染细菌时，宿主菌染色体中获得了噬菌体的DNA片段，使其成为溶原状态时而使细菌获得新的性状。 1、简述破伤风梭菌的致病机制及防治原则。 感染条件：伤口需形成厌氧微环境，伤口窄而深（如刺伤），伴有泥土或异物感染;大面积创伤、烧伤，坏死组织多，局部组织缺血；同时有需氧菌或兼性厌氧菌混合感染。
微生物学实验指导
实验一光学显微镜的使用及微生物形态的观察、 大小的测定和计数 一、实验目的 １、掌握光学显微镜的结构、原理，学习显微镜的操作方法和保养 2、观察细菌、真菌、原生动物的标本装片,学会绘制生物图 3、掌握使用测微尺测量微生物大小的方法 ４、了解血球计数板的结构，掌握使用和计算方法 二、实验器材 １、显微镜 ２、微生物标本装片 ３、目、物镜测微尺 ４、血球计数板 ５、酵母菌液或霉菌孢子液 6、载波片、盖波片、烧杯、滴管、擦镜纸、香柏油、二甲苯等 三、显微镜的构造、原理及使用方法 1、构造 现代普通光学显微镜利用目镜和物镜两组透镜系统来放大成像，故又常被称为复式显微镜,由机械装置和光学系统两大部分组成。机械装置包括镜筒、转换器、载物台、镜臂、镜座、调节器;光学系统包括目镜、物镜、聚光器、电光源。显微镜的总放大倍数为目镜和物镜的放大倍数的乘积。 ２、操作 在目镜保持不变的情况下,使用不同放大倍数的物镜所能达到的分辨率及放大率都是不同的。一般情况下,特别是初学者，进行显微观察时应遵循从低倍镜到高倍镜再到油镜的观察程序,因为低倍数物镜视野相对大,易发现目标及确定检查的位置。 四、微生物大小的测量原理和方法 微生物细胞的大小是微生物重要的形态特征之一，由于菌体很小,只能在显微镜下来测量。用于测量微生物细胞大小的工具有目镜测微尺和物镜测微尺。 1、目镜测微尺(图1-1）是一块圆形玻片,在玻片中央把5ｍｍ长度刻成5０等分，或把1０mm长度刻成100等分。测量时，将其放在接目镜中的隔板上（此处正好与物镜放大的中 --
-- 间像重叠)来测量经显微镜放大后的细胞物象。由于不同目镜、物镜组合的放大倍数不相同,目镜测微尺每格实际表示的长度也不一样，因此目镜测微尺测量微生物大小时须先用物镜测微尺校正，以求出在一定放大倍数下,目镜测微尺每小格所代表的相对长度。 2、物镜测微尺(图１-２）是中央部分刻有精确等分线的载 玻片,一般将lmm 等分为100格,每格长ｌ０μm （即0.0ｌmm), 是专门用来校正目镜测微尺的。校正时，将物镜测微尺放在载 物台上,由于物镜测微尺与细胞标本是处于同一位置，都要经 过物镜和目镜的两次放大成象进入视野,即物镜测微尺随着显 微镜总放大倍数的放大而放大，因此从物镜测微尺上得到的读数就是细胞的真实大小,所以用物镜测微尺的已知长度在一定放大倍数下校正目镜测微尺，即可求出目镜测微尺每格所代表的长度,然后移去物镜测微尺，换上待测标本片，用校正好的目镜测微尺在同样放大倍数下测量微生物大小。 3、目镜测微尺的校正 把目镜的上透镜旋下，将目镜测微尺的刻度朝下轻轻地装入目镜的隔板上，把物镜测微尺置于载物台上，刻度朝上。先用低倍镜观察，对准焦距，视野中看清物镜测微尺的刻度后，转动目镜，使目镜测微尺与物镜测微尺的刻度平行，移动推动器,使两尺重叠,再使两尺的“０”刻度完全重合，定位后，仔细寻找两尺第二个完全重合的刻度（图1－３)，计数两重合刻度之间目镜测微尺的格数和物镜测微尺的格数。因为物镜测微尺的刻度每格长l0μｍ，所以由下列公式可以算出目镜测微尺每格所代表的长度。 例如目镜测微尺５小格正好与物镜测微尺5小格重叠，已知物镜测微尺每小格为ｌ0μm ，则目镜测微尺上每小格长度为=5×10μm/５=1０μm 用同法分别校正在高倍镜下和油镜下目镜测微尺每小格所代表的长度。 由于不同显微镜及附件的放大倍数不同,因此校正目镜测微尺必须针对特定的显微镜和附件(特定的物镜、目镜、镜筒长度）进行，而且只能在特定的情况下重复使用,当更换不同放大倍数的目镜或物镜时,必须重新校正目镜测微尺每一格所代表的长度。 4、细胞大小的测定 移去物镜测微尺,换上待测菌体的装片，先在低倍镜下找到目的物,然后在高倍镜下用目镜测微尺来测量菌体的长，宽各占几格（不足一格的部分估计到小数点后一位数）。测出的格数乘上目镜测微尺每格的校正值,即等于该菌的长和宽。 结果计算： 长μm=平均格数×校正值 宽μｍ＝平均格数×校正值 大小表示: 宽μm ×长μｍ 五、微生物细胞数量的测定原理和方法 1、血球计数板是一块特制的厚型载玻片,载玻片上有4条槽而构成3个平台。中间的平台较宽，其中间又被一短横槽分隔成两半,每个半边上面各有一个计数区(图1-4），计数区 图1-1 目镜测微尺 图1-2 物镜测微尺 图1-3 目、物镜测微尺的校正 图1-4 血球计数板
微生物学教程-周德庆第三版-期末复习资料
微生物学教程-周德庆第三版-期末复习资料
1.曲颈瓶实验巴斯德否认了自然发生学说 2.微生物发展的五个时期：史前期（朦胧阶段）；初创期（形态描述阶段），列文虎克---微生物的先驱者；奠基期（生理水平研究阶段），巴斯德---微生物学奠基人（显微镜的发现），科赫--细菌学奠基人；发展期（生化水平研究阶段）布赫纳---生物化学奠基人；成熟期(分子生物学水平研究阶段) 3.巴斯德的成果：①彻底否定了自然发生说②证实发酵由微生物引起③发明了狂犬病毒减毒疫④苗制备方法⑤发明巴氏消毒法 4.微生物有哪五大共性？其中最基本的是哪一个？为什么？①.体积小，面积大；②.吸收多，转化快；③.生长旺，繁殖快；④.适应强，易变异；⑤.分布广，种类多。其中，体积小面积大最基本，因为一个小体积大面积系统，必然有一个巨大的营养物质吸收面、代谢废物的排泄面和环境信息的交换面，并由此而产生其余 4 个共性 5.细菌的三个形态杆菌，球菌，螺旋菌 6.细菌的一般构造：细胞壁，细胞膜，细胞质，核区。特殊构造：鞭毛，菌毛，性菌毛，糖被（微荚膜，荚膜），芽孢 7.细菌的细胞壁的功能：①固定细胞外形和提高机械强度，保护细胞免受外力的损伤；②为细胞生长、分裂和鞭毛运动所必需；③阻拦酶蛋白或抗生素等有害物质进入细胞；④赋予细菌特有的抗原性和致病性(如内毒素)，并与细菌对抗生素和噬菌体的敏感性密切相关。 8.肽聚糖由肽和聚糖，肽聚糖单体构成，①、四肽尾，由四个氨基酸分子按L 型与D型交替方式连接而成，接在N-乙酰胞壁酸上。②、双糖单位：N-乙酰葡糖胺和N-乙酰胞壁酸通过β-1,4糖苷键连接，溶菌酶水解此键。③、肽桥：甘氨酸五肽，肽桥变化甚多，由此形成了“肽聚糖的多样性”） 9.磷壁酸是革兰氏阳性菌的特有成分，（主要成分是甘油磷酸或核糖醇磷酸），是噬菌体的特异性吸附受体； 10.外膜是革兰氏阴性菌的特有结构（位于壁的最外层，成分：脂多糖LPS（类脂A：是革兰氏阴性菌致病物质内毒素的物质基础，是许多噬菌体在细胞表面的吸附受体；核心多糖；O-特异侧链）；磷脂和若干外膜蛋 11.假肽聚糖的β-1,3-糖苷键被水解。 12.缺壁细胞：实验室中形成：自发缺壁突变：L型细菌 人工方法去壁：彻底除尽（原生质体） 部分去除（球状体） 自然界长期进化中形成：支原体 13.试述革兰氏染色的机制 程序染液 G+ G- 初染结晶紫紫色紫色 媒染碘液蓝紫色蓝紫色 脱色乙醇95% 蓝紫色无色 水洗 H2O 蓝紫色无色 复染番红蓝紫色红色 14.PHB：聚羟基丁酸酯，细胞内含物之一，具有贮藏能量，碳源及降低细胞内渗透压作用。 15.鞭毛分为L环，P环，S-M环，C环。 16.何谓“拴菌”试验？他的创新思维在何处？
微生物学实验
微生物学实验 实验一常用培养基的制备、灭菌与消毒 一、实验目的 了解培养基的配制原理；掌握配制培养基的一般方法和步骤；了解常见灭菌、清毒基本原理及方法；掌握干热天菌、高压蒸汽灭菌及过滤除菌的操作方法。 二、实验原理 培养基是人工按一定比例配制的供微生物生长繁殖和合成代谢产物所需要的营养物质的混合物。培养基的原材料可分为碳源、氮源、无机盐、生长因素和水。根据微生物的种类和实验目的不同，培养基也有不同的种类和配制方法。 牛肉膏蛋白胨培养基是一种应用最广泛和最普通的细菌基础培养基，有时又称为普通培养基。由于这种培养基中含有一般细胞生长繁殖所需要的最基本的营养物质，所以可供微生物生长繁殖之用。 干热天菌、高压蒸汽灭菌方法主要是通过升温使蛋白质变性从而达到杀死微生物的效果。 三、试剂与器材 1.器材试管、三角瓶、烧杯、量筒、玻璃棒、培养基、分装器、天 平、牛角匙、高压蒸汽灭菌锅、pH度纸、棉花、牛皮纸、记号笔、麻绳、纱布、吸管、培养皿、电烘箱、注射器、微孔滤膜过滤器、镊子等。 2.试剂牛肉膏、蛋白胨、NaCl、琼脂 四、实验内容 1.称量→溶化→调pH→过滤→分装→加塞→包扎→灭菌→无菌检查 2.干热灭菌：装入待灭菌物品→升温→恒温→降温→开箱取物 3.高压蒸汽灭菌：加水→装物品→加盖→加热→排冷空气→加压→恒 压→降压回零→排汽→取物→无菌检查 4.过滤除菌：组装灭菌→连接→压滤→无菌检查→清洗灭菌 五、关键步骤及注意事项 1.要严格按配方配制。 2.调pH不要过头。
3.干热灭菌要注意物品不要堆放过紧，注意温度的时间控制，70oC 以下放物、取物。 4.高压灭菌要注意物品不要过多，加热后排除冷空气，到时降压回零 取物。 5.过滤除菌要注意各部件灭菌，压滤时，压力要适当，不可太猛太快， 滤膜要注意清洗保存。 六、思考题 1.培养基配好后，为什么必须立即灭菌?如何检查灭菌后的培养基是 无菌的? 2.在配制培养基的操作过程中应注意些什么问题?为什么? 3.培养微生物的培养基应具备哪些条件?为什么? 4.培养基的配制原则是什么? 实验二土壤中微生物分离纯化培养 一、实验目的 掌握倒平板的方法和几种常用的分离纯化微生物的基本操作技术；了解不同的微生物菌落在斜面上、半固体培养基和液体培养基中的生长特征；进一步熟练和掌握微生物无菌操作技术；掌握微生物培养方法。 二、实验原理 从混杂的微生物群体中获得只含有某一种或某一株微生物的过程称为微生物的分离与纯化。常用的分离、纯化方法：单细胞挑取法，稀释涂布平板法，稀释混合平板法，平板划线法稀释涂布平板法步骤：倒平板－制备土壤污水稀释液－涂布－培养－挑菌落；平板划线法步骤：倒平板－标记培养基名称－划线。 三、试剂与器材 1.器材盛9m1无菌水的试管、盛90m1无菌水并带有玻璃珠的三角 烧瓶、无菌玻璃涂棒、无菌吸管、接种环、酒精灯、无菌培养皿、显微镜、血细胞计数板等。 2.试剂牛肉膏蛋白胨培养基，高氏1号培养基，查氏培养基 四、实验内容
【微生物学期末考试题库】经典题目判断题
2020届微生物学期末考试经典题目 题库整理 判断题 1.内毒素是G-菌的外壁物质。( √ ) 2.抗生素的抗微生物效果一般低于消毒剂和防腐剂。( × ) 3.血球计数板可以检测酵母培养液中所有酵母细胞个数，而平板倾注法只能测定活细胞个 数。( √ ) 4.在细菌生长曲线中，稳定期的细胞数目处于稳定，是因为此期细胞不再增殖。( × ) 5.做固体培养基常加2%琼脂作凝固剂，做半固体培养基时，琼脂加入量通常是1%。( × ) 6.稀释平板测数时，细菌、放线菌、真菌的计数标准是选择每皿中菌落数在10-100个的 稀释度进行计数。( × ) 7.细菌中紫外线引起的突变是由于相邻鸟嘌呤分子彼此结合而形成二聚体的突变。( × ) 8.大肠杆菌和枯草芽孢杆菌属于单细胞生物，唾液链球菌和金黄色葡萄球菌属于多细胞生 物。( × ) 9.自发突变是指那些实验室中由于加入诱变剂所发生的突变。( × ) 10.内生菌根的真菌可进入根的皮层间隙和细胞内部，在根外较少，不形成菌套。( √ ) 11.英国科学家罗伯特?虎克在观察标本中观察到了一段线状的细菌。( × ) 12.所有的微生物都能利用氨态氮作为氮源。( × ) 13.发酵是微生物以无机物作为最终的电子受体的生物氧化过程。( × ) 14.蓝细菌是好氧细菌，通过糖酵解过程，利用光能产生它们的糖类。( × ) 15.固氮酶只有在严格厌氧条件下才有活性，所以固氮菌均为厌氧菌。( × ) 16.Hfr菌株与F-菌株接合后会使F-菌株转性变为F+菌株。( × ) 17.Parastism是指一种微生物生活在另一生物体表面或体内并对后者产生危害作用的现象。 ( × ) 18.大肠杆菌存在与否常作为判断水源是否被粪便污染的一个重要指标。在鉴定该菌时V.P (V oges Proskauer)实验和M.R (Methyl Red)实验结果应该是，前者为阳性，后者为阴性。 ( × ) 19.在培养根瘤菌时常加1/200000的结晶紫抑制G+细菌的生长。( √ ) 20.所有的原核微生物都具有鞭毛。( × ) 21.真菌中除环状质粒外还有线状质粒存在。( √ ) 22.在没有高压蒸汽灭菌设备情况下，不可能进行培养基质的彻底灭菌。( × ) 23.烟草花叶病毒的2130个壳粒反向缠绕成杆状病毒粒子。( × ) 24.促进扩散是微生物吸收营养物质的主要机制，通过特异性载体蛋白可将营养物质进行逆 浓度梯度运行。( × )
食品微生物学实验技术思考题答案
食品微生物学实验技术思考题答案 1. 用油镜观察时应注意哪些问题？在载玻片和镜头之间加滴什么油?起什么作用？ 答：应该先用擦镜纸将镜头擦干净,以防上次实验的污染.操作时,先低倍再高倍.用完要擦掉油.加香柏油,作用是增加折光率,也就是增加了显微镜的分辨率.油的折光率和分辨率成反比(有公式),同时与波长成正比. 2. 列表比较低倍镜、高倍镜及油镜各方面的差异。为什么在使用高倍镜及油镜时应特别注意避免粗调节器的误操作答：使用高倍镜和油镜时镜头距离标本较近，而粗调节器的调节幅度较大，粗调节器的误操作会使镜头大幅度向标本移动，很容易损坏标本和镜头。一般先用低倍镜找到物象后换到高倍镜，就只需要用细调节器了。 3. 什么是物镜的同焦现象？它在显微镜观察中有什么意义？ 答：在一般情况下，当物像在一种物镜中已清晰聚焦后，转动物镜转换器将其他物镜转到工作位置进行观察时，物像将保持基本准焦的状态，这种现象称为物镜的同焦。利用这种同焦现象，可以保证在使用高倍镜或油镜等放大倍数高、工作距离短的物镜时仅用细调节器即可对物像清晰聚焦，从而避免由于使用粗调节器时可能的误操作而损坏镜头或载玻片。 4. 影响显微镜分辨率的因素有哪些？ 答：物镜的NA 值（物镜的数值孔径）与照明光源的波长 5. 根据你的实验体会,谈谈应如何根据所观察微生物的大小,选择不同的物镜进行有效地观察 答：细菌用油镜，真菌用高倍镜。都是先用低倍镜找到目标后，再用高倍镜调到合适的视野和合适的清晰度。 答：放线菌、酵母菌、多细胞真菌相对较大，用放大40 倍的物镜就可以看了，细菌小，要用放大1000 倍的物镜看，感觉还很小。病毒那就要用电子显微镜看了。 6. 哪些环节会影响革兰色染色结果的正确性？其中最关键的环节是什么？ 答：涂片环节、加热固定环节、脱色环节；其中最关键的环节是脱色环节 7. 进行革兰氏染色时，为什么特别强调菌龄不能太老，用老龄细菌染色会出现什么问题? 答：着色不均，染色效果不好。阴性阳性不明显分不太清楚,问题是：不便于显微镜下观察是阳性菌还是阴性菌 8. 革兰氏染色时，初染前能加碘液吗?乙醇脱色后复染之前，革兰氏阳性菌和革兰氏阴性菌应分别是什么颜色? 答：不可以。因为碘与染料会结合成大分子，使得染料分子不能穿过细胞的细胞壁，对
微生物学期末考试试题答案
1.细菌特殊构造包括、、、等。（本题2分） 2.溶源性细胞在正常情况下有大约10 -5 细胞会发生现象，这是由于少数溶源细胞中的变成了的缘故。（本题分） 3.营养物质可以通过、、和四种方式进入细胞。（本题2分） 4.控制有害微生物措施中杀灭的方法有和，常用和方法，抑制的方法有和。（本题3分） 5.证明遗传物质的基础是核酸的三个著名的实验为、、。（本题分） 6.微生物基因重组的方式包括、_____、_____和。（本题2分） 1.纯培养是其中（）的培养物。 A.只有一种微生物 B.只有细菌生长所需的一种营养物 C.除主要微生物外只有一种微生物 D.没有代谢废物 2.实验室常用的培养细菌的培养基是（）。 $ A. 马铃薯培养基 B. 牛肉膏蛋白胨培养基 C.高氏一号培养基 D.麦芽汁培养基 3.己糖单磷酸支路和ED途径是进行（）替换的一个机制。 A.微生物中DNA合成 B.光合生物中的光合作用 C.某些种类微生物中的能量代谢 D.化学渗透作用 4.微生物代谢中，硝酸盐和硫酸盐可作为电子受体是在（）。 A.无酶时 B.无ATP时 C. 有细胞色素时 D. 无氧时 5.由于控制微生物的目的，灭菌一词指的是（）。 A.除去病原微生物 B.降低微生物的数量 ? C.消灭所有的生物 D.只消灭体表的微生物 6.紫外线辐射主要作用于微生物的（）。 A. 核酸 B.酶类 C. 糖类 D.细胞壁 7.青霉素族的抗生素主要用于抗（）。 A.病毒 B.真菌 C.革兰氏阴性菌 D.革兰氏阳性菌 8.所有下述特征皆适合质粒，除了（）之外。 A.它们是自我复制的DNA环 B.它们有10～50个基因 C.它们是细菌存活所必需的成分 D.它们是接合所必需的成分 9.接合时F因子进入受体细胞，受体细胞（）。 A.经历裂解 B.快速繁殖 C.变成供体细胞 D.发育出线粒体 — 10.研究不同微生物群落及其环境之间的关系的是（）。 A.微生物进化 B.微生物生态学 C.微生物生理学 D.微生物生物化学 四、判断题（每小题1分，共10小题10分）
微生物遗传育种
一名词解释 1 突变:泛指细胞内(或病毒颗粒内)遗传物质分子结构或数量发生可遗传的变化,他是一种遗传状态,往往引起新的等位基因的形成和新的表型 2 表型:指一个生物体(或细胞)可以观察到的性状或特征,是特定的基因型和环境相互作用的结果 3 抗性突变:指由于发生基因突变而对某些化学药物.致死物理因子或噬菌体产生抗性的变异菌株.抗性突变型包括抗药性突变型.抗噬菌体突变型.抗辐射突变型.抗高温突变型,抗高浓度酒精突变型.抗高渗透压突变型等 4 基因重组:凡把两个不同形状个体内的遗传物质转移到一起,经过遗传分子间的重新组合,形成新遗传个体的方式 5 诱变育种:用物理和化学等因素，人为的对出发菌株进行诱变处理，然后运用合理的筛选方案和适当的筛选方法把符合要求的优良的变异菌株筛选出来的一种方法 6 营养缺陷型：某一野生菌株由于发生基因突变而丧失合成一种或多种生长因子的能力，因而不能在基本培养基上生长繁殖的变异类型。主要有氨基酸缺陷型、维生素缺陷型、嘌呤嘧啶缺陷型。 二解答题 1 筛选生物活性物质产生菌的成功因素有哪些，并简述筛选的一般思路 因素：（1）待筛选样品的性质； （2）产生菌的选择； （3）采用什么样的筛选方案，选择筛选方案有两个要点即选择性和灵敏度； （4）筛选方案的设计； 思路：（1）定方案：首先要查阅资料，了解所需菌生长培养特性； （2）采样：有针对性的采取样品； （3）增殖：人为的通过控制养分或培养条件，使所需菌种增殖后，在数量上占优势；（4）分离：利用分离技术得到纯种 （5）发酵性能的测定：进行生产性能测定。这些特性包括形态、培养特征、营养要求、生理生化特性、发酵周期、产品品种质量、耐受最高温度、生长和发酵最适PH、提取工艺等 2 微生物遗传育种工作中突变产生的突变类型有哪些？ 3 突变引起的遗传性状有哪几种类型？ 答：（1）形态突变型：指发生在细胞个体形态或菌落形态改变的突变型，是一种可见的突变；（2）营养缺陷型：某一野生菌株由于发生基因突变而丧失合成一种或多种生长因子的能力，因而不能在基本培养基上生长繁殖的变异类型。主要有氨基酸缺陷型、维生素缺陷型、嘌呤嘧啶缺陷型； （3）抗性突变型：指由于发生基因突变而对某些化学药物.致死物理因子或噬菌体产生抗性的变异菌株.抗性突变型包括抗药性突变型.抗噬菌体突变型.抗辐射突变型.抗高温突变型,抗高浓度酒精突变型.抗高渗透压突变型等； （4）致死突变型：由于基因突变而导致个体死亡的突变型。分为显性致死和隐性致死；（5）条件致死突变型：在某种条件下可以正常生长繁殖并呈现其固有的表型，而在另一条件下却是致死的突变型叫做条件致死突变型。温度敏感突变型是典型的条件致死突变型；（6）产量突变型：所产生的代谢产物的产量明显有别于原始菌株的突变株称产量突变型；产量高于原始菌株的成为正突变菌株，反之称为负突变菌株。
微生物学实验
实验一实验室和人体表面微生物的检查 一实验目的 1 证明实验室环境与体表存在微生物 2 比较来自不同场所与不同条件下细菌的数量和类型 3 体会无菌操作的重要性 二实验原理 平板培养基含有细菌生长所需要的营养成分，当取自不同来源的样品接种于培养基上，在适宜温度下培养，1-2d内每一菌体能通过很多次细胞分裂而进行繁殖，形成一个可见的细胞群体的集落，称为菌落。每一种细菌所形成的菌落都有它自己的特点，例如菌落的大小、表面干燥或湿润、隆起或扁平、粗糙或光滑等。因此可通过平板培养基来检查环境中微生物的数量和类型。 三、器材 1、培养基牛肉膏蛋白胨琼脂平板 2、仪器或其他用具无菌水、灭菌棉签（装在试管内），接种环，试管架，酒精灯，记号笔，废物缸。 四、操作步骤 1、写标签 任何一个实验，在动手操作前均需首先将器皿用记号笔做上记号（包括班级、姓名、日期、样品来源等），字尽量小些，写在皿底的一边，不要写在当中，以免影响观察结果。 注：培养皿的记号一般写在皿底上，如果写在皿盖上，同时观察两个以上培养皿的结果，打开皿盖时容易混淆。 2、实验室细菌检查 （1）空气 将一个肉膏蛋白胨琼脂平板放在实验台上，移去皿盖，使琼脂培养基表面暴露在空气中，将另一块肉膏蛋白胨琼脂平板放在洁净工作台内或无人走动的实验室中，移去皿盖，1h后盖上两个皿盖。 （2）实验台 ①用记号笔在皿底外面中央画一直线，再在此线中间处画一垂直线。 ②取棉签 左手拿含有棉签的试管，在火焰旁用右手的手掌边缘和小指、无名指夹持棉塞，将其取出，将管口很快地通过酒精灯的火焰，烧灼管口；轻轻地倾斜试管，用右手的拇指和食指将棉签小心地取出。放回棉塞，并将空试管放在试管架上。 ③弄湿棉签 左手取灭菌水试管，如上法拔出棉塞并烧灼管口，将棉签插入水中，再提出水面，在管壁上挤压一下以除去过多的水分，小心将棉签取出，烧灼管口，放回棉塞，并将灭菌水试管放在试管架上。 ④取样将湿棉签在实验台面或门旋钮上擦拭约2cm2的范围。 ⑤接种在火焰旁用左手拇指和食指或中指使平皿开启成一缝。再将棉签伸入，在琼脂表面顶端接种（滚动一下），立即闭合皿盖。将原放棉签的空试管拔出棉塞，烧灼管口，插入用过的棉签，将试管放回试管架。
医学微生物学期末考试卷二
医学微生物学考模拟考试试卷二 一、名词解释（每题3分，共15分） 1. Sterilization: 2. Lysogenic phage / Temperate phage: 3. Weil-Felix reaction： 4. Envelope: 5. Interferon(IFN): 二、填空（每空0.5分，共15分） 1. 细菌的生长方式是繁殖，繁殖速度为每代，繁殖过程包括、、、，的细菌最典型。 2. 金黄色葡萄球菌与表皮葡萄球菌生物学性状的主要区别点为：①，②， ③，④，⑤，⑥。 3. 幽门螺杆菌呈或，营养要求较高，需在微需氧条件下才能生长，即、 和，形成菌落。幽门螺杆菌生化反应不活泼，不分解，但、、。幽门螺杆菌的致病与、毒素有关，在慢性胃炎、胃溃疡、十二指肠溃疡患者的胃粘膜检出率较高。 4. 大肠杆菌有O、H、K三种抗原，O抗原是脂多糖最外层的，刺激机体后主要产生类抗体；H抗原位于细菌的上，刺激机体后主要产生类抗体；K抗原位于O抗原外层，与细菌的有关。 三、最佳选择题（每题1分，共30分） 1、下列描述中，不属于所有微生物的共同特点是：（） A：体积微小；B：结构简单；C：种类繁多；D：可无致病性；E：严格活细胞内生长繁殖。 2、与细菌耐药性有关的遗传物质是：（） A：普通菌毛；B：性菌毛；C：细菌染色体；D：质粒；E：毒性噬菌体。 3、条件致病菌的条件是：（） A：正常菌群耐药性改变；B：正常菌群遗传性状改变；C：肠蠕动减慢使细菌增多； D：长期使用广谱抗生素；E：各种原因造成的免疫功能亢进。 4、下列生物制品，何种易引起Ⅰ型超敏反应：（） A：丙种球蛋白；B：胎盘球蛋白；C：抗毒素；D：白细胞介素；E：干扰素。 5、下列各组中均属专性厌氧菌的是：（） A：破伤风杆菌、肉毒杆菌、结核杆菌；B：产气荚膜杆菌、乳酸杆菌、流感嗜血杆菌； C：产气荚膜杆菌、肉毒杆菌、脆弱类杆菌；D：破伤风杆菌、炭疽杆菌；变形杆菌； E：肉毒杆菌、破伤风杆菌、白喉杆菌。
微生物学实验技术指导书
实验须知 普通微生物学实验课的目的是，训练学生掌握微生物学最基本的操作技能；了解微生物学的基础知识；加深理解课堂讲授的某些微生物学理论。同时，通过实验；培养学生观察、思考、分析问题、解决问题和提出问题的能力；养成实事求是、严谨认真的科学态度，以及敢于创新的开拓精神；树立勤俭节约、爱护公物的作风。 为了上好微生物学实验课，并保证安全，特提出如下注意事项： 1.每次实验前必须对实验内容进行充分预习，以了解实验的目的、原理和方法，做到心中有数，思路清楚。 2.认真、及时做好实验记录，对于当时不能得到结果而需要连续观察的实验，则需记下每次观察的现象和结果，以便分析。 3.实验室内应保持整洁，勿高声谈话和随便走动，保持室内安静。 4.实验时小心仔细，全部操作应严格按操作规程进行，万一遇有盛菌试管或瓶不慎打破、皮肤破伤或菌液吸入口中等意外情况发生时，应立即报告指导老师，及时处理，切勿隐瞒。 5.实验过程中，切勿使乙醇、乙醚、丙酮等易燃药品接近火焰。如遇火险，应先关掉火源，再用湿布或沙土掩盖灭火。必要时用灭火器。 6.使用显微镜或其他贵重仪器时，要求细心操作，特别爱护。对消耗材料和药品等要力求节约，用毕后仍放回原处。 7.每次实验完毕后，必须把所有仪器抹净放妥，将实验室收拾整齐，擦净桌面，如有菌液污染桌面或其他地方时，可用3%来苏尔液或5%石碳酸液覆盖0.5小时后擦去，如系芽孢杆菌，应适当延长消毒时间。凡带菌之工具（如吸管、玻璃刮棒等）在洗涤前需浸泡在3%来苏尔液中进行消毒。 8.每次实验需进行培养的材料，应标明姓名、组别及处理方法，放于教师指定的仪器内培养。实验室中的菌种和物品等，未经教师许可，不得携出室外。 9.每次实验的结果，应以实事求是的科学态度填入报告表中，力求简明准确，认真回答思考题，并及时汇交教师批阅。 10.实验结束后，整理桌面，物归原处，留人打扫室内卫生。 11.离实验室前，将手洗净，注意关闭火、煤气、灯、水管等。