微生物習題集第一章 緒論一、術語或名詞1微生物(microorganism) 因太小，一般用肉眼看不清楚的生物。這些微小生物包括：無細胞結構不能獨立生活的病毒、亞病毒(類病毒、擬病毒、朊病毒)；具原核細胞結構的真細菌、古生菌以及具真核細胞結構的真菌(酵母、霉菌、蕈菌等)、單細胞藻類、原生動物等。但其中也有少數成員是肉眼可見的。2微生物學(microbiology) 研究肉眼難以看清的稱之為微生物的生命活動的科學，分離和培養這些微小生物需要特殊技術。3分子微生物學(molecularmicrobiology) 在分子水平上研究微生物生命活動規律的科學。4細胞微生物學(cellularmicrobiology) 重點研究微生物與寄主細胞相互關系的科學。5微生物基因組學(microbic genomics) 研究微生物基因組的分子結構、信息含量及其編碼的基因產物的科學。6自生說(spontaneousgeneration) 一個古老的學說，認為一切生命有機體能夠從無生命的物質自然發生的。7安東列文虎克(AntonyvanLeeuwenhoek，16321723) 荷蘭商人，他是真正看見并描述微生物的第一人，他利用自制放大倍數為50300倍的顯微鏡發現了微生物世界(當時被稱之為微小動物)，首次揭示了一個嶄新的生物世界微生物界。8路易斯巴斯德(LouisPasteur，18221895) 法國人，原為化學家，后來轉向微生物學研究領域，為微生物學的建立和發展做出了卓越的貢獻，成為微生物學的奠基人。主要貢獻：用曲頸瓶實驗徹底否定了“自生說”，從此建立了病原學說，推動了微生物學的發展；研究了雞霍亂，發現將病原菌減毒可誘發免疫性，以預防雞霍亂??；其后他又研究了牛、羊炭疽病和狂犬病，并首次制成狂犬疫苗，證實其免疫學說，為人類防病、治病做出了重大貢獻；分離到了許多引起發酵的微生物，并證實酒精發酵是由酵母菌引起的，也發現乳酸發酵、醋酸發酵和丁酸發酵都是不同細菌所引起的，為進一步研究微生物的生理生化和工業微生物學奠定了基礎。9羅伯特柯赫(Robert Koch，18431910) 德國人，著名的細菌學家，曾經是一名醫生，對病原細菌的研究做出了突出的貢獻：A具體證實了炭疽病菌是炭疽病的病原菌；B分離、培養了肺結核病的病原菌，這是當時死亡率極高的傳染性疾病，因此柯赫獲得了諾貝爾獎；C提出了證明某種微生物是否為某種疾病病原體的基本原則柯赫氏定律。他也是微生物學的奠基人。10伍連德(18791960) 我國廣東香山人，著名公共衛生學家，我國海港檢疫創始人。他用微生物學理論和技術對鼠疫和霍亂的病原進行研究和防治，在中國最早建立起衛生防疫機構，培養了第一支預防鼠疫的專業隊伍，在他的領導和組織下，有效地戰勝了19101911和19201921年間我國東北各地鼠疫的大流行，被國際上譽為著名的防疫專家，世界鼠疫會議1911年4月在我國沈陽舉行時，他任大會主席和中國首席代表。著有“論肺型鼠疫”、“鼠疫概論”和“中國醫史”等。11湯飛凡(18791958) 我國湖南醴陵人，著名的醫學微生物學家，在醫學細菌學、病毒學和免疫學等方面的某些領域做出了顯著的貢獻，特別是首次應用雞胚卵黃囊接種法從病人的眼結膜刮屑物中分離、培養沙眼衣原體的成功，確證了沙眼衣原體的存在，為世界上首創，成為醫學微生物學方面的重大成果。12SARS Severe Acute Respiratory Syndrome的簡稱，嚴重急性呼吸道綜合征，即我國稱為的非典型肺炎，也簡稱為非典。二、習 題 填空題1微生物與人類關系的重要性，你怎么強調都不過分，微生物是一把十分鋒利的雙刃劍，它們在給人類帶來 的同時也帶來 。21347年的一場由 引起的瘟疫幾乎摧毀了整個歐洲，有13的人(約2 500萬人)死于這場災難。32003年SARS在我國一些地區迅速蔓延，正常的生活和工作節奏嚴重地被打亂，這是因為SARS有很強的傳染性，它是由一種新型的 所引起。4微生物包括： 細胞結構不能獨立生活的病毒、亞病毒(類病毒、擬病毒、朊病毒)；具細胞結構的真細菌、古生菌；具 細胞結構的真菌(酵母、霉菌、蕈菌等)、單細胞藻類、原生動物等。5著名微生物學家Roger Stranier提出，確定微生物領域不應只是根據微生物的大小，而且也應該根據有別于動、植物的 。6重點研究微生物與寄主細胞相互關系的新型學科領域，稱為 。7公元6世紀(北魏時期)，我國賈思勰的巨著“ ”詳細地記載了制曲、釀酒、制醬和釀醋等工藝。8，19世紀中期，以法國的 和德國的 為代表的科學家，揭露了微生物是造成腐敗發酵和人畜疾病的原因，并建立了分離、培養、接種和滅菌等一系列獨特的微生物技術，從而奠定了微生物學的基礎，同時開辟了醫學和工業微生物學等分支學科。 和 是微生物學的奠基人。920世紀中后期，由于微生物學的 、 等技術的滲透和應用的拓寬及發展，動、植物細胞也可以像微生物一樣在乎板或三角瓶中分離、培養和在發酵罐中進行生產。10目前已經完成基因組測序的3大類微生物主要是 、 及 。而隨著基因組作圖測序方法的不斷進步與完善，基因組研究將成為一種常規的研究方法，為從本質上認識微生物自身以及利用和改造微生物將產生質的飛躍。11微生物從發現到現在的短短的300年間，特別是20世紀中期以后，已在人類的生活和生產實踐中得到廣泛的應用，并形成了繼動、植物兩大生物產業后的 。 選擇題(4個答案選1)1當今，一種新的瘟疫正在全球蔓延，它是由病毒引起的( )。 A 鼠疫 B 天花 C 艾滋病(AIDS) D 霍亂2微生物在整個生物界的分類地位，無論是五界系統，還是三域(domain)系統，微生物都占據了( )的“席位”。 A 少數 B 非常少數 C 不太多 D 絕大多數3微生物學的不斷發展，已形成了基礎微生物學和應用微生物學，它又可分為( )的分支學科。 A 幾個不同 B 少數有差別 C許多不同 D4個不同4公元9世紀到10世紀我國已發明( )。 A曲蘗釀酒 B用鼻苗法種痘 C烘制面包 D釀制果酒5安東列文虎克制造的顯微鏡放大倍數為( )倍，利用這種顯微鏡，他清楚地看見了細菌和原生動物。 A50300 B10左右 C220 D5001 0006據有關統計表明，20世紀諾貝爾獎的生理學或醫學獎獲得者中，從事微生物問題研究的就占了( ) 。 A110 B23 C120 D137巴斯德為了否定“自生說”，他在前人工作的基礎上，進行了許多試驗，其中著名的( )無可辯駁地證實：空氣中確實含有微生物，它們引起有機質的腐敗。 A厭氧試驗 B滅菌試驗 C曲頸瓶試驗 D菌種分離試驗8柯赫提出了證明某種微生物是否為某種疾病病原體的基本原則( )。 A巴斯德原則 B柯赫原則 C 菌種原則 D 免疫原理9微生物基因組序列分析表明，在某些微生物中存在一些與人類某些遺傳疾病相類似的基因，因此可以利用這些微生物作為( )來研究這些基因的功能，為認識龐大的人類基因組及其功能做出重要貢獻。 A 模式生物 B 受體 C 供體 D 突變材料10我國學者湯飛凡教授的( )分離和確證的研究成果，是一項具有國際領先水平的開創性成果。 A 鼠疫桿菌 B 沙眼病原體 C 結核桿菌 D天花病毒 是非題1微生物是人類生存環境中必不可少的成員，有了它們才使得地球上的物質進行循環，否則地球上的所有生命將無法繁衍下去。2由于現代生物技術的應用，尤其是基因治療和基因工程藥物的產生，許多已被征服的傳染病，例如：肺結核、瘧疾、霍亂、天花等，不可能有“卷土重來”之勢。3當今研究表明：所有的細菌都是肉眼看不見的。4微生物學家要獲得微生物的純種，通常要首先從微生物群體中分離出所需的純種，然后還要進行培養，因此研究微生物一般要使用特殊的技術，例如：消毒滅菌和培養基的應用等，這也是微生物學有別于動、植物學的。5巴斯德不僅用曲頸瓶實驗證明微生物非自然發生，推翻了爭論已久的“自生說”，而且做了許多其他重大貢獻，例如：證明乳酸發酵是由微生物引起的，首次制成狂犬疫苗，建立了巴氏消毒法等。 6細菌學、真菌學、病毒學、原生動物學、微生物分類學、發酵工程、細胞工程、遺傳工程、基因工 程、工業微生物學、土壤微生物學、植物病理學、醫學微生物學及免疫學等，都是微生物學的分支學科。7微生物學的建立雖然比高等動、植物學晚，但發展卻十分迅速，其重要原因之一，動、植物結構的復雜性及技術方法的限制而相對發展緩慢，特別是人類遺傳學的限制大。 8微生物學與迅速發展起來的分子生物學理論和技術以及其他學科匯合，使微生物學全面進入分子研究水平，并產生了其分支學科“分子微生物學”。9在基因工程的帶動下，傳統的微生物發酵工業已從多方面發生了質的變化，成為現代生物技術的重要組成部分。10DNA重組技術和遺傳工程的出現，才導致了微生物學的許多重大發現，包括質粒載體，限制性內切酶、連接酶、反轉錄酶等。11微生物個體小、結構簡單、生長周期短，易大量繁殖，易變異等特性，因而與動、植相比，十分難于實驗操作。12現在，微生物學研究的不可替代性，并將更加蓬勃發展，這是因為微生物具有其他生物不具備的生物學特性；又具有其他生物共有的基本生物學特性，及其廣泛的應用性。 問答題 1用具體事例說明人類與微生物的關系。 2為什么說巴斯德和柯赫是微生物學的奠基人? 3為什么微生物學比動、植物學起步晚，但卻發展非常迅速? 4簡述微生物學在生命科學發展中的地位。5試述微生物學的發展前景三、習題解答填空題 1巨大利益 “殘忍”的破壞 2鼠疫桿菌 3病毒 4無 原核 真核 5研究技術 6細胞微生物學 7齊民要術 8巴斯德 柯赫 巴斯德 柯赫9消毒滅菌、分離培養10模式微生物 特殊微生物 醫用微生物 11第三大產業選擇題1 C 2 D 3 C 4 D 5 A 6 D 7 C 8 B 9 A 10 B是非題對錯錯對對 錯對對對錯 錯對問答題1微生物與人類關系的重要性，可以從它們在給人類帶來巨大利益的同時也可能帶來極大的危害兩方面進行分析。能夠例舉：面包、奶酪、啤酒、抗生素、疫苗、維生素及酶等重要產品的生產；微生物使得地球上的物質進行循環，是人類生存環境中必不可少的成員；過去瘟疫的流行，現在一些病原體正在全球蔓延，許多已被征服的傳染病也有“卷土重來”之勢；食品的腐敗等等具體事例說明。2這是由于巴斯德和柯赫為微生物學的建立和發展做出了卓越的貢獻，使微生物學作為一門獨立 的學科開始形成。巴斯德徹底否定了“自然發生”學說；發現將病原菌減毒可誘發免疫性，首次制成狂犬疫苗，進行預防接種；證實發酵是由微生物引起的；創立巴斯德消毒法等?？潞諏Σ≡毦难芯孔龀隽送怀龅某删停鹤C實了炭疽病菌是炭疽病的病原菌，發現了肺結核病的病原菌，提出了證明某種微生物是否為某種疾病病原體的基本原則柯赫原則，創建了分離、純化微生物的技術等。3其原因從下列幾方面分析：微生物具有其他生物不具備的生物學特性；微生物具有其他生物共有的基本生物學特性；微生物個體小、結構簡單、生長周期短，易大量培養，易變異，重復性強等優勢，十分易于操作。動、植物由于結構的復雜性及技術方法的限制而相對發展緩慢。微生物的廣泛的應用性，能迅速地符合現代學科、社會和經濟發展的需求。420世紀40年代，隨著生物學的發展，許多生物學難以解決的理論和技術問題十分突出，特別是 遺傳學上的爭論問題，使得微生物這樣一種簡單而又具完整生命活動的小生物成了生物學研究的“明星”。微生物學很快與生物學主流匯合，并被推到了整個生命科學發展的前沿，獲得了迅 速的發展，為整個生命科學的發展做出了巨大的貢獻(可舉例說明)，在生命科學的發展中占有重要的地位。5可從以下幾方面論述微生物學的發展前量景：微生物基因組學研究將全面展開；以了解微生物之間、微生物與其他生物、微生物與環境的相互作用為研究內容的微生物生態學、環境微生物學、細胞微生物學等，將在基因組信息的基礎上獲得長足發展，為人類的生存和健康發揮積極的作用；微生物生命現象的特性和共性將更加受到重視；與其他學科實現更廣泛的交叉，獲得新的發展；微生物產業將呈現全新的局面。培養物能較好地被研究、利用和重復結果。第二章 微生物的純培養和顯微鏡技術一、術語或名詞1菌落(c010ny) 單個微生物細胞在適宜的固體培養基表面或內部生長、繁殖到定程度形成的肉眼可見的、有一定形態結構的子細胞生長群體。2菌苔(lawn) 固體培養基表面眾多菌落連成一片時所形成的微生物生長群體。 3平皿(Petri dish) 由玻璃或透明塑料制成的圓形皿底和皿蓋組成，皿蓋可覆蓋于皿底之 上，防止空氣中微生物的污染。其英文名稱是為紀念其發明者Richard Petri。 4純培養物(pureculture) 由一種微生物組成的細胞群體，通常是由一個單細胞生長、繁殖所形成。 5培養基(culturemedium) 供微生物生長、繁殖的營養基質，根據其中固化劑含量的不同可分為固體、半固體、液體3種。 6無菌技術(aseptic technique) 在分離、轉接及培養純種微生物時，防止其被環境中微生物污染或其自身污染環境的技術。 7培養平板(cultureplate) 常簡稱為平板，指固體培養基倒人無菌平皿，冷卻凝固后所形成的培養基平面。 8稀釋倒平板法(pour plate method) 將待分離的材料稀釋后與已熔化并冷卻至50左右的瓊脂培養基混合，搖勻后制成可能含菌的培養平板，保溫培養后分離得到的微生物菌落生長在固體培養基表面和里面。 9涂布平板法(spread plate method) 在培養平板表面均勻涂布經過稀釋的微生物懸液后，保溫培養，在固體培養基表面得到生長分離的微生物菌落。 10平板劃線法(streakplatemethod) 用接種環在培養平板表面劃線接種微生物，使微生物細胞數量隨著劃線次數的增加而減少，并逐步分開。保溫培養后，在固體培養基表面得到生長分離的微生物菌落。 11稀釋搖管法(dilutionshakeculturemethod) 將待分離的材料稀釋后與已熔化并冷卻至 50C左右的瓊脂培養基混合，搖勻后用石蠟封蓋，保溫培養后分離得到的微生物菌落生長在瓊脂柱中間。 12單細胞分離法(singlecellpickupmethod) 采用顯微操作技術直接挑取微生物的單細胞(孢子)，培養后獲得純培養物。 13富集培養(enrichmentculture) 利用不同微生物間生命活動特點的不同，制定特定的環境條件，使僅適應于該條件的微生物旺盛生長，從而使其在群落中的數量大大增加，從自然界中分離到所需的特定微生物。 14二元培養物(twocomponentculture) 由兩種具有特定關系(例如寄生或捕食)的微生 物組成的混合培養物。 15原子力顯微鏡(atomicforcemicroscope) 掃描探針顯微鏡的一種，利用細小的探針對樣品表面進行恒定高度的掃描，同時通過一個激光裝置來監測探針隨樣品表面的升降變化來獲取樣品表面形貌的信息。 16明視野顯微鏡(brightfield microscope) 這種顯微鏡的照明方式為透射照明，即光線直接進入視野，在一個相對明亮的背景中形成一個暗的物像。 17聚焦掃描激光顯微鏡(confocal scanning laser microscope，CSLM) 這種顯微鏡采用激光作為光源，每次僅對一個點進行照射，從而大大減少樣品其他部分發出的雜散光的干擾。觀察時通過激光器或載物臺掃描，計算機處理，最終獲得反差鮮明、高分辨率的三維立體數字圖像。 18熒光顯微鏡(fluorescence microscope) 這種顯微鏡用紫外線或藍紫光照射經過熒光染料染色的樣品，然后觀察激發出的熒光所形成的物像。19數值孔徑(numerical aperture) 決定顯微鏡物鏡分辨率性能物理指標，取決于物鏡的鏡口角和玻片與鏡頭間介質的折射率。20相差顯微鏡(phasecontrast microscope) 這種光學顯微鏡通過特殊的裝置把樣品不同部位間折射率和細胞密度的微弱差異轉變為人眼可以察覺的明暗差，可在不染色的情況下對透明的活細胞及其內部結構進行直接觀察。21分辨率(resolution) 能辨析兩點之間最小距離的能力，距離越小，分辨率越高。22掃描電子顯微鏡(scanning electron microscope，SEM) 這種電子顯微鏡用電子束掃描樣品表面，收集從表面發出的二次電子形成樣品的表面圖像。23掃描探針顯微鏡(scanning probe microscope) 通過在物體表面移動一種敏銳的探針來研究表面特征的顯微鏡(如掃描隧道顯微鏡)。24掃描隧道顯微鏡(scanning tunnelingmicroscope) 掃描探針顯微鏡的一種，用細小的探針在樣品表面進行掃描，通過檢測針尖和樣品間隧道效應電流的變化形成物像。25透射電子顯微鏡(transmissionelectronmicroscope) 這種顯微鏡用電子束透射樣品，用磁透鏡使散射的電子聚焦成像。26反差(contrast) 被觀察物區別于背景的程度。27暗視野顯微鏡(darkfield microscope) 這種顯微鏡利用特殊的聚光器進行斜射照明，經樣品反射或折射的光線進入物鏡成像。28固定(fixation) 制樣過程中使整個機體及其細胞的內、外結構被保存并固定在適當位置的過程。29負染色(negative staining) 染料使背景顏色加深而樣品沒有著色的染色法。30菌絲體(mycelium) 聚成一團的分支菌絲，見于真菌和某些細菌。31菌絲(hypha) 大多數霉菌和某些細菌的結構單位，管形絲狀體。32雙球菌(diplococcus) 分裂后成對排列的球菌。33球菌(COCCUS) 細胞大致呈球狀的細菌。34螺菌(spirillum) 剛性的螺旋狀細菌。35螺旋體(spirochete) 柔韌的螺旋狀細菌，具有周質鞭毛。36桿菌(rod) 細胞呈桿狀的細菌。37柄細菌(prosthecate bacteria) 細胞上有柄、菌絲、附器等細胞質伸出物，細胞呈桿狀或梭狀，并有特征性細柄的細菌。38霉菌(mold) 以多細胞絲狀群體形式生存的真菌。39真菌(fungi) 有線粒體，無葉綠體，沒有根、莖、葉分化，以無性和有性孢子進行繁殖的真核微生物。40酵母菌(yeast) 單細胞真菌。41藻類(algae) 能進行光合作用的真核微生物。42原生動物(prokaryote) 缺少真正細胞壁，具有運動能力，進行吞噬營養的單細胞真核微生物。二、習 題填空題1動植物的研究能以 體為單位進行，而對微生物的研究一般用 體。2在微生物學中，在人為規定的條件下培養、繁殖得到的微生物群體稱為培養物，其中只有 3一般情況下，培養微生物的器具，在使用前必須先行 ，使容器中不含 。 4用培養平板進行微生物純培養分離的方法包括： 、 和 、 。 5微生物在特定培養基上生長形成的菌落或菌苔一般都具有穩定的特征，可以成為對該微生物進行 、 的重要依據。 6微生物保藏的目標就是要使所保藏菌株在一段時間不 、不 和不 。 7一般說來，采用冷凍法時，保藏溫度越 ，保藏效果越 。 8, 、 和 是影響顯微鏡觀察效果的3個重要因素。9光學顯微鏡能達到的最大有效放大倍數是 ，這時一般使用 X的目鏡，和 x的物鏡，并應在物鏡鏡頭和玻片之間加 香柏油 。10采用明視野顯微鏡觀察未經染色的標本(如活的細胞)時， 光的 和 都沒有明顯的變化，因此，其形態和內部結構往往難以分辨。11在 的照射下，發熒光的物體會在黑暗的背景下表現為光亮的有色物體，這就是熒光顯微技術的原理。12透射電子顯微鏡用電子作為 ，因此其分辨率較光學顯微鏡有很大提高，但鏡筒必須是 環境，形成的影像也只能通過 或 進行觀察、記錄。13在顯微鏡下不同細菌的形態可以說是千差萬別，豐富多彩，但就單個有機體而言，其基本形態可分為 、 與 3種。14霉菌菌體均由分支或不分支的菌絲構成。許多菌絲交織在一起，稱為 。在固體培養基上，部分菌絲伸入培養基內吸收養料，稱為 ；另一部分則向空中生長，稱為 。有的氣生菌絲發育到一定階段，分化成 。15 是一類缺少真正細胞壁，細胞通常無色，具有運動能力，并進行吞噬營養的單細胞真核生物。它們個體微小，大多數都需要顯微鏡才能看見。選擇題（4個答案選1） 1培養微生物的常用器具中，( )是專為培養微生物設計的。 A平皿 B試管 C燒瓶 D燒杯 2( )可用來分離培養出由科學家設計的特定環境中能生長的微生物，盡管我們并不知道什么微生物能在這種特定的環境中生長。 A選擇平板 B富集培養 C稀釋涂布 D單細胞顯微分離 3下面哪一項不屬于稀釋倒平板法的缺點?( )A菌落有時分布不夠均勻B熱敏感菌易被燙死C嚴格好氧菌因被固定在培養基中生長受到影響 D環境溫度低時不易操作 4下面哪一種方法一般不被用作傳代保藏?( ) A瓊脂斜面 B半固體瓊脂柱 C培養平板 D搖瓶發酵 5冷凍真空干燥法可以長期保藏微生物的原因是微生物處于( )的環境，代謝水平大大降低。 A干燥、缺氧、寡營養 B低溫、干燥、缺氧 C低溫、缺氧、寡營養 D低溫、干燥、寡營養6對光學顯微鏡觀察效果影響最大的是( )。 A目鏡 B物鏡 C聚光器 D總放大倍數7暗視野顯微鏡和明視野顯微鏡的區別在于( )。A目鏡 B物鏡 C聚光器 D樣品制備8相差顯微鏡使人們能在不染色的情況下，比較清楚地觀察到在普通光學顯微鏡和暗視野顯微鏡下都看不到或看不清的活細胞及細胞內的某些細微結構，是因為它改變了樣品不同部位間光的( )，使人眼可以察覺。 A波長 B顏色 C相位 D振幅9( )不是鑒別染色。A抗酸性染色 B革蘭氏染色 C活菌染色 D芽孢染色10細菌的下列哪項特性一般不用作對細菌進行分類、鑒定?( ) A球菌的直徑 B球菌的分裂及排列 C桿菌的直徑 D桿菌的分裂及排列是非題1為了防止雜菌，特別是空氣中的雜菌污染，試管及玻璃燒瓶都需采用適宜的塞子塞口，通常采用棉花塞，也可采用各種金屬、塑料及硅膠帽，并在使用前進行高溫干熱滅菌。2，所有的微生物都能在固體培養基上生長，因此，用固體培養基分離微生物的純培養是最重要的微生物學實驗技術。3所有的培養基都是選擇性培養基。4直接挑取在平板上形成的單菌落就可以獲得微生物的純培養。5用稀釋搖管法分離獲得的微生物均為厭氧微生物。6冷凍真空干燥保藏、液氮保藏法是目前使用最普遍、最重要的微生物保藏方法，大多數專業的菌種保藏機構均采用這兩種方法作為主要的微生物保存手段。7光學顯微鏡的分辨率與介質折射率有關，由于香柏油的介質折射率(約15)高于空氣(10)， 因此，使用油鏡的觀察效果好于高倍鏡，目前科學家正在尋找折射率比香柏油更高的介質以進一步改善光學顯微鏡的觀察效果。8與其他電子顯微鏡相比，掃描隧道顯微鏡在技術上的最大突破是能對活樣品進行觀察。9與光學顯微鏡相比，電子顯微鏡的分辨率雖然有很大的提高，但卻無法拍攝彩色照片。10和動植物一樣，細菌細胞也會經歷由小長大的過程，因此，在相同情況下應選擇成熟的細菌而非幼齡細菌進行顯微鏡觀察，這樣可以看得更清楚。11霉菌、酵母菌均是沒有分類學意義的普通名稱。問答題1一般說來，嚴格的無菌操作是一切微生物工作的基本要求，但在分離與培養極端嗜鹽菌時常在沒有點酒精燈的普通實驗臺上傾倒培養平板、在日常環境中直接打開皿蓋觀察和挑取菌落，而其研究結果并沒有因此受到影響，你知道這是為什么嗎?2如果希望從環境中分離得到厭氧固氮菌，你該如何設計實驗?3為什么光學顯微鏡的目鏡通常都是15X?是否可以采用更大放大倍率的目鏡(如30x)來進一步提高顯微鏡的總放大倍數?4為什么透射電鏡和掃描電鏡對樣品厚度與大小的要求有如此大的差異?能否用掃描電鏡來觀察樣品的內部結構，而用透射電鏡來觀察樣品的表面結構? 5試論電子顯微鏡在進行生物樣品制備與觀察時應注意的問題。6對細菌的細胞形態進行觀察和描述時應注意哪些方面?你是否能很快地在顯微鏡下區分同為單細胞的細菌、酵母菌和原生動物?三、習題解答填空題 1個 群 2純 3。滅菌 任何生物 4稀釋倒平板法 涂布平板法 平板劃線法 5分類 鑒定 6死亡 污染 變異 7低(高) 好(差) 8放大 反差 分辨率 91 0001 500x 10或15 90或100 香柏油 10波長 振幅 11紫外線 12光源 真空 熒光屏 照片 13球狀 桿狀 螺旋狀 14菌絲體 營養菌絲 氣生菌絲 繁殖菌絲 15原生動物選擇題1 A 2 B 3 A 4 D 5 B 6 B 7 C 8 D 9 C 10 D是非題錯錯對錯錯 對錯對對錯 對問答題 1培養極端嗜鹽菌的培養平板需要添加很高濃度的氯化鈉(25)，實驗室環境中的一般微生物都不能在這種選擇培養基上生長，因此在實驗過程中即使不采取無菌操作技術，實驗結果仍不會受到影響。 2（1）根據選擇分離的原理設計不含氮的培養基，在這種培養基上生長的細菌，其氮素應來自固氮作用。（2）將環境樣品(例如土樣)稀釋涂布到選擇平板上，放置于厭氧罐中。對厭氧罐采用物理、化學方法除去氧氣，保留氮氣。培養后在乎板上生長出來的細菌應是厭氧固氮菌或兼性厭氧固氮菌。（3）挑取一定數量的菌落，對應點種到兩塊缺氮的選擇平板上，分別放置于厭氧罐內、外保溫培養。在厭氧罐內外均能生長的為兼性厭氧固氮菌，而在厭氧罐外的平板上不生長，在厭氧罐內的平板上生長的即為可能的厭氧固氮菌。（4）對分離得到的厭氧固氮菌菌落樣品進行系列稀釋，涂布于相應的選擇平板，重復上述步驟直到獲得厭氧固氮菌的純培養。3光學顯微鏡的分辨率受到光源波長及物鏡性能的限制，在使用最短波長的可見光(450nnl)作為光源時在油鏡下可以達到的最大分辨率為018 m。由于肉眼的正常分辨能力一般為 025mm左右，因此光學顯微鏡有效的最高總放大倍數只能達到1 0001 500倍。油鏡的放大倍數是100x，因此顯微鏡配置的目鏡通常都是15 x，選用更大放大倍數的目鏡(如30 x)進一步提高顯微鏡的放大能力對觀察效果的改善并無幫助。 4（1）透射電子顯微鏡的成像原理類似于普通光學顯微鏡，作為光源的電子束在成像時要穿透樣品。由于電子束的穿透力有限，因此在進行透射電鏡觀察時要求樣品一定要薄。而掃描電鏡的成像原理類似于電視或電傳真照片，圖像是通過收集樣品表面被激發的二次電子形成的，因此對樣品的厚度并無特別的要求。（2）掃描電鏡一般被用于觀察樣品的表面結構，但通過樣品制備過程中的冰凍蝕刻技術，用掃描電鏡也可觀察到樣品的內部結構，獲得立體的圖像。（3）透射電鏡一般通過超薄切片技術觀察樣品的內部結構，但通過樣品制備過程中的復型技術，用透射電鏡也可對樣品的表面結構進行觀察。5（1）電子束的穿透能力：電子束的穿透能力是十分有限的，超薄切片是基本的透射電鏡實驗技術。相比之下，掃描電鏡對樣品的大小和厚度沒有嚴格的要求。（2）生物組織的特點：生物組織的主要成分之一是水，若生物樣品不經處理直接放進電鏡，鏡筒中的高真空必然會使樣品發生嚴重的脫水現象，失去樣品原有的空間構型，所以一般都不能用電鏡進行生物樣品的活體觀察。而且，由于生物樣品很容易遭到破壞，在對樣品進行固定、干燥、染色及其他一些處理過程中，也必須隨時注意使樣品盡量保持生活狀態下的精細結構，而不嚴重失真。另外，在掃描電鏡的使用中，除要求樣品干燥外，還需要樣品具一定的導電能力，以減少樣品表面電荷的堆積并得到良好的二次電子信號。而生物樣品一般都是不導電的，所以在制備掃描電鏡生物樣品時，一般需在其表面鍍上一層金屬薄膜。（3）增加樣品的反差：顯微觀察時，只有樣品具有一定的反差，才能得到清晰的圖像。光學顯微鏡可以通過各種染色技術來增加樣品的反差，并得到彩色的樣品圖像。而在電鏡的使用中，彩色染料是不采用的，因為兩種不同的顏色在電鏡中是不能區別的。電鏡中生物樣品不同結構之間反差的取得一般是用重金屬鹽染色或噴鍍，凡是嗜金屬的結構，對電子的散射與吸收的能力增強，易于形成明暗清晰的電子圖像。而且，由于電子圖像是靠不同電子密度形成的亮度差異而構成，所以，電鏡得到的電視或照相圖像都是黑白的。6（1）首先應使用稀釋涂布等方法對待檢菌株的純度、群落形態、生理特性等進行檢查、確認。（2）選用正常的新鮮培養基和新鮮培養物進行培養和觀察，避免培養過程中一些物理、化學條件的改變或培養時間過長等因素對細胞形態的影響。（3）報告細胞大小時應選用多個細胞檢測的平均數，并記錄所用的實驗方法，包括培養條件、培養時間、樣品制備方法和染色方法等。（4）可從大小和形態上對細菌、酵母菌和原生動物進行區分。酵母菌、原生動物個體較大，一般可用低倍鏡觀察，酵母菌細胞一般呈卵圓形、圓形、圓柱形或檸檬形，不具運動性，原生動物細胞形態多變，能夠運動。相比較而言，細菌細胞一般較小，需用高倍鏡或油鏡才能看清。附：顯微鏡種類比較顯微鏡類型基本原理及特點應 用光學顯微鏡明視野顯微鏡光線透射照明，物像處于亮背景中。為光學顯微鏡的最基本配置，價格便宜、容易使用各種情況下染色樣品或活細胞個體形態的觀察暗視野顯微鏡通過特殊的聚光器實現斜射照明，亮物像形成于暗背景中明視野顯微鏡下不易看清的活細胞的觀察；不易被染色或易被染色過程破壞的細胞的觀察(例如對梅毒密螺旋體的檢測)；觀察活細胞的運動性相差顯微鏡通過特殊的聚光器和物鏡提高樣品不同部位間的反差(明暗差異)活細胞及其內部結構的觀察熒光顯微鏡經熒光染料染色或熒光抗體處理的樣品在紫外線照射下激發出各種波長的可見光，在黑暗的背景中形成明亮的彩色物像環境微生物的直接觀察；病灶或醫學樣品中特定病原微生物的直接檢測(使用特定的熒光抗體)共聚焦顯微鏡激光作為光源，每次照明樣品的一個點，連續掃描后經計算機處理獲得樣品的二維或三維圖像。顯微鏡價格昂貴對完整細胞的細微立體結構進行觀察和分析電子顯微鏡透射電鏡用電子束作為“光源”聚焦成像，分辨率較光學顯微鏡大大提高。儀器龐大、昂貴、對工作環境和操作技術有較高要求對病毒顆粒或超薄片處理后對細胞的內部結構進行觀察掃描電鏡電子束在樣品表面掃描，收集形成的二次電子形成物像。分辨率遠高于光學顯微鏡。儀器龐大、昂貴、對工作環境和操作技術有較高要求一般用于觀察樣品的表面立體結構探針掃描顯微鏡隧道掃描顯微鏡用細小的探針在樣品表面進行掃描，通過檢測針尖和樣品間隧道效應電流的變化形成物像與電子顯微鏡相比，這類顯微鏡能提供原子力顯微鏡利用細小的探針對樣品表面進行恒定高度的掃描，同時通過一個激光裝置來監測探針隨樣品表面的升降變化來獲取樣品表面形貌的信息更高的分辨率，可在生理狀態下對生物大分子或細胞結構進行觀察。同時儀器體積較小，價格也相對便宜項目 形 態 構 造 數 量 功 能內質網囊腔，細管形有膜。分兩種：糙面內質網的膜上有核糖體粒，光面內質網的膜上無核糖體粒數量少糙面內質網合成、運送蛋白質，光面內質網合成磷脂核糖體小顆粒狀無膜。表層為蛋白質，內芯為RNA數量極多，變化大合成蛋白質高爾基體扁平膜囊和小囊泡有膜。由數個扁平膜囊和大小不等的囊泡組成數量少濃縮蛋白質，合成糖蛋白和脂蛋白，協調細胞內環境溶酶體球形小囊泡有膜。小囊泡內含數十種酸性水解酶數量較多，但變化大執行細胞內的消化功能微體球形小囊泡有膜。小囊泡內含氧化酶和過氧化氫酶等數量較多，但變化大對脂肪酸進行氧化線粒體桿菌狀或囊狀有內外兩層膜。內膜可形成嵴，其上有大量的基粒(ATP酶復合體)。基質內含TCA酶系、70S核糖體和雙鏈環狀DNA數量多，但變化大對底物進行氧化磷酸化以產生ATP葉綠體扁球狀或扁橢圓狀由內、外兩層膜以及類囊體和基質構成?；|內含70 S核糖體和雙鏈環狀DNA等。類囊體數量多，常疊成基粒僅存在于光合生物中。不同細胞中數量變化很大利用CO：和H：O進行光合作用，以合成葡萄糖和釋放氧第三章 微生物細胞的結構與功能一、術語或名詞1原核生物(proksryotes) 一大類細胞微小、只有稱作核區(無細胞膜包裹的裸露DNA)的原核單細胞生物。所有原核生物都是微生物，包括真細菌和古生菌兩大類群。原核生物與真核生物的主要區別是：基因組由無核膜包裹的雙鏈DNA環組成。缺少單位膜分隔而成的細胞器。核糖體為70S型。2細菌細胞壁(ceUWaU ofbacteris) 位于細菌細胞最外面的一層厚實、堅韌的外被，主要由肽聚糖組成，有固定細胞外形和保護細胞免受損傷等多種功能。革蘭氏陽性細菌細胞壁的特點是厚度大(2080rim)和化學組分簡單，一般只含90肽聚糖和10磷壁酸。革蘭氏陰性細菌的細胞壁由外膜(含脂多糖、磷脂和外膜蛋白)和一薄層肽聚糖(23am)組成。3肽聚糖(peptidoglycan) 真細菌細胞壁的特有成分，由無數肽聚糖單體以網狀形式交聯而成。肽聚糖單體由肽與聚糖兩部分構成，其中的肽由四肽尾和肽橋構成，聚糖則由N乙酰葡糖胺和V乙酰胞壁酸以1，4糖苷鍵相互間隔交聯而成，呈長鏈骨架狀。C細菌的四肽尾一般由LAla、DGlu、LLys和DAla 4個氨基酸構成，肽橋則由5個Gly殘基構成；C細菌的四肽尾一般由LAla、DGlu、mDAP和DAla構成，且無肽橋。4磷壁酸(teichoicacid) G細菌細胞壁上的一種酸性多糖，主要成分為甘油磷酸或核糖醇磷酸?？煞直诹妆谒岷湍ち妆谒醿煞N，前者是與肽聚糖分子間進行共價結合的磷壁酸，后者則是跨越肽聚糖層并與細胞膜相交聯的磷壁酸。5外膜(outer membrane) 位于G細菌細胞壁最外層的一層由脂多糖(LPS)、磷脂、脂蛋白和其他蛋白組成的厚膜。6脂多糖(1ipopolysaccharide，LPS) 位于C細菌細胞壁最外層的一層較厚(810nm)的類脂多糖類物質，由類脂A、核心多糖和O特異側鏈3部分構成，是C細菌致病物質內毒素的成分。7外膜蛋白(outer membrane protein)嵌合在C細菌細胞壁外膜上的多種蛋白質成分，如脂蛋白和孔蛋白等。8周質空間(periplasmicspace) 一般指位于C細菌細胞壁外膜與細胞膜之間的狹窄空間，呈膠狀，內含各種周質蛋白，包括各種酶類和受體蛋白等。9假肽聚糖(pseudopeptidoglycan) 甲烷桿菌屬(Methanobacterium)等部分古生菌細胞壁的主要成分。其多糖骨架由N乙酰葡糖胺和N乙酰塔羅糖胺糖醛酸以1，3糖苷鍵交替連接而成，連在后一氨基糖上的肽尾由LGlu、LAla和LLys 3個L型氨基酸組成，肽橋則由LGin一個氨基酸組成。10缺壁細菌(cellwalldeficientbacteria) 細胞壁缺乏或缺損的各種細菌的統稱，包括支原體、L型細菌、原生質體和球狀體等。11L型細菌(1 form ofbacteria) 指在實驗室或宿主體內通過自發突變而形成的遺傳性穩定的細胞壁缺陷菌株。因最初發現的念珠狀鏈桿菌(Streptobacillus monil扣rmis)是在英國Lister研究所發現，故稱L型細菌。12原生質體(protoplast) 在人為條件下，用溶菌酶除盡細菌等微生物原有細胞壁或用青霉素抑制新生細胞壁合成后，所得到的僅有一層細胞膜包裹著的圓球狀細胞，一般由C細菌形成。原生質體對滲透壓敏感，無繁殖能力，在合適條件下，細胞壁可再生，并恢復其繁殖能力。13球狀體(sphaeroplast) 又稱原生質球，指還殘留有部分細胞壁的原生質體。G細菌一般只形成球狀體。14細菌細胞質膜(cytoplasmic membrane Ofbacteria) 又稱細菌細胞膜。是緊貼在細菌細胞壁內側、包圍著細胞質的一層柔軟、脆弱、富有彈性的半透性薄膜，厚約?8nm，由磷脂(占20-30)和蛋白質(占5070)組成。細胞質膜的主要功能是選擇性的控制細胞內外的物質交流。15間體(mesosome) 細菌細胞中的一種由細胞質膜內褶而形成的囊狀構造，其中充滿著層狀或管狀的泡囊。多見于G細菌。每個細胞含一至幾個。其功能與DNA的復制、分配，細胞分裂和酶的分泌有關。 16. 細菌的細胞質(cytoplasm ofbacteria) 細菌細胞質膜包圍的除核區以外的一切半透明 膠狀、顆粒狀物質的總稱。主要成分為顆粒狀內含物，核糖體、酶類、中間代謝物、質粒、各種營養牧和大分子的單體等。17細菌的內含物(inclusionbody ofbacteria) 細胞質內形狀較大的顆粒和泡囊狀構造，包括各種貯藏物、羧酶體、氣泡或磁小體等。18聚羥丁酸(poly hydroxybutyrate，PHB) 存在于某些細菌細胞質內的顆粒狀內含物，由許多羥基丁酸分子聚合而成，具貯藏能量、碳源和降低細胞內滲透壓的作用。19異染粒(metachromaticgranules) 又稱迂回體或捩轉菌素，是無機偏磷酸鹽的聚合物，具有貯藏磷元素和能量的功能。在白喉棒桿菌和結核分枝桿菌中易見到異染粒。20羧酶體(carboxysome) 存在于一些自養細菌細胞內的多角形或六角形內含物，內含1，5二磷酸核酮糖羧化酶，在自養細菌的CO2：固定中起著關鍵作用。21核區(nuclear region) 又稱核質體，指原核生物所特有的無核膜結構、無固定形態的原始細胞核。其成分是一個大型環狀雙鏈DNA分子，它是細菌負載遺傳信息的主要物質基礎。22芽孢(endospore) 某些細菌在其生長發育后期，在細胞內形成的一個圓形或橢圓形、厚壁、含水量極低、抗逆性(抗熱、化學藥物、輻射等)極強的休眠體。產芽孢的細菌主要有芽孢桿菌屬(Bacillus)和梭菌屬(Clostridium)兩屬。23滲透調節皮層膨脹學說(osmoregulatory expanded cortex theory) 解釋芽孢耐熱機制的一個較新的學說。它認為芽孢的耐熱性在于芽孢衣對多價陽離子和水分的透性很差，以及皮層的離子強度很高，從而使皮層產生極高的滲透壓去奪取芽孢核心中的水分，其結果導致皮層的充分膨脹，而作為芽孢的生命部分芽孢核心的細胞質卻發生高度失水，并由此變得高度耐熱了。24伴孢晶體(parasporalcrystal) 蘇云金芽孢桿菌等少數芽孢桿菌在其形成芽孢的同時，會在芽孢旁形成一顆菱形或雙錐形的堿溶性蛋白晶體(6內毒素)，稱為伴孢晶體。它對約200種昆蟲尤其是鱗翅目的幼蟲有毒殺作用，故可制成細菌殺蟲劑。25糖被(glycocalyx) 指包被于某些細菌細胞壁外的一層厚度不定的膠狀物質。糖被有數種：形態固定、層次厚的為莢膜。形態固定、層次薄的為微莢膜。形態不固定、結構松散的為黏液層。包裹在細胞群體上有一定形態的糖被稱菌膠團。糖被的主要功能是保護菌體免受干旱損傷或被宿主免疫活性細胞吞噬。26細菌鞭毛(flagella ofbacteria) 生長在某些細菌體表的長絲狀、波曲、可旋轉的蛋白質附屬物，其數目一至數十條，具有運動功能。鞭毛由基體、鉤形鞘和鞭毛絲3部分組成。鞭毛在細菌表面的著生方式有一端生、兩端生、周生和側生等數種，它是細菌鑒定中的重要指標。27菌毛(fi