1、微生物一、微生物的探究历程1、荷兰人列文.虎克：显微镜的发明者，1674 年观察发现了杆菌、球菌和原生动物，他称为“小动物” ，并向英国皇家学会写信介绍自己的发现，首次揭示了一个崭新的微生物世界。2、巴斯德（法国，近代微生物的奠基人，微生物学家）（）否定“自然发生说”“生生说” （曲颈瓶实验）： 将营养液(如肉汤)装入带有弯曲细管的瓶中，弯管是开口的。巴斯德将瓶中液体煮沸，使肉汤中的微生物全被杀死，然后放冷静置，结果瓶中不发生微生物。空气可无阻地进入瓶中，而空气中的微生物则被阻而沉积于弯管底部，不能进入瓶中。（）巴氏消毒法（62 度，30 分钟）： 用于牛奶、奶酪、啤酒（）发明了炭疽病疫苗和狂
2、犬病疫苗3、科赫：1843-1910 年德国细菌学家：1876 年，科赫发明了固体培养基，将微生物样品稀释后，用针尖沾取少量的稀释菌液在固体培养基上划线，不久培养基的表面就会长出多种菌落。他用实验证实了“生生论”1882 年发现并分离出了引起肺结核的病原菌和结核分支杆菌； 1905 年，科赫因结核杆菌的研究成果而获诺贝尔生理学及医学奖。二、微生物的种类1、古细菌：生活在极端环境下细胞壁组成与真细菌不同青霉素不能抑制细胞壁的形成对抗生素利富平不敏感。 （利富平抑制细菌 RNA 的合成）2、真细菌（）结构 细胞壁：与植物细胞壁成分（纤维素和果胶）不同，为肽聚糖细胞质：只有核糖体这一种细胞器，还存在
3、质粒（小型环状 DNA 分子，基因工程目的基因的运载体）细胞膜：拟核：分布 DNA（）芽孢：有些细菌在一定的条件下，细胞里面形成一个椭圆形的休眠体，叫做芽孢。芽孢的壁很厚，对干旱、低温、高温等恶劣的环境有很强的抵抗力。例如，有的细菌的芽孢，煮沸 3 小时以后才死亡。芽孢又小又轻，可以随风飘散。当环境适宜（如温度、水分适宜）的时候，芽孢又可以萌发，形成一个细菌。（）绝大多数属于分解者，也有属于生产者（蓝细菌、光合细菌、硝化细菌） 。3、真菌（酵母单细胞，出芽或孢子生殖。霉菌青霉、根霉、曲霉。蕈（xun）蘑菇、香菇、平菇、金针菇）真核4、原生生物（单细胞藻类、原生动物几乎都是单细胞生物，如草履虫、
4、变形虫，它们是水域的主要浮游动物。粘菌介于原生动物与真菌之间的一种真核生物）5、病毒微生物特点：个体微小（微米或纳米） 、结构简单、分布广、营养方式多样、生长繁殖快三、微生物的营养1、五大营养物质：碳源、氮源、无机盐、生长因子、水2、培养基配置的基本原则：目的明确。营养要协调。 牛肉膏：蛋白胨：Nacl=1：2：1物化条件要适宜。如 pH、渗透压等。（）选择适宜的营养物质：选择培养基功能：一类根据某微生物的特殊营养要求或其对某些物理、化学因素的抗性而设计的培养基，具有使混合菌样中的劣势菌变成优势菌的功能，广泛用于菌种筛选等领域。常用的异养型细菌培养基为牛肉膏蛋白胨培养基；常用的自养型细菌培养基
5、是无机的合成培养基；常用的酵母菌培养基为麦芽汁培养基方法 1：采用“投其所好”的策略。加富的物质是特殊的碳源和氮源。不加氮源的无氮培养基：分离出自生固氮菌不加含碳有机物的无碳培养基：分离出自养型微生物以纤维素为唯一碳源的培养基可用于分离纤维素分解菌；用石蜡油来富集分解石油的微生物；用较浓的糖液来富集酵母菌等；方法 2：“取其所抗”。 利用待分离的微生物对某些物理和化学因素具有抗性而设计的如分离放线菌时，在培养基中加入数滴 10的苯酚，可以抑制霉菌和细菌的生长；在分离酵母菌和霉菌的培养基中，添加青霉素、四环素和链霉素等抗生素可以抑制细菌和放线菌的生长；7.5NaCl 可以抑制大多数细菌，但不抑制
6、葡萄球菌，从而选择培养葡萄球菌；鉴别培养基：培养基中加入伊红、美蓝 大肠杆菌菌落出现金属光泽的紫黑色。（）严格灭菌：条件：1.05kg/cm 2 121 度 1530 分钟目的：杀死细菌芽孢（）培养基配置的实验：称量 按照比例，牛肉膏（天然物质，含有生长因子）用烧杯溶解 自来水（存在微量元素）定容 （分别溶解再混合加热，最后加琼脂）加热至沸腾后，加入剪断的琼脂 1%细胞壁细胞核细胞膜细胞质液泡加热至琼脂融化（玻璃棒搅拌，防止琼脂沉淀在杯底）热水定容：（第二次定容的目的：加热过程中有部分水分散失用热水定容的目的：防止融化的琼脂凝固）调解 PH 值 7.27.4高压蒸汽灭菌冷却到 50 度 倒平板
7、（超净工作台，酒精灯火焰烧瓶口）四、微生物实验1、微生物接种：防止杂菌污染：超静工作台操作、灼烧接种环、试管口在酒精灯火焰上桌少，在火焰旁接种接种方法：平板划线法：用于微生物的培养，观察菌落目的：使接种物逐渐稀释，出现单个微生物，培养后出现单个菌落划线法的注意点：1、每次划线前要灼烧2、冷却后从上一区划线的末端开始划3、首尾区不重叠 划线法路线：培养：37 度培养 23 天，倒置培养（避免培养过程中产生的水污染培养基）2、抗生素对微生物的抑制：（1）接种方法：涂布法（无菌滴管吸取细菌悬浮液 1-2 滴，滴于培养基的表面，用无菌玻璃铲涂匀）用于：多种微生物混合液中，选择出需要的微生物（2）方如浸
8、过不同浓度的某种抗生素和无菌水的圆纸片（3）37 度培养 23 天 （4）在培养皿的底部，测量每个圆纸片周围清晰区的宽度（越宽，抑菌作用越明显，说明抗生素浓度越高）六、传染病1、流行的 3 个基本环节（1） 、传染源：（2） 、传播途径 ：空气传播、接触传播、媒介物传播、病媒传播（3） 、易感人群2、预防：（1） 、控制传染源：（2） 、切断传播途径 ：（3） 、保护易感人群：最有效的措施：接种疫苗（减少易感人群、保护易感人群，切断传染链）疫苗的有效性很大程度上，依赖于病原微生物抗原的稳定性。 （RNA 病毒复制过程中易变异）3、病原菌：重要属性：致病性定居的位置有高度的专一性感染人体的结局取
9、决于：病原菌的毒力和人体的免疫力4、病毒：细胞内寄生对宿主细胞具有选择性注意不同种病毒，遗传信息的传递过程。七、微生物与发酵工程：1、发酵工程：人类最早进行的生物工程。通过工程技术手段，由微生物生产出人类所需产品的技术。2、工程菌：用基因工程的方法，使外源基因得到高效表达的菌类细胞。微生物例题：1、下列关于病毒叙述，正确的是（ ）A烟草花叶病毒可以不依赖宿主细胞而增殖B流感病毒的核酸位于衣壳外面的囊膜上C肠道病毒可在经高温灭菌的培养基上生长增殖D人类免疫缺陷病毒感染可导致获得性免疫缺陷综合症2、下列叙述错误的是（ ）A酵母菌有核膜，而固氮菌没有 B酵母菌有细胞膜，而固氮菌没有C黑藻细胞有线粒体
10、，而蓝藻细胞没有 D黑藻细胞有内质网，而蓝藻细胞没有3、若将细菌置于培养基中培养，它会繁殖并形成菌落。下图所示实验方案中，可以用来检验两种抗生素杀菌效果的是（ c ）4、 产生标准菌落的最初细菌数目和培养基分别是 A一个细菌，液体培养基 B许多细菌，液体培养基C一个细菌，固体培养基 D许多细菌，固体培养基5、结核杆菌是结核病的病原体，结核杆菌进入机体后，能引起 T 淋巴细胞增殖分化。近年来因抗药菌株增多等原因，使人类结核病的发病率和死亡率上升。下列有关结核杆菌的叙述，正确的是（ ）A结核杆菌的基本结构包括细胞壁、细胞膜、细胞质和细胞核B结核杆菌抗药性的产生是应用抗生素诱导基因突变的结果C接种卡
11、介苗后，T 细胞受刺激成为记忆细胞，产生相应的抗体D感染结核杆菌后，机体主要通过特异性细胞免疫的作用将其消灭在固体培养基上接种某种细菌后所形成的一个菌落最可能是一个（ ）A.细胞 B.种群 C. 群落 D.生态系统将细菌放在固体培养基上培养，它会繁殖形成菌落。某实验小组想检测 A、B 两种抗生素的杀菌作用，下列哪组方案最合适（图中，A 表示含有 A 抗生素，B 表示含有 B 抗生素，+ 表示含有细菌，- 表示不含有细菌） （ ）6、天然酿酒酵母菌通常缺乏分解淀粉的酶类，用作发酵原料的淀粉需经一系列复杂的转化过程才能被利用。研究者从某丝状真菌中获取淀粉酶基因并转人酿酒酵母菌，获得的酿酒酵母工程菌
12、可直接利用淀粉产生酒精。请回答下列问题：（1）将淀粉酶基因切割下来所用的工具是 ，用 将淀粉酶基因与载体拼接成新的 DNA 分子，下一步将该 DNA 分子 ，以完成工程菌的构建。（2）将该工程菌接种在含淀粉的固体平板培养基上，培养一定时间后，加入碘液，工程菌周围出现透明圈，请解释该现象发生的原因。（3）如何进一步鉴定不同的转基因工程菌菌株利用淀粉能力的大小？（4）微生物在基因工程领域中有哪些重要作用？（1）限制酶（限制性核酸内切酶） （1 分） DNA 连接酶（1 分） 导入酿酒酵母菌（1 分） 。（2）该工程菌产生的淀粉酶可分泌至培养基，水解淀粉后的区域，遇碘不再变蓝色，产生透明圈（1 分）
13、 。（3）测定相同培养条件下不同工程菌菌株的淀粉酶活性或酒精产量（1 分） 。（4）工具酶主要来自微生物；最重要的目的基因供体库之一；目的基因的载体之一；作为受体细胞；提供用于发酵的工程菌（任选 3 条，每条 1 分，共 3 分） 。7、莠去津是一种含氮的有机化合物，它是广泛使用的除草剂之一。（1）莠去津的作用机理之一是阻断光反应中的电子传递过程，影响 NADP+形成 ，进而影响在 中进行光合作用的暗反应过程，最终抑制杂草生长。（2）从使用去津的农田中，选到了能遗传的耐莠去津杂草，将它与敏感型植株杂交，结果见下表：杂交亲本 后代中耐药型植株比例（%） 后代中敏感型植株比例（%）耐药型敏感型 1
14、00 0敏感型耐药型 0 100由表推断，控制该耐药性状的基因位于 。（3）莠去津在土壤中不易降解，为修复被其污染的土壤，按下面程序选育能降解莠去津的细菌（目的菌） 。已知莠去津在水中溶解度低，含过量莠去津的固体培养基不透明。据图回答：由于莠去津的 作用，在长期使用莠去津的土壤中可能含有目的菌。下图是 AC 瓶中三类细菌的最大密度柱形图，由图推断，从 A 瓶到 C 瓶液体培养的目的是 ；甲类细菌密度迅速降低的主要原因是 ；从 A 瓶中应选择细菌生长处于 期的菌液加入到 B 瓶中，培养效果会更好。在固体培养基中，无透明菌落利用的氮源主要是 ；有透明带菌落利用的氮源主要是 ，据此可筛选出目的菌。（
15、1） NADPH 叶绿体基质 （2）细胞质中（3） 自然选择 初步选择能降解莠去津的细菌（目的菌）并提高其密度 培养液中缺少甲类细菌可利用的氮源或（和）有氧条件抑制了甲类细菌的生长 对数 氮气 莠去津8、苯酚是工业生产排放的有毒污染物质，自然界中存在着降解苯酚的微生物。某工厂产生的废水中含有苯酚，为了降解废水中的苯酚，研究人员从土壤中筛选获得了只能降解利用苯酚的细菌菌株，筛选的主要步骤如图所示，为土壤样品。请回答下列问题：（1）中培养目的菌株的选择培养基中应加入 作为碳源，中不同浓度碳源的培养基 （A影响；B不影响）细菌的数量，如果要测定中活细菌数量，常采用 法。（2）为对照，微生物在中不生长
16、，在中生长，与培养基的主要区别在于 ；使用 法可以在上获得单菌落。采用固体平板培养细菌时为什么进行倒置培养？（3）如何比较不同菌株降解苯酚能力的大小？（4）实验过程中如何防止其它微生物的污染？（1）苯酚（1 分） A（1 分） 平板菌落计数（活菌计数或菌落计数） （1 分） 。（2）含除苯酚外的其它碳源，以苯酚作为唯一碳源（1 分） 。平板分离（稀释涂布平板或平板划线分离） （1 分） 。避免培养过程产生的水分影响微生物的生长（1 分） 。（3）用同样苯酚浓度的培养液培养不同菌株，一定时间后，测定培养液中苯酚含量（1 分） 。（4）培养基灭菌（1 分） 接种环境灭菌（1 分） 接种过程无菌操作
17、（1 分） 。9、下列是有关微生物的培养与应用等问题，请分析回答。（1）图示利用 法进行微生物接种，把聚集的菌种逐步 分散到培养基的表面，为达到这一目的，操作上应注意：_。（2）制备培养基的操作顺序是 。(用下列字母排序)a倒置培养基 b计算 c溶化 d称量 e灭菌（3）现有 5 种酵母菌的营养缺陷型菌株 1、2、3、4、5，它们不能合成生长所必需的物质G，已知 A、B、C、D、E 都是合成 G 物质的必需中间产物，但不知这些物质合成的顺序，于是在培养基中分别加入这几种物质并分析了这几种物质对各种营养缺陷型菌株生长的影响，结果如下表所示。 培 养 基 中 加 入 的 物 质 物 质 突 变 体
18、 A B C D E G 1 2 3 4 5 ： 表 示 生 长 ： 表 示 不 生 长 根据以上结果，推测这几种物质的合成顺序应是 。（4）某同学在做微生物实验时，不小心把自生固氮菌和酵母菌混在一起，请你帮助该同学完善实验步骤，将自生固氮菌和酵母菌分离开来：制备两种培养基，对两种培养基的处理方式分别是：一种是 ，另一种是 ，将两种培养基各自分成两份，依次标上 A，a 和B，b。分别向 A、B 培养基中接种 菌，适宜条件下培养 3-4 天。分别从 A、B 培养基的菌落中挑取生长良好的菌并分别接种到 a 和 b 培养基中，适宜条件下培养 3-4 天。其目的是 。划线法 稀释 每次划线前要灼烧 冷
19、却后从上一区划线末端开始划 首尾区不重叠 (1 分，三选一)(2)bdcea(3) EACBDG （2 分）（4）无氮 含青霉素（5）混合菌 （6）分离培养自生固氮菌和酵母菌10、下表为某培养基配方，请回答：该培养基中的营养物质有碳源、氮源、无机盐、生长因子和水；其中碳源是_，氮源是_，无机盐是_，含有生长因子的是_。该培养基可培养的微生物同化作用类型属于_。若用此培养基培养出了一些有金属光泽的紫黑色菌落， 则应牛肉膏 蛋白胨 乳糖 蔗糖 琼脂 K2HPO4 伊红 美蓝 蒸馏水 pH5g 10g 5g 5g 2g 2g 0.4g 0.065g 1000 7.2该是_菌落。因此按功能分，该培养基
20、属于_培养基；按形态分，则属于_培养基。通常培养基采用 121灭菌，原因是_。从菌落中挑取某些生物制成装片观察，如右图所示：我们主要根据结构 _，判断它属于_ 生物。此菌含有的细胞器是 。将接种环在火焰上灼烧并冷却后才能接种的原因是_。接种后，必须将培养皿倒置培养的原因是_。在基因工程中，此生物中的 常被取出，作为_ 。（1）牛肉膏、蛋白胨、乳糖、蔗糖；牛肉膏、蛋白胨；K 2HPO4；牛肉膏；（2）异养型；（3）大肠杆菌；选择；液体；为了杀灭细菌和芽孢（4） 6拟核；原核；7核糖体；灼烧是为了灭菌；冷却是防止杀灭要接种的菌 为了避免培养皿内壁上的凝结水滴落后影响细菌的生长 5质粒；运载目的基因
21、的载体。3、大肠杆菌（E.coli）是遗传学上明星试验材料之一，常在生物技术上用做“工程菌” 。我国科学家早在 1992 年即成功得到能产生乙肝疫苗的转基因大肠杆菌，在一定的培养基上通过发酵工艺批量生产乙肝疫苗。下图是大肠杆菌群体的生长曲线。请分析回答：（1）大肠杆菌的生殖方式是 ，其同化作用类型是 。在大规模生产中，需要将选育的工程菌菌种经过多次扩大培养，再进行接种，扩大培养选用 _期的细菌，并通入无菌空气。（2）CD 段称为稳定期，其含义是发酵系统中新增加的细菌数和死亡的细菌 。（3）疫苗产量最高的时期是 ，为延长此期，可采用的两项基本措施是： ； 。（4）请在原图下半部分中画出大肠杆菌生
22、长速率的变化曲线。（5）请在上方的右图中画出大肠杆菌的生长速率随温度的变化曲线。4、右图是有关病毒侵染宿主细胞的过程，请回答相关问题：（1） 因核酸的类型不同，可将病毒分为 DNA 病毒、RNA 病毒和逆转录病毒。艾滋病属于上述 病毒，噬菌体属于 病毒。右图是哪种类型的病毒在侵染细胞的过程图？ 。（2）图中表示病毒进入宿主细胞的方式是 ，表示的是在 酶的作用下脱衣壳，过程在生物学上分别称 、 、。子代病毒释放的出宿主细胞的方式 为 。此过程说明细胞膜在结构上具 的 特点。（3）有研究指出，HIV 有 100 种不同的形态。众多HIV 变异株是目前研制 HIV 疫苗的主要障碍。 HIV 众多变异
23、株的形成是 的结果。艾滋病发生此变化的特点与一般生物 发生此变化的不同之处是 。（4）联合国大会通过决议，决定每年的 为“世界艾滋病日”5、根据实验原理和材料用具,设计实验选择运载体质粒,明确质粒的抗菌素基因所抗的抗菌素类别。实验原理:作为运载体的质粒 ,须有标记基因,这一标记基因是抗菌素抗击性基因。故凡有抗菌素抗性的细菌,其质粒才可用作运载体。材料用具:青霉素、四环素的 10 万单位溶液,菌种试管,灭菌的含细菌培养基的培养皿,酒精灯,接种环,一次性注射器,蒸馏水,恒温箱。方法步骤:第一步：取 3 个含细菌培养基的培养皿并标为 1、2、3 号,在酒精灯旁,用 3 支注射器分别向3 个培养皿中注
24、入 1蒸馏水、青霉素液、四环素液,并使之分布在整个培养基表面。第二步：将接种环 ，并在酒精灯火焰 取菌种，对三个培养皿分别 。第三步：将接种后的 3 个培养皿放入 培养 24 小时。预期结果:.1 号培养皿 ，它的作用是 .2、3 号培养皿中，若仅 2 中细菌能存活，说明细菌有 基因,而没有 基因 . 2、3 号培养皿中，若仅 3 中细菌能存活，说明细菌有 基因,而没有 基因 D 2、3 号培养皿中都有存活，说明 E2、3 号培养皿中都不存活，说明 6、许多微生物在工业中有广泛的应用，如利用谷氨酸棒杆菌生产谷氨酸，谷氨酸是生产味精和食品添加剂的重要原料。利用酵母菌发酵制酒。请依据下列要求完成问
25、题：（一）具有耐高糖和耐酸特性的酵母菌是理想的酒精发酵菌种，对野生酵母菌进行诱变后通过筛选可以得到具有这些特性的突变菌。1诱变及筛选过程如下：步骤1：野生菌液体培养一段时间后接受紫外线照射诱变处理。步骤2;制备选择培养基。在基本培养基的基础上，注意添加_和调低_，加琼脂后灭菌，制成固体平板。步骤3：将紫外照射后的菌液稀释涂布平板，目的是_步骤4：依据_筛选出突变菌。2利用获得的突变菌和蔗汁进行酒精发酵实验，除了将培养基灭菌、保持空间洁净外，发酵过程中防止外来杂菌入侵还有哪些可行方法？请选择：（ ）利用突变菌的耐酸特性，降低培养基的pH值，达到抑菌的目的；利用突变菌的耐高糖特性，通过高渗环境达到
26、抑菌目的；保持厌氧环境，达到抑菌目的；在培养基中添加一些抑制物如特殊的抗生素，达到抑菌目的。A B C D （二）某同学设计了下列实验步骤，测定谷氨酸发酵中谷氨酸棒杆菌生长所需的最适 PH值。实验步骤：配制适宜的培养基分装到 5 个锥形瓶中；用 PH 缓冲液分别调节 PH 为 4.0、4.5、5.0、5.5、6.0，分别标号 A、B、C 、D 、E将每瓶培养基等量分装到 3 支试管中，加棉塞并包扎，每捆试管外挂上相应的标签；在酒精灯上加热煮沸 10 分钟灭菌；在无菌条件下接种等量菌种；在 370C 恒温箱中培养 24 小时；测定每只试管中谷氨酸产量，并记录、统计、分析结果。上述步骤中有 3 个明显的科学性错误，请指出，并按次序加以修正。_ _；_；_。设计一张表格，以统计实验结果：
