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生物科技行业年微生物问答题题 目及参考答案 生物科技行业年微生物问答题题 目及参考答案 99-07 年微生物问答题题目及参考答案 1,以 Schizosaccharomycesoctosporus,S.ludwigii 和 S.cerevisiae 为例描述 酵母菌的三种生活周期及其特点02,04,05,07) 以 Schizosaccharomycesoctosporus,S.ludwigii 和 S.cerevisiae 为例描述 酵母菌的三种生活周期及其特点02,04,05,07) 答:(1)营养体以单倍体形式存在,Schizosaccharomyces octosporus(八孢裂殖酵Schizosaccharomyces octosporus(八孢裂殖酵 母)母)是这壹类型生活史的代表,特点特点为: 1营养细胞为单倍体; 2无性繁殖为裂殖; 3二倍体细胞不能独立生活,故此期极短. 生活史可分为 5 个阶段生活史可分为 5 个阶段: 1单倍体营养细胞借裂殖方式进行无性繁殖; 2俩个营 养细胞接触后形成接合管,发生质配后即进行核配,于是俩个细胞连成壹体; 3二 陪体的核分裂 3 次,第壹次为减数分裂; 4形成 8 个单倍体的子囊孢子; 5子囊破 裂释放子囊孢子. (2)营养体只能以二倍体形式存在,S.ludwigii(路氏类酵母)S.ludwigii(路氏类酵母)是这壹类型生活史 的代表,特点特点为: 1营养体为二倍体,不断进行芽殖,此阶段较长; 2单倍体为子囊 孢子,在子囊内发生接合; 3单倍体阶段仅以子囊孢子的形式存在,不能进行独立 生活. 生活史具体过程生活史具体过程为: 1单倍体子囊孢子在孢子囊内成对接合,且发生质配和核配; 2接合后的二倍体细胞萌发,穿过子囊壁; 3二倍体的营养细胞少独立生活,通过 芽殖方式进行无性繁殖; 4在二倍体营养细胞内的核发生减数分裂,故营养细胞 成为子囊,其中形成 4 个单倍体子囊孢子. (3)营养体既能以单倍体也能以二倍体形式存在,S.cerevisiae(酿酒酵母)S.cerevisiae(酿酒酵母)是这 类生活史的代表,特点特点为: 1壹般情况下都以营养状态进行出芽繁殖; 2营养体即 能以单倍体形式存在,也能以二倍体形式存在; 3在特定条件下才进行有性繁殖. 生活史生活史为: 1子囊孢子在合适的条件下出芽产生单倍体营养细胞; 2单倍体营养 细胞不断进行出芽生殖; 3俩个性别不同的营养细胞接合,在质配后发生核配形 成二倍体营养细胞; 4二倍体营养细胞不进行核分裂而是不断进行出芽生殖; 5 在以碳酸盐为唯壹或主要碳源,同时又缺乏氮源支持的条件下,二倍体营养细胞 营养细胞最易转变为子囊,此时细胞核才进行减数分裂,且随即形成 4 个子囊孢 子; 6子囊经自然或人为破裂后释放出子囊孢子. 2,举例概述微生物在自然界物质循环中的重要作用,展望利用有益微生物开发新 生物质能源的应用前景. 举例概述微生物在自然界物质循环中的重要作用,展望利用有益微生物开发新 生物质能源的应用前景.(99,02,,06,07) 答:自然界的物质循环可归结为:A 化学元素的有机质花或生物合成作用，B 有机 物质的无机质或或分解作用俩个对立过程。

碳循环碳循环：绿色植物和无机营养型微生物利用光能和化学能将 CO2 和水仍原为碳水 化合物，和此同时，植物和无机营养型微生物也进行着分解作用，使有机物质重 新转化为 CO2，水和无机物质且释放储存的能量，动物和有机营养型生物以植物 和无机营养型微生物为食，同样将合成的有机化合物分解为 CO2，水和无机化合 物 氮循环氮循环：大气中的 N2 通过某些原核微生物的固氮作用合成为化合态氮；化合氮 可进壹步被植物和微生物的同化作用转化为有机氮；有机氮经微生物的氨化作用 释放出氨；氨在有氧条件经微生物的硝化作用氧化为硝酸；硝酸和亚硝酸又可在 无氧条件下经微生物的反硝化作用，最终变成 N2 和 N2O，返回至大气中，如此构 成氮素循环 硫循环硫循环： 1硫的氧化：仍原态的无机硫化物被微生物氧化成硫酸； 2硫酸盐仍原： 同化硫酸盐仍原即硫酸盐被微生物仍原成 H2S 后在胞内被结合到细胞组分中；反 硫化作用即硫酸盐作为末端电子被微生物仍原成不被同化的 H2S； 3硫化氢的释 放：生物尸体和残留物中含硫蛋白质经微生物的作用释放出 H2S,CH3SH,(CH2)3S 等含硫气体 磷循环磷循环： 1有机磷转化成溶解性的无机磷（有机磷矿化） ； 2不溶性无机磷变成 可溶性无机磷（磷的有效化） ； 3溶解性无机磷变成有机磷（磷的同化） 。

有益微生物的应用前景有益微生物的应用前景： 3，简述且图示遗传工程的主要操作步骤简述且图示遗传工程的主要操作步骤 （02，05，07） 答：遗传工程也称基因工程，实质上是壹种 DNA 的人工体外重组技术即根据人 们的目标要求，用人工方法取得供体菌 DNA 上的目标基因，且加以改造，在体外 重组于载体 DNA 上，再导入宿主细胞内，且使其转录，翻译表达和复制，获得供 体基因的原生物学性状，从而获得大量的基因产物或使受体生物表现出新的表型 性状 主要操作步骤： 1目标基因的分离或合成； 2通过体外重组将基因插入载体； 3 将重组 DNA 导入受体细胞； 4扩增克隆的基因； 5筛选重组体克隆； 6对克隆的 基因进行鉴定或测序； 7控制外源基因的表达； 8得到基因产物或转基因动物， 植物图示如下： 图基因工程基本操作过程示意图图基因工程基本操作过程示意图 4，简述遗传工程在生命科学研究中的应用及其前景简述遗传工程在生命科学研究中的应用及其前景 （00） 答： 1在生产多肽类药物，疫苗中的应用，如抗肿瘤，抗病毒功能的干扰素，白 细胞介素，胰岛素，生长激素，抗凝血因子等； 2基因治疗：向靶细胞中引入具 有正常功能的基因，以纠正或补偿基因的缺陷，从而达到治疗的目的； 3在改造 传统工业发酵菌种中的应用； 4动植物特性的基因工程改良，如转基因动物，转 基因植物； 5培育能分解有毒物质的工程菌； 6推动了微生物学的发展。

基因工程在食品，化工，环保，制药，农业，医学，冶炼，采矿，能源等众多领 域都有游人的开发前景，可是基因工程带来巨大贡献的同时也存在着隐患，如转 基因的生物是否会给人类带来潜在的危害 5，以大肠杆菌为例，简述细菌基因重组的类型和特点 （01，04，05）以大肠杆菌为例，简述细菌基因重组的类型和特点 （01，04，05） 答 ： 能引起原核微生物基因重组的主要方式有转化转化，转导转导，接合接合和原生质体融合原生质体融合 转化转化 ： 是指受体菌接受供体菌的 DNA 片断，经过交换将它组合到自己的基因组中， 从而获得了供体菌部分遗传性状的现象，转化后的受体菌，称为转化子其特点特点 为： 1不需受体菌株和供体菌株的接触； 2供体 DNA 不需要媒介的介导，处于感 受态的受体菌直接吸收供体菌的 DNA 转导转导：是指以噬菌体为媒介，把供体细胞的 DNA 片断携带到受体细胞中，从而使 后者获得前者部分遗传性状的现象其特点特点为： 1不需受体菌株和供体菌株的直 接接触； 2供体 DNA 需要噬菌体的媒介作用 接合接合：是指通过供体菌和受体菌完整细胞间性菌毛的直接接触而传递大段 DNA 的 过程其特点特点为： 1需受体菌株和供体菌株的接触； 2供体 DNA 通过接合管导入 受体细胞。

原生质体融合原生质体融合：是指通过人工方法，使遗传性状不同的俩个细胞的原生质体发生 融合，且产生重组子的过程其特点特点为： 1需受体菌株和供体菌株的直接接触； 2需要通过化学因子诱导或电场诱导进行融合二亲原生质体 6，简述生物固氮作用及其反应所需要的条件（包括固氮酶，电子供体或载体以 及能量） （99） 简述生物固氮作用及其反应所需要的条件（包括固氮酶，电子供体或载体以 及能量） （99） 答：大气中的分子态氮（N2）在生物体内有固氮酶催化仍原为 NH3 的过程称为生 物固氮作用 生 物固氮作用生物界中只有原核生物才有固氮能力，生物固氮作用是仅次于光合 作用的生物化学反应，它为整个生物圈中的壹切生物的生存繁殖提供了不可或缺 和可持续供应的仍原态氮化物的源泉 生物固氮的条件生物固氮的条件为： 1具有固氮活性的固氮酶：其组成有组分（钼铁蛋白） ， 组分（铁蛋白）和 FeMo 辅因子； 2必须有电子和质子供体，每仍原分子 N2 需 要个电子核个质子，为了传递电子和质子，仍需要有相应的电子传递链； 3必须 有能量供给，由于 N2 分子具有键能很高的三价键，打开它需要很大的能量； 4 必须有严格的厌氧环境或保护固氮酶的免氧失活机制，因为固氮酶对氧具有高度 敏感性，遇氧即失活； 5形成的氨必须及时转运或转化排除，否则会产生氨的反 馈阻遏效益。

7，简述微生物之间相互作用类型和特点 （01，06）简述微生物之间相互作用类型和特点 （01，06） 答： 1中性关系中性关系：俩个微生物种群之间没影响或仅存无关紧要的相互作用,如空 气中的微生物，休眠的芽孢等； 2偏利关系偏利关系：壹个种群因另壹个种群的存在或生 命活动而得利，而后者冒雨从前者受益或受害，如好氧微生物消耗环境中的分子 氧，为厌氧微生物的生存和发展创造厌氧的环境条件； 3协同关协同关系：俩个微生物 种群之间相互受益且保持它们各自独立性的松散关系，如纤维分解微生物和固氮 细菌的饿共栖，纤维分解菌分解纤维产生的糖类可为固氮细菌提供碳源和能源， 而固氮细菌固定的氮素可为纤维分解微生物提供氮源，互为有利而促进了纤维分 解和氮素固定； 4互惠共生关系互惠共生关系：协调作用发展成为专性的结合且具有共生的特 殊形态结构和功能，如地衣是真菌和蓝细菌的共生体，蓝细菌固氮为真菌提供有 机氮素营养，真菌利用菌丝吸收水分和矿质营养供给蓝细菌生长的需要； 5寄生 关系 寄生 关系：壹种微生物寄生在另壹种生物体上从后者取得养料，前者称为寄生物，后 者称为寄主，在寄生关系中，寄生物对寄主壹般是有害的，往往使寄主发生病害 或者死亡，如噬菌体于细菌之间的关系； 6捕食关系捕食关系：壹种微生物种群被另壹种 微生物种群完全吞食，捕食者种群从被食者种群得到营养，而对被食者种群产生 不利影响，如土壤中的原生动物和其他微生物之间的关系； 7竞争关系竞争关系：俩个种 群或多个种群共同依赖同壹生长基质或者环境因素，结果壹方或俩方的种群大小 或生长率受到限制，竞争结构强者生存，弱者淘汰，如在同壹生长环境中如果限 制 P 的数量，俩种藻类星杆藻和小环藻在此环境中生活时，则小环藻被星杆藻取 代； 8拮抗关系拮抗关系：壹种微生物种群产生某种物质使另壹个微生物种群的生长受到 抑制而本身不受影响，如乳酸菌产酸抑制其它微生物的生长。

8，简述微生物细胞的生长周期，且以大肠杆菌为例简述细菌的生长曲线 （99， 07） 简述微生物细胞的生长周期，且以大肠杆菌为例简述细菌的生长曲线 （99， 07） 答： 1迟缓期迟缓期：细菌接种到新鲜培养基而处于壹个新的生长环境，因此在壹段时 间里且不马上分裂，细菌数量维持恒定，或增加很少，群体的生长率近于 0在 图上，曲线平缓特点为：生长速率常数为 0；菌体体积增长较快；代谢活跃 2对数期 对数期 ： 以最大的速率生长和分裂，细菌生长旺盛，代谢活力强分裂速度快， 菌数以指数级数增加，代时稳定细胞在形态、生理等方面较为壹致在图上呈 壹条斜度很小的直线 3稳定期 稳定期：又称恒定期或最高生长期处于稳定期的微生物，新增殖的细胞数和 老细胞的死亡数几乎相等，整个培养物中二者处于动态平衡，此时生长速度，又 逐渐趋向零稳定期的细胞内开始积累贮藏物，大多数芽孢细菌也在此阶段形成 芽孢稳定生长期的活细菌数最高且维持恒定开始时曲线上升缓慢，菌数达到 最高水平后，曲线开始下降 4衰亡期 衰亡期：营养物质耗尽和有毒代谢产物的大量积累，细菌死亡率逐渐增加，群 体中活菌数目急剧下降，出现。