工业微生物课后习题答案

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遗传物质。

(11)内生孢子与外生孢子;

内生孢子:指营养细胞膨大后,壁加厚,胞内拟核、细胞质经多次分裂,形成许多内生孢子,也叫微胞;外生孢子:在胞质远轴端,以不对称的缢缩分裂形成小的单细胞,没有共同的孢子囊壁。

(12)原生质体与原生质球;

原生质体:革兰氏阳性菌细胞壁缺失后,原生质仅被一层细胞膜包住。原生质球:革兰氏阴性菌细胞壁被处理后,并不能被完全除去,会剩余部分细胞壁,此时剩下的部分称为原生质球。 (14)鞭毛(Flagella)与线毛(pili);

鞭毛:某些细菌表面着生从细胞内伸出的细长、波浪形弯曲的丝状物。线毛:生长在细菌体表面的一种纤细、中空,短直而数量较多的蛋白质附属物。 (15)有性繁殖与无性繁殖;

有性繁殖:由亲本产生的有性生殖细胞,经过两性生殖细胞的结合,发育成为新的个体的生殖方式,叫做有性繁殖。无性繁殖:无性繁殖是指不经生殖细胞结合的受精过程,由母体的一部分直接产生子代的繁殖方法。 (16)菌落与菌苔;

菌落:由单个细菌(或其他微生物)细胞或一堆同种细胞在适宜固体培养基表面或内部生长繁殖到一定程度,形成肉眼可见的子细胞群落。通常是细菌在固体培养基上(内)生长发育,形成以母细胞为中心的一团肉眼可见的、有一定形态、构造等特征的子细胞的集团,称之为菌落。 菌苔:细菌在固体培养基接种线上由母细胞繁殖长成的一片密集的、具有一定形态结构特征的细菌群落,一般为大批菌落聚集而成。 (17)菌丝体与子实体;

菌丝体:由许多菌丝连结在一起组成地营养体类型叫菌丝体。 子实体:子实体是高等真菌的产孢构造,即果实体,由已组织化了的菌丝体组。 (19)类病毒与病毒;

类病毒:只含具侵染性的RNA组分的非细胞生物;病毒:至少含核酸和蛋白质二种组分的非细胞生物。

42. 请辨析下列说法:

(1)在细菌等原核生物中,常有少量D型氨基酸参与其蛋白质的合成。× (2)细菌和真菌细胞壁中都含有N-乙酰葡萄糖胺 。√ (3)所有细菌都是单细胞的。所有细菌都具有细胞壁。×

(4)通常是由一个50S的大亚基和一个30S的小亚基构成一个80S的细菌核糖体。× (5)细菌细胞中的“能量加工厂”可能是中体。√

(6)菌落(Colony)由单个细胞发展起来的,所以,正常情况下,其中每一个细胞的生理和形态都是一致的。√

(7)因为细菌是低等原核生物,所以,它没有有性繁殖,只具无性繁殖形式× (8)与细菌所有性状相关的遗传信息都储存在细菌染色体上。×

(9)淀粉与糖原的区别在于前者只存在于植物体内,而后者只存在于细菌体内。× (10)当环境中碳源、氮源、能源丰富时,微生物细胞中很容易形成大量的内含物。√ (11)因为不具吸收营养的功能,所以,将根霉的根被称为“假根”。 ×

(12)产子囊孢子的细胞一定是双倍体,而出芽生殖的细胞可以是双倍体,也可以是单倍体× (13)担子菌的“锁状联合机制”也是一种细胞的有丝分裂形式。√ (14)溶源转变而获得的性状会随噬菌体的消失而消失。√

(15)有些病毒以双链DNA为遗传物质,而有些病毒却以双链RNA为遗传物质。√

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(16)在宿主细胞内,DNA病毒转录生成mRNA,然后以mRNA为模板翻译外壳蛋白、被膜蛋白及溶菌酶。×

(17)伴孢晶体和昆虫病毒包含体(Inclusion body)的主要成分都属碱溶性结晶蛋白,它们作为杀虫剂的作用机理也一样。×

(18)衣原体就是一类大型病毒。×

第三章 微生物的营养与生长

3、微生物在利用碳源和氮源方面有哪些特点?

答: 碳源,不同微生物利用碳源的能力不同,有的能广泛地利用不同类型的碳源,有的微生物利用的碳源范围极其狭窄。大多数微生物是异养型的,它们以有机化合物为碳源,能利用的碳源种类很多,但其中糖类是最好的碳源。自养菌以CO2碳酸盐为唯一或主要碳源。

氮源,从分子态的N2到复杂的含氮化合物都能被不同的微生物所利用,而不同类型的微生物能利用的氮源差异较大。固氮微生物利用分子态的N2合成自己需要的氨基酸和蛋白质。许多腐生细菌和动植物的病原菌不能固氮,一般利用铵盐或者其他含氮盐做氮源。 4、什么是能源? 试以能源为主,碳源为辅对微生物营养类型进行分类。 答:能源,指能为微生物的生命活动提供最初能量来源的营养物质或辐射能。

微生物的营养类型包括:光能自养型;光能异养型;化能自养型;化能异养型。其中光能自养型是指微生物利用光能和CO2来合成自身生命活动所需要的物质;光能异养型是指微生物能利用光能但不能利用CO2而是从其它生物体中摄取自身生命活动所需的有机物的营养类型;化能自养型是指微生物利用化学能并能利用CO2来合成自身生命活动所需的有机物的营养类型;化能异养型是指微生物利用化学能来合成营养物质但不能利用CO2来合成自身生命活动所需的有机物的营养类型。

7、生么是生长因子?它主要包括哪几类化合物?是否任何微生物都需要生长因子?

答: 生长因子,是一类对微生物正常生活所不可缺少而需要量又不大,但微生物自身不能用简单的碳源和氮源合成,或合成量不足以满足机体生长需要的有机营养物质。 它主要包括:氨基酸,维生素,嘌呤和嘧啶碱及其衍生物。 各种微生物所需的生长因子的情况互不相同,有的需要多种,有的仅需一种,有的不需要。 10、实验室和发酵工业中常用的天然提取物(蛋白胨、牛肉膏、酵母膏、玉米浆和糖蜜等)主要能为微生物生长提供哪些营养要素?

答: 牛肉膏:主要提供碳水化合物(有机酸,糖类),有机氮化物(氨基酸,嘌呤,胍类),无机盐(钾,磷等)和水溶性维生素(主要为B族)。 蛋白胨:主要提供有机氮,维生素及碳水化合物。

酵母膏:可提供大量的B族维生素,大量的氨基酸,嘌呤碱及微量元素。 玉米浆:提供可溶性蛋白质,多肽,小肽,氨基酸,还原糖和B族维生素。 糖蜜:主要含糖,还有氨基酸,有机酸,少量的维生素等。

15、以EMB(伊红美蓝乳糖琼脂培养基)为例,分析鉴别培养基的作用原理。

答:在培养基中添加某种或某些化学试剂后,某种微生物生长过程中产生的特殊代谢产物会与加入的这些化学物反应,并出现明显对的,肉眼可见的特征性变化,从而使该种微生物与其他微生物区别开来,这种培养基称为鉴别培养基。EMB培养基中大肠杆菌,因其强烈分解乳糖而产生大量的混合酸,菌体带H+,故可染上酸性染料伊红,又因伊红与美蓝结合,使菌落呈深紫色。从菌落表面反光还可看到绿色金属闪光。而产酸弱的菌株的菌落呈棕色。不发酵乳酸的菌落无色透明。

16、什么是微生物的最适生长温度?温度对同一微生物的生长速度、生长量、代谢速度及各代谢产物的积累量的影响是否相同?研究这一问题有何实践意义?

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答: 最适生长温度:是指某微生物群体生长繁殖速度最快的温度。温度对同一微生物的生长速度、生长量、代谢速度及各代谢产物的积累量的影响不相同,需要指出的是微生物不同的生理活动需要在不同的温度条件下进行,生长速率、发酵速度、代谢产物积累速度的最适温度往往不在同一水平的温度下。例如,乳酸链球菌在34℃繁殖速度最快,25~30℃细胞产量最高,40℃时发酵速度最快,30℃乳酸产量最高。

研究不同微生物在生长或积累代谢产物阶段时不同的最适温度,对提高发酵生产的效率具有十分重要的意义。

17、在微生物培养过程中,引起PH值改变的原因有哪些?在实践中如何实现保证微生物处于较稳定和合适的PH值环境中?

答:微生物在生长过程中也会使外界环境PH值发生变化,由于有机物分解,分解糖类,脂肪等,会产生酸性物质,导致培养液PH值下降,分解蛋白质,尿素等,产生碱性物质,导致培养液PH值上升。由于无机盐选择性吸收,铵盐吸收,PH值下降,硝酸盐吸收,PH值上升。 在实践中利用如下方法保证微生物处于较稳定和合适的PH值:

(1)根据表面现象而进行直接,快速但不能持久的调节,过酸时加入NaOH,Na2CO3,过碱时加入H2SO4, HCl.

(2)根据内在的机制所采用间接,缓效但能持久发挥作用的调节。过酸时加入N源,Na2CO3,硫酸铵,蛋白质,提高通气量。过碱时加入适量碳源,糖,乳酸,油脂,降低通气量。 22、连续培养和连续发酵有何优点?但为什么连续的时间总是有限的?

答: 连续培养:培养可连续运行,生产周期缩短,能提高设备利用率和生产效率,便于自动化控制,产品的质量稳定。

连续发酵:缩短发酵周期,提高设备利用率,便于自动控制,降低动力消耗及体力劳动强度,产品质量稳定。

因为连续培养是数百,数千个小时长时间的连续操作,它较易受杂菌的污染,连续培养更易受菌种退化影响从而造成减产。

23、工业微生物学中常用的液体培养形式主要有哪些?为什么液体培养是当前发酵工业中首选的发酵形式? 答: 工业微生物学中常用的液体培养形式主要有浅盘培养和发酵罐深层培养。液体培养是当前发酵工业中首选的发酵形式,这是因为液体培养生产效率高,适于机械化和自动化。 27、试述工业发酵过程中染菌的原因、危害和防治手段。

答: 染菌的原因:种子带菌、培养基或设备灭菌不彻底、接种操作不当、无菌空气带菌、中间补料染菌、设备渗漏、泡沫顶盖等。杂菌消耗培养基成分,造成生产水平下降,杂菌菌体大量繁殖及其代谢产生某些化合物会造成目标产物提取时的难度增大,如果污染杂菌有可能影响发酵液的过滤,也会使溶媒提取时易发生乳化现象。杂菌产生某些对生产菌有毒害或者能分解预期产物的物质,若是噬菌体污染,则会造成发酵菌体细胞的溶解,若杂菌的生长速度超过生产菌,就会取而代之。 消毒、灭菌工作在发酵产业杂菌防治中起决定性作用。 28、什么是“石炭酸系数”?乙醇和异丙醇对金黄色葡萄球菌的石炭酸系数分别为0.039和0.054,哪个是更有效的杀菌剂?

答: (1)石炭酸系数:是指在一定时间内,被试药物能杀死全部供试菌的最高稀释度与达到同效的石炭酸稀释度比率。 (2)后者是更有效的杀菌剂。

29、干热灭菌和湿热灭菌各有哪些特点?哪类灭菌方式更有效,为什么?

答:①干热灭菌特点:温度高、时间长;湿热灭菌特点:温度低、时间短;②湿热比干热灭菌更好,因为湿热灭菌更易于传递热量,更易破坏保持蛋白质稳定性的氢键等结构.

31、为什么采用烘箱热空气灭菌完毕后,必需等到箱体内温度降至70℃以下才能打开箱门取物?

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答: 以免因温度过高而骤然降温导致玻璃器皿炸裂。

32、高压蒸汽灭菌锅的作用原理,主要操作步骤和指标是什么?高压蒸汽灭菌前,为什么要将锅内的冷空气排尽?灭菌完毕后,为什么要待压力降到0左右时,才能打开排气阀,开盖取物? 答: 作用原理:将待灭菌的物体放置在盛有适量水的高压蒸汽灭菌锅内,把锅内的水加热煮沸,并把其中原有的冷空气彻底驱尽后将锅密闭。再继续加热就会使锅内的蒸汽压逐渐上升,从而温度也随之上升到100℃以上,为达到良好的灭菌效果,一般要求温度达到121℃(压力为0.1MPa)时间维持15~30min。 主要操作步骤:(1)加水,使用前在锅内加入适量水,标定水位线。(2)装锅,将待灭菌物品装入锅内时,不要太紧太满,应留有空隙,盖好锅盖,打开排气阀。(3)加热排气,加热后待锅内沸腾并有大量蒸汽自排气阀排出,维持2~3min。(4)保温保压,当压力升至0.1MPa时,温度达到121℃,此时应控制热源。(5)出锅,当压力表降至“0”处,稍停,是温度降到100℃以下后,打开排气阀,开盖取物。(6)保养,灭菌完毕后,取出物品,将锅内余水倒出,保持内壁与内胆干燥。

因为空气的膨胀压大于水蒸气的膨胀压,所以当水蒸气中含有空气时,压力表所表示的压力是水蒸气压力和部分空气压力的总和,不是水蒸气的实际压力,它所相当的温度与高压灭菌锅内的温度不一致。

因为如果未降至“0”左右时,打开排气阀,会因为压力骤然降低而造成培养基剧烈沸腾冲出管口或瓶口,污染棉塞。

33、 与间歇灭菌相比,连续灭菌有哪些有点?又有哪些不足之处呢?

答: 优点,可以使用一个较高的灭菌温度和较短的恒温时间,养分损失较小。不足,设备投资大,不适用不耐高温物品灭菌。

35、请用图表示营养物质运输的四类方式,并加以说明。 答:(1)单纯扩散,被输送的物质,靠细胞内外浓度为动力,以透析或扩散的形式从高浓度区向低浓度区的扩散。

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