微生物复习思考题（三）1.什么是定向育种，如何在生产中应用？定向育种是指在某一特定条件下，长期培养某一微生物菌群，通过不断转接传代以积累其自发突变，并最终获得优良菌株的过程。

2.什么是诱变育种，结合微生物试验课的内容，物理诱变的原理及注意事项。

3. 诱变育种是通过人工方法处理微生物，使之发生突变，并运用合理的筛选程序和方法，把适合人类需要的优良菌株选育出来的过程。

4. 物理诱变的原理：通过紫外线，x射线和γ射线，快中子，激光和热的处理，使突变加速产生。

5.注意事项：1.选择起始菌株时注意选取具有有利性状的菌株，以及对诱变剂的敏感性2.敏感期和合适对象的选择3.诱变剂要选取有效诱变剂，通常两种交替使用，诱变剂多致癌，使用小心4.诱变剂使用量要注意，高剂量可能负突变率高，偏低的剂量中正突变率高3.诱变育种的原则和营养型缺陷的筛选？原则：出发菌株的挑选；敏感期和合适对象的选择；诱变剂的选择；诱变剂量的选择；初筛；复筛。

营养缺陷型：指某一菌株在诱变后丧失了合成某种营养成分的能力，主要是合成维生素，氨基酸及嘌呤，嘧啶的能力，使其在基本培养基中不能正常生长，而必须在此培养基中加入相应物质才能生长的突变体。

筛选方法：中间培养，淘汰野生型，营养缺陷型检出（点种法，夹层检出法，限量补充培养基检出法，影印法），营养缺陷型鉴定（缺陷营养类别的确定，缺陷营养因子的确定）。

4.什么是基因工程，基因工程中的酶学及简要操作过程？基因工程：指用人工合的方法，通过体外基因重组和载体的作用，使新构建的遗传物质组合进入新个体，并在新个体中得以稳定地遗传和表达的过程。

基因工程中的酶：限制性核酸内切酶，限制性核酸外切酶，反转录酶和连接酶。

操作过程：获目的基因；体外重组；载体传递；选择或筛选。

（250页）5.什么是合成生物学，什么是菌种退化和复壮及菌种保藏的原来喝方法？合成生物学：通过设计和构建自然界中不存在的人工生物系统，以解决人类社会的重要问题。

包括：一，设计和构建新的生物零件，组件和系统；二，对现有的，天然存在的生物系统进行重新设计和改造，以供人类利用。

退化：指群体中退化细胞在数量上占一定数值后，表现出菌种生产性能下降的现象。

复壮：因为在退化的菌种中仍有一些保持原有菌种特性的细胞，故有可能采取一些相应措施，使这些细胞生长、繁殖，以更新退化的菌株，称之为菌种的复壮。

原理：人为地创造合适的环境条件，使微生物的代谢处于不活泼、生长繁殖受抑制的休眠状态。

这些人工环境主要从低温、干燥、缺氧三方面设计。

常用方法：斜面保藏法，液体石蜡覆盖保藏法，载体保藏法，悬液保藏法，寄主保藏法，冷冻干燥保藏法，液氮保藏法6.谈谈淡水生境，海水生境的微生物？（265）淡水区域的自然环境多靠近陆地，因此，淡水中的微生物主要来源于土壤、空气、污水或死亡腐败的动植物尸体等。

海水由于有机质的含量低，盐分较高，大部分海水温度较低，而且在深海处有很高的静水压等影响，使能在其中发展的微生物受到一定的限制。

但海水内仍有一定种类和数量的微生物存在，如嗜盐菌等。

化能自养菌多为硝化细菌微生物在海水中的垂直分布一般规律为：表层主要是好氧性异养菌，低层水体中，主要是厌氧腐生及硫酸还原菌，两层之间紫硫菌较多。

在0~10米深的海水中，菌数较少，藻类和原生动物占较大比例，10~50米的海水中，菌数逐渐增加，50米以下，菌数逐渐减少，200米以下，菌数更少，在海底沉积物上，存在大量的微生物。

7.谈谈人体和工农业产品中的微生物？8. 人体：集体在健康情况下与外界隔绝的组织和体液是不含菌的。

在正常情况下生活健康个体各部分的微生物数量和种类相对稳定，且对机体是有益而无害的，称为正常菌群。

9. 工农业：主要有曲霉属，青霉属和链孢霉属8什么是竞争，互生，共生、拮抗？竞争：竞争关系是生活在一起的两种微生物，为了生长争夺有限的同一营养或其他共同需要的养料，其中最能适应特殊环境的那些种类将占优势。

互生：是指两种可以单独生活的生物，当它们生活在一起时，通过各自的代谢活动而有利于对方，或偏利于一方的一种生活方式。

共生：是指两种生物共居在一起，相互分工协作、甚至达到难分难解、合二为一的一种相互关系。

一旦彼此分离两者就不能很好地生活。

地衣是微生物间共生的典型例子，它是真菌和藻类的共生体。

拮抗：指一种微生物在其生命活动过程中，产生某种代谢产物或改变环境条件，从而抑制其他微生物的生长繁殖，甚至杀死其他微生物的现象。

9.微生物在氮素循环中的作用？固氮作用，同化作用，氨化作用，硝化作用，异化硝酸盐还原与反硝化作用10.微生物对污染物是如何降解与转化的？1.农药（细菌、放线菌、真菌）主要通过：脱卤作用、脱烃作用、对酚、胺、脂的水解作用、氧化作用、还原作用以及环裂解、缩合等方式把化学农药的分子结构改变2.烃类化合物主要途径：单末端氧化、双末端氧化、近末端氧化3.其他有机化合物的微生物降解与转化一些有机化合物如：表面活性剂、多氯联苯、氰等微生物对重金属的转化自然界存在多种重金属，例如，汞、砷、铅、镉、铬等，这些重金属并非生物生活所必需，但达到一定浓度时，会对生物产生抑制和致死作用。

微生物虽不能降解重金属，但能通过改变其存在状态，从而改变其毒性。

11.在污水处理中，微生物如何发挥作用？（一）好氧生物处理微生物在有氧条件下，吸附环境中的有机物，并将有机物氧化分解成无机物，使污水得到净化，同时合成细胞物质。

微生物在污水净化过程，以活性污泥和生物膜的主要成分等形式存在。

1.活性污泥法又称曝气法。

是利用含有好氧微生物的活性污泥，在通气条件下，使污水净化的生物方法。

该法已成为处理有机废水的最主要的方法。

2.生物膜法生物膜法是以生物膜为净化主体的生物处理法。

（二）厌氧生物处理厌氧生物处理是在缺氧条件下，利用厌氧性微生物（包括兼性厌氧微生物）分解污水中有机物污染物的方法。

又称厌氧消化或厌氧发酵法。

因为发酵产物产生甲烷，又称甲烷发酵。

此法既能消除环境污染，又能开发生物能源，所以备受人们重视。

污水厌氧发酵是一个极为复杂的生态系统，它涉及多种交替作用的菌群，各要求不同的基质和条件，形成复杂的生态体系。

12.什么是大肠菌群数，谈谈粪便中的肠道致病菌对水体污染？大肠菌群数是水体受过粪便污染的指标。

大肠菌群数量的表示方法有两种，其一是"大肠菌群数"，亦称"大肠菌群指数"，即1L水中含有的大肠菌群数量。

其二是"大肠菌群值"，指水样中可检出一个大肠菌群数的最小水样体积（mL）。

粪便中肠道致病菌对水体的污染是引起霍乱、伤寒等流行病的主要原因。

检测水体大肠杆菌群的方法有MPN法和滤膜法。

13.什么是生物修复？什么是发酵，发酵的基本过程。

生物修复也称生物整治、生物恢复、生态修复或生态恢复，指利用处理系统中的生物，主要是微生物的代谢活动来减少污染物的浓度或使得无害化的过程。

发酵是指微生物在厌氧条件下氧化有机物，并以不完全氧化的中间代谢产物为电子受体的产能代谢过程。

发酵的基本过程为：①菌种培养与扩大②培养基和发酵设备的灭菌③发酵过程控制（pH和氧的控制）④下游加工过程14.什么是抗生素，抗生素的作用机制及细菌如何产生耐药性？抗生素：微生物和其他生物产生的在低浓度抵抗它种微生物生长、寄生虫和肿瘤细胞的生长的物质。

抗生素的作用机制：①抑制细胞壁的合成②破坏细胞膜的功能③抑制蛋白质的合成。

细菌耐药性是细菌产生对抗生素不敏感的现象，产生原因是细菌在自身生存过程中的一种特殊表现形式。

天然抗生素是细菌产生的次级代谢产物，用于抵御其他微生物，保护自身安全的化学物质。

人类将细菌产生的这种物质制成抗菌药物用于杀灭感染的微生物，微生物接触到抗菌药，也会通过改变代谢途径或制造出相应的灭活物质抵抗抗菌药物。

耐药性产生的机制大致分为以下几种：1.产生灭活酶；2.改变靶部位；3.增加代谢拮抗物；4.改变通透性；5.加强主动外排系统；15．什么是传染，什么是免疫，病原微生物的致病力包括哪些？传染【infection】指病原微生物侵入机体后，克服机体的防御机能，在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理过程。

免疫【immune】是机体识别和排除抗原异物的一种保护反应。

在正常情况下对机体有利，在异常情况下可能对机体有损害。

病原微生物的毒力或致病力主要包括一下几个方面：1．抗吞噬性作用；2.病原体微生物胞外酶的致病作用（透明质酸酶、胶原酶、链激酶、血浆凝固酶、溶血素和凝血素、神经氨酸酶、磷脂酶和卵磷脂酶）；3.毒素的致病作用（外毒素和内毒素）16.免疫作用有哪些功能？免疫作用有三大功能：1.免疫保护作用：正常情况下，机体能排除和消灭侵入的病原微生物，称为抗传染免疫。

但异常情况下则对机体有害，为超敏反应2.免疫自身稳定：排除自身在代谢过程中产生的废物和破损的细胞，从而保持内环境的稳定。

若此功能失调，会导致自身免疫病，如红斑狼疮3.免疫监视作用：处理一些物理、化学、病毒以及遗传等因素作用下出现突变的细胞，若此功能不足或出现异常，就会导致突变细胞的增值蔓延而形成恶性肿瘤17.有哪些免疫器官和免疫细胞，如何发挥作用。

免疫器官分为中枢免疫器官（骨髓、胸腺和法氏囊或类囊器官）和周边免疫器官（脾和淋巴结）。

免疫细胞分为干细胞、淋巴细胞（T细胞、细胞毒T细胞、B细胞、NK细胞和K细胞）和抗原呈递细胞，还有其他免疫细胞（肥大细菌、树突状细胞、单核细胞和巨噬细胞等）。

如何作用可以阅读书本327—331.18.激活补体的两条途径是怎么样的？补体系统的激活是复杂的连锁反应过程，在人体天然防御机能中，普遍认为有两条激活途径。

一是免疫复合物与C1q结合所启动的经典途径，又称C1激活途径。

另一条则是由脂多糖（LPS）等物质直接激活C3而启动的替代途径,又称旁路激活途径。

19.什么是补体，补体的生物学作用有哪些？人和动物血清中正常存在的一组与免疫相关的并有酶活性的蛋白质，因在抗原抗体反应中，有补充抗体的能力，称为补体。

一般情况下，补体在体液中以无活性的酶原状态存在，当抗原与特异性抗体结合为抗原抗体复合物时，抗体构象发生变化，暴露出补体结合位点，从而激活补体。

激活后的补体攻击侵入细胞，导致细胞（细菌）溶解。

生物学作用：1.溶解和杀伤细胞；2.中和病毒作用；3.趋化作用；4.免疫黏附作用；5.过敏毒素作用；6.补体与凝血。

20.什么是抗原、抗体，抗体IgG的结构是怎么样的？抗体的生物学作用？抗原【antigen，Ag】又称免疫原，是一类能被机体特异性免疫系统所识别，能刺激机体产生免疫应答并能与应答物质发生反应的物质。

因此抗原物质有两种能力：一种是抗原性或免疫原性；另一种是反应原性。

具有免疫原性和反应性的抗原称为完全抗原，具有反应性，而没有免疫原性的抗原称为半抗原。