【正文】 穩(wěn)定期中活細菌數最高并保持穩(wěn)定，細菌開始儲存糖原等內含物，該期是發(fā)酵過程積累代謝產物的重要階段。營養(yǎng)物質消耗和有害物的積累引起環(huán)境惡化，導致活細胞數量下降，進入衰亡期。衰亡期細菌代謝活性降低，細菌衰老并出現自溶，產生或釋放出一些產物，菌體細胞呈現多種形態(tài)，細胞大小懸殊。在工業(yè)發(fā)酵和科學研究中遲緩期會增加生產周期而產生不利影響，因此需采取必要措施來縮短遲緩期。對數期的培養(yǎng)物由于生活力強，因而在生產上普遍用作“種子”，對數期的培養(yǎng)物也常常用來進行生物化學和生理學的研究。穩(wěn)定期是積累代謝產物的重要階段，如某些放線菌抗生素的大量形成就在此時期，因此如果及時采取措施，補充營養(yǎng)物或去除代謝物或改善培養(yǎng)條件，可以延長穩(wěn)定期以獲得更多的菌體或代謝產物。 與分批發(fā)酵相比，連續(xù)培養(yǎng)有何優(yōu)點?1由于連續(xù)培養(yǎng)中微生物的生長一直保持在對數期，生物量濃度在較長時間內保持恒定，因此與單批發(fā)酵相比，連續(xù)培養(yǎng)：能縮短發(fā)酵周期，提高設備利用率；便于自動控制；降低動力消耗及體力勞動強度；產品質量較穩(wěn)定。1．從遺傳學角度談談你對朊病毒的理解和看法。朊病毒(或朊粒)是不含核酸的蛋白質傳染顆粒，但它不是傳遞遺傳信息的載體，也不能自我復制而仍然是由基因編碼的一種正常蛋白質(PrP)的兩種異構體PrPc(存在正常組織中)和 PrP‘‘(存在于病變組織中)，其氨基酸和線性排列順序相同但是三維構象不同，因此，由PrPsc引起的疾病又稱之為構象病。2．在人類基因組計劃的執(zhí)行中，為什么要進行以微生物為主體的模式生物的全基因組序列測定？哪幾種生物分別是已完成全基因組側序的第一個獨立生活的生物？第一個真核生物？第一個自養(yǎng)生活的生物？因為微生物基因組小，便于測定和分析，可從中獲取經驗改進技術方法，從而大大加快了人類基因組計劃的進展。此外，微生物基因組包含著原核生物和真核生物，具有一定的代表性。第一個測序的自由生活的生物是流感嗜血桿菌，第一個測序的真核生物是釀酒酵母，第一個測序的自養(yǎng)生活的生物是詹氏甲烷球菌。3．在細菌細胞中，均以環(huán)狀形式存在的染色體DNA和質粒DNA，在質粒提取過程中發(fā)生了什么變化？這種變化對質粒的檢測和分離有什么利用價值？由于染色體DNA分子比質粒DNA分子大得多，在提取過程中易于斷裂成大小不同的分子片段，但一般情況下仍然比質粒大，因此在瓊脂糖凝膠電泳過程中隨機斷裂的染色體DNA片段，泳動速度較慢且?guī)筒徽R，而質粒DNA由于相對分子質量小，在提取過程中一般不會斷裂成小片段，相對分子質量一致，因此，泳動速度較快，且?guī)驼R，與染色體DNA分開，從而有利于質粒DNA的檢測和分離。4．請說明下列兩株不同遺傳表型的大腸桿菌是否都是營養(yǎng)缺陷型？并作解釋。E. coli(his一）和E. coli (lac一）。A將兩種不同的二重或三重營養(yǎng)缺陷型菌株混合培養(yǎng)，在基本培養(yǎng)基上長出的菌落為重組菌株(發(fā)生了遺傳交換)。B如果在混合培養(yǎng)期間加入DNase，在基本培養(yǎng)基上無重組菌落出現，這說明上述重組是因細胞間的接觸轉化所致；如果仍有重組菌落產生，說明可能是由于接合和轉導所致。C利用只能持留細菌的濾板相隔的U型管進行試驗，如果在基本培養(yǎng)基上不產生重組菌落，則判斷為接合作用，如果產生重組菌落，則又有兩種可能，即轉化或轉導。D利用能持留細菌和細菌病毒而不能持留DNA的濾板相隔的U型管試驗，如果不產生重組菌落則為轉導，如果仍產生重組菌落則為轉化。5．根據你所學的關于誘發(fā)突變的知識，你認為能否找到一種僅對某一基因具有特異性誘變作用的理化誘變劑？為什么？理化誘變劑的作用主要是隨機引起DNA鏈上堿基發(fā)生置換、顛換或其他損傷，雖然有突變熱點，但并非針對某一基因，誘變劑無基因特異性，誘變作用主要是提高突變率。因此，要獲得某基因的突變不是靠選用何種誘變劑，而是靠合適的篩選方法。6．DNA鏈上發(fā)生的損傷是否一定發(fā)生遺傳表型的改變？為什么？不一定，如下列情況：①同義突變或沉默突變；②發(fā)生了基因內另一位點或是另一基因的抑制突變(一般指tRNA基因的突變)使突變得到校正；③即使是錯義突變，但是否改變表型還視置換的氨基酸是否影響蛋白質的功能；④各種修復機制可清除DNA的各種損傷，使其表型不發(fā)生改變。7．根據突變的光復活修復作用原理，你認為在進行紫外線誘變處理時，應注意什么？為了使被誘變的細胞能均勻地受到紫外線照射，你將如何做？在進行紫外線誘變處理時應注意避光，以防光復活修復作用。一般在紅光下操作，在黑暗中培養(yǎng)。在紫外線照射時，盛菌液的培養(yǎng)皿應置于磁力攪拌器上，邊照射邊攪拌使細胞能均勻受到紫外線照射。 請設計一個實驗來決定在一種特定的細菌中發(fā)生的遺傳轉移過程是轉化、轉導還是接合？說明每一種的預期結果。設想有下列條件和材料可以利用：（1）合適的突變株和選擇培養(yǎng)基；（2） DNase（一種降解裸露DNA分子的酶）；（3）2種濾板：一種能夠持留細菌和細菌病毒，但不能持留游離的DNA分子；另一種濾板只能持留細菌；（4）一種可以插入濾板使其分隔成2個空間的玻璃容器。A將兩種不同的二重或三重營養(yǎng)缺陷型菌株混合培養(yǎng)，在基本培養(yǎng)基上長出的菌落為重組菌株(發(fā)生了遺傳交換)。B如果在混合培養(yǎng)期間加入DNase，在基本培養(yǎng)基上無重組菌落出現，這說明上述重組是因細胞間的接觸轉化所致；如果仍有重組菌落產生，說明可能是由于接合和轉導所致。C利用只能持留細菌的濾板相隔的U型管進行試驗，如果在基本培養(yǎng)基上不產生重組菌落，則判斷為接合作用，如果產生重組菌落，則又有兩種可能，即轉化或轉導。D利用能持留細菌和細菌病毒而不能持留DNA的濾板相隔的U型管試驗，如果不產生重組菌落則為轉導，如果仍產生重組菌落則為轉化。HfrF一和F+F一雜交得到的接合子都有性菌毛產生嗎？它們是否都能被M13噬菌體感染呢？HfrXF—中，由于Hfr菌株的染色體在向F—的轉移過程中，整合在染色體上的F因子除先導區(qū)外，絕大部分處于轉移染色體的末端，由于轉移過程中常被中斷，因此F因子不易轉移到受體細胞中，所以HfrxF—得到的接合子仍然是F—，無性菌毛產生；F+xF—得到的接合子有性菌毛產生，能被M13噬菌體感染，因為M13的侵染途徑是性菌毛。第十二章思考題1．蛋白質和核酸分子被用作微生物進化譜系分析所依據的原理是什么?2．為什么16S(18S)rRNA目前被挑選作為研究微生物進化的主要對象?3．為什么在從事微生物的工作中不僅要注意種名還要注意菌株名稱?4．外單位送來一個細菌培養(yǎng)物要求鑒定，你如何將其鑒定到種?(說明工作步驟)5．現代微生物分類主要根據基因型特征來建立分類單元，基因型特征的測定通常都需要高新的復雜技術，而以實用為目的菌種鑒定卻希望采用更易于測定的表型特征，你認為如何解決這一矛盾?1．蛋白質、核酸分子序列進化變化的顯著特點是進化速率相對恒定，也就是說分子序列進化的改變量(氨基酸或核苷酸替換數)與分子進化的時間成正比。因此，可以通過比較不同類群的生物分子序列的改變量來確定它們之間的進化關系和推測它們的分歧時間。2．主要是因為： ① rRNA參與生物蛋白質的合成過程，其功能是任何生物都必不可少的，而且在生物進化的漫長歷程中，其功能保持不變；② 在16S rRNA分子中，即含有高度保守的序列區(qū)域，又有高度變化的序列區(qū)域，因而它適用于進化距離不同的各類生物親緣關系的研究；③ 16S rRNA相對分子質量大小適中，便于序列分析；④ 16S rRNA普遍存在于真核生物和原核生物中（真核生物中其同源分子是18SrRNA）3．同種不同菌株雖然它們主要的鑒別特征相同，但其他非鑒別特征，如某些生化性狀(產生某些酶、抗生素、有機酸的種類和產量等)不同，是否具有某種質粒等，而這些性狀或許正是我們所需要的。 4．大致步驟是：①檢查是否是純培養(yǎng)，若不純則需純化；②測定一些最基本的形態(tài)和生理生化特征，確定菌株屬于哪一大類；③查閱有關類群的分類檢索表或相關資料，根據資料提示的鑒別特征進行特征測定；④根據特征測定結果，逐步縮小菌株歸屬范圍，確定其所屬的科屬；⑤根據有關屬的分種檢索表或相關資料進一步進行特征測定，初步確定其所歸屬的種。5．①研究建立簡便快捷的基因型特征測定方法；②更廣泛地研究各分類單元之間表型特征的區(qū)別。試對真細菌、古生菌、真核微生物的主要形態(tài)、構造、生理功能、成分作一比較表十三章項 目真細菌古生菌真核微生物細胞大小小小大細胞壁獨特成分肽聚糖等假肽聚糖等纖維素，幾丁質等細胞膜中甾醇無(支原體例外)無有細胞膜中單分子層無有無鞭毛類別細而簡細而簡復雜的“9+2”型細胞質流動無無有細胞器無無有細跑質核糖體70S70S80S細胞核原核(無核膜)原核(無核膜)真核(有核膜)核仁無無有有絲分裂無無有減數分裂無無有厭氧生活常見常見極罕見生物固氮有有無化能自養(yǎng)有有無