第一篇:2014中山大學(xué)微生物總結(jié)復(fù)習(xí)
微
生
物
學(xué) 第一章 緒論
1.什么是微生物?它包括哪些類群?** 微生物(microorganism, microbe)是一切肉眼看不見或看不清的微小生物的總稱,包括所有無細胞結(jié)構(gòu)的病毒、所有原核生物和真核生物中的真菌、單細胞藻類和原生動物等。不是一個分類學(xué)單位,研究方法獨特,如無菌技術(shù)和分離純化技術(shù) 2.微生物有哪五大共性?其中最基本的是哪一個?** a)體積小,比面值大:P8,其他四大共性的基礎(chǔ) b)吸收多,轉(zhuǎn)化快: c)生長旺,繁殖快: d)適應(yīng)強,易變異:
e)分布廣,種類多:物種,代謝類型,代謝產(chǎn)物,基因,生態(tài)類型多樣性高 3.簡述微生物學(xué)發(fā)展史上5個時期的特點和代表人物。**
4.什么是微生物學(xué)?學(xué)習(xí)微生物學(xué)的任務(wù)是什么?* a)定義:微生物學(xué)是一門在分子、細胞、群體和系統(tǒng)水平上研究微生物的形態(tài)構(gòu)造、生理代謝、遺傳變異、生態(tài)分布和分類進化等生命活動規(guī)律及其在工農(nóng)業(yè)、醫(yī)藥衛(wèi)生、環(huán)境保護等實踐領(lǐng)域的應(yīng)用的科學(xué)。b)任務(wù):開發(fā)利用保護有益微生物,控制、消滅和改造有害微生物,為人類社會服務(wù)。5.試討論微生物學(xué)的主要分支學(xué)科。*
6.試述微生物與當代人類實踐的重要關(guān)系。* 醫(yī)療衛(wèi)生領(lǐng)域:傳染病的防治、抗生素 工業(yè):罐藏食品、發(fā)酵技術(shù)
農(nóng)業(yè):害蟲防治、飼料、食用菌、能源:生物能源(乙醇、氫氣)
環(huán)境治理:物質(zhì)循環(huán)、污水處理、生物修復(fù) 科學(xué)研究:模式生物
7.人類遲至19世紀才真正認識微生物,其中主要克服了哪些重大障礙? ** 個體微小:列文虎克第一個制造顯微鏡讓肉眼可觀察到微生物細胞; 雜居混生:科赫發(fā)明固體培養(yǎng)基對微生物進行純種分離; 因果難聯(lián):巴斯德運用滅菌技術(shù),發(fā)現(xiàn)了腐敗的來源,推翻自然發(fā)生學(xué)說而確立了胚種學(xué)說。8.微生物對生命科學(xué)基礎(chǔ)理論的研究有何重大貢獻?為什么能發(fā)揮這種作用?
第二章 原核生物
1.細菌的基本形態(tài)有哪幾類?還有哪些特殊形態(tài)?** 球菌、桿菌和螺旋菌;螺旋菌中,螺旋不足一環(huán)稱為弧菌,2 至 6 環(huán)、小而堅硬的稱螺菌,超過 6 環(huán)、長而柔軟的稱螺旋體。
除此以外,還有芽生和有附屬物的細菌,以及絲狀細菌。什么是菌落?試討論細菌的細胞形態(tài)與菌落形態(tài)間的相關(guān)性* 菌落(colony):在固體培養(yǎng)基上,肉眼可見的,有一定形態(tài)的子細胞集團。
菌苔(bacterial lawn):多個純種菌落連成一片即形成菌苔。2.試圖示G+和G-細菌細胞壁的主要構(gòu)造,并簡要說明其異同** G+細胞的細胞壁,主要是極厚的肽聚糖(含量高達95%),其中嵌有磷壁酸,脂磷壁酸跨越肽聚糖層,與細胞膜間存在周質(zhì)空間。G-細胞的細胞膜與外膜間有周質(zhì)空間,包括一層薄的肽聚糖,和脂蛋白,脂蛋白再連接由磷脂層和脂多糖層構(gòu)成的外膜,其中嵌入外膜蛋白和孔蛋白。
1)在厚度上,G+細胞的細胞壁遠大于 G- 細胞的;2)在組成上,G+的較簡單,主要含肽聚糖和磷壁酸,G-則成分復(fù)雜;3)在層次上,G+ 細胞的較簡單,而 G-細胞的層次較多;4)另外,G+的周質(zhì)空間在質(zhì)膜與細胞壁間,而G-細胞的則在質(zhì)膜與外膜間。
3.試圖示肽聚糖的模式構(gòu)造** ?
是 G+ 細菌和 G-細菌細胞壁的重要化學(xué)成分
? 由若干肽聚糖單體組成
? 骨架鏈由兩種糖衍生物交替連接形成
– 乙酰葡糖胺 – N-乙酰胞壁酸
? 肽聚糖單體由3部分組成
– 雙糖單位 – 四肽尾 – 肽橋
4.什么是缺壁細菌?試列表比較4類缺壁細菌的形成、特點和實際應(yīng)用*。缺乏細胞壁的原核生物
L-型細菌:天然變異
L型細菌專指在實驗室中通過自發(fā)突變形成的遺傳性穩(wěn)定的細胞壁缺陷菌株。L型細菌雖然喪失合成細胞壁的能力,但是由于質(zhì)膜完整,在一定滲透壓下不影響其生存和繁殖,但是不能保持原有細胞形態(tài),菌體形成高度多形態(tài)的變異菌。? 原生質(zhì)體或球狀體
①原生質(zhì)體(protoplast):指在人工條件下用溶菌酶除盡原有細胞壁或用青霉素抑制細胞壁的合成后,所留下的僅由細胞膜包裹著的圓球狀滲透敏感細胞,一般由G+菌形成;
②球狀體:指還殘留部分細胞壁的原生質(zhì)體,一般由G-菌形成; ? 支原體 是在長期進化的過程中形成的、適應(yīng)自然生活條件的無細胞壁的原核微生物。其細胞膜中含有一般原核生物所沒有的甾醇,因此雖缺乏細胞壁,其細胞膜仍有較高的機械強度。
? 熱原體屬(古生菌)在酸性和高溫環(huán)境下而茁壯成長,兼性厭氧菌,呼吸作用使用硫和有機碳。
5.試述革蘭氏染色法的機制并說明此法的重要性。6.什么是莢膜?其化學(xué)組成是什么?有何生理功能?* 莢膜是某些原核生物細胞壁外一層厚度不定的黏液狀物質(zhì)。由多聚糖和蛋白組成。
1.抗干燥,抗吞噬 2.儲存養(yǎng)料 3.滲透屏障 4.表面附著作用 5.細菌間的信息識別 6.堆積代謝廢物
7.何謂“拴菌試驗”?它何以能證明鞭毛的運動機制? 8.試比較鞭毛,菌毛與性菌毛的異同。** 鞭毛是生長在某些細菌表面的長絲狀、波曲的蛋白質(zhì)附屬物,具有運動功能。包括3部分:鞭毛絲,基體,鞭毛鉤
菌毛,纖細,短直,數(shù)量較多的蛋白質(zhì)類附屬物,調(diào)節(jié)細菌的吸附性。
性菌毛,結(jié)構(gòu)與菌毛相似,但較長,較粗,數(shù)量較小
(1-10個/細胞),其傳遞遺傳物質(zhì)的功能,交配所必需。
9.試述芽孢的構(gòu)造及研究芽孢的理論及實際意義。** 芽孢是在細胞內(nèi)形成的厚壁構(gòu)造,結(jié)構(gòu)相當復(fù)雜,其核心為芽孢壁和芽孢質(zhì)膜包裹的芽胞質(zhì)和芽孢核區(qū),其外依次是皮層、芽孢衣和孢外壁。最里面為核芯,含原生質(zhì)體,被芽孢膜所包裹。核芯外面為皮層,成分為肽聚糖,再往外是一層或數(shù)層蛋白質(zhì)組成的芽孢殼,最表面為芽孢壁,也稱芽孢外壁。處于休眠狀態(tài),對許多環(huán)境條件具有抗性(抗熱抗輻射抗化學(xué)物質(zhì)抗干燥)對于理論意義,芽孢的有無、形態(tài)、大小和著生位置是細菌分類和鑒定中的重要形態(tài)學(xué)指標;對于實際意義,芽孢的存在可提高菌種的篩選效率、有利于菌種長期保藏、方便判斷各種消毒殺菌措施的優(yōu)劣。
10.如何解釋芽孢的耐熱機制?* 關(guān)于芽孢耐熱的本質(zhì)至今尚無公認的解釋。較新的是滲透調(diào)節(jié)皮層膨脹學(xué)說。滲透調(diào)節(jié)皮層膨脹學(xué)說:芽孢衣對多價陽離子和水分的透性很差皮層的離子強度很高,產(chǎn)生極高的滲透壓奪取芽孢核心的水分,結(jié)果造成皮層的充分膨脹。核心部分的細胞質(zhì)卻變得高度失水,因此,具極強的耐熱性。除滲透調(diào)節(jié)皮層膨脹學(xué)說外,還有別的學(xué)說來解釋芽孢的高度耐熱機制。例如,針對在芽孢形成過程中會合成大量的為營養(yǎng)細胞所沒有的DPA-Ca,該物質(zhì)會使芽孢中的生命大分子物質(zhì)形成穩(wěn)定而耐熱性強的凝膠??傊?,芽孢耐熱機制還有待于深入研究。
1.試比較古生菌、細菌和真核生物間的主要差別。** 古生菌含有聚多糖,糖蛋白或脂蛋白質(zhì),無肽聚糖;
古生菌的醇與甘油通過醚鍵相連;細菌的脂肪酸與甘油通過酯鍵相連;
真核生物和細菌中由典型的磷脂;古生菌的細胞質(zhì)膜為單層,或雙層多分支的脂肪鏈。古生菌細胞含一個染色體,是閉合環(huán)狀雙鏈 DNA,比細菌染色體小,核小體與 DNA 復(fù)制蛋白類似真核生物。
古生菌 mRNA 可能為多基因,無 RNA 拼接; 古生菌啟動子類似細菌啟動子;
古生菌具有細菌和真核生物tRNA所沒有的修飾堿基;
古生菌核糖體為 70S,形狀多變,與細菌和真核生物都不同; 延伸因子 EF-2 與真核生物相似;
2.試設(shè)計一張表格,比較一下6大類原核生物的主要特性。** 大類原核生物分別為:細菌、放線菌、藍細菌、枝原體、立克次氏體和衣原體。特征比較:略,見周德慶 P42 小結(jié)。
3.什么是《伯杰氏手冊》?試簡述此書的沿革和最新版《系統(tǒng)手冊》(第二版)的主要脈絡(luò)。真核微生物
1.試比較細菌、放線菌、酵母菌和霉菌細胞壁成分的異同,并討論它們的原生質(zhì)體制備方法。* 2.試圖示并說明真核微生物“9+2”型鞭毛的構(gòu)造和生理功能。* 3.試簡介真核細胞所特有的幾種細胞器的結(jié)構(gòu)及主要功能
4.試簡介菌絲、菌絲體、子實體、酵母菌、霉菌、蕈菌、芽痕、真菌絲、假菌絲等名詞。(一星)
菌絲:霉菌營養(yǎng)體的基本單位。有無隔菌絲(長管狀單細胞,多核)和有隔菌絲(成串多細胞,一個或多個細胞核)兩種。
菌絲體:許多菌絲交織而成的一個菌絲集團。密布在固體營養(yǎng)基質(zhì)內(nèi)部、吸取營養(yǎng)物的稱為營養(yǎng)菌絲體;伸展到空間的稱為氣生菌絲體。兩種菌絲體還在進化中發(fā)展出各種特化構(gòu)造。子實體:特化的氣生菌絲,交織成墊狀、殼狀等。是繁殖器官,在其里面或上面可形成有性孢子或無性孢子。
酵母菌:泛指能發(fā)酵糖類的各種單細胞真菌,不是分類學(xué)上的名詞。
霉菌:是一些引起物質(zhì)霉變的 “絲狀真菌” 的統(tǒng)稱,不是分類學(xué)上的名詞。蕈菌:又稱傘菌,是一些 “能形成大型肉質(zhì)子實體的真菌” 的統(tǒng)稱,不是分類學(xué)上的名詞。包括大多數(shù)擔(dān)子菌類和少數(shù)子囊菌類。
芽痕:芽殖(一種無性繁殖)中,芽體脫離母體后在母體上留下芽痕(bud scar)。
假菌絲:酵母進行一連串芽殖后,子細胞與母細胞不立即分離、以狹小的面積相連而成藕節(jié)狀的細胞串,稱為假菌絲。
真菌絲:細胞串成竹節(jié)狀,細胞相連且橫隔面積與細胞直徑一致,稱為真菌絲。5.霉菌的營養(yǎng)菌絲和氣生菌絲各有何特點?它們分別可分化成哪些特化構(gòu)造? 6.試列表比較各種真菌孢子的特點。** 7.細菌、放線菌、酵母菌和霉菌四大類微生物的菌落有何不同?* 8.什么叫鎖狀聯(lián)合?其生理意義如何?試圖示其過程。* 9.試列表比較真菌孢子的類型、主要特點和代表種屬。無性孢子:
游動孢子:有鞭毛,能游泳。代表:壺菌。孢囊孢子:水生型有鞭毛。代表:根霉、毛霉。
分生孢子:外形極多樣,數(shù)量極多,少數(shù)為多細胞。代表:曲霉、青霉。節(jié)孢子:柱形,各孢子同時形成。代表:白地霉。厚垣孢子:在菌絲頂端或中間形成。代表:總狀毛霉。芽孢子:在酵母上出芽形成。代表:假絲酵母。
擲孢子:鐮、豆、腎形,成熟時從母細胞射出。代表:擲孢酵母屬。有性孢子:
卵孢子:厚壁,休眠。代表:德氏腐霉。
接合孢子:厚壁,休眠,大,深色。代表:根霉、毛霉。子囊孢子:長在各種子囊內(nèi)。代表:脈孢菌、紅曲。擔(dān)孢子:長在特有的擔(dān)子上。代表:蘑菇、香菇。病毒
1.什么是病毒?病毒與細菌有什么不同?* 2.名詞解釋:核衣殼、溫和噬菌體、溶源性* 核衣殼:包括衣殼和核心,是任何真病毒都具有的基本結(jié)構(gòu)。
溫和噬菌體:侵入細胞后,基因組整合到宿主基因組、與宿主細胞 DNA 同步復(fù)制,并隨著宿主細胞的生長繁殖而傳下去,一般情況下不引起宿主細胞裂解的噬菌體。
溶源性:侵入宿主細胞后,噬菌體基因組整合到宿主的基因組上、并隨宿主基因組的復(fù)制而進行同步復(fù)制,而并不引起宿主細胞裂解,這種現(xiàn)象成為溶源性。3.病毒的核酸有哪幾種類型?* 4.什么是烈性噬菌體?以 T 偶數(shù)噬菌體為例,簡述其生活周期。烈性噬菌體是侵入細胞后在其中完成復(fù)制和完成其生活周期、并最后摧毀和裂解細菌細胞的噬菌體。
以 T 偶數(shù)噬菌體為例,烈性噬菌體的生活周期——裂解性周期可分為 5 部分。吸附:噬菌體在隨機碰撞中。尾絲尖端與宿主細胞表面的特異性受體接觸、結(jié)合; 侵入:吸附、固著后,尾鞘把尾管推出,水解并侵入細胞壁,插入細胞膜后注射核酸; 增殖:噬菌體以核酸利用宿主細胞的代謝系統(tǒng),產(chǎn)生大量的病毒蛋白質(zhì)和核酸; 裝配:新合成的病毒 DNA 與衣殼蛋白質(zhì)進行自組裝,成為成熟的噬菌體;
裂解:大量子代噬菌體成熟后,通過脂肪酶和溶菌酶促進細胞裂解,從而完成子代噬菌體的釋放。
5.什么是一步生長曲線?包括幾個時期?各期有何特點?* 6.動物病毒合成mRNA 的途徑包括哪7條?* 7.亞病毒有哪4種類型?各有什么特點? 營養(yǎng)與培養(yǎng)基 復(fù)習(xí)要點:
4.1 營養(yǎng)與營養(yǎng)物質(zhì)
微生物為了生存就必須從環(huán)境中吸取各種物質(zhì)以合成細胞物質(zhì)、提供能量以及在新陳代謝中起調(diào)節(jié)作用;其中具有營養(yǎng)功能的物質(zhì),稱為營養(yǎng)物質(zhì)。營養(yǎng)則是有機體吸取和利用營養(yǎng)物質(zhì)的過程。4.2 自養(yǎng)與異養(yǎng)微生物
必須利用有機碳源的微生物就是異養(yǎng)微生物;以無機碳源作唯一或主要碳源的微生物就是自養(yǎng)微生物。
4.3 微生物的營養(yǎng)類型并舉例說明
營養(yǎng)類型是根據(jù)微生物生長所需要的主要營養(yǎng)要素即能源和碳源的不同而劃分的微生物類型。按對能源、氫供體和基本碳源的需要可以分為 4 種類型: 光能自養(yǎng)型:能源是光,氫供體和基本碳源(CO2)都是無機物,實例有藍細菌、紫硫細菌、藻類等;
光能異養(yǎng)型:能源是光,氫供體是有機物,基本碳源是簡單有機物和 CO2,實例有紅螺菌科的細菌。
化能自養(yǎng)型:能源、氫供體和基本碳源(CO2)都是無機物,實例有硝化細菌、硫化細菌等; 化能異養(yǎng)型:能源、氫供體和基本碳源都是有機物,實例包括絕大多數(shù)原核生物、全部真菌和原生動物。
4.4 營養(yǎng)物質(zhì)進入胞內(nèi)的方式及異同點
方式包括單純擴散、促進擴散、主動運輸和基團移位。它們的異同點概括如下: 運送方式:
不通過膜蛋白:單純擴散 通過膜蛋白: 不耗能:促進擴散 耗能:
分子不變:主動運輸 分子改變:集團移位
4.5 鑒別培養(yǎng)基的定義,以 EMB 為例說明其具有鑒定功能的原因。
鑒別培養(yǎng)基(differential medium)是用于鑒別不同類型微生物的培養(yǎng)基,在培養(yǎng)基中加入能與某種代謝產(chǎn)物發(fā)生顯色反應(yīng)的指示劑,從而產(chǎn)生某種明顯的特征性變化,以區(qū)別不同的微生物。
例如伊紅美蘭乳糖培養(yǎng)基(Eosin Methylene Blue,EMB):
其中的伊紅和美藍染料可抑制 G+ 細菌,因而篩選出容易培養(yǎng)的 G-細菌; 能分解乳糖的細菌會產(chǎn)酸,若產(chǎn)酸能力強,會染上酸性染料伊紅,并與美藍結(jié)合使菌落染上深紫色和綠色金屬光澤; 若產(chǎn)酸能力弱,則菌落會染上棕色;不發(fā)酵乳糖的細菌,則不能產(chǎn)酸,即不結(jié)合伊紅,菌落無色透明。
由此,根據(jù)菌落的顏色即可在 EMB 培養(yǎng)基上鑒別出 3 種類群的微生物。新陳代謝
1.在化能異養(yǎng)微生物的生物氧化中,其基質(zhì)脫氫和產(chǎn)能途徑主要有哪幾條?試比較個途徑特點。
2.什么叫無氧呼吸?試列表對各種無機鹽呼吸和延胡索酸呼吸加以簡明的比較。
3.試列表比較呼吸、無氧呼吸和發(fā)酵的異同點。
4.試述在細菌鑒定中V.P.試驗的原理。
5.試比較同型和異型乳酸發(fā)酵。6.細菌的酒精發(fā)酵途徑如何?它與酵母菌的酒精發(fā)酵有何不同?細菌的酒精發(fā)酵有何優(yōu)點?
7.在化能自養(yǎng)細菌中,亞硝化細菌與硝化細菌是如何獲得其生命活動所需的ATP和還原力[H]的?
8.什么叫循環(huán)光和磷酸化?什么叫非循環(huán)光和磷酸化?
9.什么叫乙醛酸循環(huán)?關(guān)鍵反應(yīng)是什么?試述它在微生物生命活動中的重要功能。
10.什么是生物固氮作用?能固氮的微生物有哪幾類?試述目前所認識的生物固氮生化途徑?
11.既然固氮酶在有氧條件下會喪失其催化活性,為何多數(shù)固氮菌(包括藍細菌)卻都是好氧菌?試簡述不同類型好氧固氮菌的抗氧機制。
12.試用簡圖(不必寫分子式)表示細菌細胞壁上肽聚糖的合成途徑。哪些化學(xué)因子可抑制其合成?其抑制部位如何?
13.青霉素為何只能抑制代謝旺盛的細菌?其抑菌機制如何?
9.1 從遞氫體、受氫體、終產(chǎn)物、產(chǎn)能機制、產(chǎn)能效率方面比較有氧呼吸、厭氧呼吸及發(fā)酵 比較氧化磷酸化、底物水平磷酸化、光能磷酸化 化能自養(yǎng)微生物的特點及生長緩慢的原因? 兩用代謝途徑及代謝回補順序的定義與意義
9.2 生物固氮反應(yīng)的六要素及不同固氮菌的避氧機制 固氮反應(yīng) 6 要素有:
能量ATP的供體(N2:ATP=1:18-24)還原力[H]及其傳遞載體: 還原力由NAD(P)H2提供;傳遞載體:鐵氧還蛋白(Fd),黃素氧還蛋白(Fld)固氮酶(固二氮酶和固二氮還原酶)底物N2 Mg2+ 嚴格的厭氧微環(huán)境 避氧機制:
好氧性自生固氮菌的抗氧保護機制 呼吸保護:極強的呼吸作用迅速消耗氧
構(gòu)象保護:固氮酶形成一個無固氮活性但能防止氧害的特殊構(gòu)象 放氧性光合生物(藍細菌)固氮酶的抗氧保護機制 分化出特殊的還原性異形胞
非異形胞藍細菌:白天與晚上分開進行 豆科植物根瘤菌固氮酶的抗氧保護機制
- 豆血紅蛋白:通過氧化態(tài)(Fe3+)和還原態(tài)(Fe2+)間的變化起緩沖作用,控制游離氧水平
9.3 微生物代謝調(diào)節(jié)的特點及在發(fā)酵工業(yè)的意義 生長與控制
1.微生物的生長與繁殖之間的關(guān)系如何? 研究它們的生長繁殖有何理論與實踐意義?
2.單細胞微生物的典型生長曲線包括哪幾個時期? 影響延滯期長短的因素主要有哪些? 延滯期有何特點? 實踐上如何縮短它? 典型生長曲線包括:延滯期、指數(shù)期、穩(wěn)定期、衰亡期。
延滯期:主要特點有:1)生長速率常數(shù)為 0,2)細胞形態(tài)變大或增長,3)細胞內(nèi) RNA 尤其是 rRNA 含量增高,4)合成代謝活躍,5)對外界不良條件敏感。影響延滯期長短的因素包括:接種齡、接種量、培養(yǎng)基成分;實踐中通過增大接種量、用營養(yǎng)豐富的天然培養(yǎng)基來縮短延滯期。
指數(shù)期:主要特點有:1)生長速率常數(shù) R 最大,2)平衡生長,3)酶系統(tǒng)活躍、代謝旺盛。應(yīng)用:由于整個群體的生理特性較一致、細胞各成分平衡增長和生長速率恒定的優(yōu)點,指數(shù)期群體可 1)用作代謝、生理和酶學(xué)等研究的良好材料,2)增殖噬菌體的最適宿主,3)發(fā)酵工業(yè)中用作種子的最佳材料。
穩(wěn)定期:主要特點有:1)新增細胞數(shù)與衰亡細胞數(shù)相等,2)菌體產(chǎn)量達到最大值。進入穩(wěn)定期的原因有:1)營養(yǎng)物質(zhì)耗盡,2)營養(yǎng)物的比例失調(diào),3)有害代謝產(chǎn)物的積累,4)理化條件越來越不適宜。
3.單細胞微生物的典型生長曲線包括哪幾個時期? 指數(shù)期有何特點? 處于此期的微生物有何應(yīng)用?
4.穩(wěn)定期有何特點? 穩(wěn)定期到來的原因有哪些?
5.什么是同步生長? 試以Helmstetter-Cummings法來說明獲得微生物同步生長的方法.同步生長指通過同步培養(yǎng)技術(shù)使微生物群體中的各個個體處于分裂步調(diào)一致的生長狀態(tài)。方法包括 1)環(huán)境條件誘導(dǎo)法(氯霉素抑制蛋白質(zhì)合成、細菌芽孢誘導(dǎo)發(fā)芽、藻類細胞的光照和黑暗控制);機械篩選法(體積、大小相似性),包括Helmstetter-Cummings 膜洗脫法。
Helmstetter-Cummings 膜洗脫法把細胞用濾膜吸附帶相反電荷的細胞,隨后用新鮮培養(yǎng)液洗脫。最先洗脫的是未吸附細胞;而后,由于吸附的細胞發(fā)生分裂,其子細胞被培養(yǎng)液洗脫,收集剛滴下的培養(yǎng)液可獲得同不生長的細胞。
6.什么是連續(xù)培養(yǎng)? 試比較兩類連續(xù)培養(yǎng)器(恒濁器和恒化器)的特點和應(yīng)用范圍.連續(xù)培養(yǎng)向培養(yǎng)容器中連續(xù)流加新鮮培養(yǎng)液,使微生物的液體培養(yǎng)物長期維持穩(wěn)定、高速生長狀態(tài)的一種溢流培養(yǎng)技術(shù)。
7.試列表比較滅菌、消毒、防腐和化療的特點(原理、對象等),并各舉實例加以說明。遺傳與育種
名詞解釋:遺傳性與變異性
基因型與表型
飾變
基因突變
營養(yǎng)缺陷型
自發(fā)突變
轉(zhuǎn)換
顛換
移碼突變 點突
變突率
野生型
轉(zhuǎn)化
轉(zhuǎn)導(dǎo)
感受態(tài)細胞
流產(chǎn)轉(zhuǎn)導(dǎo)
缺陷噬菌體
接合 F因子
菌種復(fù)壯
菌種保藏
1、試述證明核酸是遺傳物質(zhì)的3個經(jīng)典實驗,為何均選擇了微生物作為研究對象?
2、試比較普遍性轉(zhuǎn)導(dǎo)和局限性轉(zhuǎn)導(dǎo)的異同。
3、試述基因突變的類型。
4、微生物遺傳物質(zhì)的存在方式有幾種?
5、能否找到一種僅對某一基因具有特異性誘變作用的化學(xué)誘變劑?為什么?
6、試述微生物突變的規(guī)律。
7、請你設(shè)計篩選營養(yǎng)缺陷型突變體的方案?
在培養(yǎng)基中以該營養(yǎng)物作為唯一的碳源、氮源或其他必要營養(yǎng),然后對樣本進行培養(yǎng);形成的菌落即為篩選所得
8、試比較大腸桿菌中F因子存在的幾種方式及 常見的雜交結(jié)果。
9、何謂菌種退化?
衰退(degeneration,退化?): 菌種在培養(yǎng)或保藏過程中,由于自發(fā)突變的存在,出現(xiàn)某些原有優(yōu)良生產(chǎn)性狀的劣化、遺傳標記的丟失等現(xiàn)象,稱為菌種的衰退。
常見的衰退的原因有基因突變和分離現(xiàn)象。常見的衰退現(xiàn)象有:1)菌落和細胞形態(tài)的改變;2)生長速度緩慢,產(chǎn)孢子越來越少;3)抵抗力、抗不良環(huán)境能力減弱等;4)代謝產(chǎn)物生產(chǎn)能力或其對宿主寄生能力下降
10、試述菌種保藏的原理及方法。生態(tài)
無思考題、重點 傳染與免疫 復(fù)習(xí)思考題
9.0 致病性,毒力,外毒素,內(nèi)毒素,類毒素,抗原,抗體,單克隆抗體,變態(tài)反應(yīng),免疫佐劑,抗原決定簇,抗原結(jié) 合價
9.1 病原微生物具有的與致病有關(guān)的特征有哪些?
一方面是侵襲力,包括吸附和侵入能力、繁殖與擴散能力、對宿主防御機能的抵抗能力;另一方面是破壞能力,包括對宿主細胞的直接破壞作用、產(chǎn)生毒素(外毒素、內(nèi)毒素)。
9.2 說明抗體在保護宿主健康中的作用。有難度。
9.3 常用的免疫學(xué)技術(shù)有哪些?主要原理是什么? 血清學(xué)反應(yīng)
凝集反應(yīng):用顆粒性抗原與抗體在電解質(zhì)參與下結(jié)合形成肉眼可見的凝集塊 沉淀反應(yīng):可溶性或膠體抗原與相應(yīng)的抗體結(jié)合后,在適量電解質(zhì)存在下形成肉眼可見沉淀物
經(jīng)典:環(huán)狀沉淀法、絮狀沉淀法
現(xiàn)代:單向免疫擴散法、雙向免疫擴散法、對流免疫電泳法、火箭電泳法、雙向免疫電泳法 免疫熒光抗體技術(shù):用已知的熒光抗體浸染待檢的含有抗原的細胞或組織切片,發(fā)生特異性結(jié)合,形成復(fù)合物而粘著在細胞上,不易洗脫,在熒光顯微鏡下成為發(fā)出熒光的可見物 酶聯(lián)免疫吸附法:先用酶標記抗原或抗體,并以酶對底物的反應(yīng)來指示抗體 或抗原反應(yīng)特異性
單克隆抗體技術(shù):
單克隆抗體:由單一克隆B細胞雜交瘤產(chǎn)生的、只識別抗原分子某一特定抗原決定簇的、具有高度特異性的抗體
基因工程抗體:通過 PCR 技術(shù)獲得抗體基因或抗體基因片段,再與適當載體重組后引入不同表達系統(tǒng)所產(chǎn)生的抗體 9.4.有人吃完菠蘿后15分鐘左右出現(xiàn)劇烈腹痛,惡心,嘔吐,腹瀉,四肢潮紅,蕁麻疹,頭痛,頭暈,口舌發(fā)麻等癥狀。請問發(fā)生機制是什么?如何治療?如何防止發(fā)生? 分類
1.什么是種?什么是新種?如何表示一個種和新種?* 2.菌株、標準菌株、品系、克隆、毒株、菌落、菌苔、分離物(isolate)、純培養(yǎng)以及菌種等名詞有何區(qū)別?* 3.何謂五界系統(tǒng)?是誰提出來的?它有何優(yōu)缺點?** Whittaker 提出的五界系統(tǒng)包括動物界、植物界、原生生物界、真菌界、原核生物界。它的優(yōu)點有:1)反映了從原核生物,到真核生物單細胞生物,再到真核多細胞生物的三個進化階段;2)顯示了光合式營養(yǎng)、吸收式營養(yǎng)、攝食式營養(yǎng)三大進化方向。其缺點是原生生物界內(nèi)的生物龐雜、混亂、親緣關(guān)系較遠,并不一定有共同的原核生物祖先,似乎不能作為一個自然的分類群。
4.何謂核酸分子雜交法?它在微生物分類鑒定中有何應(yīng)用?
5.試述以16S rDNA為分子標記對細菌進行分類鑒定的優(yōu)點和基本操作步驟 * 6.用于微生物鑒定的經(jīng)典指標有哪些?
7.隨著新技術(shù)在微生物鑒定中的應(yīng)用,經(jīng)典的分類指標會被淘汰嗎?何故? 8.給你一個細菌培養(yǎng)物,如何將其鑒定到種?** 得到微生物的純培養(yǎng)物后,先測定一系列經(jīng)典的、必要的鑒定指標,如個體群體形態(tài)、生理生化反應(yīng)特征、生態(tài)特征、生活史等等;然后根據(jù)這些指標,查找權(quán)威性的菌種鑒定手冊。若查閱鑒定手冊過程中遇到困難,則按需要測定其他相關(guān)的指標。
第二篇:微生物復(fù)習(xí)總結(jié)
11級食品質(zhì)量與安全班復(fù)習(xí)總結(jié)
一、名詞解釋:
莢膜芽胞細菌外膜Ames試驗溶原性噬菌體/溫和噬菌體毒性噬菌體
L-型細菌Vi抗原血漿凝固酶內(nèi)毒素卡介苗二相性真菌
肥達反應(yīng)外裴反應(yīng)抗-O試驗S9Ascoli熱沉淀反應(yīng)菌落總數(shù)
病毒病毒包膜
二、重點復(fù)習(xí):
1、簡述食品衛(wèi)生細菌學(xué)樣品采樣的原則、種類及特點。
2、菌種保存的方法、特點及菌種保管的規(guī)章制度。防止菌種退化的主要措施有哪些?
3、細菌外毒素的特點。
4、大腸菌群的定義,食品中大腸菌群數(shù)是指什么?
5、致病性葡萄球菌有哪些重要特點?
6、簡述腸桿菌科細菌共同的生物學(xué)特性,如何初步區(qū)分腸道致病菌與非致病菌?
7、鑒定A群、B群鏈球菌的特征性生化試驗。
8、如何區(qū)別肺炎鏈球菌與草綠色鏈球菌?
9、小結(jié)KIA、MIU、O/F、枸櫞酸鹽利用試驗及SS、MaCC平板的指示劑.10、小結(jié)微生物學(xué)生化試驗中常用酸堿指示劑(如酚紅、甲基紅、溴甲酚紫、溴麝香草酚
藍、中性紅)的顯色特點。
11、比較大腸埃希菌、沙門菌、志賀菌、變形桿菌在KIA、MIU上的表現(xiàn)及腸道選擇性培養(yǎng)
基(SS、麥康凱)上的菌落特點。
12、沙門菌細菌學(xué)檢查標本采集的原則。
13、變形桿菌的鑒定依據(jù)。
14、結(jié)腸炎耶爾森菌的重要特征。
15、如何對疑為霍亂的病人標本進行細菌學(xué)檢驗?
16、試述銅綠假單胞菌的主要生物學(xué)特性。
17、蠟樣芽胞桿菌的形態(tài)與培養(yǎng)特性、選擇性培養(yǎng)基,所致疾病。
18、軍團菌的形態(tài)與培養(yǎng)特性、培養(yǎng)基,所致疾病、傳播方式
19、肉毒桿菌的形態(tài)特征、肉毒外毒素的特點及致病機制、所致疾病、傳播方式。
20、試述炭疽桿菌的主要生物學(xué)性狀、致病物質(zhì)及所致疾病類型。
21、結(jié)核分枝桿菌的形態(tài)培養(yǎng)特點(培養(yǎng)基、培養(yǎng)條件、生長表現(xiàn))及抵抗力。
22、試述Ames試驗的原理、試驗菌株、主要方法及結(jié)果判定。
23、細菌的分類標記有哪些?簡述細菌的分類方法及特點。
24、測定DNA堿基組成的方法及意義,判定同屬不同種及同一種內(nèi)不同菌株的標準分別是什
么?(注:同一個種內(nèi)的不同菌株的G+C mol %差別應(yīng)在4%~5%以下。同屬不同種的G+C mol %
差別應(yīng)在10%~15%以下,通常低于10%。)
25、常見的微生物突變類型有哪些?各有何特點?(營養(yǎng)缺陷型、抗藥性突變型、條件致
死突變型、形態(tài)突變型)
注:抗藥性突變型的特點是正選擇標記(即突變株可直接從抗性平板上獲得,在加有相
應(yīng)抗生素的平板上,只有抗性突變能生長。)
營養(yǎng)缺陷突變型的特點是在選擇培養(yǎng)基(一般為基本培養(yǎng)基)上不生長,即負選擇標記。
26、數(shù)值分類法與傳統(tǒng)方法的區(qū)別。
27、什么是真菌,病原性真菌的培養(yǎng)條件與細菌有何不同?
第三篇:微生物遺傳學(xué)復(fù)習(xí)總結(jié)
微生物遺傳學(xué)復(fù)習(xí)總結(jié)
基因突變的類型
形態(tài)突變型;細胞形態(tài)改變;菌落形態(tài)改變
生化突變型:營養(yǎng)缺陷型;抗性突變型(抗藥物、抗噬菌體);條件致死突變型(溫度敏感突變型)等。
基因突變的特點:隨機性(波動實驗、涂布實驗、影印實驗)、獨立性(交叉抗性:對兩種抗生素同時由敏感變?yōu)榭剐裕绱竽c桿菌中抗四環(huán)素的突變株往往也抗金霉素。)、穩(wěn)定性、可逆性、稀有性(10-9-10-
5)、誘變劑可提高突變率。
突變率: 每一個細胞在每一個世代中發(fā)生突變的機率,也是突變在每個細胞生存的單位生物學(xué)時間內(nèi)發(fā)生的概率。
突變頻度: 突變頻度常用來表明一定數(shù)目的野生型細胞中出現(xiàn)的突變型的數(shù)目,因此突變頻度沒有涉及世代這一生物學(xué)時間單位。
化學(xué)誘變劑
①堿基類似物引起的誘變
5-溴尿嘧啶:5-BU分子結(jié)構(gòu)與T非常相似,溴原子取代T第5位的甲基。
誘發(fā)突變原理:Br改變分子在酮式和烯醇式之間平衡,使5-BU更易出現(xiàn)烯醇式結(jié)構(gòu),形成5-BU≡G, 5-BU上溴原子的作用被鄰近的基團效應(yīng)所抵消,使得A=BU轉(zhuǎn)變?yōu)镚≡BU的傾向減弱,所以突變中GC→AT多于AT→GC。②改變DNA結(jié)構(gòu)的誘變劑
亞硝酸:氧化脫氨基作用, 把氨基轉(zhuǎn)變?yōu)橥?,使C→U、A →H,造成U·A和H·C堿基錯配,誘發(fā)GC→AT及AT→GC的變化。
羥胺:專一地作用C,使之轉(zhuǎn)變?yōu)槟芘cA配對的形式專一性地引起GC→AT突變。
甲基磺酸乙酯EMS(烷化劑的一種):當其烷基加到G 和T 的與氫鍵相結(jié)合的氧原子后,將會引起G 和T 的錯配,引起AT→GC和GC→AT的轉(zhuǎn)換。EMS是能使DNA的許多位點發(fā)生烷化,強烈的誘變劑。
③DNA移碼突變的化合物(丫啶類化合物、溴化乙錠、烷化劑)移碼突變:由于DNA分子中一對或少數(shù)幾對核苷酸的增加或缺失造成的突變。
丫啶類化合物:分子多數(shù)是扁平的,能夠插入到DNA的堿基對之間,是有效的移碼誘變劑。這類化合物分子結(jié)構(gòu)上的特點為,當與DNA接觸時,能夠逐漸插入到DNA鏈的兩個堿基對之間,使原來相鄰的堿基對彼此分開,當帶有這類化合物的DNA復(fù)制時,很容易插入1個或2個堿基,引起移碼突變。
物理誘變劑
①電離輻射:χ射線和γ射線、a射線、β射線、快中子、離子注入、宇宙射線
②非電離輻射:紅外線、紫外線
輻射損傷DNA機理
直接作用假說/靶學(xué)說:細胞吸收輻射能量后,發(fā)生諸如激發(fā)、電離、彈性碰撞等多種原發(fā)性物理過程,輻射的量子擊中染色體,導(dǎo)致發(fā)生直接的原始損傷,整個過程就好象子彈擊中靶子一樣。
間接作用假說:生物細胞中的分子經(jīng)輻射作用先產(chǎn)生各種自由基,這些自由基團再進一步與細胞內(nèi)含物反應(yīng)并通過一系列生物化學(xué)變化造成染色體損傷。
紫外線(UV)誘變的分子機理:UV對生物的損傷主要直接作用于DNA而引起遺傳物質(zhì)的改變。UV可引起DNA鏈的斷裂、DNA分子雙鏈的交聯(lián)、胞嘧啶和尿嘧啶的水合作用等多種損傷,但誘導(dǎo)形成胸腺嘧啶二聚體是主要的損傷。同一條鏈上相鄰的胸腺嘧啶之間的二聚體會阻礙堿基的正常配對,影響T與A的配對,DNA復(fù)制到此位置時就會突然終止或在新鏈上出現(xiàn)錯誤的堿基,而引起突變。紫外線的穿透力也很弱,UV波長范圍為136—390nm,其中200—300nm范圍對誘變有效。254nm的UV最易被嘌呤和嘧啶堿基所吸收,因而誘變效果最強。
生物誘變劑
插入因子、轉(zhuǎn)座子、轉(zhuǎn)座噬菌體:可以誘導(dǎo)這些轉(zhuǎn)座因子向目標細胞中轉(zhuǎn)移,插入目的基因中,造成基因突變。
不論是自發(fā)突變,還是誘發(fā)突變,都是通過理化因子作用DNA,改變其DNA結(jié)構(gòu),并最終改變遺傳性狀。
自發(fā)突變:受自然條件下存在的未知理化因子作用產(chǎn)生的突變; 誘發(fā)突變:人為地選擇了某些可強烈影響DNA結(jié)構(gòu)的誘變劑處理所產(chǎn)生的突變。誘變所產(chǎn)生的突變頻率和變異幅度都顯著高于自發(fā)突變。
引起自發(fā)突變的原因:生物體內(nèi)存在的各種轉(zhuǎn)座遺傳因子的跳動;背景輻射和環(huán)境誘變;微生物自身所產(chǎn)生的誘變物質(zhì)的作用;互變異構(gòu);環(huán)出效應(yīng)。突變熱點:指DNA鏈中具有很高突變率的堿基位點。突變熱點具有遠高于一般位點的突變率。原因:5-甲基胞嘧啶(MeC)的存在;與DNA序列結(jié)構(gòu)有關(guān)。
轉(zhuǎn)座遺傳因子:存在于細胞內(nèi),位于染色體或質(zhì)粒上的一段特殊、可移動的DNA序列。
轉(zhuǎn)座:轉(zhuǎn)座遺傳因子改變位置的行為。
轉(zhuǎn)座子的轉(zhuǎn)座遺傳效應(yīng)
①具有插入突變效應(yīng),擴散抗藥性基因;
②使受體菌基因組發(fā)生缺失、重復(fù)、易位或倒位等重排,在某些情況下還可以啟動或關(guān)閉某些其它基因;
③極性效應(yīng):轉(zhuǎn)座因子插入到一個操縱子的上游基因時,不僅破壞被插入的基因,而且也大大降低位于遠離啟動子一端的其他基因的表達。
應(yīng)用:獲得各種突變株、判定未知基因的位置、構(gòu)建不同質(zhì)粒融合或復(fù)制子融合的特殊菌株。
轉(zhuǎn)座因子的類型和結(jié)構(gòu):插人序列(又稱IS因子);轉(zhuǎn)座子(又稱易位子,Tn)(非組合型轉(zhuǎn)座子-Ⅱ型轉(zhuǎn)座子;轉(zhuǎn)座噬菌體--Ⅲ型轉(zhuǎn)座子,如Mu噬菌體;整合子;逆轉(zhuǎn)座子-第2類內(nèi)含子;接合型轉(zhuǎn)座子;可移動轉(zhuǎn)座子。轉(zhuǎn)座機制:保守轉(zhuǎn)座;復(fù)制轉(zhuǎn)座; 剪切轉(zhuǎn)座;逆轉(zhuǎn)座。轉(zhuǎn)座誘變:隨機誘變、定位誘變。
真正的回復(fù)突變:突變基因上被改變的堿基對在第二次突變時恢復(fù)成原來的堿基順序,真正恢復(fù)到野生型基因的功能。抑制基因突變:在DNA的不同位置上發(fā)生第二次突變抑制了原來突變基因的表達,恢復(fù)野生型表型,而不是直接改變回原來的野生基因型。抑制作用:使突變型恢復(fù)為野生型表型,但這種恢復(fù)并非由于回復(fù)突變所造成,而是由于基因內(nèi)抑制或基因間抑制所造成的一種表型上的恢復(fù)。
基因間抑制:指某一突變基因恢復(fù)野生型表型是由于另一座位的突變造成的,后一基因就稱為前一基因的抑制基因。這種抑制作用發(fā)生在兩個基因之間,所以稱為基因間抑制作用?;騼?nèi)抑制:指某一突變基因表型的恢復(fù)是由于這一突變基因內(nèi)的另一位點上的突變所造成。
基因內(nèi)抑制:置換抑制;移碼突變的抑制。
基因間抑制:錯義突變的抑制;無義突變的抑制;移碼突變的抑制;基因間抑制—代謝抵償。
DNA損傷的修復(fù)和基因突變有密切的關(guān)系,微生物細胞內(nèi)存在著一系列的修復(fù)系統(tǒng),DNA分子某一結(jié)構(gòu)的改變或損傷(即前突變),并不一定會導(dǎo)致產(chǎn)生真正的突變,DNA損傷修復(fù)是細胞中多種酶共同作用的結(jié)果。
DNA損傷的修復(fù):錯配修復(fù);光復(fù)活作用(紫外線照射后在DNA上形成的(T=T),可見光(波長300-600nm)照射,細胞內(nèi)光復(fù)活酶識別T=T,利用光量子的能量將T=T的環(huán)丁酰環(huán)打開。光復(fù)活作用是一種高度專一的修復(fù)方式,它只作用于紫外線引起的DNA嘧啶二聚體,不含光復(fù)活酶的生物細胞,沒有光復(fù)活能力);切補修復(fù)(堿基切除修復(fù),核苷酸切除修復(fù));重組修復(fù);SOS修復(fù)(增加細胞內(nèi)原有修復(fù)酶的合成量,誘導(dǎo)產(chǎn)生新的修復(fù)酶系統(tǒng));適應(yīng)性修復(fù)。
兩類修復(fù)機制(避免差錯(無誤)修復(fù):錯配修復(fù)、光復(fù)活作用、適應(yīng)性修復(fù)和切除修復(fù);傾向差錯修復(fù)系統(tǒng):切補修復(fù)、重組修復(fù)、SOS修復(fù)。DNA損傷修復(fù)的生物學(xué)意義:維持生物的遺傳穩(wěn)定性和延續(xù),保證復(fù)制的準確性和生物的穩(wěn)定性;提供突變的基礎(chǔ)(分離延遲:由于DNA損傷經(jīng)過修復(fù),可能產(chǎn)生雜合雙鏈,必須經(jīng)過復(fù)制才能產(chǎn)生突變的子代雙鏈,而且還要經(jīng)過一次復(fù)制,細胞中才出現(xiàn)突變基因型。生理延遲:在一個野生型的細胞中,雖然產(chǎn)生了突變,出現(xiàn)突變基因型,但其表型可能仍然是野生型,必須經(jīng)過數(shù)次分裂才能將原有的野生型酶的濃度稀釋,逐漸表型突變的表型。);修復(fù)與進化的關(guān)系;DNA修復(fù)與遺傳疾病及腫瘤的關(guān)系。
誘變育種:采用理化、生物等誘變因素處理微生物,使其DNA發(fā)生改變,提高突變率,擴大遺傳變異幅度,篩選出所需菌種的過程。
誘變育種程序:菌懸液的制備、誘變處理、突變后篩選、鑒定。
菌懸液的制備
細胞:分散狀態(tài)的單倍體或單核細胞。菌齡:應(yīng)采用對數(shù)期細胞。
用UV誘變時應(yīng)采用的劑量:致死率70%左右為宜。
誘變劑選擇原則:(1)誘變作用強;(2)誘變效果好;(3)使用安全;(4)操作方便。
營養(yǎng)缺陷突變株:由于喪失了合成某種營養(yǎng)物質(zhì)(如氨基酸、核苷和維生素等)的能力后,在基本培養(yǎng)基上不能生長,只有在基本培養(yǎng)基中加入該突變菌株所缺陷的營養(yǎng)物質(zhì)后才能生長。
篩選程序:誘變、濃縮、檢出、鑒定。
濃縮的方法:菌絲過濾法;饑餓法;青霉素法:差別殺菌法(加熱法)。常用的檢出方法:夾層法;限量補充法:影印法:點種法。營養(yǎng)缺陷型的鑒定方法主要有兩種:生長譜法;分類生長法。
利用鑒別培養(yǎng)法篩選突變型
碘液:指示供試菌液化淀粉酶活力的大小。
抗毒素:先用霍亂弧菌毒素制備成抗毒素(抗體)。產(chǎn)生毒素的菌落:周圍混濁圈(毒素和抗毒素沉淀反應(yīng))。不產(chǎn)毒素的菌落:周圍無混濁圈。
高產(chǎn)菌株的篩選
初篩:一般不作重復(fù)并應(yīng)盡量利用表型特征,將有高產(chǎn)潛力的突變株篩選出來,然后再進入搖瓶篩選
復(fù)篩:初篩選出較好的少數(shù)菌株進行復(fù)篩,隨著測定菌株數(shù)目的減少,重復(fù)數(shù)可逐步增加,以提高其可靠性。
轉(zhuǎn)化作用過程(Transformation)(肺炎雙球菌)
感受態(tài)(competence):細菌能夠從周圍環(huán)境中攝取DNA分子,并且不易被細胞內(nèi)的限制性核酸內(nèi)切酶分解時所處的一種特殊生理狀態(tài)。肺炎鏈球菌、枯草桿菌---對數(shù)后期。
前整合復(fù)合物
在G+細菌中,單鏈DNA與SSB蛋白質(zhì)結(jié)合,形成前整合復(fù)合物。至少3種作用: ①保護供體DNA免受降解; ②促進DNA的吸收;
③增強單鏈DNA的剛性,促進單鏈DNA的整合在肺炎雙球菌中,這種結(jié)合蛋白位于細胞質(zhì),而在枯草桿菌中,這種蛋白位于周質(zhì)空間。G-細菌: 2種機制使DNA雙鏈保持穩(wěn)定:
①DNA在周質(zhì)空間與一種蛋白非共價結(jié)合形成復(fù)合物;
②DNA與一種泡狀細胞表面結(jié)構(gòu)結(jié)合形成復(fù)合物。這2種復(fù)合物都是DNase抗性的。
轉(zhuǎn)化因子的整合
①前整合復(fù)合物定位在染色體附近;
②單鏈侵入,形成一種不穩(wěn)定的受-供體復(fù)合物;
③單鏈全部侵入,形成一種穩(wěn)定的受-供體復(fù)合物,被取代的受體單鏈被降解;④形成一種共價閉合的復(fù)合物——異源雙鏈
DNA;
⑤經(jīng)錯配修復(fù),成為含外源DNA的轉(zhuǎn)化子,或正常的受體DNA。細菌吸附DNA雙鏈,但吸收的是DNA單鏈
人工轉(zhuǎn)化系統(tǒng)
人工方法處理可誘導(dǎo)感受態(tài)的產(chǎn)生,提高轉(zhuǎn)化效率:利用Ca2+和改變溫度的方法;
F因子可以通過重組插入細菌染色體中形成Hfr的細胞。
Hfr中F因子:可從染色體正常脫離下來恢復(fù)成F+,也可錯誤脫離形成F′細胞。Hfr×F-的接合作用:由于接合作用使部分染色體基因轉(zhuǎn)移的頻率比F+×F-高1000倍以上,因此又稱為高頻重組作用(high frequency recombination)。因為F因子在Hfr細胞中已和染色體結(jié)合成一個復(fù)制子,所以F因子在接合轉(zhuǎn)移時PEG介導(dǎo)的轉(zhuǎn)化:電轉(zhuǎn)化(電穿孔法)。
共轉(zhuǎn)化:在某些情況下受體細菌也能同時得到供體的兩種性狀。這種受體細菌吸收外源DNA后同時出現(xiàn)兩個遺傳性狀改變的現(xiàn)象稱為共轉(zhuǎn)化。
接合作用(大腸桿菌)(Conjugation)選擇性標記:觀察對象所帶有的(遺傳)標記,依據(jù)這種標記可以獲得生長優(yōu)勢,或者失去生長優(yōu)勢;觀察者依據(jù)這種標記可從混有不同基因型的群體中獲得具有該標記的個體,選擇重組子。
非選擇性標記:觀察者在一次試驗中沒有使用的、觀察對象具有的(遺傳)標記,觀察分離現(xiàn)象。正向篩選:依據(jù)選擇性標記可以通過一次試驗將帶有選擇性標記的個體篩選出來,如抗性標記。
反向篩選:必須通過幾次試驗才可以將帶有該標記的個體篩選出來,如營養(yǎng)缺陷性標記。
正反雜交實驗證明:細菌重組的發(fā)生只是染色體單方向的轉(zhuǎn)移,染色體的轉(zhuǎn)移往往不完全。實現(xiàn)接合作用需要性狀各異的2種菌株,當時稱為雄性(供體)和雌性(受體)兩種類型。受體菌或雌性菌的生活力及遺傳特性對于成功的接合作用是致關(guān)重要的。
F因子基因組3個區(qū)段:控制自主復(fù)制,含有復(fù)制酶基因(rep)、決定不相容性的基因(inc)、復(fù)制起點(oviV);轉(zhuǎn)移區(qū)段;插入?yún)^(qū)段(4個),有利于F因子在不同位點插入受體菌染色體形成不同的高頻重組菌株(Hfr)。能帶動染色體DNA進入受體,雜交子絕大多數(shù)仍是F-細菌。F′×F-的接合作用:F質(zhì)粒在脫離Hfr細胞的染色體時會發(fā)生差錯,形成帶有細菌某些染色體基因的F′因子(類似溫和噬菌體λ)(包括帶有不完整F因子的Ⅰ型和帶有完整F因子的Ⅱ型)。此接合作用能專一性地向F-轉(zhuǎn)移F′質(zhì)粒攜帶的供體菌基因,稱為F因子轉(zhuǎn)導(dǎo)或性因子轉(zhuǎn)導(dǎo)。
中斷雜交試驗:在接合的特定時間內(nèi)人為地中斷雜交以測定重組子的方法。在Hfr×F-雜交中Hfr細胞的染色體從整合的F因子的oriT位點開始逐漸向F-細胞轉(zhuǎn)移。轉(zhuǎn)移過程可以隨時被中斷,靠近轉(zhuǎn)移起始點的基因會有更多的機會出現(xiàn)在F-細胞中,愈是后端的基因機率愈小。根據(jù)接合后F-細胞中來自Hfr細胞的基因出現(xiàn)的頻率就可判定基因轉(zhuǎn)移的先后及其在染色體上的位置。
轉(zhuǎn)導(dǎo)作用(Transduction)(傷寒沙門氏菌)轉(zhuǎn)導(dǎo)噬菌體的類型 ①普遍性轉(zhuǎn)導(dǎo)噬菌體
普遍性轉(zhuǎn)導(dǎo)噬菌體:溫和噬菌體或者某些烈性噬菌體感染供體菌后,在裂解過程中因錯誤包裝而產(chǎn)生的。外殼蛋白中包裹的主要是供體菌的DNA,所形成的是非溶源性轉(zhuǎn)導(dǎo)子。既能溶源又能裂解的鼠傷寒沙門氏菌的P22和大腸桿菌的Pl。
②局限性轉(zhuǎn)導(dǎo)噬菌體
局限性轉(zhuǎn)導(dǎo)噬菌體:溫和噬菌體感染供體菌后,先經(jīng)溶源反應(yīng)整合,最后再經(jīng)誘導(dǎo)而產(chǎn)生的。如大腸桿菌的溫和噬菌體λ和φ80。λ噬菌體DNA為雙鏈分子,普遍性轉(zhuǎn)導(dǎo)(general transduction):供體的單個或緊密連鎖的少數(shù)基因被噬菌體因錯誤包裝而轉(zhuǎn)移給相應(yīng)受體的作用稱為普遍性轉(zhuǎn)導(dǎo)。寄主的任何一個基因都有可能被它們轉(zhuǎn)導(dǎo)。但也有少數(shù)情況下兩個基因同時被轉(zhuǎn)導(dǎo),這種現(xiàn)象稱為共轉(zhuǎn)導(dǎo)或并發(fā)轉(zhuǎn)導(dǎo)
普遍性轉(zhuǎn)導(dǎo)的兩種結(jié)果:
(1)完全轉(zhuǎn)導(dǎo)(穩(wěn)定的轉(zhuǎn)導(dǎo)子):由噬菌體導(dǎo)入的DNA片段通過雙交換整合到受體染色體上與寄主染色體同步復(fù)制。每個子細胞都保持了這一導(dǎo)入的DNA片段。由完全轉(zhuǎn)導(dǎo)形成的每一子細胞都已恢復(fù)正常,形成正常大菌落(2)流產(chǎn)轉(zhuǎn)導(dǎo)(不穩(wěn)定的轉(zhuǎn)導(dǎo)子):完全轉(zhuǎn)導(dǎo)需要RecA和RecBC蛋白的參加。若RecA有缺陷,供體DNA片段不能整合到受體染色體上,本身又沒有獨立復(fù)制的能力,因而在細胞分裂過程中,結(jié)果只有一個細胞能獲得導(dǎo)入的片段而成為單線傳遞的方式,這種轉(zhuǎn)導(dǎo)稱為流產(chǎn)轉(zhuǎn)導(dǎo)。在流產(chǎn)轉(zhuǎn)導(dǎo)中,只有個別獲得供體片段的細胞是正常的,而多數(shù)細胞仍保持受體的缺陷型性狀并只能依靠細胞內(nèi)殘存的酶分裂,流產(chǎn)轉(zhuǎn)導(dǎo)形成小菌落。
局限性轉(zhuǎn)導(dǎo)(specialized transduction):只能使供體的一個或少數(shù)幾個基因以噬菌體為媒介轉(zhuǎn)移到受體的轉(zhuǎn)導(dǎo)作用稱為局限轉(zhuǎn)導(dǎo)。大腸桿菌的溫和噬菌體λ只能轉(zhuǎn)導(dǎo)大腸桿菌的gal或bio基因。
坎貝爾模型(Campbell)(1962):λ→寄主細菌→環(huán)化→附著位點att→染色體同源部分發(fā)生配對→交換→→直線地整合到寄主染色體上,與寄主同步復(fù)制→原噬菌體,插在gal和bio基因之間。經(jīng)UV等誘導(dǎo)后它又可以脫離寄主染色體,并可以極低的頻率發(fā)生偏差的錯誤脫離。
低頻轉(zhuǎn)導(dǎo):用含有λdg的裂解液感染非溶源性的Gal-細菌時,有些細胞接受λdgDNA,獲得供體的gal+基因,λ原噬菌體發(fā)生錯誤脫離的機率約為10-6,誘導(dǎo)λ溶源性菌株得到λdg的頻率也是l0-6,故稱為低頻轉(zhuǎn)導(dǎo)。
低頻轉(zhuǎn)導(dǎo)通常有兩種結(jié)果: ①穩(wěn)定的轉(zhuǎn)導(dǎo);λdg攜帶的gal +基因與受體上發(fā)生突變的gal-基因發(fā)生雙交換而取代了突變基因,gal +穩(wěn)定隨染色體復(fù)制,頻率占1/3。②不穩(wěn)定的轉(zhuǎn)導(dǎo),占2/3。
高頻轉(zhuǎn)導(dǎo)(high frequency transduction,HFT):λdg丟失本身部分基因,沒有插入、整合能力。
若λdg和λ同時感染,前者的缺陷便由后者補償,λ首先在att以正常的方式整合,產(chǎn)生“雜合”附著位點,λdg在雜合位點整合,形成λ/λdg 的雙重溶源菌。
放線菌的致育因子 三種不同的類型
1.原始致育型IF(相當于大腸桿菌的F+),2.正常致育型NF(相當于大腸桿菌的Hfr)3.超致育型UF(相當于大腸桿菌的F-)。三種致育型菌株之間的關(guān)系:
(1)IF×UF可以雜交,而且雜交的后代全部轉(zhuǎn)變?yōu)镮F,但基因重組的頻率都相當?shù)牡停愃朴诖竽c桿菌的F+×F-雜交。
(2)NF×UF也可以雜交,而且染色體基因的重組頻率高。它類似于大腸桿菌中的Hfr×F-雜交,屬于高頻率重組。
(3)從IF菌株中可以得到UF菌株,也可以得到NF菌株,而且經(jīng)過消除劑的處理后得到UF的頻率可以提高。
原核微生物的基因重組
基因重組: 2種不同親本的DNA分子在同一生物體內(nèi)經(jīng)過交換作用而產(chǎn)生新的重組DNA分子,兩個不同生物個體交換遺傳物質(zhì)并進行重新組合,以產(chǎn)生具有新基因型和表型個體的過程。
噬菌斑(plaque):噬菌體感染敏感宿主細菌以后在含受體菌的涂布平板上形成的肉眼可見的透明圈。
涂布效率:單個噬菌體顆粒侵染敏感細菌后產(chǎn)生的噬菌斑數(shù)量稱為e.o.p。
感染復(fù)數(shù)(m):為單個宿主細菌細胞感染的噬菌體顆粒數(shù)。
裂解量(burst size):感染烈性噬菌體之后的單個宿主細胞所釋放的子代噬菌體的平均數(shù)量。
溫和噬菌體侵染相應(yīng)的寄主細菌后能將其DNA整合在細菌染色體上而進入溶源化循環(huán);整合在染色體上的原噬菌體受UV等因素的作用又可脫落下來進入溶菌循環(huán)。
順序排列四分體的遺傳分析
粗糙脈胞菌(Neurosporacrassa)在有性生殖過程中,每個合子核減數(shù)分裂的全部產(chǎn)物不僅同處于一個子囊內(nèi),并且呈直線排列。這樣以直線方式排列在同一個子囊內(nèi)的四個減數(shù)分裂產(chǎn)物稱為順序排列四分體。
還原分裂: 在減數(shù)分裂的第一次分裂中,來自同一親本的兩個A和另一親本的兩個a發(fā)生相互分離分裂,導(dǎo)致2個基因型在第1次分裂分離。在減數(shù)分裂過程中接合型基因座位(A或a)與著絲粒之間未發(fā)生染色體交換。
均等分裂:在減數(shù)分裂的第一次分裂中,來自雙親的各一個A和a趨向一極,另兩個A和a趨向另一極。兩個基因型不發(fā)生分離,直到第二次核分裂時,兩個基因型才發(fā)生分離。導(dǎo)致兩個基因型在第2次分裂分離。在減數(shù)分裂過程中接合型基因座位(A或a)與著絲粒之間發(fā)生了染色體交換。
經(jīng)典遺傳學(xué):如果染色體上兩位點之間的距離越遠,則兩位點之間發(fā)生交換的頻率越高。因此如果某一基因離絲粒的距離越遠,則發(fā)生交換的頻率越高,出現(xiàn)第二次裂分離的子囊數(shù)也就越多。
著絲粒距離:某個基因和著絲粒之間的距離。著絲粒距離=
[0.5*(第二次分裂分離子囊數(shù))/ 子囊總數(shù)]*100
重組頻率:兩個基因的著絲粒距離之和(2個基因位于著絲粒兩側(cè))或著絲粒距離之差(2個基因位于著絲粒同側(cè))。重組頻率=(重組染色體單體數(shù)/染色體單體總數(shù))*100%
=[(2T+4NPD)/4(T+PD+NPD)]*100% =[(0.5T+NPD)/(T+PD+NPD)]*100%
雙親型(PD):不含重組染色單體;非雙親型(NPD):4條重組染色單體,;四型(T): 2條重組染色單體
真菌的準性生殖
準性生殖循環(huán)(parasexualcycle):不通過減數(shù)分裂、導(dǎo)致基因重組。真菌的許多類群,特別是半知菌亞門中,雖然沒有或很少發(fā)生有性生殖過程,卻仍然表現(xiàn)出了較高頻率的變異。
準性生殖過程中相互關(guān)聯(lián)的幾個階段:異核體的形成(互養(yǎng)的排除及單倍重組體和二倍體的排除)、體細胞二倍體、細胞有絲分裂過程中的染色體交換、染色體不分離產(chǎn)生的非整倍體和重組單倍體。
互養(yǎng):兩個不同的營養(yǎng)缺陷型細胞通過培養(yǎng)基交換營養(yǎng)物質(zhì)的現(xiàn)象。
異核體:不同遺傳性狀的2個單倍體細胞或菌絲相互融合,1個細胞、菌絲中并存有2種以上不同遺傳型的核,由菌絲融合形成異核體的現(xiàn)象叫異核現(xiàn)象
異核現(xiàn)象的意義:在自然界里普遍存在;有利于出現(xiàn)生長優(yōu)勢;異核體內(nèi)含有不同基因型的核,豐富種群基因庫,增加種群的適應(yīng)性與可塑性;異核體內(nèi)不同基因型核數(shù)目的比例可以隨環(huán)境條件而改變,因而有利于適應(yīng)環(huán)境的短期或長期波動;異核體的變異力較強,變異潛能較高,在多變的環(huán)境條件下,異核體比雜合體有更強的可塑性和適應(yīng)性。
核融合(nuclear fusion):指兩個單倍體核融合形成一個二倍體核的現(xiàn)象?;蛐拖嗤暮巳诤闲纬杉兒隙扼w,基因型不同的核融合形成雜合二倍體。
質(zhì)粒的不親和群:不同質(zhì)粒在同一宿主細胞內(nèi)的共存性,屬于同一不親和群的質(zhì)粒不能在同一細胞內(nèi)共存。能在同一細胞內(nèi)共存的質(zhì)粒應(yīng)屬于不同的不親和群。質(zhì)粒的這一特性又稱為不相容性特性和來源相近的質(zhì)粒通常屬于同一個不親和群,不能在同一宿主細胞內(nèi)共存。
高拷貝數(shù)質(zhì)粒:質(zhì)粒在子代細胞中的丟失常需要多次分裂才能實現(xiàn)。
質(zhì)粒遺傳的穩(wěn)定性:正常條件,質(zhì)粒應(yīng)在細胞分裂前復(fù)制,借特殊分配機制以保證其在子代細胞中的均等分配。
F質(zhì)粒實現(xiàn)穩(wěn)定性的特殊機制:復(fù)制沒有完成時,F(xiàn)質(zhì)粒能阻遏細胞分裂,但卻不抑制細胞的生長和染色體DNA復(fù)制。只有待F質(zhì)粒復(fù)制完成后,細胞才能進行分裂。ColEl 等高拷貝質(zhì)粒: 沒有par基因,可依賴高拷貝質(zhì)粒的隨機分配,實現(xiàn)穩(wěn)定性cer基因負責(zé)多聚體解聚為單體質(zhì)粒,保證質(zhì)粒在細胞分裂時的穩(wěn)定性。致死蛋白保證質(zhì)粒穩(wěn)定性。
在真核微生物中,核外遺傳物質(zhì)主要:線粒體、葉綠體DNA、酵母菌2μm質(zhì)粒。酵母菌的2μm質(zhì)粒:為5.9kb,長1.95μm,拷貝數(shù)為50-100,該質(zhì)粒含有約600bp的反向重復(fù)序列,由于它們之間的互換作用而使它有A和B兩種互變異構(gòu)型,其中A型質(zhì)粒可被EcoR酶切成2.3和3.6kb兩個片段,B型則切成2.1和3.8kb兩個片段。由于反向重復(fù)序列的存在,使2μm質(zhì)粒經(jīng)變性后再復(fù)性時也可以形成類似于轉(zhuǎn)座子的典型的莖環(huán)結(jié)構(gòu)。
質(zhì)粒的消除:高溫、丫啶橙、絲裂霉素C、溴化乙錠和利福平等常用于質(zhì)粒消除。
經(jīng)典遺傳學(xué)家認為: 基因是遺傳物質(zhì)DNA(或RNA)上的一個特定區(qū)段,既是一個可以表達產(chǎn)生蛋白質(zhì)(酶或多肽)的功能單位,同時又是一個交換單位和突變單位,基因是不可分割的、三位一體的最小單位。
操縱子學(xué)說:Jacob和Monod 研究大腸桿菌乳糖發(fā)酵, 1961提出調(diào)控乳糖發(fā)酵基因的操縱子(operon)學(xué)說。
操縱子: 調(diào)節(jié)基因、操縱基因、啟動子、結(jié)構(gòu)基因。包括可轉(zhuǎn)錄表達的調(diào)節(jié)基因和結(jié)構(gòu)基因;也有只起作用但不轉(zhuǎn)錄也不翻譯的操縱基因和啟動子。操縱子是由多個基因組成的調(diào)節(jié)、信息傳遞和功能表達的統(tǒng)一體。
現(xiàn)代認識的基因:重疊基因、重復(fù)基因、間隔基因、跳躍基因、活化子和增強子。
現(xiàn)代的基因概念可以歸納如下:
1.基因不再是抽象的符號,是攜帶遺傳信息的DNA或RNA片段。
2.基因不再是突變、重組和交換的基本單位,而只是具有特定功能的遺傳單位,。
3.基因是遺傳信息傳遞和代謝、分化、發(fā)育的依據(jù)。
基因功能上可分為: 可轉(zhuǎn)錄和表達的:
結(jié)構(gòu)基因:編碼蛋白質(zhì)(結(jié)構(gòu)蛋白、酶、)調(diào)節(jié)基因:(阻遏蛋白、激活蛋白)只轉(zhuǎn)錄不表達的:tRNA、rRNA
不轉(zhuǎn)錄不表達的:操縱基因、啟動子、活化子、增強子
“一個基因一種酶”假說的初步驗證
一個基因功能→控制一種酶的一級結(jié)構(gòu),通過該酶控制的代謝反應(yīng)來實現(xiàn)其生理功能?;蛲蛔兪姑傅囊患壗Y(jié)構(gòu)改變,使酶失活,中斷它所催化的代謝反應(yīng)。酶活性的喪失其他原因:可能來自于某些抑制物的產(chǎn)生,因產(chǎn)酶機能的改變而沒有合成出這種酶。這一假說驗證的關(guān)鍵是證明在突變株中有失活酶的存在。
交叉反應(yīng)物質(zhì)(CRM):失去了酶活性但仍保持血清學(xué)反應(yīng)特性的物質(zhì)。
互補作用的測驗系統(tǒng):互補作用是使二個突變型的染色體同處于一個細胞內(nèi),在不發(fā)生基因重組的條件下,由于相應(yīng)突變型細胞內(nèi)正?;虻南嗷パa償而使表型正?;淖饔?。
互補作用實質(zhì):是兩個突變菌株正?;蛟谕患毎麅?nèi)的互養(yǎng)作用,避開基因產(chǎn)物向胞外分泌和擴散等問題,使測定結(jié)果更為準確。
互補測驗條件:recA突變菌株,避免2個突變型染色體之間的重組作用。符合要求的測驗系統(tǒng):二倍體、局部合子、異核體、感染了兩個突變型噬菌體的寄主細菌。常用的互補作用測驗系統(tǒng)有:
①異核體形成測驗:不能形成異核體可能原因:除了由于等位基因突變而不能互補外,還可能由于2個突變株之間的不親和性,即2個菌絲體之間不能經(jīng)質(zhì)配形成異核體。不能形成異核體,也不能說明2個突變位點屬于等位基因,一次互補測驗難于準確判斷突變基因等位性。② 異核體形成測驗和互養(yǎng)測驗差異: 互養(yǎng)測驗:2個突變株之間相互提供的是分泌到細胞外的自身不能合成的代謝產(chǎn)物; 異核體形成測驗:在同一細胞內(nèi)2個突變株染色體提供的是基因的產(chǎn)物或酶順反位置效應(yīng)測驗
順反位置效應(yīng)測驗:比較結(jié)構(gòu)基因的順式和反式結(jié)構(gòu)表型效應(yīng)的互補測驗。rⅡ只能在B上形成r型噬菌斑,在S上形成野生型的正常噬菌斑;在K上不能復(fù)制、不能形成噬菌斑;彭澤用兩個rⅡ突變型混合感染B菌株,采用單菌釋放技術(shù),將從B菌株釋放的噬菌體去感染K菌株平板;如果能形成噬菌斑,則表明供試的兩個rⅡ突變型不相同,能在寄主B菌株細胞內(nèi)通過染色體交換、重組產(chǎn)生野生型子代噬菌體;只有rⅡA+ rⅡB+ 才能感染K菌株、形成噬菌斑,而重組型rⅡA-rⅡB-不能感染K菌株。r51或rl06單獨感染K菌株:都不能復(fù)制,不會產(chǎn)生噬菌斑。但混合感染卻可以裂解K菌株并得到r51、r106和野生型等3種噬菌體。r47-r106的距離雖然比r51-rl06的距離大,但用它們混合感染K菌株后卻不能在指示菌株B上獲得噬菌斑。
結(jié)論:兩個rⅡ突變型混合感染時出現(xiàn)噬菌斑,首先是由于互補作用,恢復(fù)了復(fù)制能力,然后在復(fù)制過程中發(fā)生重組,產(chǎn)生野生型噬菌體用r51和r106混合感染,可把寄主K細胞看成兩個rⅡ突變型染色體的雜合體:(r51-rl06+)/(r51+r106-)。在這一雜合體中的r51+和r106+由于功能上的互補關(guān)系,使突變株均得以進行復(fù)制。對所有rⅡ突變型進行兩兩互補測驗,可以將rⅡ的突變位
點分為A和B兩大群,屬于同一群內(nèi)的任何兩個突變型都不能互補;屬于群間的兩個突變型無論位置遠近均能互補。
順反位置效應(yīng)測驗結(jié)果證明:基因是有功能的一段連續(xù)DNA,只有通過順反測驗才能確定一個順反子或一個基因的界限。一個基因的任何位點均可以發(fā)生突變,屬于同一基因的不同突變也可以發(fā)生重組,因此基因只是一個功能單位而不是一個突變或重組的單位。
順反位置效應(yīng):所要考察的兩個突變位點在順式結(jié)構(gòu)和反式結(jié)構(gòu)遺傳效應(yīng)不同的現(xiàn)象。具有順反位置效應(yīng)的兩個位點屬于同一個基因(順反子)。
雜基因子:含有個別處于雜合狀態(tài)基因的細胞。利用大腸桿菌λ噬菌體在高頻轉(zhuǎn)導(dǎo)過程中形成的λdg或λdb轉(zhuǎn)導(dǎo)子去感染相應(yīng)的缺陷型宿主細胞就容易獲得雜基因子。
基因間互補作用:在進行順反位置效應(yīng)測驗時,如果供試基因或順反子的結(jié)構(gòu)完整,那么屬于同一基因或順反子的兩個突變株將能互補,如果兩個突變株能夠互補,那么突變應(yīng)涉及不同的基因或順反子?;騼?nèi)互補作用:某些已通過生物化學(xué)等其他實驗肯定是屬于同一基因的兩個突變株之間有時也能表現(xiàn)出一定程度的互補作用?;蛲蛔兪蛊洚a(chǎn)物酶蛋白的結(jié)構(gòu)發(fā)生改變而失活,只是由于兩個突變株之間的基因內(nèi)互補作用,才使活性部分得以恢復(fù);兩個突變株的突變位點間距離愈近,其離體互補作用 愈弱,距離愈遠,其互補作用愈強。
互補群:屬于同一基因突變的相互間能表現(xiàn)出一定程度互補作用的一群突變株。屬于同一互補群的基因突變均表現(xiàn)為同一種酶蛋白的功能缺陷。
i+:編碼阻遏蛋白,與O結(jié)合,阻止RNA聚合酶通過O位,阻止操縱子的表達;阻遏蛋白與乳糖結(jié)合失去活性,不能與O結(jié)合,RNA聚合酶通過O位,操縱子表達;
i-:阻遏蛋白不能與O位結(jié)合,RNA聚合酶通過O位,操縱子表達;
is:阻遏蛋白突變,不能與乳糖結(jié)合,與O緊密結(jié)合,RNA聚合酶不能通過O位,操縱子不能表達; Oc:操縱基因突變,不能與i+ 編碼阻遏蛋白和is 編碼的突變阻遏蛋白結(jié)合,RNA聚合酶通過O位,操縱子組成型表達。
負控制系統(tǒng)(negative): 某一細胞成分的存在使得某種細胞功能不能實現(xiàn), 這種成分的消失或失活, 這一功能才能得以實現(xiàn).正控制系統(tǒng)(posotive): 某一細胞成分的存在使得某種細胞功能能夠?qū)崿F(xiàn), 這種成分的消失或失活, 這一功能不能實現(xiàn).乳糖操縱子:負控制誘導(dǎo)系統(tǒng)典型代表,環(huán)境中沒有乳糖、半乳糖苷或IPTG等誘導(dǎo)物,調(diào)節(jié)基因產(chǎn)生的阻遏蛋白與操縱基因結(jié)合,阻止了lac操縱子結(jié)構(gòu)基因的表達。誘導(dǎo)物出現(xiàn)時,由于它的結(jié)合使阻遏蛋白失活,結(jié)構(gòu)基因才得以表達。在負控制系統(tǒng)中,阻遏蛋白是主要的調(diào)控因子。葡萄糖對lac操縱子表達的抑制是間接的,不是葡萄糖本身而是其降解產(chǎn)物抑制cAMP的合成。cAMP—CAP復(fù)合物與啟動子區(qū)的結(jié)合是lac mRNA轉(zhuǎn)錄起始所必需的,因為該復(fù)合物結(jié)合于啟動子上游,能使DNA雙螺旋發(fā)生彎曲,有利于形成穩(wěn)定開放型啟動子-RNA聚合酶結(jié)構(gòu)。如果將葡萄糖和乳糖同時加入培養(yǎng)基中,lac操縱子處于阻遏狀態(tài),不能被誘導(dǎo);一旦耗盡外源葡萄糖,乳糖就會誘導(dǎo)lac操縱子表
達分解乳糖所需的三種酶。當阻遏蛋白封閉轉(zhuǎn)錄時,cAMP—CAP對該系統(tǒng)不能發(fā)揮作用。如無cAMP—CAP存在,即使沒有阻遏蛋白與操縱序列結(jié)合,操縱子仍無轉(zhuǎn)錄活性。
色氨酸合成途徑中的末端產(chǎn)物阻遏現(xiàn)象:當合成足夠的色氨酸時,阻遏蛋白+色氨酸(輔阻遏物)→復(fù)合物→激活,當色氨酸不足時:阻遏蛋白(無色氨酸輔阻遏物)→無活性,阻遏蛋白:變構(gòu)蛋白。
操縱子的結(jié)構(gòu)和功能:完整的操縱子主要應(yīng)包括啟動子、操縱基因、調(diào)節(jié)基因、結(jié)構(gòu)基因和終止子等5個部分。P:啟動子, O:操縱基因T:終止子,UAS:上游活化序列:a:弱化子, ENH:增強子, A,B:結(jié)構(gòu)基因
代謝調(diào)節(jié)機制
轉(zhuǎn)錄水平:正調(diào)控和負調(diào)控, 誘導(dǎo)和阻遏,上游活化序列、弱化子、終止子 翻譯水平:SD序列, 稀有密碼子, 重疊基因, po1y(A), 魔斑核苷酸,反向RNA
反饋抑制:由代謝終產(chǎn)物抑制酶活性的反饋作用。
反饋抑制的種類:同功酶反饋抑制、協(xié)同反饋抑制、合作反饋抑制、積累反饋抑制、順序反饋抑制。
反饋抑制特點:①只有終產(chǎn)物或相似的類似物才具有反饋抑制作用;②受到抑制作用的一般是代謝途徑中的第一個酶;③反饋抑制作用一般是可逆的。代謝途徑中的其他酶無須抑制就失去活性,所以反饋抑制是一種簡單有效的調(diào)節(jié)作在反饋抑制中,終產(chǎn)物抑制第一個酶的活性,終產(chǎn)物的分子結(jié)構(gòu)顯然不同于酶的底物.競爭性抑制作用:抑制物和酶的活性中心相結(jié)合。
反饋抑制:抑制物和酶的另一部位--調(diào)節(jié)中心--結(jié)合,導(dǎo)致酶的空間構(gòu)象發(fā)生變化,降低乃至喪失催化活性。
具有2個不同結(jié)合部位而又相互作用的蛋白質(zhì)叫變構(gòu)蛋白;引起結(jié)構(gòu)變化的小分子叫變構(gòu)效應(yīng)物,具有反饋抑制效應(yīng)的酶叫變構(gòu)酶.代謝拮抗物(類似物):和代謝終產(chǎn)物結(jié)構(gòu)相似,同樣能和阻遏蛋白或變構(gòu)酶結(jié)合,但拮抗物不能被細胞利用,所以濃度不會降低,實際上形成不可逆結(jié)合,導(dǎo)致細胞死亡。所以代謝拮抗物(類似物)對細胞是有毒的。變構(gòu)酶+ S(終產(chǎn)物)→反饋抑制
阻遏蛋白+ S(終產(chǎn)物)→停止轉(zhuǎn)錄(可逆)變構(gòu)酶+ S’(類似物)→抑制→死亡
阻遏蛋白+ S’(類似物)→停止轉(zhuǎn)錄→死亡
變構(gòu)酶結(jié)構(gòu)基因突變:使變構(gòu)酶的抑制部位(調(diào)節(jié)中心)既不能和代謝拮抗物相結(jié)合,也不能與正常的終產(chǎn)物結(jié)合,但其活性中心不變,因而仍具有酶促作用。這種突變型是抗代謝拮抗物和抗反饋的雙重突變型,能夠在細胞已經(jīng)積累有大量終產(chǎn)物的情況下,仍然不斷合成這一產(chǎn)物,用抗反饋突變型提高產(chǎn)量的原理。變構(gòu)酶+ S’(類似物)→不結(jié)合→生長
變構(gòu)酶+ S(終產(chǎn)物)→不結(jié)合→解除反饋抑制→積累產(chǎn)物 阻遏蛋白+ S’(類似物)→不結(jié)合→生長
阻遏蛋白+ S(終產(chǎn)物)→不結(jié)合→→解除阻遏→積累產(chǎn)物
青霉素法:青霉素能抑制細菌細胞壁的合成,殺死正在生長的細胞,但對于停滯生長的細胞則不起作用。把經(jīng)誘變處理的細菌接種在只能使野生型生長,而不能使缺陷型生長的基本培養(yǎng)基(同時加入一定濃度的青霉素)中培養(yǎng),未突變的野生型將因生長而被殺死,而缺陷型由于不生長而得以濃縮。
生長譜法:本法是在同一培養(yǎng)皿上測定一個缺陷型對于多種化合物的需要情況。
分類生長法:本法是在同一培養(yǎng)皿上測定多個缺陷型對同一生長因子的需要情況利用饑餓法篩選溫度敏感突變型。
營養(yǎng)缺陷型篩選原理:單一缺陷型微生物因代謝不平衡而易于死亡,結(jié)果使得雙重突變的微生物反而得以濃縮。
第四篇:微生物生態(tài)學(xué)復(fù)習(xí)總結(jié)
微生物生態(tài)學(xué)復(fù)習(xí)總結(jié)
一、名詞解釋
未培養(yǎng)微生物、可培養(yǎng)微生物、微生物生態(tài)學(xué)、平板菌落計數(shù)法(CFU)、最大或然值法(MPN)、COD、BOD、TN、TP、活性污泥、生物轉(zhuǎn)盤法、膜生物反應(yīng)器、生物強化技術(shù)、水體富營養(yǎng)化、水華/赤潮、藍藻水華、湖泛、生物被摸、群感效應(yīng)(QS)、多聚體菌細胞附屬物、共生、內(nèi)共生、表共生、基因水平轉(zhuǎn)移、轉(zhuǎn)導(dǎo)、轉(zhuǎn)化、接合、整合子、泛基因組、生物放大(生物富集作用)、生物處理、生物修復(fù)(生物整治)
1.未培養(yǎng)微生物:生理、生態(tài)功能未知,沒有相應(yīng)培養(yǎng)技術(shù),或者生理、生態(tài)功能已知,具有培養(yǎng)技術(shù),但尚未獲得培養(yǎng)的一類微生物。2.平板菌落計數(shù)法(CFU):將樣品用無菌生理鹽水進行系列稀釋,取合適的稀釋度,以涂布法接種于平板上,經(jīng)過一定時間培養(yǎng)后,直接統(tǒng)計平平板上的菌落數(shù),再根據(jù)相應(yīng)公式計算。3.可培養(yǎng)微生物:可重復(fù)的在受控的條件下以一個確定的方式生長。
4.微生物生態(tài)學(xué):研究微生物之間及其與其周圍生物環(huán)境與非生物環(huán)境之間的相互作用和功能的學(xué)科。
5.最大或然值法(MPN):將樣品用無菌生理鹽水進行系列稀釋,取3種或5種不同的稀釋度接種于培養(yǎng)基中,培養(yǎng)一定時間后,根據(jù)各稀釋度的生長管數(shù)以統(tǒng)計學(xué)的方法計算出樣品中所含微生物的量。
6.COD:1L污水中所含有機物再用強氧化劑將它氧化后,所消耗氧的毫克數(shù)。
7.BOD:在1L污水中所含的一部分容易氧化的有機物,當微生物對其氧化分解時,所消耗的水中溶氧毫克數(shù)。
8.TN:樣品中所含全部氮素量。9.TP:樣品中所含全部磷素量。
10.活性污泥:一種由活細菌、原生動物及其他微生物群聚集在一起組成的凝絮團,具有很強的吸附、分解有機物和毒素的能力。11.生物轉(zhuǎn)盤法:
12.膜生物反應(yīng)器:將膜分離技術(shù)和生物反應(yīng)器的生物降解作用集于一體的生物化學(xué)反應(yīng)系統(tǒng)。它以超濾或微濾膜業(yè)件替代傳統(tǒng)活性污泥法中的沉淀池實現(xiàn)泥水分離。13.生物強化技術(shù):在生物處理系統(tǒng)中,通過投加具有特定功能的微生物、營養(yǎng)物或基質(zhì)類似物,達到提高廢水處理效果的手段和方法。14.水體富營養(yǎng)化:指在人類活動的影響下,生物所需的氮、磷等營養(yǎng)物質(zhì)大量進入湖泊、河口、海灣等緩流水體,引起藻類及其他浮游生物迅速繁殖,水體溶解氧量下降,水質(zhì)惡化,魚類及其他生物大量死亡的現(xiàn)象。
15.水華/赤潮:由于水體富營養(yǎng)化,導(dǎo)致浮游生物大量繁殖,使水體呈現(xiàn)藍色、紅色、棕色、乳白色等,這種現(xiàn)象在江河湖泊中叫水華,在海中叫赤潮。
16.藍藻水華:由于藍藻的過度生長和繁殖導(dǎo)致水體顏色變藍或者變綠的現(xiàn)象。
17.湖泛:湖泊水體中富含大量有機物,在微生物的分解作用下,大量消耗氧氣,出現(xiàn)厭氧分解,微生物在還原條件下,促進許多“黑臭”物質(zhì)的形成,進而影響水質(zhì)和湖泊微生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能。
18.生物被摸:由胞外多聚基質(zhì)包被的高度組織化、系統(tǒng)化的微生物膜性集合體。細菌間有信息交流來控制群體行為,胞內(nèi)信號分子控制生物膜的形成和發(fā)育,有發(fā)育周期。
19.群感效應(yīng)(QS):細菌通過分泌胞外小分子信號從而控制其群體行為的現(xiàn)象。
20.多聚體菌細胞附屬物:由一種或幾種結(jié)構(gòu)蛋白及其附屬蛋白組成的細菌表面結(jié)構(gòu)。它們在生物膜形成過程中,主要參與菌體與載體或寄主表面的吸附以及菌細胞間的粘附。
21.共生:兩種不同生物之間所形成的緊密互利關(guān)系,一方為另一方提供有利于生存的幫助,同時也獲得對方的幫助。
22.內(nèi)共生:細菌或古菌等存在于鞭毛蟲細胞內(nèi) 23.表共生:細菌或古菌等附著于鞭毛蟲細胞的表面。
24.基因水平轉(zhuǎn)移:是指在差異生物個體之間,或單個細胞內(nèi)部細胞器之間所進行的遺傳物質(zhì)的交流?;蛩睫D(zhuǎn)移是微生物進化的重要動力,質(zhì)粒是基因水平轉(zhuǎn)移的重要載體
25.Pan-genome 泛基因組:在分子生物學(xué)中泛基因組是描述一個物種的所有基因序列的總和。它包括:雙鏈的所有基因組核、非必須的基因組、特殊的單鏈的獨一無二的基因
26.生物放大:是指在食物鏈中不同層次的生物可以逐級濃縮有機污染物的作用,而使得在級別越高的生物中其濃度越高。也就是通常所說的生物富集作用。這樣的有機污染物必須滿足以下兩個條件:(1)難以生物降解,(2)親脂性。
27.生物處理:利用處理系統(tǒng)中的生物,主要是微生物的代謝活動以及各種特性來處理各種廢棄物的過程,主要針對各種污染源和小范圍的環(huán)境污染。
28.生物整治(生物修復(fù)):利用處理系統(tǒng)中的生物,主要是微生物的代謝活動減少污染現(xiàn)場污染物的濃度或使其無害化的過程,特點是可以對大面積的環(huán)境污染進行治理。
二、重點問題
第一講概論
1.微生物元基因組的原理
2.微生物分離培養(yǎng)的方法。(微生物高通量培養(yǎng)技術(shù))
3.微生物生態(tài)學(xué)十原則:(1)作用:催化;
(2)數(shù)量:每種植物至少有15種微生物;(3)微生物催化作用于數(shù)量有關(guān);
(4)微生物功能在微觀上,但可以在宏觀上看
出來;
(5)代謝多樣性,它幾乎能參與地球上所有的反應(yīng),微生物代謝遠遠超過動植物;
(6)微生物有營養(yǎng)、捕食者及對環(huán)境變化的耐
受決定種群的數(shù)量級地位;
(7)微生物易變化;
(8)一種必須元素可以決定生境中的微生物;(9)營養(yǎng)(有限營養(yǎng))可以限制微生物生長;(10)微生物之間的競爭。第二講
第三講微生物生態(tài)學(xué)的研究方法
1.微生物的傳統(tǒng)培養(yǎng)方法。
一般流程:樣品采集→富集培養(yǎng)→分離純化→分類鑒定→特性與功能的研究 2.分子生物學(xué)的方法
基本原理:根據(jù)生物所獨具的特征分子,對生物的特征分子的定性與定量分析,從而分析該類群微生物在生態(tài)環(huán)境中的數(shù)量與功能的研究方法。(1)核酸分子雜交
原理:根據(jù)核酸的解鏈和復(fù)性原則及堿基配對原 則,利用兩條不同來源的多核苷酸之間的互補性 而使它們形成雜體雙鏈。
探針技術(shù):利用標記分子對其它分子的識別而實 現(xiàn)對后者進行檢測的一種術(shù)。
菌落原位雜交、斑點雜交、Southern印跡雜交、Northern印跡雜交、熒光原位雜交(FISH)(2)PCR擴增技術(shù)
注意事項:a、樣品采集要有代表性,總DNA提取要完全。b、引物設(shè)計要合適,要有代表性。C、對PCR擴增條件優(yōu)化,要是目的基因得到完全均衡的擴增,從模板濃度、退火溫度、循環(huán)次數(shù)著手。d、PCR產(chǎn)物分析:構(gòu)建基因文庫→進行多態(tài)性分析→選擇有代表性的克隆進行序列測定→構(gòu)建系統(tǒng)進化樹。
(3)變性梯度凝膠電泳(DGGE)
原理:使用一對特異性引物PCR擴增微生物自然群體的16S rRNA基因,產(chǎn)生長度相同但序列有異的DNA片段的混合物,然后用DGGE分離產(chǎn)物混合物。在一定溫度下,在同一變性劑濃度下, 序列不同的產(chǎn)物其部分解鏈程度也不同, 而產(chǎn)物解鏈程度又直接影響其電泳遷移率,結(jié)果不同的產(chǎn)物在凝膠上就可以分離。(4)QC-PCR 原理:在PCR反應(yīng)體系中加入一定已知量的競爭性模板作為內(nèi)標,與未知濃度的目標模板一起進行PCR擴增,通過二者產(chǎn)物的比值反映初始目標模板濃度。
(5)高通量測序技術(shù)
第四講污水處理微生態(tài)系統(tǒng)
1.污水處理的基本原理
發(fā)揮各種微生物群落的代謝特征,以去除污水中的各種污染物。通過各種反應(yīng)器與工藝,來維持高的細胞濃度,調(diào)節(jié)系統(tǒng)的微生物種群結(jié)構(gòu),提高微生物的代謝活性。
第一階段:水解酸化階段。有機物在水解酸化菌的作用下轉(zhuǎn)化為H2,CO2,乙 酸和其他有機酸以及新細胞。部分大分子有機物轉(zhuǎn)化為溶于水的小分子有機物。
第二階段:有機酸的進一步降解階段。第一階段產(chǎn)生的有機酸被產(chǎn)氫產(chǎn)乙酸菌利用,轉(zhuǎn)化為甲酸,H2/CO2和乙酸。第三階段:產(chǎn)甲烷階段。H2/CO2和甲酸、乙酸被產(chǎn)甲烷菌利用而轉(zhuǎn)化為CH4、CO2和H2O。
第四階段:同型產(chǎn)乙酸菌階段。該同型產(chǎn)乙酸菌將H2/CO2轉(zhuǎn)化為乙酸而被產(chǎn)甲烷菌所利用。2.脫氮處理 3.除磷處理
聚磷菌獨特的代謝活動完成了磷從液態(tài)(污水)到固態(tài)(污泥)的轉(zhuǎn)化。4.污水處理的基本類型
(1)懸浮細胞污水處理系統(tǒng)(2)生物膜污水處理系統(tǒng)(3)活性污泥處理系統(tǒng) 5.活性污泥法中最主要的因素
在活性污泥法中的重要一點是污泥的沉降性能,嚴重影響處理效果。如果活性污泥沉降性能差,將導(dǎo)致活性污泥膨脹,主要是由于絲狀細菌和真菌的過分繁殖引起的,雖然活性污泥的膨脹機理尚不完全清楚,但通常是在高的C:N、C:P比及低溶氧條件下容易產(chǎn)生活性污泥膨脹。
第五講湖泊富營養(yǎng)化與湖泊微生物生態(tài)學(xué)
1.水華藍藻的種類
(1)單細胞,不固氮:微囊藻、束球藻
(2)絲狀,無異形胞,多不固氮:鞘絲藻、顫藻、浮游藍絲藻
(3)絲狀,有異形胞,固氮:項圈藻、水華束絲藻、節(jié)球藻
2.藍藻水華的危害
(1)微囊藻異常繁殖,產(chǎn)生大量微囊藻毒素和異味物質(zhì)(甲硫醇、甲硫醚)。藻毒素進入水體,影響地下水,危害人類健康。直接食用藻類導(dǎo)致中毒,危害食品安全。水體腥臭,功能尚失??諝赓|(zhì)量下降。
(2)藍藻增殖后導(dǎo)致微食物網(wǎng)結(jié)構(gòu)和功能發(fā)生變化,碳循環(huán)和上傳的效率增加。
(3)藍藻增殖滋生一些病原菌。
(4)藍藻水華導(dǎo)致碳轉(zhuǎn)化途徑變化,如促進甲烷形成,產(chǎn)生溫室效應(yīng)。
(5)藍藻水華導(dǎo)致水生植物、魚類的結(jié)構(gòu)發(fā)生變化。甲殼動物生長發(fā)生變化,小型浮游動物占據(jù)優(yōu)勢。
(6)微囊藻增殖促進水體中有機聚集體形成,磷細菌活躍,促進活性磷形成。
(7)水體透明度下降。3.防治對策
控制水體富營養(yǎng)化,建立有效的預(yù)測和預(yù)警機制,有效的災(zāi)害應(yīng)急處理技術(shù)。
第六講微生物群感效應(yīng)與生物膜形成
1.微生物為什么形成生物被摸?
(1)可以讓整個群體附著并停留在營養(yǎng)較為充足的環(huán)境中,利于群體的壯大;
(2)增強微生物在自然環(huán)境中的生存能力。2.生物被摸的發(fā)育周期及影響因子。
可逆吸附→不可逆吸附→生物形成初期→生物成熟期→種子散播期
EPS:多糖、eDNA、蛋白質(zhì)
多聚體菌細胞附屬物:鞭毛、菌毛、纖毛 信號分子:胞內(nèi)(cyclic-di-GMP)、胞外(QS)3.Cyclic-di-GMP調(diào)控生物被膜的機制。
(1)通過調(diào)控生物膜形成相關(guān)的多糖或蛋白的轉(zhuǎn)錄與合成來影響生物膜的形成;(2)直接參與基因的轉(zhuǎn)錄;
(3)通過GGDEF和EAL蛋白在菌體內(nèi)的定位聚集影響生物被膜形成和撒播。4.QS信號分子的種類及機理
1)G-菌的QS信號分子-------常見:高絲氨酸內(nèi)酯。-------其他:CAI-1;PQS;LuxS。
2)G+菌的QS信號分子:Nisin(是抗菌肽,同時也是QS信號分子。通過NisK/NisR來起調(diào)控作用)
3)古細菌QS信號分子:類似于G-菌。QS是細胞與細胞間的通信:
1)Intraspecies(同種細菌間的信息交流)AHL 是G-細菌主要的種內(nèi)信號分子
2)Interspecies(不同種細菌間的信息交流)Vibrio AI-2 已在的55種細菌中發(fā)現(xiàn)(包括G-和G+在內(nèi)),是被共認的種間信號分子。AI-2 的種間信號功能已在腸道細菌群及口腔微生物中得到證實。
○1種間的信息交流有時是單方向的; ○2種間的信息交流不一定是互惠互利的; ○3細菌可以與其它微生物間的交流。
5.控制生物膜的手段
(1)抑制菌細胞與載體表面的吸附;(2)機械方式清除生物被膜;
(3)殺死生物被膜內(nèi)的細菌。離子螯合劑,表面活性劑;(4)分解已形成的生物被膜。營養(yǎng),氧濃度,QS,生物被膜內(nèi)細胞大量死亡,D-氨基酸。
(5)通過干擾QS系統(tǒng)從而控制生物被膜(quorum quenching, 群體猝滅)?;瘜W(xué)合成的QS類似物,天然QS抑制劑。
第七講海洋微生物生態(tài)系統(tǒng)
1.海洋微生物的培養(yǎng)特性(1)難以分離培養(yǎng)(2)附著性和集結(jié)性(3)生長緩慢(4)特殊的培養(yǎng)要求
(5)存在活的不可培養(yǎng)狀態(tài)(viable-but-nonculturable,VBNC)2.海洋微生物的形態(tài)和生理生化特性(1)海洋微生物細胞形態(tài)的多變性(2)生理生化反應(yīng)的多變性(3)不易傳代和保存(4)難以分類鑒定
3.擴增性rDNA限制性酶切片段多態(tài)性分析(Amplified Ribosomal DNA Restriction Analysis,ARDRA):將16S rDNA-PCR技術(shù)與RFLP技術(shù)相結(jié)合而發(fā)展起來的微生物多樣性研究技術(shù);即采用識別4個堿基的限制性內(nèi)切酶對克隆獲得的16S rDNA進行酶切,通過電泳分析酶切后的片段長度多態(tài)性。
4.末端限制性片段長度多態(tài)性(Termanal Restriction Fragment Length Polymorphism,T-RFLP):利用一定的標記引物對樣品中DNA進行特異擴增,然后進行限制性內(nèi)切酶酶切,檢測末端限制性片段的多態(tài)性。
5.rDNA間隔區(qū)分析(rDNA internal spacer analysis,RISA):利用16S rDNA 3’保守區(qū)和23S rDNA 5’保守區(qū)設(shè)計引物,PCR擴增環(huán)境樣品中的16S-23 rDNA間隔區(qū),通過分析該擴增片段的核苷酸序列或比較其差異,進行微生物多樣性研究 6.DAPI染色和AO染色 ? DAPI:
4‘,6-二
脒
基
-2-苯
基
吲
哚(4’,6-diamidino-2-phenylindole),是一種能夠與DNA強力結(jié)合的熒光染料。它結(jié)合到雙鏈DNA小溝的AT堿基對處,一個DAPI分子可以占據(jù)三個堿基對的位置。結(jié)合到雙鏈DNA上DAPI分子的熒光強度提高大約20倍,常用與熒光顯微鏡觀測。DAPI也可以和RNA結(jié)合,但產(chǎn)生的熒光強度只有與DNA結(jié)合的熒光強度的1/5。? AO: 3,6-(二甲胺基)吖啶鹽酸鹽(Acridine Orange),是一種熒光色素,該染料具有膜通透性,能透過細胞膜,使核DNA和RNA染色。它與細胞中DNA和RNA結(jié)合量存在差別,可發(fā)出不同顏色的熒光,與DNA結(jié)合量少發(fā)綠色熒光,與RNA結(jié)合量多發(fā)桔黃色或桔紅色熒光。因此,在熒光顯微鏡下觀察,吖啶橙可透過正常細胞膜,使細胞核呈綠色或黃綠色均勻熒光。
7.熒光原位雜交(Fluorescence in situ Hybridization, FISH)將熒光標記的具有屬種(或類群)特異性的寡核苷酸探針與經(jīng)固定的環(huán)境樣品中的DNA或RNA進行雜交,并通過掃描共聚焦顯微鏡(scanning confocal laser microscopy,SCLM)檢測雜交信號。該技術(shù)廣泛應(yīng)用于環(huán)境中特定微生物的種群鑒定、種群數(shù)量分析及特異微生物跟蹤檢測。
8.元基因組/宏基因組(Metagenome):某一特定環(huán)境中全部微生物遺傳物質(zhì)的總和(總DNA)
元基因組學(xué)/宏基因組學(xué)(Metagenomics):利用現(xiàn)代基因組技術(shù)直接研究自然狀態(tài)環(huán)境中的微生物群落, 而不需要經(jīng)過分離、培養(yǎng)單一種類的微生物
第八講白蟻腸道微生物生態(tài)學(xué)
1.白蟻腸道微生物的共生機理
(1)H2 consumption: 螺旋體和甲烷菌
(2)固氮(nifH基因的多樣性)和提供氮源: 螺旋體, 梭狀芽孢桿菌等(3)纖維素發(fā)酵: 乳酸細菌等(4)纖維素降解: 纖維素降解菌(5)營養(yǎng)作用(提供乙酸)
第九講生物冶金的微生物生態(tài)系統(tǒng)
第十講微生物的耐藥性及生態(tài)效應(yīng)
1.細菌耐藥機制
(1)產(chǎn)生一種能藥物失去活性的酶。如抗青霉素的菌株可產(chǎn)生β-內(nèi)酰胺酶,從而使抗生素的核心結(jié)構(gòu)中的內(nèi)酰胺鍵斷裂而喪失活性。
(2)把藥物作用的靶位加以修飾和改變。如抗鏈霉素的菌株可以通過突變使30s核糖體亞單位的p10蛋白組改變,從而使鏈霉素不再與這種變更的30s亞單位結(jié)合。
(3)形成“救護途徑”,即通過被藥物阻斷的代謝途徑發(fā)生變異,而變成仍能合成原來產(chǎn)物的新途徑。
(4)通過改變孔蛋白,或細胞膜的通透性,使藥物不能透過細胞膜或細胞壁。
(5)通過主動外排泵把藥物泵出細胞。
第十一講有機污染環(huán)境微生物修復(fù)
第五篇:微生物學(xué)期末復(fù)習(xí)總結(jié)[范文]
醫(yī)學(xué)免疫與微生物
免疫的功能:(1)免疫防御功能,是指機體防御病原微生物及其毒性產(chǎn)物的侵襲,過低或缺陷可發(fā)生反復(fù)感染或免疫缺陷病,過強可發(fā)生超敏反應(yīng)(2)免疫穩(wěn)定功能,正常情況下,機體有些細胞不斷的衰老損傷和死亡,機體要不斷的將它們清除以維持機體生理功能的平衡與穩(wěn)定,如果這種功能失調(diào)則可發(fā)生自身免疫病(3)免疫監(jiān)視功能,正常情況下,機體免疫系統(tǒng)能消滅清除少量突變細胞,防癌變發(fā)生.降低或失調(diào)發(fā)生腫瘤和持續(xù)性感染.非特異性免疫作用生理屏障作用(阻擋和排除微生物等異物入侵的作用或起到殺菌和抑菌作用),皮膚和粘膜屏障,血腦屏障,胎盤屏障.吞噬細胞的吞噬作用,中性粒細胞(殺菌溶菌和消除病原微生物中起作用)單核-吞噬細胞(主動吞噬殺傷和消化病原微生物等抗原性物質(zhì))特異性免疫特異性免疫應(yīng)答指TB淋巴細胞從識別抗原到產(chǎn)生抗體或致敏T淋巴細胞并對抗原物質(zhì)產(chǎn)生免疫效應(yīng)的過程,分三階段:免疫細胞對抗原的識別階段,包括抗原提呈細胞對抗原的攝取處理加工和提呈以及TB淋巴細胞對抗原的識別;免疫活性細胞的活化增殖分化階段包括TB淋巴細胞特異性抗原識別受體與其相應(yīng)抗體結(jié)合,膜信號的產(chǎn)生與傳遞,細胞增殖與分化以及生物活性介質(zhì)的合成與釋放;免疫應(yīng)答的效應(yīng)階段,B淋巴細胞增殖和分化成漿細胞,合成并分泌免疫球蛋白發(fā)揮體液免疫;T淋巴細胞增殖和分化成效應(yīng)T淋巴細胞,發(fā)揮細胞免疫,它們能引起遲發(fā)型敏性炎癥或殺傷靶細胞清除抗原.免疫器官組織外周免疫免疫器官(次級),分為:淋巴結(jié)(被膜,皮質(zhì),髓質(zhì),其中T細胞75%)功能:淋巴細胞的定居地,過濾作用,免疫應(yīng)答的場所,參與淋巴細胞再循環(huán).脾臟(被膜,白髓,其中B細胞占40%)功能:過濾作用,產(chǎn)生免疫應(yīng)答的場所,合成免疫活性物質(zhì)的場所.粘膜及其相關(guān)淋巴組織(腸道淋巴組織CALT,支氣管BALT)功能:針對經(jīng)粘膜表面侵入機體的抗原微生物產(chǎn)生免疫應(yīng)答,在局部免疫中發(fā)揮主要作用.中樞免疫器官(初級)功能
補體的生物學(xué)作用:1補體介導(dǎo)的細胞溶解,可經(jīng)經(jīng)典激活途徑`MBL途徑和旁路激活途徑引起溶血`溶菌及靶細胞溶解.2補體活性片段介導(dǎo)的生物學(xué)效應(yīng):調(diào)理作用,補體激活過程中產(chǎn)生的C3b`C4b和iC3b均是重要的調(diào)理素,它們可結(jié)合吞噬細胞表面CR1`CR3和CR4等受體,促進微生物與吞噬細胞粘附,并被吞噬及殺傷.引起炎癥反應(yīng),過敏毒素作用:C3a`C4a`C5a可促使肥大細胞,嗜堿性粒細胞脫顆粒,釋放組胺引起過敏性炎癥.趨化因子作用:C3a`C5a`C567均能吸引吞噬細胞,到達感染部位,發(fā)揮吞噬作用,促進中性粒細胞等浸潤.激肽樣作用:C2a`C4a增加血管通透性,引起炎癥.清除免疫復(fù)合物(IC),補體成分參與清除循環(huán)免疫復(fù)合物,其機制為a抑制免疫復(fù)合物形成并促進其溶解b通過免疫粘附作用促進吞噬細胞吞噬清除IC.免疫調(diào)節(jié)作用.以青霉素為例說明I型超敏反應(yīng)的特點及機制及常見疾病:特點:發(fā)生快,消退快;有明顯個體差異;有結(jié)合在肥大細胞和噬堿性粒細胞上的IGE抗體介導(dǎo);通常使機體出現(xiàn)功能紊亂,不致組織損傷.機制:青霉素首次進入機體-誘發(fā)B細胞產(chǎn)生IGE抗體-FC段可與肥大細胞和噬堿粒細胞表面相應(yīng)物質(zhì)結(jié)合-機體呈致敏狀態(tài)-青霉素再次進入機體-與致敏肥大細胞/噬堿粒細胞表面IGE抗體特異結(jié)合-通過橋聯(lián)啟動機制-細胞膜上受體的活動發(fā)生構(gòu)型改變-激活細胞膜上相關(guān)酶類-磷脂甲基化氧化-Ca2+通道開放,Ca2+內(nèi)流-促使細胞發(fā)生脫顆粒反應(yīng)-分泌生物活性物質(zhì)-作用于效應(yīng)組織和器官-局部或全身超敏反應(yīng).常見疾病:全身性過敏反應(yīng)(藥物或血清過敏性休克);呼吸道過敏反應(yīng)(花粉`塵螨等過敏);消化道過敏反應(yīng)(食物過敏)和皮膚過敏反應(yīng)(蕁麻疹`特應(yīng)性皮炎等)細菌遺傳與變異的方式,轉(zhuǎn)導(dǎo)與轉(zhuǎn)化的區(qū)別:方式:基因突變,包括點突變和染色體畸變;基因的轉(zhuǎn)移與重組,包括轉(zhuǎn)化,轉(zhuǎn)導(dǎo),溶源性轉(zhuǎn)換和接合.區(qū)別:轉(zhuǎn)化,是受體菌直接攝取其它供體菌游離的DNA片段,并將其整合到直接的基因組中從而獲得供體菌的某些遺傳性狀的過程;轉(zhuǎn)導(dǎo),以吻合噬菌體為載體,把供菌體的一段DNA轉(zhuǎn)移到受體菌內(nèi),使受體菌獲得供體菌的部分遺傳性狀的過程,分為普遍性轉(zhuǎn)導(dǎo)和局限性轉(zhuǎn)導(dǎo)
G染色過程,金葡球菌和大腸桿菌的G染色結(jié)果如何,原理:初染:將細菌涂片干燥,固定后,滴加結(jié)晶紫染液數(shù)滴,染色一定時間,水沖洗;媒染:滴加盧戈氏碘液數(shù)滴,染色一分鐘,水沖洗;脫色:95%乙醇脫色,直到紫色不再被酒精洗脫為止,一定時間后,水沖洗;復(fù)染:滴加碳酸復(fù)紅復(fù)染,將染好的涂片吸干,置顯微鏡下觀察.結(jié)果:金葡球菌呈紫色:G+,大腸桿菌紅色:G-.原理見下一題
G+與G-細胞壁的組成和結(jié)構(gòu)有何異同,對G染色結(jié)果有何影響,對細菌的致病性,藥物的敏感性有何影響:相同點:都含有肽聚糖;異,肽聚糖含量不同,G+含有磷壁酸,G-含有外膜;原理G+由于細胞壁較厚,肽聚糖含量高且其分子交聯(lián)較大,故經(jīng)乙醇脫色時,肽聚糖網(wǎng)孔因脫水而收縮,加上其基本不含脂質(zhì),故乙醇處理不能在壁上溶處縫隙,因此結(jié)晶紫外膜與碘復(fù)合不易被脫掉,使其呈現(xiàn)紫色,反之,G-因其細胞壁較薄,肽聚糖含量低且交聯(lián)度小,故遇乙醇后肽聚糖網(wǎng)孔不易收縮,加上脂質(zhì)含量高,乙醇溶解外層脂質(zhì)后再細胞壁上出現(xiàn)較大的縫隙,結(jié)晶紫與碘的復(fù)合物易被溶解溢出,因此呈紅色.致病性,G+產(chǎn)生外毒素,G-產(chǎn)生內(nèi)毒素.敏感性,G+對青霉素敏感G-對鏈霉素敏感
體外抗菌實驗的意義與方法:意義,在體外測定微生物對藥物敏感程度的實驗,用于抗菌藥物的篩選,提取過程中抗菌活性的追蹤,抗菌譜的測定,藥物效價的測定,藥物液濃度的測定,指導(dǎo)臨床用藥的藥敏試驗等.方法:連續(xù)稀釋法,瓊脂擴散法 從形態(tài)結(jié)構(gòu)大小繁殖方式及生活條件等方面比較細菌酵母菌及病毒的異同:細菌:球菌桿菌螺形菌;細胞壁,細胞膜,細胞質(zhì)核質(zhì),莢膜鞭毛菌毛芽胞;大小以微米作單位,球菌直徑1微米,桿菌1-5微米,寬0.3-0.5微米;二分裂無性繁殖;充足的營養(yǎng)物質(zhì),合適的酸堿度7.2-7.6,37攝氏度,一定的氣體條件.酵母菌:真核細胞型微生物細胞壁、細胞膜、細胞核、細胞質(zhì)、液泡、線粒體,圓形或橢圓形,大小一般為5-30微米,有性繁殖(產(chǎn)生子囊孢子)和無性繁殖(產(chǎn)生分生孢子,液狀孢子,孢子囊孢子)營養(yǎng)要求低,PH4.0-6.0,22-28度,較高的適度與氧
病毒:多數(shù)呈球性,彈頭狀,磚塊狀桿狀蝌蚪狀,核酸和蛋白質(zhì)構(gòu)成,大小以納米表示,不同病毒的大小差異很大;以病毒基因為模板,以復(fù)制方式進行增殖;必須寄生在宿主細胞內(nèi).病毒的特征,繁殖方式分幾個階段:個體極小,能通過除菌器;結(jié)構(gòu)簡單,不具有細胞結(jié)構(gòu);只含有一種核酸;嚴格的寄生性.以復(fù)制方式進行增殖.吸附-傳入-脫殼-生物合成-裝配釋放
比較營養(yǎng)物質(zhì)吸收機制的異同簡單擴散,促進擴散:都不消耗能量,依濃度梯度,但促進擴散需要滲透酶;主動運輸與基因轉(zhuǎn)位:都是逆濃度梯度的,消耗能量,但是基因轉(zhuǎn)位使化學(xué)物質(zhì)結(jié)構(gòu)發(fā)生改變
同樣條件下,濕熱與干熱滅菌哪個效果好,為什么,下列物品滅菌或消毒的方法及條件濕熱滅菌效果好,濕熱蛋白質(zhì)易凝固,濕熱水蒸汽放出潛熱,濕熱穿透性強.培養(yǎng)皿-干燥箱,石蕊牛奶培養(yǎng)基-高壓蒸汽滅菌,皮膚-75%乙醇,無菌間-紫外線 影響濕熱滅菌法的因素:微生物因素,溫度與作用時間,PH,介導(dǎo)的性質(zhì) 細菌特殊結(jié)構(gòu),各有何特點鞭毛(運動器官),莢膜(保護細菌免受吞噬細胞的吞噬,抗干燥等),芽胞(細菌的休眠體,抵抗力最強),菌毛(與細菌的致病性有關(guān)).區(qū)別產(chǎn)氣桿菌與大腸桿菌:甲基紅實驗,在含葡萄糖培養(yǎng)基中由于大腸桿菌能分解葡糖產(chǎn)生甲酸,乙酸,琥珀酸等使培養(yǎng)液PH降至4.5以下,加甲基紅指示劑后呈紅色,為甲基紅實驗陽性;產(chǎn)氣桿菌使丙酮酸轉(zhuǎn)化為近中性的乙酰甲基甲醇,培養(yǎng)液PH在5.4以上,加入甲基紅后呈橘黃色,為甲基紅實驗陰性.VP實驗:產(chǎn)氣桿菌在含葡萄糖的培養(yǎng)基中將分解葡萄糖產(chǎn)生丙酮酸,兩分子丙酮酸將脫羧生成一分子乙酰甲基甲醇,乙酰甲基甲醇在堿性溶液中被空氣中的氧氣氧化成二乙酰,二乙??膳c蛋白胨中精氨酸所含的胍基發(fā)生反應(yīng)生成紅色化合物,為VP實驗陽性;大腸桿菌分解葡萄糖,不生成乙酰甲基甲醇,故為VP實驗陰性
簡述單核-吞噬細胞在免疫應(yīng)答中的作用①吞噬功能,在效應(yīng)階段發(fā)揮吞噬和殺滅抗原性異物的作用②提呈抗原,并提供T細胞活化的第二信號③合成分泌細胞因子發(fā)揮免疫調(diào)節(jié)功能.簡述Ig的功能(1)與相應(yīng)抗原特異性結(jié)合,在體內(nèi)可介導(dǎo)多種生理和病理效應(yīng);在體外引起各種抗原-抗體反應(yīng).(2)激活補體:IgG1-3`IgM與抗原結(jié)合,可激活補體經(jīng)典途徑(3)與細胞表面受體結(jié)合,可發(fā)揮:①調(diào)理作用:IgG與抗原結(jié)合,可促進吞噬細胞的吞噬②ADCC:IgG與靶細胞結(jié)合,其Fc段可與NK細胞、MΦ、中性粒細胞表面的Fc受體結(jié)合,增強其對靶細胞的殺傷作用③IgE可介導(dǎo)I型超敏反應(yīng)(4)通過胎盤和黏膜:母體IgG可通過胎盤進入胎兒體內(nèi),對新生兒抗感染具有重要意義.參與細胞免疫的細胞有哪些,各自作用:MФ等抗原遞呈細胞—攝取處理遞呈抗原.TH細胞—識別Ag-MHC-Ⅱ類分子,并分泌IL-2等細胞因子,促進T細胞增殖分化;通過釋放細胞因子IL-
2、TNF-β、IFN-γ等發(fā)揮效應(yīng).TC細胞—直接殺傷靶細胞(特異性`受MHC限制)簡述抗體的種類及其主要功能:抗體依據(jù)重鏈抗原性的不同分為五類:IgG,IgA,IgM,IgD,IgE.各類抗體主要功能有(1)IgG:血清中含量最高,因此是最重要的抗感染分子,包括抗菌`抗病毒`抗毒素等.IgG還能激活補體,結(jié)合并增強巨噬細胞的吞噬功能(調(diào)理作用和 ADCC 效應(yīng)),穿過胎盤,保護胎兒及新生嬰兒免受感染(2)IgA:分單體和雙體兩種.前者存在血清中,后者存在于黏膜表面及分泌液中,是黏膜局部抗感染的重要因素(3)IgM:是分子量最大,體內(nèi)受感染后最早產(chǎn)生的抗體,具有很強的激活補體和調(diào)理作用,因此是重要的抗感染因子,且常用于診斷早期感染(4)IgD:主要存在于成熟B細胞表面,是B細胞識別抗原的受體(5)IgE:血清中含量最少的抗體,某些過敏性體質(zhì)的人血清中可檢測到,參與介導(dǎo)I型超敏反應(yīng)和抗寄生蟲感染.以TD抗原為例,試述B細胞介導(dǎo)的初次免疫應(yīng)答的基本過程(l)TD抗原的提呈 TD抗原被APC(如巨噬細胞、樹突狀細胞等)攝取、加工、處理成為小分子抗原肽,并與MHC-Ⅱ類分子結(jié)合形成抗原肽/MHC-Ⅱ類分子復(fù)合物,表達在APC的表面,供CD4+Th的TCR識別(2)Th2細胞活化及其對B細胞的輔助,Th2細胞識別抗原肽的同時還識別與抗原肽結(jié)合的MHC-Ⅱ類分子,此即T細胞活化的第一信號;APC表面協(xié)同刺激分子如B7-1/B7-2等與T細胞表面協(xié)同刺激分子受體CD28等結(jié)合,產(chǎn)生T細胞活化的協(xié)同刺激信號(即T細胞活化的第二信號);同時APC(如巨噬細胞)釋放IL-l等細胞因子,作用于Th2細胞.導(dǎo)致Th細胞充分活化、增殖,產(chǎn)生更多的細胞因子(如 IL-
2、IL-
4、IL-
5、IL-6等)作用于B細胞.另外活化的Th2細胞高表達CD40L,可與B細胞表面的CD40結(jié)合,產(chǎn)生B細胞活化的第二信號,協(xié)同刺激B細胞活化、增殖和分化.B細胞活化的第一信號來源于B細胞的BCR特異性地識別并結(jié)合游離的抗原或APC細胞表面的抗原(TD-Ag)分子中的構(gòu)象決定基,于是B細胞在二個活化信號及細胞因子的刺激下,活化、增殖、分化成漿細胞,產(chǎn)生抗體.此時B細胞產(chǎn)生的抗體以IgM為主.(3)抗體發(fā)揮的免疫效應(yīng)包括中和毒素與中和病毒的作用、免疫調(diào)理作用、激活補體作用和ADCC作用.(4)B細胞對TD抗原的初次免疫應(yīng)答的特點:TD抗原首次刺激機體,須經(jīng)一定的潛伏期才能在血液中出現(xiàn)抗體,且產(chǎn)量低,維持時間短,下降很快,產(chǎn)生的抗體以IgM為主.培養(yǎng)基配好后為什么必須立即滅菌,如何檢查滅菌后的培養(yǎng)基是無菌的:盡管培養(yǎng)基的配制過程盡量保證無菌操作,但不能保證是真正的無菌操作,有可能帶入雜菌,所以要立即滅菌.把滅菌后的培養(yǎng)基放在室溫或37°環(huán)節(jié)下培養(yǎng)18-20小時如果有雜菌會長出菌落
一個好氧的具有周身鞭毛的菌株分別在半固體和液體培養(yǎng)基中的培養(yǎng)特征是怎樣:在半固體培養(yǎng)基中,穿刺后有鞭毛的細菌經(jīng)培養(yǎng)能延穿刺線擴散生長,穿刺線模糊不清,而且又因為是好氧菌,能在半固體培養(yǎng)基表面形成菌膜在液體培養(yǎng)基中出現(xiàn)均勻渾濁,表面出現(xiàn)菌膜
紫外線的作用機制,適用于那方面的消毒:作用于DNA,干擾DNA的復(fù)制與轉(zhuǎn)錄,導(dǎo)致細菌的變異或死亡.手術(shù)室,傳染病房,細菌實驗的空氣消毒,物體表面消毒 有一中藥蜜丸,如何進行該藥的微生物檢查:細菌總數(shù)的檢查目的,了解蜜丸在單位體積內(nèi)做含的活菌數(shù),根據(jù)藥典對口服藥所含活菌數(shù)有一個要求,以保證藥物的質(zhì)量和人體的健康.內(nèi)容,細菌總數(shù)的檢測;大腸桿菌檢測.細菌總數(shù)的檢查目的,了解蜜丸在單位體積內(nèi)所含的霉菌數(shù)和活螨數(shù).內(nèi)容,霉菌總數(shù)的測定,活螨的檢測
培養(yǎng)基主要成分,每成分各舉例,普通瓊脂培養(yǎng)基最常用的滅菌方法,說明此滅菌的條件,細菌放線菌真菌的最適培養(yǎng)溫度PH碳源-糖類,氮源-蛋白胨,無機鹽-NaCl,生長因子-氨基酸.高壓蒸汽滅菌,條件0.1MPa,121.5°,20分鐘.真菌,PH4-6,22-28;細菌PH6.8-7.4,7;放線菌,PH7.2-7.6,28-30;螺旋體,PH7.3,28-30度
人體獲得免疫的方式如何:自然獲得性免疫,自然自動免疫,通過胎盤初乳使嬰兒獲得相應(yīng)免疫力;自然被動免疫,傳染病隱性感染后,機體可獲得對該種傳染病的免疫力.人工獲得性免疫,人工自動免疫,給機體接種抗原,使機體主動建立起針對該抗原的免疫應(yīng)答;人工被動免疫,給機體注入特異性抗體或細胞因子等使之獲得特異性免疫
進行藥品致病菌檢測時,為什么作陽性對照實驗:證明微生物確實可在應(yīng)用的實驗條件下生長,以金黃色葡萄球菌生孢梭狀芽孢桿菌白色念珠菌作為需氧菌厭氧菌和真菌的陽性對照菌株,然后分別按不同的需要條件培養(yǎng)一定時間,如需氧菌厭氧菌在30-33度培養(yǎng)5天,真菌在20-25度培養(yǎng)7天觀察結(jié)果時,陽性對照必須長菌才能判定是否合格,若陽性對照管不長菌說明該藥有抗菌作用或是油跡等特殊制劑還應(yīng)考慮實驗條件的合用性
真菌的無性繁殖方式,有性生殖階段,舉出無性孢子有性孢子各三種:菌絲斷裂,細胞裂殖,無性孢子.階段:支配階段,核配階段,減數(shù)分裂階段.芽生孢子,厚膜孢子,關(guān)節(jié)囊孢子.卵孢子,接合孢子,子囊孢子
在顯微鏡下細菌霉菌酵母菌的主要區(qū)別細菌有一定的聚集狀態(tài),大小不一,呈不規(guī)則狀態(tài),基本形態(tài)有球狀,桿狀,螺旋狀;酵母菌,零散的分布在視野內(nèi),無固定的聚集狀態(tài),單細胞,一般呈圓形,卵圓形或圓柱型;霉菌,由菌絲和孢子組成,許多菌絲交織在一起,需要大倍率的鏡頭而且形態(tài)較特殊,菌體有部分分化
滅菌方法:廢棄的細菌培養(yǎng)基-高壓蒸汽滅菌,121度15分鐘殺芽胞;牛奶-巴氏消毒,既除菌又保持食品的風(fēng)味及營養(yǎng)價值;不耐高溫含有血清的培養(yǎng)基-間歇滅菌法,糖及不耐高溫的不能采用高壓蒸汽滅菌;染菌的小牛血清-過濾除菌,適用于不耐熱也不能以化學(xué)方法除菌的液體或氣體;實驗室的空氣及物體表面-紫外線 高壓蒸汽滅菌開始之前為什么要將鍋內(nèi)冷氣排盡,滅菌完畢后為什么待壓力降至0時才能打開排氣閥:因為空氣的膨脹壓大于水蒸氣的膨脹壓,所以當水蒸氣中含有空氣時在同一壓力下含空氣蒸汽的溫度低于飽和蒸汽的溫度,而滅菌的主要因素是溫度而不是壓力,因此,鍋內(nèi)冷空氣必須完全排盡后才能關(guān)上排氣閥,維持所需壓力,待壓力降低至0時才能打開排氣閥,開蓋取物,否則會因鍋內(nèi)壓力突然下降使容器內(nèi)的培養(yǎng)基由于內(nèi)外壓力不平衡而沖處燒瓶口造成棉塞沾染培養(yǎng)基而發(fā)生污染,甚至灼傷操作者
平板培養(yǎng)基,斜面培養(yǎng)基,半固體培養(yǎng)基液體培養(yǎng)基的作用分別是怎樣的:可供微生物的分離鑒定,活菌計數(shù),菌種保藏;可用于菌種保藏,菌種的純培養(yǎng);常用來觀察細菌運動能力,菌種保存等;用于觀察微生物的生長狀況,檢測生化反應(yīng)和代謝產(chǎn)物等
油鏡觀察時應(yīng)注意哪些問題,滴加什么油,起什么作用:有時操作時找不到目的物可能由于油鏡頭下降未到位,或因油鏡上升太快以致眼睛捕捉不到一閃而過的物象,遇此情況應(yīng)重新操作.應(yīng)特別注意不能在下降鏡頭時用力過猛,調(diào)焦時勿將初調(diào)節(jié)器反向轉(zhuǎn)動,損壞鏡頭及載玻片.切忌用手擦拭鏡頭以免染上污漬或產(chǎn)生劃痕影響觀察.用擦鏡紙沾二甲苯擦鏡頭后再單用擦鏡紙擦拭,出去殘留的二甲苯.滴加和玻璃折射率相仿的鏡油通常用香柏油.增加照明度,增加顯微鏡的分辨率 免疫系統(tǒng)包括哪些結(jié)構(gòu),各有何功能:胸腺,所有淋巴細胞分化成熟的地方;骨髓,一切免疫細胞發(fā)生的地方;脾臟和淋巴結(jié),過濾作用
特異性免疫應(yīng)答的分類:
1、B細胞介導(dǎo)的體液免疫應(yīng)答(A)特征:特異性,記憶性,識別自己與非己(B)活化過程分類:B細胞識別胸腺依賴性抗原TD-Ag產(chǎn)生體液免疫應(yīng)答,必須有抗原提呈細胞,TH細胞的參與和輔助;B細胞直接識別胸腺非依賴性抗原TI-Ag(C)體液免疫一般規(guī)律:初次應(yīng)答特點,潛伏期長7-10天,抗體以IgM為主,抗體親和力低,維持時間短,總抗體水平低;再次應(yīng)答,潛伏期短2-3天抗體以IgG為主,親和力高,維持時間長,總抗體水平高.2、T細胞介導(dǎo)的細胞免疫:參與T細胞包括CD4+Td`CD4+Th和CD8+Tc,生物學(xué)意義,生理性(抗感染抗腫瘤)病理性(介導(dǎo)遲發(fā)型超敏反應(yīng),引起移植排斥反應(yīng),參與某些自身反應(yīng))細菌的結(jié)構(gòu):1細胞壁,功能(維持細菌外型,保護細菌成熟菌體內(nèi)部強大的滲透壓,壁上有小孔與細胞膜共同完成菌體內(nèi)外物質(zhì)交換,壁上有抗原決定簇決定菌體抗原性)G+菌(胞壁厚,肽聚糖,磷壁酸)G-菌(壁薄,肽聚糖,脂蛋白,外膜,脂多糖-脂質(zhì)A,核心多糖,特異性多糖)2細胞膜,功能(物質(zhì)轉(zhuǎn)運,呼吸作用,生物合成作用)3細胞質(zhì),包裹于細胞膜內(nèi)的半透明狀溶膠質(zhì),含有多種酶系是細菌合成蛋白質(zhì)和核酸的場所,核糖體,質(zhì)粒,胞漿顆粒4核質(zhì),無核膜核仁,一閉合環(huán)狀雙鏈DNA分子纏繞折疊的超螺旋結(jié)構(gòu)5特殊結(jié)構(gòu):莢膜(光滑與粗糙決定細菌的致病性),鞭毛(運動器官),菌毛(普通菌毛-致病性,性菌毛-少數(shù)G-,致育能力),芽孢(惡劣環(huán)境下的休眠體)