从亚铁到高铁状态的铁的氧化，对于少数细菌来说也是一种产能反应，但从这种氧化中只有少量的能量可以被利用。因此该菌的生长会导致形成大量的Fe3+ （Fe(OH)3）。亚铁（Fe2+）只有在酸性条件（pH低于3.0）下才能保持可溶解性和化学稳定；当pH大于4-5，亚铁（Fe2+）很容易被氧气氧化成为高价铁（Fe3+）。因此，能利用亚铁进行氧化产能的细菌通常也可以氧化硫化物产能，因此保证细菌生活的低pH环境（产生大量的硫酸）
8 、何谓初级代谢和次级代谢？扼要阐述初级代谢与次级代谢的关系？
微生物从外界吸收各种营养物质，通过分解代谢和合成代谢，生成维持生命活动所必需的物质和能量的过程，称为初级代谢。
相对于初级代谢而提出的一个概念。指微生物在一定的生长时期，以初级代谢产物为前体，合成一些对微生物的生命活动无明确功能的物质的过程。 初级代谢与次级代谢的关系： 1、存在范围及产物类型不同
初级代谢：普遍存在于各类生物中的一种基本代谢类型，次级代谢：只存在于某些生物（如植物和某些微生物）中；
2、对产生者自身的重要性不同
初级代谢产物：机体生存必不可少的物质，次级代谢产物：不是机体生存所必需的物质 3、同微生物生长过程的关系明显不同
初级代谢：自始至终存在于一切生活的机体中，同机体的生长过程呈平行关系；次级代谢：在机体生长的一定时期内，（通常是微生物的对数生长期末期或稳定期）产生的，它与机体的生长不呈平行关系。 4、对环境条件变化的敏感性或遗传稳定性上明显不同
初级代谢产物：敏感性小（即遗传稳定性大）；次级代谢产物：敏感，其产物的合成往往因环境条件变化而停止。
5、相关酶的专一性不同
初级代谢：酶专一性强；次级代谢：酶专一性不强，加入不同的前体物，往往可以导致机体合成不同类型的次级代谢产物。
6、某些机体内存在的二种既有联系又有区别的代谢类型
第八章 微生物的生长与环境条件
一．是非题
1．细菌分裂繁殖一代所需时间为倍增时间。（ × ） 2．在群体生长的细菌数量增加一倍所需时间为代时。（ × ） 3．凡是影响微生物生长速率的营养成分均称为生长限制因子。（ × ）
4．分子氧对专性厌氧微生物的抑制和制死作用是因为这些微生物内缺乏过氧化氢酶。（ × ） 5．一切好氧微生物都含有超氧化物歧化酶。（ √ ） 6．在最适生长温度下，微生物生长繁殖速度最快，因此生产单细胞蛋白的发酵温度应选择最适
生长温度。（ × ）
7．分批培养时，细菌首先经历一个适应期，此期间细胞处于代谢活动的低潮，所以细胞数目并 不增加。（ × ）
8．最适的生长繁殖温度就是微生物代谢的最适温度。（ × ）
9．最低温度是指微生物能生长的温度下限。最高温度是指微生物能生长的温度上限。（ √ ）10．通常一种化合物在某一浓度下是杀菌剂，而在更低的浓度下是抑菌剂。（ √ ） 二．填空
1．测定微生物的生长量常用的方法有_测体积_、_测干重_、_测蛋白质含量_和_测DNA含量_。
而测定微生物数量变化常用的方法有_直接计数法_、_间接计数法_、_比浊法_和_膜过滤法_；以生理指标法来测定微生物的方法又有_呼吸强度_、_生物热_、_耗氧量_和__酶活性_等。
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2．影响微生物代时的主要因素有_菌种_、__营养成份_、__温度_和_营养物浓度__。
3．要获得细菌同步生长的方法主要有（1）_机械方法_和（2）_环境条件控制技术_，其中（1）中常用的有__离心方法_、__过滤方法_和__硝酸纤维素滤膜法_。
4．连续培养与单批培养相比，其优点有_高效_、_便于自动控制_、_产品质量稳定_和_经济节约_；而缺点主要是_菌种退化_，其次是_易受杂菌污染_。控制连续培养的方法有___恒化连续培养__和_恒浊连续培养_。
5．影响微生物生长的主要因素有__温度_、_pH__和__氧气__等。
6．实验室常见的干热灭菌手段有 热空气灭菌 _和_ 火焰灼烧 _；而对牛奶或其他液态食品一般采用 _ 超高温 _灭菌，其温度为__135~150℃_，时间为__2~6秒 _。
7．通常，放线菌最适pH值的范围为__7.0~8.0__，酵母菌的最适pH范围为__4.0~5.8__，
霉菌的最适pH范围是__3.8~6.0__。
8．进行湿热灭菌的方法有__巴氏消毒法__、__煮沸消毒法__、_间歇灭菌法__、_常规加热灭菌法___和
__连续加压灭菌法___。
9．杀灭或抑制微生物的物理因素有__温度__、_辐射作用__、_过滤__、__渗透压__、_干燥和___超声波
__等。 10．一条典型的生长曲线至少可分为__延缓期_、__对数生长期__、__稳定生长期__和__衰亡期___四个生
长时期。 11．试列出几种常用的消毒剂如 __红汞__、_石炭酸__、__醋酸__和__碘酒__等。
12．抗生素的作用机理有__抑制细胞壁合成__、_破坏细胞质膜__、__作用于呼吸链以干扰氧化磷酸化__
和__抑制蛋白质和核酸合成__。
13．抗代谢药物中的磺胺类是由于与 对氨基苯甲酸 相似，从而竞争性与二氢叶酸合成酶结合，使不能合成 四氢叶酸 。 三．名词解释
1． 生长：生物个体物质有规律地、不可逆增加，导致个体体积扩大的生物学过程。
繁殖：生物个体生长到一定阶段，通过特定方式产生新的生命个体，即引起生命个体数量增加的生物学过程。
2． 同步培养(Synchronous culture)：使群体中的细胞处于比较一致的，生长发育均处于同一阶段上， 即大多数细胞能同时进行生长或分裂的培养方法。
同步生长：以同步培养方法使群体细胞能处于同一生长阶段，并同时进行分裂的生长，称为同步生长。 3． 连续培养（continuous culture）：它是指在微生物的整个培养期间，通过一定的方式使微生物能以恒定
的比生长速率生长并能持续生长下去的一种培养方法。
4． 二次生长现象：当培养基中同时含有速效碳源（或氮源）和迟效碳源（或氮源）时，微生物在生长过
程中先利用完速效碳源（或氮源）后，再利用迟效碳源（或氮源）而出现两次生长的现象，称为二次
生长现象。
5． 防腐(Antisepsis)：在某些化学物质或物理因子作用下，能防止或抑制霉腐微生物在食品等物质上的生
长的一种措施。
化疗(Chemotherapy)：指利用具有高度选择毒力（selective toxicity ），即对病原菌具有高度毒力而对宿
主基本无毒的化学物质来抑制宿主体内病原微生物的生长繁殖，借以达到治疗该宿主传染病的一种措
施。
6．消毒剂：可杀死微生物，通常用于非生物材料的灭菌或消毒。
防腐剂：能杀死微生物或抑制其生长，但对人及动物的体表组织无毒性或毒性低，可作为外用抗微生物药物。 7．石炭酸系数：指在一定时间内，某化学药剂能杀死全部供试菌的最高稀释度与达到同效的石炭酸（苯
酚）的最高稀释度之比，称为石炭酸系数。一般规定处理时间为10min，供试菌为伤寒沙门氏菌。
8．抗代谢物(Antimetabolite)：有些化合物在结构上与生物体所必需的代谢物很相似，以至可以和特定的
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酶结合，从而阻碍了酶的功能，干扰了代谢的正常进行，这些物质称为抗代谢物。它们具有良好的选择毒力，故可用作化学治疗剂。
9. 灭菌：指利用某种方法杀死物体中包括芽孢在内的所有微生物的一种措施。灭菌后的物体不再有可存活
的微生物。 消毒：指利用某种方法杀死或灭活物质或物体中所有病原微生物的一种措施。 四．选择题
1．发酵工业上为了提高设备利用率，经常在（ C ）放罐以提取菌体或代谢产物。
A 延滞期 B 对数期 C 稳定期末期 D 衰亡期 2．专性厌氧微生物是由于其细胞内缺少（ D ），从而不能解除分子氧对细胞的毒害。
A BOD B COD C NOD D SOD 3．微生物分批培养时，在延迟期（ B ）
A. 微生物的代谢机能非常不活跃 B. 菌体体积增大 C. 菌体体积不变 D. 菌体体积减小 4．下列抗生素作用机制中，抑制细胞壁合成的是（ D ）
A 利福霉素 B 四环素 C 两性霉素 D 青霉素 5．实验室常规高压蒸汽灭菌的条件是（ C ）
A 135℃—140℃，5—15秒 B 72℃、15秒 C 121℃，30分钟 D 100℃，5小时 6．使用高压锅灭菌时，打开排汽阀的目的是（ D ）
A 防止高压锅内压力过高，使培养基成分受到破坏 B 排尽锅内有害气体 C 防止锅内压力过高，造成灭菌锅爆炸 D 排尽锅内冷空气 五．问答与计算
1．试绘图说明单细胞微生物的生长曲线，并指明各期的特点，及如何利用微生物的生长规律来指导工业
生产？
定量描述液体培养基中，微生物群体生长规律的实验曲线，称为生长曲线。分为延滞期、指数期、稳定期和衰亡期。根据它们每小时分裂次数的不同。
延滞期的特点：第一生长速率常数为0，第二细胞形态变大或增长，第三细胞内的RNA 尤其是rRNA 含量增高，原生质呈嗜碱性，第四合成代谢旺盛，第五对外界不良条件如NaC1 溶液浓度、温度和抗生素等理、化因素反应敏感。工业生产要缩短延滞期：第一用对数期的菌种接种，第二接种量适量增大，第三发酵培养基成分和种子培养基的成分尽量接近。
指数期有何特点：第一生长速率常数最大，第二细胞进行平衡成长，第三酶系活跃，代谢旺盛。是用作代谢、生理等研究的良好材料，是增殖噬菌体的最适宿主，也是发酵工业中用作种子的最佳材料。 稳定期特点是生长速率常数等于0，这时菌体产量达到最高点，而且菌体产量与营养物的消耗间呈现出有规律的比例关系。
2．为什么磺胺药对细菌有抑制作用而对人无此作用？
磺胺是叶酸组成部分对氨基苯甲酸的结构类似物，以至可以和特定的酶结合，从而阻碍了酶的功能，干扰了代谢的正常进行。磺胺的抑菌作用是因为很多细菌需要自己合成叶酸而生长。磺胺对人体细胞无毒性，因为人缺乏从对氨基苯甲酸合成叶酸的相关酶----二氢叶酸合成酶，不能用外界提供的对氨基苯甲酸自行合成叶酸，而必须直接利用叶酸为生长因子进行生长。
3．微生物产生耐药性的途径有哪些？实际生产中如何避免微生物耐药性的产生？ 4．恒化培养与恒浊培养的比较： 装置 控制对象 生长限制因子 培养液 流速 生长速度 产物 应用范围 恒化器 19
恒浊器 5.某纯培养细菌，接种时的含菌量为3╳104个/ml，2小时后进入指数生长，再过8小时，发酵液含菌量为4╳1010个/ml，求其代时。
第九、十章 微 生 物 遗 传
一．是非题
1．营养缺陷型微生物在MM与CM培养基中均能生长。（ × ） 2．在制备酵母原生质体时，可用溶菌酶破壁。（ × ） 3．所谓转导子就是带有供体基因的缺陷噬菌体。（ × ）
4．饰变是生物在环境条件改变时表现出来的一种表型变化，它是生物自发突变的结果。（×）
5．准性生殖可使同种生物两个不同菌株的体细胞发生融合，且不以减数分裂的方式而导致低频率的基因重组而产生重组子。（ √ ） 6．当基因发生突变时，由该基因指导合成的蛋白质中氨基酸的顺序必然发生改变。（ × ） 二．填空
1．证明核酸是遗传物质的三个经典实验是__肺炎双球菌的转化实验__、_T2噬菌体感染实验__和__植物病毒的重建实验___；而证明基因突变自发性和不对应性的三个经典实验又是__变量实验_、__涂布实验__和__影印实验__。
2．质粒根据分子结构可有_CCC型__、___OC型__和___L型__三种构型，而根据质粒所编码的功能和赋予宿主的表型效应，又可将其分为__F质粒___、__抗性质粒__、__产细菌素的质粒_、___毒性质粒__、__代谢质粒___、__降解质粒_和___隐秘质粒__等类型。
3．检测质粒常用的方法有___提取所有胞内DNA后电镜观察__、__超速离心_和___琼脂糖凝胶电泳__。 4．常用的表型变化的突变型有__营养缺陷型__、__抗药性突变型__、_条件致死突变型_和_形态突变型___等。
5．基因自发突变具有的特性为__非对应性__、__稀有性__、__规律性__、__独立性__、_可诱变性__、___遗传性_和__可逆性__。
6．根据F质粒的不同情况可有__F-菌株__、__F+菌株__、__ F`菌株__和__Hfr菌株_四种菌株。
7．普通性转导的基本要求是_具有能偶尔识别宿主DNA的包装机制并在宿主基因组完全降解以前进行包装__，它可能出现的三种后果是__形成转导子__、__流产转导__和__转导失败_。
8．紫外线照射能使DNA相邻碱基形成__嘧啶二聚体_，从而导致DNA复制产生错误，用紫外线诱变微生物后应在__红光或暗处___条件下进行，以防止__光复活__现象的产生。 9．细菌水平基因转移的三种方式为__接合__、__转导___和___转化___。
10．进行自然转化的必要条件为___建立感受态的受体细胞__和__需要外源游离DNA分子__。其特点为_对核酸酶敏感__、__不需要活的DNA给体细胞__、__转化效率取决于转化给体菌和受体菌之间的亲源关系___和__质粒的自然转化效率比较低___。
11．原核生物的基因调控系统是由一个操纵子和它的___调节基因__所组成的，每一操纵子又包括__结构基因__、__操纵基因__和__启动基因___。
12．微生物菌种保藏的原理是在__干燥_、__避光__、__缺氧_、_缺乏营养物质__和_低温_等环境条件下，使其处于代谢不活泼状态。
13．菌种可保藏在__-196__℃的液氮或__-70__℃的干冰低温冰箱中。
三．名词解释
1．遗传（inheritance）： 亲代与子代相似，即生物的上一代将自己的一整套遗传因子传递给下一代的行为或功能，它具有极其稳定的特性。
变异：指生物体在某种外因或内因的作用下所引起的遗传物质结构或数量的改变。
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