第一篇:微生物学专业-《微生物工程》课程考试试卷 - 副本
江西农业大学《微生物工程》课程考试试卷
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考试日期:2015.01.15 试卷所需时间:120分钟 开卷
试卷总分:100分
一、加强对生物质能的利用已经成为各国解决目前所面临的能源危机和环境污染问题的一项重要的解决办法。请你论述下发展生物质能源的战略地位,以及目前国内外生物能源技术的研究进展和利用现状,并进一步分析生物能源技术面临的挑战和未来的发展趋势。(25分)
掠夺性的资源开发利用,肆无忌惮的环境影响破坏,最终会导致资源能源的消耗殆尽,气候的变化无常。能源问题己经上升到了国家安全的角度,“能源危机”促使众多发达国家把目光转向可再生能源的开发和利用方面,海洋能、风能、太阳能、生物质能等可再生能源产业得到了更多的关注。但在可再生能源中,由于核能、太阳能、地热、风能,或因技术限制、或因区域性资源限制等原因发展缓慢;生物质能却以资源丰富、生态环境友好受到重视,其中又以生物柴油作为最直接替代化石能源的生物质能为代表。因此生物质能源的大力发展,对我球能源安全具有重要的战略意义。
自然界的生物质包括种类丰富的物质资源和基因资源,以及数量可观的可回收利用资源。各国根据本地区不同的生物质资源和技术优势,选择了不同的生物质资源研究重点,并处于不同的技术发展水平。
国外生物质资源研究情况:AngeloBressan和Elisiocontini对巴西甘蔗、食糖和乙醇的生产、出口和消费进行了探究。Keijiohga和TatsujiKoizumi选取中国的生物乙醇项目、马来西亚的生物柴油项目、日本的生物乙醇项目,建立经济学模型分析了中国燃料乙醇项目对世界玉米市场的影响、日本生物燃料乙醇进口对巴西和世界食糖市场的影响,阐述了“亚洲生物燃料政策对世界农业和生物燃料贸易的影响”。英国森林研究所的JimLynch从整体上分析了2005年世界生物质燃料生产情况,从环境成本和收益角度分析生物质能源政策。2007年6月,为了推进生物质能的研究与发展,美国能源部建立了三个新的生物质能研究中心,重点开展生物燃料的基础研究,包括专用能源植物白杨和柳枝翟等的研究,面向生物质改良和转化的基因组学基础研究,新型生物质降解酶或微生物的研究等。
国内生物质资源研究情况:
1、生物质气化利用,我国从发展生物质气态利用一开始,就立足于我国资源的特色,发展“四位一体”模式、西北“五配套”、南方的“猪一沼一果”模式等,实现了以生物质能气化技术为核心的生物质能综合利用;利用秸秆气化制沼气项目也取得突破进展;另外,随着沼气技术不断进步,沼气工程和零部件生产基本实现了标准化,沼气利用和开发也正在走向产业化和规模化,并进行了乡村沼气服务网点建设。
2、生物质液体燃料,生物质液化应用主要产生用作汽油、柴油替代燃料,如燃料乙醇和生物柴油,是生物质能源开发利用的重要方向,我国生物质液化制燃料应用还处于初级阶段。
3、生物质固体成型,直接燃烧、压缩成型燃料。综上可以发现,尽管我国在政策上采取了多种生物质能源的推进措施。在技术上掌握了多种生物质能源的利用方法,但无论是政策!技术还是产业的发展上,我国生物质能源与国外相比存在较大的差距。匡廷云(2005)等在《生物质能研发展望》中,强调基础研究的重要性,建议充分利用生物的多样性筛选优良能源植物树种、草种;重视生物质能源基地海洋的开发,发展水生微藻光合生物制氢等的研究。陈鹏,蒋卫东等(2007.4)在《三种植物油及其生物柴油中脂肪酸组成的比较研究》中,通过对麻疯树,青刺果及乌柏三种产于西南的油料植物油分的理化性质及它们的生物柴油进行GC/Ms分析,以麻疯树油为参照油分,对比青刺果油和乌柏油,找出适合作生物柴油油料植物油分的特点,为生物柴油油料一植物的选择提供了依据。王莉(2009.2)在《生物能源的发展现状及发展前景》中,阐述了燃料乙醇、沼气、生物柴油原材料的种类,来源及生产工艺。杨蓓兰(2009.5)在《替代燃料的现状与发展趋势》中,对诸如生物柴油!燃料乙醇等替代燃料的种类和特点进行分析。等
国内外生物质能技术研究情况:1.生物质发电技术,利用现代化的锅炉技术将生物质直接燃烧发电,具有低成本、低风险、低污染、较高能效等优越性。2.生物质气化技术,目前气化技术已进入应用阶段,特别是生物质气化集中供气技术和中小型生物质气化发电技术,由于投资较少,比较适合农村地区分散利用,具有较好的经济性和社会效益。3.生物质液化技术,目前国外在燃料乙醇生产技术产业化方面进展较快的单位主要有fogen公司、BCI公司、Arkenol公司,国内有华东理工大学和河南天冠集团。4.生物质固化技术,是指在高压下通过生物质中木素的塑化粘合把疏松的生物质压成密度极高的成型材料,以便利用、运输、贮藏和高效率燃烧。5.生物质工程技术,在生物质工程领域,各国正在积极开展木质纤维素分子对生物转化的抗性一由多糖降解为可发酵糖,通过微生物代谢工程和基因工程研究利用可发酵糖生物转化、产物分离三大技术。
二、请你从过程工艺控制以及发酵设备的角度,论述下国内外有关“工业微生物发酵过程的优化与放大”的研究进展。(25分)
在发酵过程中,要补充的营养剂主要是碳源和氮源。氮源是通过控制发酵液的 pH 值流加氨水补充,碳源则是采用流加基质糖的方法来控制。通过流加氨水来控制 pH 值的技术现在已比较成熟;然而由于发酵过程是动态的非线性、时变性、不确定性的生化过程,发酵过程中的重要生物参数(如菌体浓度、产物浓度、基质浓度)因缺乏可靠的生物传感器而无法在线测量,缺乏精确的发酵状态预估模型,导致实现流加基质糖的在线优化控制难度比较大。补料分配发酵过程补料流加率的优化控制广为人们关注,补料优化已成为很多发酵过程的优化控制的关键问题。最优控制理论是现代控制理论中的核心内容之一。其实质是:在满足一定约束条件下,寻求最优控制规律(或控制策略),使系统在规定的性能指标(目标函数)下获得最优值,即寻找一个容许的控制规律使动态系统(受控对象)从初始状态转移到某种要求的终端状态,保证所规定的性能指标达到最小(大)值。一些学者基于发酵过程动力学原理、物料平衡原理和人工神经网络等方法建立模型,采用最大值或最小值原理、动态规划理论以及序列二次规划算法(Sequential Quadratic Programming, SQP)、模糊控制理论和遗传算法等方法进行优化控制,取得了一定的成绩。
近年来,优化算法得到了迅速的发展,许多性能优越的算法被广泛地应用于 工业过程的在线优化。其中利用神经网络得到过程的模型,再通过优化算法对其 进行优化求解,是解决那些工艺流程复杂,机理不甚清楚或者物性参数难以获得 对象的过程系统在线优化问题的可行之路。发酵过程优化过程中,经常会出现多个相互之间具有竞争性的最优指标,此时,单目标优化无法实现发酵过程最优,为解决这一问题,多目标优化策略被引入发酵过程优化控制。
目前,智能优化算法的研究成果相当分散,国内外在相关方面的研究工作主 要是根据进化的原理设计新算法,或者将现有算法进行部分改进,以期对特定的 实际问题取得好的优化效果。微生物发酵过程是极其复杂的生化反应过程,由于涉及到细胞的生长繁殖和产物代谢,其机理十分复杂,所得的数学模型常常存在比较严重的非线性、时变性和不确定性,给辨识和参数估计带来了较大的困难。同时由于缺乏可靠的传感器用于发酵过程变量的在线检测,妨碍了数据的及时获得。因而影响和限制了发酵过程的优化控制,以至于现有的发酵过程控制系统大多只是采用常规的控制方法,如定值控制、伺服控制等,其目的只是稳定操作条件,远不能通过对过程变量如温度、pH、溶氧和补料速率等进行优化,以确定控制变量的最优时间序列,使目标函数最大。随着组学技术的发展, 将各组学和系统生物学理论整合应用并模型化, 将是获得菌株改造、过程优化控制和放大新策略的重要途径,对微生物工业化生产也具有重要意义。
三、甲醛(Formaldehyde)是重要的化工原材料,但常造成空气和水体污染,给人们的身体健康带来很大的威胁。因此,分离筛选出高效降解甲醛的菌株具有重要的应用价值,例如Saeed Mirdamadi [World Journal of Microbiology and Biotechnology, 2005, 21: 1299-1301.]就成功地分离到19种能以甲醛为唯一碳源的菌株。有研究发现,甲醛降解菌利用甲醛的途径如下图。
如果你的导师要求你分离筛选具分解和代谢甲醛能力的菌株,并对甲醛利用过程中的代谢特征变化进行研究,请简要叙述下你硕士论文可能的实验思路?(25分)材料与方法
1.1 试验材料
1.1.1 1)基本培养基(g/L):KH2PO4 0.7,K2HPO4 0.85,(NH4)2SO4 1.2,MgSO4·7H2O 0.1,CaCl2 0.01,FeSO4·7H2O 0.001,微量元素母液 0.1 mL,pH 7.0,115℃灭菌30 min。
1.1.2 土壤样品 试验材料取自海南儋州某家具厂废水排放口淤泥。
1.2 试验方法
1.2.1将少量土壤样品置于100 mL 无菌生理盐水中,加入玻璃珠震荡 15 min 后静置。取 15 mL 的上清液用针筒加滤膜过滤,将滤膜取出后置于无菌基本培养基中,并加入终浓度约为 0.1 g/L 的甲醛溶液。将锥形瓶置于 180 rpm、30 ℃摇床中恒温震荡培养。
将 1 mL 菌液加入 9 mL 无菌生理盐水中,摇匀,制成 10-1梯度的稀释液,按梯度稀释至 10-2~10-5,从 10-2~10-5梯度稀释悬浮液中吸取 0.1 mL 于以甲醛作为唯一碳源的基本培养基平板上均匀涂布,空白组加入无菌水为对照。将平板置于 30 ℃下倒置培养,对单菌落进行纯化培养,观察平板上单菌落形态:菌落的大小、颜色、形状、边缘形状等。
1.4.2 降解溶液中甲醛性能的测试: 参照国标GB/T13197-1991 的乙酰丙酮分光光度法测定,取适量待测样品加入 25 mL 具塞刻度试管,加 ddH2O稀释至刻度线,加入 2.5 mL 乙酰丙酮溶液,颠倒数次混匀,60 °C 水浴 15 min,室温冷却 1 h,测波长 414 nm 处的吸光度。根据测量降解前后甲醛OD 值,考察菌株降解溶液中甲醛的性能,以水为对照。降解率(%)=(1−OD1/OD0)×100式中:OD0与 OD1分别为降解前后的 OD 值。
1.2.2 菌株鉴定
1.2.2.1 菌株初步鉴定 采用平板观察和显微观察法对分离获得的菌株进行初步鉴定。挑取少量纯化后的耐受菌孢子点植于平板中央,置于30 ℃恒温培养箱中培养8 d,观察菌落特征;将灭菌盖玻片插于平板上,置于30 ℃恒温培养箱中培养4 d,待菌丝铺满并已蔓延到玻片上后,将玻片取出于显微镜下观察其菌丝和孢子特征。
1.2.2.2 基因组DNA提取 CTAB法提取基因组
DNA(吴发红等,2009),采用rDNA-ITS序列通用扩增引物ITS1、ITS4(张志华和洪葵,2006):5'-TCCGTAGGTGAACCTGCGC-3'
和5'-TCCTCCGCTTATTGATATGC-3'。PCR反应体系25.0 μL,其中,10×Taq Plus Re-action Buffer 2.5 μL,dNTPs(10 μmol/L)0.5 μL,引物(25 μmol/L)1.0 μL,模板DNA 2.0 μL,Taq DNA聚合酶(2.5 U/μL)0.3 μL,纯水18.7 μL。扩增程序:94 ℃预变性5 min;94 ℃ 1 min,56 ℃ 1 min,72 ℃ 1 min,进行35个循环;72 ℃延伸10 min。
1.2.2.3 DNA序列测定和系统发生学分析 ITS序列扩增产物经PCR产物纯化试剂盒纯化后进行测序分析,测序结果与NCBI的GenBank进行BLAST比对,并利用Clustal X和MEGA 5.0软件构建系统发育进化树。
四、生物科技的发展正在以“结构基因组学→功能基因组学(蛋白质组学)→系统生物学(system biology)→合成生物学(synthetic biology)”路径模式快速演进。某实验室拟对产活性物质A的菌株进行发酵放大的研究,其总体技术路线如下,请你从生物技术和生物工程专业发展趋势的角度评价下该技术路线。(25分)
生物合成途径中的关键基因进行了研究并在此基础上利用基因工程的技术手段 对工程菌的屮产件状进行了改良,
第二篇:《临床微生物学和微生物检验》课程简介(范文模版)
《临床微生物学和微生物检验》课程简介
课程名称:《临床微生物学和微生物检验》
英方名称:《clinical microbioogy and microorganism laboratory》 开课单位:遵义医学院医学检验系
课程性质:必修课
总 学 时:120学时,其中理论:60学时,实验:60学时
学分:6.6学分
适用专业:医学检验
教学目的:通过这门课程的学习,使学生不仅能较全面地掌握临床微生物学的现代
理论知识,而且能较系统地掌握临床微生物学检验的先进技能,在毕业时能独立地正确采取临床标本,分离培养与鉴定出相应的病原微生物,会正确出报告。并注意激励学生的创新思维和动手能力。
内容简介:《临床微生物学和微生物检验》是在学完基础微生物学的基础上进行学习的。其内容主要包括微生物检验的基本技术、临床微生物学导论、临床细菌学、临床真菌学、临床病毒学、各种临床标本的微生物检验、医院感染及其监测、药物敏感试验、细菌检验的质量控制等。
考核形式:闭卷考试
教材:《临床微生物学和微生物检验》,人民卫生出版社,张卓然,3版,2003
年。
参考书目:
1.《现代医学微生物学》,上海医科大学出版社,闻玉梅,1999年。
2.《临床微生物学手册》,科学出版社,徐建国译,7版,2005年。
3.《医学微生物学》,人民卫生出版社,周正任,6版,2005年。
4.《临床真菌学》,上海医科大学出版社,秦启贤,1999年。
主讲教师:胡永林副教授陈泽慧副教授
第三篇:微生物工程考试复习资料
筛选抗生素产生菌的方法?关键是?与哪些要求有关?
筛选抗生素产生茵的方法包括抑菌圈法、稀释法、扩散法、生物自显影法等。在这些方法中,试验茵的选择是成功的关键,它直接与检出的灵敏性、抗茵素的活性的抗茵谱有关。除使用高灵敏度的试验茵外,采用专一性很强的筛选技术也可检出新的抗生素。主要是利用与生长素作用机制相关的酶、酶抑制剂、激活剂、抗体等建立起来的高灵敏度、专一的筛选技术。
含微生物材料的标本采集的要求
采集菌种标本遵循的原则是材料的来源要广泛,标本预处理的目的?
提高菌种分离的效率
自然选育的定义、原理?诱变育种的原理、方法理论基础。
定义:不经人工处理,利用微生物的自然突变进行菌种选育的过程叫自然选育。原理:多因素低剂量的诱变效应和互变异构效应。多因素低剂量诱变效应,是指在自然环境中存在着低剂量的宇宙射线、各种短波辐射、低剂量的诱变物质和微生物自身代谢产生和诱变物质等作用引起的突变。互变异构效应是指四种碱基第六位的酮基或氨基的瞬间变构,会引起碱基的错配。自然突变可能会产生两种截然不同的结果,一种是菌种退化面导致目标产物产量或质量下降;另一种是对生产有益的突变。为了保证生产水平的稳定和提高。应经常地进行生产菌种的自然选育,以淘汰退化的,选出优良菌种。诱变育种的理论基础是基因突变,突变主要包括染色体畸变和基因突变两在类。诱变育种就是利用各种被称为诱变剂的物理因素和化学试剂处理微生物细胞,提高基因突变的频率,再通过适当的筛选方法获得所需要的高产优质菌种的育种方法。诱变育种一般包括诱变和筛选两部分,诱变成功的关键包括出发菌株的选择、诱变剂种类和剂量的选择,经及合理的使用方法。筛选部分包括初筛和复筛来测定菌种的生产能力。诱变育种是诱变和筛选过程的不断重复,进到获得高产菌株。
基因工程的稳定性(提高稳定性的方法,质粒不稳定产生的原因)
基因工程茵在传代中常出现质粒不稳定现象。质粒不稳定分为分裂不稳定和结构不稳定两种情况。质粒不稳定常见的是分裂不稳定,它主要与两个因素有关:一是含质粒茵产生不含质粒子代的频率;二是这两种茵的生长速率差异的大小。工程菌的培养一般采用分成两阶段培养法来提高质粒的稳定性。第一阶段以增加菌体的生长达到一定密度为目的个源基因不表达;第二阶段再诱导外源基因表达。
突变菌株的筛选方法?
筛选营养缺陷型突变菌株是通过解除协同反馈调节,可使另一分支代谢途径中的末端产物积累。而是遗传障碍不完全突变是一种酶活性下降的突变,不是完全丧失活性,因此不会过量积累末端产物,可避免反馈调节作用,大量积累中间产物,这种突变菌株在不添加相应物质的莱西培养基上长成很小的菌落。抗反馈阻遏和抗 反馈抑制突变菌株是通过抗 结构类似物突变的方法筛选出来的。也可从营养缺陷型的回复突变菌株获得抗反馈突变株。通过改变菌种的遗传特性筛选组成型突变株。
微生物代谢类型和自我调节部位?许多化合物代谢的部位是受抑制的有哪些方法?
微生物生长繁殖主要依赖两种代谢途径:分解代谢和合成代谢。分解代谢是从环境中吸收各种春风碳源、氮源等物质降解,为细胞的生命活动提供能源和小分子中间体。合成代谢是利用分解代谢的能量和中间估合成氨基酸、核酸等单体物质,及蛋白质、核酸、多糖等多聚物。微生物小分子物质的合成和降解是由其自我调节的。许多化合物的代谢部位是受到控制的,有三种控制方式。首先,细胞膜对大多数亲水分子起一种屏障作用,但 又存在着某些输送系统即通道。这些通道是输送某些化合物的系统,其中有些是需能的。它们受ATP的影响,并受透性酶的调节。其次,在原核生物有两种 控制通量的方法,即调节现有酶量和改变酶分子的活性。对酶量的调节可以通过增加或减少关键酶的合成或降解速率进行。其三,限制基质的有形接近。
酶激活作用与抑制作用(概念)
酶的激活作用和抑制作用是机体内存在的两个矛盾着的过程,并且普遍存在于微生物生物的代谢中。酶的激活作用是指在某个酶促反应系统中,某种低分子质量的物质加入后,导致原来无活性或活性很低的酶转变为有活性或活性提高,使酶促反应速率提高的过程。酶的抑制作用是指在某个酶促反应系统中,某种低分子量的物质加入后,导致酶活力降低的过程。酶活性调节的机制
酶活性调节的机制研究得最清楚的是酶的变构理论和酶分子的化学修饰调节理论。某些物质能与酶分子上的非催化部位特异地结合,引起酶蛋白的分子构象发生改变,从而改变酶的活性,这种现象称为酶的变构调节或称别位调节。受这种调节作用的酶称为别构酶或变构酶,能使酶发生变构效应的物质称为变构效应剂;如变构后引起酶活性的增强,则此效应剂称为激活变构剂或正效应物;反之则称为抑制变构剂或负效应物。变构调节在生物界普遍存在,它是人体内快速调节酶活性的一种重要方式。
酶分子肽链上的某些基团可在另一种酶的催化下发生可逆的共价修饰,从而引起酶活性的改变,这个过程称为酶的酶促化学修饰(chemical modification)。如磷酸化和脱磷酸,乙酰化和去乙酰化,腺苷化和去腺苷化,甲基化和去甲基化以及-sh基和-s-s-基互变等,其中磷酸化和脱磷酸作用在物质代谢调节中最为常见。
酶活性调节和酶量调节的概念和区别
酶量调节与酶活性调节在调节方式上是不同的。酶活性调节不涉及酶量的变化。酶量调节中不涉及酶活性的变化,主要通过影响酶合成或酶合成的速率控制酶量的变化,最终达到控制代谢过程的目的。酶活性调节的效果是即时而又迅速的;而酶量调节涉及到酶蛋白合成,所以调节效果较慢。分支生物合成途径的调节。
同工酶调节、顺序反馈调节、协同反馈调节、累加反馈调节、激活和抑制联合调节和酶的共价调节等。
温度对发酵的影响主要表现在哪些方面?温度对发酵的影响是多方面而复杂的,主要表现在对细胞生长,产物形成,发酵液的物理性质和生物合成方向等方面。发酵热的概念,微生物产热的特点
发酵热是微生物发酵过程中释放出来的净热量,以J/(m3*h)为单位。
生物热产生的大小有明显的阶段性,在孢子发芽和生长初期,生物热的产生是有限的,当进入对数生长期后,生物热就就大量产生,成为发酵过程热平衡的主要因素。此后生物热的产生开始减少,随着菌体的逐渐衰老、自溶,愈趋低落。
PH对发酵的影响,不同微生物生物最适PH和产物形成最适PH的情况及控制
影响细菌体的形态;产物稳定性;某些生物合成途径等。
最适发酵温度选择根据
选择最适发酵温度应该考虑两个方面:微生物生长的最适温度和产物合成的最适温度。当二者处于同步时应以敏感最强的一方面控制温度。
耗氧速率、摄氧率、溶解浓度的概念及影响因素
耗氧速率:单位质量的细胞(干重)在单位时间内消耗氧的量。摄氧率:单位体积培养液在单位时间内消耗的氧量。细胞浓度直接影响培养液的摄氧率,培养基的成分和浓度显著影响微生物的摄氧率。PH 温度等也有影响。
空气除菌设备?
空气的除菌必须配备一定量的空气压缩机和空气除菌设备。空气除菌设备流程。包括粗过滤器,空压机,空气贮罐,空气冷却器,空气分离器,空气加热器,空气过滤器。标准发酵罐的结构?
标准发酵罐是既有机械搅拌又有压缩空气分布装置的发酵罐,主要部件包括罐身,搅拌器,挡板,冷却装置,空气分布装置,轴封等。
高温快速灭菌设备。答:加热器中,培养基与蒸汽混合,迅速上升到130—140度。连消
塔式连续灭菌设备有套管式和气液混合式两种。
不同发酵动力学类型特征?
发酵类型即动力学模型是为了描述菌体生长,碳原利用与代谢产物形成速度变化,以及它们相互之间的动力学关系。第一型特点:菌体生长,碳源利用和产物形成几乎都在相同的时间出现高峰,即表现出产物直接与碳源利用有关。第二型特点:在发酵的第一时期菌体迅速增长,而产物的形成很少或全无;在第二时期产物以高速度形成,生长也可能出现第二高峰,碳源利用在这两个时期都很高。第三型特点是:产物形成一般在菌体生长接近或达到最高生长时期,产物形成与碳源利用无准量关系,产量远低于碳源的消耗量。
空气溶胶过滤除菌的原理?
微生物并非一种简单的几何形状,介质空间隙往往远大于颗粒直径。微粒随气体通过过滤层时,滤层纤维所形成的网格阻碍气流前进,使气流无数次改变运动速度和运动方向,饶过纤维前进,这些改变引起微粒对过滤层纤维产生惯性冲击,阻力,重力沉降,布朗扩散,静电吸引等作用,而将微粒拦截。高温短时间灭菌原理?
温度超过微生物最适生长温度上限时,微生物细胞中的蛋白质会发生不可逆的凝固变性变化,在很短时间引起微生物的死亡。吸附作用力?
它是范德华力,它是一组分子引力的总称,包括三种力,即定向力,诱导力,和色散力。
吸附过程基础理论?
固体表面的分子或原子与液体表面分子一样,处于特殊的状态,具有不饱和的剩余力,即存在着表面力,所以它们能够吸附外界物质如分子,原子或离子使这些物质在吸附剂表面附近形成多分子层或单分子层,而降低表面能,使自身达到稳定状态。分配常数,分离因素?
K为分配常数,在常温下C为常数,单位为MOL/L。条件是必须是稀溶液;溶质对两溶剂的互溶度没影响;必须是同一种分子类型,即不发生缔结和解离。
泡沫产生的原因,泡沫稳定性因素及对发酵的影响 ?
原因但是由于几方面造成的,包括外力,微生物代谢及培养基的成分等。泡漠的稳定性主要与液体的表面性质对如表面张力,表面黏度和饱漠的机械强度有密切的关系。影响有泡漠生成过多,会引起“逃液”,使得发酵体积的减少,直接影响了收率。泡沫升到罐顶,顶到轴封或逃液,都增加了杂菌污染的机会。
发酵液处理的目的?
目的是改变发酵液的物理性质,加快悬浮液中固形物沉降的速度;尽可能使产物转入便于以后处理的相中,能够除去部分杂质。COHN方程是?
log(S/S0)=-Ks*I式中S—离子强度为I时的蛋白质的溶解度;S0表示纯溶剂[既I=0]时,蛋白质的溶解度;KS——盐析常数,与温度和PH无关;I——离子强度
有机溶剂沉淀法,溶剂萃取原理,有机溶剂的选择?答:是利用与水可以互溶的有机溶剂使产物沉淀的方法。原理是这种沉淀作用是多种效应的结果,但其主要作用是降低水溶液的介电常数。当有机溶液浓度曾大时,水对蛋白质等分子表面上荷电基团或亲水基团的水化程度降低,或者是说溶液的介电常数降低,因而静电吸引力增大。最好的的是乙醇和丙酮。
12.酶合成调节的诱导作用、阻遏、机制
13.末端产物阻遏和分解代谢产物阻碍
第四篇:微生物学试卷3
《农业微生物学》课程期末考试试题解答及评分标准 00a
专业、班级: 任课教师:
一.判断改错题(判断下列每小题的正错,认为正确的在题后括号内打“√”;错误的打“×”,并予以改正,每小题1.5分,共15分)
01.植物虽然可以直接吸收尿素,但进到土壤中的尿素一般很快地被尿素细菌和土壤中的尿酶分解成为碳酸铵。(√)
02.兼性寄生菌不可以利用有生命力的有机物作碳源。(×)
改正:兼性寄生菌可以利用有生命力的有机物作碳源。
01.在适宜的温度界限以外,过高过低的温度均对微生物有影响,极高于最高、极低于最
低适温界限,均可引起微生物原生质胶体变性,使细胞受损或死亡。(√)04.霉菌、酵母菌生长适宜的pH范围:最宜以中性偏碱;(×)
改正:霉菌、酵母菌生长适宜的pH范围:最宜以中性偏酸。
05.好气性微生物只能在较低的氧化还原电位(≤0.1伏)才能生长,常在0.1V生长;(×)
改正:好气微生物只能在较高的氧化还原电位(≥0.1伏)生长,常在0.3~0.4V生长。06.波长200-300nm紫外光都有杀菌效能,一般以250-280nm杀菌力最强。(√)07.碱性染料有显著的抑菌作用。(√)
08.设计培养能分解纤维素菌的培养基,可以采用合成培养基。(×)改正: 能分解纤维素菌的培养基, 培养基中需加有机营养物:纤维素。
09.液体培养基稀释培养测数法,取定量稀释菌液,经培养找出临界级数,可以间接测定
样品活菌数。(√)
10.共生固氮微生物,二种微生物必须紧密地生长在一起才能固定氨态氮,由固氮的共生
菌进行分子态氮的还原作用。(√)
二、多项选择题(在每小题的备选答案中选出二至五个答案,并将正确的答案填在题干的括号内,正确的答案未选全或有选错的,该小题无分,每小题1.5分,共15分)
11.放线菌是能进行光合作用的原核微生物,其细胞形态(A;B;C;)A.有细胞壁;B.由分支菌丝组成;C.无核仁;D.菌体无鞭毛;E.菌体中有芽孢。
12.支原体[Mycoplasma],介乎于细菌与立克次体之间的原核微生物,其特点是:(A;B;)
A.有细胞壁;B.能人工培养; C.有核仁;D.有鞭毛; E.非细胞型微生物。
13.无机化合物的微生物转化中,其硝化作用包括:(C;D;E;)A.硝酸还原成亚硝酸;B.硝酸还原成NH3; C.NH3转化成亚硝酸;D.铵盐转化成亚硝酸; E.亚硝酸盐转化成硝酸盐。
14.单细胞微生物一次培养生长曲线中,其对数生长期的特点:(A;D;E;)A.细胞以不变的速率分裂; B.是收获以菌体为目的的最佳时期;C.细胞积累干物质量最大;D.细胞群体生理特性最接近一致;
E.是最高生长量期。
15.下面不同物镜表面的标志,哪些是光学显微镜的油镜标志。(B;C;D;)A.10; B.100;C.Oil;D.油; E.40。
16.用光学显微镜观察根霉菌(无性阶段),正确的观察结果包括:(A;B;C;D;)
A.孢子囊梗; B.孢子囊;C.孢子囊孢子;D.假根; E.足细胞。
17.巴氏消毒法、超高温巴氏消毒法,一般使用的温度和时间是:(A;B;C;)A.720C 10′; B.62~650C 20~30′;C.1300C 2″;D.1210C 30′; E.165~1800C 90~120′。
18.许多真菌在木材腐朽中起重要作用,如称为棕色腐朽的木材,主要是:(A;D:)
A.纤维素被分解; B.木质素被分解;C.纤维素不被分解;D.木质素不被分解; E.纤维素、木质素同时被分解。
19.微生物生长所需要的营养物(或者营养料),主要包括以下几方面:(A;B;C;D;E;)
A.H2O; B.碳源;C.氮源;D.无机盐类; E.生长素。
20.在分类上,属于真核生物的微生物是:(C;D;E;)A.含芽孢杆菌; B.放线菌;C.草菇;D.酵母菌; E.青霉。
三、填空题(每小题1.5分,共15分)
21.大部分植物病毒由 核酸 和 蛋白质 两种化学组成构成。
22.化能自养菌其能源为 氧化无机物;碳源为 二氧化碳(或无机碳酸盐).23.病毒粒子类型有2类:①无封套(包膜)的病毒粒子;②有封套 病毒粒子。
24.生长辅助物质(生长因子)是微生物生长代谢所必需 的,但微生物本身又不能合成 的微量的特殊营养物。
25.农产品常晒太阳可防止其发霉,主要原因是:高温、干燥 作用。26.异型乳酸发酵,产物一半为乳酸;还有 醋酸 以及酒精CO2 等。
27.V-A菌根的菌根菌,主要依靠自然 繁殖,迄今为止,还不能人工培养和繁殖。
28.在自然界中,含微生物总量最多的是自然环境是土壤。
29.化学药物对微生物的影响:①高浓度杀菌 ;②低浓度防腐;③再低浓度消毒。30.异养型微生物以有机物为基质的生物氧化反应中:以氧气作为最终电子受体的,称为 有氧呼吸作用。
四、名词解释题(每小题2.5分,共15分)31.细菌:单或多细胞的微小原核生物。
32.接合菌:指产生一种叫接合孢子的休眠孢子的真菌.33.腐生型:微生物利用无生命的有机物质成分为营养料,完成生长繁殖.34.氮源:构成微生物细胞物质代谢产物中氮素来源营养物质称之
35.甲烷发酵作用:以二氧化碳作为最终电子受体的无氧呼吸作用,最终生成甲烷(沼气)。
36.毒(裂)性噬菌体:能裂解寄主细胞的噬菌体。
五、简答题(每小题3分,共15分)
37.简述尿素的氨化作用.很多细菌都含有尿酶,能水解尿素,产生氨,其中有些种类的作用特别强,称为尿素细菌。尿素和尿酸的氨化作用:进到土壤中的尿素一般很快地被尿素细菌和土壤中的尿酶分解成为碳酸铵。
38.简述醋酸发酵。含低浓度乙醇的饮料酒,如绍兴酒和葡萄酒等,放置在温暖的空气中,几日后表面出现一层薄膜,酒也变酸,这种现象称为醋酸发酵。(广义的)醋酸发酵,产生的特定有机酸并不是好气性呼吸的最终产物,它们会进一步氧化,最终产生CO2,因此它们是中间产物。
39.简单叙述土著性区系和发酵性区系微生物特点。根据土壤中有机质养料供应情况而发育的区系可以分为土著性区系和发酵性区系两个组分微生物。土著性区系是指那些对新鲜的有机物质不很敏感的区系组分,发酵性区系是指在新鲜动植物残体存在时爆发性地旺盛发育,而在新鲜残体消失后又很快衰退的区系组分。40.简单叙述成品菌肥的要求:
①菌肥中的菌种是有效的(活菌和有效菌,固氮菌必需是有效固氮菌); ②不污染;
③适当含水量(过高过低则影响菌); ④适当的pH(菌种生活最适pH); ⑤恰当的贮期(贮存期一般3-6月); ⑥含菌量大
41.简单叙述微生物的特点。①种类多,数量大。微生物有几十万种,被誉为微生物世界。
②繁殖快,代谢活力强。微生物在温湿度适宜情况下每20—30’可繁殖一代。③易培养、易变异、易污染。很多微生物极易生长,可以大量人工培养,且易变异。④分布广。
六、论述题(每小题4分,共16分)
42.什么叫泡囊丛枝菌根,说明泡囊丛枝菌根的特征。
V-A菌根(泡囊丛枝菌根):由无隔膜的真菌形成的菌根,真菌的菌丝在植物细胞内和细胞间形成泡囊或分枝状。V-A菌根特征:是无隔膜的藻状菌;在皮层细胞内形成丛枝或二分叉的菌丝体;在皮层细胞内或皮层细胞间形成椭圆形泡囊;菌丝除在植物根细胞内形成上述构造外还伸延到士壤中去,有时很旺盛,从而扩大了吸收面,但并不形成外生菌根那样的菌套。
43.叙述放线菌与丝状真菌有哪些异同点? 相同点:均由菌丝构成,由孢子繁殖后代。
不同点:放线菌为原核细胞型微生物,无细胞核,大多没有有性繁殖;放线菌菌丝较细。
丝状真菌为真核细胞型微生物,有完整细胞结构,有细胞核,进行无性繁殖和有性繁殖;真菌菌丝较粗。
44.简单叙述病毒的特点。
①个体极小。大多数直径小于150纳米。②专性寄生。
③没有细胞结构,只有一种核酸类型,化学组成和繁殖方式都较简单。④没有或缺乏完整的酶和能量合成系统,也没有核糖体。
⑤在寄主细胞内的病毒对各种化学药剂和抗菌素不敏感(对干扰素敏感)。⑥经提纯的病毒结晶能保持侵染力 45.简单叙述微生物对促使作物生长的作用:
微生物除了对土壤肥力和肥料质量有影响外,还有直接营养植物的作用,如根际微生物分解根周围土壤中复杂的有机质,使之成为植物营养的有效成分,供给植物必需的养料。到目前止,已发现有2000多种植物菌根、菌根菌也能分解有机质供给植物可以吸收的养料。
七、案例分析题(每题9分,共9分)
46.试分析为什么说土壤是微生物生活的良好环境?并论述土壤中生物残体的腐烂分解。土壤中生活的微生物及其在生物循环、土壤肥力和环境保护中有重要的作用。
土壤中的残根及翻进土壤中的植物地上部分,在它们没有发生变化的状态下,对于土壤肥力的影响是比较小的,更大的影响是在它们腐烂分解(主要是微生物的作用)时产生的。
一、土壤是微生物生活的良好环境
生活在土壤中的各种微生物,它们各自有不同的生理习性,群的组成成分和数量各不相同。
1、细菌 土壤中细菌占土壤微生物总数量的70—90%。
2、放线菌 土壤中放线菌的数量也很大,仅次于细菌。
3、真菌 真菌广泛分布于土壤耕作层中,真菌是土壤微生物中第三个大类。
4、藻类 土壤中发育有许多藻类,大多数是单细胞的硅藻或呈丝状的绿藻和裸藻。
5、原生动物 土壤中的原生动物,包括纤毛虫、鞭毛虫和根毛虫等类,它们都有是单细胞的,并能运动的微生物。
二、土壤中生物残体的腐烂分解。
土壤每年接受大量生物残体,它们主要通过土壤微生物的作用腐烂分解而无机质化,同时形成腐殖质;腐殖质又被分解,无机质化。
1、植物残体成分及其分解 植物残体它们在土壤中腐烂分解的强度随不同的材料和土壤环境(水.肥.气.热条件)而变化。进入土壤中的生物残体,由微生物分别地、接力地分解之。
2、有机物中氮、磷成分的矿化
进入土壤的生物残体有氮、磷、硫和其他植物营养元素的有机化合物。它们的无机质化(矿化)是植物营养的主要来源,如果有机残体中的C:N比例小于25:1。则微生物在分解这些植物物质时,除了吸收一部分氮素合成身体的蛋白质外,同时释放出无机氮,提高了土壤无机氮含量,提高了下一茬作物的速效氮素养料水平。
三.土壤有机质分解中的起爆效应
以腐殖质为主的土壤有机质不断地在形成、分解和矿化的过程中,矿化的结果产生碳、氢、氧、磷、硫等的无机化合物。有机肥料施用,作物残茬和绿肥翻耕之后引起土壤矿化强度高峰的发生,矿化高峰发生的迟早、高峰的强弱和持续时间的长短,决定它们提供植物矿质养料的特点,就氮、磷养料而言,其特点体现在肥效发生的迟、早、猛、缓,等,在有些情况下“起爆作用”也可能是负值,即促退了原有土壤有机质的矿化。
四、腐殖质的形成和分解
以腐殖质为主要和稳定成分的土壤有机质含量处于不断形成、分解的过程中;在比较稳定的环境里,含量水平是相对稳定的。
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马来西亚留学微生物学的课程内容包括了微生物生理学、遗传学、生态学、免疫学、病毒学、分类学、滤过性微生物学、微生物纯培养技术、显微镜观察技术、细胞体积和数量测定技术等等。
马来西亚留学微生物学是一门研究形体微小、无细胞、单细胞或结构简单的多细胞低等生物的科系。此科系的研究课题包括病毒、古细菌、真菌、藻类、原生动物等微生物的结构、形态特征、生理特征、代谢、繁殖与变异、抗性和生态分布等。此外,学生也会学习如何将此科系的学问与其他领域,如生物科技、医药、农业、环境污染治理与修复等结合,并接触一些微生物对人体的功能或所引起的疾病之学问。
办相关科系的国立学府:
马来亚大学 微生物学理学士学位 Ijazah Sarjana Muda Sains Mikrobiologi
马来西亚国民大学 理学荣誉学士学位(微生物学)Ijazah Sarjana Muda Sains dengan Kepujian(Mikrobiologi)
博特拉大学 微生物荣誉学士学位 Bacelor Sains(Kepujian)-Mikrobiologi
就业机会:
毕业生一般可在研究机构,或政府与私人医院,担任微生物、生物工程、生物科技等实验室的研究员,从事研究或技术开发的工作。此外,也可进入与微生物学相关的工业,如医药业、环保业、防霉工业、食品业、农业等,担任技术操作或开发等的相关工作。