农业微生物学作业题参考答案
作业题一参考答案
一、名词解释（20分）
生长曲线：在分批培养中，以细胞数目的对数值作纵坐标，以培养时间作横坐标，就可以画出一条有规律的曲线，
这就是微生物的典型生长曲线。
氨化作用：就是微生物将有机氮化物转化成氨的过程。
培养基：培养基是一种人工配制的、适合微生物生长繁殖或产生代谢产物的营养基质 拮抗作用： 由某种微生物的生长而引起的其他条件改变抑制或杀死他种生物的现象。 菌落： 微生物在固体培养基上局限一处大量繁殖，形成肉眼可见的群体，即称为菌落。
朊病毒： 朊病毒在电子显微镜下呈杆状颗粒、直径26nm，长100～200nm(一般为125～150nm)。 生物固氮： 生物固氮是指分子氮通过固氮微生物固氮酶系的催化而形成氨的过程。 衣原体： 衣原体是一类在真核细胞内营专性能量寄生的小型革兰氏阴性原核生物。 根瘤： 是根瘤细菌与豆科植物的共生在植物根部共生发育形成的特殊结构。
互生作用：一种微生物的生命活动可以创造或改善另一种微生物生活条件，彼此促进生长。 二、填空（20分）
1. 细菌的基本形态有球状、杆状、螺旋状
2. 放线菌的菌丝有营养菌丝、气生菌丝、孢子丝
3. 霉菌的无性孢子有节孢子、胞囊孢子、 分生孢子、厚垣孢子 4. 微生物的呼吸类型有有氧呼吸、无氧呼吸、兼性呼吸 5. 地衣是蓝细菌和真菌的共生体。
6. 常用的微生物杀虫剂包括细菌、真菌、病毒
7. 根据固氮微生物与高等植物间关系，可以把固氮作用分为自生、共生、联合 三、简答题（30分）
1、举例说明微生物多样性和环境适应性及其用于农业生产中的实例
五个共性对人类来说是既有利又有弊的。我们学习微生物学的目的在于能兴利除弊、趋利避害。人类利用微生物(还可包括单细胞化的动、植物)的潜力是无穷的。通过本课程的学习，要使自己努力达到能在细胞、分子和群体水平上认识微生物的生命活动规律，并设法联系生产实际，为进一步开发、利用或改善有益微生物，控制、消灭或改造有害微生物打好坚实的基础。 2.简述温度对微生物的影响 ⑴低温对微生物的影响
大多数微生物对低温具有很强的抵抗力，当微生物所处环境的温度降低到生长最低温度以下时，微生物的新陈
代谢活动逐渐降低，最后处以停滞状态，但微生物仍能维持较长的生命，当温度恢复到该微生物最适生长温度时，又开始正常的生长繁殖。所以可以采用低温保藏菌种，用冷藏方法保藏食品，以期限制其中的微生物活力，防止腐败。
⑵高温对微生物的影响
高温可以死微生物，主要是由于它使微生物的蛋白质和核酸等重要生物高分子发生变性、破坏。所以可以采用高温进行灭菌和消毒。
3.简述革兰氏染色方法及其机理
革兰氏阳性细菌由于细胞壁较厚、肽聚糖含量较高和其分子交联度较紧密，在用乙醇洗脱时，肽聚糖网孔会因脱水而明显收缩，再加上它基本上不含类脂，故乙醇处理不能在壁上溶出缝隙，因此，结晶紫与碘复合物仍能牢牢阻留在其细胞壁内，使其呈现紫色。反之，革兰氏阴性细菌因其壁薄、肽聚糖含量低和交联松散，故遇乙醇后，肽聚糖网孔不易收缩，加上它的类脂含量高，所以当乙醇把类脂溶解后，在细胞壁上就会出现较大的缝隙，这样，结晶紫与碘的复合物就极易被溶出细胞壁，因此，通过乙醇脱色后，细胞又呈无色。这时，再经番红等红色染料进行复染，就使革兰氏阴性细菌出现红色，而革兰氏阳性菌则仍呈紫色。 四、论述题（30分）
1.论述氮素循环途径及微生物在氮素循环中的作用
自然界中氮的三种形态在不断的转化，构成了自然界生物氮素循环， 微生物在这个循环中起重要作用。 ⑴微生物在生命活动中将氨态氮、硝态氮转化为有机态氮。 ⑵有机氮化物经微生物的作用，产生氨， 即氨化作用。
⑶氨态氮在有氧条件下，经硝化细菌作用氧化为亚硝酸，再氧化为硝酸，即硝化作用。
⑷在缺氧条件下，经反硝化细菌的作用将硝态氮转化为亚硝酸、氨态氮或氮气，即反硝化作用。 ⑸空气中的分子态氮经固氮微生物的作用转化成氨，在合成有机氮化物，即生物固氮。 2.论述微生物与绿色农业的关系
微生物学促进了农业的进步，微生物在农业生产中有多方面的应用，从而促进了大农业(农、林、牧、副、渔)的发展，如以菌治虫，以菌治病，以菌治草（微生物治草剂）；以菌增肥，以菌促长（如赤霉素等促进植物生长）；以菌当饲料；以菌当药物（药用真菌）；以菌当蔬菜（食用菌）；以及以菌产沼气等。
作业题二参考答案
一、名词解释（10分）
氨化作用：就是微生物将有机氮化物转化成氨的过程。
灭 菌：是将所有的微生物杀死的方法，包括细菌的芽孢。
互生作用：一种微生物的生命活动可以创造或改善另一种微生物的生活条件，彼此促进生长。
生长曲线：在分批培养中，以细胞数目的对数值作纵坐标，以培养时间作横坐标，就可以画出一条有规律的曲线，
这就是微生物的典型生长曲线。
培养基：培养基是一种人工配制的、适合微生物生长繁殖或产生代谢产物的营养基质。 二、填空（30分）
1. 噬菌体侵染过程包括吸附、侵入、增殖、成热、释放； 2. 微生物杀虫剂包括细菌、真菌、病毒；
3. 微生物数量测定常用的方法显微镜镜检、稀释倒皿法；
4. 霉菌的无性孢子厚垣孢子、节孢子、孢囊孢子 、分生孢子；
5. 微生物固氮作用有自生固氮作用、共生固氮作用、联合固氮作用类型。； 6. 土壤微生物主要有好气性、有机营养型、中温型 三、简答题（30分）
1．试分析微生物的五大共性与人类的关系
五个共性对人类来说是既有利又有弊的。我们学习微生物学的目的在于能兴利除弊、趋利避害。人类利用微生物(还可包括单细胞化的动、植物)的潜力是无穷的。通过本课程的学习，要使自己努力达到能在细胞、分子和群体水平上认识微生物的生命活动规律，并设法联系生产实际，为进一步开发、利用或改善有益微生物，控制、消灭或改造有害微生物打好坚实的基础。 2．试述革兰氏染色机理
革兰氏阳性细菌由于细胞壁较厚、肽聚糖含量较高和其分子交联度较紧密，在用乙醇洗脱时，肽聚糖网孔会因脱水而明显收缩，再加上它基本上不含类脂，故乙醇处理不能在壁上溶出缝隙，因此，结晶紫与碘复合物仍能牢牢阻留在其细胞壁内，使其呈现紫色。反之，革兰氏阴性细菌因其壁薄、肽聚糖含量低和交联松散，故遇乙醇后，肽聚糖网孔不易收缩，加上它的类脂含量高，所以当乙醇把类脂溶解后，在细胞壁上就会出现较大的缝隙，这样，结晶紫与碘的复合物就极易被溶出细胞壁，因此，通过乙醇脱色后，细胞又呈无色。这时，再经番红等红色染料进行复染，就使革兰氏阴性细菌出现红色，而革兰氏阳性菌则仍呈紫色。 3．微生物杀虫剂的种类
细菌杀虫剂、抗生素杀虫剂、真菌杀虫剂，伴孢晶体是苏云金芽孢杆菌赖以杀虫的主要毒素，又称δ—内毒素。是一种碱性蛋白晶体， 当敏感性的昆虫的幼虫吞食这种食物后，在其碱性肠道内晶体被水解成毒性肽， 产生毒性。昆虫停止取食，麻痹，进而破坏中肠上皮细胞，肠道内含物渗入血腔， PH下降，幼虫全身瘫痪， 出现败血症而死亡。
四、论述题（30分）
1．试述微生物生长曲线及其各个时期的特点
⑴延滞期： 指少量微生物接种到新培养液中后，在开始培养的一段时间内细胞数目不增加的时期。该时期特点：生
长速率常数等于零。
⑵指数期： 是指在生长曲线中，紧接着延滞期的一个细胞以几何级数速度分裂的一段时期。指数期特点：生长速率常数最大。⑶稳定期 最高生长期。其特点是生长速率常数等于0，即处于新繁殖的细胞数与死亡的细胞数相等或正生长与负生长相等的动态平衡之中。这时的菌体产量达到了最高点。⑷衰亡期： 在衰亡期中，个体死亡的速度超过新生的速度，因此，整个群体就呈现出负生长。这时，细胞形态多样。 2．试述微生物与农业生产的关系
微生物学促进了农业的进步，微生物在农业生产中有多方面的应用，从而促进了大农业(农、林、牧、副、渔)的发展，如以菌治虫，以菌治病，以菌治草（微生物治草剂）；以菌增肥，以菌促长（如赤霉素等促进植物生长）；以菌当饲料；以菌当药物（药用真菌）；以菌当蔬菜（食用菌）；以及以菌产沼气等。
作业题三参考答案
一、名词解释（20分）
微生物：是一切肉眼看不见或看不清楚的微小生物的总称。它们是一些个体微小(<0.lmm)、构造简单的低等生物，包括属于原核类的细菌、放线菌、支原菌、原生动物和显微藻类，以及属于非细胞类的病毒、类病毒和朊病毒等。 荚膜：在某些细菌细胞壁外存在着一层厚度不定的胶状物质，称为荚膜。
立克次氏体：是一类只能寄生在真核细胞内的革兰氏阴性原核微生匆。它与支原体的主要不同处是有细胞壁以及不能进行独立生活。
微生物连续培养：连续培养又称开放培养，是相对于上述绘制典型生长曲线时所采用的那种单批培养或密闭培养而言的。
芽孢：某些细菌在其生长发育后期，可在细胞内形成一个圆形或椭圆形的抗逆性休眠体，称为芽孢。 放线菌：放线菌就是一类呈丝状生长、以孢子繁殖的革兰氏阳性细菌。
共生作用：是指两种生物共居在一起，相互分工协作、相依为命，甚至达到难分难解、合二为一的一种相互关系 生物固氮：是指分子氮通过固氮微生物固氮酶系的催化而形成氨的过程。
支原体：是一类无细胞壁的原核生物，也是整个生物界中尚能找到能独立营养的最小型生物。
同步生长：设法使群体中的所有细胞尽可能都处于同样细胞生长和分裂周期中，这种通过同步培养而使细胞群体处于分裂步调一致的状态，就叫同步生长。 二、 填空 （20分）
1. 微生物的五大共性体积小，面积大、吸收多，转化快、生长旺，繁殖快、适应强，易变异、分布广，种类多。 2. 原核微生物有细菌 、放线菌、蓝细菌、支原体、立克次氏体、衣原体。 3. 病毒的增殖方式吸附、侵入、增殖、成热、释放。
4. 微生物间关系互生作用、共生作用、拮抗作用 、寄生作用、猎食作用。 三、简答题( 30分)
1.微生物在医疗保健战线上的六大“战役”
⑴ 外科消毒术的建立 巴斯德的“胚种学说”的建立，为外科消毒术的发展奠定了坚实的理论基础。
⑵ 寻找人畜病原菌 在19世纪70年代至本世纪初的30年间，由于研究微生物的许多独特方法的相继建立，大量危害人畜的烈性传染病的病原菌终于被一一分离出来。
⑶ 免疫防治法的应用种痘最早起源自我国宋朝真宗(998～1022)年代的人痘。生物制品的研究获得了蓬勃的发展，目前，正在积极开展各种高效化学组分疫苗、单克隆抗体、嵌合抗体和双功能抗体等的研究。 ⑷ 化学治疗剂的发明 为了抑制或杀死潜伏于人或动物体内部的病原菌，就必须寻找一类对病原菌有强大毒力而对其宿主基本无毒的药物，这就是化学治疗剂。
⑸ 抗生素治疗的兴起 1929年英国细菌学家A.Fleming发现第一个有实用意义的抗生素--青霉素。抗生素已成为各国药物生产中最重要的产品。
（6） 用遗传工程和生物工程技术使微生物生产生化药物 主要特点是利用微生物作为各种不同生物有关目的基因的受体，由微生物来生产各种生化药物，其中除抗微生物药物外，还包括各类治疗其他疾病的药物。 2．如何防治植物病毒病
必须贯彻防重于治和综合防治的策略。选育抗病毒或耐病毒的作物品种和消灭传播昆虫，是在目前条件下最有效的防治措施。
⑴ 选育抗病品种 近年来，植物原生质体融合或用外来DNA使原生质体转化等育种方法已获得了多种抗病毒的植物品种。
(2) 消灭传毒昆虫 由于植物病毒的侵入常常是由于传毒昆虫对植物组织的损伤而引起的。因此治虫是防病的重要措施。化学农药`生物农药、土农药域物理诱捕法等均可利用。
(3) 采用合理的栽培措施 采用对农田进行合理布局，安排好作物茬口，改善栽培技术，以及防止或避开传毒昆虫传播等农业栽培措施，都有利于预防植物病毒病的发生和危害。
(4) 用无性繁殖法培育无毒苗 据目前所知，大部分病毒是通过维管束传递而不是通过种子传递的。因此，即使某一植物染了病也可用其种子的组织培养物来诱导形成无毒植物。另外，在茎尖的生长点尚未分化成维管束之前，也是不带毒的，故取0.3mm以下的茎尖并结合热处理和组织培养的方法，也可得到无毒苗。
⑸ 接种弱毒体来保护植物70年代起，国际上开始试用接种TMV弱毒株来保护番茄免受TMV强毒株危害的新的防病措施，这是一种“给庄稼种牛痘”的方法。目前在许多国家已可用此法来预防番茄花叶病，用于其他植物病毒病的弱毒株也在试验范围。
3．试述微生物吸收营养物质的方式
⑴ 单纯扩散 又称被动运送。细胞膜这层疏水性屏障可以通过物理扩散方式让许多小分子、非电离分子尤其是亲脂性的分子被动得通过，这就是单纯扩散。主要是氧、二氧化碳、乙醇和某些氨基酸分子，还没有发现过糖分子可以通过单纯扩散而进入细胞的例子。单纯扩散不是细胞获取营养物质的主要方式，因为细胞既不能通过它来选择必需的营养成分，也不能将稀溶液中的溶质分子进行逆浓度梯度运送，以满足细胞的需要。
⑵ 促进扩散 与单纯扩散一个主要区别，就是溶质的运送过程中，不必须借助与膜上底物特异性载体蛋白的参与。由于参与的方式不同，载体蛋白还有许多其他名称。这种载体蛋白运送溶质的机制可能是由于其构象的改变：在膜的外侧时，它能与溶质分子结合，而在膜的内侧则可释放溶质，且不必提供任何能量。这类载体蛋白具有酶的性质，而且必须是诱导产生的。促进扩散只能把环境中浓度较高的分子加速扩散到细胞内，直到膜两侧的溶质浓度相等时为止，而决不能引起溶质的逆浓度梯度运送。因此，它只对生长在高营养物浓度下的微生物发挥作用。
⑶ 主动运送 是微生物吸收营养物质的主要机制。其特点是它的特异性载体蛋白在运送溶质的过程中，需要提供能量而发生构像变化；同时，它可逆浓度梯度进行运送，从而使生活在低营养环境下的微生物能获得浓缩形式的营养物。由主动运送的营养物主要有无机离子、有机离子和一些糖类等。
⑷ 基团移位 也是一种既需特异性载体蛋白又须耗能的运送方式，但溶质在运送前后会发生结构的变化，因而不同于上述的主动运送。基团移位主要用于运送葡萄糖、果糖、甘露糖、核苷酸、丁酸和腺嘌呤等物质。以葡萄糖为例，其特点是每输入一个葡萄糖分子，就要消耗一个ATP的能量，运送的机制是依靠磷酸转移酶系统，即磷酸烯醇式丙酮酸-己糖磷酸转移酶系统。 四、论述题( 30分)
1. 微生物学与农业的关系
微生物在农业生产中有多方面的应用，从而促进了大农业(农、林、牧、副、渔)的发展，如以菌治虫，以菌治病，以菌治草（微生物治草剂）；以菌增肥，以菌促长（如赤霉素等促进植物生长）；以菌当饲料；以菌当药物（药用真菌）；以菌当蔬菜（食用菌）；以及以菌产沼气等。 2．生物固氮的必要条件 (1) ATP的供应 固氮过程中需要消耗大童的能量，据试验，固定1mol N2约要消耗10～15molATP。这些ATP是由呼吸、厌氧呼吸、发酵或光合作用所提供的。
（2) 还原力[H]及其载体 固氮过程需要消耗大量的还原力[H]或电子DAD（P）H2所提供，它由电子载体铁氧还蛋白或黄素氧还蛋白传递至铁蛋白。
⑶ 固氮酶 钼铁蛋白和铁蛋白组成。
(4) 还原底物N2（有NH3存在时会抑制固氮作用）
(5) 镁离子
(6) 严格的厌氧微环境
作业题四参考答案
一、名词解释（20分）
典型生长曲线：将少量纯种单细胞微生物接种到恒容积的液体培养基中后，在适宜的温度、通气(厌氧菌则不能通气)等条件下，它们的群体就会有规律地生长起来。如果以细胞数目的对数值作纵坐标，以培养时间作横坐标，就可以画出一条有规律的曲线，这就是微生物的典型生长曲线。
指数期：又称对数期，是指在生长曲线中，紧接着延滞期的一个细胞以几何级数速度分裂的一段时期。 灭菌：采用强烈的理化因素使任何物体内外部的一切微生物永远丧失其生长繁殖能力的措施，称为灭菌。
寄生作用：所谓寄生，一般指一种小型生物生活在另一种较大型生物的体内或体表，从中取得营养和进行生长繁殖，同时使后者蒙受损害甚至被杀死的现象。
防腐：防腐就是利用某种理化因素完全抑制霉腐微生物的生长繁殖，从而达到防止食品等发生霉腐的措施。 鞭毛：某些细菌长在体表的长丝状、波曲的附属物，称为鞭毛，其数目为一至在数十根，具有运动的功能。 支原体：是一类无细胞壁的原核生物，也是整个生物界中尚能找到的能独立营养最小型生物。
霉菌： 是丝状真菌的一个通俗名称，意即“发霉的真菌”，通常指那些菌丝体比较发达而又不产生大型子实体的真菌。 假根: 功能是固着和吸取养料，是根霉属霉菌匍匐枝与基质接触处分化出来根状结构。
培养基: 是一种人工配制的、适合微生物生长繁殖或产生代谢产物用的混合养料。 二、填空 （20分）
1. 微生物的营养类型有光能自养型、化能自养型、光能异养型、化能异养型。 2. 按培养基成分划分有天然培养基、组合培养基、半组合培养基。
3．昆虫病毒的种类核型角体病毒、质型多角体病毒、颗粒体病毒、昆虫痘病毒、非包涵体病毒。 4．营养物质进入细胞的形式单纯扩散、促进扩散、主动运送、基团移位。 5．微生物固氮作用方式共生固氮、自生固氮、联合固氮。 6．土壤中微生物主导方向是分解 三、简答题（30分）
1．微生物在工业发展过程中的六个里程碑
⑴ 自然发酵与食品、饮料的酿造 世界各国劳动人民在其各自的生产实践中，逐步学会了利用有益微生物在自然接种和混菌发酵的条件下酿造风味食品和饮料，例如酒、酱、酷、泡菜、豆豉、酸牛奶、干酪和面包等。
⑵ 罐头保藏 1804年，法国厨师N。Apρeft经过10年试验后，发明了食品的玻璃瓶罐藏技术，从而为食物的消毒灭菌和长期保藏找到了一种较为有效的方法。
⑶ 厌氧纯种发酵技术 本世纪初，在工业发酵的早期，人们首先发展了不需通气搅拌等复杂装置的厌氧纯种发酵技术，利用它来进行乙醇、丙酮、丁醇、乳酸或甘油生产。
⑷ 深层液体通气搅拌培养 40年代初，由于青霉素发酵的推动，促进了大规模液体深层通气搅拌培养技术的发展；从此，在工业发酵中占据主要地位的好氧发酵获得了飞速的发展，于是，抗生素、有机酸和酶制剂等发酵工业终于在世界各地蓬勃地建立起来。
⑸ 代谢调控理论在发酵工业上的应用 从50年代中期起由于对微生物代谢途径和调控研究的逐步深入，在发酵工业上找到了能突破微生物代谢调控以累积有用代谢产物的手段，工业上找到了能突破微生物代谢调控以累积有用代谢
产物的手段，并很快用于大规模工业生产上，例如谷氨酸(1056)和核苷酸类物质--肌苷酸(1966)的发酵生产等。 （6） 生物工程的兴起 从70年代初开始，由于生物学基础理论和实验技术的飞速发展，结合多种现代工程技术，终于发展出一门新兴的综合性的应用学科--生物工程学。 2．微生物肥料的种类 （1）固氮菌类肥料
固氮菌类肥料以能在土壤、作物根内或作物根际生活，并能固定空气中氮气的微生物为菌种制成的活体制品。固氮菌可分为共生固氮菌、自生固氮菌和联合固氮菌。 （2）磷细菌肥料