第十二章 微生物的進(jìn)化、系統(tǒng)發(fā)育和分類鑒定一、術(shù)語(yǔ)或名詞1．進(jìn)化(evolution) 是生物與其生存環(huán)境相互作用過(guò)程中，其遺傳系統(tǒng)隨時(shí)間發(fā)生一系列不可逆的改變，在大多數(shù)情況下，導(dǎo)致生物表型改變和對(duì)生存環(huán)境的相對(duì)適應(yīng)。 2．系統(tǒng)發(fā)育(或系統(tǒng)發(fā)育學(xué))(phylogeny．) 指研究各種(類)生物間的親緣關(guān)系及它們進(jìn)化的歷史。 3．分類學(xué)(Taxonomy) 研究生物分類的科學(xué)，它主要涉及分類、命名和鑒定。 4．系統(tǒng)學(xué)(systematics) 在進(jìn)化論指導(dǎo)下，通過(guò)分類學(xué)的基本工作來(lái)研究系統(tǒng)發(fā)生，推斷進(jìn)化譜系的科學(xué)。 5．表型特征(pheneUccharacterisUts) 主要指形態(tài)學(xué)(包括結(jié)構(gòu))、生理生化學(xué)、生態(tài)學(xué)及行為習(xí)性等特征。 6．遺傳型特征(geneticcharacteristics) 指反映基因及基因產(chǎn)物分子結(jié)構(gòu)的特征。 7．印跡序列(signaturesequence) 在rRNA分子中，通常為某一特定系統(tǒng)發(fā)育類群所特有的寡核苷酸序列。 8．分子系統(tǒng)樹(shù)(molecularphylogenetictree) 系統(tǒng)學(xué)常用一種類似樹(shù)狀分支的圖型來(lái)表示各種(類)生物之間的親緣關(guān)系，這種圖型稱之為系統(tǒng)樹(shù)。通過(guò)比較生物大分子序列資料構(gòu)建的系統(tǒng)樹(shù)稱分子系統(tǒng)樹(shù)。 9．分類(classification) 根據(jù)相似性水平或親緣關(guān)系的遠(yuǎn)近對(duì)生物進(jìn)行分群歸類。 10．鑒定(identification或determination) 借助于現(xiàn)有的分類系統(tǒng)，通過(guò)特征測(cè)定，確定未明確分類地位的生物所應(yīng)歸屬分類單元的過(guò)程。 11．分類單元(taxon，復(fù)數(shù)taxa) 指任何一個(gè)具體的分類群，可以是某一個(gè)種，也可以指某一個(gè)屬等等。 12．菌株(strain) 從自然界中分離得到的任何一種微生物的純培養(yǎng)都可以稱為微生物的一個(gè)菌株，用實(shí)驗(yàn)方法獲得的某一菌株的變異型，也可以稱為一個(gè)新的菌株，以便與原有菌株相區(qū)別。 13．模式菌株(typestrain) 按照命名法規(guī)的要求，當(dāng)命名一個(gè)新種(或亞種)時(shí)，需要指定一個(gè)菌株作為這個(gè)種(或亞種)的命名模式，這個(gè)被指定的菌株稱為模式菌株。 · 14．種(微生物)(species) 具有高度特征相似性的菌株群，這個(gè)菌株群與其他類群的菌株有明顯區(qū)別。 15．核酸雜交(nucleicacidhybridization) 將來(lái)自兩種不同菌株的DNA分子加熱變性成單鏈，在復(fù)性條件下進(jìn)行結(jié)合試驗(yàn)，兩菌株同源程度越高，它們DNA單鏈互補(bǔ)結(jié)合率就越高。這種比較不同菌株核酸堿基序列同源程度的方法稱之為核酸雜交。 16．核酸探針(nucleic acid probe) 能識(shí)別特異核苷酸序列的、帶標(biāo)記的一段單鏈DNA或RNA分子。 17．?dāng)?shù)值分類法(numericaltaxonomy) 通過(guò)比較分類單位的性狀特征，然后計(jì)算它們之間的相似性，根據(jù)相似性的數(shù)值劃分類群的一種分類方法。 18．培養(yǎng)物(culture) 一定時(shí)間一定空間內(nèi)人工培養(yǎng)的生物細(xì)胞群或生長(zhǎng)物。例如：微生物的斜面培養(yǎng)物、搖瓶培養(yǎng)物等。如果某一培養(yǎng)物是由單一微生物細(xì)胞繁殖產(chǎn)生的，就稱之為該微生物的純培養(yǎng)物(pure culture)。 19．居群(population) 也可譯為群體、種群或群叢等，是指一定空間中同種個(gè)體的組合。每一個(gè)物種在自然界中的存在，都有一定的空間結(jié)構(gòu)，在其分散的、不連續(xù)的居住場(chǎng)所或分布區(qū)域內(nèi)，形成不同的群體單元，這些群體單元就稱居群。 20．型(form或type) 常指亞種以下的細(xì)分。當(dāng)同種或同亞種不同菌株之間的性狀差異，不足以分為新的亞種時(shí)，可以細(xì)分為不同的型。 二、習(xí) 題填空題 1，以進(jìn)化論為指導(dǎo)思想的分類學(xué)，其目的已不僅是物種的識(shí)別和歸類，而主要是通過(guò)分類追溯系統(tǒng)發(fā)生，推斷進(jìn)化譜系，這樣的分類學(xué)也稱 。 2，大量資料表明：功能重要的分子或功能重要的分子區(qū)域比功能不重要的大分子或大分子區(qū)域進(jìn)化變化的 。 3．微量多項(xiàng)試驗(yàn)鑒定系統(tǒng)，實(shí)際上是一類專門設(shè)計(jì)制作的 特征檢測(cè)卡。 4．《伯杰氏系統(tǒng)細(xì)菌學(xué)手冊(cè)》第一版分 卷出版，它將原核生物分成 組。 5．微生物種的學(xué)名由 和 兩部分構(gòu)成。 6．分類學(xué)的內(nèi)容涉及3個(gè)互相依存又有區(qū)別的組成部分，即 、命名和 。 7．如果相似性系數(shù)(SAB)等于1，說(shuō)明所比較的兩菌株rRNA序列 ，若SAB值小于0.1，則表明兩菌株親緣關(guān)系 。 8．API／ATB是微量多項(xiàng)試驗(yàn)鑒定系統(tǒng)，它包括眾多的 ，共計(jì)有幾百種生理生化反應(yīng)，可鑒定幾乎所有常見(jiàn)的 。 9．微孔濾膜菌落計(jì)數(shù)板是一種可攜帶的檢測(cè)水中大腸菌數(shù)的大腸菌測(cè)試卡，適于 工作和 使用，因可以放在人體內(nèi)衣口袋中培養(yǎng)。 10．伍斯用寡核苷酸序列編目分析法對(duì)微生物的16SrRNA序列進(jìn)行比較后，提出將生物分成為三界(域)： 、 和 。 11．伍斯為了避免把古細(xì)菌也看作是細(xì)菌的一類，他又把三界(域)改稱為： 、 和 。并構(gòu)建了三界(域)生物的系統(tǒng)樹(shù)。 選擇題(4個(gè)答案選1) 1．《伯杰氏系統(tǒng)細(xì)菌學(xué)手冊(cè)》第二版把葡萄球菌屬和微球菌屬分別放在不同的門中，最可能的原因是( )。 (1)生理生化特征不同 (2)DNA—DNA雜交同源性不同 (3)革蘭氏染色反應(yīng)不同 (4)G+C含量和rRNA序列不同 2．如果需要查閱枯草芽孢桿菌及相關(guān)種的分類學(xué)資料，并假定《伯杰氏系統(tǒng)細(xì)菌學(xué)手冊(cè)》第二版已經(jīng)全部出版，你將選擇該書(shū)的( )。 (1)第一卷 (2)第三卷 (3)第四卷 (4)第五卷 3．血清學(xué)試驗(yàn)，尤其在醫(yī)學(xué)細(xì)菌的分類鑒定中有重要意義，但它主要用于劃分( )。 (1)種內(nèi)血清型 (2)種間血清型 (3)屬間血清型 (4)屬以上血清型 4．根據(jù)你所掌握的知識(shí)，你認(rèn)為形態(tài)學(xué)特征在以下幾類微生物中的哪一類分類鑒定中顯得更加重要?( ) (1)病毒 (2)細(xì)菌 (3)酵母菌 (4)霉菌 5．在下列4種細(xì)菌中，哪一種最有可能屬于 (3)自動(dòng)微生物檢測(cè)儀 (4)激光拉曼光譜儀 8．目前微生物的快速檢測(cè)和自動(dòng)化分析中，廣泛地采用的免疫學(xué)技術(shù)是( )。 (1)DNA探針 (2)聚合酶鏈反應(yīng)技術(shù) (3)DNA芯片 (4)酶聯(lián)免疫吸附測(cè)定法 9．第一個(gè)古生菌的全基因組序列測(cè)定結(jié)果初步證實(shí)了它是獨(dú)立于其他兩域生物的第三生命形式。該古生菌是( )。 (1)螺旋體 (2)淋病奈瑟氏菌 (3)變形桿菌 (4)詹氏甲烷球菌 10．細(xì)菌的種名也用雙名法命名，即種的學(xué)名由屬名和種名加詞兩部分組合而成。第一個(gè)詞的首字母要大寫(xiě)，該詞是( )。 (1)種名 (2)屬名 (3)人名 (4)科名 是非題 1．“大腸埃希氏菌”才是俗稱“大腸桿菌”的學(xué)名。 2．所謂“模式菌株”通常是指一個(gè)細(xì)菌的種內(nèi)最具代表性的菌株。 3．兩種細(xì)菌的C+C含量相近，說(shuō)明它們親緣關(guān)系近，反之，C+C含量差別大說(shuō)明它們親緣關(guān)系遠(yuǎn)。 4．DNA—DNA雜交主要用于種、屬水平上的分類研究，而進(jìn)行親緣關(guān)系更遠(yuǎn)(屬以上等級(jí))分類單元的比較，則需進(jìn)行DNA—rRNA雜交。 5．?dāng)?shù)值分類由于采用了先進(jìn)的計(jì)算機(jī)技術(shù)，減少了大量的特征測(cè)定的實(shí)驗(yàn)操作，所以它是比較科學(xué)的現(xiàn)代微生物系統(tǒng)分類方法。 6．物理、化學(xué)、材料、電子信息等科學(xué)和技術(shù)領(lǐng)域通常使用的分析、測(cè)量物質(zhì)成分、結(jié)構(gòu)、性能和各種信息的自動(dòng)化的精密儀器和設(shè)備，幾乎都能用于微生物的快速鑒定和自動(dòng)化分析。 7．“吹口氣查胃病”的原理是：幽門螺桿菌具有人體不具有的尿素酶，受檢者口服13C標(biāo)記的尿素，如有該菌感染，則尿素被尿素酶分解生成NH3和13CO2，用質(zhì)譜儀能快速靈敏地測(cè)出受檢者呼氣中13CO：的量，準(zhǔn)確地鑒定是否被幽門螺桿菌感染。 8．亞種名為三元式組合，即由科名、屬名加詞和亞種名加詞構(gòu)成。 9．現(xiàn)代微生物分類中，任何能穩(wěn)定地反映微生物種類特征的資料，都有分類學(xué)意義，都可以作為分類鑒定的依據(jù)。 10．對(duì)微生物生理生化特征的比較也是對(duì)微生物基因組的間接比較，加上測(cè)定生理生化特征比直接分析基因組要容易得多，因此生理生化特征對(duì)于微生物的系統(tǒng)分類仍然是有意義的。 問(wèn)答題 1．蛋白質(zhì)和核酸分子被用作微生物進(jìn)化譜系分析所依據(jù)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(jìn)化的主要對(duì)象? 3．試述古生菌和細(xì)菌的主要區(qū)別。 4．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? 5．外單位送來(lái)一個(gè)細(xì)菌培養(yǎng)物要求鑒定，你如何將其鑒定到種?(說(shuō)明工作步驟) 6．現(xiàn)代微生物分類主要根據(jù)基因型特征來(lái)建立分類單元，基因型特征的測(cè)定通常都需要高新的復(fù)雜技術(shù)，而以實(shí)用為目的菌種鑒定卻希望采用更易于測(cè)定的表型特征，你認(rèn)為如何解決這一矛盾? 三、習(xí)題解答填空題 1．系統(tǒng)學(xué) 2．速率低 3．生理生化 4．4 33 5．屬名 種名加詞 6．分類 鑒定 7．相同 很遠(yuǎn) 8．鑒定系統(tǒng) 細(xì)菌 9．野外 家庭 10．古細(xì)菌 真細(xì)菌 真核生物 11．細(xì)菌 古生菌 真核生物 選擇題 1． (4) 2． (2) 3． (1) 4． (4) 5． (3) 6． (1) 7． (3) 8．(4) 9． (4) 10． (2) 是非題 1． - 2． - 3． — 4． + 5． — 6． + 7． + 8． - 9． + 10． + 問(wèn)答題 1．蛋白質(zhì)、核酸分子序列進(jìn)化變化的顯著特點(diǎn)是進(jìn)化速率相對(duì)恒定，也就是說(shuō)分子序列進(jìn)化的改變量(氨基酸或核苷酸替換數(shù))與分子進(jìn)化的時(shí)間成正比。因此，可以通過(guò)比較不同類群的生物分子序列的改變量來(lái)確定它們之間的進(jìn)化關(guān)系和推測(cè)它們的分歧時(shí)間。 2．主要是因?yàn)椋孩?6(18)SrRNA普遍存在于各類原核和真核生物中，在進(jìn)化歷程中功能重要而穩(wěn)定，而且分子中存在高度保守、中度保守和高變化的序列區(qū)域，因此適用于對(duì)親緣關(guān)系遠(yuǎn)近不同的各類生物的比較；②相對(duì)分子質(zhì)量大小適中，既含有適當(dāng)?shù)男畔⒘?，在技術(shù)上又便于序列測(cè)定和序列資料的分析比較。 3．主要區(qū)別是：古生菌的16S rRNA缺乏作為細(xì)菌特征的印跡序列；細(xì)胞壁無(wú)胞壁酸；有醚鍵分支鏈的膜脂；tRNA的T或T少C臂沒(méi)有胸腺嘧啶；特殊的RNA聚合酶；核糖體的組成和形狀也不同等。 4．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(chǎn)生某些酶、抗生素、有機(jī)酸的種類和產(chǎn)量等)不同，是否具有某種質(zhì)粒等，而這些性狀或許正是我們所需要的。 5．大致步驟是：①檢查是否是純培養(yǎng)，若不純則需純化；②測(cè)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(guān)類群的分類檢索表或相關(guān)資料，根據(jù)資料提示的鑒別特征進(jìn)行特征測(cè)定；④根據(jù)特征測(cè)定結(jié)果，逐步縮小菌株歸屬范圍，確定其所屬的科屬；⑤根據(jù)有關(guān)屬的分種檢索表或相關(guān)資料進(jìn)一步進(jìn)行特征測(cè)定，初步確定其所歸屬的種。 6．①研究建立簡(jiǎn)便快捷的基因型特征測(cè)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。
第十三章 微生物物種的多樣性一、名詞及術(shù)語(yǔ)1. 假菌絲(pseudohypha) 酵母菌在玉米粉培養(yǎng)基上出芽生殖后的細(xì)胞連成絲狀群體，有別于真菌的菌絲體。 2. 蕈菌(mushrooms) 大型真菌，俗稱蘑菇，很多種味美可食。 3. 子實(shí)體(fruitingbodies) 在真菌學(xué)中稱為擔(dān)子果，是高等擔(dān)子菌子實(shí)層的一種高度組織化結(jié)構(gòu)，具有多種多樣的形狀。 4．黏菌(slimemolds) 非光合作用、無(wú)細(xì)胞壁、產(chǎn)子實(shí)體結(jié)構(gòu)(細(xì)胞黏菌)或者為原質(zhì)團(tuán)(非細(xì)胞黏菌)的真核生物。 5．原質(zhì)團(tuán)(plasmadia) 亦稱變形體，是非細(xì)胞黏菌大小和形狀不固定的營(yíng)養(yǎng)體。 6．假原質(zhì)團(tuán)(pseudoplasmodium) 由饑餓狀態(tài)的細(xì)胞黏菌聚集后所形成的結(jié)構(gòu)。 7．變形蟲(chóng)方式運(yùn)動(dòng)(ameboidmovement) 原生動(dòng)物以細(xì)胞質(zhì)流動(dòng)進(jìn)行移動(dòng)的一種運(yùn)動(dòng)方式。 二、習(xí) 題填空題 1． 菌屬是具附屬物、芽殖的細(xì)菌， 菌屬是具附屬物、非芽殖的細(xì)菌。 2． 桿菌屬是無(wú)附屬物、非芽殖的細(xì)菌， 菌屬是無(wú)附屬物、芽殖的細(xì)菌。 3．球衣菌屬外觀上呈絲狀，其多個(gè)細(xì)菌個(gè)體呈 狀排列于管狀的 內(nèi)。 4．黏細(xì)菌產(chǎn)生黏液，將 包裹，形成顏色鮮艷、形態(tài)各異的 ?？僧a(chǎn)生多種胞外酶，能溶解 生物和 生物。 5．放線菌是革蘭氏染色 性的原核微生物，其中 屬是產(chǎn)生抗生素最多的一屬。 6．超嗜熱古生菌中的 菌，其最高生長(zhǎng)溫度可達(dá) ℃。 7．產(chǎn)甲烷古生菌在將 和 還原成甲烷的過(guò)程中， 是重要的產(chǎn)甲烷輔酶。 8．藻類是含有 并能 的光合類型生物，藻類細(xì)胞中可貯藏 碳源物質(zhì)。 9．真菌被劃分為 綱、 綱、 綱、 綱和 菌綱。 10．真菌是不含有 素、 營(yíng)養(yǎng)，以 進(jìn)行繁殖的真核微生物。 11．原生動(dòng)物是 色、無(wú) ，能 運(yùn)動(dòng)的單細(xì)胞真核生物。 12．原生動(dòng)物具有 方式運(yùn)動(dòng)、 運(yùn)動(dòng)、 運(yùn)動(dòng)等運(yùn)動(dòng)方式。 問(wèn)答題 1．目前采用何種分子生物學(xué)技術(shù)對(duì)細(xì)菌的系統(tǒng)發(fā)育和進(jìn)化途徑進(jìn)行判斷，結(jié)果如何? 2．簡(jiǎn)述假單胞菌屬的生理特性及經(jīng)濟(jì)意義。 3．簡(jiǎn)述黃單胞菌的形態(tài)、生理特性及經(jīng)濟(jì)意義。 4．簡(jiǎn)述醋桿菌的生理特性及經(jīng)濟(jì)意義。 5．簡(jiǎn)述大腸桿菌的生物學(xué)特性。 6．作為條件致病菌的葡萄球菌可引發(fā)哪些疾病? 7．試述芽孢桿菌屬中有代表性種的經(jīng)濟(jì)意義。 8．乳酸桿菌、棒桿菌、丙酸桿菌、雙歧桿菌及分枝桿菌有何經(jīng)濟(jì)意義? 9．試寫(xiě)出有代表性的光合細(xì)菌并簡(jiǎn)述其生理特性。 10．何謂亞硝化細(xì)菌、硝化細(xì)菌?何謂氫細(xì)菌? 11．根據(jù)16S rRNA寡核苷酸序列分析，可將古生菌分為幾個(gè)類群?寫(xiě)出各類群的名稱。 12．極端嗜鹽古生菌為何需要高鈉環(huán)境? 13．試述極端嗜鹽古生菌光介導(dǎo)ATP合成的機(jī)制。 14．產(chǎn)甲烷古生菌屬于何種呼吸類型，如何獲取能量?哪種輔酶參與甲烷形成? 15．試述超嗜熱古生菌抗熱的物質(zhì)基礎(chǔ)及對(duì)熱穩(wěn)定性的機(jī)制。 16．根據(jù)哪些特性可以推測(cè)古生菌是地球早期的生命形式? 17．簡(jiǎn)述酵母菌的形態(tài)、生理特性及經(jīng)濟(jì)意義。 18．微生物資源有哪些突出的特點(diǎn)? 19．舉例闡述哪些是微生物可利用的資源? 三、習(xí)題答案填空題 1．生絲微 柄桿 2．著色鐵柄 浮霉?fàn)?span> 3．直線 鞘 4．菌體 子實(shí)體 真核 原核 5．陽(yáng) 鏈霉菌 6．熱葉 113 7．CO： H： F430 8．葉綠素 放氧 淀粉類 9．子囊菌 接合菌 卵菌 半知菌 擔(dān)子 10．葉綠(或光合色) 化能有機(jī) 孢子 11．無(wú) 細(xì)胞壁 自由 12．變形蟲(chóng) 鞭毛 纖毛 問(wèn)答題 1．用16S rRNA寡核苷酸序列分析進(jìn)行細(xì)菌系統(tǒng)發(fā)育的識(shí)別，計(jì)算出不同細(xì)菌間的進(jìn)化距離，判斷進(jìn)化途徑。目前已將細(xì)菌的系統(tǒng)發(fā)育歸納成12個(gè)獨(dú)特的類群。 2．(1)營(yíng)養(yǎng)要求簡(jiǎn)單，多數(shù)種可利用100多種，少數(shù)種可利用20多種不同的化合作為生長(zhǎng)的碳源和能源。(2)是土壤和水體中重要的細(xì)菌，有氧時(shí)分解動(dòng)、植物體。(3)少數(shù)種是人、動(dòng)、植物的病原菌。銅綠假單胞菌感染泌尿生殖道和呼吸道及燒傷、創(chuàng)傷面，嚴(yán)重時(shí)全身感染，導(dǎo)致敗血癥。該菌的反硝化作用參與自然界中的氮素循環(huán)。(4)鼻疽、類鼻疽假單胞菌引起人或動(dòng)物的鼻疽病；假單胞菌屬中的許多種是植物病原菌，引起植物斑點(diǎn)病和條紋??；嗜冷的種可造成冷藏食品、冷藏血漿污染。(5)多數(shù)種在工農(nóng)業(yè)、污水處理、凈化環(huán)境中起作用。 3．直桿狀、極生鞭毛、專性好氧，產(chǎn)溴芳基多烯黃色色素。水稻黃單胞菌引起水稻白葉枯病，野油菜黃單胞菌導(dǎo)致甘藍(lán)黑腐病，其莢膜多糖，即黃原膠，在紡織、造紙、搪瓷、采油及食品等工業(yè)有廣泛用途。 4．(1)乙醇、甘油和乳酸是醋桿菌的最佳碳源。(2)有的菌株生長(zhǎng)時(shí)可合成纖維素物質(zhì)，用于制作食用纖維素。(3)制醋工業(yè)的菌種。(4)有的菌種可引起菠蘿的粉紅病和蘋(píng)果、梨的腐爛病。 5．(1)大腸桿菌是埃希氏菌屬的模式種。(2)化能有機(jī)營(yíng)養(yǎng)，兼顧呼吸和發(fā)酵兩種產(chǎn)能系統(tǒng)。(3)腸道內(nèi)正常菌群，合成維生素B、維生素K供人體利用，產(chǎn)大腸桿菌素，可抑制腸道內(nèi)痢疾桿菌等致病菌和腐生菌的孳生。大腸桿菌是條件致病菌，可引起腎、膀胱等泌尿系統(tǒng)的腸外感染。(4)衛(wèi)生細(xì)菌學(xué)以“大腸菌群”和“細(xì)菌總數(shù)”作為飲用水、牛奶、食品、飲料等衛(wèi)生學(xué)檢測(cè)指標(biāo)。(5)大腸桿菌是進(jìn)行微生物學(xué)、分子生物學(xué)、遺傳學(xué)和基因工程研究的材料。 6．(1)葡萄球菌主要存在于溫血?jiǎng)游锖腿梭w的皮膚、皮膚腺體和黏膜部位。(2)引起化膿性感 染，如丘疹、肺炎、骨髓炎、心肌炎、腦膜炎及關(guān)節(jié)炎等。(3)產(chǎn)腸毒素，造成食物中毒。 7．(1)枯草芽孢桿菌：芽孢桿菌屬的模式種，工業(yè)用蛋白酶、淀粉酶的生產(chǎn)菌株，微生物學(xué)、基因程研究的材料。(2)地衣芽孢桿菌：產(chǎn)堿性蛋白酶、甘露聚糖酶和桿菌肽(畜用抗生素，殺滅腸道內(nèi)G+致病菌)發(fā)酵用菌種。(3)炭疽芽孢桿菌：人和動(dòng)物的致病菌，可引起皮膚炭疽、肺炭疽、腸炭疽等炭疽病。(4)蘇云金芽孢桿菌：產(chǎn)伴胞晶體，作為生物農(nóng)藥可殺滅玉米螟蟲(chóng)、菜青蟲(chóng)、棉鈴蟲(chóng)等農(nóng)業(yè)害蟲(chóng)。(5)幼蟲(chóng)芽孢桿菌、日本甲蟲(chóng)芽孢桿菌、球形芽孢桿菌：昆蟲(chóng)致病菌。(6)蠟狀芽孢桿菌：工業(yè)發(fā)酵中常見(jiàn)的污染菌，產(chǎn)腸毒素，引起人的腸胃炎。 8．(1)乳酸桿菌：人體口腔、胃腸、陰道的正常菌群；工業(yè)生產(chǎn)乳酸的菌種。(2)棒桿菌：生產(chǎn)谷氨酸和多種氨基酸的菌種；致病性菌株引起人、動(dòng)、植物病害，如：白喉、馬鈴薯環(huán)腐病等。(3)丙酸桿菌：產(chǎn)丙酸、乙酸，是工業(yè)上用于生產(chǎn)丙酸和VBl：的菌種。(4)雙歧桿菌：產(chǎn)乙酸，降低腸道pH，抑制腐敗菌孳生；分解致癌前體物，抑制腫瘤細(xì)胞生長(zhǎng)，提高機(jī)體免疫力。(5)分枝桿菌：有細(xì)胞內(nèi)寄生、腐生和兼性之分。結(jié)核分枝桿菌是人類結(jié)核病如肺結(jié)核、腸結(jié)核、骨結(jié)核、腎結(jié)核的病原菌，分為人型、牛型、鳥(niǎo)型、鼠型、冷血?jiǎng)游镄图胺侵扌?。麻風(fēng)分枝桿菌是人類麻風(fēng)病的病原菌。 9。(1)放氧型光合細(xì)菌：藍(lán)細(xì)菌：含葉綠素、藻藍(lán)素，光能自養(yǎng)，以H：O為供氫體，將CO：還原成葡萄糖，有單細(xì)胞和絲狀之分，有的可固氮。(2)非放氧型光合細(xì)菌：含菌綠素和類胡蘿卜素，光能自養(yǎng)或光能異養(yǎng)，以H：S或硫酸鹽為電子供體和氫供體，還原CO：構(gòu)成細(xì)胞物質(zhì)，沉積硫。如紅螺菌、紅微菌、紅假單胞菌等。 10．亞硝化細(xì)菌：將氨氧化成亞硝酸鹽的細(xì)菌稱為亞硝化細(xì)菌，在此過(guò)程中獲能供生長(zhǎng)所需；硝化細(xì)菌：將亞硝酸鹽氧化成硝酸鹽的細(xì)菌稱為硝化細(xì)菌，在此過(guò)程中獲能供生長(zhǎng)所需；氫細(xì)菌：以H2為電子供體，在H2的氧化過(guò)程中獲能，同化CO：的化能自養(yǎng)細(xì)菌。 11．5個(gè)類群。類群1，甲烷嗜熱菌和極端嗜熱的S‘代謝菌；類群2，產(chǎn)甲烷古生菌；類群3，極端嗜鹽的古生菌；類群4，嗜熱、嗜酸的熱原體；類群5，還原硫酸鹽的古生菌。 12．(1)極端嗜鹽古生菌的細(xì)胞具有吸鉀排鈉功能；(2)細(xì)胞壁由含高量酸性氨基酸的糖蛋白構(gòu)成，其中由天冬氨酸和谷氨酸形成的負(fù)電荷區(qū)域，吸引正電荷的Na’，形成鈉束，維持細(xì)胞壁的穩(wěn)定性；(3)將極端嗜鹽古生菌從高鈉環(huán)境轉(zhuǎn)至低鈉溶液中，Na’濃度降低，細(xì)胞壁將受到破壞，脫落，細(xì)胞死亡。 13．極端嗜鹽古生菌細(xì)胞內(nèi)細(xì)菌視紫紅質(zhì)的視覺(jué)色基，通常以一種全—反式結(jié)構(gòu)存在于細(xì)胞內(nèi)側(cè)，受光激發(fā)可轉(zhuǎn)換成順式狀態(tài)，轉(zhuǎn)型可使胞內(nèi)H’轉(zhuǎn)移至膜外，隨著菌視紫素分子松弛，無(wú)光時(shí)吸收細(xì)胞質(zhì)中的H+，順式又轉(zhuǎn)換成穩(wěn)定的全—反式，經(jīng)全—反式與順式的反復(fù)循環(huán)，造成膜上H+的梯度差，產(chǎn)生電化勢(shì)，在ATP酶的催化下，進(jìn)行ATP的合成，為菌體儲(chǔ)備能量。 14．嚴(yán)格厭氧菌，通過(guò)H：和CO：生成甲烷的過(guò)程或乙酸鹽呼吸獲取能量。F43。(鎳四吡咯)是甲烷形成重要的輔酶。 15．抗熱物質(zhì)基礎(chǔ)：(1)環(huán)式2，3—二磷酸甘油酸。(2)分子伴侶?？篃釞C(jī)制：①嗜熱菌菌體內(nèi)蛋白質(zhì)的氨基酸序列、肽鏈折疊及耐熱蛋白的酶活性可以保證蛋白質(zhì)的熱穩(wěn)定性；②環(huán)式2，3—二磷酸甘油酸和與真核生物組蛋白相似的結(jié)合蛋白，可以防止、保護(hù)高熱條件下蛋白質(zhì)、核酸的變性及核酸的解鏈；③通過(guò)分子伴侶的重折疊，保護(hù)菌體內(nèi)蛋白質(zhì)分子對(duì)高熱的熱穩(wěn)定性。 16．(1)嗜熱：最適生長(zhǎng)溫度在80℃以上，熱網(wǎng)菌能在110~C生長(zhǎng)，熱葉菌的最高生長(zhǎng)溫度為113℃。(2)嗜酸：熱原體在pH 2條件下生長(zhǎng)。(3)還原硫酸鹽、硫代硫酸鹽生成硫化物，如硫化氫。(4)嗜鹽：環(huán)境中鹽濃度大于1．5mol／，極端嗜鹽菌才能生長(zhǎng)。(5)H：代謝：古生菌 以H：為電子供體，還原硫酸鹽成H：S；嗜熱甲烷菌利用H：，還原CO2生成甲烷。(6)厭氧：產(chǎn)甲烷菌為嚴(yán)格厭氧古生菌；熱原體兼性厭氧；超嗜熱古生菌多數(shù)厭氧。(7)高硫環(huán)境：超嗜熱代謝S0的古生菌分布在高硫環(huán)境。 17．(1)單細(xì)胞真菌，圓形、卵圓形或圓柱形。(2)細(xì)胞個(gè)體比細(xì)菌大1～5 x5—30，lm。(3)多數(shù)以出芽、少數(shù)以裂殖進(jìn)行無(wú)性繁殖；有的種可進(jìn)行有性繁殖，產(chǎn)子囊和子囊孢子。(4)行芽殖的酵母菌可以形成由單個(gè)細(xì)胞排列而成的群體，稱為假菌絲。(5)腐生型的酵母菌分布在自然界含糖的環(huán)境，如水果、花、樹(shù)皮上。(6)是釀造工業(yè)：如制酒、制醋，食品工業(yè)：如面包制作，酶制劑：如脂肪酶、石油脫蠟、長(zhǎng)鏈脂肪酸制取的菌種。(7)分子生物學(xué)研究的實(shí)驗(yàn)材料。 18．(1)代謝類型多樣、遺傳資源豐富，具有潛在用途和價(jià)值；(2)微生物分布廣、種類多，繁殖快、代謝強(qiáng)，易變異、利生產(chǎn)，是進(jìn)行大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)，獲取高收率產(chǎn)物的理想資源；(3)對(duì)微生物可利用資源的探索尚存在很大空間，具有開(kāi)發(fā)、挖掘新資源的巨大潛力。 19．(1)微生物菌體：如活性酵母、單細(xì)胞蛋白、微生物殺蟲(chóng)劑、細(xì)菌肥料、食用菌等；(2)微生物的代謝產(chǎn)物：氨基酸、有機(jī)酸、醇、酮、多糖、核酸、維生素、酶制劑等；(3)微生物的代謝活動(dòng)：甾體轉(zhuǎn)化、濕法冶金、石油勘探等；(4)微生物基因：以蘇云金芽孢桿菌毒蛋白基因構(gòu)建抗蟲(chóng)轉(zhuǎn)基因植物，聚犀—羥基丁酸基因轉(zhuǎn)入擬南芥，產(chǎn)生可降解生物塑料PHB等。 第十四章 感染與免疫一、術(shù)語(yǔ)或名詞1．病原微生物(pathogenicmicroorganism) 寄生于生物(包括人)機(jī)體并引起疾病的微生物，又稱病原體(pathogen)。 2．條件致病菌(opportunistic pathogen) 在一般情況下不致病，但在某些條件改變的特殊情況下亦可致病的細(xì)菌，又稱機(jī)會(huì)致病菌。 3．免疫(immunity) 生物體能夠辨認(rèn)自我與非自我，對(duì)非我做出反應(yīng)以保持自身穩(wěn)定的功能，稱為免疫。 4．非特異性免疫(non—specificimmunity) 機(jī)體在種系發(fā)育過(guò)程中由遺傳得來(lái)的一般生理防衛(wèi)功能，可抵御任何外界異物對(duì)機(jī)體的侵入而不需要特殊的刺激或誘導(dǎo)。又稱天然免疫(innate immunity)。 5．補(bǔ)體(complementsystem) 存在于機(jī)體正常血清中的一組多分子蛋白系統(tǒng)，通常處于不活化或微量活化狀態(tài)，一旦活化后具有溶解靶細(xì)胞等重要的免疫生理學(xué)作用。 6．經(jīng)典途徑(classicalpathway，CP) 由抗原抗體復(fù)合物結(jié)合于補(bǔ)體成分C1上，自C1到C9依次活化的補(bǔ)體激活途徑稱經(jīng)典途徑。 7．替代途徑(alternativepathway，AP) 由酵母多糖、LPS等多種微生物及其產(chǎn)物從C3和B因子開(kāi)始激活的途徑稱補(bǔ)體激活的替代途徑，又稱旁路途徑。 8．凝集素途徑(1ectinpathway) 由急性期蛋白與病原體結(jié)合從C2和C4開(kāi)始的補(bǔ)體激活途徑稱凝集素途徑。 9．干擾素(interferon，IFN) 宿主細(xì)胞在病毒等多種誘生劑刺激下產(chǎn)生的一組低分子糖蛋白，具有抗病毒及免疫調(diào)節(jié)作用。 10．吞噬細(xì)胞(phagocyte) 具有吞噬病原微生物、衰老細(xì)胞等各種異物顆粒并能將其消化降解的細(xì)胞稱為吞噬細(xì)胞，又分為大、小吞噬細(xì)胞兩類。大吞噬細(xì)胞指巨噬細(xì)胞(microphage)，小吞噬細(xì)胞指中性粒細(xì)胞(neutrophilic granulocyte)，又稱多形核白細(xì)胞(polymorphonuclearleucocyte，PMN)。 11．自然殺傷細(xì)胞(naturalkillercell，NK) 一類不須事先致敏也不須其他輔助細(xì)胞或分子參與而能直接殺傷靶細(xì)胞的非T非B淋巴細(xì)胞。 12．炎癥(infiammatory) 機(jī)體受到有害刺激時(shí)所表現(xiàn)的全身性防御應(yīng)答，其作用為清除有害異物，修復(fù)受傷組織、保持自身穩(wěn)定性。 13。免疫應(yīng)答(immuneresponse，IR) 免疫細(xì)胞對(duì)抗原分子的識(shí)別、活化、分化和效應(yīng)過(guò)程。 14．特異性免疫(spesific immunity) 機(jī)體在生命過(guò)程中接受抗原性異物刺激后產(chǎn)生的針對(duì)性排除、摧毀、滅活相關(guān)抗原的防御能力，又稱獲得性免疫(acquired immunity)。 15．免疫系統(tǒng)(immunesystem) 由免疫器官、免疫細(xì)胞和免疫分子組成，是獲得性免疫的物質(zhì)基礎(chǔ)。 16．中樞免疫器官(centralimmuneorgan) 是免疫細(xì)胞發(fā)生和分化的場(chǎng)所，包括骨髓、胸腺和鳥(niǎo)類的法氏囊。 17．周圍免疫器官(peripheralimmune organ) 是免疫細(xì)胞居住和發(fā)生免疫應(yīng)答的場(chǎng)所，包括淋巴結(jié)、脾臟和黏膜相關(guān)淋巴組織。 18．免疫細(xì)胞(immunocye) 參與免疫應(yīng)答或與免疫應(yīng)答有關(guān)的細(xì)胞，主要包括淋巴細(xì)胞、粒細(xì)胞和肥大細(xì)胞、單核巨噬細(xì)胞、樹(shù)突狀細(xì)胞，廣義地還包括紅細(xì)胞和血小板及上述各類細(xì)胞的祖細(xì)胞。 19．淋巴細(xì)胞(Umphocyte) 廣泛存在于免疫組織，淋巴液和血液的一類免疫細(xì)胞，按照表面分子標(biāo)志及功能分為T細(xì)胞、B細(xì)胞和第三類(非T非B)淋巴細(xì)胞。 20．抗原(antigen，Ag) 能誘導(dǎo)機(jī)體產(chǎn)生體液抗體和細(xì)胞免疫應(yīng)答，并能與抗體和致敏淋巴細(xì)胞在體內(nèi)外發(fā)生特異結(jié)合反應(yīng)的物質(zhì)。 21．免疫原性(immunogenicity) 抗原在體內(nèi)激活免疫系統(tǒng)，使其產(chǎn)生抗體和特異效應(yīng)細(xì)胞的特性。 22．免疫反應(yīng)性(immunoreactivity) 抗原能與相對(duì)應(yīng)的免疫應(yīng)答產(chǎn)物(抗體及致敏淋巴細(xì)胞)發(fā)生特異結(jié)合反應(yīng)的能力，又稱反應(yīng)原性(reactinogenicity)。 23。免疫原(imunogen) 具有免疫原性和反應(yīng)原性的抗原，又稱完全抗原(complete antigen)。 24．半抗原(hapten) 只有反應(yīng)原性而沒(méi)有免疫原性的抗原，又稱不完全抗原(incomplete antigen)。 25．抗原決定簇(antigendeterminant) 抗原物質(zhì)上能夠刺激淋巴細(xì)胞產(chǎn)生應(yīng)答并與其產(chǎn)物特異反應(yīng)的化學(xué)基因，又稱表位epitope。 26．主要組織相容性復(fù)合體(major histocompatibility complex，MHC) 一組極其多態(tài)的基因，編碼MHCI類抗原和MHCⅡ類抗原以及一些其他分子。MHC抗原是機(jī)體的自身標(biāo)志性分子，參與T細(xì)胞對(duì)抗原的識(shí)別及免疫應(yīng)答中各類免疫細(xì)胞間的相互作用，也限制NK細(xì)胞不會(huì)誤傷自身組織，是機(jī)體免疫系統(tǒng)區(qū)分自己與非己的主要分子基礎(chǔ)。 27．白細(xì)胞分化抗原(clusterofdifferentiation，CD) 是各類白細(xì)胞在發(fā)育分化過(guò)程中表達(dá)的表面分子，有的在不同階段出現(xiàn)或消失，有的持續(xù)終生。CDs具有各自不同的多種功能。 28．抗體(antibody，Ab) 機(jī)體在抗原物質(zhì)刺激下所形成的一類能與抗原特異結(jié)合的血清活性成分，又稱免疫球蛋白(immunoglobulin，Ig)。 29．B淋巴細(xì)胞(Blymphocyte) 在骨髓中發(fā)育成熟的淋巴細(xì)胞，當(dāng)受抗原刺激時(shí)產(chǎn)生抗體。簡(jiǎn)稱B細(xì)胞。 30．體液免疫(humoralimmunity，H1) 由B淋巴細(xì)胞分泌抗體介導(dǎo)的免疫稱體液免疫。 31．胸腺依賴性抗原(thymusdependentantigen，TDAg) 當(dāng)刺激機(jī)體B細(xì)胞產(chǎn)生抗體時(shí)需要T細(xì)胞輔助的抗原。絕大多數(shù)天然抗原屬于TD抗原。 32．胸腺非依賴性抗原(thymusindependentantigen，TIAg) 當(dāng)刺激機(jī)體B細(xì)胞產(chǎn)生抗體時(shí)不需要T細(xì)胞輔助的抗原。通常是有多個(gè)重復(fù)相同的抗原決定簇。 33．調(diào)理作用(opsonization) 病原微生物等顆?？乖c抗體(1gG)或補(bǔ)體片段(C3b)結(jié)合后易被吞噬細(xì)胞吞噬的現(xiàn)象稱為抗體或補(bǔ)體的調(diào)理作用。 34．抗體依賴性細(xì)胞介導(dǎo)的細(xì)胞毒作用(antibody dependent cell—mediated cytotoxicity，ADCC) 抗體分子Fc片段與巨噬細(xì)胞、NK細(xì)胞表面相應(yīng)受體結(jié)合后介導(dǎo)此細(xì)胞對(duì)該抗體分子包被靶細(xì)胞的殺傷，稱抗體的ADCC作用。 35．B細(xì)胞抗原受體復(fù)合體(B—cellantigen receptor complex) BCRC由B細(xì)胞膜表面IgM和IgD與CD79異源二聚體組成，其中mlg是特異性抗原受體，CD79是向胞內(nèi)傳遞活化信號(hào)的信號(hào)傳遞單位。 36．T淋巴細(xì)胞(T lymphocyte) 經(jīng)過(guò)胸腺發(fā)育成熟的淋巴細(xì)胞，經(jīng)抗原刺激后介導(dǎo)細(xì)胞免疫。簡(jiǎn)稱T細(xì)胞。 37．T細(xì)胞抗原受體復(fù)合體(T—cell antigen receptor complex，TCRC) 由T細(xì)胞膜表面特異性抗原受體TCR與CD3分子組成，其中TCR是特異性抗原受體，CD3是向胞內(nèi)傳遞激活信號(hào)的信號(hào)傳遞單位。 38．細(xì)胞免疫(cellmediatedimmunity，CMl) 由活化T細(xì)胞產(chǎn)生的特異殺傷或免疫炎癥。 39．抗原提呈細(xì)胞(Agpresenting cell，APC) 具有攝取、加工、提呈抗原給T細(xì)胞的能力的細(xì)胞稱為抗原提呈細(xì)胞，又稱輔助細(xì)胞(accessory cell)，主要包括樹(shù)突狀細(xì)胞、單核巨噬細(xì)胞和B細(xì)胞。 40．超抗原(superantigen，SAg) 不需經(jīng)過(guò)加工提呈即可被T細(xì)胞識(shí)別的抗原。 41．MHC限制性(MHC restriction) T細(xì)胞通過(guò)其抗原受體TCR識(shí)別抗原的同時(shí)也識(shí)別與其結(jié)合的MHC分子，稱為免疫應(yīng)答的MHC限制性。 42。輔助性T細(xì)胞(helperTlymphocyte，T11) 表面標(biāo)志為CD4’的T淋巴細(xì)胞亞群，在抗原刺激下分泌多種細(xì)胞因子促進(jìn)免疫應(yīng)答，對(duì)B細(xì)胞產(chǎn)生抗體及細(xì)胞毒T細(xì)胞的殺傷起輔助作用。 43．細(xì)胞毒性T細(xì)胞(cytotoxicTlymphocyte，CTL) 表面標(biāo)志為CD8’的T淋巴細(xì)胞亞群，具有殺傷靶細(xì)胞的功能。 44．超敏反應(yīng)(hypersensitivity) 免疫應(yīng)答反應(yīng)過(guò)強(qiáng)或反應(yīng)異常造成機(jī)體損傷或功能障礙。 45．自身免疫(autoimmunity) 當(dāng)某些情況下機(jī)體免疫系統(tǒng)對(duì)自身成分產(chǎn)生免疫應(yīng)答如產(chǎn)生自身抗體時(shí)，稱為自身免疫。 46．自身免疫病(autoimmunedisease) 當(dāng)自身免疫達(dá)到一定強(qiáng)度而造成病理性損害時(shí)稱自身免疫病。 47．宿主抗移植物反應(yīng)(hostversusgraft reaction，HVGR) 在無(wú)關(guān)個(gè)體間進(jìn)行器官移植時(shí)，受者將移植器官當(dāng)作異物產(chǎn)生免疫應(yīng)答而進(jìn)行殺傷清除，稱宿主抗移植物反應(yīng)，是當(dāng)前器官移植的主要問(wèn)題。 48．移植物抗宿主反應(yīng)(graft versus host reaction，GVHR) 當(dāng)用含有免疫活性細(xì)胞的組織(骨髓、胸腺、胚肝等)植入有免疫缺陷的受體時(shí)，移植物不遭排斥但對(duì)宿主產(chǎn)生免疫損傷，稱移植物抗宿主反應(yīng)，往往是嚴(yán)重而致命的。 49．免疫缺陷(immunodeficiency，m) 機(jī)體免疫系統(tǒng)發(fā)育異?；蚬δ苷系K，造成免疫功能不全或缺失，稱為免疫缺陷。依照其病原又分為原發(fā)性和繼發(fā)性兩大類。 50．獲得性免疫缺陷綜合征(acquired deficiency syndrome，AIDS) 由人類免疫缺陷病毒(humanimmunodeficiencyvirus，HIV)感染引起的繼發(fā)性免疫缺陷，是一種機(jī)體免疫系統(tǒng)功能全面下降的嚴(yán)重疾病。 51．腫瘤特異性抗原(tumorspecificantigen，TSA) 指僅存在于某類腫瘤細(xì)胞而不存在于正常細(xì)胞或其他腫瘤細(xì)胞的抗原。 52．腫瘤相關(guān)抗原(tumor—associatedantigen，TAA) 指腫瘤細(xì)胞表面含量明顯高于正常細(xì)胞的抗原，只有相對(duì)特異性。如胚胎性抗原，病毒相關(guān)抗原等。 53．淋巴因子活化的殺傷細(xì)胞(1ymphokineactivatedkillercell，LAK) 一些原來(lái)不表現(xiàn)殺傷功能的淋巴細(xì)胞與白細(xì)胞介素2(1L—2)共同培養(yǎng)時(shí)，可誘導(dǎo)出殺細(xì)胞活性，稱為淋巴因子活化的殺傷細(xì)胞。 54．抗血清(antiserum) 經(jīng)人工接種抗原或疾病后含有大量特異性抗體的動(dòng)物或人血清，稱抗血清，又稱免疫血清。 55．單克隆抗體(monoclonalantibody) 由單個(gè)B細(xì)胞增殖所產(chǎn)生的抗體，其遺傳背景完全一致，因此，抗體分子的氨基酸序列、類型、抗原特異性等生物學(xué)性狀均相同。 56．凝集反應(yīng)(agglutination) 顆粒性抗原與相應(yīng)抗體在適量電解質(zhì)環(huán)境中相互作用，經(jīng)過(guò)一定時(shí)間出現(xiàn)肉眼可見(jiàn)凝集現(xiàn)象，稱凝集反應(yīng)。 57．沉淀反應(yīng)(precipitation reaction) 可溶性抗原與相應(yīng)抗體在電解質(zhì)存在的適當(dāng)條件下相遇，經(jīng)過(guò)一定時(shí)間出現(xiàn)肉眼可見(jiàn)的沉淀現(xiàn)象，稱沉淀反應(yīng)。 58．免疫熒光技術(shù)(immunofluorescence technic) 是一種將免疫反應(yīng)的特異性與熒光標(biāo)記分子的可見(jiàn)性結(jié)合起來(lái)的方法，因常用熒光物質(zhì)標(biāo)記抗體，又稱熒光抗體法。 59．放射免疫測(cè)定(radioimmunoassay，RIA) 是一種以放射性同位素作為標(biāo)記物，將同位素分析的靈敏性和抗原抗體反應(yīng)的特異性這兩大特點(diǎn)結(jié)合起來(lái)的測(cè)定技術(shù)。 60．免疫酶技術(shù)(immunoenzymetechnic) 以酶為標(biāo)記物，于抗原抗體反應(yīng)后在相應(yīng)酶底物作用下產(chǎn)生可見(jiàn)的不溶性有色產(chǎn)物而進(jìn)行測(cè)定的方法。 61．酶聯(lián)免疫吸附測(cè)定(enzymelinkedimmunosorbentassay，ELISA) 將可溶性抗體或抗原吸附到聚苯乙烯等固相載體上進(jìn)行免疫酶反應(yīng)的定性定量方法。 62．免疫印跡(immunoblot) 蛋白質(zhì)樣品經(jīng)聚丙烯酰胺凝膠電泳分離后轉(zhuǎn)移到硝酸纖維膜上，然后用標(biāo)記抗體揭示特異抗原存在的分析測(cè)定方法。 63．人工免疫(artificialimmunization) 人為地給機(jī)體輸入抗原以調(diào)動(dòng)機(jī)體的免疫系統(tǒng)或直接輸入免疫細(xì)胞及分子，使獲得某種特殊抵抗力用以預(yù)防或治療某些疾病的方法稱為人工免疫。 64．人工自動(dòng)免疫(artificalactiveimmunization) 給機(jī)體輸入抗原物質(zhì)，使免疫系統(tǒng)因抗原刺激而發(fā)生類似感染時(shí)所發(fā)生的應(yīng)答過(guò)程，從而產(chǎn)生特異免疫力，稱人工自動(dòng)免疫，又稱預(yù)防接種。 二、習(xí) 題填空題 1．由抗原—抗體復(fù)合物結(jié)合于補(bǔ)體成分 ，自 至 依次激活的途徑稱 。它的C3轉(zhuǎn)化酶是 ，C5轉(zhuǎn)化酶是 。 2．由酵母多糖、LPS等多種微生物及其產(chǎn)物從 和 因子開(kāi)始的補(bǔ)體激活途徑稱 。它的C3轉(zhuǎn)化酶是 ，C5轉(zhuǎn)化酶是 ，攻膜復(fù)合體是 。 3．由急性期蛋白與病原體結(jié)合從 和 開(kāi)始的補(bǔ)體激活途徑稱 。它的C3轉(zhuǎn)化酶是 ，C5轉(zhuǎn)化酶是 ，攻膜復(fù)合體是 。 4．中樞免疫器官包括 、 和 。 5．周圍免疫器官包括 、 和 。 6．粒細(xì)胞包括 、 和 。 7．具有免疫原性和反應(yīng)原性的抗原稱為 ，具有 ，而沒(méi)有 的抗原稱為半抗原。 8．免疫球蛋白分為 、 、 、 、 5類。按照其存在方式又分為 和 兩種。 9． 抗原引起的體液免疫不產(chǎn)生記憶細(xì)胞、只有 ，沒(méi)有 。 10．T細(xì)胞在識(shí)別抗原的同時(shí)也識(shí)別自身 。 選擇題(4答案選I) 1．漿細(xì)胞是( )。 (1)有吞噬功能的細(xì)胞 (2)由T細(xì)胞分化而來(lái) (3)產(chǎn)生抗體的細(xì)胞 (4)抗原提呈細(xì)胞 2．下述( )物質(zhì)既有非特異免疫作用也參與特異免疫反應(yīng)。 (1)IgG (2)補(bǔ)體 (3)I型干擾素 (4)溶菌酶 3．許多抗原稱為胸腺依賴性抗原是因?yàn)? )。 (1)在胸腺中產(chǎn)生的 (2)相應(yīng)抗體是在胸腺中產(chǎn)生的 (3)僅存在于T細(xì)胞上 (4)只有在T細(xì)胞輔助下才能產(chǎn)生針對(duì)此類抗原的抗體 4．以下( )性質(zhì)不是抗原必備的。 (1)必須有一個(gè)半抗原表位 (2)必須與被免疫動(dòng)物種屬不同 (3)必須相對(duì)分子質(zhì)量大結(jié)構(gòu)復(fù)雜 (4)必須可以被抗原提呈細(xì)胞降解 5．抗體的抗原結(jié)合位點(diǎn)位于( )。 (1)重鏈的C區(qū) (2)重鏈和輕鏈的C區(qū) (3)重鏈的V區(qū) (4)重鏈和輕鏈的V區(qū) 6．抗體破壞病毒感染細(xì)胞的機(jī)制是( )。 (1)直接中和細(xì)胞內(nèi)病毒顆粒 (2)誘導(dǎo)非感染T細(xì)胞釋放干擾素 (3)與細(xì)胞表面病毒誘導(dǎo)的抗原決定簇結(jié)合并活化補(bǔ)體 (4)調(diào)理吞噬殺死游離病毒 7．克隆選擇理論認(rèn)為( )。 (1)淋巴細(xì)胞易有遺傳決定的特異性受體 (2)淋巴細(xì)胞只有在與抗原接觸后才獲得特異性受體 (3)淋巴細(xì)胞具有多功能受體，與抗原接觸后變?yōu)樘禺愋允荏w (4)所有淋巴細(xì)胞具有相同性質(zhì)的受體 8．直接特異殺傷靶細(xì)胞的是( )。 (1)吞噬細(xì)胞 (2)NK細(xì)胞 (3)CTL細(xì)胞 (4)LAK細(xì)胞 9．關(guān)于細(xì)胞免疫下列哪點(diǎn)是錯(cuò)誤的?( ) (1)需要抗原刺激 (2)T細(xì)胞介導(dǎo) (3)不需要非T細(xì)胞參與 (4)釋放CK引起遲發(fā)型炎癥 10．關(guān)于記憶細(xì)胞的錯(cuò)誤理解是( )。 (1)已接受抗原刺激 (2)僅限于B細(xì)胞 (3)可生存數(shù)月至數(shù)年 (4)再次遇到抗原時(shí)能迅速增殖分化 11．廣泛表達(dá)于多種細(xì)胞和組織的抗原是( )。(1)MHCI類抗原 (2)ABO血型抗原 (3)兩者都是 (4)兩者都不是 12．自然的非特異免疫的一個(gè)重要組分是( )。 (1)疫苗 (2)Ig (3)白細(xì)胞的吞噬 (4)初乳 13．能增加NK細(xì)胞活性的條件是( )。(1)靶細(xì)胞與NK細(xì)胞的MHC一致 (2)NK細(xì)胞事先經(jīng)過(guò)致敏 (3)存在有輔助細(xì)胞 (4)存在丁干擾素 14．MHC限制性表現(xiàn)在( )。 (1)NK細(xì)胞的殺傷作用 (2)ADCC作用 (3)B細(xì)胞識(shí)別TI抗原的過(guò)程 (4)CTL識(shí)別殺傷靶細(xì)胞 15．能用于人工被動(dòng)免疫的制品有( )。①活疫苗 ②抗毒素 ③破傷風(fēng)類毒素 ④丙種球蛋白 (1)①②③④ (2)①②③ (3)①③ (4)②④ 是非題 1．共生菌群是機(jī)體非特異免疫的組成部分，但有時(shí)也會(huì)引起感染。 2．補(bǔ)體是機(jī)體一般生理防衛(wèi)功能，與淋巴細(xì)胞無(wú)關(guān)。 3．炎癥引起發(fā)熱、紅腫、疼痛及功能障礙現(xiàn)象，是對(duì)機(jī)體有害的。 4．單一抗原可以刺激合成多種類抗體分子。 5．一個(gè)B細(xì)胞只能分泌一種免疫球蛋白。 6．如果沒(méi)有抗原提呈細(xì)胞，將引起細(xì)胞免疫缺陷。 7．抗體產(chǎn)生有再次應(yīng)答，細(xì)胞免疫沒(méi)有再次應(yīng)答。 8．腫瘤疫苗與一般疫苗含意不同，不能用于健康人群。 9．核酸疫苗可以肌內(nèi)注射，也可以像小兒麻痹糖丸(脊髓灰質(zhì)炎病毒疫苗)一樣口服。 10．兒子通常能接受母親的皮膚移植。 11．某些抗原能激發(fā)B細(xì)胞產(chǎn)生抗體而不需T細(xì)胞參與。 12．TD抗原與純化的T、B細(xì)胞一起在體外培養(yǎng)可產(chǎn)生抗體。 13．必須用純化抗原免疫才能產(chǎn)生單克隆抗體。 14．免疫毒素是一種細(xì)胞因子。 15．用免疫球蛋白基因探針可以分離鑒定T細(xì)胞受體。 問(wèn)答題 1．機(jī)體對(duì)細(xì)胞內(nèi)毒素和細(xì)菌外毒素的免疫應(yīng)答有何不同? 2．機(jī)體內(nèi)有哪些具有殺傷功能的細(xì)胞?簡(jiǎn)要說(shuō)明其特點(diǎn)。 ， 3．參與產(chǎn)生抗體的細(xì)胞有哪幾種?簡(jiǎn)要說(shuō)明各自的作用。 4．吞噬細(xì)胞的功能可因哪些體液因子的作用而增強(qiáng)? 5。補(bǔ)體激活后可能產(chǎn)生對(duì)機(jī)體有利的免疫也可能造成自身?yè)p傷，試舉例說(shuō)明。 6．試舉例說(shuō)明天然免疫與特異性免疫間并無(wú)截然界限。 7。簡(jiǎn)述一個(gè)細(xì)菌進(jìn)入機(jī)體的遭遇。 8．正常人外周血中CD4’T細(xì)胞與CD8’T細(xì)胞的比例約為1．5：1—2：1，而艾滋病患者的比例降低至小于1，這將產(chǎn)生什么問(wèn)題? 9．在免疫應(yīng)答中T、B細(xì)胞如何協(xié)作?巨噬細(xì)胞的作用是什么? 10．胎盤的重要功能之一是免疫抑制，這有什么重要意義? 三、習(xí)題解答填空題 1．C C1 C9 經(jīng)典途徑 C4b2a C4b2a3b 2．C3b B 替代途徑(或旁路途徑) C3bbb C3bBb3b C5b6789n 3．C4 C2 凝集素途徑 C4b2a C4b2a3b C5b6789n 4．骨髓胸腺 法氏囊(次序可顛倒) 5．淋巴結(jié) 脾 黏膜相關(guān)淋巴組織(次序可顛倒) 6．中性粒細(xì)胞 嗜酸性粒細(xì)胞 嗜堿性粒細(xì)胞(次序可顛倒) 7．完全抗原 反應(yīng)原性(或免疫反應(yīng)性) 免疫原性 8．IgM IgG IgE IgA IgD(前后次序可顛倒) 膜型 分泌型(次序可顛倒) 9．TI 初次應(yīng)答 再次應(yīng)答 10．MHC分子。 選擇題 1． (3) 2． (2) 3． (4) 4． (1) 5． (4) 6． (3) 7． (1) 8． (3) 9． (3) 10． (2) 11． (3) 12． (3) 13． (4) 14． (4) 15． (4) 是非題 1． + 2． - 3． - 4． + 5． 一 6． + 7． - 8． + 9． — 10． - 11． + 12． + 13． - 14． - 15． — 問(wèn)答題 1。細(xì)菌外毒素是細(xì)菌分泌到胞外的分子，機(jī)體對(duì)其免疫應(yīng)答以體液免疫為主，通過(guò)B細(xì)胞識(shí)別、活化并產(chǎn)生抗毒素抗體分子使之滅活。細(xì)菌內(nèi)毒素為細(xì)菌胞壁成分，機(jī)體對(duì)其免疫應(yīng)答以對(duì)細(xì)菌的細(xì)胞免疫為主，包括吞噬殺傷、補(bǔ)體溶菌、以及T細(xì)胞介導(dǎo)的細(xì)胞免疫。 2．①巨噬細(xì)胞與中性粒細(xì)胞，非特異吞噬后引起呼吸暴發(fā)，消化降解。因抗體、補(bǔ)體的調(diào)理作用及CK的激活作用而增強(qiáng)。嗜酸性粒細(xì)胞也有弱吞噬作用。②NK細(xì)胞能區(qū)分自我與非我，無(wú)須事先致敏或輔助細(xì)胞即可殺傷靶細(xì)胞，其機(jī)制與CTL相同。可受CK刺激而增強(qiáng)。③CTL有特異性抗原受體，對(duì)靶細(xì)胞殺傷有嚴(yán)格的抗原特異性。通過(guò)分泌穿孔素和顆粒酶，或通過(guò)表面FaS分子殺傷。其功能活化必須有T11細(xì)胞輔助。 3．對(duì)TD抗原：①抗原提呈細(xì)胞，加工提呈抗原供T。細(xì)胞識(shí)別；②T。細(xì)胞提供B細(xì)胞活化必須的膜表面分子及CK；③B細(xì)胞在T，輔助下活化，增殖，分化為漿細(xì)胞產(chǎn)生抗體對(duì)TI抗原：B~ltt胞被TI抗原刺激后可直接活化產(chǎn)生抗體，無(wú)須其他細(xì)胞輔助。 4．抗體與補(bǔ)體的調(diào)理作用，補(bǔ)體片段與細(xì)胞因子的趨化，及細(xì)胞因子的激活作用。 5．補(bǔ)體活化后可溶解革蘭氏陰性菌及具脂蛋白膜的病毒顆粒，清除病原微生物、病變衰老細(xì)胞和癌細(xì)胞。補(bǔ)體活化過(guò)程中產(chǎn)生的各種片段有趨化、調(diào)理吞噬、清除免疫復(fù)合物和促進(jìn)炎癥等多種功能，促進(jìn)機(jī)體防御反應(yīng)，對(duì)機(jī)體有利。但補(bǔ)體本身并無(wú)特異性識(shí)別，當(dāng)抗原抗體結(jié)合形成的免疫復(fù)合物沉積于組織間隙或血管壁基底膜時(shí)，可激活補(bǔ)體造成局部炎癥，引起第Ⅲ型超敏反應(yīng)。如鏈球菌感染后產(chǎn)生抗體，形成免疫復(fù)合物沉積于腎小球血管壁基底膜，激活補(bǔ)體而引起的腎小球腎炎。 6．非特異性免疫的細(xì)胞因子與體液因子均可在特異性免疫中起作用，如巨噬細(xì)胞的抗原提呈功能；多種細(xì)胞包括巨噬細(xì)胞、中性粒細(xì)胞、NK細(xì)胞和肥大細(xì)胞均可分泌細(xì)胞因子；補(bǔ)體片段的促炎癥及免疫調(diào)節(jié)作用。反之，特異性免疫的細(xì)胞因子與體液因子也可進(jìn)一步調(diào)動(dòng)非特異性免疫，如抗體的激活補(bǔ)體，調(diào)理吞噬及ADCC作用；淋巴細(xì)胞分泌CK趨化、激活并增強(qiáng)吞噬細(xì)胞與NK細(xì)胞的殺傷功能。而在機(jī)體遭遇病原體入侵時(shí)，非特異性免疫與特異性免疫同時(shí)進(jìn)行，互為補(bǔ)充，之間并無(wú)截然界限?？膳e書(shū)中“聯(lián)合抗感染免疫”一節(jié)病毒感染為例。 7．當(dāng)一個(gè)細(xì)菌進(jìn)入機(jī)體時(shí)：①首先受到生理屏障的阻擋，包括皮膚，黏膜及其分泌物；②補(bǔ)體激活的溶細(xì)胞作用與吞噬細(xì)胞及NK細(xì)胞的殺滅；③激活B細(xì)胞產(chǎn)生抗體，通過(guò)抗體激活補(bǔ)體、調(diào)理吞噬及ADCC作用，形成免疫復(fù)合物的清除作用等；④激活T細(xì)胞產(chǎn)生細(xì)胞免疫，包括CTL的直接殺傷及TD分泌CK引起的以巨噬細(xì)胞為主，包括CTL、NK、中性粒細(xì)胞等多種免疫細(xì)胞聚集、細(xì)胞與CK共同造成的免疫炎癥。最終將細(xì)菌清除。 8．CD4’T細(xì)胞即T，細(xì)胞，在APC輔助下活化后，有輔助B細(xì)胞產(chǎn)生抗體及活化T效應(yīng)細(xì)胞的功能。而CD8’T細(xì)胞即殺傷性T細(xì)胞，必須在TH輔助下才能活化行使功能。因此，CD4’細(xì)胞 減少將導(dǎo)致體液免疫和細(xì)胞免疫均降低，機(jī)體免疫功能全面下降。 9．在免疫應(yīng)答識(shí)別與活化階段，B細(xì)胞作為APC提呈抗原給T。細(xì)胞，T、B細(xì)胞通過(guò)直接接觸及分泌的因子互相活化，效應(yīng)階段B細(xì)胞介導(dǎo)的體液免疫與T細(xì)胞介導(dǎo)的細(xì)胞免疫共同作用。巨噬細(xì)胞既可作為APC啟動(dòng)免疫應(yīng)答，又可作為效應(yīng)細(xì)胞直接發(fā)揮作用。
第十五章 微生物工業(yè)和產(chǎn)品一、術(shù)語(yǔ)或名詞1．微生物工業(yè)(mkFobislindustry) 人們工業(yè)化規(guī)模培養(yǎng)微生物生產(chǎn)商業(yè)性產(chǎn)品，或者以微生物為主體生產(chǎn)產(chǎn)品的工業(yè)。 2．微生物生物技術(shù)(microbia，biotechnology) 利用微生物或微生物的某些組分進(jìn)行生產(chǎn)產(chǎn)品或應(yīng)用的技術(shù)。 3．發(fā)酵罐(fermenter) 進(jìn)行工業(yè)發(fā)酵的容器稱為發(fā)酵罐，也可稱為生物反應(yīng)器(bioreactor)。 4．后處理(downstream proeessing) 發(fā)酵后的產(chǎn)物經(jīng)各種處理，如：分離、純化或再加工等，成為商業(yè)性的發(fā)酵產(chǎn)品。 5．下游技術(shù)(downstream ofbioteehno'ogy) 一般是泛指從菌種的大規(guī)模培養(yǎng)、監(jiān)測(cè)一直到產(chǎn)品的分離、純化、質(zhì)量分析等一系列單元操作技術(shù)，其中的產(chǎn)品分離純化等技術(shù)即后處理。 6．好氧發(fā)酵(aerobicfermen(aUoil) 發(fā)酵時(shí)需要氧氣。 7．厭氧發(fā)酵(anaerobicfermentaUon) 發(fā)酵時(shí)不需要氧氣。 8．連續(xù)發(fā)酵(coil“nuousfermentsUon) 連續(xù)不斷地供給培養(yǎng)基，并排放出產(chǎn)物和廢物，維持恒定的條件進(jìn)行發(fā)酵。 9．分批發(fā)酵(batchfermentaUon) 每一次培養(yǎng)基經(jīng)發(fā)酵后，排空發(fā)酵罐、洗凈、加培養(yǎng)基、滅菌，再接人菌種重新發(fā)酵。 10．液態(tài)發(fā)酵(Uquidstatefermenta髓on) 培養(yǎng)基呈液態(tài)的微生物發(fā)酵。 11．固態(tài)發(fā)酵(soUd“atefermentation) 微生物在沒(méi)有或幾乎沒(méi)有游離水的固態(tài)濕培養(yǎng)基發(fā)酵。又稱固體發(fā)酵，培養(yǎng)基通常是“手握成團(tuán)，落地能散”，所以也可稱為半固體發(fā)酵。 12．固定化細(xì)胞發(fā)酵(fermentaUonofimmobmxedcell) 通過(guò)吸附、包埋、共價(jià)交聯(lián)和微囊等固定化方法，將微生物細(xì)胞用載體固定，用培養(yǎng)基與其進(jìn)行發(fā)酵，生產(chǎn)產(chǎn)品，并可反復(fù)多次。未固定 的細(xì)胞用于發(fā)酵，可以稱為游離細(xì)胞發(fā)酵。 13．混合培養(yǎng)物發(fā)酵(mixedculturefermentation) 多種微生物混合在一起，共用一種培養(yǎng)基進(jìn)行發(fā)酵，也稱為混合培養(yǎng)或混合發(fā)酵。用純的單一菌種的發(fā)酵可稱為純種發(fā)酵。采用已鑒定的兩種以上分離純化的菌種，共用同種培養(yǎng)基發(fā)酵，可稱為限定混合培養(yǎng)物發(fā)酵(defined mixed culturefermentation)。 14．生物藥物素(biopharmaceutin) 酶抑制劑、免疫調(diào)節(jié)劑、受體頡頏劑、抗氧化劑、類激素、生物表面活性劑和抗輻射藥物等這類微生物藥物的總稱。 15．生物制品(biologicproducts) 根據(jù)免疫學(xué)原理，大規(guī)模地采用微生物或其部分組成成分，進(jìn)行工業(yè)生產(chǎn)疫苗、類毒素、免疫血清和診斷用的抗原、抗體等產(chǎn)品，這類產(chǎn)品習(xí)慣地稱為生物制品。 16. 二肽甜味素(aspartame) L—苯丙氨酸和L—天冬氨酸合成的二肽，味如白糖，但甜度高出糖150倍，而不膩不苦，低熱量，可減肥，不需要胰島素助消化，適宜于肥胖癥、糖尿病和心血管病人等食用。 17．微生物農(nóng)藥(microbialpesticide) 利用微生物本身或其代謝產(chǎn)物防治病、蟲(chóng)、雜草的制劑，主要包括抗生素、細(xì)菌殺蟲(chóng)劑、真菌殺蟲(chóng)劑、病毒殺蟲(chóng)劑、細(xì)菌與病毒混合殺蟲(chóng)劑和微生物除草劑等。 18．單細(xì)胞蛋白(singlecellprotein，SCP) 作為飼料或食品的富含有蛋白質(zhì)的微生物細(xì)胞。細(xì)菌、絲狀真菌、酵母、藻類中的許多種都可用來(lái)生產(chǎn)SCP，但主要還是用酵母生產(chǎn)飼料SCP。 19．植物促生根際菌肥(plant growth promoting rhizobacteria，PGPR) 含有各類有益于植物的根際微生物，能促進(jìn)植物生長(zhǎng)，抗病驅(qū)蟲(chóng)，并增加土壤養(yǎng)分。 20．生物濕法冶金(biohydrometallurgy) 利用微生物能氧化各種礦石的原理，進(jìn)行微生物堆浸回收貧礦石、尾礦石、礦渣或地下難采礦石中的所需金屬。 21．黃原膠(xanthan gum，xanthan) 一種典型的水溶性膠體多糖，它是由甘露糖、葡萄糖和葡糖酸(比例為2：2：1)構(gòu)成的雜多糖，采用野油菜黃單胞菌發(fā)酵生產(chǎn)。作為注水增稠劑，注入油層驅(qū)油，可改善油水的流度比，擴(kuò)大掃油面積，使石油的最終采收率提高9％～29％。黃原膠也可作為鉆井黏滑劑，很有利于石油開(kāi)采。黃原膠還可作為乳化、成型、懸浮劑，廣泛用于食品、醫(yī)藥、化工、輕工、中藥等20多個(gè)行業(yè)的100多種產(chǎn)品中，它也是微生物生產(chǎn)胞外多糖的典型產(chǎn)品。 22．微生物傳感器(microbiosensors) 傳感器的敏感元件是固定化微生物細(xì)胞，它的轉(zhuǎn)換器件是各種電化學(xué)電極或場(chǎng)效應(yīng)晶體管，其他機(jī)械、電路部分與另外的傳感器大都相同。 23．微生物燃料電池(microbialfuelcells) 燃料電池就是把燃燒等化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生的化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿难b置，如果電池中發(fā)生的反應(yīng)因微生物生命活動(dòng)所致，而產(chǎn)生的電能裝置，便是微生物燃料電池，又可稱為微生物電池。 24．微生物DNA芯片(microbialDNA Chip) 來(lái)源于微生物的寡核苷酸制成的芯片。微生物的多樣性取決于其基因的多樣性，因而可以制成種類繁多的DNA芯片，儲(chǔ)存空前規(guī)模的生命信息，可利用其快速、高效、同時(shí)也獲取大量的生命信息。 25．聚酯(polyesters) 如：聚β—羥丁酸，即甲基側(cè)鏈聚羥基丁酯(PHB)和聚羥基烷酯(PHA) 及乙基側(cè)鏈聚羥基戊酯(PHV)，可以用微生物大規(guī)模生產(chǎn)。利用這類聚酯的生物可降解性、生物相容性、厭電性和光學(xué)活性等特性，能制成各種新型的功能性材料，例如，完全生物降解的塑料，這類塑料可稱為微生物塑料。 26．細(xì)菌視紫紅質(zhì)(bacteriorhodopsin，bR) 鹽生鹽桿菌產(chǎn)生的紫膜蛋白質(zhì)，用激光照射時(shí)，其結(jié)構(gòu)變化過(guò)程中的不同狀態(tài)，就能起到光開(kāi)關(guān)的作用，可能作為電子器件材料。 27．L—多巴黑色素(L—Dopamelamin) 一種具有抗氧化、抗輻射、清除自由基、選擇性地體外抗病毒活性的生物多聚體化合物，能利用微生物產(chǎn)生這種黑色素，它在醫(yī)藥、化工、農(nóng)業(yè)等方面具廣泛的應(yīng)用前景。 二、習(xí) 題填空題 1．微生物工業(yè)中，發(fā)酵術(shù)語(yǔ)指的是任何大規(guī)模過(guò)程，已成了習(xí)慣用語(yǔ)，不管微生物代謝 外源最終電子受體的情況下發(fā)生的氧化作用。 2．進(jìn)行工業(yè)發(fā)酵的容器稱為 ，也可叫做 。 3．在微生物發(fā)酵過(guò)程中，有機(jī)物既是 受體，又是 的基質(zhì)。 4．發(fā)酵工業(yè)的生產(chǎn)菌種主要來(lái)源： 、 和 。 5．大型發(fā)酵罐除好氧類型的攪拌式發(fā)酵罐外，還有借氣體上升力攪拌的 發(fā)酵罐、生產(chǎn)乙醇的大型 發(fā)酵罐、用于國(guó)態(tài)發(fā)酵的 反應(yīng)器和 反應(yīng)器。 6．現(xiàn)代發(fā)酵工業(yè)常在大型發(fā)酵罐發(fā)酵期間補(bǔ)加 、 或 等，以受控制的速度補(bǔ)加入罐內(nèi)，并已形成了 發(fā)酵技術(shù)。 7．面包酵母對(duì)游離葡萄糖非常敏感，高濃度葡萄糖抑制酵母的呼吸，導(dǎo)致酒精和有機(jī)酸生成，嚴(yán)重影響 ，低濃度葡萄糖則可使酵母細(xì)胞產(chǎn)量明顯增加，因而連續(xù)補(bǔ)加 就可控制發(fā)酵方向，高產(chǎn)出大量面包酵母。 8．填表15—8，說(shuō)明發(fā)酵過(guò)程中主要控制項(xiàng)目的主要控制方法。
9．通俗地將發(fā)酵的逐級(jí)放大稱為 、 和 3個(gè)階段。 10．通常按工業(yè)發(fā)酵中對(duì)氧需要或不需要，人為地分為 發(fā)酵和 發(fā)酵。 11．通常按工業(yè)發(fā)酵中培養(yǎng)基是液體或固體，人為地分為 發(fā)酵和 發(fā)酵。 12．通常按工業(yè)發(fā)酵中發(fā)酵是在培養(yǎng)基表面或深層進(jìn)行，人為地分為 發(fā)酵和 發(fā)酵。 13．通常按工業(yè)發(fā)酵中發(fā)酵是間歇或連續(xù)進(jìn)行，人為地分為 發(fā)酵和 發(fā)酵。 14．通常按工業(yè)發(fā)酵中菌種是否被載體固定，人為地分為 發(fā)酵和 發(fā)酵。 15．通常按工業(yè)發(fā)酵中菌種是單一還是混合的菌種，人為地分為 發(fā)酵和 發(fā)酵。 16．微生物工業(yè)的產(chǎn)品，按出現(xiàn)的年代大概可以歸納為： 產(chǎn)品、 產(chǎn)品和 產(chǎn)品。 17．有的葡萄酒釀制，其發(fā)酵的微生物就是從其原料 而來(lái)，葡萄果皮上的微生物來(lái)自于葡萄園的 。 18．食用菌一般是指可食用的有大型 的高等真菌，分類上主要屬于 ，其次為 。 19．臨床醫(yī)學(xué)上使用的抗生素主要用 和 作為菌種生產(chǎn)。 20．采用篩選抗生素相類似的程序，篩選非抗生素的生理活性物質(zhì)，發(fā)展非常迅速， 、 、 抗氧化劑和植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑等，從微生物中紛紛篩選到，正逐漸形成了一個(gè)新的研究領(lǐng)域——微生物藥物學(xué)。 21．生物制品種類繁多，一般可分為 、 和 制品3大類。 22．氨基酸的微生物工業(yè)生產(chǎn)，其生產(chǎn)菌種主要是谷氨酸棒桿菌、北京棒桿菌、鈍齒棒桿菌、黃色短桿菌等?？梢愿鶕?jù)菌種和原料的不同，分為 、 和 3種生產(chǎn)方法。 23．用現(xiàn)代生物學(xué)技術(shù)對(duì)蘇云金芽孢桿菌進(jìn)行基因改造，使重組Bt菌株具有殺滅多種害蟲(chóng)的δ內(nèi)毒素或β—外毒素基因，或具有某些 、 產(chǎn)生的基因，并高效表達(dá)，生產(chǎn)出受環(huán)境影響小、殺蟲(chóng)譜廣、防昆蟲(chóng)抗性的強(qiáng)效Bt殺蟲(chóng)劑。 24．微生物浸礦的方法大體可分為： 、 和 浸出。 25．海洋中的杜氏藻已用來(lái)生產(chǎn)具有醫(yī)藥保健、食品等廣泛用途的 ，而生產(chǎn)后的杜氏藻細(xì)胞中還含有 、 、脂質(zhì)和糖類，這些物質(zhì)如果充分利用，杜氏藻的價(jià)值則更高。 選擇題／4個(gè)答案選I／ 1．工業(yè)微生物所用菌種的根本來(lái)源是( )。(1)向生產(chǎn)單位購(gòu)買(2)從科研單位索取 (3)自然環(huán)境(4)購(gòu)買專利菌種 2．大多數(shù)國(guó)家的專利法規(guī)定，涉及生物培養(yǎng)物的發(fā)明專利，此生物培養(yǎng)物又為公眾所不知道的，申請(qǐng)人除了提供專利說(shuō)明書(shū)之外，還要向( )提供用于所申請(qǐng)的專利程序的生物培養(yǎng)物，給予保藏。 (1)科研單位的保藏機(jī)構(gòu) (2)菌種保藏實(shí)驗(yàn)室 (3)大學(xué)的保藏單位 (4)專利局指定的保藏機(jī)構(gòu) 3．工業(yè)生產(chǎn)中，微生物生長(zhǎng)的最適培養(yǎng)基與其代謝產(chǎn)物合成的最適培養(yǎng)基，通常是( )。(1)完全不同 (2)有差別的 (3)相同的 (4)同一種培養(yǎng)基 4．連續(xù)發(fā)酵的主要優(yōu)勢(shì)是簡(jiǎn)化了( )、發(fā)酵罐的多次滅菌、清洗、出料，縮短了發(fā)酵周期，提高了設(shè)備利用率，降低了人力、物力的消耗，增加了生產(chǎn)效率。(1)菌種的擴(kuò)大培養(yǎng) (2)菌種的選育 (3)菌種的分離 (4)菌種的收集 5．固定化細(xì)胞發(fā)酵的優(yōu)勢(shì)之一，可以看作是固定化細(xì)胞的( )，極大地提高了生產(chǎn)效率。 (1)連續(xù)發(fā)酵 (2)表面發(fā)酵 (3)固態(tài)發(fā)酵 (4)厭氧發(fā)酵 6．現(xiàn)代微生物工業(yè)大多數(shù)都是采用( )，這是因?yàn)槠溥m用面廣，能精確地調(diào)控，總的效率高，并易于機(jī)械化和自動(dòng)化。 (1)固定化細(xì)胞發(fā)酵 (2)混合發(fā)酵 (3)固態(tài)發(fā)酵 (4)液態(tài)發(fā)酵 7．面包廠、餅干廠和家庭中所用酵母主要是用釀酒酵母發(fā)面，1％～2％酵母加入小麥粉，加水?dāng)嚭铣擅鎴F(tuán)，經(jīng)發(fā)酵產(chǎn)生大量的酵母及其產(chǎn)物，營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)倍增，而且同時(shí)產(chǎn)生的( )烘烤受熱膨脹，從而制成松軟、細(xì)膩、香甜可口的面包。 (1)氧氣 (2)二氧化碳 (3)氫氣 (4)沼氣 8．啤酒又可分為黃啤酒、黑啤酒等，至于品牌則多得無(wú)法統(tǒng)計(jì)，但其主要工藝和機(jī)制是相同的。工藝的主要過(guò)程中添加酒花，其主要的作用是( )。 (1)糖化 (2)滅菌 (3)賦于風(fēng)味 (4)產(chǎn)酒精 9．生產(chǎn)青霉素的主要菌種是( )。 (1)金色放線菌 (2)灰色鏈霉菌 (3)產(chǎn)黃青霉 (4)諾卡氏菌 10．治療用的生物制品，多數(shù)是利用細(xì)菌、病毒和生物毒素免疫動(dòng)物制備的抗血清或抗毒素，而發(fā)達(dá)國(guó)家動(dòng)物血清或抗毒素大多已被淘汰，取而代之的是( )。 (1)純化血請(qǐng) (2)人特異丙種球蛋白 (3)疫苗 (4)抗原 11．微生物生產(chǎn)氨基酸、有機(jī)酸、醇、維生素、核苷酸及激素等產(chǎn)品是與( )、天然資源提取這類化合物的競(jìng)爭(zhēng)中成長(zhǎng)起來(lái)的。 (1)化學(xué)合成 (2)酶催化合成 (3)逆向合成 (4)植物合成 12．二肽甜味素是由L—苯丙氨酸和L—天冬氨酸合成的二肽，原用化學(xué)催化劑合成，價(jià)格昂貴，而后發(fā)明用嗜熱脂肪芽孢桿菌所產(chǎn)的( )作催化劑，逆向合成該甜味素，工藝簡(jiǎn)便，產(chǎn)品價(jià)格大幅下降，因而也促進(jìn)了微生物酶制劑工業(yè)的發(fā)展。 (1)淀粉酶 (2)脂肪酶 (3)果膠酶 (4)蛋白酶 13．當(dāng)今世界上使用最多和最廣泛的生物殺蟲(chóng)劑是( )，它對(duì)鱗翅目、雙翅目、膜翅目、鞘翅目及直翅目中的200多種昆蟲(chóng)都有毒殺作用。 (1)病毒殺蟲(chóng)劑 (2)蘇云金芽孢桿菌殺蟲(chóng)劑 (3)真菌殺蟲(chóng)劑 (4)金龜子芽孢桿菌殺蟲(chóng)劑 14．菌根菌制劑的主要用途是( )。 (1)增加蔬菜的氮肥 (2)增加作物的磷肥 (3)促進(jìn)蔬菜生長(zhǎng) (4)育苗造林 15．生物濕法冶金工業(yè)用的菌種主要有氧化亞鐵硫桿菌、氧化硫硫桿菌、鐵氧化鉤端螺菌和嗜酸熱硫化葉菌等，這類( )能氧化各種硫化礦。 (1)異養(yǎng)微生物 (2)自氧微生物 (3)古生菌 (4)光合細(xì)菌 16．石油和天然氣深藏于地下，其中天然氣又沿著地層縫隙向地表擴(kuò)散。有的微生物在土壤中能以( )為惟一碳源和能源，其生長(zhǎng)繁殖的數(shù)量與這類化合物含量有相關(guān)性，因此，可以利用這類微生物作為石油和天然氣儲(chǔ)藏在地下的指示菌，進(jìn)行微生物石油勘探。 (1)二氧化碳 (2)苯酚 (3)氣態(tài)烴 (4)碳酸鈣 17．微生物傳感器的基本原理是：固定化微生物的( )保持恒定的條件時(shí)，它所消耗的溶解氧量或所產(chǎn)生的電極活性物質(zhì)的量反映了被檢測(cè)物質(zhì)的量。借助于物理、化學(xué)檢測(cè)器件測(cè)量消耗氧或電極活性物質(zhì)的量，則能獲得被檢測(cè)物質(zhì)的量。 (1)數(shù)量和活性 (2)種群數(shù)量 (3)細(xì)胞結(jié)構(gòu) (4)細(xì)胞形態(tài) 18．在微生物電池的研制中，研究者以人的( )為燃料，做成體內(nèi)埋伏型的驅(qū)動(dòng)電源——微生物電池，成為不用定期更換的新型體內(nèi)起搏器。 (1)血液 (2)細(xì)胞 (3)尿液 (4)體液 19．石油為原料制造的塑料，對(duì)人類社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展有著重要貢獻(xiàn)的同時(shí)，但又導(dǎo)致了“白色污染”這一全球性的嚴(yán)重問(wèn)題。用乳酸菌以馬鈴薯等的淀粉為原料，生產(chǎn)大量( )，再制成稱為“交酯”的微生物塑料，這種塑料不僅完全可以生物降解，而且降解產(chǎn)物還能改良土壤結(jié)構(gòu)及作為肥料。(1)L—谷氨酸 (2)L—乳酸 (3)黑色素 (4)脂肪酸 20．采用飛行器中產(chǎn)生的廢水和有機(jī)垃圾培養(yǎng)( )，它也從宇航員呼出氣中吸收CO2，并產(chǎn)生O2和可利用的細(xì)胞物質(zhì)，期望能創(chuàng)建一個(gè)很好的再生循環(huán)生態(tài)系統(tǒng)。 (1)自養(yǎng)菌 (2)酵母 (3)食用菌 (4)小球藻 是非題 1．在微生物發(fā)酵過(guò)程中，有機(jī)物既是電子最終受體，又是被氧化的基質(zhì)。 2．地衣芽孢桿菌用來(lái)發(fā)酵生產(chǎn)堿性蛋白酶，該菌種中所有菌株都能用來(lái)作為生產(chǎn)菌種。 3．生物的發(fā)明申請(qǐng)專利，如果涉及的培養(yǎng)物需要保藏，可送到任何保藏機(jī)構(gòu)保藏。 4．發(fā)酵罐攪拌葉輪的攪拌，不僅能產(chǎn)氣泡與發(fā)酵液混合，而且使微生物細(xì)胞均勻地與發(fā)酵液內(nèi)的營(yíng)養(yǎng)物接觸，保持懸浮狀態(tài)。 5．賴氨酸生產(chǎn)用谷氨酸棒桿菌，為了使該菌高產(chǎn)賴氨酸，在培養(yǎng)基中添加適宜量的賴氨酸，既不啟動(dòng)反饋抑制，又能大量產(chǎn)生賴氨酸。 6．在青霉素的生產(chǎn)中，為了提高青霉素的產(chǎn)量，讓培養(yǎng)基的主要營(yíng)養(yǎng)物只夠維持青霉菌在前40h的生長(zhǎng)，而在40h后靠低速連續(xù)補(bǔ)加葡萄糖和氮源等，使菌“半饑餓”。 7．發(fā)酵工業(yè)中，包括基因工程菌株的發(fā)酵生產(chǎn)，逐級(jí)放大幾乎是必由之路，但小試、中試和大試各階段所采用的設(shè)備、儀器的差異都很大，例如：小試可用實(shí)驗(yàn)室的玻璃三角瓶，而中試的發(fā)酵罐都要求噸位級(jí)以上。 8．需要好氧反應(yīng)的固定化細(xì)胞發(fā)酵，載體屏障造成的通氣困難，往往嚴(yán)重影響發(fā)酵反應(yīng)的速率，使發(fā)酵產(chǎn)量低下。 9．我國(guó)農(nóng)村的堆肥、青飼料發(fā)酵和釀酒，都是好氧、固定化細(xì)胞發(fā)酵。10．混合發(fā)酵的多種菌種，增加了發(fā)酵中許多基因的功能，可以代替某些基因重組工程菌來(lái)進(jìn)行復(fù)雜的多種代謝反應(yīng)，或促進(jìn)生長(zhǎng)代謝，提高生產(chǎn)效率。 11．蒸餾酒的生產(chǎn)有的用混合菌種，有的接種純菌種，有的用固態(tài)發(fā)酵，有的用液態(tài)發(fā)酵。 12．味精用棒桿菌生產(chǎn)，主要以糖類物質(zhì)為原料，采用液體深層發(fā)酵方式，控制培養(yǎng)基中生物素濃度，影響微生物細(xì)胞膜組成，增強(qiáng)細(xì)胞的滲透性，促進(jìn)谷氨酸向胞外滲透，產(chǎn)出大量的谷氨酸。 13．把與氧傳遞和調(diào)節(jié)有關(guān)的透明顫菌血紅蛋白基因，克隆到天藍(lán)色鏈霉菌中，用該工程菌株發(fā)酵，在通氣非常充足時(shí)，放線紫紅素的產(chǎn)量提高4倍。 14．發(fā)酵生產(chǎn)氨基酸，酶轉(zhuǎn)化法是在微生物的培養(yǎng)中加入前體，目的是繞過(guò)或回避終產(chǎn)物對(duì)合成途徑中某一關(guān)鍵酶的反饋調(diào)節(jié)作用，提高氨基酸產(chǎn)量。 15．微生物酶制劑主要使用領(lǐng)域是實(shí)驗(yàn)室的科學(xué)研究，其他領(lǐng)域目前使用很少。 16．蘇云金芽孢桿菌的殺蟲(chóng)機(jī)制主要是靠其芽孢和伴胞晶體。當(dāng)昆蟲(chóng)吞食伴胞晶體后，在腸道中的堿性條件下，伴胞晶體被分解出毒素的前體，再在腸中特異性的堿性蛋白酶作用下，水解出毒性多肽，造成鈉離子和鉀離子的“調(diào)節(jié)泵”失去作用，細(xì)胞代謝停止，昆蟲(chóng)死亡。 17．采用微生物對(duì)煤脫硫，有的菌對(duì)煤中無(wú)機(jī)硫的脫除率可達(dá)96％。用黑曲霉脫除陶瓷的主要原料高嶺土中的鐵，在電子、軍事工業(yè)中有廣泛的特殊用途。 18．世界上第一次獲得遺傳工程重組菌株發(fā)明專利權(quán)的是同時(shí)能降解不同石油成分的“超級(jí)細(xì)菌”，它是不同菌共有的5種質(zhì)粒轉(zhuǎn)移在同一細(xì)胞內(nèi)，構(gòu)建而成的遺傳工程菌株，該菌株能迅速提高采油率。 19．DNA計(jì)算機(jī)的原理是：DNA分子中的大量密碼相當(dāng)于存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)，某些酶對(duì)DNA分子作用，瞬間就能完成其生化反應(yīng)，從一種基因代碼變成另一種基因代碼。反應(yīng)前的基因代碼可以作為輸入的數(shù)據(jù)，反應(yīng)后的墓因代碼則作為運(yùn)算結(jié)果，如果這種反應(yīng)控制得當(dāng)，就能制成DNA計(jì)算機(jī)。 20．海洋微生物的繁多類型，所處許多獨(dú)特的生態(tài)環(huán)境，造就了適應(yīng)特殊環(huán)境的各種基因組，有著各種各樣功能的基因，研究海洋微生物具有特殊的重要意義。 問(wèn)答題 1．大規(guī)模工業(yè)微生物發(fā)酵生產(chǎn)與實(shí)驗(yàn)室微生物發(fā)酵試驗(yàn)有哪些異同? 2．要獲得生產(chǎn)用于洗滌劑的堿性蛋白酶的菌種，應(yīng)怎么辦?如從自然界篩選，應(yīng)采取哪些主要步驟? 3．某發(fā)酵廠生產(chǎn)產(chǎn)品的產(chǎn)量，不同的批次差別大，請(qǐng)代分析其原因。 4．你日常生活中哪些是微生物工業(yè)的產(chǎn)品?請(qǐng)你就某一種產(chǎn)品提出改進(jìn)的建議。 5．為什么說(shuō)：“DNA芯片將開(kāi)辟生命科學(xué)研究和利用的新紀(jì)元，將為推動(dòng)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展起到重大作用”? 6．啤酒又可分為黃啤酒、黑啤酒等，至于品牌則多得無(wú)法統(tǒng)計(jì)，但其主要生產(chǎn)工藝和機(jī)制是相同的。敘述其工藝的主要過(guò)程，并說(shuō)明其機(jī)制；生產(chǎn)啤酒的菌渣，你認(rèn)為如何開(kāi)發(fā)利用? 7．微生物殺蟲(chóng)劑和微生物肥料是值得推廣應(yīng)用的，為什么?但又為什么一直很難推廣應(yīng)用? 8．電子計(jì)算機(jī)在發(fā)酵工業(yè)中，乃至在微生物學(xué)中有哪些用途? 9．試述基因工程技術(shù)在發(fā)酵工業(yè)中應(yīng)用的一實(shí)例，基因工程構(gòu)建的重組菌株在發(fā)酵工業(yè)和其他領(lǐng)域的應(yīng)用，有無(wú)風(fēng)險(xiǎn)?應(yīng)特別注意些什么問(wèn)題? 10．微生物工業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)是什么? 三、習(xí)題解答填空題1．有或沒(méi)有 2．發(fā)酵罐 生物反應(yīng)器 3．電子最終 被氧化 4．自然環(huán)境 收集菌株篩選 購(gòu)置生產(chǎn)菌種 5．氣升式 厭氧 轉(zhuǎn)鼓式 塔式 6．糖 氮 其他底物 補(bǔ)料分批7．酵母得率 低濃度糖
9．小試 中試 大試 10．好氧 厭氧 11．液態(tài) 固態(tài) 12．表面 深層 13．分批 連續(xù) 14．游離 固定 15．單一純種 混合 16．傳統(tǒng) 近代 現(xiàn)代 17．葡萄果 皮上 自然環(huán)境 18．子實(shí)體 擔(dān)子菌亞門 子囊菌亞門 19．放線菌 絲狀真菌 20．酶抑制劑 免疫調(diào)節(jié)劑 受體頡頏劑 21．預(yù)防 治療 診斷 22．直接發(fā)酵 加前體 酶轉(zhuǎn)化 23．保護(hù) 增效物質(zhì) 24．槽浸 堆浸 原位 25．盧—胡蘿卜素 蛋白質(zhì) 甘油 選擇題 、 1． (3) 2． (4) 3． (2) 4． (1) 5． (1) 6． (4) 7． (2) 8． (3) 9． (3) 10． (2) 11． (1) 12． (4) 13． (2) 14． (4) 15． (2) 16． (3) 17． (1) 18． (4) 19． (2) 20． (4) 是非題 1． + 2． - 3． - 4． + 5． - 6． 十 7． - 8． + 9． - 10． + 11． + 12． + 13． - 14． - 15． - 16． + 17． + 18． - 19． + 20． + 問(wèn)答題 1．大規(guī)模發(fā)酵不同于實(shí)驗(yàn)室的發(fā)酵，主要是：規(guī)模大，即所用的設(shè)備龐大，占用場(chǎng)地大，人力、物力投入的規(guī)模大；消耗的原料、能源多；菌種符合生產(chǎn)菌種的要求，其生長(zhǎng)代謝特性與大規(guī)模發(fā)酵相適應(yīng)；后處理較困難、需進(jìn)行成本核算等?？捎么笮桶l(fā)酵罐和實(shí)驗(yàn)室所用發(fā)酵儀器、小設(shè)備等相比較，例如：用好氧微生物液體發(fā)酵的大型發(fā)酵罐與實(shí)驗(yàn)室發(fā)酵設(shè)施相比，從它的結(jié)構(gòu)、功能和應(yīng)用的特點(diǎn)、后處理、消耗、成本等說(shuō)明差異；相同點(diǎn)可從菌種、產(chǎn)物產(chǎn)生的機(jī)制、發(fā)酵的基本條件、工藝主要過(guò)程和目的產(chǎn)品等方面敘述。 2．堿性蛋白酶的生產(chǎn)菌種可從自然環(huán)境收集菌株篩選、購(gòu)置專利菌種或向生產(chǎn)單位購(gòu)置產(chǎn)量高的菌種3種途徑獲得。如果從自然界篩選，應(yīng)采取的主要步驟，參考教材中圖15-2的主要過(guò)程闡述，重要的是所用的稀釋涂布平板，應(yīng)該用產(chǎn)堿性蛋白酶菌株選擇平板。 3．某發(fā)酵廠生產(chǎn)產(chǎn)品的產(chǎn)量，不同的批次差別大，原因可從發(fā)酵的菌種活性、培養(yǎng)基原料和配制、發(fā)酵條件的控制、后處理等整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程分析，分析中對(duì)每一過(guò)程或方面，可能涉及產(chǎn)量不穩(wěn)定的原因加以簡(jiǎn)要說(shuō)明。 4．我們?nèi)粘Ｉ钪形⑸锕I(yè)的產(chǎn)品太多，例如：酒、醋、醬、乳酪食用菌、味精、二肽甜味素、青霉素和鏈霉素等?？蛇x擇其中某一種產(chǎn)品就其菌種、培養(yǎng)基原料和配制、發(fā)酵條件的控制、后處理等，整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程或其中某一方面，提出改進(jìn)的建議，尤其是對(duì)傳統(tǒng)的微生物工業(yè)產(chǎn)品，生產(chǎn)如何用現(xiàn)代生物技術(shù)改進(jìn)提出建議。 5．“DNA芯片將開(kāi)辟生命科學(xué)研究和利用的新紀(jì)元，將為推動(dòng)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展起到重大作用”，這是由于生物的多樣性取決于其基因的多樣性，因而可以制成種類繁多的DNA芯片，儲(chǔ)存空前規(guī)模的生命信息，可利用其快速、高效、同時(shí)也獲取大量的生命信息，使其在生命科學(xué)領(lǐng)域，例如：在生物的基因鑒定、基因表達(dá)、基因組研究及新基因的發(fā)現(xiàn)等方面將得到廣泛利用，可能成為今后生物學(xué)研究及應(yīng)用中的具劃時(shí)代意義的新技術(shù)方法，將會(huì)發(fā)揮重大作用；同時(shí)，DNA芯片也將在工、農(nóng)、醫(yī)各行各業(yè)推廣應(yīng)用，像20世紀(jì)微電子芯片進(jìn)入千家萬(wàn)戶那樣，改變?nèi)祟惖慕?jīng)濟(jì)、文化和生活，促進(jìn)社會(huì)、經(jīng)濟(jì)的更大進(jìn)步。 6．啤酒生產(chǎn)工藝的主要過(guò)程和機(jī)制，如教材的圖15-12所示；生產(chǎn)啤酒的菌渣的開(kāi)發(fā)利用，可從用來(lái)生產(chǎn)高效飼料、肥料，研制SCP，提取氨基酸、核酸等方面闡述。 7．微生物殺蟲(chóng)劑和微生物肥料是值得推廣應(yīng)用的，其原因可從化學(xué)殺蟲(chóng)劑、化肥的劣勢(shì)，例如：造成環(huán)境嚴(yán)重污染，生態(tài)遭到破壞，害蟲(chóng)抗藥性大增，人、畜常中毒傷亡等方面；相比之下，微生物殺蟲(chóng)劑和微生物肥料在這些方面的優(yōu)勢(shì)；隨著社會(huì)的進(jìn)步，生活水平的提高，可持續(xù)發(fā)展已為國(guó)際共識(shí)，這3方面進(jìn)行分析闡述，但又為什么一直很難推廣應(yīng)用，其原因可從與化學(xué)殺蟲(chóng)劑、化肥的優(yōu)勢(shì)相比，微生物殺蟲(chóng)劑和微生物肥料的劣勢(shì)，加之新觀念、新產(chǎn)品的推廣等困難和問(wèn)題等方面，進(jìn)行敘述。 8．電子計(jì)算機(jī)在發(fā)酵工業(yè)中，乃至在微生物學(xué)中的用途很廣，從菌種、污染菌株的分類、鑒定，發(fā)酵和后處理各項(xiàng)指標(biāo)的控制及其自動(dòng)化，各種現(xiàn)代分折檢測(cè)儀器的應(yīng)用、到發(fā)酵數(shù)學(xué)模型的建立，信息、資料的分析和管理等許多方面，都要應(yīng)用計(jì)算機(jī)，沒(méi)有計(jì)算機(jī)的應(yīng)用就沒(méi)有發(fā)酵工業(yè)的現(xiàn)代化，也沒(méi)有現(xiàn)代微生物學(xué)。 9．基因工程技術(shù)在發(fā)酵工業(yè)中的應(yīng)用實(shí)例：蘇云金芽孢桿菌的毒素基因克隆到熒光假單胞菌中構(gòu)建的工程菌、構(gòu)建假單胞菌高產(chǎn)鐵載體的有益工程菌、頭孢菌素C工程菌、透明顫菌血紅蛋白基因克隆到天藍(lán)色鏈霉菌的工程菌……等等，選一例說(shuō)明其應(yīng)用優(yōu)點(diǎn)?；蚬こ叹膽?yīng)用是有風(fēng)險(xiǎn)的，關(guān)鍵是從構(gòu)建工程菌的思路、設(shè)計(jì)方案、材料的選擇、工程菌的實(shí)驗(yàn)、發(fā)酵的逐步擴(kuò)大、后處理的實(shí)施、產(chǎn)品的包裝和應(yīng)用等，每個(gè)環(huán)節(jié)都要有風(fēng)險(xiǎn)意識(shí)，嚴(yán)格按法律規(guī)定和實(shí)驗(yàn)操作規(guī)定辦事，將風(fēng)險(xiǎn)降到最低或完全消除。 10．微生物工業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)是：傳統(tǒng)和近代微生物工業(yè)逐步向現(xiàn)代微生物工業(yè)發(fā)展，其中的傳統(tǒng)、近代技術(shù)必將改進(jìn)，分子生物學(xué)技術(shù)起著帶頭作用；微生物工業(yè)需要應(yīng)用更多的學(xué)科理論和各種技術(shù)，更加體現(xiàn)了學(xué)科和技術(shù)的交叉；微生物工業(yè)在工、農(nóng)、醫(yī)各個(gè)領(lǐng)域?qū)⑦M(jìn)一步發(fā)展，在當(dāng)今世界待解決的資源、能源、糧食、環(huán)保、健康和人口等難題方面將會(huì)發(fā)揮更大作用。 |
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