简述芽孢和营养细胞在结构、化学组成和抵抗极端环境条件的能力有何不同。

(1)【◆题库问题◆】：[问答题,简答题] 简述芽孢和营养细胞在结构、化学组成和抵抗极端环境条件的能力有何不同。

【◆参考答案◆】：芽孢是使某些细菌产生的一种高抗性分化的细胞。与细菌营养细胞在结构、化学组成和抗性方面有明显不同。结构上比营养细胞更复杂，具有许多层。与营养细胞在结构上的不同之处主要在核壁之外的层次结构。最外层称为孢外壁，由一薄层蛋白质覆盖。其内是芽孢衣，由多层芽孢特异性蛋白组成。芽孢衣下面是皮层，由松弛的交联肽聚糖构成。皮层之内是核心，含有核壁、细胞质、拟核、核糖体和其他细胞必需物质。化学组成上，有一种芽孢特有的物质，称为吡啶二羧酸，它可与芽孢中富含的大量钙离子结合，形成吡啶二羧酸钙，与芽孢耐热性有关。另一种特殊的物质是小酸溶性芽孢蛋白（SASP）。可与核心DNA结合，保护其免受紫外辐射、脱水及干热的损害。二是还可作为内生芽孢形成新营养细胞生长的碳源和能源。细菌芽孢在抗热程度上是非常突出的，即使高压灭菌在121℃下可杀死有内生孢子的大多数，但有些高抗热性的细菌的内生孢子可在高达150℃下生存。对其他有害因素，如干旱、紫外辐射、强酸或强碱及化学消毒剂均有很强抗性，因而它可保持一段相当长的休眠期。

(2)【◆题库问题◆】：[单选] 当抗原进入机体后，机体内首先产生的免疫球蛋白是（）。
A．IgA
B．IgD
C．IgG
D．IgM

【◆参考答案◆】：D

(3)【◆题库问题◆】：[问答题,简答题] 微生物学史上的“成熟期”始于何时、何人？试简述本期的特点。

【◆参考答案◆】：自1953年Watson和Crick发表了关于DNA结构的双螺旋模型起，使整个生命科学研究进入了分子生物学新阶段，也是微生物学进入成熟期的标志。本期特点：微生物学从一门较孤立的应用学科发展为一门前沿基础学科；进入了分子水平的研究阶段；应用研究向着更自觉、更有效和可人为控制的方向发展。

(4)【◆题库问题◆】：[名词解释] 微生物基因组学（microbic genomics）

【◆参考答案◆】：研究微生物基因组的分子结构、信息含量及其编码的基因产物的科学。

(5)【◆题库问题◆】：[问答题] 举例说明单细胞藻类和蓝细菌对人类有益和有害方面。

【◆参考答案◆】：单细胞藻类和蓝藻有益：进行光和作用，合成有机物和释放氧气；有害：在湖泊和近海中大量繁殖，产生水华和赤潮，导致鱼类和其它生物窒息死亡；还会产生有害毒素，如微囊藻毒素。

(6)【◆题库问题◆】：[问答题,简答题] 哪些微生物具有周质间隙？在周质间隙中发生着什么？

【◆参考答案◆】：革兰氏阴性菌的细胞壁内表面与细胞膜之间有一个较宽的周质间隙。毒素和酶在周质间隙中保持一定浓度，帮助摧毁那些可能危害细菌的物质。根据生物体的不同，其中含有几种蛋白质，包括水解酶，食物分子的初步消化相关蛋白；结合蛋白，起始物质运输过程相关蛋白；化学感受器，是与趋化性反应有关的蛋白质。

(7)【◆题库问题◆】：[单选] 不属于破伤风杆菌的特点的是（）
A．广泛分布于环境中
B．棒槌状
C．寄生
D．厌氧细菌

【◆参考答案◆】：C

(8)【◆题库问题◆】：[问答题,简答题] 何谓选择性培养基？试举例。

【◆参考答案◆】：根据某种或某一类群微生物的特殊营养需要，或对某种化合物的敏感性不同而设计出来的一类培养基，利用这种培养基可将某种或某类微生物从混杂的微生物群体中分离出来。例如，为检测怀疑导致食物中毒食样中的肉毒梭状芽胞杆菌，可把抗生素磺胺嘧啶和多粘菌素硫酸盐（SPS）加到培养梭菌的厌氧培36养基中。这种培养基促进肉毒梭状芽胞杆菌的生长但抑制大多数其它梭菌的生长。

(9)【◆题库问题◆】：[问答题,简答题] 简述芽孢萌发的几个阶段。哪些因子可促进或抑制芽孢萌发？促进芽孢萌发有何实践意义？

【◆参考答案◆】：芽孢萌发可为三个阶段：活化、出芽和生长。活化：可通过短期加热或低pH、还原剂或化学萌发剂等处理而引起；处理后的芽孢应立即接种培养。出芽：由于芽孢衣中蛋白质结构的可逆性变化，使芽孢透性增加，酶活动加强，芽孢衣上的蛋白质逐渐降解，外界阳离子不断进入皮层并使之膨胀、溶解、消失。此时外界的水不断进入核心，使其膨胀，酶类活化，细胞壁开始合成。于是芽孢由休眠体转变成具代谢活力的营养细胞。生长：在适宜条件下，营养细胞迅速生长繁殖。促进芽孢萌发的因子：L-丙氨酸、Mn2+、表面活性剂、葡萄糖以及适当加热、低pH和还原剂处理等。抑制因子有：D-丙氨酸、重碳酸钠等。当芽孢萌发为营养细胞后，耐热力降低，即使在没有加压蒸汽等条件下，也可用较为简易的方法将有害细菌杀灭。

(10)【◆题库问题◆】：[问答题,简答题] 微生物的“生长旺、繁殖快”特性对生物学基础理论的研究有何意义？试举例说明之。

【◆参考答案◆】：有利于使科研周期大大缩短、经费节约、效率提高。例：用大肠杆菌或脉孢菌代替果蝇或豌豆进行遗传学研究，大大推进了遗传学研究的进度和深度。