《食品微生物学》课程教学资源（思考与练习）绪论（习题及参考答案）

绪论一、名词解释1、微生物（microorganism，microbe)：微生物是一群个体微小、一般肉眼看不见的、单细胞或简单多细胞或没有细胞结构的低等生物的统称。2、微生物学（microbiology）：微生物学是研究微生物及其生命活动规律的一门科学。二、填空题1、第一个用自制显微镜观察到微生物的学者是列文虎克，被称为微生物学研究的先驱者，而法国学者巴斯德和德国学者科赫则是微生物生理学和病原菌学研究的开创者。2、原核微生物包括有两大类，即古生菌和真细菌。真细菌主要包括细菌、放线菌、蓝细菌、支原体、立克次氏体、衣原体等。3、非细胞类微生物有病毒和亚病毒，其中后者包括类病毒、拟病毒以及病毒等。4、微生物对人类的危害主要表现在引起人畜疾病、引起植物病害、引起食物腐败变质笠。5、微生物在工业上主要用来酿酒和酿酱醋、生产酶制剂、生产有机酸、生产医药产品。6、农业微生物研究微生物作用的两个方面：一个方面是有益微生物的利用、另一个方面是有害微生物的防治和消灭。7、微生物学的发展简史可分为5个时期，现处于微生物的分子生物学研究阶段，8、微生物的几大特征中最基本一个是体积小，比面值大。三、思考题1、什么是微生物？它包括哪些类群？答：微生物是一群个体微小、一般肉眼看不见的、单细胞或简单多细胞或没有细胞结构的低等生物的统称。它不是一个分类学上的单位，而是指所有肉眼看不见或看不清楚的微小1

1 绪 论 一、 名词解释 1、微生物（microorganism, microbe）：微生物是一群个体微小、一般肉眼看不见的、 单细胞或简单多细胞或没有细胞结构的低等生物的统称。 2、微生物学（microbiology）：微生物学是研究微生物及其生命活动规律的一门科学。 二、填空题 1、第一个用自制显微镜观察到微生物的学者是列文虎克，被称为微生物学研究的先驱 者，而法国学者巴斯德和德国学者科赫则是微生物生理学和病原菌学研究的开创者。 2、原核微生物包括有两大类，即古生菌和真细菌。真细菌主要包括细菌、放线菌、蓝 细菌、支原体、立克次氏体、衣原体等。 3、非细胞类微生物有病毒和亚病毒，其中后者包括类病毒、拟病毒以及朊病毒等。 4、微生物对人类的危害主要表现在引起人畜疾病、引起植物病害、引起食物腐败变质 等。 5、微生物在工业上主要用来酿酒和酿酱醋、生产酶制剂、生产有机酸、生产医药产品。 6、农业微生物研究微生物作用的两个方面：一个方面是有益微生物的利用、另一个方 面是有害微生物的防治和消灭。 7、微生物学的发展简史可分为 5 个时期，现处于微生物的分子生物学研究阶段。 8、微生物的几大特征中最基本一个是体积小，比面值大。 三、思考题 1、什么是微生物？它包括哪些类群？ 答：微生物是一群个体微小、一般肉眼看不见的、单细胞或简单多细胞或没有细胞结构 的低等生物的统称。它不是一个分类学上的单位，而是指所有肉眼看不见或看不清楚的微小

生物的总称。微生物主要包括以下几大类群：原核类微生物有古细菌和真细菌，真细菌包括细菌、放线菌、蓝细菌、支原体、立克次氏体、衣原体等；真核类微生物有真菌（如酵母菌、霉菌、蕈菌）、原生动物、粘菌、单细胞藻类等；非细胞类微生物有病毒和亚病毒（包括类病毒、拟病毒、病毒）。2、什么是微生物学？它的研究内容和任务是什么？答：微生物学是研究微生物及其生命活动规律的科学。其研究内容包括微生物的形态结构、分类鉴定、生理生化、生长繁殖、遗传变异、生态分布以及微生物与微生物之间、微生物与其它生物之间的相互关系、微生物在自然界各种元素的生物地球化学循环中的作用、微生物在工业、农业、医疗卫生、环境保护、食品生产等各个领域中的应用等。其根本任务是发掘、利用和改善有益微生物，控制、消灭或改造有害微生物。3、简述吕文虎克在微生物学发展中的贡献。答：列文虎克是真正看到并描述微生物的第一人，其贡献主要有以下几方面：（1）制作了419架显微镜或放大镜，放大倍数在50300之间。（2）用显微镜观察了许多微生物，1676年首次观察到细菌。（3）发表论文400篇，其中375篇寄往英国皇家学会发表。由于他的划时代贡献，1680年被选为英国皇家学会会员。4、为什么说巴斯德、柯赫是微生物学的真正莫基人？答：巴斯德的主要贡献集中在下列几个方面：（1）提出了生命只能来自生命的胚种学说，否定了自然发生学说。（2）指出了传染病、发酵、腐败的真正原因是微生物活动的结果。（3）建立了一系列消毒、灭菌的方法。如创立了巴氏消毒法（60～65℃，30min）等。（4）证实了免疫学说，为人类防病、治病做出了重大贡献。1879年巴斯德研究了鸡霍乱病，随后又研究了炭疽病和狂犬病，首次制成了狂犬疫苗。柯赫的主要贡献为：（1）建立了研究微生物的一系列重要方法，如发明了固体培养基2

2 生物的总称。微生物主要包括以下几大类群：原核类微生物有古细菌和真细菌，真细菌包括 细菌、放线菌、蓝细菌、支原体、立克次氏体、衣原体等；真核类微生物有真菌（如酵母菌、 霉菌、蕈菌）、原生动物、粘菌、单细胞藻类等；非细胞类微生物有病毒和亚病毒（包括类病 毒、拟病毒、朊病毒）。 2、什么是微生物学？它的研究内容和任务是什么？ 答：微生物学是研究微生物及其生命活动规律的科学。其研究内容包括微生物的形态结 构、分类鉴定、生理生化、生长繁殖、遗传变异、生态分布以及微生物与微生物之间、微生 物与其它生物之间的相互关系、微生物在自然界各种元素的生物地球化学循环中的作用、微 生物在工业、农业、医疗卫生、环境保护、食品生产等各个领域中的应用等。其根本任务是 发掘、利用和改善有益微生物，控制、消灭或改造有害微生物。 3、简述吕文虎克在微生物学发展中的贡献。 答：列文虎克是真正看到并描述微生物的第一人，其贡献主要有以下几方面：（1）制作 了 419 架显微镜或放大镜，放大倍数在 50~300 之间。（2）用显微镜观察了许多微生物，1676 年首次观察到细菌。（3）发表论文 400 篇，其中 375 篇寄往英国皇家学会发表。由于他的划 时代贡献，1680 年被选为英国皇家学会会员。 4、为什么说巴斯德、柯赫是微生物学的真正奠基人？ 答：巴斯德的主要贡献集中在下列几个方面：（1）提出了生命只能来自生命的胚种学说， 否定了自然发生学说。（2）指出了传染病、发酵、腐败的真正原因是微生物活动的结果。（3） 建立了一系列消毒、灭菌的方法。如创立了巴氏消毒法（60～65℃，30min）等。（4）证实了 免疫学说，为人类防病、治病做出了重大贡献。1879年巴斯德研究了鸡霍乱病，随后又研究 了炭疽病和狂犬病，首次制成了狂犬疫苗。 柯赫的主要贡献为：（1）建立了研究微生物的一系列重要方法，如发明了固体培养基

微生物的纯种分离、显微染色技术、显微摄影技术等；他是第一个发明了微生物纯培养的人。（2）利用平板分离方法寻找并分离到许多病原菌，如炭疽病菌（1877）、结核杆菌（1882）、链球菌（1882）、霍乱球菌（1883）等。（3）提出了柯赫法则（1884)，该法则是证明某种微生物是否为某种病原体的基本原则。5、简述微生物学发展简史，并说出各阶段特点和主要的代表人物。答：（1）史前期（感性认识阶段）：距今8000年前一直至公元1676年间。人类并未见到微生物个体，人们在生产实践中都累积了许多利用有益微生物和防治有害微生物的经验，例如发面，天然果酒和啤酒的酿造，牛乳和乳制品的发酵以及利用霉菌来治疗一些疾病等。（2）初创期（形态学发展阶段）：1676年至1861年近200年的时间。人们对微生物的研究仅停留在形态学描述的低级水平上，而对其的生理活动及其与人类实践活动的关系却未加研究，因此，微生物学作为一门学科在当时还未形成。代表人物是列文虎克，他是观察和描述细菌的第一人。（3）奠基期（生理学发展阶段）：1861年至1897年。建立了一系列研究微生物的独特方法和技术；开创了寻找病原微生物的“黄金时期”；把微生物学的研究从形态描述推进到生理学研究的新水平；开始以“实践一理论一实践”的思想方法指导科学实验；微生物学以独立的学科开始形成。代表人物巴斯德和柯赫等。（4）发展期（生化水平研究阶段）：1897年至1953年，是微生物学发展迅速的时期，开创了微生物生化研究的时代，各学科相互渗透形成了许多应用微生物的分支学科，如抗生素发酵、有机酸发酵、氨基酸发酵等。代表人物布赫纳等。（5）成熟期（分子生物学发展阶段）：从1953年至现在。微生物学从一门在生命科学中较为孤立的以应用为主的学科，迅速成长为一门十分热门的前沿基础学科；在基础理论的研究方面，逐步进入到分子水平的研究，微生物迅速成为分子生物学研究中的最主要的对象；在应用研究方面，向着更自觉、更有效和可人为控制的方向发展。代表人物是Watson和Crick等。3

3 微生物的纯种分离、显微染色技术、显微摄影技术等；他是第一个发明了微生物纯培养的人。 （2）利用平板分离方法寻找并分离到许多病原菌，如炭疽病菌（1877）、结核杆菌（1882）、 链球菌（1882）、霍乱球菌（1883）等。（3）提出了柯赫法则（1884），该法则是证明某种微 生物是否为某种病原体的基本原则。 5、简述微生物学发展简史，并说出各阶段特点和主要的代表人物。 答：（1）史前期（感性认识阶段）：距今 8000 年前一直至公元 1676 年间。人类并未见到 微生物个体，人们在生产实践中都累积了许多利用有益微生物和防治有害微生物的经验，例 如发面，天然果酒和啤酒的酿造，牛乳和乳制品的发酵以及利用霉菌来治疗一些疾病等。（2） 初创期（形态学发展阶段）：1676 年至 1861 年近 200 年的时间。人们对微生物的研究仅停留 在形态学描述的低级水平上，而对其的生理活动及其与人类实践活动的关系却未加研究，因 此，微生物学作为一门学科在当时还未形成。代表人物是列文虎克，他是观察和描述细菌的 第一人。（3）奠基期（生理学发展阶段）：1861 年至 1897 年。建立了一系列研究微生物的独 特方法和技术；开创了寻找病原微生物的“黄金时期”；把微生物学的研究从形态描述推进到 生理学研究的新水平；开始以“实践－理论－实践”的思想方法指导科学实验；微生物学以 独立的学科开始形成。代表人物巴斯德和柯赫等。（4）发展期（生化水平研究阶段）：1897 年至 1953 年，是微生物学发展迅速的时期，开创了微生物生化研究的时代，各学科相互渗透， 形成了许多应用微生物的分支学科，如抗生素发酵、有机酸发酵、氨基酸发酵等。代表人物 布赫纳等。（5）成熟期（分子生物学发展阶段）：从 1953 年至现在。微生物学从一门在生命 科学中较为孤立的以应用为主的学科，迅速成长为一门十分热门的前沿基础学科；在基础理 论的研究方面，逐步进入到分子水平的研究，微生物迅速成为分子生物学研究中的最主要的 对象；在应用研究方面，向着更自觉、更有效和可人为控制的方向发展。代表人物是 Watson 和 Crick 等

6、微生物有哪些共同特性？试举例分析其利弊。答：体积小，面积大；吸收多，转化快；生长旺，繁殖快；适应强，变异频；分布广，种类多。例如，微生物繁殖快，代谢活跃，在发酵工业上具有重要的实践意义，主要体现在它的生产效率高，发酵周期短上。同时可利用微生物易变异特性，来提高发酵产物的产量。另外对生物学基本理论的研究也带来极大的优越性，因微生物繁殖快，科研周期大大缩短，经费减少，效率提高。微生物也给人类带来不利的一面，如微生物繁殖快致使物品腐败变质等。7、什么是科赫法则？其内容是什么？答：科赫法则（Kochprinciple）是证明某种微生物是否为某种疾病病原体的基本原则。其内容：病原微生物总是在患传染病的动物中发现而不存在于健康个体中；这一微生物可以离开动物体，并被培养为纯种培养物；这种纯培养物接种到敏感动物体中，出现特有症状；该微生物可以从患病的实验动物中从新分离出来，并可在实验室中再次培养，此后它仍然与原始病原微生物相同。四、论述题1、微生物与人类的关系。答：（1）医疗保健战线上的六大战役。外科消毒手术的建立；寻我人畜重大传染病的病原菌；免疫防治法的发明及广泛应用；磺胺等化学治疗剂的普及；抗生素的大规模生产和推广；利用工程菌生产多肽类生化药等。所有这些，使原先猬的细菌性传染病得到了较好的控制，天花等烈性传染病已彻底绝迹，人类健康水平大幅度提高，平均寿命明显提高。（2）微生物与农业发展关系。以菌治害虫和以菌治植病的生物防治技术；以菌增肥效和以菌促生长（如赤霉素等）的微生物增产技术；以菌作饲（饵）料和以菌当蔬菜（食用菌）的单细胞蛋白和食用菌生产技术；以及以菌产沼气等生物能源技术等。微生物在农业生产中4

4 6、微生物有哪些共同特性？试举例分析其利弊。 答：体积小，面积大；吸收多，转化快；生长旺，繁殖快；适应强，变异频；分布广， 种类多。 例如，微生物繁殖快，代谢活跃，在发酵工业上具有重要的实践意义，主要体现在它的 生产效率高，发酵周期短上。同时可利用微生物易变异特性，来提高发酵产物的产量。另外 对生物学基本理论的研究也带来极大的优越性，因微生物繁殖快，科研周期大大缩短，经费 减少，效率提高。微生物也给人类带来不利的一面，如微生物繁殖快致使物品腐败变质等。 7、什么是科赫法则？其内容是什么？ 答：科赫法则（Koch principle）是证明某种微生物是否为某种疾病病原体的基本原则。 其内容：病原微生物总是在患传染病的动物中发现而不存在于健康个体中；这一微生物可以 离开动物体，并被培养为纯种培养物；这种纯培养物接种到敏感动物体中，出现特有症状； 该微生物可以从患病的实验动物中从新分离出来，并可在实验室中再次培养，此后它仍然与 原始病原微生物相同。 四、论述题 1、微生物与人类的关系。 答：（1）医疗保健战线上的六大战役。外科消毒手术的建立；寻找人畜重大传染病的病 原菌；免疫防治法的发明及广泛应用；磺胺等化学治疗剂的普及；抗生素的大规模生产和推 广；利用工程菌生产多肽类生化药等。所有这些，使原先猖獗的细菌性传染病得到了较好的 控制，天花等烈性传染病已彻底绝迹，人类健康水平大幅度提高，平均寿命明显提高。 （2）微生物与农业发展关系。以菌治害虫和以菌治植病的生物防治技术；以菌增肥效和 以菌促生长（如赤霉素等）的微生物增产技术；以菌作饲（饵）料和以菌当蔬菜（食用菌） 的单细胞蛋白和食用菌生产技术；以及以菌产沼气等生物能源技术等。微生物在农业生产中

的地位越来越高。（3）微生物与工业发展关系。通过食品罐状防腐、酿造技术的改革，纯种厌氧发酵的建立，液体深层通气搅拌大规模培养技术的创立以及代谢调控发酵技术的发明，使得古老的酿造技术发展成工业发酵技术；接着，又与遗传工程、细胞工程、酶工程和生物反应器工程一起，共同组成当代一个高技术学科一一生物工程学。（4）微生物与环境保护的关系。微生物是占地球面积70%以上的海洋和其他水体中光合生产力的基础；是一切生物链的主要环节；是污水处理中的关键角色；是生态农业中最重要的一环；是自然界重要元素循环的首要推动者；以及是环境污染和监测的重要指示生物等。因此微生物学在环境保护中具有重要意义。（5）微生物对生命科学基础理论研究的关系。由于微生物具有不同于动植物的五大特征，因此是生命科学工作者在研究中的首选研究对象（模式生物）。如自然发生学说的否定，糖酵解机制的认识，基因与酶关系的发现，突变体本质的阐明，核酸是生物遗传变异的物质基础的证实，操纵子学说的提出，遗传密码的揭示，基因工程的开创，PCR技术的建立，真核细胞内共生学说的提出，以及生物三域理论的创立等，都是选用微生物作为研究对象而结出的硕果。此外，一些方法的横向扩散，从而对整个生命科学的发展，做出了方法学上的贡献。如显微镜和有关制片染色技术，消毒灭菌技术，无菌操作技术，纯种分离、培养技术，合成培养基技术，选择和鉴别性培养技术，突变型标记和筛选技术，深层液体培养技术以及菌种冷冻保藏技术等。总之，在现代科学中对人类健康关系最大、贡献最为突出的是微生物学，它与其他学科相结合，建立了一个又一个分支学科，为人类社会的进步和发展做出了很大的贡献。2、二十一世纪微生物学的展望。答：（1）微生物基因组学研究将全面展开。基因组学包括全基因组的序列分析、功能分5

5 的地位越来越高。 （3）微生物与工业发展关系。通过食品罐状防腐、酿造技术的改革，纯种厌氧发酵的建 立，液体深层通气搅拌大规模培养技术的创立以及代谢调控发酵技术的发明，使得古老的酿 造技术发展成工业发酵技术；接着，又与遗传工程、细胞工程、酶工程和生物反应器工程一 起，共同组成当代一个高技术学科——生物工程学。 （4）微生物与环境保护的关系。微生物是占地球面积 70％以上的海洋和其他水体中光 合生产力的基础；是一切生物链的主要环节；是污水处理中的关键角色；是生态农业中最重 要的一环；是自然界重要元素循环的首要推动者；以及是环境污染和监测的重要指示生物等。 因此微生物学在环境保护中具有重要意义。 （5）微生物对生命科学基础理论研究的关系。由于微生物具有不同于动植物的五大特征， 因此是生命科学工作者在研究中的首选研究对象（模式生物）。如自然发生学说的否定，糖酵 解机制的认识，基因与酶关系的发现，突变体本质的阐明，核酸是生物遗传变异的物质基础 的证实，操纵子学说的提出，遗传密码的揭示，基因工程的开创，PCR 技术的建立，真核细 胞内共生学说的提出，以及生物三域理论的创立等，都是选用微生物作为研究对象而结出的 硕果。此外，一些方法的横向扩散，从而对整个生命科学的发展，做出了方法学上的贡献。 如显微镜和有关制片染色技术，消毒灭菌技术，无菌操作技术，纯种分离、培养技术，合成 培养基技术，选择和鉴别性培养技术，突变型标记和筛选技术，深层液体培养技术以及菌种 冷冻保藏技术等。 总之，在现代科学中对人类健康关系最大、贡献最为突出的是微生物学，它与其他学科 相结合，建立了一个又一个分支学科，为人类社会的进步和发展做出了很大的贡献。 2、二十一世纪微生物学的展望。 答：（1）微生物基因组学研究将全面展开。基因组学包括全基因组的序列分析、功能分

析和比较分析，是结构、功能和进化基因组学交织的学科。微生物基因组学将继续作为“人类基因组计划”的主要模式生物，在后基因组研究中发挥重要作用，并将带动分子微生物学等基础研究学科的发展。（2）在基因组信息的基础上，微生物生态学、环境微生物学、细胞微生物学等获得长足发展，为人类的生存和健康发挥积极作用。（3）微生物生命现象的特征和共性将更加受到重视。微生物具备的生命现象的特征和共性，将为21世纪进一步解决生物学重大理论问题，如生命起源与进化，物质运动的基本规律等，和实际应用问题，如新的微生物资源的开发和利用，能源、粮食等的最理想材料。（4）与其他学科实现更广泛的交叉，获得新的发展。微生物学将进一步向地质、海洋、大气、太空渗透，使更多的边缘学科得到发展，如微生物地球化学、海洋微生物学、大气微生物学、太空微生物以及极端环境微生物学等。微生物与能源、信息、材料、计算机的结合也将开辟新的研究和应用领域。此外，微生物学的研究技术和方法也将会在吸收其他学科的先进技术的基础上，向自动化、定向化和定量化的发展。（5）微生物产业将呈现全新的局面。以微生物代谢产物和菌体本身为生产对象的生物产业，已成为继动、植物两大产业之后的第三大产业。21世纪，微生物产业除了更厂泛地利用和挖掘不同生境（包括极端环境）的自然资源微生物外，基因工程菌将形成一批强大的工业生产菌，生产外源基因表达产物，特别是药物生产将出现前所未有的新局面，结合基因组学在药物设计上的新策略将出现以核酸为靶标的新药物（如反义寡核苷酸、肽核酸、DNA疫苗等）的大量生产，人类将完全征服癌症、艾滋病以及其他疾病。此外，微生物工业将生产各种各样的新产品，如降解性塑料、DNA芯片、生物能源等，在21世纪将出现一批薪新的微生物工业，为经济和社会发展作出贡献。3、说明微生物学是如何推动了生命科学发展的。6

6 析和比较分析，是结构、功能和进化基因组学交织的学科。微生物基因组学将继续作为“人 类基因组计划”的主要模式生物，在后基因组研究中发挥重要作用，并将带动分子微生物学 等基础研究学科的发展。 （2）在基因组信息的基础上，微生物生态学、环境微生物学、细胞微生物学等获得长足 发展，为人类的生存和健康发挥积极作用。 （3）微生物生命现象的特征和共性将更加受到重视。微生物具备的生命现象的特征和共 性，将为 21 世纪进一步解决生物学重大理论问题，如生命起源与进化，物质运动的基本规律 等，和实际应用问题，如新的微生物资源的开发和利用，能源、粮食等的最理想材料。 （4）与其他学科实现更广泛的交叉，获得新的发展。微生物学将进一步向地质、海洋、 大气、太空渗透，使更多的边缘学科得到发展，如微生物地球化学、海洋微生物学、大气微 生物学、太空微生物以及极端环境微生物学等。微生物与能源、信息、材料、计算机的结合 也将开辟新的研究和应用领域。此外，微生物学的研究技术和方法也将会在吸收其他学科的 先进技术的基础上，向自动化、定向化和定量化的发展。 （5）微生物产业将呈现全新的局面。以微生物代谢产物和菌体本身为生产对象的生物产 业，已成为继动、植物两大产业之后的第三大产业。21 世纪，微生物产业除了更广泛地利用 和挖掘不同生境（包括极端环境）的自然资源微生物外，基因工程菌将形成一批强大的工业 生产菌，生产外源基因表达产物，特别是药物生产将出现前所未有的新局面，结合基因组学 在药物设计上的新策略将出现以核酸为靶标的新药物（如反义寡核苷酸、肽核酸、DNA 疫苗 等）的大量生产，人类将完全征服癌症、艾滋病以及其他疾病。 此外，微生物工业将生产各种各样的新产品，如降解性塑料、DNA 芯片、生物能源等， 在 21 世纪将出现一批崭新的微生物工业，为经济和社会发展作出贡献。 3、说明微生物学是如何推动了生命科学发展的

答：（1）微生物学的发展促进了许多重大理论问题的突破。微生物是生物学基本理论研究中的理想实验对象，对微生物的研究促进许多重大生物学理论问题的突破。如自然发生学说的否定，糖酵解机制的认识等。基因与酶关系的发现及“一个基因一个酶”假说的提出：1941年Beadle&Tatum用粗糙脉胞菌进行突变实验而得以证实。核酸是生物遗传变异物质基础的证实：细菌转化实验、噬菌体感染实验、植物病毒重建实验。基因概念的发展（遗传学发展的核心：“断裂基因”的发现来源于病毒的研究；“跳跃跌基因”（可转座因子）的发现最终的证实和公认是由于对大肠杆菌的研究。基因结构的精细分析、重叠基因的发现，最先完成的基因组测序等都与微生物学发展密不可分。遗传密码的破译：20世纪60年代Nirenberg等人通过研究大肠杆菌无细胞蛋白合成体系及多聚尿苷酶，发现了苯丙氨酸的遗传密码，继而完成了全部密码的破译，为人类从分子水平上研究生命现象开辟了新的途径。基因表达调控机制的研究：Jacob等人通过研究大肠杆菌诱导酶的形成机制而提出了操作子学说，阐明了基因表达调控的机制，为分子生物学的形成奠定了基础。生物大分子合成的中心法则：DNA、RNA、蛋白质的合成机制以及遗传信息传递的“中心法则”的提出都涉及到微生物学家所做出的贡献。此外，基因工程的开创，PCR技术的建立，真核细胞内共生学说的提出，以及生物三域理论的创立等，都是选用微生物作为研究对象而结出的硕果。（2）对生命科学研究技术的贡献。微生物学一些方法的横向扩散，从而对整个生命科学的发展，做出了方法学上的贡献。如显微镜和有关制片染色技术，消毒灭菌技术，无菌操作技术，纯种分离、培养技术，合成7

7 答：（1）微生物学的发展促进了许多重大理论问题的突破。 微生物是生物学基本理论研究中的理想实验对象，对微生物的研究促进许多重大生物学 理论问题的突破。如自然发生学说的否定，糖酵解机制的认识等。 基因与酶关系的发现及“一个基因一个酶”假说的提出：1941 年 Beadle & Tatum 用粗 糙脉胞菌进行突变实验而得以证实。 核酸是生物遗传变异物质基础的证实：细菌转化实验、噬菌体感染实验、植物病毒重建 实验。 基因概念的发展（遗传学发展的核心）：“断裂基因”的发现来源于病毒的研究；“跳跃基 因”（可转座因子）的发现最终的证实和公认是由于对大肠杆菌的研究。基因结构的精细分析、 重叠基因的发现，最先完成的基因组测序等都与微生物学发展密不可分。 遗传密码的破译：20 世纪 60 年代 Nirenberg 等人通过研究大肠杆菌无细胞蛋白合成体 系及多聚尿苷酶，发现了苯丙氨酸的遗传密码，继而完成了全部密码的破译，为人类从分子 水平上研究生命现象开辟了新的途径。 基因表达调控机制的研究：Jacob 等人通过研究大肠杆菌诱导酶的形成机制而提出了操 作子学说，阐明了基因表达调控的机制，为分子生物学的形成奠定了基础。 生物大分子合成的中心法则：DNA、RNA、蛋白质的合成机制以及遗传信息传递的“中心 法则”的提出都涉及到微生物学家所做出的贡献。 此外，基因工程的开创，PCR 技术的建立，真核细胞内共生学说的提出，以及生物三域 理论的创立等，都是选用微生物作为研究对象而结出的硕果。 （2）对生命科学研究技术的贡献。 微生物学一些方法的横向扩散，从而对整个生命科学的发展，做出了方法学上的贡献。 如显微镜和有关制片染色技术，消毒灭菌技术，无菌操作技术，纯种分离、培养技术，合成

培养基技术，选择和鉴别性培养技术，突变型标记和筛选技术，深层液体培养技术以及菌种冷冻保藏技术等。20世纪70年代，由于微生物学的重大发现，包括质粒载体，限制性内切酶，连接酶，反转录酶等，才导致了DNA重组技术和遗传工程的出现，使人类定向改变生物、根治疾病、美化环境的梦想将成为现实。（3）微生物与“人类基因组计划”“人类基因组计划”（人类基因组作图和测序计划），是当今一项伟大的科学工程。模式生物选用至关重要，因为模式生物一般背景清楚，基因组小，便于测定和分析，可从中获取经验改进技术方法，这些模式生物绝大部分为细菌和酵母菌。测序完成后紧接着就是后基因组的研究，其主要任务是认识基因与基因组的功能。目前微生物基因组序列分析表明，在某些微生物中存在一些与人类某些遗传疾病相类似的基因因此可以利用这些细菌的模型来研究基因的功能，为认识人类基因组及其功能提供简便的模式。总之，生命科学发展的重大事件中，微生物学发挥了无可争辩的关键作用。4、简述微生物的生物多样性及其相关研究进展。答：（1）微生物种类繁多（物种多样性）：迄今为止，知道的微生物约有20万种（1995年），只占地球上实际存在的微生物总数的20%。微生物资源是极其丰富的，但在人类生产和生活中仅开发利用了已发现微生物种数的1%。微生物的种类仅次于昆虫，是生命世界里的第二大类群。（2）微生物的生理代谢类型多样：微生物是生物中一群重要的分解代谢类群，没有微生物的活动地球上的生命是不可能存在的。微生物有着许多独特的代谢方式。①分解初级有机物如天然气、石油、纤维素、木质素等；②产能方式多样，如细菌的光合作用，嗜盐菌的紫80

8 培养基技术，选择和鉴别性培养技术，突变型标记和筛选技术，深层液体培养技术以及菌种 冷冻保藏技术等。 20 世纪 70 年代，由于微生物学的重大发现，包括质粒载体，限制性内切酶，连接酶， 反转录酶等，才导致了 DNA 重组技术和遗传工程的出现，使人类定向改变生物、根治疾病、 美化环境的梦想将成为现实。 （3）微生物与“人类基因组计划” “人类基因组计划”（人类基因组作图和测序计划），是当今一项伟大的科学工程。模式 生物选用至关重要，因为模式生物一般背景清楚，基因组小，便于测定和分析，可从中获取 经验改进技术方法，这些模式生物绝大部分为细菌和酵母菌。 测序完成后紧接着就是后基因组的研究，其主要任务是认识基因与基因组的功能。目前 微生物基因组序列分析表明，在某些微生物中存在一些与人类某些遗传疾病相类似的基因， 因此可以利用这些细菌的模型来研究基因的功能，为认识人类基因组及其功能提供简便的模 式。 总之，生命科学发展的重大事件中，微生物学发挥了无可争辩的关键作用。 4、简述微生物的生物多样性及其相关研究进展。 答：（1）微生物种类繁多（物种多样性）：迄今为止，知道的微生物约有 20 万种（1995 年），只占地球上实际存在的微生物总数的 20% 。微生物资源是极其丰富的，但在人类生产 和生活中仅开发利用了已发现微生物种数的 1%。微生物的种类仅次于昆虫，是生命世界里的 第二大类群。 （2）微生物的生理代谢类型多样：微生物是生物中一群重要的分解代谢类群，没有微生 物的活动地球上的生命是不可能存在的。微生物有着许多独特的代谢方式。①分解初级有机 物如天然气、石油、纤维素、木质素等；②产能方式多样，如细菌的光合作用，嗜盐菌的紫

膜光合作用，厌氧菌的产能等；③生物固氮作用；④合成次生代谢等各种复杂有机物能力；③对复杂有机分子基团的生物转化能力；③分解氰、酚、多氯联苯等有毒物质的能力；抵抗热、冷、酸、碱、高渗、高压、高辐射等极端环境的能力。（3）生态类型多样性。微生物广泛分布于生物圈中，有些极端微生物则更易于生活在极热、极冷、极酸、极碱、极盐、极压和极旱等极端环境中。微生物与生物环境间的相互关系也表现出多样性：主要有互生、共生、寄生、拮抗和捕食等关系。（4）微生物的遗传多样性：与高等生物相比，微生物的遗传多样性表现的更为突出，不同种群间的遗传物质和基因表达具有很大的差异。全球性的微生物基因组计划已经展开，截止2000年5月的统计，已有31个微生物的全基因组序列全部完成发表，另有121个正在进行中。微生物资源的开发，是21世纪生命科学生命力之所在。如何利用和保护微生物多样性已成为驱待解决的问题。近年来，世界各国和国际组织已对此做了许多努力，提出了一项微生物多样性动计划，随着这项计划的逐步实施，人类将从微生物生物多样性的利用和保护中受益。这项计划包括：建立推动微生物多样性研究的国际组织；召开关于微生物“种”的概念和分类指征研讨会；提出已知种的目录；发展微生物分离、培养和保藏的技术；发展微生物群落取样的标准；提出选择自然保护区和其它需要长期保护的生态系等。5、简要介绍我国近代微生物学的发展概况我国劳动人民对微生物的认识和利用，特别是在制酒、酱油、醋等微生物产品以及用种痘、麦曲等进行防病治疗等方面具有卓越的贡献。但微生物作为一门科学进行研究，我国起步较晚。中国学者开始从事微生物学研究在20世纪之初，那时一批到西方留学的中国科学家开始较系统地介绍微生物学知识，从事微生物学研究。O

9 膜光合作用，厌氧菌的产能等；③生物固氮作用；④合成次生代谢等各种复杂有机物能力； ⑤对复杂有机分子基团的生物转化能力；⑥分解氰、酚、多氯联苯等有毒物质的能力；⑦抵 抗热、冷、酸、碱、高渗、高压、高辐射等极端环境的能力。 （3）生态类型多样性。微生物广泛分布于生物圈中，有些极端微生物则更易于生活在极 热、极冷、极酸、极碱、极盐、极压和极旱等极端环境中。微生物与生物环境间的相互关系 也表现出多样性：主要有互生、共生、寄生、拮抗和捕食等关系。 （4）微生物的遗传多样性：与高等生物相比，微生物的遗传多样性表现的更为突出，不 同种群间的遗传物质和基因表达具有很大的差异。全球性的微生物基因组计划已经展开，截 止 2000 年 5 月的统计，已有 31 个微生物的全基因组序列全部完成发表，另有 121 个正在进 行中。 微生物资源的开发，是 21 世纪生命科学生命力之所在。如何利用和保护微生物多样性已 成为亟待解决的问题。近年来，世界各国和国际组织已对此做了许多努力，提出了一项微生 物多样性动计划，随着这项计划的逐步实施，人类将从微生物生物多样性的利用和保护中受 益。这项计划包括：建立推动微生物多样性研究的国际组织；召开关于微生物“种”的概念 和分类指征研讨会；提出已知种的目录；发展微生物分离、培养和保藏的技术；发展微生物 群落取样的标准；提出选择自然保护区和其它需要长期保护的生态系等。 5、简要介绍我国近代微生物学的发展概况 我国劳动人民对微生物的认识和利用，特别是在制酒、酱油、醋等微生物产品以及用种 痘、麦曲等进行防病治疗等方面具有卓越的贡献。但微生物作为一门科学进行研究，我国起 步较晚。 中国学者开始从事微生物学研究在 20 世纪之初，那时一批到西方留学的中国科学家开始 较系统地介绍微生物学知识，从事微生物学研究

1910~1921年间，伍连德用近代微生物学知识对鼠疫和霍乱病原的探索和防治，在中国最早建立起卫生防疫机构，培养了第一支预防鼠疫的专业队伍，在当时这项工作居于国际先进地位。20世纪20~30年代，我国学者开始对医学微生物学有了较多的实验研究，余贺、汤飞凡、谢少文、魏曦等在医学细菌学、病毒学和免疫学等方面的某些领域做出过较高水平的成绩例如沙眼病原体的分离和确证是具有国际领先水平的开创性工作。20世纪30年代，一些高等学校开始设立酿造科目和农产制造系，以酿造为主要课程，创建了一批与应用微生物学有关的研究机构，魏岩寿等在工业微生物方面做出了开拓性工作，戴芳澜和俞大等是我国真菌学和植物病理学的奠基人；张宪武和陈华癸等对根瘤菌固氮作用的研究开创了我国农业微生物学；高尚荫创建了我国病毒学的基础理论研究和第一个微生物学专业。但总的说来，在新中国成立之前，我国微生物学的力量较弱且分散，未形成我国自己的队伍和研究体系，也没有我国自己的现代微生物工业。新中国成立以后，微生物学有了很大发展，一批主要进行微生物学研究的单位建立起来了，一些重点大学创设了微生物学专业。现代化的发酵工业、抗生素工业、生物农药和菌肥工作已经形成一定规模，特别是改革开放以来，我国微生物学无论在应用和基础理论研究方面都取得了重要的成果，例如我国抗生素的总产量已耀居世界首位，我国的两步法生产Vc的技术居世界先进水平。培养了一大批微生物学人才。近年来，我国学者瞄准世界微生物学科发展前沿，进行微生物基因组学的研究，我国微生物进入了一个全面发展的新时期。我们在微生物资源的调查和开发、微生物次生代谢的研究、微生物与植物相互作用的研究、微生物致病与免疫机理的研究以及病毒的结构、功能及与宿主关系的研究作为当前的重点课题。随着创新工程的逐步推进，我国的微生物学将会有较大的发展。但是，如何发挥我国传统应用微生物技术的优势，紧跟国际发展前沿，赶超世

10 1910~1921 年间，伍连德用近代微生物学知识对鼠疫和霍乱病原的探索和防治，在中国 最早建立起卫生防疫机构，培养了第一支预防鼠疫的专业队伍，在当时这项工作居于国际先 进地位。 20 世纪 20~30 年代，我国学者开始对医学微生物学有了较多的实验研究，余贺、汤飞凡、 谢少文、魏曦等在医学细菌学、病毒学和免疫学等方面的某些领域做出过较高水平的成绩， 例如沙眼病原体的分离和确证是具有国际领先水平的开创性工作。 20 世纪 30 年代，一些高等学校开始设立酿造科目和农产制造系，以酿造为主要课程， 创建了一批与应用微生物学有关的研究机构，魏岩寿等在工业微生物方面做出了开拓性工作， 戴芳澜和俞大绂等是我国真菌学和植物病理学的奠基人；张宪武和陈华癸等对根瘤菌固氮作 用的研究开创了我国农业微生物学；高尚荫创建了我国病毒学的基础理论研究和第一个微生 物学专业。但总的说来，在新中国成立之前，我国微生物学的力量较弱且分散，未形成我国 自己的队伍和研究体系，也没有我国自己的现代微生物工业。 新中国成立以后，微生物学有了很大发展，一批主要进行微生物学研究的单位建立起来 了，一些重点大学创设了微生物学专业。现代化的发酵工业、抗生素工业、生物农药和菌肥 工作已经形成一定规模，特别是改革开放以来，我国微生物学无论在应用和基础理论研究方 面都取得了重要的成果，例如我国抗生素的总产量已耀居世界首位，我国的两步法生产 VC的 技术居世界先进水平。培养了一大批微生物学人才。 近年来，我国学者瞄准世界微生物学科发展前沿，进行微生物基因组学的研究，我国微 生物进入了一个全面发展的新时期。我们在微生物资源的调查和开发、微生物次生代谢的研 究、微生物与植物相互作用的研究、微生物致病与免疫机理的研究以及病毒的结构、功能及 与宿主关系的研究作为当前的重点课题。随着创新工程的逐步推进，我国的微生物学将会有 较大的发展。但是，如何发挥我国传统应用微生物技术的优势，紧跟国际发展前沿，赶超世