1 什么是宇宙生物进化三域说？提出三域说的依据是什么？宇宙生物进化三域说是由Woese等根据研究16S rRNA分子核酸序列而提出，指生物界的系统发育明显存在着三个发育不同的基因系统，它们是细菌域、古生菌域和真核生物域。2 什么是原核生物？原核生物与真核生物的主要区别是什么？原核生物是一类无真正细胞核的单细胞，或类似于细胞的简单组合结构的微生物。区别原核细胞真核细胞真核细胞器（线粒体、叶绿体）DNA环状线状环状组蛋白无有无核糖体70S80S70S生长二分裂有丝分裂二分裂3 什么是化学分类？简述化学分类的主要分析技术及意义。化学分类指研究微生物细胞不同化学特性，并利用这些特性对生物个体进行分类和鉴定。由于细胞特定化学组分及分子结构的稳定性好，因此化学分类是原核生物系统分类学的主要方法之一。主要分析技术：细胞（壁）化学组分分析：主要根据G+细胞壁肽聚糖分子中肽链第3位氨基酸的种类，中间肽桥和邻近的四肽交联位置。在放线菌分类中的应用不仅澄清了原来一些分类单位的错误，而且导致了一系列新的分类单位的发现。 枝菌酸分析：枝菌酸及其他极性脂是细胞膜的重要组分。枝菌酸属于-烷基-羟基高分子脂肪酸，其分子中含碳数目是重要的分类依据。枝菌酸有无和分子特性是诺卡氏菌形放线菌分类必不可少的化学特征。磷酸类脂分析：具有分类学意义的磷酸类脂有PE、PC、PME、PG、GluNus 这5种。Lechevalier夫妇分析了放线菌48个属的磷酸类脂组成，将好氧放线菌分为5种磷酸类脂类型。脂肪酸组分分析：脂肪酸链长，双键位置，数量及取代基团在标准化条件下具有分类意义，脂肪酸甲基脂是稳定特征。脂肪酸定性分析结果限于属和属以上的分类，脂肪酸定量分析结果可为种和亚种分类提供有用的基本资料。醌组分分析：细菌细胞膜上的醌有泛醌（辅酶Q）和甲基萘醌（MK）。常用来分析醌的方法有薄板层析法（TLC）和高压液相法等。研究表明，甲基萘醌分子中的多烯侧链长度和3位碳原子上多烯侧链的氢饱和度对于放线菌具有分类学意义。此外，Yamada等建立了醌在不同菌分类鉴定中的指标，并划分了放线菌的甲基萘醌类型。全细胞蛋白SDS-PAGE分析：全细胞SDS降解蛋白质片段的聚丙烯酰胺凝胶电泳是一种通过分析蛋白图谱来获取化学分类信息的快速技术，在高效标准化的培养条件下是一种分群和大量比较相近菌株的较好方法，其优点是它与DNA-DNA杂交有很好的相关性，及鉴定在种的水平上的分类区别。4 什么是分子分类？简述分子分类的主要应用技术及意义。分子分类是在分子水平上，对生物个体的DNA、RNA和蛋白质进行研究，并根据获得的基因型信息对生物个体进行分类。目前经常使用的应用技术：DNA碱基组成(G+C)mol%分析：一般生物个体的DNA分子中(G+C)/(A+T)两对碱基间的比例是非常稳定的，反映着碱基序列及变化：(G+C)mol%=（G+C/G+C+A+T）*100.因此测定(G+C)mol%常用于验证已建立的分类关系是否正确，它已成为细菌分类鉴定的基本方法，并作为描述细菌分类单位的特征之一。不同生物类群的（G+C）mol%不一样，一个特定种的不同菌株（G+C）mol%是一样的，通常认为种内株间相差不超过4%，属内株间不超过10%，相差低于2%没有分类学意义。DNA-DNA分子杂交：DNA同源性分析是确定正确的分类地位、建立自然分类系统的最直接的方法，而DNA-DNA杂交是分析DNA同源性的一种有效手段。利用DNA-DNA杂交可以在总体水平上研究微生物间的关系，用于种水平上的分类学研究。DNA同源性70%或杂交分子接连温度差2为细菌中的界限，在细菌分类中，DNA-DNA杂交已被确定为建立新种的必要标准之一。常用的方法有液相复性速率法、固相膜杂交、羟基磷灰石吸附法、S1磷酸酶法。DNA指纹技术：通常是指那些以DNA为基础的分型方法，对微生物的种进行鉴别的技术。该技术简便易行，分辨率高且重复性好，已成为多相分类研究的常规方法。其中低频限制性酶切片段分析（LFRFA）被认为是目前分辨率最高的DNA分型法之一。包括限制性酶切片段长度多态性RFLP，随机引物PCRAP-PCR，随机扩增多态性DNARAPD，DNA扩增指纹DAF，扩增rDNA限制性酶切片段分析ARDRA，扩增长度多态性AFLP。RNA同源性分析：rRNA核苷酸序列分析是研究rRNA同源性分析最直接可靠的方法。现在一般认为rRNA是研究系统进化关系的最好材料，它广泛存在于真核和原核生物，其功能稳定，有高度的保守区和可变区组成。RNA序列分析已广泛应用于微生物的分类研究。16sRNA序列分析：原核微生物共有，16SRNA在各生物中均存在，功能稳定，序列保守性较好，信息量适中，是研究系统分类和进化的理想材料构建进化树：进化树是由相互关联的分支线条做成的图形，进化树通过比较分子序列的同源性而构建。进化树具有时空概念、时间尺度。常用的方法有距离法、最大简约法、最大似然法等。rDNA转录间隔区序列分析（ITS）：不同间隔区所含tRNA数目和类型不同，具有长度和序列上的多态性，而且较16SrDNA具有更强的变异性，因而可以作为菌种鉴定的一种分子指征。适用于属及以下水平的分类研究。ITS指rRNA操纵子中位于16S与23S以及23S与5SRNA之间的序列。不同菌株1623SrDNA间隔区两端均具有极端保守的碱基序列，不同间隔区所含tRNA数目和类型不同，具有长度和序列上的多态性。适于属以下水平研究。5 什么是多相分类？简述多相分类使用的主要信息来源及相关技术。多相分类指利用微生物多种不同的信息，包括表型的、基因型的和系统发育的信息，综合起来研究微生物分类和系统进化的过程。主要信息来源及相关技术：基因型信息 DNA：总DNA（(G+C)mol%、限制性分析、基因组大小、DNA:DNA杂交）、DNA片段（基于PCR技术的DNA指纹图谱）、DNA探针、DNA测序RNA：碱基序列测定、低分子质量RNA作图蛋白质：全细胞或全细胞被膜蛋白电泳、酶谱分析化学分类信息：脂肪酸分析、枝菌酸分析、磷酸类脂分析、醌组分分析、多肽分析、细胞壁化学类型分析、胞外多糖分析表型分类信息：形态特征、生理特征、酶学特征、血清学特征（单克隆抗体、多克隆抗体） 传统分类数值分类化学分类分子分类信息来源形态特征、培养特征、生理生化特征表观特征数据的计算机统计细胞的化学特性和一些表达的特征来源于细胞中的核酸（DNA、RNA）常用技术如显微观察，唯一碳源生长实验，蛋白质降解实验，酶产生实验，抗生素抗性实验，溶菌酶敏感性实验，硝酸盐还原实验1。收集实验（t）中获得的被分类菌株（n）的大量数据。然后做成一个NXT的数据矩阵；2。使用得出的矩阵，根据实验菌株相似性或非相似性进行分类；3。相互关系密切的菌株在用具类分析划归类群；4。检验数值上定义的类群。胞壁化学组分，枝菌酸，脂肪酸，磷酸类脂，甲基萘醌，全细胞蛋白及核糖体蛋白电泳分析等。DNA（G+C）mol%DNA-DNA杂交DNA指纹图谱DNA-RAN杂交及16SRNA序列分析rDNA转录间隔区（ITS）同源性分析6 什么是宏基因组（metagenome）？说出宏基因组的研究步骤。宏基因组是指生境中全部微小生物遗传物质的总和。它包含了可培养的和未可培养的微生物的基因，目前主要指环境样品中的细菌和真菌的基因组总和。宏基因组的研究步骤：从环境样品中提取基因组DNA，进行高通量测序分析，或克隆DNA到合适的载体，导入宿主菌体，筛选目的转化子等工作。7 什么是基因芯片（Biochips）？ 又称生物芯片，是将大量生物识别分子按预先设置的排列固定于一种载体（如硅片、玻片及高聚物载体等）表面，利用生物分子的特异性亲和反应，如核酸杂交反应、抗原抗体反应等来分析各种生物分子存在的量的一种技术。最大优点在于其高通量。目前该技术应用于基因表达的检测、基因检测等方面。8 什么是基因组系统发育学（Phylogenomics）？ 指利用大量的基因组数据进行系统发育分析的方法学。目前，基因组系统发育学研究所用的分析方法主要分为两类：序列分析法(sequence-based methods) 和全基因组特征(whole-genome features, WGFs)分析法。9 简述生物合成学（Synthetc biology）目前的概念。 生物合成学是一门致力于建构自然界中不存在的或者重新设计已有的生物系统并应用于人类实践的全新的学科。生物合成学作为一门建立在基因组方法上的学科，用来构建生命系统新结构、产生新功能所使用的组建单元既可以是基因、核酸等生物组件，也可以是化学的、机械的和物理的元件。 10 伯杰氏系统细菌学手册第二版共有几卷？放线菌门（phylum Actinobacteria）在第几卷中描述？ 共有5卷，放线菌门在第5卷11 举例说明放线菌（Actinobacteria）、革兰氏阳性细菌和革兰氏阴性变形菌（Proteobacteria）中一些与人类生活相关的主要种群。 答：（1）放线菌：链霉菌属放线菌产生各类抗生素，用于治疗细菌感染；双歧杆菌是人体的正常菌群，具有维持肠道菌群平衡，增强免疫，抗肿瘤等作用。棒状杆菌亚目中的结核杆菌和麻风杆菌可引起人结核病和麻风病；（2）革兰氏阳性菌：炭疽芽孢杆菌引起烈性炭疽；厌氧芽孢杆菌中的肉毒梭菌能够产生毒性很大的肉毒素，破伤风梭菌产生的破伤风毒素都容易致人死亡；金黄色葡萄球菌和链球菌，引起人畜的化脓性炎症、心肌炎、关节炎等。乳酸杆菌属：发酵代谢葡萄糖主要产生乳酸。酸奶的制作就是通过乳酸菌将牛奶中的乳糖发较为乳酸，奶酪是牛奶经乳酸菌发酵、并在凝乳酶的作用下的发酵乳固体产品。泡菜的制作是靠蔬菜本身带的乳杆菌在人为制造的厌氧条件下自然发酵而成，也有人工制作泡菜的。（3）革兰氏阴性变形菌：亚纲根瘤菌属中的根瘤菌可以和豆科植物共生固定N2，使其进入生物圈，土壤农杆菌属多数细菌是植物病原真菌，可引起植物冠瘿病，当然其T-DNA也可被人类改造成基因载体；根瘤菌以高效的共生机制侵染植物根部并诱导形成根瘤的特殊结构，固氮所需的能量由植物通过光合作用提供，而固氮所产生的NH4+可作为植物的氮源。整个根瘤形成过程：根瘤菌识别豆科植物；根瘤菌附着于根毛上；使根毛卷曲；根瘤菌侵染根毛；形成一个侵染线；结瘤开始；在根瘤中细菌的营养细胞转化为叫作类细菌的增大的多型形态，能够固氮。红螺菌属可以用于处理垃圾、蛋白质的生产和分子氢的制备；亚纲的奈瑟氏菌属中的淋病奈瑟氏菌可引起淋病，自养氨氧化菌是环境中除氮的一个重要过程，也是废水处理中一种特殊的硝化过程；亚纲的假单胞菌参与各种有机物的碳循环，主要用于解决环境问题，降解天然或人工合成的化合物，肠杆菌科中的埃希氏菌是一种肠道条件致病菌，也是分子生物学上的模式菌株，志贺氏菌引起人和灵长类细菌性痢疾，沙门氏菌引起伤寒，巴氏杆菌引起霍乱。土壤杆菌属：革兰氏阴性杆菌，无芽孢，所有的菌株都能氧化代谢葡萄糖，有些菌株可以进行厌氧硝酸盐呼吸。多数菌株是病原菌，如能引起冠瘿病。假单胞菌科：不产芽孢，革兰氏阴性，细胞无鞘和突柄，化能有机营养，呼吸代谢从不发酵，无光合作用，有的属可固氮。12 什么是极端环境微生物？说明其主要类群。高温、低温、高盐、高酸、高碱、高压及高辐射等恶劣环境，都对生物生长产生限制因子的极端环境，而在这种极端环境下生长、繁衍的微生物称为极端环境微生物或极端微生物。嗜热和超嗜热微生物：最适生长温度在45以上的微生物