201709绪论讨论小组问题整理 第一组 1.细菌与古生菌的分类依据 小组自答:细菌的细胞壁含肽聚糖;古生菌的tRNA与真核更接近 助教补充:尽管古生菌在菌体大小、结构及基因组结构方面与细菌相似。但其在基因转录过程和翻译 系统却更类似于真核生物。基于TRNA序列的系统发生树显示了可明显区别的三支:细菌( Bacteria) 古菌( Archaea和真核生物( Eukarya)。古菌还具有一些其它特征。与大多数细菌不同,它们只有一层细 胞膜而缺少肽聚糖细胞壁。而且,绝大多数细菌和真核生物的细胞膜中的脂类主要由甘油酯组成,而 古菌的膜脂由甘油醚构成。这些区别也许是对超高温环境的适应。古菌鞭毛的成分和形成过程也与细 菌不同。 2.自然发生学说 小组自答:发生条件为无中生有,区别于胚种学说。 3.人造细胞与核移植技术的区别 小组自答:受体细胞不同,后者为卵母细胞 助教补充:人造细胞是人工合成基因组,放入去除遗传物质的细胞中。核移植是将一个细胞的核移植 到另一个去核的细胞中。 第三组 1.“低等"的含义 助教回答:低等生物如细菌、真菌,细胞结构简单,许多属于单细胞生物,直接与外环境进行物质交 换,区别于拥有多种组织细胞的高等生物。在进化史上,它们是比高等生物先出现的生物,比较原 始、古老。 2.微生物定义(真菌)大小?? 3.最新的微生物技术 第四组 1.如何避免超级细菌 小组自答:与传染病组相隔离;限制抗生素的使用;提高自身免疫力 2.微生物种类会不会一直增加,会不会统治地球,挤压其他生态位?
２０１７０９ 绪论讨论 小组问题整理 第一组 1. 细菌与古生菌的分类依据 小组自答：细菌的细胞壁含肽聚糖；古生菌的 tRNA 与真核更接近。 助教补充：尽管古生菌在菌体大小、结构及基因组结构方面与细菌相似。但其在基因转录过程和翻译 系统却更类似于真核生物。基于 rRNA 序列的系统发生树显示了可明显区别的三支：细菌(Bacteria)、 古菌(Archaea)和真核生物(Eukarya)。古菌还具有一些其它特征。与大多数细菌不同，它们只有一层细 胞膜而缺少肽聚糖细胞壁。而且，绝大多数细菌和真核生物的细胞膜中的脂类主要由甘油酯组成，而 古菌的膜脂由甘油醚构成。这些区别也许是对超高温环境的适应。古菌鞭毛的成分和形成过程也与细 菌不同。 2. 自然发生学说 小组自答：发生条件为无中生有，区别于胚种学说。 3. 人造细胞与核移植技术的区别 小组自答：受体细胞不同，后者为卵母细胞。 助教补充：人造细胞是人工合成基因组，放入去除遗传物质的细胞中。核移植是将一个细胞的核移植 到另一个去核的细胞中。 第三组 1. “低等”的含义 助教回答：低等生物如细菌、真菌，细胞结构简单，许多属于单细胞生物，直接与外环境进行物质交 换，区别于拥有多种组织细胞的高等生物。在进化史上，它们是比高等生物先出现的生物，比较原 始、古老。 2. 微生物定义（真菌）大小？？ 3. 最新的微生物技术 第四组 1. 如何避免超级细菌？ 小组自答：与传染病组相隔离；限制抗生素的使用；提高自身免疫力。 2. 微生物种类会不会一直增加，会不会统治地球，挤压其他生态位？
助教回答:应该说是人类发现的微生物种类越来越多,而不是微生物种类一直在不停增加。可能这位 同学误会了。 3.嗜极意义? 助教回答:嗜极生物(英文 extremophile),或者称作嗜极端菌,是可以(或者需要)在"极端"环境中 生长繁殖的生物,通常为单细胞生物。“极端"环境的定义是人类中心论的,而对这些生物本身而言, 这些环境却是很普通的 4.微生物进化地位低吗? 答:首先要理解什么是进化?? 助教回答:微生物出现的时间比较早,与原始生物有许多类似之处。如果认为较晚出现的动物、植物 等高等生物进化地位高的话,相对而言可以说微生物进化地位低。 答:但,出现的早,不一定地位低。微生物通过不断变异(进化?)适应更广泛的环境,比高等生物 进化更快 第五组 1.如何理解微生物是低等生物”? 小组自答:微生物在进化史的前端。微生物能承受其他生物无法承受的环境条件,这一现象是证明了 其高等性,还是进一步证明了它的低等 2.人工合成的微生物对其他物种环境的影响 助教回答:目前为止应该是没有影响的,科学家只是在实验室中进行人工合成微生物,没有将其释放 到自然环境中 3.朊病毒是否可被定义为微生物 小组自答:使正常蛋白转变为SC型蛋白;无遗传物质;由宿主基因编码。 助教回答:朊病毒虽然没有遗传物质,但是可以通过感染宿主进行自我复制,有时候是可以归类为微 生物的。 第六组 1.蕈菌为什么属于微生物 助教回答:因为蕈菌属于真菌,而真菌属于微生物,所以蕈菌也被归为微生物的门类。 2.微生物是否影响初生演替?(大家发表意见) 第七组 1.微生物变异率与其它生物的异同 助教回答:物种间的DNA突变率是基本一致的 2.微生物在结构上的低等,在功能上的不低等 3.微生物在生态上的作用
助教回答：应该说是人类发现的微生物种类越来越多，而不是微生物种类一直在不停增加。可能这位 同学误会了。 3. 嗜极意义？ 助教回答：嗜极生物（英文 extremophile），或者称作嗜极端菌，是可以（或者需要）在“极端”环境中 生长繁殖的生物，通常为单细胞生物。“极端”环境的定义是人类中心论的，而对这些生物本身而言， 这些环境却是很普通的 4. 微生物进化地位低吗？ 答：首先要理解什么是进化？？ 助教回答：微生物出现的时间比较早，与原始生物有许多类似之处。如果认为较晚出现的动物、植物 等高等生物进化地位高的话，相对而言可以说微生物进化地位低。 答：但，出现的早，不一定地位低。微生物通过不断变异（进化？）适应更广泛的环境，比高等生物 进化更快。 第五组 1. 如何理解微生物是“低等生物”？ 小组自答：微生物在进化史的前端。微生物能承受其他生物无法承受的环境条件，这一现象是证明了 其高等性，还是进一步证明了它的低等？ 2. 人工合成的微生物对其他物种环境的影响？ 助教回答：目前为止应该是没有影响的，科学家只是在实验室中进行人工合成微生物，没有将其释放 到自然环境中。 3. 朊病毒是否可被定义为微生物 小组自答：使正常蛋白转变为 SC 型蛋白；无遗传物质；由宿主基因编码。 助教回答：朊病毒虽然没有遗传物质，但是可以通过感染宿主进行自我复制，有时候是可以归类为微 生物的。 第六组 1. 蕈菌为什么属于微生物？ 助教回答：因为蕈菌属于真菌，而真菌属于微生物，所以蕈菌也被归为微生物的门类。 2. 微生物是否影响初生演替？（大家发表意见） 第七组 1. 微生物变异率与其它生物的异同： 助教回答：物种间的 DNA 突变率是基本一致的。 2. 微生物在结构上的低等，在功能上的不低等 3. 微生物在生态上的作用
助教回答:微生物可以多个方面但主要作为分解者而在生态系统中起重要作用。 4.与病毒相比,为什么真菌感染少,而且症状轻? 5.抗生素,抗病毒与抗肿瘤是否真正存在? 6.微生物存在多种代谢途径,而其他的却很少。 第八组 1.比表面值为3/,为什么会有很大的微生物,例如纳米比亚珍珠硫细菌? 助教回答:生物的各种由于细菌等单细胞生物依赖于细胞膜的扩散方式来与外界交换物质,而扩散的 有效范围很小,所以限制了细菌本身的大小。而纳米比亚珍珠硫细菌包含了一个占据几乎整个细胞大 小的气球一样的液泡,其中储存着用于将硫化氢氧化供能的硝酸盐,使得它可以拥有“巨大"的体型却 也保证了有效的细胞质与外界交换物质的能力。生物的各种生理特征都是与适应特定的环境相关的 这种细菌之所以进化出巨大的液泡,是因为它生存在含有硫化氢的海洋沉淀物中,自身则利用硝酸盐 将硫化氢氧化获得能量。储存足够的硝酸盐才能在等待下一次洋流带来富含硝酸盐的海水的过程中中 存活下去。(参考htps//www.whoi.edu/page.do?pid=14958&tid=7342&cd=46727) 2.为什么体积比较小的微生物,单位体积消耗食物更多?如果将饲养微生物的养料减少,微生物会死亡 还是会重新适应新环境? 答:还没有找到科学回答该问题的方法,也许用什么理论吧?!期待讨论。 饲养微生物的养料减少,微生物会首先会重新适应新环境,比如进入休眠状态。 3.水熊虫为什么生命力顽强? 助教回答:一种说法是水熊虫有将近175%的基因组是由外源基因组成的,可能通过获得能忍耐严苛 环境的生物的DNA,因此获得忍耐严苛环境的能力。具体参考 http://news.mydriverscom/1/481/481660.htm 4.为什么绝大部分微生物仍不能培养? 答:不清楚它们必备的生活条件(营养要素),或者满足不了。 第九组 1.比面值较大有"吸收多,转化快"等优点,真核细胞比面值比微生物小的原因与多细胞生物的单个细胞 只需要之行个体生命活动的部分功能,相同体积需求的物质、能量较微生物少。是否正确?有无关 联 第十组 1.古生菌、真细菌、放线菌、支原体、立克次氏体、衣原体、蓝细菌、广义细菌、狭义细菌,这几个概 念之间的从属关系。(P1和P13页的解释有很大冲突) 答:见第一章内容教师课件。以p13为准,且不强调狭义细菌,广义细菌。 2.1g土壤中往往有一万多种微生物,如何寻找并分别出其中的微生物。 助教回答:通过稀释涂布、划线分离等微生物的基本实验操作和步骤,对土壤中的微生物进行分离与 纯化,再根据实验中菌落形态观察、革兰氏染色、生理生化试验等结果对所分离细菌和霉菌的分类进 行鉴定 答:获得纯种,核酸分析 3.微生物的入侵与人体免疫的关系
助教回答：微生物可以多个方面但主要作为分解者而在生态系统中起重要作用。 4. 与病毒相比，为什么真菌感染少，而且症状轻？ 5. 抗生素，抗病毒与抗肿瘤是否真正存在？ 6. 微生物存在多种代谢途径，而其他的却很少。 第八组 1. 比表面值为 3/r，为什么会有很大的微生物，例如纳米比亚珍珠硫细菌？ 助教回答：生物的各种由于细菌等单细胞生物依赖于细胞膜的扩散方式来与外界交换物质，而扩散的 有效范围很小，所以限制了细菌本身的大小。而纳米比亚珍珠硫细菌包含了一个占据几乎整个细胞大 小的气球一样的液泡，其中储存着用于将硫化氢氧化供能的硝酸盐，使得它可以拥有“巨大”的体型却 也保证了有效的细胞质与外界交换物质的能力。生物的各种生理特征都是与适应特定的环境相关的， 这种细菌之所以进化出巨大的液泡，是因为它生存在含有硫化氢的海洋沉淀物中，自身则利用硝酸盐 将硫化氢氧化获得能量。储存足够的硝酸盐才能在等待下一次洋流带来富含硝酸盐的海水的过程中中 存活下去。（参考：https://www.whoi.edu/page.do?pid=14958&tid=7342&cid=46727 ） 2. 为什么体积比较小的微生物，单位体积消耗食物更多？如果将饲养微生物的养料减少，微生物会死亡 还是会重新适应新环境？ 答：还没有找到科学回答该问题的方法，也许用什么理论吧？！期待讨论。 饲养微生物的养料减少，微生物会首先会重新适应新环境，比如进入休眠状态。 3. 水熊虫为什么生命力顽强？ 助教回答：一种说法是水熊虫有将近 17.5%的基因组是由外源基因组成的，可能通过获得能忍耐严苛 环 境 的 生 物 的 DNA， 因 此 获 得 忍 耐 严 苛 环 境 的 能 力 。 具 体 参 考 ： http://news.mydrivers.com/1/481/481660.htm 4. 为什么绝大部分微生物仍不能培养？ 答：不清楚它们必备的生活条件（营养要素），或者满足不了。 第九组 1. 比面值较大有“吸收多，转化快”等优点，真核细胞比面值比微生物小的原因与多细胞生物的单个细胞 只需要之行个体生命活动的部分功能，相同体积需求的物质、能量较微生物少。是否正确？有无关 联？ 第十组 1. 古生菌、真细菌、放线菌、支原体、立克次氏体、衣原体、蓝细菌、广义细菌、狭义细菌，这几个概 念之间的从属关系。（P1 和 P13 页的解释有很大冲突） 答：见第一章内容教师课件。以ｐ１３为准，且不强调狭义细菌，广义细菌。 2. 1g 土壤中往往有一万多种微生物，如何寻找并分别出其中的微生物。 助教回答：通过稀释涂布、划线分离等微生物的基本实验操作和步骤，对土壤中的微生物进行分离与 纯化，再根据实验中菌落形态观察、革兰氏染色、生理生化试验等结果对所分离细菌和霉菌的分类进 行鉴定。 答：获得纯种，核酸分析 3. 微生物的入侵与人体免疫的关系
4.对微生物学的未来发展的一些看法。 第十一组 1.人体肠道中有大量微生物,这些微生物是否与自然界中的其他微生物相同?人体与这些微生物是如何 相互协调平衡的 2.为什么有很多传染病都有对应的疫苗和治疗药物,但只有天花被消灭了? 助教回答:原因可能有多个:天花带给人类的危害极大,不仅致死率高,即使患者幸运痊愈也会留下 永久瘢痕。恰巧用牛痘可以预防天花,效果显著。WHO在1955年的时候根据苏联建议,进行在全球 消灭天花的行动,并且得到全球的支持。经过了11年时间,花费了无数人力物力财力之后,最后 例感染的病例出现于1978年。于是,天花被消除了。具体见知乎讨论 https://www.zhihu.com/question/21889648 答 1)天花在所有的烈性传染病中,是唯一一种病原体只感染人体,没有动物的保存宿 主。其他病毒,即使消灭了所有的人体宿主,但是动物宿主是很难消灭的,这是根本原 因。2)而天花有一个最大的问题就是一次感染,终身免疫。(其实这个说法并不全对, 1810年 Jenner的研究认为对天花的免疫并非终身) 这个特征使得天花在灭绝人类的道路上功败垂成。3)天花第二个问题就是同牛痘间存 在交叉免疫。牛痘其实是感染牛的,属于畜类疾病,虽然也能感染人,但是致死性比天 花差的太远。关键的问题是感染过了牛痘的人竟然不感染天花了! 2)只感染人体的传染病并不罕见,乙类传染病中脊髓灰质炎(就是小儿麻痹)、麻疹和 梅毒就是,另外乙肝也是 3)其他疾病能否被消灭? 很可能。脊髓灰质炎就即将被消灭了。 现在也就剩下非洲的几个国家还有亚洲的几个国家有野生脊髓毒株存在。 跟我国交界的是阿富汗和巴基斯坦。印度前几年刚刚消灭了脊髓灰质炎野病毒。 4)下面的麻疹有可能 剩下的乙肝病毒也是有可能的 第十二组 1.病毒起源问题:想了解病毒可能起源自细胞内可自主复制分子的猜测,有什么比较可信的依据 助教回答病毒起源三种主要假说见http://blog.sciencenetcn/blog-61772-522884.htm不知这位同 学指的是否是第一种,可能由转座子演化而来? 2.微生物变异相比:RNA>DNA生物。 小组自答:不仅仅复制快,而且RNA病毒可以控制自身DNA聚合酶来自我控制变异率,或转座子? 助教回答:由于RNA是单链,DNA是双链结构,相比之下DNA更稳定,RNA突变率更高 答:RNA聚合酶缺少3-5外切酶活性,所以校正错加碱基的能力较弱,也是导致RNA病毒变异快的原因
4. 对微生物学的未来发展的一些看法。 第十一组 1. 人体肠道中有大量微生物，这些微生物是否与自然界中的其他微生物相同？人体与这些微生物是如何 相互协调平衡的？ 2. 为什么有很多传染病都有对应的疫苗和治疗药物，但只有天花被消灭了？ 助教回答：原因可能有多个：天花带给人类的危害极大，不仅致死率高，即使患者幸运痊愈也会留下 永久瘢痕。恰巧用牛痘可以预防天花，效果显著。WHO 在 1955 年的时候根据苏联建议，进行在全球 消灭天花的行动，并且得到全球的支持。经过了 11 年时间，花费了无数人力物力财力之后，最后一 例 感 染 的 病 例 出 现 于 1978 年 。 于 是 ， 天 花 被 消 除 了 。 具 体 见 知 乎 讨 论 ： https://www.zhihu.com/question/21889648 答： １） 天花在所有的烈性传染病中，是唯一一种病原体只感染人体，没有动物的保存宿 主。其他病毒，即使消灭了所有的人体宿主，但是动物宿主是很难消灭的，这是根本原 因。２）而天花有一个最大的问题就是一次感染，终身免疫。（其实这个说法并不全对， 1810 年 Jenner 的研究认为对天花的免疫并非终身） 这个特征使得天花在灭绝人类的道路上功败垂成。３）天花第二个问题就是同牛痘间存 在交叉免疫。牛痘其实是感染牛的，属于畜类疾病，虽然也能感染人，但是致死性比天 花差的太远。关键的问题是感染过了牛痘的人竟然不感染天花了！ ２） 只感染人体的传染病并不罕见，乙类传染病中脊髓灰质炎（就是小儿麻痹）、麻疹和 梅毒就是，另外乙肝也是。 ３） 其他疾病能否被消灭？ 很可能。脊髓灰质炎就即将被消灭了。 现在也就剩下非洲的几个国家还有亚洲的几个国家有野生脊髓毒株存在。 跟我国交界的是阿富汗和巴基斯坦。印度前几年刚刚消灭了脊髓灰质炎野病毒。 ４） 下面的麻疹有可能。 剩下的乙肝病毒也是有可能的。 第十二组 1. 病毒起源问题：想了解病毒可能起源自细胞内可自主复制分子的猜测，有什么比较可信的依据？ 助教回答：病毒起源三种主要假说见 http://blog.sciencenet.cn/blog-61772-522884.html 不知这位同 学指的是否是第一种，可能由转座子演化而来？ 2. 微生物变异相比：RNA>DNA 生物。 小组自答：不仅仅复制快，而且 RNA 病毒可以控制自身 DNA 聚合酶来自我控制变异率，或转座子？ 助教回答：由于 RNA 是单链，DNA 是双链结构，相比之下 DNA 更稳定，RNA 突变率更高。 答：RNA 聚合酶缺少 3'-5'外切酶活性，所以校正错加碱基的能力较弱，也是导致ＲＮＡ病毒变异快的原因 之一