解釋“微生物的類群”中的七個(gè)問(wèn)題

1.是不是凡是微生物都是肉眼看不到的？

解釋：高三教材（生物，選修，人教版）中是這樣描述的：“自然界中還存在著許多肉眼看不到的生物，并將這些形體微小，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，通常要用光學(xué)顯微鏡和電子顯微鏡才能看清楚的生物，統(tǒng)稱為微生物?！劝](méi)有細(xì)胞結(jié)構(gòu)的病毒等，又包括原核生物界、真菌界以及原生生物界的生物”。

由以上可知，凡是肉眼看不到的生物必為微生物，但是微生物不一定都是肉眼看不到的。如真菌中的霉菌并不是一種典型的單細(xì)胞真菌，而是由肉眼可見(jiàn)的菌絲構(gòu)成；又如大型真菌中的香菇、草菇、金針菇等也是肉眼可見(jiàn)的。

2. 微生物中的原生生物界究竟指的是哪些生物？

解釋：原生生物界是指有真核細(xì)胞的單細(xì)胞生物，一般包括甲藻、金藻、裸藻、黏菌、原生動(dòng)物（單細(xì)胞動(dòng)物）等。不過(guò)原生生物界本身，還有更多問(wèn)題尚待研究。

3.分裂生殖和二分裂是不是一回事？

解釋：分裂生殖在高二教材（生物，必修，人教版）中是這樣描述的：“由一個(gè)生物體直接分裂成為兩個(gè)新個(gè)體，這兩個(gè)新個(gè)體，大小和形狀基本相同。舉例：變形蟲(chóng)、草履蟲(chóng)、細(xì)菌。”高三教材中是這樣描述二分裂的：“分裂時(shí)，細(xì)胞增大，DNA分子復(fù)制，接著，細(xì)胞中部的細(xì)胞膜和細(xì)胞壁向內(nèi)生長(zhǎng)，形成隔膜，將細(xì)胞質(zhì)分成兩半，形成兩個(gè)子細(xì)胞。”那么，分裂生殖和二分裂是不是一回事？

筆者以為，分裂生殖既包括了二分裂，又包括了有絲分裂。例如，細(xì)菌是原核生物，生殖的方式既可以說(shuō)成是二分裂，也可以說(shuō)成是分裂生殖，但絕不能說(shuō)成是有絲分裂。但對(duì)于變形蟲(chóng)、草履蟲(chóng)等真核生物來(lái)說(shuō)，既可以說(shuō)成是二分裂，也可以說(shuō)成是分裂生殖，還可以說(shuō)成是有絲分裂。因此，二者還是有區(qū)別的。

4.能否將放線菌的基內(nèi)菌絲看做是放線菌的根？放線菌的繁殖是不是高二學(xué)習(xí)過(guò)的無(wú)性生殖中的孢子生殖？放線菌產(chǎn)生的常見(jiàn)的抗生素有哪些？

解釋：放線菌是一種低等的單細(xì)胞的原核生物，還沒(méi)有出現(xiàn)根、莖、葉的分化。雖然基內(nèi)菌絲的功能是吸收營(yíng)養(yǎng)和排泄代謝廢物，但絕不能看做是根。

在高二教材中是這樣描述孢子生殖的：“真菌和一些植物，能夠產(chǎn)生一種無(wú)性的生殖細(xì)胞——孢子。孢子在適宜的環(huán)境條件下，能夠萌發(fā)并長(zhǎng)成新個(gè)體。舉例：青霉、曲霉、衣藻?！笨梢?jiàn)，以上的生物類群中并不包括放線菌。但是，在高三教材中，是這樣描述放線菌的繁殖的：“孢子絲上面生有成串的孢子，在適宜的條件下，孢子萌發(fā)長(zhǎng)出菌絲”。可見(jiàn)，放線菌也是通過(guò)形成無(wú)性孢子的方式進(jìn)行繁殖。筆者據(jù)此認(rèn)為，放線菌產(chǎn)生的孢子為無(wú)性孢子，所以放線菌的繁殖就是無(wú)性生殖中的孢子生殖。

已知的抗生素有2/3以上是從放線菌提取的，常見(jiàn)的有鏈霉素、氯霉素、土霉素、金霉素、紅霉素、新霉素、萬(wàn)古霉素、卡拉霉素、慶大霉素等。

5.病毒合成的蛋白質(zhì)為什么不是一種類型？

解釋：有的學(xué)生認(rèn)為，既然衣殼是許多結(jié)構(gòu)相同的衣殼粒組成，那么病毒合成的蛋白質(zhì)就只有一種。這種觀點(diǎn)其實(shí)是錯(cuò)誤的。病毒合成的蛋白質(zhì)既包括衣殼蛋白，也包括物質(zhì)合成時(shí)所需的多種酶和其他蛋白質(zhì)。例如合成的酶有次早期mRNA聚合酶、晚期mRNA聚合酶、溶菌酶等。合成的蛋白質(zhì)有更改蛋白、頭部蛋白、尾部蛋白、裝配蛋白等。因此，病毒合成的蛋白質(zhì)不是一種類型。

6.病毒有幾種類型？為什么繁殖過(guò)程必須在宿主細(xì)胞中進(jìn)行？

解釋：從教材P77圖5-7可以看出，根據(jù)病毒侵染的宿主細(xì)胞的不同，將其分為三種類型：動(dòng)物病毒，如腺病毒；植物病毒，如煙草花葉病毒；細(xì)菌（原核生物的）病毒，即噬菌體。需要注意的是，有些書(shū)上也根據(jù)病毒核酸種類的不同，又將病毒分為兩種類型：DNA病毒，如T2噬菌體；RNA病毒，如HIV病毒。

病毒結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，無(wú)法直接與外界環(huán)境之間進(jìn)行物質(zhì)和能量的交換，也無(wú)法合成自身的組成成分，所以其自身組成成分的合成必須依賴于宿主細(xì)胞。例如，當(dāng)T4噬菌體侵入大腸桿菌后，首先是設(shè)法利用宿主細(xì)胞原有的RNA聚合酶來(lái)轉(zhuǎn)錄噬菌體的mRNA，然后由這些mRNA進(jìn)行轉(zhuǎn)譯，以合成噬菌體特有的蛋白質(zhì)。而蛋白質(zhì)的合成，又必須依賴于宿主細(xì)胞的核糖體。所以，在營(yíng)養(yǎng)十分全面但不含有相應(yīng)的活的宿主細(xì)胞的培養(yǎng)基上，病毒是無(wú)法進(jìn)行繁殖的。

7.噬菌體侵染后的宿主細(xì)胞是否均會(huì)裂解而死亡？

解釋：不一定。根據(jù)噬菌體所經(jīng)歷的繁殖過(guò)程的不同，分為烈性噬菌體和溫和噬菌體。烈性噬菌體又有兩種情況。一種情況是釋放子代噬菌體的同時(shí)，宿主細(xì)胞裂解，例如T偶數(shù)噬菌體。這是因?yàn)楫?dāng)宿主細(xì)胞內(nèi)的大量子代噬菌體成熟后，由于水解細(xì)胞膜的脂肪酶和水解細(xì)胞壁的溶菌酶的作用，從細(xì)胞的內(nèi)部促進(jìn)了細(xì)胞的裂解，從而實(shí)現(xiàn)了噬菌體的釋放。另一種情況是釋放子代噬菌體的同時(shí)，宿主細(xì)胞不裂解。例如E．coli的f1、fd和m13等，它們的衣殼蛋白在合成后都沉積在細(xì)胞膜上。噬菌體成熟后并不破壞細(xì)胞壁，而是一個(gè)個(gè)噬菌體DNA外出穿過(guò)細(xì)胞膜時(shí)才與衣殼蛋白結(jié)合，然后穿出細(xì)胞。在這種情況下，宿主細(xì)胞仍可繼續(xù)生長(zhǎng)。

溫和噬菌體一般情況下不會(huì)引起宿主細(xì)胞的裂解。不過(guò)有兩種情況宿主細(xì)胞會(huì)裂解。一種情況是當(dāng)溫和噬菌體的存在形式為營(yíng)養(yǎng)態(tài)時(shí)，會(huì)有10-2～10-5個(gè)宿主細(xì)胞發(fā)生自發(fā)裂解。另一種情況是含有溫和噬菌體的宿主細(xì)胞在外界理化因子的作用下，發(fā)生高頻率裂解。

參考文獻(xiàn)

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(責(zé)任編輯 廖銀燕）

注：本文中所涉及到的圖表、注解、公式等內(nèi)容請(qǐng)以PDF格式閱讀原文