找了一些但不系统 (1)有研究显示肠道微生物群通过碳水化合物发酵产生的短链脂肪酸(SCFA)对人体有 益,甚至可以缓解二型糖尿病。[ LIPING ZHAO et al. Gut bacteria selectively promoted by dietary fibers alleviate type 2 diabetes. SCIENCE, 2018, 359: 1151-1156.] (2)一项对照实验得出,与饮食适应相关的极端体育活动,如职业运动员所从事的运 动与久坐不动的生活方式相比,目的肠道菌群及其影响其组成和活性的因素对人体代谢、免 疫和发育过程有明显的影响,且与粪便微生物多样性和组成有关。[ Barton Wiley et al.The microbiome of professional athletes differs from that of more sedentary subjects in composition and particularly at the functional metabolic level. GUT, 2018, 625-633.] 我査到一篇14年的综述,稍微总结了一下。《微生物菌群对人体代谢及炎症的影响》 2、为何乳糖等糖类可以通过主动运输进入微生物细胞,而且真核微生物甚至可以通过促进 扩散摄取糖分,为何原核微生物摄取葡萄糖一定要通过基团移位来实现呢(也可以主动 运输的 其一,基团移位是细菌特有的,通过磷酸化将糖类摄入胞内。其二,细菌细胞对糖和氨 基酸的摄入主要是由H驱动的同向转运来完成的。细菌细胞膜上没有Na+-K+泵,而是具有 H泵,将H泵出细胞,建立和维持跨膜的电化学梯度,并用来驱动转运溶质摄入细胞。[H. Lodish et al.野田春彦译.分子细胞生物学(下)[M].东京:东京化学同人,1997.4.] 但是没有查到有关基团移位的生理意义及其为何优于微生物成为转运葡萄糖的首选。个 人认为糖类被磷酸化是细胞转化能源的必须步骤,那么基团移位只不过是把这一步骤整合到 膜上与物质跨膜运输过程相结合罢了,即把两步变成一步。 这种方式存在有它的好处,但不是所有葡萄糖转运都是这种方式,从营养 物质摄入方式可以看出,一种物质可以通过多种方式进入细胞,而且某种生物 也有多种摄取营养物质的方式 3、为何说“水活度a是比渗透压更有生理意义的物理化学指标”? 课本中说水活度表示在天然或人为环境中,微生物可实际利用的自由水或游离水的含量。 而渗透压定义为“对于两侧水溶液浓度不同的半透膜,为了阻止水从低浓度一侧渗透到高浓 度一侧而在高浓度一侧施加的最小额外压强称为渗透压。”[百度百科·渗透压 https://baike.baiducom/item/%e6%b8%97%e9%80%68f%e5%8e%8b/1133892fr=aladdin]n 人认为两者各有侧重,不能说某个比另一个更有意义,而是根据不同的研究问题或者领域有 一个权衡和偏好 水活度与自由水的量有关,自由水是直接参与代谢的;渗透压由溶质分子数决定的 4、为什么在一般情况下自然转化和人工转化的转化质粒的成功率有如此大的差别? 这个文献没有查到,仅提供一点个人思考: 方面,自然转化成功与否及其效率的高低主要取决于给体和受体菌株之间的亲源关系 因此在自然状态下遇到与自己亲缘关系较近的外援DNA概率很低,会使得转化成功率很低 另一方面,自然转化时,双链DNA被感受态细胞吸附后,细胞水解其中一条链,只有
6 找了一些但不系统： （1）有研究显示肠道微生物群通过碳水化合物发酵产生的短链脂肪酸(SCFA)对人体有 益，甚至可以缓解二型糖尿病。[ LIPING ZHAO et al. Gut bacteria selectively promoted by dietary fibers alleviate type 2 diabetes. SCIENCE, 2018, 359: 1151-1156.] （2）一项对照实验得出，与饮食适应相关的极端体育活动，如职业运动员所从事的运 动与久坐不动的生活方式相比，目的肠道菌群及其影响其组成和活性的因素对人体代谢、免 疫和发育过程有明显的影响，且与粪便微生物多样性和组成有关。[Barton Wiley et al. The microbiome of professional athletes differs from that of more sedentary subjects in composition and particularly at the functional metabolic level. GUT, 2018, 67: 625-633.] 我查到一篇14年的综述，稍微总结了一下。《微生物菌群对人体代谢及炎症的影响》 2、 为何乳糖等糖类可以通过主动运输进入微生物细胞，而且真核微生物甚至可以通过促进 扩散摄取糖分，为何原核微生物摄取葡萄糖一定要通过基团移位来实现呢（也可以主动 运输的）？ 其一，基团移位是细菌特有的，通过磷酸化将糖类摄入胞内。其二，细菌细胞对糖和氨 基酸的摄入主要是由 H+驱动的同向转运来完成的。细菌细胞膜上没有 Na+ - K+泵,而是具有 H+泵，将 H+泵出细胞，建立和维持跨膜的电化学梯度，并用来驱动转运溶质摄入细胞。[H. Lodish et al.野田春彦译.分子细胞生物学(下)[M].东京:东京化学同人,1997.4.] 但是没有查到有关基团移位的生理意义及其为何优于微生物成为转运葡萄糖的首选。个 人认为糖类被磷酸化是细胞转化能源的必须步骤，那么基团移位只不过是把这一步骤整合到 膜上与物质跨膜运输过程相结合罢了，即把两步变成一步。 这种方式存在有它的好处，但不是所有葡萄糖转运都是这种方式，从营养 物质摄入方式可以看出，一种物质可以通过多种方式进入细胞，而且某种生物 也有多种摄取营养物质的方式。 3、 为何说“水活度 aW 是比渗透压更有生理意义的物理化学指标”？ 课本中说水活度表示在天然或人为环境中，微生物可实际利用的自由水或游离水的含量。 而渗透压定义为“对于两侧水溶液浓度不同的半透膜，为了阻止水从低浓度一侧渗透到高浓 度一侧而在 高浓度 一侧施 加的最小 额外压 强称为渗 透压。”[百 度百科· 渗透压 https://baike.baidu.com/item/%E6%B8%97%E9%80%8F%E5%8E%8B/1133892?fr=aladdin] 个 人认为两者各有侧重，不能说某个比另一个更有意义，而是根据不同的研究问题或者领域有 一个权衡和偏好。 水活度与自由水的量有关，自由水是直接参与代谢的；渗透压由溶质分子数决定的。 4、 为什么在一般情况下自然转化和人工转化的转化质粒的成功率有如此大的差别？ 这个文献没有查到，仅提供一点个人思考： 一方面，自然转化成功与否及其效率的高低主要取决于给体和受体菌株之间的亲源关系。 因此在自然状态下遇到与自己亲缘关系较近的外援 DNA 概率很低，会使得转化成功率很低。 另一方面，自然转化时，双链 DNA 被感受态细胞吸附后，细胞水解其中一条链，只有一
条链进入细胞,这样质粒的结构被破坏,只有通过多个质粒分子DNA片段的重组才能重新恢 复到可自主复制的状态,效率相对低,人工转化时,进入细胞的质粒DNA结构未被破坏,因 此效率相对高。 补充:人工转化是感受态状态特别好,因为是人工创造的环境。细胞吸收外源DNA效率 就高 5、现在的水污染大多是面源污染,而当下的污水处理方法主要是针对点源污染的污水处理 厂的净水方法,是否有较好的解决面源污染的污水处理技术呢? 目前备受关注的就是人工湿地的污水处理方法。人工湿地原理并不复杂,它包括预处理 湿地生物作用和净水流出。国内外学者对人工湿地系统的分类繁多,这里展示的是根据水流 方式的差异,分为表面流人工湿地和潜流人工湿地,潜流人工湿地又可分为水平潜流人工湿 地、垂直潜流人工湿地等。近年来,依据不同污水处理目的,研发出了复合型人工湿地,即 将一个或多个表面流人工湿地与一个或多个潜流型人工湿地以串联或并联的方式连接起来 运行,有利于硝化和反硝化作用的发生,达到更好的氮去除效果。[李春艳等《湿地微生物 在城市湿地氮循环系统的效应研究》一北京林业大学学报第30卷增刊2008年3月;梁威 胡洪营《人工湿地净化污水过程中的生物作用》一中国给水排水2003Vol.19:柴阳云李 伟《人工湿地处理污水的除氮性能分析》DOI:10.14026/.cnki.0253-9705.2013.11.023 王磊等《北方人工湿地植物选择与调控的实验与应用研究》-环境科学导刊2008,27(3):8- 10;张斐斐等《人工湿地植物的选择与利用及存在的问题》—江西科学第34卷第1期2016 年2月:刘冬张慧泽徐梦佳《我国人工湿地污水处理系统的现状探析及展望》 D0I:10.14026/j.cnki.0253-9705.2017.04.005] 尽管人工湿地有诸多适合面源污染治理的好处,但是它的占地面积大,除污效率尚未达 到点源污染处理的水平。不知还有没有效率更高的好方法呢? 吴育丞 1、cac12为什么能让细胞进入感受态? 大肠杆菌置于经低温(0℃)预处理的低渗氯化钙溶液中,便会造成细胞膨胀,Ca2+会 使细胞膜磷脂双分子层形成液晶结构。此时,将该体系转移到42℃下做短暂的热刺激 (90s),细胞膜的液晶结构会发生剧烈扰动,并随机出现许多间隙,外源DNA就可能被 细胞吸收。 可以百度“感受态细胞”,里面有比较详细的说法。你的回答基本没问题 2、微生物的种类总数约在50万至600万种之间,这个数字是怎么得来的?有性繁殖的动 物的种类以生殖隔离的发生与否为判定条件,微生物通常为无性繁殖的单倍体,应该以 什么要素来分辨是否是同类?以16SRNA的话,又是如何细微的差别才能确定两个微生 物个体不属于同类? 个人猜测,通过宏基因组测序得到的种数与已知的种数有一个大概的比例。通过这个比 例估算未知的种大约有多少。同时地球上还有一些人类没有探索到的地方。 后两个问题最后一节课上课讲过,PPT上有
7 条链进入细胞，这样质粒的结构被破坏，只有通过多个质粒分子 DNA 片段的重组才能重新恢 复到可自主复制的状态，效率相对低，人工转化时，进入细胞的质粒 DNA 结构未被破坏，因 此效率相对高。 补充：人工转化是感受态状态特别好，因为是人工创造的环境。细胞吸收外源 DNA 效率 就高 5、 现在的水污染大多是面源污染，而当下的污水处理方法主要是针对点源污染的污水处理 厂的净水方法，是否有较好的解决面源污染的污水处理技术呢？ 目前备受关注的就是人工湿地的污水处理方法。人工湿地原理并不复杂，它包括预处理， 湿地生物作用和净水流出。国内外学者对人工湿地系统的分类繁多，这里展示的是根据水流 方式的差异，分为表面流人工湿地和潜流人工湿地，潜流人工湿地又可分为水平潜流人工湿 地、垂直潜流人工湿地等。近年来，依据不同污水处理目的，研发出了复合型人工湿地，即 将一个或多个表面流人工湿地与一个或多个潜流型人工湿地以串联或并联的方式连接起来 运行，有利于硝化和反硝化作用的发生，达到更好的氮去除效果。[李春艳等《湿地微生物 在城市湿地氮循环系统的效应研究》--北京林业大学学报 第 30 卷增刊 2008 年 3 月；梁威 胡洪营《人工湿地净化污水过程中的生物作用》--中国给水排水 2003 Vol.19；柴阳云 李 伟《人工湿地处理污水的除氮性能分析》--DOI:10.14026/j.cnki.0253-9705.2013.11.023； 王磊等《北方人工湿地植物选择与调控的实验与应用研究》--环境科学导刊 2008, 27(3): 8- 10；张斐斐等《人工湿地植物的选择与利用及存在的问题》--江西科学 第 34 卷 第 1 期 2016 年 2 月；刘冬 张慧泽 徐梦佳《我国人工湿地污水处理系统的现状探析及展望》 --DOI:10.14026/j.cnki.0253-9705.2017.04.005] 尽管人工湿地有诸多适合面源污染治理的好处，但是它的占地面积大，除污效率尚未达 到点源污染处理的水平。不知还有没有效率更高的好方法呢？ 吴育丞 1、 cacl2 为什么能让细胞进入感受态？ 大肠杆菌置于经低温（0℃）预处理的低渗氯化钙溶液中，便会造成细胞膨胀，Ca2+会 使细胞膜磷脂双分子层形成液晶结构。此时，将该体系转移到 42℃下做短暂的热刺激 （90s），细胞膜的液晶结构会发生剧烈扰动，并随机出现许多间隙，外源 DNA 就可能被 细胞吸收。 可以百度“感受态细胞”，里面有比较详细的说法。你的回答基本没问题 2、 微生物的种类总数约在 50 万至 600 万种之间，这个数字是怎么得来的？有性繁殖的动 物的种类以生殖隔离的发生与否为判定条件，微生物通常为无性繁殖的单倍体，应该以 什么要素来分辨是否是同类？以 16SRNA 的话，又是如何细微的差别才能确定两个微生 物个体不属于同类？ 个人猜测，通过宏基因组测序得到的种数与已知的种数有一个大概的比例。通过这个比 例估算未知的种大约有多少。同时地球上还有一些人类没有探索到的地方。 后两个问题最后一节课上课讲过，PPT 上有