微生物考研题汇总.doc

1 填空题 1.微生物不同于一般生物的特点是：种类繁多、分布广泛、繁殖迅速、容易变异、代谢旺盛、适应性强 2.微生物的生长因子主要包括：氨基酸、嘌呤、嘧啶、维生素 3.微生物代谢调节的主要途径有：酶活性调节、酶合成调节 4.配制微生物培养基的基本原则： （1）选择适宜的营养物质 （2）各种营养物质比例要协调 （3）建立适宜的其他条件，eg.渗透压、pH、Aw等 （4）控制氧化还原电位 （5）营养物质来源广泛 （6）灭菌处理 5.微生物命名法规的主要内容是 双名法，属名与种名相结合属名在前；属名以一个大写字母开头，种名以一个小写字母开头；属名表主要特征，种名表次要特征；印刷体为斜体，手写体加下划线 6.按用途的不同，培养基的类型有：基本培养基、加富培养基、鉴别培养基、选择培养基、其他培养基 7.发酵工业中消除噬菌体危害的措施是：用加热或化学试剂法消除去隐藏的危险；交替食用菌种；筛选抗病毒菌种 8.微生物营养物质的运输方式有：简单扩散、协助扩散、主动运输、膜泡运输 9.微生物纯培养基的主要方法有：涂布平板法、平板划线法、倾倒平板法、液体稀释法（稀释摇管法）、单细胞分离法、选择培养基法、温度选择法 10.测定微生物生长量的常用方法有：直接计数法、膜过滤直接计数法、全细胞计数法、平板间接计数法、细胞质量测定法、细胞成分测定法 11.常用于菌种保藏的基本条件是：干燥、低温、缺氧、避光、缺乏营养、保护剂 12.发酵工业中理想的菌种应具备的条件是（1）菌种的遗传特性稳定，利于保存，而且利于进行基因操作（2）菌种能在较短的发酵过程中高产有价值的发酵产品（3）菌种的发酵培养基应廉价，来源充足，被转化为产品的效率高（4）菌种对人、动物、植物和环境不应该造成危害，还应注意潜在的、慢性的、长期的危害，要充分评估其风险，严格防守（5）菌种发酵后，不需要的代谢产物少，而且产品相对容易与不需要的物质分离，下游技术能用于规模化生产 13.食品巴氏消毒法的主要特点（1）抑制疾病传播 （2）用沸点以下的温度对食品进行灭菌，适合一些液体食品，尤其是一些偏酸性食品（3）食品的色、香、味、形、养都可以保持（4）杀过菌的食品也不宜久放，需低温保存（5）该法主要降低致病菌和少量非致病菌数目，减少食物腐败（6）63时，加热牛奶30min（7） 高温短时（HTST）加热消毒72时，加热牛奶15min，然后迅速冷却（8） 超高温灭菌法（VHT）140150，加热牛奶13s 14.细菌细胞膜的主要生理功能是（1）作为半渗透性膜，可控制营养物质或代谢产物的输送（2）维持细胞内正常渗透压的屏障，不至于大量失水造成质壁分离或者大量吸水造成细胞胀裂（3）与细胞壁的某些化学合成有关（4）固着蛋白质部分参与代谢（膜上含有氧化磷酸化或光合磷酸化等能量代谢的酶系，是细胞产能场所）（5）与鞭毛形成及整体运动有关 15.可作为细菌分类鉴定的形态学指标有：培养特征（菌落特征）、细胞形态（大小、形状、排列）、特殊的细胞结构（鞭毛、芽孢、孢子、其他、超微结构、细胞内含物、染色反应、运动性） 16.并非所有细菌细胞都具有的结构是：特殊结构（糖被、S层、鞭毛、菌毛、性毛、荚膜、芽孢、细胞壁） 17.可控制微生物生长的主要物理因素有：温度、辐射、过滤、高渗作用、干燥、超声波 18.影响微生物抗热性的因素：化学成分、化学结构、生理代谢状况、微生物所处的状态和环境 19.微生物自发突变的主要原因是：碱基能以互变异构体的不同形式存在 20.微生物种群之间相互作用的类型有：中立生活、偏利作用、协同作用、互惠共生、寄生、捕食、偏害、竞争 21.可作为微生物鉴定的生理生化指标有：营养类型，对氮、碳源的利用能力，对生长因子的需要，需氧性，对温度、pH、渗透压的适应性，对抗生素及抑菌剂的敏感性，产生某些酶类，代谢产物，与宿主的关系 22.微生物降解葡萄糖为丙酮酸的途径有：EMP、ED、HM、HK 23.细菌芽孢不同于其营养细胞的主要表现为：高浓度脱水浓缩而来，水分含量低，含有吡啶二羧酸钙；有厚且致密的皮层和芽孢衣；代谢不活跃；有很强的适应性；对热、干、冻、放射、化学因素有抗性；非繁殖细胞 24.评价微生物耐热性的参数值有：热力致死温度、热力致死时间曲线、F0值、D值、Z值、热力致死速率曲线、F0=nD 25.霉菌无性繁殖产生的孢子类型有：分生、孢囊、节、厚垣孢子 26.病毒不同于其他微生物的特点是：具有致病性；个体微小，1030nm，也叫病毒粒子；无细胞结构；主要由核酸和蛋白质构成；缺少酶系统，因此专性活细胞寄生；对抗生素不敏感，但对干扰素敏感 27.原核微生物的基因重组途径有：转导、转化、接合、原生质体融合 28.微生物的多样性主要表现在：物种、生理代谢类型、代谢产物、遗传基因、生态类型 29.影响食品热杀菌效果的因素有：微生物的种类和数量、热处理的杀菌温度、食品理化性质（pH值的影响、水分活度的影响、溶质的影响、糖的影响、脂肪的影响、蛋白质的影响、盐类的影响、植物杀菌素的影响） 30.芽孢抗逆性强的主要原因是：研究表明芽孢对不良环境因子的抗性主要由于其含水量低（40）。且含有耐热的小分子酶类，富含大量特殊的吡啶二羧酸钙和带有二硫键的蛋白质，以及具有多层次厚而致密的芽孢壁等原因 31.溶源性细菌的特性有：遗传、自发裂解、诱发裂解性、免疫性 32.主要的抗原抗体有：IgG, IgM, IgA, IgE, IgD 33.微生物产生ATP的方式有：光合磷酸化、底物水平磷酸化、氧化磷酸化 34.曲霉与根霉形态特征的主要区别是 （1）根霉有假根，匍匐菌丝，囊轴基部膨大成囊托，无囊领，分解淀粉和蛋白质 （2）曲霉无假根，多分枝菌丝，中轴纤细，无囊托，孢子囊破裂后有痕迹囊领，分解淀粉和蛋白质 35.依据与分子氧的关系不同，可将微生物分为：严格好氧、兼性厌氧、微好氧、严格厌氧、耐氧性厌氧 36.G+细菌和G-细菌细胞壁的主要成分分别是：肽聚糖和脂多糖 37.可证明基因突变自发性的典型实验有：Luria等的变量试验，Newcombe的涂布试验，Lederberg等的影印平板培养法 38.微生物菌种保藏的主要目的是：使菌种不死、不衰、不乱，以便于菌种的研究、交换和使用 39.微生物基因突变的特性有：自发性、不对应性、稀有性、独立性、可诱变性、稳定性、可逆性 40.病毒非增殖性感染的类型有：依赖于病毒或宿主细胞的流产感染、限制性感染导致宿主细胞状态的改变、潜伏感染 41.放线菌的一般特征是：丝状，G+，单细胞菌丝体，化能异养型，厌氧、兼性厌氧型。其菌落在固体培养基上呈致密的绒毛状，耐干、不透明、折叠、粗糙有颜色，外部粉状；在液体培养基上呈悬浮的菌膜或菌苔或菌丝球 42.获得微生物培养的分离方法有：涂布平板法、稀释倒平板法、平板划线法、稀释摇管法，稀释法 43.微生物抗药性产生的机制是（1）阻止药物进入细胞 （2）将进入细胞的药物排出（3）通过化学修饰而使药物钝化，原来药物的活性基因被代谢或失活（4）修饰靶酶或靶细胞 （5）自我产生多种产生产物的形成途径，补救途径（6）增加靶代谢物产物的产量 44.紫外线杀菌的特点是：紫外线使DNA分子中相邻的嘧啶形成嘧啶二聚体，抑制DNA复制与转录等功能，杀死微生物 45.微生物发酵产能的特点是：产能较少，产生的ATP仅靠底物基质水平磷酸化，只是部分被氧化 46.酶活性反馈调节的方式有：反馈激活和反馈抑制 47.毛霉的主要特征（1）在土壤、水果、蔬菜表面和淀粉类食物中（2）无隔膜、白色或灰白色单细胞菌丝体（3）产生蛋白酶和淀粉酶 （4）没有匍匐枝（蔓丝）和假根（5）用在奶酪、豆豉和豆腐乳的制造中（6）无性繁殖产生孢囊孢子，有性繁殖产生接合孢子 48.微生物鉴定的基本步骤是：纯化必要指标检测查分类检索表 49.可作为微生物群体生长的指标是：对数期的生长模型、世代时间、菌落生长速率、生长参数 50.细菌生长的主要参数有： 51.检测食品中菌落总数和大肠杆菌群数的意义分别是： 52.使用化学抑制剂应遵循的基本原则是：2 解释名词 1.核酸探针：是指带有标记物的已知序列的核酸片段，它能和与其互补的核酸序列杂交，形成双链，所以可用于待测核酸样品中特定基因序列的检测 2.反硝化作用：也称脱氮作用，反硝化细菌在缺氧条件下，还原硝酸盐，释放出分子态氮（N2）或一氧化二氮（N2O）的过程 3.内毒素：是G-细菌细胞壁外层的组分之一，其化学成分是脂多糖（LPS），因它在活细胞中不分泌到体外，仅在细菌死亡后自溶或人工裂解时才释放，故称内毒素 4.商业无菌：罐头食品经过适度的杀菌后，不含有致病性微生物，也不含有在通常温度下能在其中繁殖的非致病性微生物，这种状态叫做商业无菌 5.生化需氧量：又称生化耗氧量，恳表示水中有机物等需氧污染物质含量的一个综合指标，它说明水中有机物出于微生物的生化作用进行氧化分解，使之无机化或气体化时所消耗水中溶解氧的总数量，其单位以ppm或毫克升表示 6.溶源性细菌：含有原噬菌体的细菌 7.入噬菌体：迄今研究得最清楚的一种温和噬菌体，其头呈二十面体，有一可弯曲、中空、非收缩性长尾，头、尾由“颈”连接；核心为线状dsDNA，其两端各有一由12个碱基组成的粘性末端“cos”位点，当其通过尾部感染宿主时，此线状dsDNA通过两端粘性末端间的配对并在宿主的连接酶作用下发生环化 8.合成培养基：纯的化学成分，且化学成分已知，由纯的有机物和无机物配制而成，用于研究微生物的确切营养需求的培养基 9.巴斯德效应：在厌氧条件下，向高速发酵的培养基中通入氧气，则葡萄糖消耗减少,抑制发酵产物积累的现象称为巴斯德效应，即呼吸抑制发酵的作用 10.分解代谢产物阻遏：又称葡萄糖效应，当培养基含有多种能源物质时，微生物首先利用更易于分解利用的能源物质，而首先被利用的这种物质的分解对利用其他能源性物质的酶的产生有阻遏作用3 简答题 1.简述酵母菌（Yeast）的一般特征（1）单细胞真菌 （2）呈椭圆状，长径530um，短径15um（3）异养型、腐生 （4）主要在含糖较丰富的酸性土壤和水中（eg糖厂、果园土壤中）（5）最适生长温度2530（6）菌落特征 固体培养基：大、厚、湿润、粘稠、光滑、不透明 液体培养基：均匀分布、沉淀或浮在上层（不同酵母菌表现不同特征）生长最适温度是综合了其发酵产生各种产物综合温度，并非发酵产生的某一种代谢物的温度 2.细菌芽孢为什么具有极强的抗热性 芽胞的含水量低，特别是自由水远低于营养细胞，使核酸和蛋白质不易变性；芽胞的酶组成型与细胞的酶组成型有差别，芽胞只含有少量酶，并处于不活跃状态；含有2 ,6-吡啶二羧酸；芽胞壁厚；芽胞中含硫氨基酸高 3.噬菌体的效价及其测定方法 噬菌体的效价是指表示每毫升试样中所含有的具侵染性的噬菌体粒子数，又称噬菌斑形成单位数或感染中心数 噬菌体效价的测定方法多采用双层琼脂平板法。先在培养皿中倒入底层固体培养基，凝固后再倒入含有宿主细菌和一定稀释度噬菌体的半固体培养基。培养一段时间后，计算噬菌斑的数量 4.培养基按功能划分可分为几种类型？举例说明其在实际工作中的应用 （1）鉴别培养基 例如鉴别水中大肠菌群，加入依红、美蓝产酸菌为带金属光泽的深紫色菌落 （2）选择培养基 例如在培养基中加入青霉素，四环素或链霉素，可以抑制细菌或放线菌生长，而将酵母菌和霉菌分离出来 5.测定微生物生长量的方法有哪些？各有何特点？ （1）测定细胞数 直接计数法 血球计数板（运用）0.1mm3；细胞数是通过限制体积和适当稀释而被计算出来的；简单、快速、便宜；给出细胞大小和形成结构；需要高细胞浓度106/ml；是全细胞计数法 间接计数法（适合浓度较大的） 平板菌落计数法（活细胞计数法），30300个/ml；运用平板涂布和倾倒平板法；需适当稀释和计算菌落数，较耗时 膜过滤法 虑孔直径为0.45um（基本所有微生物都可被除去，但病毒0.45um） 适合浓度小；有细胞孔径小到可以截留细菌的滤膜；把滤膜铺在固体培养基上培养，接种滤膜直到形成分散的菌落；数菌落数 （2）细胞质量的测量 细胞干重的测量 离心或过滤分离细胞和培养基（液）；洗、干燥、称重；简单、直接，但不够灵敏，误差大；适合测定真菌中的霉菌 其他方法 细胞浓度测定法（浊度）细胞应很好地悬浮于溶液中 细胞成分测定法（DNA，RNA、某物质形成的某一代谢产物） 6.什么是营养缺陷型菌种？它在实际工作中有哪些应用？ 营养缺陷型菌种是某一野生型菌株因发生基因突变而丧失合成一种或几种生长因子、碱基或氨基酸的能力，因而无法再在基本培养基上正常生长繁殖的变异类型，称为营养缺陷型 营养缺陷型突变株的应用： （1）直线式合成途径中营养缺陷型突变株的应用 在直线式的合成途径中，营养缺陷型突变株只能累积中间代谢物而不能累积最终代谢物 （2）分支代谢途径中营养缺陷型突变株的应用切断或减弱支路代谢 氨基酸、核苷酸等是初级代谢中的主要产物，它们生物合成是由反馈抑制和反馈阻遏的调节机制所控制，通过营养缺陷型解除协同反馈效应，降低终产物的数量，以累积支路代谢中某一末端产物；在工业微生物育种中，可利用营养缺陷型来阻断代谢流或切断支路代谢，使代谢途径朝着有益产物合成方向进行 （3）渗漏缺陷型突变株的应用 渗漏缺陷型突变是使它的某一种酶的活性下降而不是完全丧失，因此，渗漏缺陷型能够少量地合成某一种代谢最终产物，能在基本培养基上进行少量的生长，由于渗漏缺陷型不能合成过量的最终产物，所以不会造成反馈抑制影响中间代谢产物的积累的现象；筛选抗反馈调节渗漏缺陷型突变株，其原理类似于营养缺陷型，只是不必添加限量的缺陷营养物 7.食品的卫生质量为何常以大肠菌群数作为重要的指标？（1）它可作为粪便污染食品的指标菌。如果食品中能检出大肠菌群，则表明该食品曾受到人或其他温血动物粪便的污染。如有典型大肠杆菌在，表明该食品受到粪便的近期污染（典型大肠杆菌常存在于排出不久的粪便中）；如有非典型大肠杆菌存在，表明该食品受到粪便的陈旧污染（非典型大肠杆菌主要存在于陈旧粪便中）（2）它可以作为肠道致病菌污染食品的指标菌。食品安全性的主要威胁是肠道致病菌，如沙门氏菌属。如要对食品逐批或经常检验肠道致病菌有一定困难，特别是当食品中致病菌含量极少时，往往不易检出。由于大肠菌群在粪便中存在较大数量（约2%），容易检验，与肠道致病菌来源又相同，而且一般条件下在外界环境中生存时间也与主要肠道致病菌相近，故常用它来作为肠道致病菌污染食品的指标菌。当食品检出有大肠菌群时，肠道致病菌有存在的可能。大肠菌群数值愈高，肠道致病菌存在的可能性就愈大 8.诱变育种的主要环节有哪些？所遵循的基本原则是什么？ 主要环节 原种（出发菌株） 纯化斜面同步培养离心洗涤振荡打散过滤菌悬液诱变处理 平板分离 斜面 斜面 斜面 保藏及扩大试验 （活菌计数） （计数）（变异率） （初筛） （复筛） （再复筛） 诱变育种的基本原则是 （1）选用简便而高效的诱变剂 （2）选择理想的原始菌株 （3）诱变剂的剂量要合适 （4）采用多种诱变剂，利用复合诱变剂的协同效应 （5）用暂不生长的单核细胞或单孢子 （6）寻找形态和生物特征的相关性，提高筛选几率 （7）选择高效筛选方案 （8）发明新的筛选方法 9.微生物污染食品的主要途径有哪些？如何控制食品中的微生物数量以延长其保质期？ 微生物污染食品的主要途径： （1）内源性污染是指动植物体在生活过程中，由于本身带有的微生物而造成的食品污染 （2）外源性污染是指食品原料在收获、加工、运输、贮藏、销售过程中使食品发生污染 控制食品中的微生物数量以延长其保质期的方法： 食品腐败变质是食品本身、环境因素和微生物共同作用的结果，其中起主要作用的因素是微生物，包括细菌酵母菌和霉菌；防止食品腐败变质最重要的措施是尽可能减少微生物污染和抑制微生物的生长繁殖，其次是对食品采取抑菌或灭菌的方法，控制食品的腐败变质。通常采用的食品保藏方法有冷冻或冷藏、加热杀菌、脱水、盐渍、酸渍、糖渍、辐射、使用防腐剂等 10.说明噬菌体在基因工程中的应用 噬菌体作为原核生物基因工程的载体，常用的E.coli的入噬菌体在其基因组中约有一半是对自身生命活动十分重要的必要基因，另一半则是对自身生命活动无重大影响的非必要基因，因此可被外源基因取代而建成良好的基因工程载体 11.说明筛选营养缺陷型菌株的一般步骤和方法原理 营养缺陷型菌株的筛选一般包括诱发突变（突变的发生及发展），淘汰野生菌株，营养缺陷型菌株的分离，鉴别营养缺陷型菌株等步骤 （1）用于诱发营养缺陷型的诱变剂有亚硝基胍，紫外线，亚硝酸等，其中亚硝基胍的诱发突变率极高，一般可达10%以上，另外，随着诱变剂量的提高突变频率也追加 （2）在诱变之后存活的菌体中，存活的营养缺陷型菌株的数量很少，而野生型细胞却大量存在，所以常采用抗生素法（青霉素）和菌丝过滤法来筛选营养缺陷型菌株 （3）经过第二步，野生型的细胞和营养缺陷型细胞数量比例发生很大变化，但是终究还是混合体，要设法把营养缺陷型菌株从群体分离检出，可用点植对照法、影印接种法、夹层平板法、限量补充培养法、单菌落法等来分离 （4）缺陷型菌株的鉴定，实际是测定营养缺陷型菌株所需的生长因子种类，鉴定的方法可分为两大类：一种方法是在一个平皿中加入一种营养物质以测定多株缺陷型菌株(10-50)对该生长因子的需求情况；第二种方法是在同一个平皿上测定一种缺陷型菌株对许多生长因子的需求情况，称为生长谱法 12.说明革兰氏染色法的机理，比较革兰氏阳性菌与阴性菌的生物学特性有何不同？ 机理：通过结晶紫液初染和碘液媒染后，在细菌的细胞膜内可形成不溶与水的结晶紫与碘的复合物。G+菌由于其细胞壁较厚，肽聚糖网层次多和交联致密，故遇脱色剂乙醇处理时，因失水而使网孔缩小，再加上它不含类脂，故乙醇的处理不会溶出缝隙，因此能把结晶紫和碘的复合物牢牢留在壁内，使其保持紫色。而G-菌因其细胞壁薄，外膜层类脂含量高，肽聚糖层薄和较联度差，遇脱色剂乙醇后，以类脂为主的外膜迅速溶解，这时薄而松散的肽聚糖网不能阻挡结晶紫与碘的复合物的溶出，因此细胞退成无色，这时，再经沙黄等红色染料复染，就使G-菌呈红色，而G+菌仍为紫色（P2） 13.影响微生物生长的食品内在和外在因素有哪些？其机理如何？怎样利用这些因素来防止或延缓微生物对食品的腐败？ 食物的营养组成、水分多少、pH高低，渗透压大小及环境因素 （1）食物的pH值高低是制约微生物并影响腐败变质的重要因素之一。在一般食品中细菌最适pH值下限为4.5；若含霉菌及酵母，因其耐酸，最适PH下限为2.0。因此，酸性食品（PH4.0）如乳酸奶、酸菜等常可抑制多种微生物的生长，故较非酸性食品耐储存 （2）食品渗透压的大小也是制约食品腐败变质的重要因素之一。而渗透压的高低取决于食品中所含可溶性物质如糖分和盐分的高低。一般来说，高渗透压的食品（如果酱、盐腌食品）的保藏期较长。 （3）食品中水分含量亦可影响食品中微生物的生长和繁殖。一般低水分含量的干燥食品（如奶粉面粉干菜等）不易变质，而相应的鲜奶、湿面粉、鲜菜就易于变坏。 （4）环境因素亦可对食品中微生物的生长和繁殖产生影响。环境因素是指可促进微生物生长繁殖和变质的理化条件，包括环境温度、湿度、氧气和紫外线等 29.说明紫外线对微生物具有诱变和致死效应的机理和作用特点 （1）诱变机制：紫外线辐射；紫外线引起的DNA变化有DNA链的断裂，DNA分子内部和分子间的交联，核酸与蛋白的交联，嘧啶的水合作用，以及嘧啶二聚体的形成等，已证明胸腺嘧啶二聚体的形成是紫外线改变DNA生物学活性的主要途径。在互补双链间形成胸腺嘧啶二聚体会妨碍DNA双链正常的拆开和复制；同一链上相邻碱基形成胸腺嘧啶二聚体，会阻碍碱基的正常配对，二者均可引起突变 （2）致死机制：紫外线能够改变DNA和RNA中的含氮杂环，以导致形成新的键结分子。紫外线对核酸的作用可导致键和链的断裂、股间交联和形成光化产物等。二聚体的形成破坏了嘧啶与嘌呤的正常配对，改变了DNA 的生物学活性，使微生物自身不能复制，这就是微生物最重要的紫外线损伤，也是致死性损伤 14.什么是烈性和温和性噬菌体？绘图并简述烈性噬菌体的生活史 烈性噬菌体：在复制和完成其生活周期并最后摧毁和裂解细菌细胞的噬菌体 温和性噬菌体：侵入宿主细胞后并不立即复制，而是它们的DNA整合到噬菌体的染色体上并随宿主细胞的生长繁殖而传下去的噬菌体 烈性噬菌体生活史 （1）吸附：细菌表面特殊受体（鞭毛、菌毛、多糖、蛋白）或对受体的特殊互补分子结构相结合 （2）侵入：噬菌体释放溶菌酶溶解细胞壁或小孔注入噬菌体核酸，蛋白质空壳留在细胞壁外 （3）复制：以噬菌体DNA为模板，操纵宿主酶系合成噬菌体 （4）装配：依次按头到尾装配然后连接而形成尾部附件 （5）释放：后期形成两种酶（脂肪酶、溶菌酶）分别溶解质膜和细胞壁的肽聚糖层，破壁释放病毒粒子 15.阐述为生物与基因工程的关系 （1）基因工程所用克隆载体主要是用病毒、噬菌体和质粒改造而成 （2）基因工程所用千余种工具酶绝大多数是从微生物中分离纯化得到的 （3）微生物细胞是基因克隆的宿主，即使植物基因工程和动物基因工程也要先构建穿梭载体，使外源基因或重组体DNA在大肠杆菌中得到克隆并进行拼接和改造，才能再转移到植物和动物细胞中； （4）为大规模表达各种基因产物，从事商品化生产，通常都是将外源基因表达载体导入大肠杆菌或是酵母菌中以构建成工程菌，利用工厂发酵来实现的； （5）微生物的多样性，尤其是抗高温、高盐、高碱、低温等基因，为基因工程提供了极其丰富而独特的基因资源； （6）有关基因结构、性质和表达调控的理论主要也是来自对微生物的研究中取得的，或者是将动、植物基因转移到微生物中后进行研究而取得的，因此微生物学不仅为基因工程提供了操作技术，同时也提供了理论指导 16.简述酿酒酵母（Saccharomyces cerevisiae）的一般特征及其生活史 一般特征：（1）经常生长在植物性食物上 （2）球状、椭圆或杆状 （3）在麦芽琼脂中的菌落：乳白、不透明、湿润、有光泽、有酒香的气味 （4）在麦芽液体培养基上凝聚性不同 （5）可发酵多种糖，但不能降解淀粉 （6）兼性厌氧，最适pH 3.06.0，2528 （7）致死温度5060（营养细胞），65（子囊孢子） （8）无性芽殖、多边芽殖和有性繁殖（产子囊孢子） （9）在含酒精饮料、面包、单细胞蛋白质（SCP）的生产中 （10）产生食物腐败、变质 （11）在有氧条件生殖，无氧条件下发酵 生活史：营养体既能以单倍体也能以二倍体存在 （1）子囊孢子在合适的条件下发芽产生单倍体营养细胞 （2）单倍体营养细胞不断地进行出芽繁殖 （3）两个性别不同的营养细胞彼此接合，在质配后即发生核配，形成二倍体营养细胞 （4）二倍体营养细胞不进行核分裂，而是不断进行出芽繁殖 （5）在以醋酸盐为唯一或主要碳源，同时又缺乏氮源等特定条件下，二倍体营养细胞最易转变成子囊，这时细胞核才进行减数分裂，并随即形成4个子囊孢子 （6）子囊经自然或人为破壁后，可释放出其中的子囊孢子 17.说明原核微生物基因转录的操纵子控制机制（1） 负控阻遏系统 A）阻遏酶是一种数量在辅阻遏物存在时会减少的酶 B）辅阻遏物是一种代谢终产物 C）调控基因指导无活性遏阻蛋白的合成 D）只有当无活性阻遏蛋白与辅阻遏物结合后才有活性 E）活性阻遏蛋白抑制结构基因的转录（2） 负控诱导系统 A）诱导酶是诱导物存在时才能合成 B）诱导物是和诱导酶作用的地物或其类似物 C）调控基因指导有活性遏阻蛋白的合成 D）诱导物与活性遏阻蛋白结合，激活转录过程，而遏阻蛋白自身失去活性（3） 正控诱导系统 在正控诱导系统中，调节蛋白为激活蛋白，促进RNA聚合酶的结合，从而增加mRNA的合成 18.比较微生物有氧呼吸、无氧呼吸和发酵三种方式的特点 （1）有氧呼吸：微生物细胞将有机物氧化产生的电子传递给氧气，以分子氧作为电子最终受体的生物氧化，有氧呼吸通过EMP途径得到丙酮酸，再进行三羧酸（TCA）循环进一步分解，在此过程中葡萄糖可以被充分降解，得到较多的ATP，有氧呼吸中产生的电子并不直接交给电子最终受体，而是交给NAD+、FAD等电子载体，通过电子传递系统逐步释能，最终再交给最终电子受体 （2）无氧呼吸：微生物细胞将有机物氧化产生的电子传递给无机氧化物，以无机氧化物作为电子最终受体的生物氧化，无氧呼吸产生的能量较少，虽然也是通过电子传递系统传导电子，但其电子传递系统不完整，常见类型有硝酸盐、碳酸盐、硫酸盐还原作用，甲烷发酵作用等 （3）发酵：微生物细胞将有机物氧化产生的电子传递给底物未完全氧化的某种中间产物，同时释放能量，并产生各种不同产物，发酵产生的ATP较少，是因为有机物没有被完全氧化，并且以内源性有机物作为电子最终受体，使电子供体与最终受体间的还原电势差不大，且发酵是将电子直接传递给最终电子受体，四种途径为EMP、ED、HM、HK 19.说明酵母菌和霉菌在食品工业上的主要应用 （1）酵母菌在食品工业中的应用 A）啤酒酿造 B）果酒酿造 C）白酒酿造 D）面包加工 E）单细胞蛋白生产 （2）霉菌在食品工业中的应用 A）酱油酿造 B）酱类酿造 C）腐乳发酵 D）柠檬酸发酵 20.论述微生物自发突变产生的机制 自发突变是指微生物在没有人工参与下发生的突变 （1）背景辐射和环境因素的诱变：低剂量长期效应。辐射、高温、低浓度诱变剂。 （2）自身代谢产物的诱变：H2O2-内源诱变剂。 （3）互变异构效应：T、G酮式或烯醇式，A、C氨基式或亚氨基式。一般倾向于酮式和烯醇式。T以烯醇式与G配对，C以亚氨基式与A配对。 （4）环出效应：DNA复制过程中偶尔环出 21.试述缩短细菌延滞生长期 （1）菌种：繁殖速度较快的菌种的延迟期一般较短 （2）接种物菌龄：用对数生长期的菌种接种时，其延迟期较短，甚至检查不到延迟期 （3）接种量：一般来说， 接种量增大可缩短甚至消除延迟期（发酵工业上一般采用1/10的接种量）（4）培养基成分 在营养成分丰富的天然培养基上生长的延滞期比在合成培养基上生长时短 接种后培养基成分有较大变化时，会使延滞期加长，所以发酵工业上尽量使发酵培养基的成分与种子培养基接近（5）采取的措施 增加接种量：群体优势-适应性增强 采用对数生长期的健壮菌种 调整培养基的成分，在种子基中加入发酵培养基的某些成分 选用繁殖快的菌种 22.为什么氧对厌氧菌有毒害作用，而对需氧菌无毒害？ 好氧微生物虽然可以通过好养呼吸产生更多能量，满足机体生长，但另一方面，对一切微生物氧都会使其产生有毒害作用的代谢产物，如超氧基化合物与H2O2，这两种代谢产物相互作用还会产生毒性很强的自由基H ： 自由基是一种强氧化剂，它与生物大分子相互作用，可导致产生生物分子自由基，从而对机体产生损伤或突变作用，直至死亡。氧之所以对专性厌氧微生物以外的其他四种类型微生物不产生致死作用，是因为它们具有超氧化物岐化酶（SOD）可催化 分解成H2O2酶作用下生成水 H2O2的毒性比 弱，它可使细胞内的其他代谢产物氧化而降低自身毒性，目前尚未发现耐氧厌氧和专性厌氧两类微生物中存在有H2O2酶 23.细菌的群体生长有何规律和特点？了解其对实际工作有何指导意义（经济效益）？ 延滞生长期：（1）刚接入新鲜培养基 （2）体积变大（相对最大）而数目基本不变 （3）合成新的细胞化合物 （4）对环境最敏感 （5）时间长度因种类、培养基特性和环境而不同 指数期：（1）细胞分裂速率最大 （2）数目呈几何级数增加 （3）达到生长平衡，所有细胞物质合成在稳定数值 （4）世代时间短（倍增时间最短） （5）只要营养充分，环境适宜，可一直维持 稳定期：（1）达到细胞数目最大值（109/ml） （2）保持可见细胞的总数 （3）细胞分裂和死亡达到平衡 （4）开始产生次级代谢产物和孢子 （5）几种原因：营养有限 有毒代谢产物积累使细胞死亡 其他条件的改变 衰亡期：（1）可见细菌数目呈指数缓慢下降，可延续数周、数月 （2）营养丧失，有毒废物大量积累，低温有利于延缓细胞的死亡速度 （3）死亡率慢于对数期 （4）在时期开始后，可见细胞可维持数周至数月 （5）冷藏可减慢细胞死亡进程，用于菌种保藏 24.比较原核与真核微生物在细胞结构和生理特性等方面的主要差异 25.影响微生物生长的主要因素有哪些？为什么？ 影响微生物生长的主要因素有很多，除营养因素外还有许多物理因素，如温度、pH和氧气等。 原因：（1）由于微生物的生命活动都是有一系列生物化学反应组成的，而这些反应受温度影响极其明显，故温度成为影响微生物生长繁殖的重要因素之一 （2）同一种微生物在其不同生长阶段和不同生理生化过程，有不同的最适pH要求，此外pH值除了对细胞发生直接影响外，还对细胞产生种种间接影响，如其对培养集中营养物质的离子化程度的影响，对代谢反应中各种酶的影响等，使得pH成为影响微生物生长繁殖的重要因素之一 （3）微生物对氧的需要和耐受力在不同的类群中变化很大，根据微生物与氧的关系,可把它们分为几种类群 A）专性好氧菌，必须在有分子氧的条件下才能生长，有完整的呼吸链,以分子氧作为最终氢受体，细胞含有超氧化物歧化酶和过氧化氢酶 B）微好氧菌，只能较低的氧分压下才能正常生长，通过呼吸链并以氧为最终氢受体而产能 C）兼性好氧菌，在有氧或无氧条件下均能生长，但有氧情况下生长得更好，在有氧时靠呼吸产能，无氧时接发酵或无氧呼吸产能;细胞含有SOD和过氧化氢酶(CAT) D）耐氧菌，可在分子氧存在下进行厌氧生活的厌氧菌。生活不需要氧，分子氧也对它无毒害。不具有呼吸链，依靠专性发酵获得能量.细胞内存在SOD和过氧化物酶，但缺乏过氧化氢酶. E）厌氧菌分子氧对它有毒害，短期接触空气，也会抑制其生长甚至致死；在空气或含有10%CO2的空气中，在固体培养基表面上不能生长，只有在其深层的无氧或低氧化还原电势的环境下才能生长；生命活动所需能量通过发酵，无氧呼吸，循环光合磷酸化或甲烷发酵提供;细胞内缺乏SOD和细胞色素氧化酶，大多数还缺乏过氧化氢酶。并且氧浓度对不同微生物生长也有影响，故氧气成为影响微生物生长繁殖的重要因素之一 26.细菌的芽孢和孢子各有何特点？了解其对实际工作有何指导意义？ 芽孢的特征：（1）由营养细胞高度脱水而来，含有吡啶二羧酸钙 （2）有一层厚的，致密的皮层和芽孢衣 （3）代谢不活跃，几乎停止 （4）有很强的适应性 （5）对热、干、冻、放射、化学因素（恶劣的环境条件）有抗性 了解芽孢的指导意义：（1）防止一些疾病eg破伤风 （2）防止食物腐败或中毒 （3）加强食物灭菌 （4）有利于长期保存和分离微生物 27.微生物代谢调节的方式有哪些？各有何特点？举例说明其在发酵工业中的应用 （1）酶合成的调节 A）组成酶在细胞内一直存在，它的合成只受基因调控；诱导酶只有环境中存在诱导物才能合成、存在，它的合成受基因与诱导物共同控制； B）酶合成调节的对象是诱导酶；调节的结果是使细胞内酶的种类增多； C）酶合成调节的机制（本质）原核生物基因表达的调控，如大肠杆菌乳糖操纵子学说； D）酶合成调节的意义：既保证代谢需要，又避免细胞内物质和能量浪费，增强适应性。 （2）酶活性的调节 A）酶活性调节的对象是酶（组成酶和诱导酶）的催化能力，调节的结果是酶量发生变化； B）酶活性调节的机制通过酶与代谢过程产生物质的可逆性结合进行调节； C）酶活性调节的特点：快速、精确； D）酶活性调节的意义：避免代谢产物积累过多 （3）两种调节方式的区别与联系 区别：A）从调节对象看：酶合成的调节是通过酶量的变化控制代