天津大学工业微生物学全套试题和答案.doc

天津科技大学 生物工程学院制药工程专业20052006学年第二学期 工业微生物学试卷（A）答案一、名词解释（每题2分，共20分）1. 芽孢：某些细菌在其生长发育后期，可在细胞内形成一个圆形、椭圆形或圆柱形的折光性很强的抗逆性休眠体，称为芽孢。2. 烈性噬菌体：感染宿主细胞后，能引起宿主迅速裂解的噬菌体。（或：在短时间内能连续完成吸附、侵入、增殖、成熟（装配）和裂解5个阶段而实现其繁殖的噬菌体。）3. 化能异养型：能源和碳源都来自有机物的营养类型。4. 巴氏消毒法：专用于牛奶、啤酒、酱油等不宜进行高温灭菌的液态风味食品或调料的低温消毒方法，此法可杀灭物料中无芽孢病原菌，又不影响其风味。具体方法可分为：低温维持法（63，30分）和高温瞬时法（72，15秒）。5. 呼吸：又称好氧呼吸，是一种最普遍的生物氧化方式。即指底物按常规方式脱氢后，脱下的氢经完整的呼吸链（又称电子传递链）传递，最终被外源分子氧接受，产生水并释放出ATP形式的能量，是一种高效产能方式。6. 营养缺陷型：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，因而无法在基本培养基上正常生长繁殖的变异类型，称为营养缺陷性。7. Hfr菌株：即高频重组菌株。在该菌株细胞中，F因子整合在核染色体组的特定位点，Hfr菌株与F菌株接合后，发生基因重组的频率要比F+与F接合后的频率高出数百倍。8. 点突变：又称基因突变，是指一个基因内部遗传结构或DNA序列的任何改变，仅涉及一对或少数几对碱基的置换、缺失或插入，因其发生的范围很小，所以又称点突变。9. 质粒：指一种独立于染色体之外的、能进行自主复制的双链闭合环状的DNA分子。也有极少的质粒是线性的DNA分子。10. 半抗原：只具有反应原性而缺乏免疫原性的抗原。二、填空（每空0.5分，共30分）1. 原核微生物主要有六类，即细菌、放线菌、蓝细菌、支原体、衣原体和立克次氏体。2. 请将具有以下功能的原核生物的细胞构造添入下表相应的位置：功能细胞构造功能细胞构造控制细胞内外物质的运输、交换细胞膜保护细菌免受干旱、吞噬等损伤糖被固定细胞外型细胞壁抗逆性休眠体芽孢负载遗传物质拟核氧化磷酸化基地细胞膜运动功能鞭毛噬菌体识别位点性菌毛，革氏阳性菌细胞壁中的磷壁酸，革氏阴性菌细胞壁中的脂多糖3.脂多糖是革兰氏 阴 细菌特有的细胞壁成分，也是这类菌产生 内 毒素的物质基础。4.链霉菌的菌丝分为基内菌丝、气生菌丝和孢子丝。5.酵母菌的主要无性繁殖方式是芽殖，有性繁殖方式是产子囊和子囊孢子。6.温和噬菌体的三种存在状态为：游离态、整合态和营养态。7.病毒粒子的主要化学成分是核酸和蛋白质。8.微生物有六种营养要素，分别是碳源、氮源、能源、无机盐、水和生长因子。9.营养物质进入细胞的方式有四种，即单纯扩散、促进扩散、主动运输和基团转位。10.酿酒酵母是通过EMP途径发酵葡萄糖产乙醇，运动发酵单胞菌是通过ED途径发酵葡萄糖产乙醇。11.缩短延滞期的方法有采用对数期的培养物作种子、扩大接种量和接种前后培养基的成分尽量接近。11.根据微生物与氧的关系，可将微生物分为好氧菌和厌氧菌两大类。12在两类不同原理的连续培养装置中，恒化连续培养适用于科学实验，而恒浊连续培养可用于发酵生产。13.原核微生物基因重组的方式主要有转化、转导、接合和原生质体融合。14.在营养缺陷型突变株的筛选中，通过抗生素法和菌丝过滤法可以淘汰为数众多的野生型，从而达到“浓缩”缺陷型的目的。15.土壤中好氧性自生固氮菌与纤维素分解菌生活在一起时，二者间的关系属于互生关系；地衣中的藻类和丝状真菌之间的关系属于共生关系；噬菌体与宿主细胞之间属于寄生关系。16.微生物的国际命名法采用的是双名法，即每一种微生物的学名都有一个属名在前，后面加一个种名构成。17.伍斯根据16S和18S rRNA核苷酸序列同源性的比较，提出了一个崭新的分类学说，称为三域学说。18.写出下列属或种的微生物的重要用途：Saccharomyces cerevisiae 酿酒，生产乙醇等；Sreptomyces抗生素；Penicillium chrysogenum青霉素；Bacillus thuringiensis细菌杀虫剂。三、判断题（每题0.5分，共10分）（）1. 聚-羟丁酸是细菌特有的碳源和能源储藏物。（）2. 古生菌具有与细菌类似功能的细胞壁，能用溶菌酶去除细 胞壁而获得原生质体。（）3. 青霉和曲霉的菌丝有隔膜，是多细胞菌丝。（）4. 朊病毒是一种蛋白质侵染颗粒，能引起哺乳动物的亚急性 海绵样脑病。（）5. 每一种病毒只有一种核酸，不是DNA就是RNA。（）6. 生物界中，只有原核生物才有固氮能力。（）7. 高压蒸汽灭菌法是一种应用非常广泛的灭菌方法，主要依 据水蒸汽产生的高压而达到灭菌效果。（）8. 在发酵生产中，要使某一代谢产物获得最高量，就应使发 酵过程始终保持在菌体的最适生长温度范围内。（）9. 耐氧菌的耐氧机制是细胞内存在SOD和过氧化氢酶，能消 除超氧自由基和过氧化氢对菌体的毒害。（）10.链霉素的抑菌作用机制均是通过与30S核糖体结合而抑制 菌体蛋白质的合成。（）11. A:T变成G:C为转换，A:T变成T:A为颠换。（）12.大肠杆菌F+菌株与F-菌株接合后，F-菌株通常变成了F+ 菌株，而供体菌的基因通常不被转移。（）13. 一种R质粒只含有针对一种抗生素的耐药基因。（）14. 自发负突变是菌种衰退的根本原因。（）15. 营养缺陷型菌株在CM培养基上只形成小菌落。（）16 .细菌素是某些细菌产生的次级代谢产物，其具有较广的抗 菌谱。（）17.某细菌在含有一定浓度青霉素的培养基中培养一段时间 后，从这一细菌培养物中分离出高抗青霉素的突变株， 这种突变是通过适应环境而发生的。（）18.紫外线引起突变的机理是促使遗传物质发生电离作用而造 成DNA大片段缺失。（）19.数值分类法是依据微生物的遗传相似性进行分类的。（）20.血清学反应可以利用已知抗体测定未知抗原，反之亦然。四、问答题（共40分）1. 简述磺胺类药物的杀菌作用机制。（6分） 磺胺是（四氢）叶酸组成部分对氨基苯甲酸（PABA）的结构类似物。很多细菌不能利用外界提供的（四氢）叶酸，需要利用PABA合成生长所需要的（四氢）叶酸。磺胺的存在，可与PABA竞争性地与二氢蝶酸合成酶结合，干扰叶酸的合成，因而可抑制细菌的生长。人类因为没有二氢蝶酸合成酶等，不能利用外界提供的PABA自行合成（四氢）叶酸，只能从饮食中直接摄取现成的（四氢）叶酸，因而对磺胺类药物不敏感。2. 简述外毒素、类毒素和抗毒素三者的关系？（6分） 外毒素是革兰氏阳性病原细菌在生长过程中不断向外界环境分泌的一类毒性蛋白质。若用0.3%0.4%甲醛溶液对外毒素进行脱毒处理，可获得失去毒性但仍保留其抗原性的生物制品，称作类毒素。将类毒素注射机体后，可使机体产生对相应外毒素具有免疫性的抗体，即抗毒素。3. T4噬菌体和噬菌体有何不同？在转导实验中两类噬菌体所形成的转导噬菌体（或转导颗粒）有何区别？（8分） 噬菌体：大肠杆菌的一种温和性噬菌体，在体外以线状的dsDNA存在，进入宿主细胞后，通过其粘性末端碱基配对而环化。dsDNA能插入到大肠杆菌DNA的gal和bio之间，以前噬菌体状态存在，与宿主DNA同步复制。 T噬菌体：大肠杆菌的一种烈性噬菌体，侵染宿主细胞后，在宿主细胞内大量复制，引起宿主细胞裂解和死亡。 在转导实验中，噬菌体从宿主核染色体上脱离时，由于极低几率的不正常切离形成了部分缺陷噬菌体，能把供体菌的少数特定基因携带到受体菌中，并与后者的基因整合、重组，形成转导子，即进行的是局限转导。T噬菌体在宿主细胞内进行增殖包装时，有极低频率的噬菌体衣壳误包了供体菌的一小DNA，形成完全缺陷噬菌体，能把供体菌的任何基因携带到受体菌中，进行的是普遍性转导。4. 如何从苯胺污染废水中分离好气性的苯胺降解菌？如何检测苯胺降解是否与质粒有关？（8分） 将污染废水加入添加苯胺的培养基中震荡培养，将富集培养物适当稀释后，涂布在以苯胺为唯一碳源和以硫酸胺为氮源的选择性平板上，培养后，挑取平板上生长的菌落，测定其分解苯胺的能力。 将苯胺降解菌采用丫啶类染料、溴化乙啶、紫外线、重金属离子或高温等因子进行处理，然后测定处理后该菌分解苯胺的能力，如果消失，说明苯胺降解的基因位于质粒上。5. 试述从自然界分离细菌、放线菌、酵母菌和霉菌的方法（请注明所用培养基和培养温度），并说明这四大类微生物在菌落形态上如何进行鉴别？（12分）细菌放线菌酵母霉菌培养基牛肉膏蛋白胨培养基（肉汤培养基）高氏一号培养基麦芽汁培养基查氏培养基麦芽汁培养基培养温度培养时间37，12d28，35d（慢的710d）4050(嗜热放线菌)2528，23d2830，45d细菌菌落：湿润、较光滑、较透明、较粘稠、易挑起、质地均匀、正反面或中央与边缘颜色一致；常有臭味。酵母菌落：较湿润、较光滑、较粘稠、易挑起、质地均匀、正反面或中央与边缘颜色一致（与细菌区别：较大、较厚颜色单调）。常有酒香味。放线菌菌落：形态较小、干燥、不透明、质地致密（表面呈致密的丝绒状，上有一薄层彩色的“干粉”）；与培养基结合紧密而难以挑起、正反面或中央与边缘颜色不一致；菌落边缘的琼脂平面有变形。常有泥腥味。霉菌菌落：形态较大，质地疏松、外观干燥，不透明，呈蜘蛛网状、絮状、绒状或毯状；与培养基结合紧密而不易挑起，正反面或中央与边缘颜色构造常不一致；往往有霉味。天津科技大学 生物工程学院生物工程专业20062007学年第一学期 工业微生物学试卷（A）答案一、名词解释（每题2分，共20分）1. 芽孢：某些细菌在其生长发育后期，可在细胞内形成一个圆形、椭圆形或圆柱形的折光性很强的抗逆性休眠体，称为芽孢。2. 烈性噬菌体：感染宿主细胞后，能引起宿主迅速裂解的噬菌体。（或：在短时间内能连续完成吸附、侵入、增殖、成熟（装配）和裂解5个阶段而实现其繁殖的噬菌体。）3. 化能异养型：能源和碳源都来自有机物的营养类型。4. 巴氏消毒法：专用于牛奶、啤酒、酱油等不宜进行高温灭菌的液态风味食品或调料的低温消毒方法，此法可杀灭物料中无芽孢病原菌，又不影响其风味。具体方法可分为：低温维持法（63，30分）和高温瞬时法（72，15秒）。5. 发酵：指有机物氧化释放的氢（电子）最终传递给某种中间代谢产物，同时释放能量并产生各种不同的代谢产物的过程。6. 抗代谢物：一类在化学结构上与微生物所必需的代谢物（即生长因子）很相似，可干扰微生物正常代谢活动的化学物质。7. 营养缺陷型：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、氨基酸或维生素等）的能力，因而无法在基本培养基上正常生长繁殖的变异类型，称为营养缺陷性。8. Hfr菌株：即高频重组菌株。在该菌株细胞中，F因子整合在核染色体组的特定位点，Hfr菌株与F菌株接合后，发生基因重组的频率要比F+与F接合后的频率高出数百倍。9. 质粒：指一种独立于染色体之外的、能进行自主复制的双链闭合环状的DNA分子。也有极少的质粒是线性的DNA分子。10. 完全抗原：同时具有免疫原性和反应原性的抗原。二、填空（每空0.5分，共30分）1. 原核微生物主要有六类，即细菌、放线菌、蓝细菌、支原体、衣原体和立克次氏体。2. 请将具有以下功能的原核生物的细胞构造添入下表相应的位置：功能细胞构造功能细胞构造控制细胞内外物质的运输、交换细胞膜保护细菌免受干旱、吞噬等损伤糖被固定细胞外型细胞壁抗逆性休眠体芽孢负载遗传物质拟核氧化磷酸化基地细胞膜运动功能鞭毛噬菌体识别位点性菌毛，革氏阳性菌细胞壁中的磷壁酸，革氏阴性菌细胞壁中的脂多糖3.链霉菌的菌丝分为基内菌丝、气生菌丝和孢子丝。4.酵母菌细胞壁的主要成分是酵母纤维素（葡聚糖、甘露聚糖，蛋白质），霉菌细胞壁的主要成分是几丁质或纤维素。5.温和噬菌体的三种存在状态为：游离态、整合态和营养态。6.病毒粒子的主要化学成分是蛋白质和核酸。7.微生物有六种营养要素，分别是碳源、氮源、能源、无机盐、生长因子和水。8.营养物质进入细胞的方式有四种，即单纯扩散、促进扩散、主动运输和基团转位。9.酿酒酵母是通过EMP途径发酵葡萄糖产乙醇，运动发酵单胞菌是通过ED途径发酵葡萄糖产乙醇。10.采用血球计数板所计得的细胞数为总菌数，而采用平板菌落计数法所计得的细胞数为活菌数。11.缩短延滞期的常用的方法有采用对数期的细胞作为种子、适当扩大接种量和发酵培养基与种子培养基的成分尽量接近且营养丰富。12.根据微生物与氧的关系，可将微生物分为好氧菌和厌氧菌两大类。13.在两类不同原理的连续培养装置中，恒化器适用于科学实验，而恒浊器可用于发酵生产。14.按照突变对遗传物质的影响程度，可将突变分为点突变和染色体畸变两大类。15.原核微生物基因重组的方式主要有转化、转导、接合和原生质体融合。16.在营养缺陷型突变株的筛选中，通过抗生素法和菌丝过滤法可以淘汰为数众多的野生型，从而达到“浓缩”缺陷型的目的。17.土壤中好氧性自生固氮菌与纤维素分解菌生活在一起时，二者间的关系属于互生关系；地衣中的藻类和丝状真菌之间的关系属于共生关系；噬菌体与宿主细胞之间属于寄生关系。18.微生物的国际命名法采用的是双名法，即每一种微生物的学名都有一个属名在前，后面加一个种名构成。19.伍斯根据16S和18S rRNA核苷酸序列同源性的比较，提出了一个崭新的分类学说，称为三域学说 。20.我国CCCCM（China Committee for Culture Collecion of Microorganisms）采用的三种菌种保藏方法分别为：斜面传代法、真空冷冻干燥保藏法和液氮法。21.写出下列属或种的微生物的重要用途：Saccharomyces cerevisiae酿酒和发酵生产酒精；Sreptomyces产种类繁多的抗生素；Penicillium chrysogenum生产青霉素；Bacillus thuringiensis生物杀虫剂。三、判断题（每题0.5分，共10分）（）1. 聚-羟丁酸是细菌特有的碳源和能源储藏物。（）2. 古生菌具有与细菌类似功能的细胞壁，也能用溶菌酶去除 细胞壁而获得原生质体。（）3. 真核生物的细胞膜上都含有甾醇，而原核生物细胞膜上都 不含甾醇。（）4. 青霉和曲霉的菌丝有隔膜，是多细胞菌丝。（）5. 每一种病毒只有一种核酸，不是DNA就是RNA。（）6. 由于蓝细菌的光合作用产生氧气，所以蓝细菌通常都不具 有固氮作用。（）7. 高压蒸汽灭菌法是一种应用非常广泛的灭菌方法，主要依 据水蒸汽产生的高压而达到灭菌效果。（）8. 在发酵生产中，要使某一代谢产物获得最高量，就应使发 酵过程始终保持在菌体的最适生长温度范围内。（）9. 一切好氧微生物都含有超氧化物歧化酶。（）10.链霉素的抑菌作用机制均是通过与30S核糖体结合而抑制 菌体蛋白质的合成。（）11. 溶源性细菌对其他噬菌体的再感染均具特异性的免疫力。（）12.大肠杆菌F+菌株与F-菌株接合后，F-菌株通常变成了F+ 菌株，而供体菌的基因通常不被转移。（）13. 一种R质粒只含有针对一种抗生素的耐药基因。（）14. 自发负突变是菌种衰退的根本原因。（）15. 营养缺陷型菌株在CM培养基上只形成小菌落。（）16 .KNO3作为氮源培养微生物被称为生理碱性盐。（）17.某细菌在含有一定浓度青霉素的培养基中培养一段时间 后，从这一细菌培养物中分离出高抗青霉素的突变株，这 种突变是通过适应环境而发生的。（）18.紫外线引起突变的机理是促使遗传物质发生电离作用而造成DNA大片段缺失。（）19.数值分类法是依据微生物的遗传相似性进行分类的。（）20.血清学反应可以利用已知抗体测定未知抗原，反之亦然。四、问答题（共40分）2. 简述溶菌酶和青霉素抑制G+细菌生长的原因。（4分） 溶菌酶通过水解肽聚糖分子中N-乙酰葡萄糖胺与N-乙酰胞壁酸间的-1,4-糖苷键，引起细胞壁“散架”，形成细胞壁完全脱去或部分除去的原生质体（革氏阳性菌）或球状体（革氏阴性菌）。在低渗透压环境中，原生质体或球状体因吸水膨胀并最终导致破裂而死亡。青霉素是肽聚糖单体五肽尾末端的D-Ala- D-Ala的结构类似物，可竞争性地抑制肽聚糖合成中转肽酶的活性，从而阻断肽聚糖肽链之间的交联，形成缺乏机械强度的肽聚糖，由此产生了原生质体或球状体之类的细胞壁缺损细菌，它们在不利的渗透压环境下极易破裂死亡。青霉素对生长旺盛的革氏阳性菌有明显的抑制作用；而对处于生长休止期的细胞无抑制作用。3. 图示并简要描述酿酒酵母的生活史。（6分）酿酒酵母的生活史属于单双倍体型。一般情况下都以营养体状态进行出芽繁殖，营养体既能以单倍体也能以二倍体存在；在特定的条件下才进行有性繁殖。（1）子囊孢子在合适条件下发芽产生单倍体的营养细胞；（2）单倍体营养细胞进行出芽繁殖；（3）两个性别不同的单倍体营养细胞接合，质配后发生核配，形成二倍体细胞；（4）二倍体细胞不立即进行核分裂，而是进行出芽繁殖形成二倍体营养细胞；（5）在特定条件下，二倍体营养细胞转变成子囊，核经减数分裂后形成4个子囊孢子；（6）子囊破裂后，释放出子囊孢子。3. 简述外毒素、类毒素和抗毒素三者的关系？（6分）外毒素：是病原菌主要是革兰氏阳性菌在生长的过程中不断向外界环境分泌的一类毒性蛋白质，具有很强的毒性和抗原性，但对热及化学物质敏感。类毒素：根据外毒素对热及化学物质敏感的特性，用0.3%0.4%甲醛溶液对外毒素进行脱毒处理，可获得失去毒性但仍保留其抗原性的生物制品，称为类毒素。抗毒素：将类毒素注射如马等大型动物机体后，可使机体产生对相应外毒素具有免疫性的抗体，称为抗毒素。脱毒 免疫动物外毒素 类毒素 抗毒素（极毒抗原） （无毒抗原） （抗毒抗体）4.某酶制剂厂使用的生产蛋白酶的枯草芽孢杆菌因长期传代发生了遗传变异，使得产量性状下降，你如何来解决这一问题？请写出具体的实验方案。（4分）（1）将菌体在酪蛋白平板上进行涂布分离，挑选透明圈直径与菌落直径比值较大的菌株，转接斜面；（2）将平板初筛得到的产量较高的菌株进行摇瓶发酵试验，测定蛋白酶的产量和相关生产性能指标；（3）将产量等生产性能最好的菌株进行保藏。5. T4噬菌体和噬菌体有何不同？在转导实验中两类噬菌体所形成的转导噬菌体（或转导颗粒）有何区别？（8分） 噬菌体：大肠杆菌的一种温和性噬菌体，在体外以线状的dsDNA存在，进入宿主细胞后，通过其粘性末端碱基配对而环化。dsDNA能插入到大肠杆菌DNA的gal和bio之间，以前噬菌体状态存在，与宿主DNA同步复制。 T噬菌体：大肠杆菌的一种烈性噬菌体，侵染宿主细胞后，在宿主细胞内大量复制，引起宿主细胞裂解和死亡。 在转导实验中，噬菌体从宿主核染色体上脱离时，由于极低几率的不正常切离形成了部分缺陷噬菌体，能把供体菌的少数特定基因携带到受体菌中，并与后者的基因整合、重组，形成转导子，即进行的是局限转导。T噬菌体在宿主细胞内进行增殖包装时，有极低频率的噬菌体衣壳误包了供体菌的一小DNA，形成完全缺陷噬菌体，能把供体菌的任何基因携带到受体菌中，进行的是普遍性转导。6. 试述从自然界分离细菌、放线菌、酵母菌和霉菌的方法（请注明所用培养基和培养温度），并说明这四大类微生物在菌落形态上如何进行鉴别？（12分）细菌放线菌酵母霉菌培养基牛肉膏蛋白胨培养基（肉汤培养基）高氏一号培养基麦芽汁培养基查氏培养基麦芽汁培养基培养温度和培养时间37，12d28，35d（慢的710d）4050(嗜热放线菌)2528，23d2830，45d细菌菌落：湿润、较光滑、较透明、较粘稠、易挑起、质地均匀、正反面或中央与边缘颜色一致；常有臭味。酵母菌落：较湿润、较光滑、较粘稠、易挑起、质地均匀、正反面或中央与边缘颜色一致（与细菌区别：较大、较厚颜色单调）。常有酒香味。放线菌菌落：形态较小、干燥、不透明、质地致密（表面呈致密的丝绒状，上有一薄层彩色的“干粉”）；与培养基结合紧密而难以挑起、正反面或中央与边缘颜色不一致；菌落边缘的琼脂平面有变形。常有泥腥味。霉菌菌落：形态较大，质地疏松、外观干燥，不透明，呈蜘蛛网状、絮状、绒状或毯状；与培养基结合紧密而不易挑起，正反面或中央与边缘颜色构造常不一致；往往有霉味。 2007-2008学年第一学期本科试卷答案 学 院: 专 业: 学号: 姓名: 装订线 学院课程名称:工业微生物学(A）一、名词解释（共20分，每小题2分）1.古生菌：一类在进化谱系上与真细菌及真核生物相互并列，且与后者关系更近的生物类群。它们在形态上虽与细菌相似（是单细胞的原核生物），但在基因组和16SrRNA序列、细胞壁中无肽聚糖、膜脂由醚键连接等方面都与真细菌不同。它们中的多数种类能生活在与地球进化早期环境类似的极端环境下，主要类型有嗜热菌类、嗜酸嗜热菌类、严格厌氧的产甲烷菌类和嗜盐菌类。2.裂解量:是病毒生长曲线中的一个参数，指每个受染细胞所产生的子代病毒颗粒的平均数目，其值等于平稳期病毒效价与潜伏期病毒效价之比。3.自养微生物：以CO2为唯一或主要碳源的微生物（或是一类不依赖任何有机物即可正常生长繁殖的微生物）根据其能源的不同，可分为光能自养微生物和化能自养微生物两大类。4基内菌丝：又称营养菌丝。是放线菌中伸展到固体培养基内，具有吸取营养和排泄代谢废物功能的菌丝体。5.连续培养：又称开放培养。是指通过一定的方式使微生物能以恒定的比生长速率生长并能持续生长下去的培养方法。一般是通过在微生物培养过程中不断地补充营养和以同样的速率移出培养物来实现微生物的连续培养。6.抗生素：是一类由微生物或其他生物合成的次级代谢产物或其衍生物，它们在很低浓度时即可抑制或干扰他种生物的生命活动，因而可用作化学治疗剂。7.移码突变：是诱变剂引起DNA序列中的一个或少数几个核苷酸发生增添或缺失，从而使该处后面的全部遗传密码的阅读框架发生改变，进而引起转录和转译发生错误的一类突变。8.完全培养基：可满足某微生物一切营养缺陷型菌株营养要求的天然或半合成（半组合）培养基。一般用+符号表示。9.单克隆抗体：由一个纯系B细胞克隆经分化、增殖后的浆细胞所产生的单一成分、单一特异性的免疫球蛋白。10.模式菌株：又称典型菌株，是某一种微生物的活标本，可作为该种的参考标准。即按照命名法的要求，当命名一个新种（或亚种）时，需要指定一个菌株作为这个种（或亚种）的命名模式，这个被指定的菌株称为模式菌株。二、填空（每空0.5分，60个空，共计30分）1.革兰氏阳性细菌细胞壁的特有成分是磷壁酸，革兰氏阴性细菌细胞壁的特有成分则是脂多糖。2.用人为方法除尽细胞壁的细菌称为原生质体，未除尽细胞壁的细菌称为球状体，因在实验室中发生缺壁突变的细菌称为L型细菌，而在自然界长期进化中形成的稳定性缺壁细菌则称为支原体。3.在细菌中，存在着4种不同的糖被形式，即（大）荚膜、微荚膜、黏液层和菌胶团。4.目前对芽孢耐热机制较为新的解释是渗透调节皮层膨胀学说；此外，一般认为芽孢中特有的 2，6-吡啶二酸酸钙（DPA-Ca）成分也与耐热性有关。5.较为典型的产生匍匐菌丝和假根的代表菌是根霉和犁头霉，假根的作用是吸收营养。6.双层平板法是测定噬菌体效价的最常用方法，其底层平板含固体培养基，上层平板中的三种成分分别为半固体培养基、宿主菌悬液和噬菌体试样。7.EMB培养基属于鉴别性培养基，它含有两种染料分别为伊红和美兰，大肠杆菌由于能够发酵乳糖产酸，因此菌落呈紫黑色，而沙门氏菌和志贺氏菌的菌落为无色。8在典型的生长曲线中，细胞形态多变是在衰亡期，细胞浓度最高是在稳定期，细胞RNA含量最高是在延滞（延迟）期，代时最短是在指数（对数）期。9微生物生长的测定方法有质量法、计数法、生理指标法等。10.产能代谢中，微生物通过底物水平磷酸化和氧化磷酸化把某种物质氧化而释放的能量储存在ATP等高能分子中；光合微生物则通过光合磷酸化将光能转变成为化学能储存在ATP中。底物水平磷酸化既存在于发酵中，也存在于呼吸作用中。11专性好氧菌能在较高浓度分子氧下生长，而未遭超氧阴离子自由基的毒害，其原因是具有完整的呼吸链，还含有超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化氢酶两种酶。12巴氏消毒法的具体方法很多，主要可分为两类，即低温维持法（63，30min）和高温瞬时法（72，15s）。13在微生物发酵过程中，pH的变化与培养基的C/N有关，C/N高的培养基经培养后pH常会显著下降。14磺胺的结构与细菌的一种生长因子对氨基苯甲酸（PABA）高度相似，两者有竞争性拮抗作用。许多细菌需外界提供该生长因子，用于合成(四氢)叶酸作为合成代谢中不可缺少的重要辅酶。15自然界中产生抗生素最多的微生物类群是放线菌，尤其是其中的链霉菌属。16常见的“三致”是指致突变、致畸变和致癌变作用，目前检出某试样有否“三致”的简便、快速而高效的试验是艾姆斯试验（Ames test）。17F+F-F+；HfrF-F-。18菌种衰退的现象表现为产量下降、产孢子能力下降和原有形态性状变得不典型（如菌体颜色的变化，芽孢和伴孢晶体变小甚至丧失等）。（其它：致病菌对宿主侵袭力下降、对外界不良环境的抵抗能力下降、生长速度变慢等）等。19具有免疫原性和反应原性的抗原称为完全抗原；只有反应原性，而没有免疫原性的抗原称为半抗原。20.如果按突变所引起的遗传信息的改变，可把突变分为三种类型：同义突变、错义突变和无义突变。 三、判断题（每小题0.5分，20个小题，共计10分）（-）1.菌毛多见于革兰氏阳性细菌中。（+）2.气泡只存在于一些光合营养型、无鞭毛运动的水生细菌中。（+）3.耐高温微生物细胞膜中含有较多饱和脂肪酸，耐低温微生物细胞膜中则含有较多的不饱和脂肪酸。（-）4.芽孢形成的位置、形状和大小因菌种而异，同一菌种形成的芽孢可随外界环境的变化而改变其存在的位置、形状和大小。（-）5.苏云金芽孢杆菌可制成有效的生物杀虫剂，其杀虫物质是一种称作-内毒素的毒蛋白。 （+）6.蓝细菌是一类进行产氧光合作用的自养型原核生物。（+）7.八孢裂殖酵母的生活史中，营养体只能以单倍体形式存在。（-）8.溶源性细菌对其它噬菌体的再感染均具特异性的免疫力。（+）9.E.coli T偶数噬菌体的核心是由线状双链DNA构成的。（-）10.Na+,K+ -ATP酶利用ATP的能量将胞内K+“泵”出胞外，而将胞外Na+“泵”入胞内。（-）11.以(NH4)2SO4为氮源培养微生物时，会导致培养基pH升高。（-）12.无氧呼吸是专性厌氧菌所特有的一种生物氧化产能方式。（-）13.固氮菌的两个蛋白组分对氧极端敏感，因此固氮菌都属于厌氧微生物。（+）14.双歧杆菌是一类能在人体肠道定植的益生菌，该菌发酵葡萄糖产生乳酸和乙醇，不产生CO2。（+）15.一般而言，细菌生长所要求的最适Aw较酵母菌和霉菌高。（-）16.嗜温微生物是引起冰箱食物腐败的主要微生物类群。（+）17.亚硝酸的主要诱变机制是引起碱基氧化脱氨作用，从而导致转换突变。（+）18.自然感受态除了对线状染色体DNA分子的摄取外，也能摄取质粒DNA和噬菌体DNA，后者又称为转染。（-）19.地衣是微生物之间互生关系的典型例子。 （+）20.亲源关系越接近的微生物，其碱基序列也越接近，故其核酸分子杂交的同源百分值就越高。四、问答题（6道题，共计40分）1什么是微生物？它包括哪些类群？（6分） 微生物是一切肉眼看不见或看不清的微小生物的总称。其特点是个体微小（一般小于0.1mm）、构造简单和进化地位低。微生物包括三大类：原核生物（细菌、古生菌、放线菌、蓝细菌、支原体、立克次氏体和衣原体等）；真核微生物（真菌、原生动物、微藻等）；非细胞生物（病毒、类病毒、朊病毒等）2.试用简图表示革兰氏阳性细菌和革兰氏阴性细菌细胞壁中肽聚糖单体构造的差别，并作简要说明。（6分）- M - G - - M - G - L-Ala L-AlaD-Glu D-Glu L-Lys (Gly)5 m-DAPD-Ala D-AlaG+细菌肽聚糖的单体 G-细菌肽聚糖的单体注： M = N-乙酰胞壁酸， G = N-乙酰葡萄糖胺 区别： 四肽尾的第3个氨基酸是内消旋二氨基庚二酸(m-DAP)，而不是L-Lys； 没有特殊的肽桥，只形成较为疏稀、机械强度较差的肽聚糖网套。3试比较灭菌、消毒、防腐和化疗的特点，并各举若干实例加以说明。（8分）。灭菌：采用强烈的理化因素处理，使一切物体内外部的所有微生物（包括芽孢）永远失去其生长繁殖能力的措施。如高压蒸汽灭菌法。（2分）消毒：采用比较温和的理化因素处理，仅杀死物体表面或内部一部分对人体或动植物有害的病原菌的营养体细胞。如巴斯德消毒法。（2分）防腐：采用多种理化因素，抑制霉腐微生物生长繁殖的措施。如低温、干燥、缺氧、高酸、高盐和添加防腐剂等。（2分）化疗：采用具有高度选择毒力即对宿主体内的病原微生物具有选择毒力但对宿主基本无毒的化学治疗剂，抑制宿主体内病原菌的生长繁殖。如磺胺，抗生素。（2分）4.试比较普遍转导和局限转导的不同。（4分）普遍转导与局限转导主要区别在于：普遍转导的噬菌体是完全缺陷噬菌体，而局限转导的噬菌体是部分缺陷噬菌体；（2分）普遍转导噬菌体能转移供体菌的任何基因，而局限转导噬菌体只能转移供体菌的部分特定基因。（2分）5.试阐述抗生素法和菌丝过滤法在“浓缩”营养缺陷型菌株中的基本原理。（6分）抗生素法“浓缩”营养缺陷型突变株的操作是将经过诱变处理后的微生物放在含抗生素的基本培养基中培养。在基本培养基中，只有野生型能生长，营养缺陷型突变株不能生长。而青霉素能抑制细菌细胞壁的生物合成，因而可杀死能正常生长繁殖的野生型细菌，但无法杀死处于生长休止状态的营养缺陷型细菌，从而达到“浓缩”后者的目的。与此类似，制霉菌素可通过与真菌细胞膜上的甾醇作用而杀死生长繁殖的酵母菌或霉菌，故也可用于淘汰相应的野生型菌株和“浓缩”营养缺陷型菌株。（3分） 菌丝过滤法适用于丝状生长的真菌和放线菌。其原理是：在基本培养基中，野生型菌株的孢子能发芽成菌丝，而营养缺陷型的孢子不能。因此，将经过诱变处理后的孢子放在基本培养基中培养一段时间后，再用滤孔较大的擦镜纸过滤。如此重复数遍后，就可去除大部分野生型菌株，从而达到“浓缩”营养缺陷型菌株的目的。（3分）6.在某一自然土壤样品中，已知其中含有极少量的大肠杆菌、枯草芽孢杆菌、丙酮丁醇梭菌、自生固氮菌和酵母菌，请设计五种最简便的实验方案，把上述五菌分别分离出来。（10分）（1）分离大肠杆菌（2分）富集培养：取少量样品，接入肉汤培养基（或牛肉膏蛋白胨培养基）（可加青霉素或胆盐等对G+细菌有抑制作用的物质）中，37（振荡）培养约24h；分离：将上述培养物进行适当稀释，然后在EMB平板上上进行涂布/划线分离，37培养约24h；挑取紫黑色菌落，进行革兰氏染色，如果为红色（G-）、很细的短杆菌，基本可确定为大肠杆菌。（2）分离枯草芽孢杆菌（2分）富集培养：取少量样品，接入肉汤培养基（或牛肉膏蛋白胨培养基）中，37振荡培养约24h；分离：将上述培养物进行适当稀释，然后在肉汤培养基（或牛肉膏蛋白胨培养基，营养琼脂）平板上进行涂布/划线分离，37培养约24h；挑取白色、外观干燥、粗糙、不透明的菌落，进行革兰氏染色，如果为紫色（G+）有芽孢的杆菌（芽孢中生或近端生，柱状，不膨大），基本可确定为枯草芽孢杆菌。（3）分离丙酮丁醇梭菌（2分）富集培养：取少量样品，接入肉汤培养基（或牛肉膏蛋白胨培养基）中，置厌氧箱中37静止培养约24h；分离：将上述培养物进行适当稀释，然后在肉汤培养基（或牛肉膏蛋白胨培养基，营养琼脂）平板上进行涂布/划线分离，置厌氧箱中37静止培养约24h；挑取白色、外观干燥、粗糙、不透明的菌落，进行革兰氏染色，如果为紫色（G+）有芽孢的杆菌（芽孢中生或近端生，梭状，膨大），基本可确定为丙酮丁醇梭菌。（4）分离自生固氮菌（2分）富集培养：取少量样品，接入无氮源的培养基（如Ashby无氮培养基）中，振荡培养约24h；分离：将上述培养物适当稀释，然后在氮源的培养基（如Ashby无氮培养基）平板上进行涂布/划线分离，在上述培养基上长出的单菌落即自生固氮菌。（5）分离酵母菌（2分）富集培养：取少量样品，接入麦芽汁培养基（或葡萄糖马铃薯培养基）（可加青霉素或胆盐等对细菌有抑制作用的物质）中，2830（振荡）培养约24h；分离：将上述培养物进行适当稀释，然后在麦芽汁培养基（或葡萄糖马铃薯培养基）平板上上进行涂布/划线分离，2830培养约48h；挑取较大、较厚、乳白色，表面光滑的菌落，基本可确定为酵母菌。2008-2009学年第 1学期本科试卷 学 院: 专 业: 学号: 姓名: 装订线 学院课程名称:微生物学(A)得分一、名词解释（共20分，每小题2分）1. 糖被 包被于某些细菌细胞壁外的一层厚度不定的胶状物质，其组成成分为多糖，故称为糖被。2. 异形孢 一般在细胞链的丝状中间或一端形成的具有固氮功能的细胞，形态大、壁厚、色浅。3. 溶源菌在核染色体组上整合有前噬菌体并能正常生长而不被裂解的细菌（或其它微生物）称为溶源菌。4. 基本培养基 仅能满足微生物野生型菌株生长需要的最低成分的组合培养基。5. 发酵 指底物脱下的氢不经电子传递链传递，而直接交给内源性的中间代谢产物的低效产能过程。6防腐 是指在某些物理化学因素作用下抑制霉腐微生物的生长繁殖，以防止食品和其它物品发生霉腐的措施。7抗代谢物 指一类在化学结构上与微生物细胞所必需的代谢物（即生长因子）很相似，可干扰微生物正常代谢活动的化学物质。8接合 指由性状不同的两类细胞直接接触，由供体菌的遗传物质单向转移给受体菌的过程，叫做接合。9活性污泥 指由菌胶团形成细菌、原生动物和其它微生物群聚集在一起形成的凝絮团，在污水处理中具有很强的吸附、分解有机物和毒物的能力。10半抗原 只有反应原性而没有免疫原性的抗原（如类脂质、寡糖、核酸及许多药物）。得分二、填空题（共30分，每空0.5分）1微生物一般包括：不具有细胞结构的 病毒 、亚病毒和类病毒等；原核微生物如 细菌 、 放线菌 、 蓝细菌 、 支原体 、 立克次氏体 、 衣原体 （三菌三体）；真核微生物如 酵母菌 、 霉菌 、蕈菌、原生动物和显微藻类等。2. 枯草芽孢杆菌细胞壁由位于细胞膜外的20-80mm厚的均一的 肽聚糖 组成，其中含有 磷壁酸 。大肠杆菌细胞壁结构却十分复杂，是由一层2-7mm厚的 肽聚糖 和其外7-8mm厚的 外膜 组成。3. 革兰氏阴性菌细胞壁特有的成分是 脂多糖 ，由 核心多糖、 类脂A 、 O-特异侧链 三部分组成。4. 革兰氏 阳 性菌经青霉素或溶菌酶处理后所形成的细胞壁缺陷细菌被称为原生质体。自然界长期进化过程中产生的缺壁细菌称为 支原体 。5. 异染粒是细胞内的无机内含物，是 磷 源和 能 源的贮藏物，并具有 降低细胞渗透压 和 调节PH 的作用。6. 苏云金芽孢杆菌在芽孢形成的同时，在细胞内产生一种菱形、方形或不规则形的碱溶性蛋白质晶体，称为 伴孢晶体 ，该晶体对很多蛋白酶均 不 敏感，易溶于 碱 性溶液中，不溶于水，被作为有效的生物农药而大力开发。7. 链霉菌菌体由 基内菌丝 、 气生菌丝 和 孢子丝 构成，主要以 无性孢子 的方式进行繁殖。 8霉菌主要利用无性孢子进行生长，其中青霉和曲霉的无性孢子称为 分生孢子 。9病毒的基本成分是 蛋白 和 核酸 。 核衣壳 是任何（真）病毒所必须的基本构造，有些病毒外面还有 包膜 。10营养物质主要以 被动扩散 、 主动扩散 、 主动运输 、 基团转运 方式进入细胞。11EMB培养基按培养基功能属于 鉴别 培养基。 12单细胞微生物典型的生长曲线主要分为， 延滞期 、 对数期 、 稳定期 、 衰亡期 四个时期。对于发酵生产来说，其中 稳定 时期是发酵产物最佳收获期。13连续培养有两种类型， 恒浊连续培养 和 恒化连续培养 。在生产实践上，为了获得大量菌体或与菌体生长相平行的某些代谢产物（如乙酸、乙醇）时，可以利用 恒浊 连续培养发酵器。 14根据微生物与氧的关系可把它们粗分为 好氧 微生物和 厌氧 微生物两大类。15巴氏消毒法一般采用63保持 30 分钟，或在72 下保持 15 分钟，此法是基于 结核杆菌 菌的致死条件而定的。16存在于细菌、真菌等微生物细胞中、独立于染色体外、能进行自我复制的遗传因子称为 质粒 。17 变量实验 、 涂布实验 、 影印实验 三个实验证实了抗性基因突变的自发性和不对应性。 18亚硝酸是一类直接与核酸的碱基发生化学反应的化学诱变剂，能引起含氨基的碱基（A、G、C）发生 氧化脱氨基 反应，造成碱基转换。19转座因子又称为跳跃基因，包括原核生物中的 插入序列 、 转座子 和大肠杆菌的Mu噬菌体等。 得分三、判断题（共10分 每题0.5分） （）1. 巴斯德是微生物学的奠基人，他证明乳酸发酵是由微生物引起的，并建立巴氏消毒法。（）2. 支原体属于真核类微生物（）3. 精氨酸和天冬氨酸残基按1：1构成的分枝多肽是组成蓝细菌细胞中的藻青素。（）4. 一些自养细胞中存在羧酶体，它在细胞的CO2固定中起着关键作用。（）5. 细菌的呼吸链主要存在于细胞内的线粒体上。（）6. 放线菌是抗生素的主要产生菌，许多抗生素都是链霉菌属的次生代谢产物。（）7. 酵母菌的有性生殖是产生子囊孢子。（）8. 毛霉和根霉是的菌丝是无隔菌丝。（）9. 溶源菌对外来同源噬菌体具有免疫性。（）10. T4噬菌体具有螺旋对称的典型外形。（）11. 当用双名法表示微生物名称时，名字用斜体字表示。（）12. 可满足一切营养缺陷型菌株需要的天然或半合成培养基为完全培养基。（）13. 紫外线辐射主要作用于微生物的核酸，形成胸腺嘧啶二聚体。（）14. 膜滤器主要用于空气和不耐热液体培养基的灭菌。（）15. 在啤酒酵母生活史中，单倍体细胞和双倍体细胞都可进行出芽生殖。（）16. 同一种微生物由于环境中pH不同，可能积累不同的代谢产物。（）17