天津商业大学2024年809微生物学考研真题（附答案）

天津商业大学2024年809微生物学考研真题（附答案）专业：食品科学与工程、生物与医药硕士专业学位

考试科目：809微生物学

考试形式：闭卷笔试考试时间：3小时满分：150分

说明：答案标明题号写在答题纸上，写在试题纸上的无效一、名词解释（每小题3分，共30分）脂多糖噬菌斑主动运输鉴别培养基发酵同步生长转导生长因子生物膜菌种保藏二、填空题（每空1分，共20分）微生物的六大营养要素包括碳源、氮源、______、______、______和______。革兰氏染色的关键步骤是______，革兰氏阳性菌染色后呈______色，革兰氏阴性菌呈______色。病毒的复制周期主要包括吸附、______、______、______和释放五个阶段。根据微生物与氧气的关系，可将其分为专性好氧菌、______、______和专性厌氧菌四类。证明DNA是遗传物质的经典实验有______、______和噬菌体侵染实验。微生物生长曲线可分为迟缓期、______、______和衰亡期四个时期。酵母菌的无性繁殖方式主要有______和______，有性繁殖产生______。常用的高温灭菌方法有______和______，其中______可实现灭菌物品的无菌保存。三、判断题（每题1分，共10分）（）放线菌的菌丝可分为基内菌丝、气生菌丝和孢子丝三类，其中孢子丝可产生分生孢子。（）单纯扩散不需要载体蛋白，也不消耗能量，物质运输方向是从低浓度到高浓度。（）温和噬菌体侵染宿主菌后，可将其基因组整合到宿主菌染色体上，形成溶原性细菌。（）微生物的最适生长温度是其代谢活性最高的温度，也是积累代谢产物的最适温度。（）基因突变具有自发性、随机性、稀有性、可逆性和不定向性等特点。（）培养基的pH值应根据微生物的生长需求进行调节，细菌一般喜中性或微碱性环境。（）有氧呼吸的最终电子受体是氧气，无氧呼吸的最终电子受体是有机化合物。（）质粒是细菌染色体外的双链环状DNA分子，可自主复制，且能在细菌间转移。（）紫外线杀菌的原理是破坏微生物的DNA结构，形成胸腺嘧啶二聚体。（）微生物的生态位是指微生物在生态系统中的功能地位和所处的物理空间。四、选择题（每题1分，共10分）下列微生物中，属于真核微生物的是（）

A.细菌B.放线菌C.霉菌D.蓝细菌微生物吸收营养物质的方式中，需要载体蛋白且消耗能量，物质运输方向可逆浓度梯度的是（）

A.单纯扩散B.促进扩散C.主动运输D.基团转位下列哪种培养基可用于鉴别大肠杆菌和产气肠杆菌（）

A.牛肉膏蛋白胨培养基B.麦康凯培养基C.伊红美蓝培养基D.高氏一号培养基烈性噬菌体一步生长曲线中，病毒粒子数量急剧增加的时期是（）

A.潜伏期B.裂解期C.平稳期D.衰亡期下列哪种诱变剂属于化学诱变剂（）

A.紫外线B.X射线C.亚硝酸盐D.超声波微生物代谢调节中，反馈抑制的作用机制是（）

A.抑制酶的合成B.抑制酶的活性C.促进酶的合成D.促进酶的活性下列哪种关系属于微生物间的共生关系（）

A.地衣中的真菌与藻类B.大肠杆菌与人体C.青霉菌与金黄色葡萄球菌D.乳酸菌与腐败菌测定微生物生长量的方法中，可直接计数的是（）

A.比浊法B.平板计数法C.血球计数板计数法D.重量法下列哪种物质是细菌细胞壁的主要成分（）

A.葡聚糖B.甘露聚糖C.肽聚糖D.几丁质菌种保藏的关键是（）

A.提供充足的营养B.控制温度和湿度C.降低微生物的代谢活性D.提供适宜的氧气环境五、简答题（共50分）简述细菌的基本结构和特殊结构及其功能。（8分）比较有氧呼吸、无氧呼吸和发酵的异同点。（8分）简述培养基配制的基本原则和步骤。（6分）说明基因突变的分子机制及诱变育种的基本流程。（8分）简述微生物在食品工业中的应用（至少举3例）。（6分）如何控制食品中的有害微生物？请列举常用方法及原理。（8分）简述原核生物基因重组的主要方式及特点。（6分）六、综合题（共30分，每题15分）某食品厂生产的酸奶出现异味和胀袋现象，怀疑是微生物污染所致。请回答下列问题：

（1）可能污染的微生物有哪些？请列举2种，并说明其代谢特点。

（2）如何通过微生物学实验方法鉴定污染的微生物（写出主要步骤）？

（3）针对该污染问题，提出相应的防控措施。谷氨酸棒状杆菌是工业生产谷氨酸的重要菌种，其谷氨酸合成途径中，关键酶——谷氨酸脱氢酶的活性受谷氨酸的反馈抑制。请回答下列问题：

（1）什么是反馈抑制？其对微生物代谢调节的意义是什么？

（2）如何通过诱变育种方法获得谷氨酸高产菌株？请写出具体的实验设计思路和步骤。

（3）除诱变育种外，还可通过哪些生物技术手段提高谷氨酸产量？请简要说明。参考答案一、名词解释（每小题3分，共30分）脂多糖：革兰氏阴性菌细胞壁外层的主要成分，由类脂A、核心多糖和O-特异性多糖三部分组成，具有毒性，是内毒素的主要来源，也与细菌的抗原性相关。噬菌斑：噬菌体侵染敏感细菌后，在固体培养基上形成的肉眼可见的、圆形或不规则的透明区域，是噬菌体增殖的痕迹，可用于噬菌体的计数和鉴定。主动运输：微生物在载体蛋白的协助下，消耗能量（如ATP），将营养物质从低浓度一侧逆浓度梯度运输到高浓度一侧的过程，是微生物吸收营养物质的重要方式。鉴别培养基：在培养基中加入特定的底物或指示剂，根据微生物代谢产物的不同来鉴别不同种类微生物的培养基，如伊红美蓝培养基可鉴别大肠杆菌。发酵：微生物在无氧条件下，将有机物氧化分解，产生少量能量（ATP）和特定发酵产物（如乙醇、乳酸）的过程，其最终电子受体是有机化合物。同步生长：通过人为调控，使培养物中的所有微生物细胞处于同一生长阶段，同时进行生长和分裂的生长状态，便于研究微生物的生理代谢规律。转导：以噬菌体为载体，将供体菌的部分遗传物质转移到受体菌内，使受体菌获得新的遗传性状的基因重组方式，分为普遍性转导和局限性转导。生长因子：微生物生长繁殖所必需的、自身不能合成或合成量不足，需要从外界环境中获取的微量有机化合物，如维生素、氨基酸、核苷酸等。生物膜：微生物细胞附着在固体表面，通过分泌多糖、蛋白质等胞外聚合物相互粘连形成的膜状群体结构，具有较强的抗逆性和耐药性。菌种保藏：采用物理或化学方法，降低微生物的代谢活性，使其处于休眠状态，从而长期保存菌种活力和遗传稳定性的技术，常用方法有斜面低温保藏法、冷冻干燥保藏法等。二、填空题（每空1分，共20分）能源、生长因子、无机盐、水乙醇脱色、紫、红侵入、生物合成、组装兼性厌氧菌、微好氧菌肺炎双球菌转化实验、大肠杆菌接合实验对数期、稳定期出芽生殖、分裂生殖、子囊孢子高压蒸汽灭菌法、干热灭菌法、高压蒸汽灭菌法三、判断题（每题1分，共10分）√2.×3.√4.×5.√6.√7.×8.√9.√10.√四、选择题（每题1分，共10分）C2.C3.C4.B5.C6.B7.A8.C9.C10.C五、简答题（共50分）简述细菌的基本结构和特殊结构及其功能。（8分）

答：（1）基本结构：①细胞壁：维持细菌形态，保护细菌免受外界环境的损伤，参与细菌的抗原性和致病性（2分）；②细胞膜：是物质运输的通道，参与能量代谢和生物合成，具有呼吸酶活性（2分）；③细胞质：是细菌代谢的场所，含有核糖体、质粒等结构（1分）；④核质：是细菌的遗传物质，控制细菌的生长繁殖和遗传变异（1分）。

（2）特殊结构：①荚膜：具有抗吞噬、抗干燥、抗有害物质损伤的作用，与细菌的致病性相关（1分）；②鞭毛：是细菌的运动器官，可用于细菌的鉴定（0.5分）；③菌毛：普通菌毛参与细菌的黏附，性菌毛参与基因转移（0.5分）；④芽孢：是细菌的休眠体，具有极强的抗逆性，可在恶劣环境中存活，是灭菌的重要指标（1分）。比较有氧呼吸、无氧呼吸和发酵的异同点。（8分）

答：相同点：均为微生物的产能代谢方式，均通过分解有机物产生能量（ATP），均需经过糖酵解阶段（2分）。

不同点：①最终电子受体不同：有氧呼吸以氧气为最终电子受体，无氧呼吸以无机化合物（如硝酸盐、硫酸盐）为最终电子受体，发酵以有机化合物（如丙酮酸）为最终电子受体（3分）；②产能效率不同：有氧呼吸产能最高（1分子葡萄糖可产生38或36分子ATP），无氧呼吸次之，发酵最低（1分）；③代谢产物不同：有氧呼吸的产物为CO₂和H₂O，无氧呼吸产生特定的无机或有机产物（如NO₂⁻、H₂S、乙醇），发酵产生特定的发酵产物（如乳酸、乙醇、丙酮）（2分）。简述培养基配制的基本原则和步骤。（6分）

答：（1）基本原则：①目的明确：根据微生物的营养需求和培养目的配制（如选择性培养基、鉴别培养基）（1分）；②营养协调：各营养成分的比例适当，尤其是碳氮比（C/N）（1分）；③理化适宜：调节培养基的pH值、渗透压等，符合微生物的生长需求（1分）；④经济节约：在保证营养的前提下，选用廉价易得的原料（1分）。

（2）步骤：①计算：根据培养基配方计算各成分的用量（0.5分）；②称量：准确称量各营养成分（0.5分）；③溶解：将各成分依次溶解在蒸馏水中（0.5分）；④调pH：用酸或碱调节培养基的pH值（0.5分）；⑤灭菌：采用高压蒸汽灭菌等方法进行灭菌（0.5分）；⑥倒平板/分装：灭菌后将培养基倒入培养皿或分装到试管中（0.5分）。说明基因突变的分子机制及诱变育种的基本流程。（8分）

答：（1）基因突变的分子机制：①碱基置换：DNA分子中一个碱基被另一个碱基取代，分为转换（嘌呤与嘌呤、嘧啶与嘧啶置换）和颠换（嘌呤与嘧啶置换）（2分）；②移码突变：DNA分子中插入或缺失一个或几个碱基，导致阅读框架改变，使后续氨基酸序列发生变化（2分）；③染色体畸变：包括染色体的缺失、重复、倒位、易位等（1分）。

（2）诱变育种的基本流程：①出发菌株的选择：选择遗传稳定、产量高、性能优良的菌株作为出发菌株（1分）；②菌悬液的制备：将出发菌株培养至对数期，制备均匀的菌悬液（1分）；③诱变处理：选用合适的诱变剂（物理或化学诱变剂）对菌悬液进行处理（1分）；④突变株的筛选：通过初筛和复筛，筛选出具有优良性状（如高产、优质）的突变株（1分）。简述微生物在食品工业中的应用（至少举3例）。（6分）

答：（1）食品发酵：如酵母菌用于面包发酵和酿酒，酵母菌在发酵过程中产生CO₂使面包蓬松，产生乙醇形成酒（2分）；（2）食品防腐：如乳酸菌用于制作酸奶和泡菜，乳酸菌产生乳酸降低食品pH值，抑制有害微生物的生长（2分）；（3）食品添加剂生产：如谷氨酸棒状杆菌用于生产谷氨酸（味精的主要成分），通过微生物发酵大量生产谷氨酸，提高食品的鲜味（2分）；（4）益生菌食品生产：如双歧杆菌用于生产益生菌酸奶，双歧杆菌可调节人体肠道菌群平衡，改善肠道健康（其他合理答案也可得分）。如何控制食品中的有害微生物？请列举常用方法及原理。（8分）

答：（1）物理控制法：①高温灭菌：如巴氏消毒法（62-65℃，30min或72-75℃，15-30s），通过高温破坏微生物的蛋白质和核酸结构，杀灭有害微生物，用于牛奶、啤酒等食品的消毒（2分）；②低温冷藏/冷冻：在0-4℃冷藏或-18℃以下冷冻，降低微生物的代谢活性，抑制其生长繁殖，延长食品保质期（1分）；③紫外线杀菌：利用紫外线破坏微生物的DNA结构，形成胸腺嘧啶二聚体，抑制微生物的生长繁殖，用于食品加工车间、设备的消毒（1分）。

（2）化学控制法：①食品防腐剂：如苯甲酸、山梨酸等，通过抑制微生物的酶活性或破坏细胞膜结构，抑制有害微生物的生长，用于饮料、糕点等食品的防腐（2分）；②消毒剂：如75%乙醇、次氯酸钠等，用于食品加工设备、接触面的消毒，杀灭有害微生物（1分）。

（3）生物控制法：①益生菌抑制：利用益生菌产生的抗菌物质（如细菌素）抑制有害微生物的生长，用于食品保鲜（1分）；②噬菌体杀菌：利用特异性噬菌体侵染并裂解有害细菌，如用于控制食品中的沙门氏菌（其他合理答案也可得分）。简述原核生物基因重组的主要方式及特点。（6分）

答：（1）转化：供体菌的游离DNA片段被受体菌吸收，整合到受体菌的基因组中，使受体菌获得新的遗传性状（2分）。特点：不需要载体，仅需供体菌的DNA片段和感受态的受体菌（1分）。

（2）接合：供体菌通过性菌毛与受体菌直接接触，将质粒或部分染色体DNA转移到受体菌内（2分）。特点：需要细胞间的直接接触，可转移较大的DNA片段（1分）。

（3）转导：以噬菌体为载体，将供体菌的遗传物质转移到受体菌内（2分）。特点：需要噬菌体作为载体，可在不同种属的细菌间进行基因转移（1分）。（注：答出3种方式，每种方式的定义和特点正确即可得满分）六、综合题（共30分，每题15分）某食品厂生产的酸奶出现异味和胀袋现象，怀疑是微生物污染所致。请回答下列问题：（15分）

答：（1）可能污染的微生物及代谢特点：①产气荚膜梭菌：专性厌氧菌，可产生多种毒素，代谢过程中产生大量气体（CO₂和H₂），导致酸奶胀袋，同时产生异味（如腐败味）（3分）；②酵母菌：兼性厌氧菌，在无氧条件下发酵产生乙醇和CO₂，导致酸奶胀袋，产生酒味等异味，其代谢可利用酸奶中的糖类物质（3分）。

（2）鉴定污染微生物的主要步骤：①样品采集与处理：无菌采集胀袋酸奶样品，用无菌生理盐水进行梯度稀释（2分）；②分离培养：将稀释后的样品接种到适宜的培养基上，如产气荚膜梭菌接种到庖肉培养基（厌氧培养），酵母菌接种到麦芽汁培养基（有氧或兼性厌氧培养），培养后观察菌落形态（2分）；③纯化培养：挑取单个菌落，接种到新鲜培养基上进行纯化培养，获得纯培养物（1分）；④鉴定：通过形态学鉴定（如显微镜观察菌体形态、染色特性）、生理生化鉴定（如代谢产物检测、酶活性测定）、分子生物学鉴定（如16SrRNA基因测序）等方法确定微生物的种类（2分）。

（3）防控措施：①加强原料管理：严格筛选酸奶生产原料（如牛奶），确保原料符合卫生标准，避免原料污染（1分）；②严格生产过程消毒：对生产设备、容器、车间环境进行彻底消毒，采用高温灭菌等方法杀灭有害微生物（1分）；③控制生产过程参数：严格控制酸奶发酵的温度、时间等参数，保证发酵过程正常，抑制有害微生物的生长（1分）；④加强成品检验：对成品酸奶进行严格的微生物学检验，不合格产品严禁出厂（1分）；⑤改善储存条件：成品酸奶应在低温条件下储存和运输，延长保质期，抑制微生物繁殖（1分）。谷氨酸棒状杆菌是工业生产谷氨酸的重要菌种，其谷氨酸合成途径中，关键酶——谷氨酸脱氢酶的活性受谷氨酸的反馈抑制。请回答下列问题：（15分）

答：（1）反馈抑制：是微生物代谢调节的一种方式，指代谢途径的末端产物（如谷氨酸）积累到一定浓度时，会特异性地抑制该途径中关键酶（如谷氨酸脱