微生物试题卷子及答案

微生物试题卷子及答案1.单选题（每题2分，共20分）1.1下列哪一类微生物的细胞壁不含肽聚糖？A.大肠杆菌  B.金黄色葡萄球菌  C.嗜盐古菌  D.枯草芽孢杆菌答案：C解析：嗜盐古菌属于古菌域，其细胞壁由伪肽聚糖或糖蛋白构成，不含典型肽聚糖。1.2在乳糖操纵子中，阻遏蛋白与哪种分子结合后失去DNA结合能力？A.cAMP  B.乳糖  C.异乳糖  D.葡萄糖答案：C解析：异乳糖是乳糖的异构体，作为诱导物与阻遏蛋白结合，使其构象改变而脱离操纵基因。1.3下列哪种病毒采用逆转录酶复制基因组？A.T4噬菌体  B.腺病毒  C.HIV  D.脊髓灰质炎病毒答案：C解析：HIV为逆转录病毒，其RNA基因组通过逆转录酶合成DNA中间体。1.4在厌氧条件下，酵母菌将丙酮酸转化为乙醇的辅酶是：A.NADP+  B.NAD+  C.FAD  D.CoA答案：B解析：丙酮酸脱羧生成乙醛，乙醛被乙醇脱氢酶还原为乙醇，同时NADH氧化为NAD+。1.5下列哪项不是细菌基因水平转移的方式？A.转化  B.转导  C.接合  D.转录答案：D解析：转录为基因表达过程，不属于遗传物质在个体间转移的机制。1.6在微生物恒化器培养中，稀释率D与比生长速率μ的关系稳定时满足：A.D>μ  B.D<答案：C解析：稳态下，稀释率等于比生长速率，D=1.7下列哪种染色方法可区分革兰氏阳性菌与阴性菌？A.芽孢染色  B.抗酸染色  C.革兰氏染色  D.负染色答案：C解析：革兰氏染色通过细胞壁肽聚糖厚度差异显示不同颜色，阳性呈紫，阴性呈红。1.8在噬菌体一步生长曲线中，潜伏期结束后检测到的第一个参数上升的是：A.胞外游离噬菌体数  B.感染中心数  C.细胞内噬菌体数  D.宿主OD值答案：C解析：潜伏期结束即裂解前，细胞内成熟噬菌体颗粒数先上升，随后裂解释放。1.9下列哪种抗生素通过抑制肽聚糖合成发挥杀菌作用？A.四环素  B.青霉素  C.利福平  D.氯霉素答案：B解析：青霉素抑制转肽酶，阻断肽聚糖交联，导致细胞壁缺损。1.10在微生物生态学中，Shannon指数用于衡量：A.物种丰富度  B.物种均匀度  C.群落多样性  D.优势度答案：C解析：Shannon指数=−2.判断题（每题1分，共10分，正确写“T”，错误写“F”）2.1古菌的RNA聚合酶结构与真核生物更相似。答案：T解析：古菌RNA聚合酶含多个亚基，与真核RNAPolII同源，区别于细菌的单亚基型。2.2紫外线诱变主要机制是在DNA链上形成嘧啶二聚体。答案：T解析：UV260nm照射可使相邻嘧啶共价形成环丁烷二聚体，阻碍复制。2.3所有病毒都含有DNA作为遗传物质。答案：F解析：RNA病毒如流感病毒、SARS-CoV-2以RNA为基因组。2.4在EMB培养基上，大肠杆菌菌落呈现绿色金属光泽。答案：T解析：大肠杆菌发酵乳糖产酸，使伊红美蓝复合物呈金属绿色。2.5嗜热菌的tRNA通常含有更多GC碱基对以提高热稳定性。答案：T解析：GC对含三氢键，提高RNA熔点，适应高温环境。2.6细菌群体感应系统依赖胞外信号分子AI-2的浓度变化。答案：T解析：AI-2为种间通用信号，浓度随细胞密度升高而积累。2.7酵母菌的线粒体基因表达遵循通用遗传密码。答案：F解析：酵母线粒体密码子UGA编码色氨酸，与通用密码不同。2.8在恒浊器中，通过控制流速使培养液浊度保持恒定。答案：T解析：恒浊器以光电信号反馈调节稀释率，维持菌密度恒定。2.9质粒的拷贝数与复制起点类型无关。答案：F解析：松弛型复制起点（如pUCori）可在无蛋白合成时继续复制，拷贝数高。2.10极端嗜盐菌的细胞膜上含有视紫红质可合成ATP。答案：T解析：嗜盐菌紫膜含细菌视紫红质，光驱动质子泵形成梯度合成ATP。3.填空题（每空1分，共20分）3.1细菌二元分裂时，FtsZ蛋白在细胞中部组装成________，引导隔膜形成。答案：Z环3.2在PCR扩增16SrRNA基因时，常用引物27F的序列为________。答案：AGAGTTTGATCMTGGCTCAG3.3酵母菌发酵葡萄糖生成乙醇的总反应式为：→答案：C2H5OH3.4病毒粒子中，由宿主细胞膜包裹并含有病毒糖蛋白的结构称为________。答案：包膜3.5在细菌限制修饰系统中，甲基化酶识别序列________，保护自身DNA。答案：相同于限制酶识别序列3.6嗜热脂肪芽孢杆菌的芽孢耐热机制之一是合成大量________酸。答案：吡啶-2,6-二羧酸3.7在反硝化过程中，硝酸盐最终被还原为________气体。答案：N23.8利用荧光原位杂交（FISH）检测微生物时，探针需带________标记。答案：荧光3.9在乳糖操纵子中，CAP-cAMP复合物结合位点位于启动子________游。答案：上3.10黑曲霉产柠檬酸发酵中，维持pH低于________可抑制草酸合成。答案：2.53.11在微生物动力学中，Monod方程表示比生长速率与底物浓度关系：μ答案：S；S3.12大肠杆菌的O抗原位于脂多糖的________端。答案：外3.13在病毒复制曲线中，一步生长曲线的裂解量定义为________。答案：每个感染细胞释放的子代病毒数3.14利用CRISPR-Cas9进行基因敲除时，Cas9在________序列处切割双链。答案：PAM3.15在厌氧氨氧化反应中，Anammox菌将NH4+与NO2-转化为________。答案：N23.16酵母双杂交系统用于检测蛋白质________相互作用。答案：物理3.17在工业发酵中，KLa表示________系数。答案：体积氧传递3.18细菌鞭毛马达由________离子驱动。答案：质子（或Na+）3.19在微生物计数中，平板计数法结果以________每毫升表示。答案：CFU3.20极端嗜碱菌的细胞壁含大量________，维持胞内pH中性。答案：带负电多糖4.简答题（每题6分，共30分）4.1简述革兰氏阳性菌与阴性菌细胞壁结构差异，并说明其在抗生素敏感性上的意义。答案：阳性菌细胞壁厚（20–80nm），肽聚糖层占干重50–90%，含磷壁酸；阴性菌肽聚糖薄（2–7nm），外覆外膜，含脂多糖、脂蛋白。青霉素易穿过阳性菌厚肽聚糖层，抑制转肽酶，导致裂解；阴性菌外膜阻碍青霉素进入，需用能破坏外膜的广谱青霉素或联合用药。此外，阳性菌对万古霉素敏感，阴性菌外膜阻挡万古霉素，故天然耐药。4.2说明恒化器与恒浊器的原理差异，并各举一应用实例。答案：恒化器通过固定流速输入新鲜培养基，使比生长速率μ受限于底物浓度，稳态下D=4.3写出EMP途径中磷酸果糖激酶（PFK）催化的反应，并解释其调控机制。答案：反应：FPFK为变构酶，ATP既是底物又是抑制剂，高ATP降低酶对F6P亲和力；AMP为激活剂，解除ATP抑制；柠檬酸增强ATP抑制，反馈抑制糖酵解；H+抑制PFK，防止酸中毒。该调控使能量充足时糖酵解减速，缺能时加速。4.4解释CRISPR-Cas系统获得新间隔序列的分子机制。答案：当外源DNA首次入侵，Cas1-Cas2复合体识别PAM并切割原型间隔序列，将其整合到CRISPR阵列前端，形成新间隔。整合需宿主整合宿主因子（IHF）弯曲DNA，Cas1-Cas2催化磷酸二酯键交换，形成重复-间隔-重复结构。新间隔转录的crRNA可引导Cas效应蛋白切割再次入侵的同源序列，实现适应性免疫。4.5说明极端嗜热菌DNA复制保真度的分子适应，并给出实验验证方法。答案：嗜热菌DNA聚合酶含3'→5'外切酶活性增强结构域，如Pyrococcusfuriosus的PFU聚合酶，其外切酶活性比Taq酶高20倍，可及时切除错配碱基。酶表面带更多带电荷氨基酸，提高热稳定性。验证：构建含lacZα突变报告质粒，转化宿主后蓝白斑计数，计算突变频率；比较PFU与Taq扩增16S基因后的测序错误率，PFU错误率低于0.01%，显著低于Taq的0.1%。5.计算题（每题10分，共20分）5.1某恒化器培养酿酒酵母，稀释率D=0.2

，稳态下出口底物浓度S=0.5

g/L，已知=解：稳态时D=μ出现矛盾，说明题目给定S值与D不匹配，应重新计算真实稳态S：由D=S菌体浓度：X答案：X5.2某污水厂采用活性污泥法，流量Q=10000

/d，进水NH4+-N=40\mg/L，出水NH4+-N=2\mg/L，硝化液回流比R=3解：每日去除NH4+-N：Δ硝化菌净产率：=每日剩余污泥：Δ答案：38kgVSS/d6.综合应用题（20分）某实验室从深海热液口分离到一株未知革兰氏阴性菌DHT1，能在65°C、pH7.0、3%NaCl下生长，氧化酶阳性，能利用葡萄糖产酸不产气，16SrRNA序列与Marinobacterhydrocarbonoclasticus相似度97%。请设计实验确定其是否为潜在新种，并评估其降解十六烷的潜力。实验设计：（1）新种鉴定：①测定基因组G+C含量，若与模式种差异>1mol%，支持新种；②进行DNA-DNA杂交，同源性<70%且ΔTm>5°C，可定新种；③比较表型：API20NE、Biolog、脂肪酸甲基酯（FAME）分析，差异显著则支持；④全基因组测序，计算ANI值，ANI<95%且dDDH<70%，可定新种。（2）十六烷降解潜力评估：①以十六烷为唯一碳源，在65°C、200rpm培养，定时取样，GC-FID测残余十六烷，计算降解率；②检测烷烃羟化酶基因alkB及细胞色素P450基因，用qPCR定量表达；③测定表面疏水性（MATH法）和乳化指