《微生物学》期末试卷含参考答案

《微生物学》期末试卷含参考答案一、单项选择题（本大题共20小题，每小题1.5分，共30分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的）1.下列微生物中，属于原核微生物的是（）。A.酵母菌B.霉菌C.蓝细菌D.原生动物2.革兰氏阳性菌细胞壁特有的成分是（）。A.脂多糖B.磷壁酸C.外膜D.脂蛋白3.在实验室中，最常用的用于彻底杀死物体上所有微生物（包括芽孢）的灭菌方法是（）。A.巴氏消毒法B.煮沸法C.间歇灭菌法D.高压蒸汽灭菌法4.放线菌属于（）。A.真核生物B.原核生物C.非细胞生物D.古生菌5.细菌的“核区”是指（）。A.由核膜包裹的真正的细胞核B.含有DNA但无核膜包裹的区域C.含有RNA和蛋白质的区域D.细菌的细胞核仁6.下列关于病毒特性的描述，错误的是（）。A.严格的细胞内寄生B.只含有一种核酸（DNA或RNA）C.对抗生素不敏感D.可在无生命的人工培养基上生长繁殖7.微生物生长曲线中，细菌生长速度最快且代谢旺盛的时期是（）。A.延滞期B.对数期C.稳定期D.衰亡期8.某细菌菌株在无氧条件下才能生长繁殖，在有氧条件下则死亡，该菌属于（）。A.专性好氧菌B.兼性厌氧菌C.专性厌氧菌D.耐氧厌氧菌9.下列物质中，不属于微生物次级代谢产物的是（）。A.抗生素B.毒素C.色素D.氨基酸10.转化作用的发生通常需要处于感受态的受体细胞，这主要发生在（）。A.病毒之间B.真菌之间C.细菌之间D.噬菌体与细菌之间11.酒精发酵是典型的（）。A.有氧呼吸B.无氧呼吸C.发酵D.光合磷酸化12.细菌鞭毛的主要功能是（）。A.黏附B.运动C.致病D.抗吞噬13.下列哪种培养基属于鉴别培养基？（）A.牛肉膏蛋白胨培养基B.麦康凯培养基C.基本培养基D.补充培养基14.真核微生物细胞壁中，几丁质是（）细胞壁的主要成分。A.酵母菌B.细菌C.藻类D.高等真菌15.基因重组中，以噬菌体为媒介将供体菌的DNA转移到受体菌体内的过程称为（）。A.转化B.转导C.接合D.溶原转换16.下列属于微生物生长抑制因子的是（）。A.维生素B.氨基酸C.抗生素D.葡萄糖17.在TCA循环中，产生二氧化碳和能量最多的步骤是（）。A.柠檬酸合成B.异柠檬酸氧化C.α-酮戊二酸氧化D.苹果酸氧化18.下列真菌中，属于单细胞真菌的是（）。A.青霉B.曲霉C.酵母菌D.蘑菇19.测定细菌数目最常用的活菌计数法是（）。A.血球计数板计数法B.比浊法C.平板菌落计数法D.干重测定法20.主动运输与被动运输的主要区别在于（）。A.是否需要载体蛋白B.是否消耗能量C.是否逆浓度梯度D.是否需要膜蛋白二、填空题（本大题共20空，每空1分，共20分。请将正确答案填在题中横线上）21.根据细胞壁有无结构，可将生物界分为细胞生物和________生物。22.细菌的基本形态主要有球状、杆状和________三种。23.革兰氏染色反应中，G+菌呈________色，G-菌呈红色。24.测量病毒大小的单位通常用________表示。25.真核微生物的细胞核由核膜、________、核质和核仁等组成。26.微生物生长所需的六大营养要素是碳源、氮源、能源、生长因子、________水和无机盐。27.培养基按物理状态可分为液体培养基、固体培养基和________培养基。28.微生物代谢调节主要包括酶活性的调节和________的调节两种方式。29.EMS（乙基甲磺酸酯）是一种常用的化学诱变剂，它主要引起碱基的________。30.紫外线诱变的主要机制是导致DNA分子中形成________，从而干扰DNA复制。31.细菌素是由细菌产生的具有________作用的蛋白质或多肽。32.酸奶的生产过程中利用的主要微生物是________和保加利亚乳杆菌。33.微生物的连续培养器主要包括________培养器和恒浊培养器。34.真菌的无性繁殖主要产生________孢子。35.次级代谢产物通常是在微生物生长________期开始大量合成的。36.噬菌体侵入宿主细胞后，将其DNA整合到宿主染色体上，随宿主DNA复制而复制，这种噬菌体称为________噬菌体。37.葡萄糖酵解途径（EMP途径）是将一分子葡萄糖分解为两分子________的过程。38.抗生素主要是由________和放线菌产生的次级代谢产物。39.免疫系统主要包括免疫器官、免疫细胞和________。40.微生物的分类单元中，最基本的分类单位是________。三、判断题（本大题共15小题，每小题1分，共15分。正确的打“√”，错误的打“×”）41.所有的微生物都是肉眼看不见的，必须借助显微镜才能观察到。（）42.支原体是原核生物中体积最小、结构最简单的微生物，它缺乏细胞壁。（）43.芽孢是细菌的繁殖体，对环境条件具有极强的抵抗力。（）44.真菌的细胞壁成分主要是肽聚糖，与细菌细胞壁成分相同。（）45.病毒属于原核生物范畴。（）46.干热灭菌法比湿热灭菌法需要的温度更高、时间更长，因为干热的穿透力较弱。（）47.光能自养微生物以光作为能源，以二氧化碳作为主要碳源。（）48.任何微生物都可以通过二分裂的方式进行繁殖。（）49.基因突变具有方向性，即细菌只向有利的方向突变。（）50.溶源菌是指含有温和噬菌体前噬菌体的宿主菌，它具有免疫性，不会被同种噬菌体再次感染。（）51.在微生物生长曲线的衰亡期，细菌的死亡率大于出生率。（）52.青霉素的作用机制是抑制细菌细胞壁的合成，因此它对革兰氏阳性菌和阴性菌都有同样的杀灭效果。（）53.真菌的菌丝分为有隔菌丝和无隔菌丝，霉菌通常具有有隔菌丝。（）54.微生物的种是客观存在的，分类学上的种是一个绝对的、完全固定的概念。（）55.所有的古生菌都是生活在高温、高盐、高压等极端环境中的extremophiles。（）四、名词解释（本大题共10小题，每小题3分，共30分）56.菌落57.烈性噬菌体58.糖被59.代谢物调控60.移码突变61.纯培养62.互养共栖63.呼吸链64.抗原65.生物膜五、简答题（本大题共6小题，每小题6分，共36分）66.简述革兰氏染色的原理和主要步骤。67.比较真核微生物与原核微生物细胞结构的异同点（至少列出4点）。68.简述微生物生长曲线四个时期的特点及生产实践中的应用。69.什么是连续培养？它与分批培养相比有哪些优缺点？70.简述细菌基因突变的分子机制主要类型。71.简述营养物质的五种跨膜运输方式及其特点。六、论述题（本大题共3小题，每小题10分，共30分）72.试述微生物次级代谢产物的主要类型及其在医药、工农业中的应用，并简述其生物合成的一般规律。73.详细论述微生物之间的主要相互关系，并举例说明这些关系在自然界物质循环和生态平衡中的作用。74.请详细阐述乳糖操纵子模型的结构及其调控机制（包括诱导和阻遏机制）。七、计算题（本大题共2小题，每小题7分，共14分）75.某细菌接种到液体培养基中，初始接种量为个/mL。培养5小时后，经稀释涂布平板法计数，测得菌液浓度为个/mL。假设该细菌在对数生长期生长，求：(1)该细菌的世代时间（代时，g）。(2)如果继续培养3小时，菌体浓度将达到多少？（注：计算结果保留两位小数，对数以2为底）76.在进行噬菌体效价测定时，取0.1mL的噬菌体原液，加入0.9mL的无菌生理盐水进行第一次稀释（）；再从稀释液中取0.1mL加入0.9mL无菌水进行第二次稀释（），以此类推，直到稀释度为。然后取稀释液0.1mL进行双层平板培养，长出56个噬菌斑。请计算该噬菌体原液的效价（PFU/mL）。参考答案与解析一、单项选择题1.C解析：酵母菌、霉菌和原生动物均属于真核微生物，蓝细菌（Cyanobacteria）又称蓝藻，是进行产氧光合作用的原核微生物。2.B解析：革兰氏阳性菌（G+）细胞壁具有较厚的肽聚糖层，并含有特有的磷壁酸；而脂多糖（A）、外膜（C）和脂蛋白（D）是革兰氏阴性菌（G-）细胞壁外膜的特有成分。3.D解析：高压蒸汽灭菌法（121℃,20min）能杀死包括芽孢在内的所有微生物，是实验室最常用的灭菌方法。巴氏消毒法和煮沸法只能杀死营养体，间歇灭菌法虽能杀灭芽孢但耗时过长。4.B解析：放线菌是一类呈菌丝状生长、主要以孢子繁殖的原核生物，虽然形态像真菌，但细胞结构属于原核生物。5.B解析：细菌是原核生物，没有核膜包裹的成形细胞核，其DNA集中在一个称为核区或核质体的区域。6.D解析：病毒为专性细胞内寄生，不能在无生命的人工培养基上生长，必须依赖活细胞才能复制。7.B解析：对数期（LogPhase）是细菌代谢最旺盛、生长繁殖速度最快、群体几何级数增长的时期。8.C解析：专性厌氧菌只能在无氧条件下生长，氧气对其有毒害作用；兼性厌氧菌在有氧无氧均可生长；耐氧厌氧菌厌氧但耐氧。9.D解析：氨基酸、核苷酸、维生素等是微生物维持基本生命活动所需的初级代谢产物；抗生素、毒素、色素、激素等通常属于次级代谢产物。10.C解析：转化是受体菌直接摄取供体菌游离DNA片段并整合到自己基因组中的过程，主要发生在某些细菌之间。11.C解析：酒精发酵是酵母菌在无氧条件下将葡萄糖分解为乙醇和二氧化碳的过程，属于发酵（底物水平磷酸化产能），无氧呼吸通常涉及电子传递链。12.B解析：鞭毛是细菌的运动器官，虽然某些鞭毛也有黏附作用，但其主要功能是运动。菌毛主要用于黏附。13.B解析：麦康凯培养基是鉴别培养基，用于鉴别肠道细菌（如乳糖发酵菌产红色菌落）。牛肉膏蛋白胨是基础培养基。14.D解析：几丁质（甲壳素）是高等真菌（霉菌）细胞壁的主要成分；酵母菌细胞壁主要由葡聚糖和甘露聚糖组成。15.B解析：转导是以噬菌体为载体；转化是游离DNA；接合是性菌毛接触。16.C解析：抗生素是由微生物产生的、能抑制其他微生物生长的物质，属于生长抑制因子。维生素和氨基酸是生长因子。17.C解析：TCA循环中，异柠檬酸氧化脱羧和α-酮戊二酸氧化脱羧两步都产生CO2，但α-酮戊二酸氧化一步释放能量更多，生成一分子GTP（或ATP）。18.C解析：酵母菌是单细胞真菌；青霉、曲霉是多细胞真菌（霉菌）；蘑菇是大型真菌。19.C解析：平板菌落计数法通过统计生长出的菌落数来估算活菌数，是活菌计数法。血球计数板计数法统计的是总菌数（死+活）。20.B解析：主动运输需要载体蛋白并消耗能量（ATP），通常逆浓度梯度进行；被动运输不耗能，顺浓度梯度。二、填空题21.非细胞22.螺旋状23.紫24.纳米25.染色质26.无机盐27.半固体28.酶合成29.置换30.胸腺嘧啶二聚体31.抗菌（或抑菌/杀菌）32.嗜热链球菌33.恒化34.无性35.稳定36.温和37.丙酮酸38.真菌39.免疫分子40.种三、判断题41.×解析：有些大型真菌（如蘑菇、木耳）以及肉眼可见的细菌菌落（如菌膜）是肉眼可见的。42.√解析：支原体缺乏细胞壁，是原核生物中体积最小、能通过细菌滤器的微生物。43.×解析：芽孢是细菌的休眠体，不是繁殖体。一个细菌只产生一个芽孢，一个芽孢萌发只生成一个菌体。44.×解析：真菌细胞壁成分主要是几丁质和葡聚糖，细菌细胞壁主要是肽聚糖。45.×解析：病毒是非细胞生物，不属于原核生物。46.√解析：干热穿透力弱，需要高温（160-170℃）长时间（2h）才能灭菌；湿热穿透力强，121℃短时间即可。47.√解析：符合光能自养微生物的定义，如蓝细菌、藻类。48.×解析：二分裂是细菌的主要繁殖方式，真菌多通过孢子繁殖，病毒通过复制增殖。49.×解析：基因突变是随机发生的，不定向，且多为有害突变。50.√解析：溶源菌因含有前噬菌体，对同种噬菌体具有免疫性（超数感染免疫）。51.√解析：衰亡期细菌死亡率超过出生率，活菌数呈对数下降。52.×解析：青霉素主要作用于细胞壁，G-菌由于外膜的保护作用及肽聚糖层较薄，对青霉素不如G+菌敏感。53.×解析：霉菌多为有隔菌丝，但低等真菌（如根霉、毛霉）是无隔菌丝。题目说“霉菌通常具有有隔菌丝”不完全严谨，但在高等真菌中成立。此处判错主要因为“通常”一词掩盖了低等真菌的存在，且题目表述过于绝对。更正：霉菌中，单细胞霉菌（如酵母）不算，多细胞霉菌中接合菌门是无隔的，子囊菌和担子菌是有隔的。题目表述不准确，判错。54.×解析：微生物的种是一个客观存在的群体，但分类学上的种带有主观性，随着研究深入会变化，不是绝对固定的。55.×解析：虽然很多古生菌是极端微生物，但并非所有的古生菌都生活在极端环境中，也有在海洋、土壤等普通环境中生存的古生菌（如产甲烷菌）。四、名词解释56.菌落：指单个微生物细胞在适宜的固体培养基表面或内部生长、繁殖到一定程度，形成的肉眼可见的、有一定形态结构的子细胞集团。57.烈性噬菌体：指侵入宿主细胞后，立即利用宿主的代谢机制，大量复制合成自身的DNA和蛋白质，组装成新噬菌体粒子，最后裂解宿主细胞，释放出子代噬菌体的噬菌体。58.糖被：指包被于某些细菌细胞壁外的一层厚度不定的胶状物质，主要成分是多糖、多肽或蛋白质。按其有无固定层次分为荚膜（紧密）和黏液层（疏松），对细菌有保护、致病、黏附等作用。59.代谢物调控：指微生物细胞通过代谢途径中产生的中间代谢产物或终产物对酶的活性或酶的合成进行反馈调节（包括反馈抑制和反馈阻遏），以维持代谢平衡。60.移码突变：指在DNA分子中，由于插入或丢失一个或几个（非3的倍数）碱基对，导致插入或丢失点之后的DNA序列发生错位，从而改变遗传信息密码子阅读框的突变形式。61.纯培养：指由单一微生物细胞繁殖而来的，只含有一种微生物的培养物。获得纯培养是微生物学研究的基础。62.互养共栖：指两种微生物在一起生活时，一方或双方不能独立生活，必须依靠对方提供的生长因子或代谢产物才能维持生长，两者互为条件，形成一种紧密的共生关系。63.呼吸链：又称电子传递链，指位于原核生物细胞膜或真核生物线粒体内膜上的一系列电子载体，它们按氧化还原电位高低有序排列，负责将电子从底物传递给最终受体的酶系统，同时伴随质子梯度的形成和ATP的生成。64.抗原：指能诱导机体免疫系统产生免疫应答（产生抗体或致敏淋巴细胞）的物质，通常具有异物性、大分子性和特异性。65.生物膜：又称生物被膜，指附着在有生命或无生命物体表面的微生物细胞被自身分泌的胞外聚合物（EPS）包裹，形成的结构复杂的微生态系统。生物膜内的微生物对抗生素和宿主免疫有很强的抵抗力。五、简答题66.简述革兰氏染色的原理和主要步骤。答：步骤：(1)初染：用结晶紫染液染色1-2分钟，水洗。(2)媒染：用碘液媒染1-2分钟，水洗。碘与结晶紫形成不溶于水的复合物。(3)脱色：用95%乙醇处理约20-30秒，水洗。此步骤是关键。(4)复染：用番红（石炭酸复红）复染1-2分钟，水洗，吸干镜检。原理：革兰氏染色基于细菌细胞壁成分和结构的差异。(1)G+菌细胞壁肽聚糖层厚，且脂质含量极低。乙醇处理使细胞壁脱水，通透性降低，结晶紫-碘复合物被锁在细胞内，无法被洗脱，复染后仍保留初染的紫色。(2)G-菌细胞壁肽聚糖层薄，且含有高含量的脂质（外膜）。乙醇能溶解脂质，增加细胞壁通透性，导致结晶紫-碘复合物外泄被洗脱，细胞被脱色，复染后染上番红的红色。67.比较真核微生物与原核微生物细胞结构的异同点（至少列出4点）。答：(1)细胞核：真核微生物有定形的细胞核，有核膜、核仁；原核微生物无核膜、核仁，只有拟核。(2)细胞器：真核微生物有膜包裹的细胞器（线粒体、叶绿体、内质网、高尔基体等）；原核微生物无膜包裹细胞器，只有核糖体（70S）。(3)细胞壁成分：真菌（真核）主要为几丁质、葡聚糖；细菌（原核）主要为肽聚糖。(4)染色体结构：真核微生物由DNA和组蛋白结合形成线状染色体；原核微生物为裸露的环状DNA，无组蛋白。(5)核糖体大小：真核微生物为80S；原核微生物为70S。(6)细胞分裂方式：真核主要为有丝分裂/无丝分裂；原核主要为二分裂。68.简述微生物生长曲线四个时期的特点及生产实践中的应用。答：(1)延滞期：特点是不立即繁殖，生长速率为0，细胞内酶系活跃，体积增大。应用：工业发酵中需缩短延滞期（如加大接种量、使用对数期种子、调整培养基成分）。(2)对数期：特点是生长速率达最大，群体几何级数增长，代谢旺盛，菌体形态均一。应用：是科研和生产上作为最佳种子的时期；也是生理、生化研究的良好材料。(3)稳定期：特点是生长速率下降，出生率=死亡率，活菌数达最高峰，开始积累次级代谢产物，芽孢形成。应用：是生产抗生素、氨基酸等次级代谢产物的主要时期；也是菌体收获的最佳时期。(4)衰亡期：特点是死亡率>出生率，活菌数下降，细胞形态畸形，自溶酶释放，代谢产物分解。应用：在连续培养中需控制避免进入衰亡期；但在某些衰老细胞研究中利用此期。69.什么是连续培养？它与分批培养相比有哪些优缺点？答：定义：连续培养是指当微生物培养到一定阶段后，以一定的速度不断流入新鲜的培养基，同时以相同的速度流出培养液，从而使培养系统中的微生物始终处于对数生长期的培养状态。优点：(1)微生物始终处于对数生长期，生长速率恒定，便于研究。(2)提高了设备利用率和生产效率，便于自动化控制。(3)产物质量均一稳定。缺点：(1)培养时间长，容易发生杂菌污染。(2)容易发生菌种退化（变异）。(3)对设备、控制技术要求较高，投资成本大。(4)流出的培养液中营养未耗尽，存在浪费。70.简述细菌基因突变的分子机制主要类型。答：(1)碱基置换：包括转换（嘌呤变嘌呤，嘧啶变嘧啶）和颠换（嘌呤变嘧啶，嘧啶变嘌呤）。可导致错义突变、无义突变或同义突变。(2)移码突变：由于插入或缺失一个或几个（非3的倍数）碱基对，导致阅读框改变，其后的氨基酸序列完全改变。(3)染色体畸变：涉及大段DNA的改变，包括缺失、重复、插入、易位和倒位。71.简述营养物质的五种跨膜运输方式及其特点。答：(1)单纯扩散：依靠浓度梯度，不耗能，不需载体，运输非极性分子（如O2,CO2）。(2)促进扩散：依靠浓度梯度，不耗能，需特异性载体蛋白（通透酶），加速极性物质运输。(3)主动运输：需特异性载体蛋白，消耗能量（质子动力势或ATP），可逆浓度梯度运输（如氨基酸、糖）。(4)基团转位：需特异性载体蛋白，消耗能量（PEP），物质在运输过程中发生化学修饰（如磷酸化），改变其性质以防止外渗（如PTS系统转运葡萄糖）。(5)膜泡运输：通过细胞膜内陷形成膜泡进行物质吞吐，主要存在于真核微生物（如胞吞、胞吐）。六、论述题72.试述微生物次级代谢产物的主要类型及其在医药、工农业中的应用，并简述其生物合成的一般规律。答：主要类型与应用：(1)抗生素：如青霉素、链霉素。主要用于临床治疗细菌感染，也用于农业防治植物病害。(2)毒素：如黄曲霉毒素。虽有毒，但低剂量可作为生化试剂或药物（如肉毒杆菌毒素用于美容）。(3)生长刺激素：如赤霉素。主要用于促进农作物生长。(4)色素：如红曲色素。用作食品着色剂。(5)维生素：如维生素B12。用作营养补充剂。生物合成的一般规律：(1)次级代谢产物通常由初级代谢产物衍生而来（如氨基酸是合成抗生素的前体）。(2)合成通常在微生物生长的稳定期进行，与菌体生长不平行（非偶联生长）。(3)具有种属特异性，即特定的微生物产生特定的次级代谢产物。(4)合成途径的调控常受反馈调节和碳、氮代谢阻遏的控制。(5)多数次级代谢产物的合成基因常成簇排列在染色体上。73.详细论述微生物之间的主要相互关系，并举例说明这些关系在自然界物质循环和生态平衡中的作用。答：微生物之间的关系可按利弊分为以下几类：(1)互生关系：两种生物单独生活均能生长，但在一起生活时互为有利，比单独生长更好。举例：固氮菌与纤维素分解菌。纤维素分解菌分解纤维素产生有机酸，固氮菌利用有机酸固氮，为纤维素分解菌提供氮源。这在土壤碳氮循环中起关键作用。举例：固氮菌与纤维素分解菌。纤维素分解菌分解纤维素产生有机酸，固氮菌利用有机酸固氮，为纤维素分解菌提供氮源。这在土壤碳氮循环中起关键作用。(2)共生关系：两种生物紧密生活在一起，形成特殊结构，缺一不可。举例：地衣（真菌与藻类）。真菌提供水和无机盐，藻类进行光合作用提供有机物。它们是生物拓殖的先锋，促进岩石风化成土。举例：地衣（真菌与藻类）。真菌提供水和无机盐，藻类进行光合作用提供有机物。它们是生物拓殖的先锋，促进岩石风化成土。(3)寄生关系：一种生物生活在另一种生物体内或体表，从中摄取营养并造成损害。举例：噬菌体寄生于细菌；病原菌寄生于人体。寄生是控制种群密度、推动生物进化的重要力量。举例：噬菌体寄生于细菌；病原菌寄生于人体。寄生是控制种群密度、推动生物进化的重要