2026年微生物考试试题（含答案）

2026年微生物考试试题（含答案）一、名词解释（每题4分，共20分）1.极简基因组微生物2.空间微生物适应性突变3.菌群-肠-脑轴信号分子4.CRISPR-Cas12a微生物诊断技术5.活的生物治疗产品（LBP）名词解释参考答案：1.指通过合成生物学技术人工删减基因组中所有冗余片段、仅保留生存必需基因和调控元件的人工构建微生物，当前研究中的极简基因组大肠杆菌底盘仅保留473个必需基因，基因组大小约531kb，可大幅降低代谢冗余，提升目标产物合成效率。2.指微生物在空间微重力、强辐射、高真空的特殊环境中，发生的可稳定遗传的突变，多表现为生长速率提升、代谢产物产量升高、抗性增强等特征，是空间微生物诱变育种的核心理论基础，2024年我国天宫实验室已筛选获得多株具有产业化价值的适应性突变工业菌株。3.指肠道共生菌群代谢产生的可通过血液循环、迷走神经传导等途径进入中枢神经系统，调控宿主神经发育、情绪认知、免疫应答的小分子物质，典型包括短链脂肪酸、5-羟色胺前体色氨酸、γ-氨基丁酸、胆汁酸衍生物等。4.指利用CRISPR-Cas12a系统结合靶标核酸后激活的非特异性单链DNA切割活性，结合等温扩增技术实现微生物靶标基因高灵敏度检测的技术，对临床样本中致病菌的最低检测限可达10CFU/mL，检测时间仅需1h，是当前微生物快速诊断的核心技术之一。5.指含有明确、特定活性的活微生物菌株，通过口服或局部施用后调节宿主微生态平衡、发挥治疗作用的生物制品，目前已获批上市的产品主要用于难治性艰难梭菌感染、炎症性肠病的治疗，针对孤独症谱系障碍、2型糖尿病的LBP产品已进入临床三期试验。二、单项选择题（每题2分，共20分）1.2024年新纳入古菌分类系统的阿斯加德古菌是当前生命起源研究的热点，下列关于其特征描述正确的是（）A.属于原核微生物，不含任何真核生物特征性蛋白编码基因B.可在极端高温环境下生存，最适生长温度为85℃C.基因组中含有肌动蛋白、微管蛋白等真核生物特有细胞骨架蛋白的编码基因D.属于自养型微生物，仅能通过化能自养方式获取能量2.极简基因组微生物改造是合成生物学的核心研究方向，目前人工构建的最小基因组大肠杆菌底盘的基因组大小约为（）A.230kbB.530kbC.1.2MbD.2.7Mb3.下列指标中，不属于活的生物治疗产品（LBP）上市申报核心质控指标的是（）A.菌株活性计数B.杂菌污染率C.功能基因完整性D.宿主残留蛋白含量4.空间微生物诱变育种是新型工业菌株选育的重要路径，空间环境诱导的微生物突变中占比最高的突变类型是（）A.大片段插入缺失B.染色体结构变异C.单核苷酸多态性（SNP）D.基因拷贝数变异5.基于CRISPR-Cas系统的微生物快速诊断技术目前已广泛应用于临床致病菌检测，针对痰液样本中结核分枝杆菌的最低检测限可达（）A.1CFU/mLB.10CFU/mLC.100CFU/mLD.1000CFU/mL6.下列肠道微生物菌属中，不属于产丁酸核心功能菌属的是（）A.粪杆菌属B.罗斯氏菌属C.双歧杆菌属D.真杆菌属7.低温等离子体消毒是2025年医疗机构新推广的低温消毒技术，该技术对下列哪种微生物的杀灭效率最低（）A.革兰阳性芽孢杆菌B.包膜病毒C.革兰阴性杆菌D.朊病毒8.2024年全球首次报道了新型碳青霉烯类耐药鲍曼不动杆菌流行株，其新型耐药机制是（）A.产生KPC-2型碳青霉烯酶B.外排泵AdeABC过表达C.细胞膜孔蛋白OmpK36构象突变导致药物渗透性下降92%D.产生NDM-1型金属β内酰胺酶9.下列微生物中，不属于合成生物学常用真核微生物底盘的是（）A.酿酒酵母B.毕赤酵母C.蓝细菌D.构巢曲霉10.我国2025年更新的食品微生物检测国标中，新增的常规致病菌检测项目是（）A.空肠弯曲菌B.阪崎克罗诺杆菌C.金黄色葡萄球菌D.沙门氏菌单项选择题参考答案：1.C2.B3.D4.C5.B6.C7.D8.C9.C10.A三、多项选择题（每题3分，共15分，多选、少选、错选均不得分）1.下列类群中，属于阿斯加德古菌分支的有（）A.洛基古菌B.托尔古菌C.奥丁古菌D.海姆达尔古菌2.活的生物治疗产品（LBP）目前已获批或进入临床试验阶段的适用症包括（）A.难治性艰难梭菌感染B.活动期溃疡性结肠炎C.儿童孤独症谱系障碍D.2型糖尿病3.微生物宏基因组测序分析流程中，必需的核心步骤包括（）A.原始测序数据质量剪切B.宿主基因组序列去重C.物种分类注释D.功能基因与代谢通路注释4.下列病原微生物中，属于我国《病原微生物名录》规定的第二类病原微生物的有（）A.人类免疫缺陷病毒B.结核分枝杆菌C.新型冠状病毒D.狂犬病病毒5.合成微生物组构建的核心设计原则包括（）A.功能冗余性B.生态稳定性C.定植持久性D.溯源可追踪性多项选择题参考答案：1.ABCD2.ABCD3.ABCD4.ABCD5.ABCD四、简答题（每题7分，共21分）1.简述2024年新证实的真菌跨界递送小RNA调控宿主免疫的作用机制。2.简述基于单细胞测序技术鉴定未培养微生物的核心操作流程。3.简述非共生固氮微生物工程改造的最新进展及主要应用场景。简答题参考答案：1.（1）致病或共生真菌在与宿主细胞互作时，会分泌外泌体包裹其产生的miRNA样小RNA（milRNA），外泌体可保护milRNA免于被胞外核酸酶降解（2分）；（2）外泌体通过膜融合或内吞作用进入宿主上皮细胞或免疫细胞，释放milRNA（1分）；（3）milRNA通过序列互补配对结合宿主免疫相关基因mRNA的3'UTR区域，诱导mRNA降解或抑制其翻译过程（2分）；（4）致病真菌可通过该机制抑制宿主TNF-α、IL-6等促炎因子的表达，逃逸天然免疫应答；共生真菌可通过该机制调控Treg细胞分化，维持肠道免疫稳态（2分）。2.（1）样本预处理：对环境或临床样本进行梯度稀释、温和分选，获得完整无裂解的单个微生物细胞，避免外源核酸污染（2分）；（2）单细胞全基因组扩增：采用多重置换扩增（MDA）或多重退火环状循环扩增（MALBAC）技术对单个细胞的全基因组进行无偏扩增，获得足够的测序模板（2分）；（3）测序与基因组组装：对扩增产物建库进行高通量测序，去除污染序列后进行基因组拼接、补洞，获得接近完整的微生物基因组草图（2分）；（4）物种与功能注释：通过16SrRNA基因序列比对、全基因组平均核苷酸同源性（ANI）分析确定物种分类地位，注释其代谢通路与生理功能，完成未培养微生物的鉴定（1分）。3.（1）最新进展：2025年我国研究团队成功将优化后的固氮基因簇整合到水稻内生伯克霍尔德菌底盘中，消除了氧对固氮酶的抑制效应，改造后的菌株可在水稻根际、叶际无需共生即可稳定固氮，固氮效率较野生菌株提升420%，田间试验验证可减少30%的氮肥施用（3分）；（2）核心改造策略：通过启动子工程优化固氮基因簇的表达效率，敲除菌株冗余代谢通路提升固氮过程的能量供给，同时引入氧保护蛋白维持固氮酶的活性（2分）；（3）应用场景：可应用于中低产田的氮肥减施，降低农业面源污染；也可作为根际促生菌应用于设施蔬菜种植，降低种植成本；还可改造为草原共生固氮菌，提升草原生产力（2分）。五、论述题（每题12分，共24分）1.2025年全球多地医疗机构报道了新型耐多药鲍曼不动杆菌的院内暴发流行，结合微生物学相关知识，论述该病原菌快速传播的原因、诊断技术优化方向及针对性防控策略。2.结合2024-2026年合成微生物学的最新进展，论述微生物底盘改造在碳减排领域的主要应用路径及产业化面临的核心瓶颈。论述题参考答案：1.（一）快速传播原因（4分）：（1）病原本身特性：鲍曼不动杆菌为革兰阴性球杆菌，细胞壁通透性低，天然携带多种外排泵编码基因，可通过水平基因转移快速获得碳青霉烯类、多粘菌素等最后一线抗菌药物的抗性；同时该菌可在干燥环境表面存活7天以上，易通过医护人员手、医疗器械表面接触传播。（2）易感人群集中：ICU、老年病房、血液科等重点科室患者多存在免疫功能低下、侵入性操作多、长期使用广谱抗生素的特征，为耐药菌定植、感染提供了易感宿主。（3）院感防控漏洞：部分医疗机构对耐药菌的监测频次不足，环境消毒、接触隔离措施落实不到位，未及时发现传播链导致扩散。（二）诊断技术优化方向（4分）：（1）快速检测技术开发：开发基于CRISPR-Cas系统的床旁快检产品，直接对痰液、血液样本进行检测，无需预培养，将检测窗口期从传统培养的48-72h缩短至1h以内，最低检测限达到5CFU/mL。（2）耐药表型快速判定：在快检体系中整合KPC、NDM、Mcr等常见耐药基因的检测位点，1.5h内即可明确耐药表型，指导临床精准用药。（3）传播溯源技术优化：采用全基因组测序技术对暴发菌株进行分型，24h内明确传播链，及时阻断传播途径。（三）防控策略（4分）：（1）监测体系建设：建立全国范围的耐多药鲍曼不动杆菌监测网络，实时收集菌株耐药性、流行克隆分布数据，定期发布预警信息。（2）院感防控落实：严格落实手卫生、环境消毒、接触隔离制度，对ICU等重点科室的高频接触表面每日进行2次以上消毒，对耐药菌感染患者进行单间隔离。（3）抗菌药物管控：严格落实抗菌药物分级管理制度，限制碳青霉烯类、多粘菌素类药物的不合理使用，减少耐药菌的选择压力。（4）新型干预手段推广：对高危人群采用噬菌体鸡尾酒制剂进行预防性干预，感染患者采用噬菌体联合抗生素的方案进行治疗，提升治愈率。2.（一）主要应用路径（6分）：（1）工业固碳：已成功改造蓝细菌、罗氏真养菌等底盘微生物，可直接利用工业尾气中的CO、CO₂合成聚羟基脂肪酸酯（PHA）、乙醇等化工产品，改造后的蓝细菌固碳效率是陆生植物的8-10倍，每生产1吨PHA可固定1.8吨CO₂，替代石油基产品可减少90%以上的碳排放。（2）农业甲烷减排：通过合成生物学技术改造瘤胃共生甲烷短杆菌，使其表达高活性甲烷氧化酶，可将反刍动物瘤胃代谢产生的甲烷氧化为CO₂，奶牛饲喂试验验证可减少32%的甲烷排放，是农业减排的重要路径。（3）塑料循环降解：从海洋垃圾富集菌群中筛选得到的PET降解酶经过定向突变改造后，37℃下24h即可完全降解PET塑料，降解产物可直接作为合成PET的原料，实现塑料的闭环循环，减少塑料生产过程的碳排放。（4）地质碳封存：改造的碳酸盐矿化微生物可注入地下咸水层，诱导注入的CO₂形成稳定的碳酸盐矿物，封存时间可达上万年，泄漏风险远低于传统的地质封存技术。（二）产业化核心瓶颈（6分）：（1）成本瓶颈：目前合成微生物的培养、发酵成本较高，固碳产物的生产成本比