工业微生物学试题附解析生物工程生物技术.docx
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工业微生物学试题附解析生物工程生物技术
题号
一
二
三
四
五
六
七
八
总成绩
得分
得分
一、名词解释（每小题2分，10个小题，共计20分）
1.聚-β-羟丁酸（PHB）
2.病毒包含体
3.异养微生物
4.假菌丝
5.同步培养
6.防腐
7.补充培养基
8.2μm质粒
9.血清型反应
10.拮抗
得分
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成分是和；革兰氏阴性细菌的细胞壁分外两层，层成分是，外层称外膜，成分是、和。
2.耐高温微生物细胞膜中含有较多脂肪酸，耐低温微生物细胞膜中则含有较多的脂肪酸。
3．菌毛多见于革兰氏性致病菌中，它具有功能。
4.酿酒酵母的细胞壁呈治状，外层为，层为，中间层为；细胞壁经水解后可制成酵母原生质体。
5.单个病毒粒子称为，它由和构成，有些较复杂病毒还有一层，其上长有等附属物。
6.大肠杆菌的λ噬菌体是一种常见的温和噬菌体，其头部呈状，尾部特点为，核心成分为状，其两端各有一。
7.在微生物的生产实践中，为获得优良接种物（“种子”），多取期的培养物；为获得大量菌体，多取期的培养物；为取得高产量的次生代物，多取期的培养物。
8．微生物生长需要合适的渗透压，如果环境渗透压过高，将引起；而低渗透压的环境会造成细胞。
渗透压的大小是由溶液中所含有的分子或离子的质点数所决定的，等重量的营养物质，其分子或离子越小，产生的渗透压越。
9.巴斯德消毒法是基于菌的致死条件为62℃、15min而定的。
10.嗜盐菌细胞膜中红色与紫色两部分中，前者重要用于，后者称为紫膜，其作用是。
11．耐氧菌之所以能在有氧的环境中生存，而不被超氧阴离子自由基所毒害，原因是其细胞存在有和两种酶。
12．抗生素的作用机制有、、
和等。
13.艾姆氏试验中常用的菌种是的营养缺陷型，通过回复突变可以测定待测样品中的存在。
14．吖啶类化合物和ICR化合物可导致基因发生突变。
15．与营养缺陷型有关的菌株有三种：
①从自然界分离到的任何菌种的原始菌株称为；②它经过诱变剂处理后所发生的丧失某酶合成能力的菌株称为；③再经回复突变或重组后的菌株称为。
16．普遍转导与局限转导主要区别在于：
①普遍转导的噬菌体是
噬菌体，而局限转导的噬菌体是噬菌体；②普遍转导噬菌体能转移供体菌的基因，而局限转导噬菌体只能转移供体菌的
基因。
17．携带F质粒的菌株称为菌株；无F质粒的菌株称为；
F质粒整合到宿主细胞染色体上的菌株称为菌株。
18.在菌种保藏工作中，为使微生物处于休眠状态，人为地造成、、的环境。
保藏法
和保藏法是目前使用最普遍、最重要的微生物保藏方法，大多数专业菌种保藏机构均采用这两种方法作为主要的微生物保存手段。
19．是人类的第一种“家养微生物”，被广泛地用于酿酒、制作面包和发酵乙醇；是柠檬酸发酵生产的主要菌种；是青霉素发酵生产的菌种。
得分
三、判断题（仔细阅读下列各述句，判断其正确性。
如果正确，请在括号注明“+”；如果错误，请在括号注
明“-”。
每小题0.5分，20个小题，共计10分）
（）1.细菌的鞭毛是通过其顶端生长而非基部生长而延长的。
（）2.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。
（）3.同种细菌在不同生理状态时其细胞大小不同，一般幼龄细菌比成熟的或老龄的细菌大。
（）4.细菌缺壁后形成的原生质体由于缺少了细胞壁的阻碍，更容易感染噬菌体。
（）5.测生长量的方法，只适合对无法进行计数的丝状真菌和放线菌的测定。
（）6.酵母菌进行有性杂交时的两个亲本必须是不同接合型的单倍体。
（）7.真病毒和细菌一样，对抗生素很敏感。
（）8.一般消毒剂的常用浓度必须满足杀死细菌营养细胞和芽孢的作用。
（）9.KNO3作为氮源培养微生物被称为生理碱性盐。
（）10.自生固氮菌是指一类能固氮的自养微生物。
（）11.电离辐射是依靠辐射直接对细胞作用而起杀菌作用的。
（）12.根霉具有假根和匍匐枝。
（）13.产生糖被是微生物的一种遗传特性，同时也与环境条件具有很大的相关性。
（）14.嗜酸菌的最适生长pH在3~4以下，但在中性条件下也能缓慢生长。
（）15.碱基对的置换是DNA的一种微小损伤，所以引起的突变叫点突变。
（）16.在诱变育种中，筛选突变株的重要性要超过用诱变剂作诱变处理的重要性。
（）17.用完全混合曝气法处理污水，是一种利用活性污泥的方法。
（）18.质粒是微生物细胞生命活动中不可缺少的一种遗传物质。
（）19.干扰素是高等动物细胞在病毒或干扰素诱生剂刺激下所产生的具有广谱抗病毒功能的纯蛋白。
（）20.根据16S和18SrRNA测序和统计结果所提出的三域学说来看，真核生物域与古生菌域更为接近。
得分
四、问答题（6道题，共计40分）
1.微生物有哪五大共性？
其中最基本的是哪一个？
（6分）
2.试分析细菌细胞的形态、构造与所形成的菌落特征间的相关性。
（6分）
3.什么是一步生长曲线？
请阐述一步生长曲线中三个阶段的特点。
（8分）
4.请从能量、载体、运送方向和运送前后物质结构的变化等方面，列表比较营养物质进入细胞的四种方式的异同点。
（8分）
5.试列举说明菌种衰退的具体表现有哪些？
如何对衰退的菌种进行复壮？
（6分）
6.有两种不同营养缺陷型的大肠杆菌K12突变株，其中A菌株和B菌株的遗传标记分别是：
A:
bio-leu+（需要生物素），B:
bio+leu-（需要亮氨酸）。
将它们在完全培养基上混合培养过夜，然后把混合培养物经离心和洗涤除去完全培养基，再涂布于基本培养基平板上，结果发现在基本培养基上出现原养型菌落；而将A菌株和B菌株单独涂布在基本培养基平板上的对照组没有菌落。
原养型的形成是转化、转导还是接合导致的？
请设计实验方案证明。
（6分）
试题解析
一、名词解释（每小题2分，10个小题，共计20分）
1.聚-β-羟丁酸（PHB）：
存在于某些细菌（固氮菌、产碱菌和肠杆菌等）细胞质的一类颗粒状含物，由许多羟基丁酸分子聚合而成，具有贮藏能量、碳源和降低细胞渗透压等功能。
（可用于制造可降解）塑料。
2.病毒包含体：
病毒感染细胞出现的特异性染色区域。
不同病毒所形成的包涵体在细胞质和/或细胞核的定位不同；其染色性质亦不同，即有的嗜酸性染料，有的嗜碱性染料；并且其大小、形态和数量亦有区别，所以包涵体在病毒的实验诊断具有一定的意义。
包涵体是病毒复制所产生的复制复合物、转录复合物、装配中间体、所合成的核壳和病毒粒子积累在宿主细胞的特定区域而形成的，称之为病毒工厂的结构。
3.异养微生物：
以还原性有机物为主要碳源的微生物。
（一类必须提供一种以上大量有机物才能正常生长繁殖的微生物。
大多数微生物都是异养微生物，主要是化能异养微生物和少数光能异养微生物。
）
4.假菌丝：
在良好营养和生长条件下，酵母菌生长迅速，几乎在所有营养细胞上都长出芽体。
如果长出的一连串芽体与母细胞大小相近又不立即分离，其间仅以较小的面积相连，这样的藕节状的细胞串称假菌丝。
5.同步培养：
使群体中不同步的细胞转变成能同时进行生长或分裂的群体细胞的培养方法。
同步培养的方法主要有两大类：
机械筛选法和环境条件控制（诱导）法。
6.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。
7.补充培养基：
只能满足某微生物相应营养缺陷型突变株生长所需要的组合培养基或半组合培养基。
一般可在基本培养基中再添加该营养缺陷型所不能合成的某一种或几种代物如A、B等组成。
一般用[A]或[B]等符号表示。
8.2μm质粒：
存在于酿酒酵母细胞的一个闭合环状的双链DNA分子，周长约2μm。
一般每个细胞含60~100个拷贝，行严谨型复制，只携带与复制和重组有关的4个蛋白质基因，不赋予宿主任何遗传表型，属隐秘性质粒。
是酵母菌分子克隆和基因工程的重要载体。
9.血清型反应：
一类利用体液免疫所产生的抗体与相应抗原在体外进行特异反应的传统免疫学方法。
因其所用抗体均采自免疫后的动物血清，故称血清型反应。
10.拮抗：
指两种生物生活在一起时，一种生物产生的特定代产物可抑制它种生物生长发育甚至杀死它们的一种相互关系。
例如，抗生素产生菌对抗生素敏感菌，以及产酸菌对产酸敏感菌的关系等。
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成分是肽聚糖和磷壁酸；革兰氏阴性细菌的细胞壁分外两层，层成分是肽聚糖，外层称外膜，成分是磷脂、脂蛋白和脂多糖。
2.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。
3．菌毛多见于革兰氏阴性致病菌中，它具有附着功能。
4.酿酒酵母的细胞壁呈治状，外层为甘露聚糖，层为葡聚糖，中间层为蛋白质；细胞壁经蜗牛酶水解后可制成酵母原生质体。
5.单个病毒粒子称为病毒粒（或毒粒），它由衣壳和核心构成，有些较复杂病毒还有一层包膜，其上长有刺突等附属物。
6.大肠杆菌的λ噬菌体是一种常见的温和噬菌体，其头部呈球状，尾部特点为长而中空、非收缩性，核心成分为线状dsDNA（或双链DNA），其两端各有一粘性末端。
7.在微生物的生产实践中，为获得优良接种物（“种子”），多取对数（或指数）期的培养物；为获得大量菌体，多取稳定期的培养物；为取得高产量的次生代物，多取衰亡期的培养物。
8．微生物生长需要合适的渗透压，如果环境渗透压过高，将引起质壁分离；而低渗透压的环境会造成细胞吸水膨胀。
渗透压的大小是由溶液中所含有的分子或离子的质点数所决定的，等重量的营养物质，其分子或离子越小，产生的渗透压越高/大。
9.巴斯德消毒法是基于结核分支杆菌的致死条件为62℃、15min而定的。
10.嗜盐菌细胞膜中红色与紫色两部分中，前者重要用于氧化磷酸化，后者称为紫膜，其作用是光合磷酸化。
11．耐氧菌之所以能在有氧的环境中生存，而不被超氧阴离子自由基所毒害，原因是其细胞存在有超氧化物歧化酶（SOD）和过氧化物酶两种酶。
12．抗生素的作用机制有抑制细菌细胞壁的合成、破坏细胞质膜、抑制蛋白质合成和抑制核酸合成等。
13.艾姆氏试验中常用的菌种是鼠伤寒沙门氏菌的营养缺陷型，通过回复突变可以测定待测样品中化学致癌物的存在。
14．吖啶类化合物和ICR化合物可导致基因发生移码突变。
15．与营养缺陷型有关的菌株有三种：
①从自然界分离到的任何菌种的原始菌株称为野生型；②它经过诱变剂处理后所发生的丧失某酶合成能力的菌株称为营养缺陷型；③再经回复突变或重组后的菌株称为原养型。
16．普遍转导与局限转导主要区别在于：
①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。
17．携带F质粒的菌株称为F+菌株；无F质粒的菌株称为F-；F质粒整合到宿主细胞染色体上的菌株称为Hfr菌株。
18.在菌种保藏工作中，为使微生物处于休眠状态，人为地造成低温、干燥、缺氧的环境。
真空冷冻干燥保藏法和液氮保藏法是目前使用最普遍、最重要的微生物保藏方法，大多数专业菌种保藏机构均采用这两种方法作为主要的微生物保存手段。
19．酿酒酵母（Sacharomycescerevisiae）被广泛地用于酿酒、制作面包和发酵乙醇；黑曲霉（Aspergillusniger）是柠檬酸发酵生产的主要菌种；产黄青霉（Penicillumchrysogenum）是青霉素发酵生产的菌种。
三、判断题（每小题0.5分，20个小题，共计10分）
（+）1.细菌的鞭毛是通过其顶端生长而非基部生长而延长的。
（-）2.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。
（+）3.同种细菌在不同生理状态时其细胞大小不同，一般幼龄细菌比成熟的或老龄的细菌大。
（-）4.细菌缺壁后形成的原生质体由于缺少了细胞壁的阻碍，更容易感染噬菌体。
（-）5.测生长量的方法，只适合对无法进行计数的丝状真菌和放线菌的测定。
（+）6.酵母菌进行有性杂交时的两个亲本必须是不同接合型的单倍体。
（-）7.真病毒和细菌一样，对抗生素很敏感。
（-）8.一般消毒剂的常用浓度必须满足杀死细菌营养细胞和芽孢的作用。
（+）9.KNO3作为氮源培养微生物被称为生理碱性盐。
（-）10.自生固氮菌是指一类能固氮的自养微生物。
（-）11.电离辐射是依靠辐射直接对细胞作用而起杀菌作用的。
（+）12.根霉具有假根和匍匐枝。
（+）13.产生糖被是微生物的一种遗传特性，同时也与环境条件具有很大的相关性。
（-）14.嗜酸菌的最适生长pH在3~4以下，但在中性条件下也能缓慢生长。
（+）15.碱基对的置换是DNA的一种微小损伤，所以引起的突变叫点突变。
（+）16.在诱变育种中，筛选突变株的重要性要超过用诱变剂作诱变处理的重要性。
（+）17.用完全混合曝气法处理污水，是一种利用活性污泥的方法。
（-）18.质粒是微生物细胞生命活动中不可缺少的一种遗传物质。
（-）19.干扰素是高等动物细胞在病毒或干扰素诱生剂刺激下所产生的具有广谱抗病毒功能的纯蛋白。
（+）20.根据16S和18SrRNA测序和统计结果所提出的三域学说来看，真核生物域与古生菌域更为接近。
四、问答题（6道题，共计40分）
1.微生物有哪五大共性？
其中最基本的是哪一个？
（6分）
（1）体积小、面积大（最基本）；
（2）吸收多、转化快
（3）生长旺、繁殖快
（4）适应强、易变异
（5）分布广、种类多
2.试分析细菌细胞的形态、构造与所形成的菌落特征间的相关性。
（6分）
不同形态构造的细菌，在其菌落形态、构造等特征上也有明显的反映：
无鞭毛、不能运动的细菌尤其是球菌通常形成较小、较厚、边缘圆整的半球状菌落；长有鞭毛、运动能力强的细菌一般形成大而平坦、边缘多缺刻（甚至成树根状）、形态不规则的菌落；有芽孢的细菌往往长出外观粗糙、“干燥”、不透明且表面多褶皱的菌落；有糖被的细菌，会长出大型、透明、蛋清状（光滑、粘稠、湿润）的菌落。
3.什么是一步生长曲线？
请阐述一步生长曲线中三个阶段的特点。
（8分）
一步生长曲线（2分）：
以适量的病毒/噬菌体同步感染处于标准培养的高浓度敏感细胞，然后以感染时间为横坐标，不同时间的噬菌体的感染效价为纵坐标，绘制出定量描述烈性噬菌体生长规律的曲线。
三个阶段的特点（6分）：
（1）潜伏期：
从噬菌体吸附到细胞到释放出新噬菌体的最短时期，即该阶段没有病毒粒子释放。
在这一阶段的前期，通过对宿主进行人工裂解，发现裂解液中并不含有完整的具侵染性的病毒粒子，进行病毒核酸的复制和蛋白质合成，这个初始阶段称为隐蔽期。
在该阶段的后期，完整的、具有侵染性的噬菌体粒子形成，且数量开始增加，这一时期称为胞积累期。
（2）裂解期：
宿主细胞迅速裂解并大量释放出具侵染性的噬菌体粒子，使溶液中噬菌体效价达到最高点。
（3）平稳期：
指感染后的宿主已全部裂解，此时不再有噬菌体粒子释放，溶液中噬菌体效价达到最高点后的时期。
4.请从能量、载体、运送方向和运送前后物质结构的变化等方面，列表比较营养物质进入细胞的四种方式的异同点。
（8分）
单纯扩散
促进扩散
主动运输
基团移位
能量
不消耗
不消耗
消耗
消耗
载体蛋白
无
参与
参与
参与
运送方向
高浓至低浓
高浓至低浓
逆浓差
逆浓差
运送前后溶质分子
不变
不变
不变
改变
5.试列举说明菌种衰退的具体表现有哪些？
如何对衰退的菌种进行复壮？
（6分）
（1）菌种衰退的具体表现：
（3分）
①产量下降；②生长速度变慢、产孢子能力下降；③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等）。
（2）对衰退的菌种进行复壮的措施：
（3分）
①分离纯化：
可采用平板涂布法、划线分离法和平板倾注法，从衰退菌种的细胞群中将仍保持原有典型性状的个体分离出来，以达到菌落纯；还可显微操纵器、菌丝尖端切割法或悬滴法等手段，以达到菌株纯。
②通过寄主体进行复壮：
对寄生性微生物的退化菌株，可将退化的菌株接种到宿主体以提高其致病性。
6.有两种不同营养缺陷型的大肠杆菌K12突变株，其中A菌株和B菌株的遗传标记分别是：
A:
bio-leu+（需要生物素），B:
bio+leu-（需要亮氨酸）。
将它们在完全培养基上混合培养过夜，然后把混合培养物经离心和洗涤除去完全培养基，再涂布于基本培养基平板上，结果发现在基本培养基上出现原养型菌落；而将A菌株和B菌株单独涂布在基本培养基平板上的对照组没有菌落。
原养型的形成是转化、转导还是接合导致的？
请设计实验方案证明。
（6分）
实验一：
在两菌株混合培养期间加入DNase，然后在基本培养基上培养。
若在基本培养基上无原养型菌落出现，说明是转化作用。
（如果仍有原养型菌落出现，说明可能是由于接合或转导所致。
）
实验二：
将两菌株分别放入中间有滤板/烧结玻璃（只能持留细菌，不能持留噬菌体）的U型玻璃管中，两边反复加压使液体交换，然后将上述两菌株分别在基本培养基上培养。
若在基本培养基上无原养型菌落出现，则判断为接合作用。
（如果有原养型菌落出现，则又有两种可能，即转化或转导。
）
实验三：
将两菌株分别放入中间有滤板/烧结玻璃（能持留细菌和噬菌体，而不能持留DNA）的U型玻璃管中，两边反复加压使液体交换，然后将上述两菌株分别在基本培养基上培养。
若在不产生原养型菌落，则判断为转导；如果产生原养型菌落，则为转化。
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