现代微生物学考试题库

现代微生物学试题库 第一章绪论 1.人类认识微生物世界的主要障碍是什么？在微生物学发展早期，学者们是如何逐一克服的？ 1.答案主要障碍有以下几点： 个体微小：列文虎克利用其自制的显微镜，克服了肉眼的局限性，首次观察到多种微生物的个体形态； 外貌不显：主要由科赫学派克服的，他们创立了许多显微镜技术，染色技术、悬滴培养技术和显微摄影技术，使人们对细菌等的外貌能清楚地观察到了； 杂居混生：由科赫等人发明的明胶和琼脂平板分离微生物纯种的方法，克服了微生物在自然界中的杂居混生状态，从而进入了研究微生物纯培养阶段； 因果难联：把微生物作用的因果联系起来的学者很多，如巴斯德提出了活的微生物是传染病、发酵和腐败的真正原因；科赫提出了证明某病的病原菌的“科赫法则”等。 2.什么是生物工程（学）？它由哪5大具体工程组成？它们间的相互关系是怎样的？ 2.答案是一门以现代生物学理论、方法为基础，结合现代工程技术，自觉操纵遗传物质，定向改造物种，大量生产有用代谢产物或发挥微生物独特生理功能的新兴技术。 包括：遗传工程、细胞工程、微生物工程（发酵工程）、酶工程（生化工程）、生物反应器工程。 相互关系：遗传工程是主导，微生物工程是基础。前两工程主要发挥改造物种的作用，后三个工程主要发挥大量商业化生产的作用。 （注：也可用表解法回答） 3.微生物学对生物学基础理论的研究有何重大贡献？为什么微生物可以发挥这种作用？ 3.答案贡献：以微生物作为研究对象解决了生物学发展过程中的许多重大争论问题（应举一例）； 是分子生物学的3大来源或3大支柱之一； 遗传学研究对象的微生物化促使经典遗传学迅速发展为分子遗传学；微生物是基因工程的支柱； 高等生物研究和利用中的微生物化趋向方兴未艾； 微生物学中的一套独特实验技术迅速成为现代生命科学各领域的共同技术。 原因：（可选择以下任一） 5大共性（见《教程》第9或11或13页）；10个原因（见《教程》第220页）；4个理由（见《教程》第405页） （1）比面值大；（2）生化转化能力强；（3）快速自我复制；（4）多样性（物种，遗传，代谢，生态）。 4.试列举微生物学中3项最重要的独特技术，并分别说出其创始人、基本原理及其对发展微生物学的贡献。 4.答案显微镜技术：由列文虎克等创始。他制造的单式微镜通过光学放大原理使人眼的分辨率从mm水平提高到μm水平，从而使原来无法见到的微生物世界显露其原形。由此开创了微生物的形态和分类方面的研究。 无菌技术：由巴斯德等发明，其原理是利用物理、化学因素来杀死、抑制或阻留微生物。由巴斯德设计的曲颈瓶试验不但创立了胚种学说，而且为消毒、灭菌无菌等技术提供了可靠的理论基础。 纯种分离技术：由科赫等创建。其原理是通过稀释的方法，将原先呈杂居混生状态的众多微生物个体进行分散，然后让每一个分散的个体繁殖成一个个单菌落以达到纯种分离的目的。此法使人类真正认识了各种病原体，并促进纯种发酵技术的建立和微生物学的研究。 5.简述微生物学在那几方面的突出贡献使人类的平均寿命延长了几十年。为什么？ 5.答案 消毒灭菌技术；免疲学技术；抗生素的发现和应用； 消毒灭菌技术：由于微生物的消毒灭菌技术使婴儿避免了破伤风等细菌的感染，婴儿的成活率极大提高；免疲学技术：微生物免疫技术的推广和普及使象天花等疾病基本消灭，瘟疫不流行抗生素的发现和应用：抗生素药物的发现和应用，拯救了象患了肺结核、流感等疾病不该死亡的人的生命，使全世界人平均寿命提高了几十年，这是微生物学给人类带来的最大福利。 6.微生物的种类多（即多样性）表现在哪些方面？试以生理代谢类型为例，详细 分析 定性数据统计分析pdf销售业绩分析模板建筑结构震害分析销售进度分析表京东商城竞争战略分析 其多样性。 6.答案从青霉素生产的角度来看 微生物变异的有利方面： 1943年，产黄青霉的发酵单位是每毫升约8单位青霉素；由于长期育种等原因，当前已超过8万单位毫升。 微生物变异的不利方面： 若生产菌保藏不善或长期任意移种不加纯化或复壮，就会引起生产性状退化。 从青霉素的应用角度来看： 长期广泛应用的结果，会使原来对它敏感的金黄色葡萄球菌等致病菌，逐步产生强大的耐药性变异株，给医疗工作带来极大困难。 例：1943年时，青霉素对金黄色葡萄球菌的最低制菌浓度仅为0.02μg/ml，若干年后，有的菌株的耐药性已提高于1万倍之多。 7.分别以大肠杆菌和枯草芽孢杆菌为例，简述革兰氏染色的机制。 7.答案经染色后，大肠杆菌为阴性反应，枯草杆菌呈阳性反应。 此结果与两者细胞壁的化学组成和结构密切相关。 枯草杆菌的细胞壁主要由肽聚糖形成的网状结构组成，且多层紧密牢固，厚约20~80nm；肽聚糖的含量约占细胞壁干重的40％～90％，脂多糖含量仅0.1％~0.4％。当染色过程中用乙醇脱色时，由于脱水而引起肽聚糖层网状结构中的孔径变小，通透性降低，结晶紫-碘的复合物保留于细胞中而不易脱色，因此菌体呈紫色。而大肠杆菌细胞壁中肽聚糖层厚约2~3nm，结构疏松且单层或双层；肽聚糖含量仅5％-10％，而脂多糖含量却高达11％~22％。当染色过程中用乙醇脱色时，脂类物质溶解，细胞壁通透性增加，结晶紫-碘复合物被抽出而脱色，再用复染液染色，于是菌体染上了复染液的颜色而呈红色。 8.何谓细胞壁缺陷细菌？按其形成方式共分为哪几种？ 8.答案细胞壁是细菌的基本结构之一，但在某些情况下可导致细胞壁缺损以致无壁，这类无壁或壁部分缺损的菌株统称为细胞壁缺陷细菌。 按其形成方式，缺壁菌株大致分为四种： 支原体：在自然界长期进化中形成 L型细菌：实验室条件下自发突变形成 原生质体：实验室条件下，以人工方法彻底去壁 球状体：实验室条件下，经人工方法除去部分细胞壁 9.何谓细胞膜？如何证明其存在？试简述细胞膜结构。 9.答案细胞膜是内侧包围细胞质，外侧紧贴细胞壁的一层由磷脂和蛋白质组成的柔软且富于弹性的半渗透性薄膜，是细菌的基本构造之一。 可通过选择性染色、原生质体破裂和电子显微镜观察等方法证明其存在，较大的细菌还可用质壁分离法证明。 它的结构与其化学组成密切相关。尤其是极性类脂，它有一个带正电荷且溶于水的极性头部（磷酸端）和一个不带电荷不溶于水的非极性尾部（烃端），在水溶液中很易形成高度定向排列的双分子层，相互平行排列于膜内。头部朝向膜外表面呈亲水性，尾部埋藏于膜的内侧，呈疏水性；不同的内嵌蛋白和外周蛋白可在磷脂分子层的液体中作侧向“漂浮”运动。 10.试述Singer和Nicolson 1972年提出的细胞膜液态镶嵌模式的基本内容。 10.答案细胞膜主要由磷脂和蛋白质组成。 电子显微镜下呈明显双层结构，由磷脂分子两层整齐排列而成。 磷脂的组成：主要为极性类脂——甘油磷脂，由甘油、脂肪酸、磷酸及含氮碱组成。 磷脂分子的结构：由带正电荷且溶于水的极性头部（磷酸端）和不带电荷不溶于水的非极性尾部（烃端）构成。 磷脂分子在水溶液中很易形成具高度定向排列的双分子层，极性头部朝向膜内外两个表面，呈亲水性，非极性尾部埋藏在膜内侧，呈疏水性。 内嵌蛋白和外周蛋白在磷脂双分子层液体中作侧向“漂浮”运动，使膜具有了流动性。 11.如何初步判断并进一步证明某细菌是否具有鞭毛？ 11.答案鞭毛是细菌的运动“器官”，因此可通过如下方法初步判断： 采用光学显微镜或暗视野显微镜观察细菌的水浸片或菌悬滴。如果发现运动性细菌者，可能具鞭毛（注意与布朗氏运动的区别） 采用半固体琼脂穿刺接种或平皿点种，培养一定时间后，若具鞭毛者，其菌群沿穿刺线呈假根状扩散生长或从接种点向周围很快扩散生长。通过肉眼便可直接观察。 证明其有无鞭毛： 电子显微镜观察：结果直接、可靠； 进行鞭毛染色后，光学显微镜下观察，亦可以清楚看见。 12.何谓细菌鞭毛和菌毛？各有何生理功能？ 12.答案鞭毛：某些能运动细菌的表面，往往具有一根或数根由细胞膜伸出的细长而波曲的毛发状丝状体结构，主要由蛋白质组成。只有用电子显微镜或经染色后光学显微镜下可清楚看见。 功能：是细菌的运动“器官”（包括趋避运动）。 菌毛：某些细菌细胞表面的一种较鞭毛短、细且直、数量较多的蛋白质附属物，也起源于细胞膜处。 生理功能：普通菌毛，能使菌体较牢固地粘连在物体（如呼吸道、消化道、泌尿生殖道等粘膜）的表面； 性菌毛，能帮助不同性别菌株间传递DNA片段或者是某些噬菌体的吸附位点。 13.细菌芽孢为什么具有极强的耐热能力？ 13.答案芽孢耐热的本质，目前一般以“渗透调节皮层膨胀学说”解释。 结论：皮层膨胀，核心失水，芽孢耐热；       皮层收缩，核心充水，芽孢不耐热。 原因：芽孢抗热性在于芽孢衣对多价阳离子及水分的透性差以及皮层的离子强度高，从而使皮层有极高的渗透压去夺取核心部分的水分，其结果造成皮层膨胀，而核心部分的生命物质却形成高度失水状态，因而具高度耐热性。 皮层膨胀的原因在于其含有大量交联度低、负电荷强的芽孢肽聚糖，离子浓度很高，当芽孢处于阳离子浓度低的条件下，皮层周围的负电荷在静电排斥力作用下，使皮层吸水膨胀。 皮层收缩的原因：当芽孢在高浓度阳离子条件下，芽孢衣透性改变，多价阳离子与皮层中的单价阳离子交换而进入皮层，与肽聚糖上的电负性基团形成复合物，使皮层收缩。 另有人用DPA-Ca的螯合作用，使芽孢中的生物大分子形成了稳定性凝胶来解释。 14.简述芽孢萌发的几个阶段。哪些因子可促进或抑制芽孢萌发？促进芽孢萌发有何实践意义？ 14.答案芽孢萌发可为三个阶段：活化、出芽和生长。 活化：可通过短期加热或低pH、还原剂或化学萌发剂等处理而引起；处理后的芽孢应立即接种培养。 出芽：由于芽孢衣中蛋白质结构的可逆性变化，使芽孢透性增加，酶活动加强，芽孢衣上的蛋白质逐渐降解，外界阳离子不断进入皮层并使之膨胀、溶解、消失。此时外界的水不断进入核心，使其膨胀，酶类活化，细胞壁开始合成。于是芽孢由休眠体转变成具代谢活力的营养细胞。 生长：在适宜条件下，营养细胞迅速生长繁殖。 促进芽孢萌发的因子：L-丙氨酸、Mn2+、表面活性剂、葡萄糖以及适当加热、低pH和还原剂处理等。 抑制因子有：D-丙氨酸、重碳酸钠等。 当芽孢萌发为营养细胞后，耐热力降低，即使在没有加压蒸汽等条件下，也可用较为简易的方法将有害细菌杀灭。 15.谈谈你对链霉菌属的认识 15.答案形态结构：能形成分枝发达的菌丝体，单细胞；按其结构和功能又可分为：基内菌丝、气生菌丝和孢子丝；孢子丝最后分化为孢子；孢子丝的形态和着生方式因种而异，具有一定分类鉴定的意义。 细胞壁为I型，含L-DAP等。 G+、腐生、好氧 菌落特征：较小而不蔓延，质地致密、表面呈紧密绒状或坚实、干燥多皱；不易挑起，挑起后也不易破碎；当孢子大量形成后，菌落则呈现粉状、绒状或颗粒状的典型的放线菌菌落。 繁殖方式：主要形成分生孢子，菌丝片段也可繁殖。 与人类关系密切：是抗生素的主要产生菌；在自然界物质循环中具重要作用。 第三章 真核微生物的形态结构 16.综述曲霉的基本特征（菌丝特征和繁殖方式）及其与人类的关系。 16.答案①菌丝特征。为多细胞霉菌；菌丝发达，有隔膜；菌丝体分两部分：营养菌丝体和气生菌丝体；气生菌丝分化出分子孢子梗，梗的顶端膨大成顶囊，其上有小梗可产生分生孢子；由小梗、分生孢子及顶囊共同组成孢子头；孢子头形状和颜色是菌种鉴定依据。 ②繁殖方式：以分生孢子进行无性繁殖。绝大多数种类至今还没发现有性阶段，属半知菌类。 ③与人类关系： 有益方面：是发酵工业和食品加工工业的重要菌种。用于制酱、酿酒及多种酶制剂、有机酸的生产， 有害方面：除引起果蔬、粮食霉腐外，主要是产生对人类有害的真菌毒素。 17.综述青霉菌的基本特征（菌丝特征和繁殖方式）及与人类的关系。 17.答案①菌丝特征：青霉菌为多细胞霉菌；菌丝发达，有隔膜； 菌丝分营养菌丝体和气生菌丝体；气生菌丝顶端分化成分生孢子梗，孢子梗上产生小梗和分生孢子；孢子头形态、构造是分类鉴定的重要依据。 ②繁殖方式：以分生孢子进行无性繁殖。绝大多数种类至今还没发现有性阶段。 ③与人类关系： 有益方面：是青霉素的重要生产菌并可用于灰黄霉素、酶制剂及有机酸的生产； 有害方面，引起食品、果蔬及粮食的霉腐。 18.简述酿酒酵母、裂殖酵母、路德类酵母生活史及其特点。 18.答案①酿酒酵母：营养体是单倍体或二倍体。 子囊孢子发芽成单倍体，及单倍体芽殖；性别不同的两细胞接合，质配、核配成二倍体细胞；二倍体细胞出芽繁殖；二倍体细胞经减数分裂成4个子囊孢子；子囊成熟，孢子释放。 ②裂殖酵母：营养体是单倍体 两单倍体接合、质配、核配成二倍体；二倍体核减数分裂成子囊孢子；子囊成熟，孢子释放。单倍体孢子裂殖，进行无性繁殖。 ③路德类酵母：营养体是二倍体。 二倍体细胞芽殖进行无性繁殖；二倍体细胞内的核减数分裂形成子囊孢子；单倍体子囊孢子在子囊内接合成二倍体细胞。 19.真菌的繁殖方式有哪些？为什么有性繁殖在真菌分类上显得更为重要？ 19.答案繁殖方式：无性繁殖：主要以孢子进行无性繁殖，其次是菌丝片段；有           性繁殖以各种有性孢子进行有性繁殖，少数类型以准性生殖进行繁殖。 有性生殖过程对分类的重要性： 有性过程有质配、核配、减数分裂，无性过程无此循环； 有些真菌不产生分化的性器官，由营养菌丝代替； 有些真菌产生性器官分化； 有些真菌两性细胞结合，随即形成厚壁休眠孢子，如卵孢子、接合孢子， 有些真菌两性细胞结合后，先行减数分裂，形成单倍体非休眠孢子。 有性孢子形成过程可以体现低等和高等真菌之间的差异。 第四章 病毒与亚病毒 20.在病毒中，何谓侵染性RNA？何谓非侵染性RNA？请指出4类RNA病毒（+RNA，±RNA，-RNA，逆转录病毒）中哪一类是侵染性RNA，哪一类是非侵染性RNA，并说明其理由。 20.答案侵染性RNA：病毒RNA具有mRNA活性。 非侵染性RNA：病毒RNA不具有mRNA活性。 正链RNA病毒中的+RNA：是侵染性RNA，大多数具有mRNA活性 负链RNA病毒中的-RNA：是非侵染性RNA，其-RNA无mRNA活性。病毒粒子携带有RNA转录酶。 双链RNA病毒中的±RNA为非侵染性RNA，无mRNA活性，病毒粒子携带有RNA转录酶。 逆转录病毒中+RNA是非侵染性RNA，其+RNA必须在病毒粒子中所带的逆转录酶作用下，逆转录产生-DNA，-DNA 复制成±DNA，此dsDNA整合于宿主细胞染色体上，再转录产生病毒mRNA。 21.试述5类不同核酸类型的病毒的6种mRNA合成方式。 21..答案双链DNA病毒：以-DNA为模板合成mRNA。 正链DNA病毒：+DNA-DNA，再以-DNA为模板合成mRNA。 双链RNA病毒：病毒粒子携带转录酶 部分双链RNA病毒：以半保留方式转录，以-RNA为模板合成mRNA。 部分双链RNA病毒（呼肠孤病毒）以全保留方式转录。以-RNA为模板合成mRNA。 正链RNA病毒：病毒粒子携带转录酶 以+RNA作为mRNA或+RNA-RNA，-RNA合成mRNA 负链RNA病毒：病毒粒子携带转录酶 以-RNA为模板合成mRNA 逆转录病毒：病毒粒子携带逆转录酶，+RNA逆转录为-DNA，-DNA复制成±DNA，然后整合到染色体上，再转录出mRNA。 22.当用λ噬菌体（或与λ同源噬菌体）和T4噬菌体（λ非同源噬菌体）分别感染E.coliK12（λ）溶源菌时，各会产生什么样的后果？试说明其机理。 22.答案用λ噬菌体感染E.coliK12（λ）时： 感染结果：新感染的λ噬菌体DNA虽可进入溶源菌，但不能增殖，也不导致溶源裂解，溶源菌对λ噬菌体表现不敏感性称为免疫性。 机理：这是由于溶源菌中存在着过量CI阻遏蛋白，它们可与±DNA两个操纵基因结合，从而阻止进入细胞的±DNA进行转录与复制。 用T4噬菌体感染E.coliK12（λ）时： 感染结果：T4噬菌体DNA在E.coli细胞中进行正常转录、复制和增殖并能裂解宿主细胞，即E.coliK12（λ）对T4不具免疫性。 机理：溶源菌中存在的过量CI阻遏蛋白不能与进入细胞内的T4DNA的操纵基因结合，故可进行转录与复制。 23.试述溶源菌的主要特性。 23..答案遗传稳定性：溶源菌的子代细菌均具溶源性。 自发裂解：在溶源菌的分裂过程中，有10-2～10-5个细胞发生自发裂解。 诱导裂解：溶源菌在外界理化因子的作用下，会发生高频率裂解。 免疫性：溶源菌对其本身产生的噬菌体或外来的同源噬菌体不敏感。 复愈：在溶源菌的分裂过程中，约会有10-5个体丧失其前噬菌体；成为非溶源性细菌。 溶源转变：少数溶源菌由于整合了温和噬菌体核酸而使自己产生了除免疫性以外新表型的现象。 24.试述动物病毒增殖过程的特点。 24.答案1.吸附：①大多数无吸附结构，有些有包膜病毒以刺突进行吸附。②宿主细胞表面一般有病毒特异受体。 2.侵入：①吞饮，②膜融合，③病毒粒子与宿主细胞膜上特异受体相互作用，④以完整病毒粒子进行细胞。 3.脱壳：①侵入后衣壳就破损，②衣壳在吞噬泡中溶解，③不需要全部脱壳，④先部分脱壳，然后再彻底脱壳。 4.装配与释放： ①无包膜DNA病毒：在核内装配，细胞裂解后释放。 ②无包膜RNA病毒；在细胞质内装配，细胞裂解后释放。 ③有包膜DNA病毒；在核内装配通过细胞通道或出芽释放。 ④有包膜RNA病毒：在细胞质中装配，以出芽方式释放。 25.何谓朊病毒？试述朊病毒的化学本质、结构特点及其研究意义。 25.答案1.朊病毒：是一类能侵染动物并在宿主细胞内形成的小分子无免疫性的疏水蛋白质。 2.化学本质：是蛋白质，因此对蛋白酶、氨基酸化学修饰剂或蛋白质变性剂敏感。蛋白质纯度越高其侵染性越强。 3.结构特点：呈杆状颗粒且丛状排列。 4.研究意义：①理论上对分子生物学发展有重大影响，②实践上对揭示某些疑难病（如疯牛病等）的病原带来新的启示。 第五章 微生物营养与培养基 26.微生物培养基pH值的调节有哪两种方式？试述其内容要点。 26.答案内源调节和外源调节 内源调节：由于微生物生长繁殖过程中产生的代谢产物，如有机酸会改变培养基原有的pH值，如不适当加以调节，则会抑制或者杀死菌体。在培养基配制时应考虑其pH值的调节能力，通过培养基内在成分发挥的调节作用，称为pH的内源调节，如采用磷酸缓冲液的方法，可以使培养基中的酸性物质或碱性物质得到中和，获得pH6.0～7.6间的一系列稳定pH值；另外，加入不溶性CaCO3可以不断中和由于微生物代谢产生的有机酸。 外源调节：按实际需要不断流加酸液或碱液到培养液中，或流加适当的碳源（如糖）、氮源（如尿素）到培养液中以调节培养基的pH值。 27.用于固体培养基中的凝固剂有哪几种？各适合于何种培养基？其中哪一种为最好，为什么？ 27.答案3种：琼脂、明胶、硅胶。 琼脂：为大多数固体培养基的凝固剂，如肉汤蛋白胨固体培养基等，一般用量为1.5％～2％。 明胶：多用考查微生物有无产蛋白酶能力的明胶柱培养基。由于明胶为蛋白质性质，可作为一些微生物的氮源，凝固温度低，耐加压灭菌性差，故一般固体培养基少用。 硅胶：是无机凝固剂，多用于分离自养菌的硅胶平板。 由于琼脂无营养价值（为聚半乳糖硫酸酯），极难被微生物分解，较少的用量和很强的耐加压灭菌性能，这些均优于明胶和硅胶，是微生物培养基制作中最优良的凝固剂，故为实验室中最常用的凝固剂。 28.按培养基功能的不同可将培养基划分为哪几种类型？试举例说明之。 28.答案1).基础培养基（minimum media）在一定条件下含有某类微生物生长繁殖所需的基本营养物质的培养基，也称为基本培养基。 2).加富培养基（enriched media）在普通培养基（如肉汤蛋白胨培养基）中加入某些特殊营养物质制成的一类营养丰富的培养基。用来培养营养要求比较苛刻的异养型微生物。 Eg. 培养百日咳博德氏菌（Bordetella pertussis）需要含有血液的加富培养基。 这些特殊营养物质包括血液、血清、酵母浸膏、动植物组织液等。 3)增殖培养基（complete media）在普通培养基中加入一些某种微生物特别喜欢的营养物质，增加这种微生物的繁殖速度，逐渐淘汰其他微生物，这种培养基称为增殖培养基。常用于菌种筛选。Eg. 要分离出能利用石蜡油进行发酵的酵母菌，只需在配方里使用石蜡油作碳源。 4)选择性培养基（selected media）一类根据某微生物的特殊营养要求或其对某化学、物理因素的抗性而设计的培养基，具有使混合菌样中的劣势菌变成优势菌的功能，广泛用于菌种筛选等领域。例如，在培养基中加入链霉素、氯霉素可以抑制原核微生物的生长，这种培养基用于分离真菌。 5)鉴别性培养基（differential media）一类在成分中加有能与目的菌的无色代谢产物发生显色反应的指示剂，从而达到只需肉眼辨别颜色就能方便的从近似菌落中找出目的菌菌落的培养基。最常见的鉴别性培养基是伊红美蓝乳糖培养基，即EMB（Eosin Methylene Blue）培养基。例如, 试样中的多种肠道菌会在EMB培养基上产生易于用肉眼识别的多种特征性菌落，因而易于辨。例如 E. coli 强烈分解乳糖而产生大量的混合酸， 菌体呈酸性，菌落被染成深紫色，从菌落表面的反射光中还可看到绿色金属闪光（似金龟子色）。 第六章 微生物营养代谢 29.青毒素的制菌机制如何？为何它对休止细胞无效？ 29.答案青霉素是肽聚糖单体五肽尾末端D-丙氨酰-D-丙氨酸的结构类似物，它们两者可相互竞争转肽酶的活力中心。 当转肽酶被青霉素结合后，可使前后两个肽聚糖单体间的肽桥交联反应受阻，无法合成具正常机械强度的肽聚糖，从而形成了细胞壁缺损的细胞（如原生质体、球状体等），极易在不利条件下裂解。 青霉素的作用机制在于抑制肽聚糖的生物合成。由于休止细胞不进行肽聚糖的生物合成，故青霉素也就无法显示其抑菌效果了。 30.什么叫反馈抑制？试用变构酶的理论来解释反馈抑制的机制。 30.答案反馈抑制是指某代谢途径的末端产物过量时，这个产物可反过来直接抑制该途径中第一个酶的活性，以促使整个反应过程减慢或停止，从而避免了末端产物的过多累积。 变构酶理论认为反馈抑制系统中的第一个酶是一种变构酶（即变构蛋白），它具有两个或两个以上的立体专一性不同的接受部位，其中之一是能与底物结合并具有生化催化活性的部位，称作活性中心，另一部位是能与一个不能作底物的代谢产物（即效应物）相结合的变构部位，也称调节中心。 酶与效应物间的结合，可引起变构酶分子发生明显而又可逆的结构变化，进而引起活性中心性质的改变。反应途径的末端产物因降氏了活性中心对底物的亲和力，发挥了抑制剂的作用因而导致了反馈抑制。 30.何谓操纵子？何谓诱导型操纵子？ 30.答案操纵子是一组功能上相关的基因，由启动基因，操纵基因和结构基因三部分组成。 诱导型操纵子是指一种当存在诱导物（一种效应物）时，其转录频率为最高，并随之转译出大量透导酶、出现诱导现象的操纵子，例如乳糖操纵子。 第七章 微生物生长及控制 31.哪些因素可以影响湿热灭菌的效果？试简述之。 31.答案灭菌物体含菌量的影响：含菌量越高，杀死最后一个微生物个体所需时间越长。天然原料含菌量高，化学试剂含菌量少。 灭菌锅内空气排除程度的影响：空气排除不净，虽压力增高，但实际温度达不到，不能最后杀死芽孢。 灭菌对象的体积：不宜进行大容量培养基的灭菌。 灭菌对象的pH值影响：pH6.0～8.0时微生物不易死亡，pH6.0时易死亡。 加热与散热速度：灭菌彻底与否与预热速度快慢，灭菌后的散热速度有关，均不宜过快或过慢。 32.在发酵生产中是否要求整个培养过程始终保持着同样的温度、通气量和pH值？为什么？试举例说明之。 32答案否： 温度：在不同生理代谢过程中，微生物并不一定需要最适的生长温度，特别是具有产量意义的代谢产物的合成往往需要低于最适生长温度。如产黄青霉165小时的发酵过程中分四段控制温度 比30C恒温培养者青霉素产量提高了14.7％。 通气量：在发酵前期给予低通气量有利于菌体大量增殖，至对数期往往采用较高通气量，以利于产物的积累（如短小芽孢杆菌209号菌株碱性蛋白酶的生产前期（10小时以前）通气量1：0.2~0.3，后期（11小时到结束）通气量1：0.4~0.5）。 pH值：同一微生物在不同的生长阶段和不同的生理生化过程中也有不同的最适pH要求。黑曲霉在pH2.0~2.5范围内有利于产柠檬酸,在pH2.5~6.5范围内以菌体生长为主，而在pH7左右时，则以合成草酸为主。 33.除菌种外哪些因素可以影响细菌生长曲线中延滞期的长短？ 33.答案除菌种外以下3个因素可影响生长曲线延滞期的长短： ①接种龄：如果用对数期接种龄的“种子”接种，则子代培养物的延滞期就短；如以延滞期或衰亡期的“种子”接种，则子代培养物的延滞期就长，如果以稳定期“种子”接种则延滞期居中。 ②培养基成分：接种到营养丰富的天然培养基要比接种到营养单调的组合培养基中的延滞期短；接种到同种培养基要比接种到它种培养基的延滞期短。 ③接种量：接种量大，延滞期短，反之则长。 34.试述磺胺类药物杀菌的机理。 34.答案磺胺类药物是细菌生长必需的代谢物对氨基苯甲酸（PABA）的抗代谢物。 细菌所必需的PABA可自行合成，也可外源获得，若自行合成则PABA与二氢蝶啶在二氢叶酸合成酶的作用下，合成二氢叶酸，然后再通过二氢叶酸还原酶的作用，生成四氢叶酸。 磺胺的结构与PABA极其相似，两者竞争性地与二氢叶酸合成酶结合，阻止或取代了PABA掺入到叶酸分子中去，从而阻断了细菌细胞中重要组分叶酸的合成。 叶酸是一种辅酶，在氨基酸、维生素的合成中起重要作用。缺乏此酶，细胞活力受到明显破坏。 磺胺抑制细菌的生长是因为许多细菌需要自行合成叶酸生长，而人和动物可利用现成的外源叶酸，故不受磺胺的干扰，所以磺胺类药物可杀灭进入人体的病原细菌。 35.根据实验室和生产实践的需要，培养微生物的装置有哪些？试分类列举之。 35.答案实验室培养法： 固体培养法：a.好氧菌的培养：斜面、平板、克氏扁瓶、茄子瓶平板；b.厌氧菌的培养：高层琼脂柱、Hungate滚管、厌氧培养皿、厌氧手套箱、厌氧罐。 液体培养法：a.好氧菌的培养：试管液体、三角瓶浅层、摇瓶、台式发酵罐；b.厌氧菌的培养：加还原剂（有机、无机），封凡士林-石蜡层。 生产实践： 固体培养法：a.好氧菌的培养：各种曲法培养；b.厌氧菌的培养：堆积培养法。 液体培养法：a.好氧菌的培养：浅盘发酵、发酵罐深层通气培养；b.厌氧菌的培养：厌氧发酵罐（无通气、不搅拌）， 36.在实验室和发酵工业中，如何保证液体培养中好氧微生物对氧的要求？ 36.答案在实验室中为保证液体培养中菌体对氧的需要一般使用锥形瓶，瓶口敷以8层纱布，利于通气，进行振荡培养，加大溶氧量。 适当的装液量也与氧的供应有关，一般为：500ml锥形瓶，装液量以50～100ml为宜。 工业发酵中一般通入无菌空气并结合有效的搅拌，以保证菌体对氧气的需求。通气量因菌而异。 第八章 微生物遗传与育种 37.试述当初科学家是如何利用噬菌体感染实验来证明核酸是遗传物质基础的。 37.答案用标记（32P，35S）T2与E.coli，混合，经短时间保温后。在组织捣碎机中剧烈搅拌。离心，发现32P全部都与细菌一起出现在沉淀物中，而全部35S都在上清液中。 以上实验说明噬菌体蛋白质外壳在细胞外，只有T2的核酸进入细胞内，最终释放出完整子代T2。说明只有核酸才是该噬菌体的全部遗传信息载体。 38.何谓转座因子？转座因子共分哪几类？转座作用为什么会导致基因突变？试从突变机制与突变效应两方面比较转座作用与移码突变的区别。 38.答案转座因子：染色体组中或染色体组间能改变自身位置的一段DNA序列，称为转座因子。 转座因子共分3类：IS，Tn，Mu噬菌体。 转座效应：在转座因子的跳跃过程中，往往导致基因重排、染色体的断裂或重接，从而产生重组交换，或使某些基因启动或关闭，结果导致基因突变。 转座作用的突变机制是一种遗传因子从基因组的一个位点转移至另一个位点。它能在转录水平上影响一个操纵子内一系列基因的表达。移码突变的突变机制是DNA分子中非三的整倍数的核苷酸的增加或缺失造成该基因突变位点后的全部密码子的阅读框架发生错误。它是在转译水平上影响一个基因的表达。 39.何谓转化？试述转化的具体过程。 39.答案转化：受体菌直接吸收外源DNA片段，通过交换把它整合到自己的基因组中，再经复制就使自己变成一个转化子，这种受体菌接受外源DNA片段而获得部分新遗传性状的现象称为转化。 具体过程： 转化因子与感受态细胞结合：双链DNA片段与感受态受体菌细胞表面特定位点相结合。 转化DNA被酶解：吸附位点上的DNA被核酸内切酶分解成适当大小DNA片段。 单链DNA进入宿主细胞：外源DNA片段与受体细胞核染色体组发生同源配对、交换、取代，形成杂合DNA区段。 染色体DNA复制、分离：受体菌染色体组进行复制与分离。 形成转化子：细胞分裂后，一个子细胞为转化子，另一个子细胞为非转化子。 40.何谓完全缺陷噬菌体？何谓部分缺陷噬菌体？它们各自是如何形成的？在转导中各起什么作用？ 40.答案完全缺陷噬菌体： 含义：一个完全不含噬菌体本身DNA的假噬菌体。 形成：噬菌体在供体菌内增殖时，极少数噬菌体的衣壳误包了一段与它本身大小相似的供体菌DNA。 在转导中作用：这种完全缺陷噬菌体感染受体菌时导入的供体菌DNA片段可与受体菌染色体同源区配对、交换并整合到受体菌染色体上，形成普遍转导子。 部分缺陷噬菌体： 含义：噬菌体衣壳内所含的噬菌体DNA，既缺失部分噬菌体基因又连上少数宿主基因。 形成：它是由于溶源菌或双重溶源菌被诱导裂解时因发生不正常切离而形成。 在转导中作用：当它感染宿主细胞并整合在受体菌核基因组上时，可使受体菌成为一个局限性转导子。 41.试述微生物具有哪些独特生物学特性才使它成为遗传学、生物化学、分子生物学等重要学科的研究对象。 41.答案微生物具有一系列独特生物学特性： 个体结构简单；营养体一般为单倍体；容易培养；繁殖速度快；菌落形态特征的可见性与多样性；代谢类型多样性；遗传物质类型多样性；易形成营养缺陷型；各种微生物一般都有相应病毒等。 由于微生物具有上述特性，才使它成为遗传学、生物化学、分子生物等重要学科的研究对象。 42.举例说明R质粒怎样引起细菌种群的变异及其机制。 42答案引起种群变异： 例如痢疾志贺氏菌：具有抗多种抗生素能力。而且还能将抗药性转移其他菌株甚至其他的种，使原来对抗生素敏感的细菌种群转变成具有抗药性的种群。 机制：这主要由于抗药性细菌的细胞内含有R质粒，其上具有编码药物抗性的基因，这些质粒可转移到其他细菌细胞中，使原来不具R质粒的细菌变成具有R质粒，故表现出抗药性。 第九章 微生物生态 43.为什么说土壤是一类最好的“菌种资源库”？如何从土壤中分离、纯化菌种？ 43.答案微生物在自然界的分布，无论种类和数量都以土壤为最多。 采样：选择适当地点，去表土，采土，混匀，装于灭菌的纸袋内，标明采土地点、时间； 稀释：取1g土在99mL无菌水三角瓶（带玻璃珠）中振摇，取土样液逐级稀释； 涂布：各取一定量稀释液（10-4~10-6）分别放入已备好的3种平板（肉膏胨、高氏一号、马丁氏）中涂匀； 培养：上述平板倒置，分别放在37℃、28℃下培养； 分离：取平板上单菌落，再分别划线接种到相应的培养基平板上，然后取单菌落移接到斜面上，可以用镜检，检查是否纯种。 44.试说明自然界氮素的存在方式及其循环过程，并指出微生物在氮素循环中的作用。 44.答案存在形式：氮元素在自然界的存在形式主要有铵盐、亚硝酸盐、硝酸盐、有机氮化合物及大气中的氮气。 循环过程： 生物固氮：大气中氮气是数量最大的氮素贮藏库，但除了雷电、火山爆发及化学固定等产生少量固氮产物外，大部分是生物固氮，其中主要是共生固氮，其次是自生固氮。在生物中，只有少数原核生物及其共生体才可以固氮。 硝化作用：氨态氮经化能自养菌氧化成硝酸态氮的过程。 硝酸盐同化作用：绿色植物和多数微生物利用硝酸盐作氮源合成有机氮化物。 铵盐同化作用：绿色植物和多数微生物利用铵盐合成有机氮化物。 氨化作用：有机氮化物经微生物作用产生氨。 反硝化作用：硝酸盐被还原为亚硝酸盐，并进一步还原为N2的过程。 异化性硝酸盐还原作用：硝酸盐被还原为亚硝酸盐，并进一步还原为NH3的过程。 其中生物固氧作用、硝化作用、反硝化作用、氨化作用、异化性硝酸盐还原作用是微生物特有的。氮素循环中其他过程也都有微生物参加，可见微生物在氮素循环中起着关键的作用。（注：也可用图解法回答） 45.什么叫细菌沥滤（细菌冶金）？有何优缺点？ 45.答案细菌沥滤是利用化能自养的硫化细菌氧化矿物中的硫或硫化物成酸性浸矿剂，后者使低品位矿中的铜等金属溶解出来，再通过与其他金属（一般是电动序较低的铁等金属）置换，以提取其中铜等有色金属或其他稀有金属的生产方法。 优点：适用于贫、废、尾矿的浸出，投资少、成本低、得率高、操作简便，适用于铜、锰、锌、钼等硫化矿和铀等稀有元素的提取。 缺点：周期长、矿种有限、不适宜高寒地区。 46.何谓共生关系？试举地衣例说明微生物间的共生关系。 46.答案两种生物生活在一起，互相分工协作，相依为命，甚至达到难分难解、合二为一的相互关系叫共生关系。 地衣是微生物间共生关系的典型的例子。 地衣是真菌与蓝细菌形成的共生体。生理上有一定分工；真菌以其产生的有机酸去分解岩石中某些成分，为蓝细菌提供必需的矿物质，而蓝细菌则进行光合作用，为真菌提供有机营养。 地衣在形态上形成一定的结构，真菌菌丝缠绕蓝细菌细胞，组成一定的层次排列。 47.何谓共生关系？请以根瘤菌与豆科植物为例说明细菌与植物间的共生关系。 47.答案共生：两种生物生活在一起，互相取利，相依为命，甚至成为不可分开的整体的一种相互关系。 举例：根瘤菌与豆科植物形成共生体。 前者固氮，为后者提供氮素营养，后者进行光合作用，为前者提供有机物，豆科植物根分泌物能刺激根瘤菌生长，同时还为根瘤菌提供保护和稳定的生长条件。 48.简述研究微生物生态的理论意义和实践价值。 48.答案研究分布规律，有助于开发菌种资源，防止有害微生物的活动。 研究相互关系，有助于发展新的微生物农药、肥料以及防治病虫害，有利于发展混菌发酵、序列发酵、生态农业。 研究在物质循环中的作用，有利于阐明地球进化、生物进化的原因，也可促进探矿、冶金、环保，提高土壤肥力以及开发生物能。 第十章 传染与免疫 49.试阐述巨噬细胞在机体非特异性与特异性免疫中的作用。 49.答案吞噬作用（非特异）：在抗传染免疫中具有主要作用。 抗癌作用：非特异性地通过吞噬、抑制或溶解等方式杀伤癌细胞。 参与免疫应答（特异）：①不完全吞噬，要靠特异性免疫增强其杀菌功能；②具处理、传递、贮存抗原的作用；③淋巴因子及抗体可使其吞噬功能增强；④补体被激活亦可增强其吞噬功能。 分泌可溶性活性物质：非特异性地受外来刺激，可分泌多种可溶性物质，借此调节免疫功能。 50.何谓细胞免疫？其免疫过程如何？ 50.答案细胞免疫的含义：机体接受抗原刺激后，T细胞发生增殖、分化、直接攻击靶细胞，或间接地释放淋巴因子的免疫作用称之。 因为产生的淋巴因子是通过作用于巨噬细胞、多形核白细胞、淋巴细胞以及其他细胞而产生免疫效应的，故称细胞免疫，以区别于体液免疫。 免疫过程：巨噬细胞摄取、处理、传递抗原。 T细胞活化：通过处理过的抗原接触，或通过巨噬细胞释放的活性因子的作用。 少数成为记忆细胞。 致敏淋巴细胞，可直接杀伤靶细胞，或在再次接受相同抗原刺激后产生大量淋巴因子而发挥免疫作用。 51.此为抗体产生规律的示意图，请简要分析。 51.答案此图说明了机体产生抗体的一般规律。凡能产生抗体的动物，当用抗原物质进行免疫时，抗体产生都有其共同特征，即初次应答和再次应答现象。 若首次用适量抗原免疫动物时，须经一定的潜伏期（免疫活性细胞进行增殖、分化）才能在血流中检出抗体，且滴度（效价）低、维持时间短，并会很快下降。这一现象就称初次应答（primary immune response）。 初次应答所产生的抗体主要为IgM，对抗原结合力低，属低亲和性抗体。如在抗体下降期再次注射同种抗原进行免疫，则发现这次的潜伏期明显缩短，抗体滴度会大辐度上升，且维持时间长，这就是再次应答，也称免疫记忆或回忆应答，再次应答时所产生的抗体主要为IgG，并属高亲和性抗体。 52.试从抗体的作用来分析机体非特异性免疫和特异性免疫之间的相关性。 52.答案抗体的产生及其作用均与非特异性免疫以及特异性免疫中的细胞免疫密切相关。主要表现为以下方面： 抗体激活补体：抗体与相应抗原结合可激活补体，发挥免疫效应。 不能单独杀灭抗原：抗体不能单独杀灭抗原（如病原微生物），需要非特异性免疫因素相配合。 巨噬细胞的作用：抗原一般需要经巨噬细胞处理，然后传递至T细胞，再传至B细胞，并最终产生抗体。 抗体增强吞噬功能：抗体具有调理作用，可增强巨噬细胞的吞噬功能。 以上说明特异性和非特异性免疫各有其独特作用，但又互相联系、互相配合，对待病原微生物的入侵首先是非特异性免疫起作用，但随后产生的特异性免疫可大大增强前者的作用。 53.试简要综述抗体在抗原结合、与补体结合、与细胞结合、与婴儿抗感染及其抗原性等5方面的生物学作用。 53.答案与特异性抗原相结合，引起机体一系列免疫过程，以消除有害抗原。 具有补体结合部位，与抗原特异结合后可激活补体，启动一系列与补体有关的免疫反应。 Fc上有能与细胞结合的功能区，如与巨噬细胞、肥大细胞结合等，可增强吞噬细胞的吞噬作用或导致超敏反应等免疫反应。 IgG是唯一可通过胎盘的抗体，在婴儿抗感染中具重要作用。 Ig具有抗原性，可刺激机体产生抗抗体，引起免疫效应。 第十一章 微生物的分类与鉴定 54.试简述经典的和现代的微生物分类鉴定方法的主要特点。 54.答案经典分类鉴定方法主要是根据形态特征和生理生化特性。在科、属水平上发挥很大作用。 此方法不能揭露生物的进化关系，并且形态特征有时不稳定。 现代分类鉴定方法主要是通过对生物遗传特性、细胞化学组分的鉴定，并应用数值分类进行分析。 此法能解决许多经典分类法不能解决的问题，且能反映生物的进化关系。 现代方法须以经典方法为基础，才能具有针对性。 55.16SrRNA寡核苷酸编目分析所依据的原理及主要实验步骤是什么？ 55.答案原理：若两株菌的亲缘关系比较近，那么它们的rRNA用同一种酶水解后，所产生的一系列相应寡核苷酸序列也必然相似。 主要步骤：标记rRNA，以T1核糖核酸酶水解，双向电泳，放射自显影得到16SrRNA寡核苷酸的指纹图； 提取指纹图上每一斑点的寡核苷酸片段，进行序列分析，将编目列在表中； 通过比较分析表中的寡核苷酸序列，可以定量得到像比较全序列一样的信息，从而推知亲缘关系。 56.举例说明什么是亚种。 56.答案从自然界分离到的某一微生物的纯种，必须与已知的典型种所记载的特征完全符合，才能鉴定为一个种。 但有时分离到的纯种除某一特征与典型种不同外，其余特征完全符合，而这一特征又是稳定的，我们把这种微生物称为典型种的亚种。 如有一种蜡状芽孢杆菌（Bacillus cereus）除产生黄绿色荧光色素这一特征不同于典型种外，其余特征均相同，称为蜡状芽孢杆菌荧光亚种（Bacillus cereu ssubsp.fluorescens）。 （亦可举其他例子） 57.举例说明微生物在生物界级分类中所占据的特殊地位。 57.答案三界、四界系统中除动物界、植物界外，其余各界均全部或部分由微生物组成。 五界系统中由微生物组成的原核生物界代表生物进化的起始阶段，真菌界（吸收式营养）代表从光合营养向摄食营养的过渡阶段。 （3分） 三总界五界系统中，三总界部分由微生物组成。三原界系统中，三个原界部分由微生物组成。 按Margulis的内共生学说，动物界、植物界的起源均与微生物的内共生有密切关系。 不管哪种系统，均是随着人类对微生物的认识才发展起来的。微生物在生物界的发展演化中起了重要作用，占据特殊地位。 PAGE 1