工业微生物学试题附解析生物工程生物技术制药工程天津科技大学07.docx

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工业微生物学试题附解析生物工程生物技术制药工程天津科技大学07

题号

一

二

三

四

五

六

七

八

总成绩

得分

得分

一、名词解释（共20分，每小题2分）

1.糖被

2.异形孢

3.溶源菌

4.基本培养基

5.发酵

6．防腐

7．抗代谢物

8．接合

9．活性污泥

10．半抗原

得分

二、填空题（共30分，每空0.5分）

1．微生物一般包括：

不具有细胞结构的、亚病毒和类病毒等；原核微生物如、、、、、（三菌三体）；真核微生物如、、蕈菌、原生动物和显微藻类等。

2.枯草芽孢杆菌细胞壁由位于细胞膜外的20-80mm厚的均一的组成，其中含有。

大肠杆菌细胞壁结构却十分复杂，是由一层2-7mm厚的和其外7-8mm厚的组成。

3.革兰氏阴性菌细胞壁特有的成分是，由、、三部分组成。

4.革兰氏性菌经青霉素或溶菌酶处理后所形成的细胞壁缺陷细菌被称为原生质体。

自然界长期进化过程中产生的缺壁细菌称为。

5.异染粒是细胞内的无机内含物，是源和源的贮藏物，并具有

和的作用。

6.苏云金芽孢杆菌在芽孢形成的同时，在细胞内产生一种菱形、方形或不规则形的碱溶性蛋白质晶体，称为，该晶体对很多蛋白酶均敏感，易溶于性溶液中，不溶于水，被作为有效的生物农药而大力开发。

7.链霉菌菌体由、和构成，主要以

的方式进行繁殖。

8．霉菌主要利用无性孢子进行生长，其中青霉和曲霉的无性孢子称为。

9．病毒的基本成分是和。

是任何（真）病毒所必须的基本构造，有些病毒外面还有。

10．营养物质主要以、、、方式进入细胞。

11．EMB培养基按培养基功能属于培养基。

12．单细胞微生物典型的生长曲线主要分为，、、

、四个时期。

对于发酵生产来说，其中时期是发酵产物最佳收获期。

13．连续培养有两种类型，和。

在生产实践上，为了获得大量菌体或与菌体生长相平行的某些代谢产物（如乙酸、乙醇）时，可以利用连续培养发酵器。

14．根据微生物与氧的关系可把它们粗分为微生物和微生物两大类。

15．巴氏消毒法一般采用63℃保持分钟，或在72℃下保持分钟，此法是基于菌的致死条件而定的。

16．存在于细菌、真菌等微生物细胞中、独立于染色体外、能进行自我复制的遗传因子称为。

17．、、三个实验证实了抗性基因突变的自发性和不对应性。

18．亚硝酸是一类直接与核酸的碱基发生化学反应的化学诱变剂，能引起含氨基的碱基（A、G、C）发生反应，造成碱基转换。

19．转座因子又称为跳跃基因，包括原核生物中的、和大肠杆菌的Mu噬菌体等。

得分

三、判断题（共10分每题0.5分）

（）1.巴斯德是微生物学的奠基人，他证明乳酸发酵是由微生物引起的，并建立巴氏消毒法。

（）2.支原体属于真核类微生物

（）3.精氨酸和天冬氨酸残基按1：

1构成的分枝多肽是组成蓝细菌细胞中的藻青素。

（）4.一些自养细胞中存在羧酶体，它在细胞的CO2固定中起着关键作用。

（）5.细菌的呼吸链主要存在于细胞内的线粒体上。

（）6.放线菌是抗生素的主要产生菌，许多抗生素都是链霉菌属的次生代谢产物。

（）7.酵母菌的有性生殖是产生子囊孢子。

（）8.毛霉和根霉是的菌丝是无隔菌丝。

（）9.溶源菌对外来同源噬菌体具有免疫性。

（）10.T4噬菌体具有螺旋对称的典型外形。

（）11.当用双名法表示微生物名称时，名字用斜体字表示。

（）12.可满足一切营养缺陷型菌株需要的天然或半合成培养基为完全培养基。

（）13.紫外线辐射主要作用于微生物的核酸，形成胸腺嘧啶二聚体。

（）14.膜滤器主要用于空气和不耐热液体培养基的灭菌。

（）15.在啤酒酵母生活史中，单倍体细胞和双倍体细胞都可进行出芽生殖。

（）16.同一种微生物由于环境中pH不同，可能积累不同的代谢产物。

（）17.内毒素是G-菌的细胞壁物质，主要成分是脂多糖（LPS），于菌体裂解时释放。

（）18.凡能引起溶源转变的噬菌体都是缺陷噬菌体。

（）19.某种药剂的石碳酸系数越大，说明其杀菌力越强。

（）20.没有病毒作为媒价，转导是不可能进行的。

得分

四、问答题（共40分）

1．试说明枯草芽孢杆菌和大肠杆菌肽聚糖结构与化学组成的异同（6分）

2．从碳源、能源、供氢体、营养类型、电子受体、产能方式、产能效率高低等方面列表说明硝化细菌与反硝化细菌的异同（6分）

3．试比较溶源转变与转导、转化与转染之间的异同（5分）

4．简述F+菌株、F’菌株与Hfr菌株的异同。

（6分）

5．按培养基对微生物的功能可以将培养基分为哪几类，试各举一例分析其中原理。

（6分）

6．什么是效价？

试简述测定噬菌体效价的双层平板法。

（5分）

7．简述筛选抗终代谢产物结构类似物突变株的原理、方法及意义。

（6分）

试题解析

一、名词解释（共20分，每小题2分）

1糖被

包被于某些细菌细胞壁外的一层厚度不定的胶状物质，其组成成分为多糖，故称为糖被。

2.异形孢

一般在细胞链的丝状中间或一端形成的具有固氮功能的细胞，形态大、壁厚、色浅。

3.溶源菌

在核染色体组上整合有前噬菌体并能正常生长而不被裂解的细菌（或其它微生物）称为溶源菌。

4.基本培养基

仅能满足微生物野生型菌株生长需要的最低成分的组合培养基。

5.发酵

指底物脱下的氢不经电子传递链传递，而直接交给内源性的中间代谢产物的低效产能过程。

6．防腐

是指在某些物理化学因素作用下抑制霉腐微生物的生长繁殖，以防止食品和其它物品发生霉腐的措施。

7．抗代谢物

指一类在化学结构上与微生物细胞所必需的代谢物（即生长因子）很相似，可干扰微生物正常代谢活动的化学物质。

8．接合

指由性状不同的两类细胞直接接触，由供体菌的遗传物质单向转移给受体菌的过程，叫做接合。

9．活性污泥

指由菌胶团形成细菌、原生动物和其它微生物群聚集在一起形成的凝絮团，在污水处理中具有很强的吸附、分解有机物和毒物的能力。

10．半抗原

只有反应原性而没有免疫原性的抗原（如类脂质、寡糖、核酸及许多药物）。

得分

二、填空题（共30分，每空0.5分）

1．微生物一般包括：

不具有细胞结构的病毒、亚病毒和类病毒等；原核微生物如细菌、放线菌、蓝细菌、支原体、立克次氏体、衣原体（三菌三体）；真核微生物如酵母菌、霉菌、蕈菌、原生动物和显微藻类等。

2.枯草芽孢杆菌细胞壁由位于细胞膜外的20-80mm厚的均一的肽聚糖组成，其中含有磷壁酸。

大肠杆菌细胞壁结构却十分复杂，是由一层2-7mm厚的肽聚糖和其外7-8mm厚的外膜组成。

3.革兰氏阴性菌细胞壁特有的成分是脂多糖，由核心多糖、类脂A

、O-特异侧链三部分组成。

4.革兰氏阳性菌经青霉素或溶菌酶处理后所形成的细胞壁缺陷细菌被称为原生质体。

自然界长期进化过程中产生的缺壁细菌称为支原体。

5.异染粒是细胞内的无机内含物，是磷源和能源的贮藏物，并具有

降低细胞渗透压和调节PH的作用。

6.苏云金芽孢杆菌在芽孢形成的同时，在细胞内产生一种菱形、方形或不规则形的碱溶性蛋白质晶体，称为伴孢晶体，该晶体对很多蛋白酶均不敏感，易溶于碱性溶液中，不溶于水，被作为有效的生物农药而大力开发。

7.链霉菌菌体由基内菌丝、气生菌丝和孢子丝构成，主要以

无性孢子的方式进行繁殖。

8．霉菌主要利用无性孢子进行生长，其中青霉和曲霉的无性孢子称为分生孢子。

9．病毒的基本成分是蛋白和核酸。

核衣壳是任何（真）病毒所必须的基本构造，有些病毒外面还有包膜。

10．营养物质主要以被动扩散、主动扩散、主动运输、基团转运方式进入细胞。

11．EMB培养基按培养基功能属于鉴别培养基。

12．单细胞微生物典型的生长曲线主要分为，延滞期、对数期、

稳定期、衰亡期四个时期。

对于发酵生产来说，其中稳定时期是发酵产物最佳收获期。

13．连续培养有两种类型，恒浊连续培养和恒化连续培养。

在生产实践上，为了获得大量菌体或与菌体生长相平行的某些代谢产物（如乙酸、乙醇）时，可以利用恒浊连续培养发酵器。

14．根据微生物与氧的关系可把它们粗分为好氧微生物和厌氧微生物两大类。

15．巴氏消毒法一般采用63℃保持30分钟，或在72℃下保持15分钟，此法是基于结核杆菌菌的致死条件而定的。

16．存在于细菌、真菌等微生物细胞中、独立于染色体外、能进行自我复制的遗传因子称为质粒。

17．变量实验、涂布实验、影印实验三个实验证实了抗性基因突变的自发性和不对应性。

18．亚硝酸是一类直接与核酸的碱基发生化学反应的化学诱变剂，能引起含氨基的碱基（A、G、C）发生氧化脱氨基反应，造成碱基转换。

19．转座因子又称为跳跃基因，包括原核生物中的插入序列、转座子和大肠杆菌的Mu噬菌体等。

得分

三、判断题（共10分每题0.5分）

（＋）1.巴斯德是微生物学的奠基人，他证明乳酸发酵是由微生物引起的，并建立巴氏消毒法。

（－）2.支原体属于真核类微生物

（－）3.精氨酸和天冬氨酸残基按1：

1构成的分枝多肽是组成蓝细菌细胞中的藻青素。

（＋）4.一些自养细胞中存在羧酶体，它在细胞的CO2固定中起着关键作用。

（－）5.细菌的呼吸链主要存在于细胞内的线粒体上。

（＋）6.放线菌是抗生素的主要产生菌，许多抗生素都是链霉菌属的次生代谢产物。

（＋）7.酵母菌的有性生殖是产生子囊孢子。

（＋）8.毛霉和根霉是的菌丝是无隔菌丝。

（＋）9.溶源菌对外来同源噬菌体具有免疫性。

（－）10.T4噬菌体具有螺旋对称的典型外形。

（＋）11.当用双名法表示微生物名称时，名字用斜体字表示。

（＋）12.可满足一切营养缺陷型菌株需要的天然或半合成培养基为完全培养基。

（＋）13.紫外线辐射主要作用于微生物的核酸，形成胸腺嘧啶二聚体。

（＋）14.膜滤器主要用于空气和不耐热液体培养基的灭菌。

（＋）15.在啤酒酵母生活史中，单倍体细胞和双倍体细胞都可进行出芽生殖。

（＋）16.同一种微生物由于环境中pH不同，可能积累不同的代谢产物。

（＋）17.内毒素是G-菌的细胞壁物质，主要成分是脂多糖（LPS），于菌体裂解时释放。

（－）18.凡能引起溶源转变的噬菌体都是缺陷噬菌体。

（＋）19.某种药剂的石碳酸系数越大，说明其杀菌力越强。

（＋）20.没有病毒作为媒价，转导是不可能进行的。

得分

四、问答题（共40分）

1．试说明枯草芽孢杆菌和大肠杆菌肽聚糖结构与化学组成的异同（6分）

答：

枯草芽孢杆菌：

含有肽聚糖层，结构致密；都包括双糖单位（N-乙酰葡糖胺和N-乙酰胞壁酸）；四肽尾（L-丙氨酸-D-谷氨酸-L-赖氨酸-D丙氨酸）；此外还包括肽桥，由五个甘氨酸组成；该肽桥将一个肽聚糖的第四个氨基酸与第二个肽聚糖的第三个氨基酸相连。

大肠杆菌的肽聚糖层，结构疏松；也包括双糖单位（N-乙酰葡糖胺和N-乙酰胞壁酸）；四肽尾（L-丙氨酸-D-谷氨酸-内消旋二氨基庚二酸-D丙氨酸）；此外大肠杆菌没有肽桥。

而是由四肽尾的第四个氨基酸直接与另一个肽聚糖的第三个氨基酸相连。

2．从碳源、能源、供氢体、营养类型、电子受体、产能方式、产能效率高低等方面列表说明硝化细菌与反硝化细菌的异同（6分）

硝化细菌

反硝化细菌

碳源

二氧化碳

有机物

能源

无机物

有机物

营养类型

化能自养

化能异养

供氢体

还原性无机物（如NO２-　）

有机物

电子受体

氧气

氧化态无机物如硝酸盐

产能方式

氧化磷酸化

底物水平磷酸化

产能效率

高

低

3．试比较溶源转变与转导、转化与转染之间的异同（5分）

答：

原噬菌体引起的溶源性细菌除免疫性外的其他的表形改变，包括溶源菌细胞表面性质的改变和致病性转变被称为溶源转变。

转导是指由噬菌体介导的细菌细胞间进行遗传交换的一种方式。

溶源转变与转导的相同之处都需要噬菌体介导。

不同之处在于：

引起溶源转变得是完整的噬菌体，而转导的完成主要利用缺陷筮菌体。

转化是同源或异源的游离DNA分子（质粒和染色体DNA）被自然或人工感受态细胞摄取，并得到表达的水平方向的基因转移过程。

转染是指噬菌体DNA被感受态细胞摄取并产生有活性的病毒颗粒的现象。

相同之处都是外源DNA被感受态细胞摄取；

不同之处在于转化的外源DNA是质粒或染色体DNA，且结果是获得转化子。

而转染的外源DNA是噬菌体DNA，结果是获得大量有活性的病毒颗粒。

4．简述F+菌株、F’菌株与Hfr菌株的异同。

（6分）

（1）从表型来看，F+菌株、F’菌株与Hfr菌株都是雄性菌株。

（2）F因子存在状态来看：

F+菌株中的F因子是游离态的；F’菌株中的F因子也是游离态的，但是F因子上还带了一部分染色体DNA；Hfr菌株中的F因子是整合态的。

（3）从杂交结果来看：

F+×F-使F-菌株变为雄性菌株。

F’×F-使F-菌株变为雄性菌株；而Hfr×F-不能使F-菌株变为雄性菌株。

（4）从基因重组频率来看：

F+×F-基因重组频率为0；F’×F-基因重组频率较高；而Hfr×F-基因重组频率最高。

5．按培养基对微生物的功能可以将培养基分为哪几类，试各举一例分析其中原理。

（6分）

按培养基对微生物的功能可以将培养基分为两类：

（1）选择性培养基，根据某类微生物的特殊营养要求或对某种物理化学因子的抗性而设计出来的一种培养基。

如在筛选纤维素酶生产菌株时，在培养基中加入纤维素或滤纸条作为唯一碳源，可用来淘汰其他不利用纤维素的微生物。

其原理

（2）鉴别性培养基，一类含有某种代谢产物指示剂的培养基。

微生物在这类培养基上生长后，分泌的代谢产物与指示剂起反应产生某种明显的特征性变化根据这种变化可以将该种微生物与其它微生物分离。

如EMB培养基；根据肠道微生物对乳糖利用后产酸能力的不同引起指示剂伊红美蓝呈色变化差异原理而设计的。

肠道微生物中大肠杆菌能强烈分解乳糖而产生大量的混合酸，使菌体表面带有氢离子，可染上酸性染料伊红，又因伊红与美蓝结合，引起菌落被染上深紫色，反射光下呈绿色金属光泽。

6．什么是效价？

试简述测定噬菌体效价的双层平板法。

（5分）

效价也称病毒的滴度，是指每亳升样品中含有的侵染性病毒粒子的数量。

先在培养皿中浇注一层含2%琼脂的底层培养基，然后在含1%琼脂的上层培养基（先融化并冷却到45℃左右）中加入浓度较高的对数期敏感菌和一定体积的噬菌体样品，混匀后平铺在已经凝固的下层培养基上，然后保温培养，10小时左右即可计数噬菌斑。

7．简述筛选抗终代谢产物结构类似物突变株的原理、方法及意义。

（6分）

答：

原理：

抗代谢物结构类似物是指那些在结构上和代谢终产物相似的物质。

由于这些物质在生物在反馈抑制或反馈阴遏的代谢调节中，它们与变构酶或调节基因产物阴遏蛋白的结合是不可逆的，对微生物具有致死或抑制作用。

在含有高浓度的终代谢物结构类似物的培养基中，野生型细胞是不能生长的，而遗传性地解除了反馈抑制或反馈阻遏的抗终代谢结构类似物的突变株则能生长，因而突变株在终产物累积的情况下仍然可以不断地合成这一产物。

所以只要筛选到抗终代谢结构类似物的突变株，即可获得终产物的高产菌株。

梯度平板法是定向筛选抗药性突变株的一种有效方法，通过制备琼脂表面存在终代谢产物结构类似物浓度梯度的平板就可定向筛选到高产菌株。