华东理工大学微生物学考研复习资料 微生物学问答题

1、问答题绪论：1. 什么是微生物?它包括哪些类群?答:微生物是一切肉眼看不见或看不清的微小生物的总称.包括原核类的细菌放线菌蓝细菌支原体立克次氏体和衣原体;真核类的真菌原生动物和显微藻类，以及属于非细胞类的病毒和亚病毒.2. 微生物有哪五大共性？其中最基本的是哪一个？为什么？答：体积小，面积大；吸收多，转化快；生长旺，繁殖快；适应强,易变异；分布广，种类多。其中，体积小面积大最基本，因为一个小体积大面积系统，必然有一个巨大的营养物质吸收面、代谢废物的排泄面和环境信息的交换面，并由此而产生其余4个共性。第一章：1、简单说明革兰氏阳性细菌和革兰氏阴性细菌在细胞壁的化学组成和结构方面的主要不同点。答：

2、化学组成：革兰氏阳性菌细胞壁肽聚糖含量高，含有垣酸，不含脂质；革兰氏阴性菌细胞壁肽聚糖含量很低，不含垣酸，脂质和蛋白质含量较高。结构方面：G+菌细胞壁厚度大（20-80nm）均匀，化学组分简单，革兰氏阴性菌细胞壁薄，层次较多，分为外膜和内膜，成分较复杂，肽聚糖层很薄2-3nm）,故机械强度较革兰氏阳性菌弱。2、比较青霉素和溶菌酶在制备细菌原生质体中的作用机理。（对细胞壁的作用机理）答：溶酶菌广泛存在于卵清、人的眼泪和鼻涕、部分细菌和噬菌体中，它能有效的水解细菌的肽聚糖，其作用部位是N-乙酰胞壁酸和N-乙酰葡糖胺之间的B-1,4-糖苷键，从而导致细菌细胞壁肽聚糖散架，它对生长期和休止期的细胞均有

3、作用。青霉素是肽聚糖单体末端的D-丙氨酰-D-丙氨酸的结构类似物，它们相互竞争转肽酶的活性中心。当转肽酶与青霉素结合后，因前后两个肽聚糖单体间的肽桥无法交联，因而只能合成缺乏正常机械强度的缺损肽聚糖，从而形成细胞壁缺损的细胞。因为它是抑制肽聚糖的合成，因此对生长旺盛的微生物具有明显的抑制作用，而对生长休止状态的细胞，则无作用。3、什么是伴胞晶体？它在何种细菌中产生？有何实践意义？答：伴孢晶体意义：。何种细菌中产生：主要存在于芽孢杆菌中。实践意义：伴孢晶体对鳞翅目、双翅目和鞘翅目等200多种昆虫和动植物线虫具有毒杀作用，因此可将这类细菌制成对人畜安全、对害虫的天敌和植物无害，有利于环境保护的生物

4、农药。4、何为“拴菌试验”？它何以能说明鞭毛的运动机制？答：“拴菌”试验的做法是：设法把单毛菌鞭毛的游离端用相应抗体牢牢“拴”在载玻片上，然后在光学显微镜下观察细胞的行为。因实验结果发现，该菌是在载玻片上不断打转（而非伸缩挥动），故肯定了“旋转论”是正确的。6试述染色法的机制并说明此法的重要性。答：革兰氏染色的机制为：通过结晶紫初染和碘液媒染后，在细菌的细胞膜内可形成不溶于水的结晶紫与碘的复合物。G+由于其细胞壁较厚、肽聚糖层次多和交联致密，故遇脱色剂乙醇处理时，因失水而使网孔缩小，在加上它不含类脂，故乙醇的处理不会溶出缝隙，因此能把结晶紫与碘的复合物牢牢留在壁内，使其保持紫色。反之，G-细菌

5、因其细胞壁薄、外膜层类脂含量高、肽聚糖层薄和交联度差，遇脱色剂乙醇后，以类脂为主的外膜迅速溶解，这时薄而松散的肽聚糖不能阻挡结晶紫与碘复合物的溶出，因此细胞退成无色。这时，在经品红等红色染料复染，就使G-细菌呈红色，而G+细菌则仍保留最初的紫色。此法证明了G+和G-主要由于起细胞壁化学成分的差异而引起了物理特性的不同而使染色反应不同，是一种积极重要的鉴别染色法，不仅可以用与鉴别真细菌，也可鉴别古生菌。7、芽孢在微生物学的研究上有何意义？渗透调节皮层膨胀学说是如何解释芽孢耐热机制的？答：芽抱的有无、形态、大小和着生位置是细菌分类和鉴定的重要形态学指标。芽抱有利于提高菌种的筛选效率，有利于菌种的长

6、期保藏,有利于对各种消毒、杀菌措施的优劣的判断。渗透调节皮层膨胀学说认为：芽抱的耐热性在于芽抱衣对多价阳离子和水分的透性很差皮层的离子强度很高，从而使皮层产生极高的渗透压夺取芽抱核心的水分，结果造成皮层的充分膨胀。而核心部分的细胞质却变得高度失水，因此，具极强的耐热性。第二章：1、什么是单细胞蛋白？为什么酵母菌是一种优良的单细胞蛋白？答：主要指富含蛋白质的藻类、酵母、细菌、真菌等微生物进行大规模培养,并从中提炼出蛋白质资源。因为酵母菌的维生素、蛋白质含量高，个体一般以单细胞状态存在能发酵糖产生能量常生活在含糖较高，酸度较大的水生环境中。2、霉菌的营养菌丝体和气生菌丝体各有何特点？它们分别可分化

7、出哪些特化构造。答：营养菌丝体：生长在固体培养基内，颜色较浅，较细，分枝丝状具有吸收营养和排泄代谢废物功能。气生菌丝体：颜色较深，直径较粗，可产生孢子丝。索、附着胞、附着枝。气生菌丝体特化构造：营养菌丝体特化构造：吸器、匍匐枝、假根、菌环、菌网、菌核、菌孢子囊无性：分生抱子头、简单：（有性：担子无性：分生抱子座、分生抱子器复杂:子囊壳子囊盘闭囊壳3、试比较细菌，放线菌，酵母菌和霉菌细胞壁成分的异同，并讨论它们的原生质体制备方法。答：细菌：分为G+、G-具体讲。原生质体的制备：G+溶菌酶、青霉素；G-溶菌酶、脱色剂酵母菌：细胞壁主要成分甘露聚糖（外层）；葡聚糖（内层）；蛋白质；原生质体的制备：蜗

8、牛消化酶水解。放线菌：即G+菌。霉菌：细胞壁主要成分纤维素、几丁质、蛋白质。原生质体的制备：纤维素酶。4、什么叫锁状联合？其生理意义如何？答：锁状联合即形成状突起而连合两个细胞的方式不断使双核细胞分裂，从而使菌丝尖端向前延伸。生理意义：保证了双核菌丝在进行细胞分裂时，每个细胞都能含有两个遗传型不同的核，为形成担子打下基础。 锁状联合是双核菌丝的鉴定标准，凡是产生锁状联合的菌丝均可断定为双核。 锁状联合也是担子菌亚门的明显特征之一。第三章：1、什么是一步生长曲线？它分几期？各期有何特点？答：定量描述烈性噬菌体生长规律的实验曲线，称为一步生长曲线。它包括 潜伏期：细胞内已经开始装配噬菌体粒子并可用

9、电镜观察到。 裂解期：宿主细胞迅速裂解，溶液中噬菌体粒子急剧增多。 平稳期：感染后的宿主细胞已全部裂解，溶液中的噬菌体效价达到最高点。2、什么是效价？测定方法有几？试简述噬菌体效价的双层平板法。答:效价表示每毫升试样中所含有的具有侵染性的噬菌体粒子数。测定方法：双层平板法、单层平板法、液体稀释法、玻片快速测定法双层平板法主要步骤：分别配制含2%和1%琼脂的底层培养基和上层培养基。先用底层培养基在培养皿上浇一层平板，待凝固后，再把预先融化并冷却到45C以下，加有宿主菌悬液和噬菌体试样上层培养基，在试管中摇匀后，立即倒在底层培养基上铺平待凝，然后在37C下保温。一般经10余h后即可对噬菌斑计数。3

10、、什么的病毒多角体？它有何实际应用？答：昆虫病毒可在宿主细胞内形成光镜下成多角形的包含体，称为多角体。可以制作生物杀虫剂第四章：1、什么是选择培养基？试举一例并分析其原理。答：选择培养基是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。如酵母富集培养基中的孟加拉红抑制细菌的生长而对酵母菌无影响。2、什么是鉴别培养基？试以EMB为例，分析其鉴别作用原理。答：鉴别培养基是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，从而用肉眼可鉴别近似菌落中的目的菌菌落的培养基。EMB培养基中的伊红和美蓝可

11、抑制革兰氏阳性菌和一些难养的革兰氏阴性菌。产酸菌由于产酸能力不同，菌体表面带质子，与伊红美蓝结合从而有不同的颜色反应，可用肉眼直接判断。3、什么叫基团位移？试述其分子机制。答：指一类既需特异性载体蛋白的参与，又需耗能的一种物质运送方式，特点是溶质在运输前后发生分子结构的变化。其机制分两步：(1) HPr被PEP激活，(2)糖经磷酸化而进入细胞内。4、什么叫水活度？它对微生物生命活动有何影响？对人类的生产实践的日常生活有何意义？答：水活度表示在天然或人为环境中，微生物可实际利用的自由水或游离水的含量。其定量含义为：某溶液的蒸气压与纯水蒸气压之比。生长繁殖在水活度高的微生物代谢旺盛，在水活度低的范

12、围内生长的微生物抗逆性强。了解各类微生物生长的水活度，有利于设计培养基，有利于防止食物的霉腐。5、微生物与生长因子有哪几类关系？举例并加以说明。(1)生长因子自养型微生物，它们不需要从外界吸收任何生长因子，多数真菌、放线菌和不少细菌，如E.coli等。(2) 生长因子异养型微生物，它们需要从外界吸收多种生长因子才能维持正常生长，如各种乳酸菌、动物致病菌、支原体和原生动物等。(3)生长因子过量合成型微生物，能大量合成并分泌某些维生素等生长因子的微生物，如各种生产维生素的菌种。第五章：1、什么是生物固氮？能固氮的微生物有哪几类？答：生物固氮指大气中的分子氮通过微生物固氮酶的催化而还原成氨的过程。可

13、分成：自生固氮酶、共生固氮酶、联合固氮酶。2、固氮过程需要满足哪些条件？好氧自身固氮菌如何克服氧气对固氮酶的抑制的？（即固氮生化机制/抗氧保护机制）答：条件：ATP的供应；还原力H及其传递载体（铁氧还蛋白、黄素氧还蛋白）；固氮酶；还原底物；镁离子；严格的厌氧微环境。抗氧保护机制：呼吸保护：固氮菌科的菌种以极强的呼吸作用迅速将周围环境中的氧气消耗掉，使细胞周围微环境处于低氧状态，借此保护固氮酶。构象保护：在高氧分压条件下，维涅兰德固氮菌和褐球固氮菌等的固氮酶形成一种无固氮活性但能防止氧害特殊构象。3、什么是固氮酶？它含有哪两种化学组分？各组分的功能如何？答：固氮酶是一种复合蛋白，由固二氮酶和固二

14、氨酶还原酶两种相互分离的蛋白构成。功能：固二氮酶是一种含铁和钼的蛋白，铁和钼组成一个称为Femoco的辅助因子，它是还原N2的活性中心。而固二氮酶还原酶则是一种含铁的蛋白，具有适应在极度缺钼环境下还能正常进行生物固氮的功能。4、什么叫乙醛酸循环？（即试述它在微生物生命活动中的重要功能）由哪些酶组成？答：乙醛酸循环：是TCA循环的一条回补途径，可使TCA循环不仅仅具有高效产能功能，而且还兼有可为许多重要生物合成反应提供有关中间代谢物的功能。乙醛酸循环利用TCA循环八个酶中的5个，再加上两个新出现的酶一一苹果酸合酶和异柠檬酸裂解酶。5、青霉素为何只能抑制代谢旺盛的细菌？其抑制机制如何？答：青霉素抑

15、制肽聚糖的合成过程，形成破裂的细胞壁，代谢旺盛的细菌才存在肽聚糖的合成，因此此时有青霉素作用时细胞易死亡。作用机制：青霉素破坏肽聚糖合成过程中肽尾与胎桥间的转肽作用。6、试述EMP途经在微生物生命活动中的重要性。答：EMP途经又称糖酵解途径，是多种微生物所具有的代谢途径。(1) 供应ATP形式的能量和NADH2形式的还原力。(2) 是连接其他几个重要代谢途径的桥梁，包括TCA循环、HMP途径和ED途径等。(3) 微生物合成提供多种中间代谢物。(4) 通过逆向反应可进行多糖合成。7、试述HMP途经在微生物生命活动中的重要性。答：(1)供应合成原料：为核酸、核苷酸等生物合成提供戊糖-磷酸；途径中的

16、赤藓糖-4-磷酸是合成芳香族的原料。(2) 产还原力：产生大量NADPH2形式的还原力，不仅可供脂肪酸、固醇等生物合成之需，还可供通过呼吸链产生大量能量。(3) 作为固定CO2的中介：HMP途径中的核酮糖-5-磷酸在羧化酶的催化下可固定CO2并形成核酮糖-1,5-二磷酸。(4) 扩大碳源利用范围：为微生物利用C3C7多种碳源提供了必要的代谢途径。(5) 连接EMP途径，可为生物合成提供更多的戊糖。8、试述TCA循环在微生物产能和发酵生产中的重要性。答：TCA循环位于一切分解代谢和合成代谢中的枢纽地位，产能效率极高，不仅可为微生物的生物合成提供各种碳架原料，而且还与人类的发酵生产密切相关。9、什

17、么叫呼吸？什么是呼吸链(电子传递链)？呼吸链有哪些组分？答：呼吸：。呼吸链：。呼吸链组分：醌类、铁硫蛋白和一些含有辅酶或辅基的酶。10、什么是氧化磷酸化作用？什么是P/0比？答：氧化磷酸化：指呼吸链的递氢和受氢过程与磷酸化反应相偶联并产生ATP的作用。P/O比：每消耗1mol氧原子所产生的ATPmol数，表示呼吸链氧化磷酸化效率的高低。11、细菌酒精发酵与酵母菌的酒精发酵有何异同？细菌的酒精发酵有何优缺点？答：共同点：葡萄糖降解为丙酮酸，丙酮酸脱羧为乙醛，乙醛再还原成乙醇。不同点：产生丙酮酸的途径不同：酵母型酒精发酵是通过EMP途径，而细菌酒精发酵是通过ED途径。 净产ATP不同。 菌种不同：

18、参与酵母型酒精发酵的是酿酒酵母，细菌酒精发酵是运动发酵单胞菌等微好氧菌。优点：代谢速率高；产物转化率高；菌体副产物少；细菌为原核生物易于用基因工程改造菌种；厌氧发酵，设备简单。缺点：生长pH为5，较易染菌；细菌耐乙醇力较酵母菌低；底物范围窄（葡萄糖，果糖）第六章：1、什么叫典型生长曲线？它可分几期？划分的依据是什么？答：定量描述液体培养基中，微生物群体生长规律的实验曲线，称为典型生长曲线。分为延滞期、指数期、稳定期和衰亡期。根据它们每小时分裂次数的不同划分。2、延滞期有何特点？如何缩短延滞期？答：生长速率常数R为0； 细胞形态变大或增长，部分杆菌长成丝状； 细胞内的RNA尤其是rRNA含量增高

19、，原生质呈嗜碱性； 合成代谢旺盛； 对外界不良条件反应敏感。用对数期的菌种接种；增大接种量；发酵培养基成分和种子培养基的成分尽量接近且丰富些3、指数期有何特点？处于此期的微生物有何应用？答：生长速率常数R最大； 细胞进行平衡成长，菌体各部分成分均匀； 酶系活跃，代谢旺盛。应用：是用作代谢、生理等研究的良好材料，是增殖噬菌体的最适宿主，也是发酵工业中用作种子的最佳材料。4、稳定期为何会到来？有何特点？答：因为1营养物尤其是生长限制因子的耗尽；2营养物的比例失调，如C/N比不适宜；3酸、醇或H0等有害代谢产物的积累；224pH、氧化还原电势等物理化学条件越来越不适宜。特点是生长速率常数等于0，这时

20、菌体产量达到最高点，而且菌体产量与营养物的消耗间呈现出有规律的比例关系。5、衰亡期特点？答：细菌代谢活性降低，死亡速率超过新生速率，群体呈负增长； 菌体衰老并产生自溶，释放出抗生素等产物；（负增长、菌体自溶、芽孢释放、进一步合成、释放次生代谢产物）6、测定微生物的生长有哪些方法？有何优缺点？答：测生长量：测体积法、称干重法、比浊法、测含氮量法计繁殖数：液体稀释法、血球计数法、平板菌落计数法称干重法：优点：适用于一切微生物缺点：无法区别死菌和活菌比浊法：优点：比较准确血球计数法：优点：简便、直观缺点：无法区别死菌和活菌液体稀释法：优点：可计算活菌数缺点：比较繁琐平板菌落计数法：优点：可计算活菌数

21、缺点：操作繁琐，需要培养一定时间才能获得，测定结果受多种因素影响。7、微生物培养过程中PH变化的原因，怎么使微生物处于较稳定的PH环境中？答：微生物的生命活动会引起环境PH改变。变酸：糖类发酵、氧化形成有机酸；脂肪水解形成有机酸；铵根离子的选择性吸收作用。变碱：蛋白质脱羧形成胺类；硝酸根离子的选择性吸收作用。方法：“治标”：过酸时，加NaOH、NaC0等碱液中和23过碱时，力口HSO、HCl等酸液中和24“治本”：过酸时：加适当氮源（蛋白质、硝酸盐、铵盐），提高通气量过碱时：加适量碳源（糖、乳酸），降低通气量。8、生物体内有毒的氧的形式有几种？好氧微生物通过什么机制避免氧害？答：氧气受到辐射可

22、被还原为超氧化物自由基、过氧化氢、羟基自由基等，它们是强氧化剂，能迅速破坏细胞组分。专性好氧和兼性厌氧微生物的细胞中含有超氧化物歧化酶和过氧化氢酶，能破坏超氧化物自由基和过氧化氢。另外，细胞中的过氧化物酶也能降解过氧化氢。9、什么是抗代谢物？简述磺胺药的作用机制和TMP（磺胺增效剂）的作用机理。答：抗代谢物：是指一类在化学结构上与细胞内必要代谢物结构相似，并可干扰正常代谢活动的化学物质。磺胺的结构与细菌的一种生长因子对氨基苯甲酸（PABA）高度相似，两者会发生竞争性拮抗作用。二氢蝶酸合成酶会错把磺胺作底物，结果合成了无功能的“假二氢叶酸”，无法合成叶酸，于是生长受到抑制。磺胺增效剂（TMP）：

23、TMP能抑制二氢叶酸还原酶，使二氢叶酸无法还原成四氢叶酸，从而增强了磺胺的抑制作用。10、什么叫微生物的耐药性（抗药性）？产生途径有哪些？试述细菌对青霉素的耐药性机制及如何克服青霉素的耐药性？答：微生物通过遗传途径等的改变产生对药物的抗性。即微生物由于与药物长期接触，而变得对它们不敏感，作用效果越来越差。途径：基因突变，遗传重组，质粒转移机制：细菌能产生使青霉素失去活性的B内酰胺酶，从而使青霉素的核心结构中的内酰胺键断裂而丧失活性。 青霉素结合蛋白发生改变 细胞壁对青霉素类的渗透性减低方法：第一次使用的青霉素剂量要足，避免在一个时期或长期多次使用青霉素，不同的抗生素混合使用，对青霉素进行改造，

24、并合成半合成抗生素以及开发生物药物素。11、微生物产生耐药性的方式？答：微生物通过遗传途径等的改变产生对药物的抗性。即微生物由于与药物长期接触，而变得对它们不敏感，作用效果越来越差。途径：基因突变，遗传重组，质粒转移方式：产生能使药物失活的酶或合成了修饰抗生素的酶； 修饰和改变药物作用的靶位点； 形成“救护途径”； 使药物不能透过细胞膜； 抗性菌株发生遗传变异； 通过主动外排系统把药物排出体外。12、控制有害微生物生长繁殖的措施及原理。答：灭菌；消毒；防腐；化疗防腐措施：低温、干燥、缺氧、高渗、高酸度、加防腐剂。13、什么是高密度培养，如何保证好氧菌的高密度培养？是指微生物在液体培养中细胞群体

25、密度超过常规培养10倍以上的生长状态或培养技术。方法主要有：1选取最佳培养基成分和各成分含量2补料3提高溶解氧的浓度4防止有害代谢产物的生成14、影响湿热灭菌效果的主要因素有哪些？在实践中应如何正确对待？1. 灭菌物体含菌量越高需要灭菌的时间越2各类空气排出程度，空气要全部排尽3灭菌对象PH,PHv6.0微生物已死亡PH在6.0-8.0之间微生物不会死亡4 灭菌对象的体积,大容积培养基灭菌时必须延长灭菌时间5 加热与散热速度,会影响培养基成分的破坏程度,应适当控制。15、设计一个实验,从自然界中分离到以苯为碳源的微生物。答：从苯含量较高环境中采集土样或水样； 配制培养基，制备平板，一种仅以苯作

26、为唯一碳源（A），另一种不含任何碳源作为对照（B）； 将样品适当稀释，涂布A平板； 将平板置于适当温度条件下培养，观察是否有菌落产生； 将A平板上的菌落编号并分别转接至B平板，置于相同温度条件下培养； 挑取在A平板上生长而不在B平板上生长的菌落，在一个新的A平板上划线、培养，获得单菌落，初步确定可利用苯作为碳源和能源的微生物纯培养物； 将初步确定的菌株转接至以苯作为唯一碳源的液体培养基中进行药瓶发酵实验，利用相应化学分析方法定量分析该菌株分解利用苯的情况。16、在大肠杆菌高密度培养过程中，如何克服其代谢过程中产生的乙酸对生长的抑制？答：乙酸是大肠杆菌产生的对自身的生长代谢有抑制作用的产物。为防

27、止它的生成可采用以下方法： 选择天然培养基 降低培养基的pH 以甘油代替葡萄糖作碳源 加入甘氨酸，甲硫氨酸 降低培养温度(从37度降至26-30度) 采用透析培养法。17、现牛奶中含有的大肠杆菌的浓度为l/100ml,其繁殖一代所需时间为15min，规定牛奶中大肠杆菌数不得超过30000个/ml,问此牛奶最多可保持多久？(lg2=0.3010；lg3=0.4771)18、说明温度对微生物生长的影响。答：微生物的生长具有相当高的温度依赖性，有最低、最高、最适生长温度。温度对微生物升长的影响具体表现为： 影响酶活性，温度变化会影响酶促反应速率，最终影响物质合成。 影响细胞质膜的流动性，温度高则流动

28、性高，有利于物质的传输；温度低则流动性低，不利于物质的传输。 影响物质的溶解度，温度上升，物质的溶解度上升，温度降低，溶解度下降，影响对物质的吸收和分泌作用。 温度过高，酶和蛋白质变性，细胞受损；温度过低，细胞质膜冻结，酶也不能迅速工作。所以，温度高于或低于最适生长温度时生长速度会降低。第七章：1、什么叫Ames实验法，其主要原理是什么？请简单叙述其实验步骤。答：艾姆斯试验是一种利用细菌营养缺陷型的回复突变来检测环境或食品中是否存在化学致癌剂的简便有效方法。原理：鼠伤寒沙门氏菌的组氨酸营养缺陷型（his-）菌株在基本培养基-的平板上不能生长，如发生回复突变变成原养型（his+）后则能生长。方法

29、：在含待可疑“三致”（如黄曲霉毒素）的试样中，加入鼠肝匀浆液，经一段时间保温后，吸入滤纸片中，然后将滤纸片放置于上述平板中央，经培养后，出现3种情况;在平板上无大量菌落产生，说明试样中不含诱变剂；在纸片周围有一抑制圈，其外周出现大量菌落，说明试样中有某种高浓度诱变剂存在；在纸片周围长有大量菌落，说明试样中有浓度适当的诱变剂存在。2、产生营养缺陷型突变株的原理是什么？简述筛选营养缺陷型突变株的方法。并各举一例说明在生产实践上和理论研究中的应用情况。答：营养缺陷型：。原理是基因突变。方法：诱变处理：选择简单有效的诱变剂，处理单细胞或抱子悬液。 淘汰野生型：由于在诱变处理后存活的个体中，营养缺陷型的

30、比例较低，因此可通过抗生素法和菌丝过滤法淘汰野生型菌株，“浓缩”营养缺陷型。 检出缺陷型：用一个培养皿即可检出的，有夹层培养法、限量补充培养法、逐个检出法、影印平板法。 鉴定缺陷型：可借生长谱法进行。即在混有供试菌的平板表面点加微量营养物，观察营养物周围是否长菌来确定该供试菌的营养要求的一种快速、直观的方法。在生产实践上的应用：谷氨酸棒状杆菌的高丝氨酸缺陷型菌株作为赖氨酸的发酵菌种。在理论研究中的应用：利用鼠伤寒沙门氏菌的组氨酸营养缺陷型的回复突变来检测环境或食品中是否存在化学致癌剂。3、菌种退化的原因？常用菌种保藏方法有哪几种？答：主要原因：基因突变加速退化的原因：连续传代、不适宜的培养和保

31、藏条件。常用菌种保藏方法：斜面传代法、冷冻干燥保藏法、液氮保藏法、砂土保藏法、冰箱保存法（斜面）、冰箱保存法（半固体）、石蜡油封藏法、甘油悬液保藏法。4、要使发酵工厂保持产量稳定和不断获得高产菌株，从微生物的遗传变异角度考虑，你觉得应采取什么措施？答：要防止菌株因自发突变而衰退，并要定期复壮。防止菌种衰退的措施：控制传代次数；利用不易衰退的细胞传代；创造良好的培养条件；采用有效的菌种保藏方法。菌种复壮的方法：纯种分离法；淘汰已衰退的个体；通过宿主体复壮；理化因素诱变。5、试述自发突变的机制。答：自发突变指生物体在无人工干预下自然发生的低频率突变。自发突变的原因有很多： 由背景辐射和环境因素引起

32、，如天然的宇宙射线等； 由微生物自身有害代谢产物引起，如过氧化氢等； 由DNA复制过程中碱基配对错误引起。6、某菌株在基本培养基上无法生长，如在基本培养基中添加0.1%碱水解酵母核酸，则该菌株能生长，那么该菌株为何种突变型的菌株？请设计一实验方案以进一步确定该菌株的生长必须物。答：该菌株在基本培养基上不能生长，添加核酸水解物后能够生长，说明突变株为碱基类似物的营养缺陷型，可通过以下方案进一步确定其营养需求：1）将该菌接种于完全培养基中，适温培养至对数期，收集细胞，以无菌生理盐水洗涤3次，制成悬液。2）将洗涤后的细胞分别涂布于基础培养基平板、完全培养基平板，然后在基本培养基平板分别加腺嘌呤、鸟嘌

33、呤、胸腺嘧啶和胞嘧啶的药物颗粒，培养。3）观察每种药物周围是否有生长。实验结果：在基本培养基上不生长，完全培养基上生长良好，在基本培养基平板上哪一种药物周围有菌生长，就表明该药物是突变株的营养需求。7、根据突变的光复活修复作用、原理，你认为在进行紫外线诱变处理时，应注意什么？为了均匀照射到紫外线，将如何做？答：紫外线处理时要注意避光，以防止光复活作用。一般在红光下操作，在黑暗中培养。在紫外线照射时，盛菌液的培养皿应置于磁力搅拌器上，边照射边搅拌使细胞能均匀受到紫外线均匀照射。8、什么是基因重组？在原核微生物中哪些方式可引起基因重组？答：基因重组：两个独立基因组内的遗传基因，通过一定途径转移到一

34、起，形成新的稳定基因组的过程，称为基因重组。在原核微生物中，可通过转化、转导、接合和原生质体融合。在真核微生物中，可通过转化、准性生殖、有性杂交、原生质体融合。9、发酵工业常遭噬菌体的危害，如何检验和预防？答：检验：双层平板法：。预防措施： 绝不使用污染或由污染嫌疑的菌株，并经常轮换生产菌株; 严格保持环境卫生； 不任意丢弃和排放有生产菌种的菌液，非生产菌液要及时灭菌; 生产设备定期清洗、加强发酵罐和管道的灭菌。10、简述F+菌株、F菌株与Hfr菌株的异同。答：从表型来看，F+菌株、F菌株与Hfr菌株都是雄性菌株。 从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

35、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。 从杂交结果来看：F+XF-使F-菌株变为雄性菌株；FXF-使F-菌株变为雄性菌株；而HfrXF-不能使F-菌株变为雄性菌株。 从基因重组频率来看：F+XF-基因重组频率为0；FXF-基因重组频率较高；而HfrXF-基因重组频率最高。11、何为微生物的同步生长？如何获得同步生长的微生物细胞（各举一例）。答：同步生长：使群体中的所有个体细胞尽可能地处于同样细胞生长和分裂期中，然后通过分析此群体在各阶段的生物化学特性变化，来间接了解单个细胞的相应变化规律，这种通过同步培养的手段而使细胞群体中各个体处于分裂步调一致的生长状态，

36、称为同步生长。方法： 环境条件诱导法：主要是通过控制环境条件如光照、温度、营养物（培养基成分）等诱导细胞同步生长。举例：藻类的光照、黑暗控制；（光照）用氯霉素抑制细菌蛋白质合成；（营养物）短期热休克法（40C）。（温度） 机械筛选法:利用处于同一生长阶段的细胞的体积、大小的相同性，用过滤法、离心法或膜洗脱法收集同步生长的细胞。举例：1. 过滤分离法：选用适当孔径的微孔滤膜只允许个体较小的刚分裂的细胞通过滤膜，收集后培养即可获得同步培养物。2. 离心分离法：将不同步的细胞悬浮在不被该菌利用的蔗糖溶液或葡聚糖溶液中，通过离心将大小不同的细胞分成不同的区带，分别取出培养，即可获得同步培养物。3. 膜

37、洗脱法：根据某些滤膜可吸附与该滤膜相反电荷细胞的原理，让非同步细胞的悬液流经此膜，一大群细胞被牢牢吸附，不久吸附的细胞开始分裂，分裂后一个子细胞仍吸附在膜上，另一个则被培养液洗脱。12、如何从野生型和营养缺陷型混合菌液中检出缺陷型菌株（至少两种方法）？并说明其原理。答：用一个培养皿能检出的方法：夹层培养法、限量补充培养法。用两个培养皿才能检出的（对照）：逐个检出法、影印平板法。 夹层培养法：先在平板中倒一层不含菌的基本培养基，凝固后再加一层混有诱变处理细胞的基本培养基，凝固后再加一层不含菌的基本培养基，经培养后长出野生型菌落，做标记。再加一层完全培养基，继续培养后长出的是缺陷型。 限量补充培养

38、法：将诱变处理的细胞接种到含有微量补充养料的基本培养基上，野生型能迅速长成大菌落，缺陷型由于营养局限只能长成小菌落。 逐个检出法：营养缺陷型菌株在基本培养基上生长受限而在完全培养基上则可生长。 影印平板法：将经处理的细胞适当稀释后涂于完全培养基上，在完全培养基上能生长而在基本培养基上不能长就可能是缺陷型。原理：营养缺陷型菌株在基本培养基上生长受限而在完全培养基或相应的补充培养基上则可生长。13、给你下列菌株：菌株A.F+，基因型A+B+C+,菌株B.F-,基因型A-B-C-，问题：1) 接合作用形成的重组型，简述原因；2) F+变成Hfr后，与F接合可能形成的重组型。答：1)A与B接合后，供体

39、细胞的基因型仍为A+B+C+,仍是F+，受体细胞转变为F+，基因型仍为A-B-C-o解释：A与B接合只是将菌株A的F质粒转移给菌株B,使A、B都变成F+菌株，但他们的基因型并没有改变，所以菌株A的基因型仍是A+B+C+，菌株B的基因型为A-B-C-o2)可能形成的重组型：A+B-C-、A-B+C-、A-B-C+等等。解释：当A变成Hfr菌株时，B可以接受来自Hfr菌株的一部分或一整套核基因组DNA，由于F质粒上决定性别的基因位于线状DNA的末端，能进入F-细胞的机会极少，所以在Hfr和F-接合中，F-变为F+的频率极低,但其他遗传性状的重组频率却很高，所以菌株A的基因型为A+B+C+,而菌株B

40、的基因型种类较多可以是A+B-C-，A-B+C-，A-B-C+等。14、基因工程技术中常用的宿主细胞有哪些？简述各自的优缺点。答：大肠杆菌、酿酒酵母、动物细胞、枯草芽孢杆菌。 大肠杆菌：优点：遗传背景十分清楚，菌株突变株和质粒多，目标基因表达水平高，培养周期短，抗污染能力强。缺点：大肠杆菌含有内毒素，有溶源性病毒，存在一定的致病性，产生的蛋白质药物因缺乏糖基化而在体内易被降解，药性降低。 酿酒酵母：优点：酵母是真核生物，可使某些蛋白的糖基化更加稳定；遗传背景清楚，具有单细胞生物结构，具有快速生长和易于基因工程操作等优点，能用于大规模培养。缺点：酵母蛋白很少分泌，但大多数翻译后加工发生在分泌途径

41、中，不能提供哺乳动物蛋白表达能力功能所需要的所有翻译正确后加工。 枯草芽孢杆菌优点：不存在潜在致病性，不产生内毒素，可将蛋白质分泌到培养基中。缺点：质粒往往不稳定。 动物细胞优点：有关遗传学、生理学的许多研究均需在动物细胞中进行。缺点：费用昂贵、难以操作；克隆基因的表达水平极低。15、试述诱变育种的方法步骤和注意事项。答：出发菌株f诱变剂处理f初筛f复筛f变异菌株、，、-、尸Ifr丫:注意事项： 挑选优良的出发菌株； 处理单细胞或孢子悬液； 选择简便有效的诱变剂； 选用最适诱变剂量； 选用高效筛选方法。 充分利用复合处理的协同效应。16、什么是质粒？它有哪些特点？主要质粒有几类？答：质粒：凡游

42、离于原核细胞核基因组外的、具有独立复制能力的小型共价闭合环装dsDNA分子，称为质粒。特点：1) 质粒的复制主要依赖于宿主细胞的复制酶体系。2) 不相容性3) 稳定性4) 质粒可分为转移性和非转移性两大类型。质粒转移均通过接合作用进行。当供体、受体菌之间的亲缘关系愈近，质粒接合转移的频率就愈高。质粒种类：接合型质粒；抗药性质粒；产细菌素和抗生素质粒；产毒质粒；具生理功能的质粒。18、什么是原生质体融合？其基本操作程序如何？它在育种工作中有何优点？答：原生质体融合：通过人为方法，使不同遗传性状的两个细胞的原生质体进行融合，借以获得具有双亲遗传性状的稳定重组子的过程。操作过程：亲本选择、去壁、促融

43、、筛选、检测。在育种工作中的优点： 可使遗传物质传递更为完整、获得更多基因重组的机会。 可与其他育种方法相结合，如把常规诱变和原生质体诱变所获得的优良性状，组合到一个单株中。19、试比较转化与转染，转导与溶源转换间的异同。答：即名词解释，并展开说，如转导包括局限转导、普遍转导、溶源转变。20、如何区分衰退、饰变和杂菌污染？答：衰退：是指某纯种微生物群体中的个别个体由于发生自发突变的结果，使该物种原有一系列生物学性状发生衰退性的量变或质变的现象。饰变：即外表的修饰性改变，是一种不涉及遗传物质结构变化而只发生在转录、翻译水平上的表型变化。杂菌污染则是指混入了其他菌。21、试述自发突变的机制。答：自

44、发突变指生物体在无人工干预下自然发生的低频率突变。自发突变的机制： 背景辐射和环境因素的诱变，不少自发突变实质上是由一些低剂量诱变因素长期的综合效应导致，如天然的宇宙射线等； 微生物自身有害代谢产物的诱变，如过氧化氢等； 由DNA复制过程中碱基配对错误引起，据统计，DNA链每次复制中，每个碱基对错配频率是10-710-n，而一个基因平均约含1000bp，故自发突变频率约为10-6。因此，一般培养时细胞浓度可达108个/ml,故经常会有自发突变株产生。22、某制药厂生产林可霉素，该厂为了提高产量，请你从微生物遗传变异的原理为该厂设计获得高产菌株的试验方案。答：林可霉素是林可霉素链霉菌产生的一种抗

45、生素，可用诱变育种的方法获得其高产菌主要步骤如下。1、挑选优良的出发菌株这里挑选优良的林可霉素链霉菌2、处理单细胞或单孢子悬液选用林可霉素链霉菌单孢子悬液3、选择简便有效的诱变剂紫外UV或甲基磺酸乙酯EMS4、选用最适的诱变剂量选择合适的UV或EMS剂量5、充分利用复合处理的协同效应UV与EMS复合诱变处理7、设计高效筛选方案。23、试阐述抗生素法和菌丝过滤法在“浓缩”营养缺陷型菌株中的基本原理。答：抗生素法：将诱变处理后的微生物放在含抗生素的基本培养基中培养。在基本培养基中，只有野生型能生长，营养缺陷型突变株不能生长。而青霉素能抑制细菌细胞壁的合成，因而能杀死正常生长繁殖的野生型菌株，但无法

46、杀死处于休止期的营养缺陷型细菌，从而达到“浓缩”后者的目的。菌丝过滤法：适用于丝状生长的真菌和放线菌。原理是：在基本培养基中，野生型菌株的孢子能发芽成菌丝，而营养缺陷型的孢子不能。因此，将经过诱变处理后的孢子放在基本培养基中培养一段时间后，再用滤孔较大的擦镜纸过滤。重复数遍，就可去除大部分野生型菌株，从而达到“浓缩”营养缺陷型菌株的目的。24、某人将一细菌培养物用紫外线照射后立即涂在加有链霉素(Str)的培养基上，放在有光条件下培养，从中选择Str抗性菌株，结果没有选出Str抗性菌株，其失败原因？答：1)紫外线诱变后见光培养，发生光修复，突变率大大下降，以至选不出Str抗性菌株。2) 紫外线照

47、射后可能根本没有产抗Str的突变。25、什么是菌种复壮？答：狭义的复壮:是在菌种已发生衰退的情况下，通过纯种分离和测定生产性能等方法，从衰退的群体中找出尚未衰退的个体，以达到恢复该菌原有性状的一种措施；广义的复壮:指在菌种的生产性能尚未衰退前，有意识地进行纯种分离和生产性能的测定工作，以期菌种的生产性能逐步有所提高。26、什么叫连续培养？有何优点？为何连续时间是有限的？连续培养：指向培养器中连续流加新鲜培养液，使微生物的液体培养物长期维持稳定、高速生长状态的一种溢流培养技术。优点：高效、低耗、利于自控、产品质量稳定。菌种易于退化；容易污染；营养物的利用率低于分批培养。因此连续时间是有限的。第八

48、章：1、为什么说土壤是人类最丰富的“菌种资源库”？答：微生物的生长发育主要受到营养物、含水量、氧、温度、pH等因子的影响，而土壤能满足微生物生长发育的需要。因为土壤中含有大量的动植物和微生物残体，可供微生物作为碳源、氮源和能源，土壤颗粒间的空隙可满足好氧微生物的生长，而通气条件差，处于厌氧状态时，可满足厌氧微生物的生长，土壤的dH范围在3.5-10.0之间，多数在5.5-8.5之间，是大多数微生物的适宜生长的pH范围，土壤温度变化幅度小而缓慢，有利于微生物的生长，所以说土壤是人类最丰富的“菌种资源库”。2、如何检测自来水中大肠杆菌数和细菌总菌数是否超标？答：制备EMB培养基和牛肉膏蛋白胨培养基

49、，分别倒平板；将滤膜制成圆片，取1000ml自来水，无菌条件下过滤；将滤膜取下，贴在EMB平板，37C下培养48h后，观察并计菌落数。如果发现呈紫色，有绿色金属闪光的菌落有3个或3个以上，则大肠杆菌数超标。另用无菌移液管吸取1ml自来水，涂布于牛肉膏蛋白胨平板上，37C下培养4h后，观察并计菌落数。如果菌落数超过100个，则细菌总数超标。3、检验饮用水的质量时，为什么要选用大肠菌群数作为主要指标？我国卫生部门对此有何规定？1）由水传播的最重要的传染病是痢疾、霍乱和伤寒，它们都是肠道传染病。2）水中存在病原菌可能性很小，直接检测困难；大肠杆菌生理习性与肠道病原菌类似，在外界的生存时间基本一致。（代表性）3）大肠杆菌的检验技术较简单；