武汉科技大学2020年808微生物学真题及答案

　　注意：所有答题内容必须写在答题纸上，写在试题或草稿纸上的一律无效；考完后试题随答题纸交回。

　　一、名词解释(共6小题，每小题5分，共30分)

　　1、（5分）条件致死突变型（conditional lethal mutant）

　　2、（5分）裂解量（burst size）

　　3、（5分）气生菌丝（aerial hyphae）

　　4、（5分）Stickland反应（Stickland reaction）

　　5、（5分）加富培养基（enrichment medium）

　　6、（5分）连续培养（continuous culture）

　　二、单项选择题(共10小题，每小题2分，共20分)

　　1、（2分）温和性噬菌体基因组在溶源性细菌内可以以下列（）状态存在。

　　A、复制表达，产生子代病毒；   B、自发或经诱导进入裂解循环；

　　C、整合于宿主染色体形式；     D、产生成熟的病毒颗粒；

　　2、（2分）酵母菌和运动发酵单胞菌进行乙醇发酵的区别是（）。

　　A、糖酵解途径不同；          B、发酵底物不同；

　　C、丙酮酸生产乙醛的机制不同；D、乙醛生成乙醇的机制不同；

　　3、（2分）大肠杆菌的F-菌株与Hfr菌株接合，其结果为（）。

　　A、重组频率低，F-菌株变为F+菌株；

　　B、重组频率低，F-菌株变为Hfr菌株；

　　C、重组频率高，F-菌株还是F-菌株；

　　D、重组频率高，F-菌株变成F’菌株；

　　4、（2分）细菌鞭毛的主要功能是（）。

　　A、传递遗传物质；B、附着；C、运动；D、致病性；

　　5、（2分）大肠杆菌属于（）型的微生物。

　　A、化能无机自养；             B、化能有机异养；

　　C、光能无机自养；             D、光能有机异养；

　　6、（2分）根据林奈双命名法，Bacillus subtilis表示（）。

　　A、一个种名；

　　B、第一个词为种名，第二个词为属名；

　　C、第一个词为属名，第二个词为种名；

　　D、第一个词为属名，第二个词为种的加词；

　　7、（2分）常用的接种环灭菌方法是（）。

　　A、间歇灭菌；B、干热灭菌；C、高压蒸汽灭菌；D、火焰灭菌；

　　8、（2分）卡尔文循环途径中CO2固定的受体是（）。

　　A、核酮糖-5-磷酸；            B、核酮糖-1,5-二磷酸；

　　C、3-磷酸甘油醛；             D、3-磷酸甘油酸；

　　9、（2分）代时为0.5h的细菌，其数量由103个增加到109个，需要（）h。

　　A、10；B、20；C、30；D、40；

　　10、（2分）原核生物的基因调控主要发生在转录水平上，在负转录调控系统中，调节基因的产物是（），起着阻止结构基因转录的作用。

　　A、效应物；B、代谢产物；C、辅阻遏物；D、阻遏蛋白；

　　三、判断题(共10小题，每小题2分，共20分，对的打√，错的打×)

　　1、（2分）实验室为得到抗紫外线的菌株必须用紫外线进行诱变处理。（）

　　2、（2分）诱变剂的处理可以提高基因突变的几率。（）

　　3、（2分）细菌和真菌的鞭毛都是以旋转方式来推动细胞运动的。（）

　　4、（2分）在一密闭容器中接种需氧菌和厌氧菌，需氧菌首先生长。（）

　　5、（2分）所有微生物都能利用葡萄糖作为碳源。（）

　　6、（2分）被动扩散是微生物细胞吸收营养物质的主要方法。（）

　　7、（2分）CO2是自养微生物的唯一碳源，异养微生物不能利用CO2作为辅助的碳源。（）

　　8、（2分）一种病毒粒子的核酸有DNA和RNA。（）

　　9、（2分）链霉菌是通过产生分生孢子进行无性繁殖的低等霉菌。（）

　　10、（2分）原核生物细胞中的DNA发现于染色体和质粒中。（）

　　四、简答题(共6小题，每小题10分，共60分)

　　1、（10分）以紫色非硫细菌为例，解释微生物的营养类型可变性及对环境条件变化适应能力的灵活性。

　　2、（10分）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，其失败原因何在？

　　3、（10分）请简要介绍革兰氏染色的基本操作步骤和原理。其中哪一步骤是染色成功与否的关键，哪一步骤是可以省略的？为什么？

　　4、（10分）试述Ames实验检测微量致癌、致突变、致畸变物质的理论依据，并说明Ames实验中为什么检测的是回复突变而不是正向突变？

　　5、（10分）有一培养基如下：甘露醇，MgSO4，K2HPO4，KH2PO4，CuSO4，NaCl，CaCO3，蒸馏水。试述该培养基的碳素来源、氮素来源和无机盐来源（分述缓冲物质），该培养基可用于培养哪类微生物？

　　6、（10分）在微生物的培养过程中，如果要缩短其生长的延迟期，可以在菌种、培养基和其他方面采取哪些措施？

　　五、论述题(20分)

　　欲从环境中分离获得能对聚氯联苯类农药具有高效降解能力的微生物纯培养物，请你设计一个可行的实验方案，并解释主要步骤的实验原理。若所获得的菌株降解能力不强，你将采取什么措施来提高该菌的降解能力？请写明所采用的方法及技术路线。

　　参考答案

　　一、名词解释(共6小题，每小题5分，共30分)

　　1、（5分）条件致死突变型（conditional lethal mutant）：是指在某一条件下具有致死效应，而在另一条件下没有致死效应的突变型。

　　2、（5分）裂解量（burst size）：每个受染细胞所产生的子代病毒颗粒的平均数目，其值等于稳定期病毒效价与潜伏期病毒效价之比。

　　3、（5分）气生菌丝（aerial hyphae）：它由营养菌丝发育到一定时期，长出培养基外，伸向空间的菌丝为气生菌丝。又称二级菌丝体。

　　4、（5分）Stickland反应（Stickland reaction）：某些微生物利用氨基酸作为碳源、能源和氮源。以一种氨基酸作为供氢体而氧化，另一种氨基酸作为电子受体被还原的生物氧化产能方式，产能效率低，每分子氨基酸产生1分子ATP。

　　5、（5分）加富培养基（enrichment medium）：在基础培养基中加入某些特殊营养物质，用于培养营养要求比较苛刻的异养型微生物的培养基。

　　6、（5分）连续培养（continuous culture）：是指通过在微生物培养过程中不断地补充营养和除去废物来实现微生物的连续生长的培养方法。

　　二、单项选择题(共10小题，每小题2分，共20分)

　　三、判断题(共10小题，每小题2分，共20分)

　　四、简答题(共6小题，每小题10分，共60分)

　　1、（10分）以紫色非硫细菌为例，解释微生物的营养类型可变性及对环境条件变化适应能力的灵活性。

　　答：紫色非硫细菌在没有有机物时可以同化二氧化碳进行自养生活（2.5分），在有机物存在时利用有机物进行异养生活（2.5分），在光照及厌氧条件下可利用光能进行光能营养生活（2.5分），在黑暗及好氧条件下利用有机物氧化产生的化学能进行化能营养生活（2.5分）。

　　2、（10分）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，其失败原因何在？

　　答：（1）紫外线诱变后见光培养，造成光修复，使得突变率大大下降，以至选不出Str抗性菌株。（4分）

　　（2）紫外线的照射后可能根本没有产生抗Str的突变。（2分）

　　（3）紫外线照射后不应该立即涂在加有链霉素（Str）的培养基上，因为str抗性基因的表达需要时间，若照射后的菌液立即涂布在含链霉素的培养基上，菌体会因str抗性基因还未表达而死亡。（4分）

　　3、（10分）请简要介绍革兰氏染色的基本操作步骤和原理。其中哪一步骤是染色成功与否的关键，哪一步骤是可以省略的？为什么？

　　答：革兰氏染色步骤：初染、媒染、脱色和复染。具体步骤如下：在无菌操作条件下，用接种环挑取少量细菌于干净的载玻片上涂布均匀，固定。用草酸胺结晶紫染色1min，水洗去掉浮色。用碘－碘化钾溶液媒染1min,倾去多余溶液。用中性脱色剂如乙醇或丙酮酸脱色，革兰氏阳性菌不被褪色而呈紫色，革兰氏阴性菌被褪色而呈无色。用番红染液复染1min，革兰氏阳性菌仍呈紫色，革兰氏阴性菌则呈现红色，这样细菌被区分开。（3分）

　　革兰氏染色的机制：革兰氏阴性菌的脂类物质的含量很高，肽聚糖的含量低，脂类物质被乙醇溶解，增加细菌细胞壁的孔径及其通透性，乙醇很易进入细胞内将草酸胺结晶紫、碘－碘化钾复合物提取出来，使菌体呈现无色。革兰氏阳性菌由于脂类物质含量很低，而肽聚糖含量高，乙醇既是脱色剂又是脱水剂，使肽聚糖脱水缩小细胞壁的孔径，降低细胞壁的通透性，阻止乙醇分子进入细胞，草酸胺结晶紫和碘－碘化钾的复合物被截留在细胞内而不被脱色，仍呈现紫色。（5分）

　　乙醇脱色是染色成功与否的关键，乙醇脱色时间过短，可能导致革兰氏阴性菌脱色不够，表征为紫色，染色结果出错，若脱色时间过长，可能导致革兰氏阳性菌结晶紫脱除，表征为红色，染色结果也出错。（1分）

　　番红染色是可以省略的步骤，革兰氏阳性菌的表征仍为紫色，而革兰氏阴性菌的表征则为无色，由此可以区分两种细菌。（1分）

　　4、（10分）试述Ames实验检测微量致癌、致突变、致畸变物质的理论依据，并说明Ames实验中为什么检测的是回复突变而不是正向突变？

　　答：回复突变是突变型菌株回复为野生型表型的突变，这类突变会因诱变剂的作用而提高其回复突变率，由于大多数诱变剂具有致癌性（1分），Ames实验是利用一组组氨酸营养缺陷型（his-）菌株的回复突变率来检测各种不同环境和食品中是否具有致癌物（2分）。采用回复突变的原因是：回复突变相对于正向突变而言，检测简单（1分），正向突变（野生型表型突变成营养缺陷型）的检测需要较为复杂的影印平板技术（3分），而回复突变（营养缺陷型突变成野生型表型）只需在基本培养基上检测经待测物处理his-突变菌株后形成的回复突变子（菌落）即可（3分）。

　　5、（10分）有一培养基如下：甘露醇，MgSO4，K2HPO4，KH2PO4，CuSO4，NaCl，CaCO3，蒸馏水。试述该培养基的碳素来源、氮素来源和无机盐来源（分述缓冲物质），该培养基可用于培养哪类微生物？

　　答：（1）该培养基的C素来源和能量来源均来自甘露醇。（2分）

　　（2）该培养基未提供氮素来源，根据所学知识，只有能固氮的微生物才能在无氮培养基上生长。（2分）

　　（3）该培养基的无机盐营养物质包括：Mg2+、K+、Cu2+、Na+、HPO42-、H2PO4-、SO42-、Cl-；（2分）

　　（4）HPO42-、H2PO4-、CaCO3（备用碱）主要用来作缓冲物质调节培养基的pH值，以保持pH不变。（2分）

　　据此我们可推知该培养基可用于培养自生固氮菌等微生物。（2分）

　　6、（10分）在微生物的培养过程中，如果要缩短其生长的延迟期，可以在菌种、培养基和其他方面采取哪些措施？

　　答：在工业发酵和科研中，延滞期会增加生产周期而产生不利影响，应采取一定措施来尽量缩短延滞期时间：

　　（1）通过遗传学方法改变种的遗传特性（2.5分）；

　　（2）利用对数生长期的细胞作为“种子”（2.5分）；

　　（3）尽量使接种前后所使用培养基组分不要相差太大（2.5分）；

　　（4）适当扩大接种量（2.5分）。

　　五、论述题(20分)

　　欲从环境中分离获得能对聚氯联苯类农药具有高效降解能力的微生物纯培养物，请你设计一个可行的实验方案，并解释主要步骤的实验原理。若所获得的菌株降解能力不强，你将采取什么措施来提高该菌的降解能力？请写明所采用的方法及技术路线。

　　答：分离获取对聚氯联苯类农药具有高效降解能力的菌株的系统实验包括以下实验过程：

　　（1）采样：采集受聚氯联苯类农药污染的污染区域内的污泥、淤泥等作为分离高效降解菌株的微生物源。（2分）

　　（2）富集培养：配置营养培养基，接入一定量的样品，富集培养，使具有分解聚氯联苯类农药能力的微生物得到良好生长，数量达到较高水平。（4分）

　　（3）驯化选择培养：把上述培养液接到加入聚氯联苯类农药的培养液中继续培养，农药的浓度逐次提高，最终达到以聚氯联苯类农药作为唯一碳源。（4分）

　　（4）分离纯化降解菌株：取以聚氯联苯类农药为唯一碳源的培养液在以聚氯联苯类农药为唯一碳源的平板上做多次分离纯化，得到生长良好的纯菌株，即纯化获得所需的具有一定降解聚氯联苯类农药能力的菌株，注意要以不加任何碳源的作为对照。（4分）

　　遗传改造：把得到的菌株做进一步的遗传改造，提高其降解能力，最后得到高效降解聚氯联苯类农药的菌株。具体的方案如下：诱变→初筛→复筛→检出（6分）。（只写诱变给2分，没有具体描述给4分）