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1天津科技大学生物工程学院生物工程专业2006~2007学年第一学期工业微生物学答案（B）一、名词解释（每题2分，共20分）1.原生质体：在人为条件下，用溶菌酶除尽细菌等微生物原有细胞壁或用青霉素抑制新生细胞壁的合成后，所得到的仅有一层细胞膜包裹着的圆球状细胞，一般由G+细菌形成。2.菌落：由单个或少数同种细胞在固体培养基表面或内部繁殖出来的，肉眼可见的子细胞群体。3.溶源菌：细胞中含有以原噬菌体状态存在的温和噬菌体基因组的细菌。4.典型生长曲线：将少量纯种单细胞微生物接种到恒容积的液体培养基中后，在适宜条件下培养，以培养时间为横坐标，细胞数目的对数值为纵坐标，就画出一条由延滞期、指数期、稳定期和衰亡期四个阶段组成的曲线。5.异型乳酸发酵：葡萄糖经发酵后产生乳酸、乙醇（或乙酸）和CO2等多种产物的发酵。6.光复活作用：经紫外线照射后的微生物立即暴露于可见光下时，出现死亡率明显降低的现象，即光复活作用。其主要是由于光解酶在黑暗中专一性地识别嘧啶二聚体并与之结合，形成酶-DNA复合物，当给予光照时，酶利用光能将二聚体拆开，恢复原状，使DNA损伤得到修复。7.点突变：即狭义的基因突变，指DNA序列中一对或少数几对碱基的缺失、插入或置换（包括碱基置换和移码突变）。8.转导：由病毒介导的细胞间进行遗传交换的一种方式，其具体含义是指一个细胞的DNA或RNA通过病毒载体的感染转移到另一个细胞中。9.抗体：机体在抗原物质刺激下所形成的一类能与抗原特异结合的血清活性成分，又称免疫球蛋白。10.固氮作用：通过微生物细胞内固氮酶的催化，将大气中氮转化2成氨的生化过程。二、填空（每空0.5分，共30分）1.细菌的一般构造包括细胞壁、细胞膜、细胞质和拟核等；特殊构造包括糖被、芽孢、鞭毛和菌毛等。2.细菌的繁殖方式为裂殖（二等分裂）；放线菌的主要繁殖方式是无性孢子（分生孢子）；酵母菌的主要无性繁殖方式是芽殖，有性繁殖方式是产生子囊和子囊孢子；根霉和毛霉的无性孢子为孢子囊孢子，青霉和曲霉的无性孢子为分生孢子。3.酵母菌细胞壁中，内中外层分别是葡聚糖、蛋白质和甘露聚糖。4.烈性噬菌体的繁殖一般分为五个阶段，即吸附、侵入、增殖（复制和生物合成）、成熟（装配）和裂解（释放）。5.根据微生物产能过程中，递氢特别是受氢过程中氢受体性质的不同，可将生物氧化分为有氧呼吸（呼吸）、无氧呼吸和发酵三种类型。6.获得细胞同步培养的方法主要有两大类，即机械筛选法和环境条件控制法。7.消毒和灭菌的区别在于前者是杀死或除去病原微生物营养体细胞，而后者则指杀死包括芽孢在内的所有微生物。8.放线菌对人类最突出的贡献是产生种类繁多的抗生素。9.根据微生物最适生长温度的不同，可将微生物分为嗜冷微生物、嗜温微生物和嗜热微生物三种类型。10.真核微生物基因重组的方式主要有有性杂交、准性生殖、原生质体融合和转化等。11.产芽孢的细菌多为杆菌，为好气性的芽孢杆菌属（Bacillus）和厌气性的梭菌属（Clostridium）。12.根据生长因子的化学结构和它们在机体中生理功能的不同，可将生长因子分为维生素、氨基酸和嘌呤和嘧啶三大类。13.按照能源和基本碳源划分，微生物的营养类型有4种：它们是光能自养型、光能异养型、化能自养型和化能异养型。14.完全抗原的两个基本特性是免疫原性和反应原性（又称免疫反应性）。15.三域学说是对大量微生物和其他生物的16S和18SrRNA序列3进行测定后提出的，它将整个细胞生物按照进化谱系分为三个域，即古生菌域，（真）细菌域，真核生物域。16.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，干燥和缺氧的环境。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。17.试写出下列微生物的主要工业产品：枯草芽孢杆菌α-淀粉酶，蛋白酶；北京棒杆菌谷氨酸；产黄青霉青霉素。试写出以下微生物的学名：四环素的工业生产菌种是灰色链霉菌（Streptomycesgriseus）；啤酒生产菌种是酿酒酵母（Saccharomycescerevisiae）。三、判断题（每题0.5分，共10分）（×）1.当今研究表明：所有的细菌都是肉眼看不见的。（√）2.革兰氏阳性细菌制备原生质体时，可采用溶菌酶破壁。（√）3.通过“栓菌”试验证明了细菌的鞭毛是通过旋转方式来推动细胞运动的。（×）4.从形态上看，毛霉属都有假根。（√）5.尽管放线菌的菌丝体内有许多拟核，它也是单细胞微生物。（×）6.当葡萄糖胞外浓度高于胞内时，葡萄糖可通过扩散进入细胞。（√）7.细菌和放线菌生长所需的pH范围为微碱性，而酵母和霉菌则多为微酸性。（×）8.最适生长温度一定是微生物积累代谢产物的最适温度。（×）9.由于微生物的固氮酶对氧气敏感，不可逆失活，所以固氮微生物都是厌氧或兼性厌氧菌。（×）10.青霉素对任何生长状态的G+细菌都有杀菌作用。（×）11.细菌的类膜都是由多糖组成的。（√）12.蛭弧菌是一类可寄生在细菌细胞周质空间中的细菌。（×）13.含质粒的细胞在失去质粒后会死亡。（√）14.嘧啶对紫外线的敏感性要比嘌呤强得多。（×）15.病毒和细菌一样，对抗生素很敏感。（√）16.朊病毒是一类不含核酸、只含有蛋白质的亚病毒。4（×）17.要获得一抗药性突变菌株，可用相应的药物对出发菌株进行诱变处理。（×）18.在生产中为便于菌种的保藏和管理，菌种一般应现用现接，而且可以一直转下去，这样有利于遗传稳定性。（√）19.Bacillussp．表示一个尚未定出种名的芽孢杆菌。（√）20.自然转化现象发生时，只有感受态的受体细胞能接受外源DNA片段。四、问答题（共40分）1.简述磺胺类药物的杀菌机制？（5分）磺胺是一种抗代谢药物，它与叶酸的组成部分—对氨基苯甲酸（PABA）的结构类似。由于很多细菌不能利用外界提供的叶酸，需要利用PABA自行合成生长所必需的叶酸。磺胺的存在可与PABA竞争性地与二氢叶酸合成酶结合，阻止叶酸的合成，因而抑制细菌的生长。人类因为没有二氢叶酸合成酶等，不能利用外界提供的PABA自行合成叶酸，只能从饮食中获得叶酸，因而对磺胺类药物不敏感。2.简述基因突变的特点（规律）。（7分）（1）自发性：生物体可自发产生突变；（2）不对应性：突变性状与引起突变的原因间无直接对应关系；（3）稀有性：在正常情况下，自发突变的几率很低，在10-6~10-10；（4）可诱变性：通过物理化学诱变剂可显著提高自发突变的频率；（5）独立性：突变是对立发生的，某一基因的突变与另一基因的突变间是互不相关的对立事件；（6）稳定性：基因突变后的新遗传性状是稳定的、可遗传的；（7）可逆性：野生型基因可通过突变而成为突变型基因，同样，突变型基因也可通过突变而成为野生型基因。3.简述缩短微生物培养过程中的延迟期，可在菌种、培养基和其它方面采取哪些措施？（6分）（1）通过遗传学方法改变菌种的遗传特性，使延迟期缩短；（1.5分）（2）使发酵培养基与种子培养基的成分尽量接近，且应适当营养丰富些；（1.5分）5（3）利用对数期的细胞作种子；（1.5分）（4）适当扩大接种量。（1.5分）4.发酵工业常遭噬菌体的危害，请简述应如何检验和预防？（6分）采用双层平板法：先在培养皿中倒一层含2%琼脂的下层培养基，凝固后，再把预先融化并冷却至45℃以下，加有较浓敏感菌（生产用菌）和一定体积待测噬菌体样品的含1%琼脂的上层培养基，在试管中摇匀后，立即倒在底层培养基上，凝固后放在37℃培养10h以上，观察有无噬菌斑，根据噬菌斑的数量可计算出样品中噬菌体的效价。主要预防措施：（4分）（1）决不使用污染或有污染嫌疑的菌株，并经常轮换生产菌株（2）严格保持环境卫生；（3）不任意丢弃和排放有生产菌种的菌液，各种非生产菌液要及时灭菌；（4）生产设备定期清洗、加强发酵罐和管道的灭菌5.什么是鉴别性培养基？利用伊红美蓝培养基（即EMB培养基）培养大肠杆菌和沙门氏菌时，菌落会出现何种现象，为什么？（6分）鉴别性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，从而达到只须用肉眼辨别颜色就能方便地从近似菌落中找出目的菌菌落的培养基。EMB培养基含伊红和美蓝两种染料作为指示剂，大肠杆菌可强烈发酵乳糖产生大量的混合酸，菌体表面带H+，故可染上酸性染料伊红，又因在酸性环境中伊红和美蓝这两种染料结合形成复合物，故使大肠杆菌菌落呈现带有金属光泽的深紫色；而沙门氏菌不能发酵乳糖产酸，所以菌落为无色透明。6.简述革兰阳性细菌和革兰阴性细菌在细胞壁的结构和组成上的异同点，并指出与此相关的主要特性。（10分）相同点：均在细胞膜外有一层厚实、坚韧的细胞壁，其主要成分为肽聚糖，具有固定细胞外形和保护细胞不受外力损伤等多种生理功能。6不同点：比较项目G+细菌G-细菌细胞壁结构和组分单层，厚，组分简单，90%肽聚糖10%磷壁酸多层，薄，组分复杂内壁层：肽聚糖外膜：脂多糖磷脂脂蛋白肽聚糖层厚，层次多，交联紧密薄，一般单层，交联疏松外膜无有磷壁酸有无脂多糖无有类脂和脂蛋白无有对机械力的抗性强弱溶菌酶作用原生质体球状体革兰氏染色反应紫色红色青霉素和磺胺敏感不敏感对链霉素、氯霉素、四环素不敏感敏感碱性染料的抑菌作用强弱