工业微生物学答案B05-06

1天津科技大学生物工程学院制药工程专业2005~2006学年第二学期工业微生物学试卷（B）答案一、名词解释（每题2分，共20分）1.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。2.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。3.温和噬菌体：有的噬菌体感染宿主细胞后，其基因组整合到宿主基因组上，并随着后者的复制而同步复制，并不引起宿主细胞裂解的噬菌体。4.化能自养型：氧化还原性无机物获得能量，以CO2为碳源的生物。5.发酵：指有机物氧化释放的氢（电子）最终传递给某种中间代谢产物，同时释放能量并产生各种不同的代谢产物的过程。6.抗代谢药物：一类在化学结构上与微生物所必需的代谢物（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。7.溶源转变：当正常的温和噬菌体感染其宿主而使其发生溶源化时，因噬菌体基因整合到宿主的核基因组上，而使宿主获得了除免疫性外的新遗传性状的现象。8.基本培养基：仅能满足某微生物的野生型菌株生长所需要的最低成分的组合培养基。9.转化：受体菌直接吸收供体菌的DNA片段而获得后者部分遗传性状的现象。10.外毒素：指在病原细菌生长过程中不断向外界环境分泌的一类毒性蛋白质。2二、填空（每空0.5分，共30分）1.肽聚糖单体由3部分组成：双糖单位、肽尾和肽桥。2.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。3.细菌、酵母菌、霉菌细胞壁的主要成分依次是肽聚糖、“酵母纤维素”（三层：葡聚糖、蛋白质、甘露聚糖）、几丁质或纤维素。4.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。5.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）。6.按照能源和基本碳源划分，微生物的营养类型有4种，分别是光能自养型、光能异养型、化能自养型和化能异养型。7.凡葡萄糖发酵后产生乳酸、乙醇（或乙酸）和CO2等多种产物的发酵称为异型乳酸发酵，而只产生2分子乳酸的发酵称为同型乳酸发酵。8.同步培养的方法有机械筛选法和环境条件控制法。9.单细胞微生物的典型生长曲线可分为延滞期、指数期、稳定期和衰亡期四个时期。10.防腐的措施很多，主要有低温、缺氧、干燥、高渗、高酸度和添加防腐剂。11.利用血球计数板所计得的细胞数为总菌数（活菌+死菌），而采用平板菌落计数法所计得的细胞数为活菌数。11.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，可将生物氧化分为发酵、有氧呼吸（简称呼吸）和无氧呼吸三种类型。12.按照突变对遗传物质的影响程度，可将突变分为点突变和染色体畸变两大类。13.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。14.证明遗传变异的物质基础是核酸的三个经典实验是经典转化实3验、噬菌体感染实验和植物病毒重建实验15.微生物间或微生物与其它生物间的关系可分为互生、共生、寄生、拮抗和捕食。16.凡同时具有免疫原性和反应原性（又称免疫反应性）的抗原，称为完全抗原。17.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。18.我国CCCCM（ChinaCommitteeforCultureCollecionofMicroorganisms）采用3种保藏法，即斜面传代法、真空冷冻干燥保藏法和液氮保藏法。19.C.R.Woese等人根据16S和18SrRNA序列，建立了全新的分类理论，称为“三域学说”。三、判断题（每题0.5分，共10分）（×）1.青霉素对任何生长状态的革兰氏阳性细菌都有杀菌作用。（√）2.根霉的假根主要起吸收营养的作用。（×）3.细菌的荚膜都是由多糖构成的。（√）4.界于细菌与丝状真菌之间进行丝状生长的放线菌，就其亲缘关系来说，更接近于革兰氏阳性细菌。（×）5.由于稳定期时菌体产量高，因此处于稳定期的微生物是发酵生产中用作种子的最佳种龄。（×）6.病毒和细菌一样，对抗生素很敏感。（√）7.磺胺类药物是PABA的结构类似物，可阻止四氢叶酸的合成。（√）8.嘧啶对紫外线的敏感性要比嘌呤强得多。（×）9.含质粒的细胞在失去质粒后会死亡。（√）10.凡能引起转导的噬菌体都是缺陷型噬菌体。（√）11.类毒素是一种抗原，而抗血清则是一种抗体。（√）12.磷壁酸是革兰氏阳性菌细胞壁所特有的成分。（√）13.跳跃基因是指能够在质粒与质粒之间及质粒与染色体之间发生移动的基因。4（×）14.白喉杆菌不产毒素的菌株变成产毒的致病菌株是局限转导的结果。（×）15.乙醇浓度越高，杀菌效果越好，因此常用95%乙醇进行消毒。（√）16.类脂A是内毒素的物质基础。（×）17.啤酒酵母生活史中，营养体只能以双倍体的形式存在。（√）18.细菌的芽孢是休眠体，而放线菌的孢子是繁殖体。（√）19.菌种的衰退是发生在细胞群体中的一个由量变到质变的逐步演化过程。（×）20.菌体抗青霉素性状的产生是由于菌体接触青霉素后诱导产生的。四、问答题（共40分）1.简述溶菌酶和青霉素的抑菌作用机制。（6分）溶菌酶通过水解肽聚糖分子中N-乙酰葡萄糖胺与N-乙酰胞壁酸间的β-1,4-糖苷键，引起细胞壁“散架”，形成细胞壁完全脱去或部分除去的原生质体（革氏阳性菌）或球状体（革氏阴性菌）。在低渗透压环境中，原生质体或球状体因吸水膨胀并最终导致破裂而死亡。青霉素是肽聚糖单体五肽尾末端的D-Ala-D-Ala的结构类似物，可竞争性地抑制肽聚糖合成中转肽酶的活性，从而阻断肽聚糖肽链之间的交联，形成缺乏机械强度的肽聚糖，由此产生了原生质体或球状体之类的细胞壁缺损细菌，它们在不利的渗透压环境下极易破裂死亡。青霉素对生长旺盛的革氏阳性菌有明显的抑制作用；而对处于生长休止期的细胞无抑制作用。2.简述在微生物培养过程中，调节pH值使pH值保持稳定的方法。（6分）调节pH的措施分为“治标”和“治本”两大类，前者根据表面现象而进行直接、及时、快速但不持久的表面化调节，后者则是根据内在的机制而采用的间接、缓效但可发挥持久作用的调节。“指标”：5过酸时：加NaOH、Na2CO3等碱液中和过碱时：加H2SO4、HCl等酸液中和“治本”：过酸时：加适当氮源（尿素、NaNO3、NH4OH或蛋白质）提高通气量过碱时：加适当碳源（糖、乳酸、醋酸、柠檬酸或油脂等）降低通气量3.试述用艾姆氏法（Amestest）测定潜在化学致癌物的基本原理、一般方法及其优点。（8分）原理：①“生物化学统一性”原理：人和细菌的遗传物质均为DNA（少数病毒为RNA），且DNA均有四种相同的碱基组成，凡能引起微生物发生基因突变的物质，同样也能作用于人的DNA诱发突变。②“诱变剂的共性原则”：研究发现，某一种化学物质对细菌的诱变率与对动物细胞的致癌率成正比。一般方法：利用鼠伤寒沙门氏菌的组氨酸缺陷型（his－）的回复突变来检测环境或食品中是否存在化学致癌物。将可疑化学致癌物与鼠肝匀浆（内含加氧酶）一起保温一段时间，然后将吸有上述溶液的滤纸片放在倾注有鼠伤寒沙门氏菌组氨酸缺陷型（his－）基本培养基平板表面，经培养后观察滤纸片周围菌体的生长情况：①在平板上无大量菌生长，说明样品中不含诱变剂；②在纸片周围有一抑菌圈，其外周出现大量菌落，说明试样中有高浓度的诱变剂；③在纸片周围有大量菌生长，说明试样中有浓度适当的诱变剂。优点：快速、准确、费用低。4.请设计从土样中分离产蛋白酶菌株的实验方案？（8分）（1）富集培养：取约1克土样加入装有牛肉膏蛋白胨液体培养基的三角瓶中，置于80~90℃水浴加热10~15分钟，然后经30℃振荡培养24h。（2）初筛平板涂布分离：将培养液再经一次热处理，适当稀释后，取0.1mL涂布在酪蛋白平板上，30℃培养24~48h。6（3）平板菌落的转接培养：将酪蛋白平板上长出的透明圈直径与菌落直径比值较大的菌落，编号依次对应接到牛肉膏蛋白胨培养基斜面上，30℃培养24~48h，备用。（4）摇瓶发酵：将酪蛋白平板上长出的透明圈直径与菌落直径比值较大的菌落进行发酵，并测定酶活。（2分）（5）纯化与保藏：将酶活高的菌株采用划线分离法或涂布分离法进一步纯化，然后将菌种进行保藏。（1分）5.试比较原核生物与真核微生物在细胞结构、细胞组分和功能等方面的主要区别。（12分）比较项目原核生物真核微生物细胞大小较小（通常直径2um）较大（通常直径2um）若有壁，细胞壁主要成分多数为肽聚糖几丁质、纤维素等细胞膜中甾醇无（仅支原体例外）有细胞器无有鞭毛结构和运动方式细而简单，旋转式粗而复杂（9+2型），挥鞭式核糖体70S80S（细胞质核糖体）细胞核拟核，无核膜，DNA不组成染色体核膜包裹的细胞核，DNA组成染色体繁殖方式无性（二等分裂）有性、无性多种氧化磷酸化部位细胞膜线粒体遗传重组方式转化、转导、接合等有性生殖，准性生殖