2005年硕士学研究生入学考试试题及答案
一、名解
1 Koch原则：从患病的动物身上提取血液，在血液样品中发现病原菌，将病原菌进行纯种培养，将培养物注射到动物体内会使动物患上这种疾病。
2双命名法：指一个物种的学名由前面一个属名和后面一个种名加词两部分组成。属名首字母须大写，种名加词首字母须小写。有时还会在后面依次加上首次定名人、现名定名人、现名定名时间。
3细菌的异常形态：形态异常分为畸形和衰退型。畸形是指细胞在理化因素的刺激下，细胞发育收到阻碍，从而形态异常；而衰退型是指培养时间过长，营养贫乏或自身代谢产物浓度过高等原因使形态异常。
4孢子丝：放线菌的部分菌丝成熟后，会分化成孢子丝，孢子丝经横隔分裂产生分生孢子。
5锁状联合：蕈菌发育过程中，二级菌丝可以通过锁状联合即形成喙状突起而联合两个细胞的方式使双核细胞分裂，菌丝不断延伸。
6细菌的生长曲线：定量描述液体培养基中微生物群体生长规律的实验曲线。横坐标表示培养时间，纵坐标表示单位体积重细胞个数的对数。
7高压蒸汽灭菌法：指将待灭菌物体至于高压蒸汽灭菌锅内或发酵罐内，产生或通入高温高压蒸汽使灭菌物体升温从而达到灭菌的目的。一般灭菌条件为121°C保持20min。 8准性生殖：类似于有性生殖，这是一种同种而不同菌株的体细胞间发生融合，它可不经减数分裂而导致低频率的基因重组。
9转导噬菌体：指能够将供体基因组入受体细胞内的噬菌体，一般为溶源性噬菌体。 10活性污泥：一种由细菌、原生动物或其他微生物群体与污水中的悬浮有机物、胶状物、吸附物在一起组成的絮凝团，在污水处理中具有很强的吸附、分解、利用有机物或毒素的能力。
11 营养缺陷型：某一野生型菌株因发生基因突变而丧失合成一种或几种生长因子、碱基或氨基酸的能力，而无法再基本培养基上正常生长的繁殖类型。
12 组成型突变株：由于基因突变，原来只有在诱导物诱导条件下才可产生的代谢物可以在无诱导物时合成而不受诱导物的影响。
13 MPN：最大似然数，计数，适用于测定在一个混杂的微生物群落中虽不占优势但却具有特殊生理功能的类群。其特点是利用待测微生物的特殊的生理功能的选择性拜托其他类群的干扰。
14 CFU：将稀释后的微生物菌样通过涂布或浇注的方法让其内的微生物单细胞一一分散开，培养后，每一个单细胞形成一个单细胞菌落，即CFU。
15 BOD5：5日生物需氧量，生物需氧量一般指1L污水，当微生物对其氧化、分解时，所消耗的氧的毫克数。一般规定条件为20°C5昼夜，此即为BOD5。 
二，问答题
1试讨论细菌细胞壁的组成结构及与革兰式染色之间的关系。
答：G+ 细胞壁是以肽聚糖为骨架结构构成的网袋，厚度大，一般含有90%肽聚糖和10%磷壁酸。G-厚度较G+薄，层次较多，成分较复杂，肽聚糖层很薄，故机械强度叫G+弱。G-的肽聚糖占细胞壁总重的10%左右。外膜位于G-细胞壁的最外层，由脂多糖、磷脂和脂蛋白等若干外膜蛋白组成。
革兰氏染色：结晶紫初染和碘液媒染后，细菌细胞膜内可形成不溶于水的结晶紫与碘的复合物，革兰氏阳性菌细胞被较厚，肽聚糖网层次多，交联致密，遇脱色剂乙醇处理时，因失水使网孔缩小，加上它不含类脂，故乙醇的处理不会溶出缝隙，因此能把复合物牢牢地留在细胞壁内，使其保持紫色。革兰氏阴性菌细胞壁薄，外膜类脂层类脂含量较多，肽聚糖层薄，交联度差，遇脱色剂乙醇后，以类脂为主的外膜迅速溶解，这时薄而疏松的肽聚糖网不能阻挡复合物的溶出，因此退成无色。这时再用沙黄等红色染料复染，使革兰氏阴性菌变成红色，而阳性菌则仍保留最初的紫色。 
2 试讨论微生物与氧之间的关系及厌氧菌的氧毒害机制。
答：按照微生物与氧的关系，可以将其分为专性好氧微生物、兼性好氧微生物、微好氧微生物、耐氧菌和厌氧菌。①专性好氧微生物，必须在较高浓度分子氧的条件下才能生长，他们有完整的呼吸链，以分子氧作为最终氢受体。②兼性好氧微生物，以有氧条件下生长为主可兼在厌氧条件下生长。有氧时进行有氧呼吸产能无氧时进行发酵或无氧呼吸产能。③只能在较低的氧分压下正常生长。④耐氧菌，是一类可在分子氧存在时进行发酵性厌氧生活的厌氧菌。它们的生长不需要任何氧气，但是分子氧对他们也无害。⑤厌氧菌，不能在有氧条件下生长，分子氧对他们有毒。
厌氧菌的氧毒害机制：厌氧菌中不含SOD和过氧化氢酶，在氧气存在的情况下，厌氧菌内产生超氧离子自由基等活性氧，而无法消除。由于活性氧具有高度化学活性，故易于蛋白、细胞膜等进行反应，使蛋白变性、细胞膜结构破坏，并且还可形成其他活性氧，故对生物体极其有害。 
3以大肠杆菌T4噬菌体为例叙述噬菌体的裂解性周期。
答：吸附：T4噬菌体尾丝首先触及大肠杆菌细胞表面，然后刺突固定于细胞表面。 侵入：T4尾部的酶水解细菌细胞壁肽聚糖层产生一小孔,尾鞘收缩,尾管伸入细胞中,头部的核酸被压进细菌细胞,蛋白质外壳留在细胞外。
增值：首先进行早期及次早期的转录与转译作用，合成早期和次早期蛋白；然后细菌DNA被DNase破坏；然后是噬菌体核酸的复制；最后是后期的转录与转译作用。 成熟：在增殖期合成的噬菌体的核酸和蛋白质按一定的顺序装配成噬菌体颗粒。主要步骤有：DNA分子的缩合，通过衣壳包裹DNA形成完整的头部，尾丝、尾部的其他“部件”独立装配完成，头部和尾部相结合后，最后再装上尾丝。
裂解：当宿主内形成大量噬菌体后，由于脂肪酶和溶菌酶的作用，细胞裂解，释放出子代噬菌体。 
4培养大肠杆菌常用的培养基之一LB培养基，其组成为Tryptone 1% Yeast Extract 0.5%NaCl 1% 试从微生物对营养需求的角度分析为什么细菌能在培养基中生长
答：Tryptone为碳源、氮源、能源，提供细菌生长所需的碳元素和氮元素以及所需的能量；酵母提取物提供细菌生长所需的维生素、碱基等生长因子；NaCl提供无机盐；并且培养基中水分充足，因此细菌能够在培养基上生长。 
5试讨论紫外线对DNA的损伤及修复
答：紫外线的作用光谱与核酸的吸收光谱一致，所以DNA最易受到紫外线的影响。由于DNA强烈吸收紫外线，尤其是碱基引起DNA的变化。其变化形式有很多，如DNA链的断裂，DNA分子内和分子间交联，核酸与蛋白质交联及嘧啶产生水合物和二聚体，其中主要是二聚体，它的形成是DNA生物学活性改变的重要原因。二聚体在DNA链上相邻的嘧啶之间交联而成，由于化学键代替了氢键，所以对热和酸稳定，连接更牢靠。在DNA复制时，链间的二聚体阻碍双链的分开和复制，链内的二聚体阻碍碱基的正常配对。
修复：①光复活作用，经紫外照射后的细胞立即暴露于可见光下，存活率大幅提高，突变率降低。光复活是一种酶促反应，参与的酶叫光裂合酶或光复活酶。该酶在黑暗环境下没有活性，但在光环境中吸收300—500nm的可见光，能量被激活。二聚体在黑暗下与光复活酶结合，形成嘧啶二聚体—光裂合酶复合物，当复合物在可见光下时，酶被激活，将T=T重新分解成单体，DNA恢复正常双链结构。②切补修复：是在内切核酸酶、外切核酸酶、DNA聚合酶及连接酶的协同作用下将二聚体切除，继而重新合成一段正常的DNA填补缺口，使损伤的DNA分子恢复正常的修复方式。③重组修复：rec A. gene 以某种方式参与DNA损伤修复。④SOS修复，是指DNA受到严重损伤、细胞处于危急状态时所诱导的一种DNA修复方式，修复结果只是能维持基因组的完整性，提高细胞的生成率，但留下的错误较多，故这是一种倾向于错误的修复方式。 
6 资料显示某些芽孢杆菌具有分解和利用葡聚糖的能力，设计方案从自然界中筛选一产葡聚糖的菌株，并简要分析各主要步骤的依据。
答：①采样：在一些植物残体较多的土壤取5-15cm土样几十克，装入无菌牛皮低袋或逆料袋中。
理由：植物残体较多的土壤中葡聚糖量比其他地方高，那么可可利用葡聚糖的微生物数量应该也会多
注意：记录：时间，地点，环境情况等；样品袋应封好口，防止水分失去；土样应在分离前破碎；尽快分离
②富集培养：先将样品进行热处理，然后将样品置于以葡聚糖为唯一碳源的培养基中培养，控制合适的温度、pH等条件。
理由：进行热处理提高芽孢杆菌的比例，以葡聚糖为唯一碳源有利于产葡聚糖酶的微生物生长。
③纯种分离：将培养物进行稀释，稀释至合适浓度，涂布与加入刚果红的平板上。置于30℃培养．凡在菌落周围能使刚果红褪色形成透明圈的菌株。理由：进过富集培养后，菌液仍是混合菌液，因此需要进行平板分离。加入酪素是为了快速筛选出可以产生葡聚糖酶的菌种。
④平板初筛：将分离出的菌种进行培养，镜检是否产生芽孢。
⑤筛选：初筛：将每个菌种接种200瓶，然后复筛即选出50株，每株接种4瓶。选择产葡聚糖酶的优良菌种。如果达不到要求可以反复进行初筛、复筛以达到目标。 理由：初步筛选出的产葡聚糖酶的芽孢杆菌需要进过筛选，选择葡聚糖酶的高产菌株。 ⑥培养工艺条件试验与生产试验：还可以将筛选的菌种进行条件实验和生产试验 理由：可以获得更适合生产的菌株
⑦菌种保藏：将筛选出的优良菌株用合适的方法进行保藏。 理由：更好地保藏优良菌种，防止菌种退化。 注意在培养基中加入葡聚糖。
7黄色短杆菌中有关苏氨酸生物合成的部分途径如图所示，请问应如何对野生型菌株进行遗传改造才能获得苏氨酸的高产突变株？原因如何？

答：筛选甲硫氨酸缺陷型及抗苏氨酸反馈抑制型突变。原因甲硫氨酸缺陷型不能产生甲硫氨酸，由于产生甲硫氨酸的支路被截断，只需提供少量甲硫氨酸黄色短杆菌即可生长，合成方向转向苏氨酸合成。又由于甲硫氨酸存在量很少，因此解除了甲硫氨酸的反馈阻遏。通过筛选苏氨酸结构类似物的方法筛选抗苏氨酸反馈抑制型，解除了苏氨酸的反馈抑制，是反应顺利地向苏氨酸合成的方向进行。最终大量合成苏氨酸。 也可筛选甲硫氨酸的渗漏营养缺陷突变型及苏氨酸的抗反馈抑制突变型。